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1.1 Atombau – Kern und Hülle 1.1.1 Modellvorstellungen vom Bau der Atome

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Um die Natur besser verstehen und erklären zu können, entwickelte man bereits im alten Griechenland um 450 vor Chr. die verschiedensten Modellvorstellungen vom Aufbau der Materie:

Der Grieche EMPEDOKLES war der Ansicht, daß allem, was wir um uns sehen, vier Urbestandteile, vier Elemente, zugrunde liegen: Feuer, Wasser, Luft und Erde. Er stellte sich vor, daß diese Elemente aus kleinsten Splittern bestehen und daß sich daraus bei unterschiedlichen Mischungsverhältnissen die verschiedensten Stoffe bilden können. Empedokles vermutete, daß der Antrieb dafür die den Teilchen innewohnenden Prinzipien „Liebe“ und „Haß“ wären.

Auch der griechische Naturphilosoph DEMOKRIT stellte sich die Dinge unserer Welt aus vielen winzigen, nicht mehr weiter teilbaren Bestandteilen zusammengesetzt vor. Er nannte diese Bestandteile „Atome“ – von griech. „atomos“ (= unteilbar).

Um 1808 greift der Engländer JOHN DALTON die griechische Vorstellung von den Atomen wieder auf. Dalton jedoch hält die Atome für winzige Kugeln und ordnet ihnen Bindungseigenschaften zu. Ihm gelingt es experimentell nachzuweisen, daß sich die Atome unterschiedlicher Elemente in ihren Massen unterscheiden.

Zu der Zeit, als Dalton sein Kugelmodell von den Atomen veröffentlichte, konnte noch niemand genau erklären, warum einzelne Atome in sich überhaupt zusammenhalten und nicht auseinanderfallen. Erst der Engländer ERNEST RUTHERFORD und der Däne NIELS BOHR entwickelten dazu um 1910 das Kern-Schalen-Modell, das auf einer verfeinerten Vorstellung vom Aufbau der Atome basierte. Demnach besitzt ein Atom einen sehr kleinen Atomkern. Er wird von Protonen und Neutronen gebildet und enthält nahezu die gesamte Masse des Atoms. Sein Durchmesser beträgt etwa 10−13 cm bis 10−12 cm. Elektronen umkreisen den Kern auf ganz bestimmten Schalen, sie bilden die Atomhülle.

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