Bausteine der Materie

Die kleinsten Teilchen eines Stoffes sind die Atome. Der Name kommt vom griechischen Wort „atomos“, was soviel wie unteilbar bedeutet.

Man dachte, dass die Atome nicht weiter zerlegbar sind. Heute weiß man, dass Atome aus noch viel kleineren Teilchen aufgebaut sind.

Atome sind so klein, dass selbst kleinste Stoffmengen aus unvorstellbar vielen von ihnen bestehen.

Atome sind so winzig, dass man sie selbst mit dem stärksten Mikroskop nicht sehen kann. Man kann daher nur Vorstellungshilfen (Modelle) bilden, wie ein Atom aufgebaut ist.

Atome haben sehr viel mit elektrischen Ladungen zu tun.

In der äußeren Hülle eines Atoms halten sich Elektronen auf. Ein Elektron trägt die kleinste negative elektrische Ladung. Wir stellen uns vor, dass sich die Elektronen in der Atomhülle in bestimmten wolkenartigen Räumen aufhalten, die wir Schalen nennen.

Der Atomkern ist 10 000-mal kleiner als das Atom. Er besteht aus Protonen und Neutronen. Ein Proton besitzt eine positive elektrische Ladung, die gleich groß wie die negative Ladung eines Elektrons ist. Neutronen sind ungeladen, elektrisch neutral.

In der Atomhülle befinden sich gleich viele Elektronen wie Protonen im Atomkern, sodass ein Atom nach außen elektrisch neutral ist.

Die Zeichnung stellt nur ein Modell dar. Die Größenordnung zwischen Atomkern und Atom stimmt nicht.

Größe von Atom und Atomkern

Befände sich im Inneren des Stephansdoms eine Kugel mit etwa 1,5 cm Durchmesser und würde diese Kugel einen Atomkern darstellen, so würde sich die Atomhülle in der Entfernung bei der Spitze des Turms (Höhe 137 m) befinden.

Es gibt verschiedene Arten von Atomen, die sich durch die Anzahl der Protonen und Elektronen unterscheiden. Diese unterschiedlichen Atome nennt man chemische Elemente. Zu den chemischen Elementen gehören z. B. Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff, Eisen, Aluminium, Quecksilber.

Die chemischen Elemente werden nach der Anzahl der Protonen im Atomkern geordnet. Man nennt diese Zahl auch Ordnungszahl.

Ladungstrennung beruht auf Bewegung von Elektronen. Wenn man ein Kunststofflineal mit einem Wolltuch reibt, ermöglicht man Elektronen aus der äußersten Schale von einem Körper zum anderen überzuwechseln. Der eine Körper ist dann elektrisch negativ geladen, weil er zu viele Elektronen hat, der andere positiv, weil er zu wenige Elektronen hat.