1.2 Elementarteilchen eines Atoms

Elementarteilchen

Im Allgemeinen besteht ein Atom aus einem Atomkern und einer Atomhülle. Der Atomkern ist im Vergleich zur Atomhülle ca. 10000 mal kleiner. Im Atom existiert fast ausschließlich leerer Raum.

© Belinda Flemming: Schema zum Atombau, CC BY-SA

Diese Atombereiche enthalten spezifische kleinere Bausteine, die Elementarteilchen.

Im Atomkern sind die Nukleonen Protonen und Neutronen lokalisiert, in der Atomhülle die Elektronen.

Die Elementarteilchen unterscheiden sich in Ladung und Gewicht. Protonen sind positiv geladen (p+) und Neutronen (n) sind ungeladen, beide besitzen jeweils die Masse von 1 u. Sie machen 99,9 % der gesamten Atommasse aus. (Erläuterung siehe unten) Hingegen sind die Elektronen (e-) negativ geladen und mit einem Gewicht von 0,0005 u fast masselos sind.

© Belinda Flemming: Elementarteilchen und ihre Eigenschaften, CC BY-SA

Einführung der Atomaren Masseneinheit unit

Aufgrund der sehr geringen Größe von Atomen, wurde eine für die Größenordnung der Atome angepasste Masseneinheit eingeführt. Das Einheitszeichen dieser Atomaren Masseneinheit ist u, abgeleitet vom englischen Begritt unit (Einheit). Die Masse von 1u entspricht ca. der Masse des leichtesten aller Atome, dem Wasserstoff-Atom. Umgerechnet entspricht 1u genau 1,66 x 10-24 g oder andersherum 1g genau 6 x 1023 u. Es war also durchaus sinnvoll, dass die kleinsten bekannten Teilchen der Materie eine eigene Masseneinheit zugesprochen bekommen haben.

Bestimmung der Anzahl der Elementarteilchen

© Belinda Flemming: Elementekärtchen mit Kennzahlen des Elementes Fluor, CC BY-SA

Mit Hilfe der individuellen Stellung der Elemente im Periodensystem, ist es möglich die Anzahl der Elementarteilchen im Atomkern und in der Atomhülle für jedes Element zu bestimmen. Zusätzlich können Aussagen für die Aufenthaltsbereiche der Elektronen in der Atomhülle getroffen werden. Für die Elemente Fluor, Aluminium, Natrium, Sauerstoff und Brom ist dies in der Tabelle erfasst.

© Belinda Flemming: Zuordnung der Elementarteilchen eines Elementes und Aufbau von Atombau und Atomhülle in Abhängigkeit von der Stellung im PSE, CC BY-SA