Beste Antwort
Hallo Samuel. Vielen Dank für die A2A.
Ein Atom ist der kleinste identifizierbare Teil eines Elements.
Die Atome, aus denen Elemente bestehen, bestehen aus zwei Hauptteilen – dem Inneren, dem Kern, und dem draußen die Elektronenschalen genannt. Im Kern befinden sich zwei verschiedene Teilchen – beide ungefähr gleich groß -, aber eines mit einer positiven elektrischen Ladung, die als Proton bezeichnet wird, und das andere ohne elektrische Ladung, die als Neutron bezeichnet wird. Atome mit einem Proton im Kern werden immer ein Wasserstoffatom sein – das erste Element im Periodensystem, das ein Diagramm aller Elemente darstellt.
Atome mit zwei Protonen werden es immer sein Heliumatome – das zweite Element im Periodensystem – und so weiter. Jedes Mal, wenn ein anderes Proton zum Kern hinzugefügt wird, wird ein neues und anderes Element gebildet.
Wenn ein Proton zum Kern hinzugefügt wird, wird normalerweise auch ein Neutron hinzugefügt. Neutronen sind wie der „Klebstoff“, der all diese positiven Ladungen zusammenhält.
Für jedes Proton im Kern wird außerdem ein Elektron in die den Kern umgebenden Schalen eingefügt. Auf diese Weise gleicht die Anzahl der negativen Ladungen der Elektronen die Anzahl der positiven Ladungen der Protonen im Kern aus und das Atom ist elektrisch neutral.
Sie können das Periodensystem hier überprüfen: Dynamisches Periodensystem
Es ist ein faszinierendes Werkzeug, das die meisten Ihrer Fragen zu Atomen beantworten kann.
Antwort
Atome bestehen im Sinne der realen Materie, mit der wir interagieren und aus der wir bestehen, aus zwei Hauptteilen: einem Kern und einer Elektronenwolke. Der Kern ist das dicht gepackte Zentrum eines Atoms, das aus Protonen und Neutronen besteht. Die Elektronenwolke besteht aus Elektronen, die das Atom umkreisen und es mit anderen Atomen reagieren lassen.
Die beste Visualisierung für ein Atom besteht darin, sich den Kern als die Sonne, eine massive zentrale Kugel und die vorzustellen Elektronen als Planeten, die sie aus großen Entfernungen umkreisen. Ähnlich wie das reale Sonnensystem besteht ein Atom aus einem größtenteils leeren Raum, da die Elektronen, obwohl sie große Umlaufbahnen einnehmen, zu einem bestimmten Zeitpunkt nur sehr wenig Raum dieser Umlaufbahn einnehmen.
Hier ist Ein kurzer Überblick über jedes Teilchen:
- Protonen sind positiv geladene Teilchen, die zusammen mit Neutronen in einen Kern gepackt werden. Sie sind dafür verantwortlich, die Elektronen eines Atoms durch elektrische Anziehung in der Nähe zu halten.
- Neutronen sind nicht geladene Teilchen, aus denen auch der Kern besteht. Sie wirken als eine Art „Klebstoff“ für den Kern, da sich nur positiv geladene Protonen leicht abstoßen und niemals zusammenkleben würden.
- Elektronen sind negativ geladene Teilchen, die den Kern „umkreisen“ (die eigentliche Bewegung) ist eher eine Überlagerung von zufälligen Bewegungen, aber das würde den Rahmen dieser Antwort sprengen. Sie können leicht zwischen Atomen ausgetauscht werden und ihre Bewegung ist die Grundlage chemischer Wechselwirkungen.
Protonen bilden die Identität eines Atoms, und wie viele es tatsächlich gibt, ist die Grundlage für unsere Sortierung Atome aus zwei Hauptgründen:
- Protonen und Elektronen sind die einzigen ladungstragenden Teile eines Atoms, und die meisten interatomaren Wechselwirkungen treten auf der Grundlage der Ladung auf, die Protonen bilden den Kern eines Atoms hinauf und werden nicht leicht aus einem Atom ausgestoßen. Elektronen hingegen sind im Vergleich viel schwächer an ein Atom gebunden und können leicht mit benachbarten Atomen ausgetauscht werden. Daher sind sie häufig unzuverlässig bei der Beurteilung der Identität eines Atoms.
Es gibt 118 Atome, die Wissenschaftler derzeit für ausreichende Zeiträume erstellen und messen können. Der kleinste ist Wasserstoff, der aus einem Protonenkern und einem ihn umlaufenden Elektron besteht. Das größte ist Oganesson, das aus 118 Protonen und 176 Neutronen und 118 Elektronen besteht, die es umkreisen. Dieses Teilchen ist jedoch sehr instabil, da seine Protonen einfach zu stark voneinander abgestoßen werden, um in einem Teilchen zusammen zu bleiben. Wenn die Anzahl der Neutronen anfängt, hoch zu werden, haben sie auch wenig Kraft, um sie an den Kern zu binden, und werden auch gehen wollen.
Wenn sie noch weiter gehen, bestehen Protonen und Neutronen selbst aus unterschiedlichen, noch kleinere Teilchen, Quarks genannt. Quarks sind der eigentliche Grundzustand der Materie und können nicht weiter unterteilt werden. Sie gelten als Bausteine des Universums. Obwohl es 6 Geschmacksrichtungen (der physikalische Begriff bedeutet Typ) von Quarks gibt, werden nur 2 davon zum Aufbau von Protonen und Neutronen verwendet: ein Up-Quark mit einer Ladung von +2/3 und ein Down-Quark mit einer Ladung von -1/3.
Protonen bestehen aus zwei Up-Quarks und einem Down-Quark, die sich zu einer Nettoladung von +1 summieren. Neutronen bestehen aus einem Up-Quark und zwei Down-Quarks, die sich zu einer Nettoladung von 0 summieren.Diese Quarks werden durch etwas zusammengehalten, das als „starke Kernkraft“ bezeichnet wird. Hierbei handelt es sich um eine hochkomplexe und nicht vollständig verstandene subatomare Kraft, die den Austausch einer anderen Art von subatomaren Teilchen namens Mesonen beinhaltet. Elektronen sind eigentlich ein Grundzustand der Materie, der Leptonen genannt wird, und können nicht weiter unterteilt werden.