Atom

Alles um uns herum ist aus Atomen aufgebaut. Pflanzen, Tiere, Menschen, Erde, die Sonne und was es sonst noch alles gibt. Außer Atomen gibt es nichts anderes. Die Atome sind aber so klein, dass man sie weder mit den Augen noch mit den stärksten Mikroskopen sehen kann. Der Name Atom leitet sich von dem griechischen Wort "atomos" her, was "das Unzerschneidbare" oder "das Unteilbare" bedeutet. Der Name stammt von den griechischen Philosophen Leukipp und Demokrit, die vor etwa 2500 Jahren gelebt haben. Damals gab es noch keine Forscher wie heute. Philosophen dachten über um Beobachtungen in der Natur nach und versuchten diese zu erklären.

Wie klein sind Atome denn wirklich?

• So klein
• 10.000.000 = 1 mm

Woher weiß man aber, wie die Atome aussehen?

Eigentlich kann man Atom gar nicht sehen, denn sie sind zu klein. Erst wenn viele Atome zusammen vorliegen kann man sie sehen. So enthält Luft auch Atome, aber da sie alle getrennt herumschwirren können wir sie nicht sehen.

Das Bild rechts soll Atome zeigen, tatsächlich ist es aber nur ein Bild, das von einem Computer erzeugt wurde. Mit einer Art elektrischen Finger wird die Oberfläche eines Gegenstandes abgetastet und der Computer erzeugt daraus ein Bild. Dieses Geräte nennt man Rastertunnelmikroskop.

• Animation dazu?

Sind Atome wirklich unteilbar?

Der Name "Atomos" beruhte auf einer Vermutung, da man vor 2500 Jahren noch keine Geräte hatte, um etwas anderes nachzuweisen. Man konnte aber mit Hilfe der Vorstellung, dass alles um uns herum aus kleinen, unteilbaren Teilchen besteht, viele Beobachtungen erklären.

1897 allerdings stellte ein englischer Physiker Namens Joseph John Thomson fest, dass es noch kleinere Teilchen gibt. Sie bekamen den Namen Elektronen und wurden als ein Bestandteil der Atome identifiziert. Sie sind auch für den elektrischen Strom verantwortlich.

Später entdeckte man noch Protonen und Neutronen, die etwas größer als Elektronen sind. Inzwischen geht man von einem Aufbau wie im Bild dargestellt aus.

• In der Mitte des Atoms gibt es einen festen Kern, der Protonen und Neutronen enthält.
• Eine sogenannte Hülle entsteht dadurch, dass die Elektronen um den Kern herumschwirren wie Planeten und die Sonne.

• Inzwischen hat man noch viel mehr noch kleinere Teilchen gefunden. Dabei ist aber ein riesiger Aufwand notwendig.
  • CERN: Ring der 27 km lang ist, riesige Messgeräte, die über 20 m hoch sind. File:CERN CMS vacuum tank.jpg
  • Quarks

Wieviele Atome gibt es?

• Nicht wirklich möglich es zu zählen, auch weil sie zu klein sind. Physiker schätzen
• Man kennt die Anzahl der verschiedenen Atome genau.
• Elemente nur aus einer Sorte von Atomen -> Periodensystem??
  • Beispiele: Eisen, Sauerstoff

Was bedeutet die Formel H2O?

• Alle Stoffe bestehen aus Atomen, aber meist sind verschiedene Arten enthalten. Das sind dann keine Elemente sondern Verbindungen.
• Dabei halten verschiedene Atome fest zusammen und man hat kleine immer gleiche Päckchen, die Moleküle.
• H2O ist eine spezielle Schreibweise für Chemiker um zu beschreiben, welche Atome in einem Molekül vorkommen. Hier 2 Atome Wasserstoff ...
• Dieses Molekül ist typisch für Wasser.

Bild: Atommolekül

Was ist Atomkraft?

• Einige Atome sind stabil gebaut. Das liegt am Atomkern.
• Das Atom bzw. der Atomkern zerfällt oder gibt Teilchen ab. Man sagt deshalb auch Kernkraft.
• Diese ausgestoßenen Teilchen sind sehr schnell und erwärmen dadurch Wasser um die Brennstäbe herum, aus denen dann Strom erzeugt werden, wie bei einer Dampfmaschine.

Warum ist Atomkraft gefährlich?

• Unfall in Fukushima
  • die schnellen Teilchen die bei der Kernspaltung entstehen können Körperzellen zerstören
  • einige lagern sich in Körperteilen ein und können dort Krebs verursachen
• Atombombe