Atombau Und Periodensystem at Universität Graz | Flashcards & Summaries

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Lernmaterialien für Atombau und Periodensystem an der Universität Graz

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Wie werden die Kernbestandteile genannt?

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Die Kernbestandteile, Protonen und Neutronen, nennt man Nukleonen.


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Welche Eigenschaften eines Atoms bestimmt der Kern und welche die Hülle?

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Der Kern bestimmt die atomare Stabilität oder die Radioaktivität und hat nur einen sehr geringen Einfluss auf das chemische Verhalten. Für dieses ist im Wesentlichen die Atomhülle, sprich die Verteilung der Elektronen darin, verantwortlich.


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Wie groß ist in etwa der Radius eines Atoms?

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Die Atomhülle wird aus den negativ geladenen Elektronen aufgebaut und bestimmt den Radius eines Atoms. Der Radius eines Atoms beträgt in etwa 10^−10 m, im Vergleich dazu liegt der Durchmesser des Atomkerns bei etwa 10^−15 m.


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Welche relative Masse haben Protonen und Neutronen?

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Protonen und Neutronen haben näherungsweise die relative Masse 1. Da die Masse der Nukleonen etwa 1836-mal größer ist, als die eines Elektrons, bedeutet dies, dass sich die Masse eines Atoms de facto auf den Atomkern konzentriert.


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Was ist die Kernladungszahl Z und die Massenzahl A ?

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Die Kernladungszahl 𝑍 eines Atoms gibt die Anzahl der Protonen im Kern an. Sie entspricht weiter der Ordnungszahl im Periodensystem und charakterisiert damit ein chemisches Element. Das bedeutet, dass man einen Stoff, der sich aus Atomen mit gleicher Kernladungszahl zusammensetzt, als Element bezeichnet.

Ein ungeladenes Atom hat immer die gleiche Anzahl Elektronen und Protonen. Aus der Summe der Protonen und Neutronen ergibt sich die Massenzahl 𝐴.


Bei der Darstellung eines Elements schreibt man die Massenzahl links oben vor das Elementsymbol,

die Kernladungszahl links unten.   siehe iPad

Kernladungszahl des Kohlenstoffs 6, Massenzahl des Isotops 12;

das bedeutet: sechs Protonen, sechs Neutronen im Kern


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Was sind Isotope?

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Obwohl alle Atome eines Elements immer dieselbe Anzahl an Protonen und somit die gleiche Kernladungszahl (Ordnungszahl) besitzen, kann die Neutronenzahl im Kern variieren. Folglich existieren Elemente mit gleichen Ordnungszahlen aber unterschiedlichen Massenzahlen (unterschiedliche Anzahl an Neutronen). Diese nennt man Isotope. Isotope unterscheiden sich in ihrer Atommasse, jedoch nur geringfügig in ihren chemischen Eigenschaften, da diese überwiegend von der Elektronenhülle bestimmt werden.


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Was sind Ionen?

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Nimmt ein Atom Elektronen auf oder gibt Elektronen ab und ist folglich elektrisch geladen, spricht man von Ionen. Die Ladung ergibt sich aus der Summe der vorhandenen positiven Kernladung (Protonen) und den negativen Ladungen der Elektronen in der Hülle. Bei der Darstellung schreibt man die Ladungszahl rechts oben nach dem Elementsymbol, die Atomzahl rechts unten.


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Was ist die Kernkraft was bestimmt die Stabilität eines Atomkerns?

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Für den Zusammenhalt des Atomkerns, d.h. der Nukleonen, ist die nur über kurze Distanzen wirkende Kernkraft von essentieller Bedeutung. Die Kernkraft muss stärker sein als die elektro- magnetische Abstoßung der gleichgeladenen Protonen. Einen stabilisierenden Effekt auf den Atom- kern üben die Neutronen aus. Das Verhältnis der Nukleonen bestimmt die Stabilität bzw. Instabilität, was einen radioaktiven Zerfall zur Folge hat. Es hat sich herausgestellt, dass Atomkerne mit geraden Protonen- und Neutronenzahlen stabiler sind als solche mit ungeraden.


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Was passiert bei radioaktiven Zerfall?

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Beim radioaktiven Zerfall wandeln sich instabile Atomkerne spontan unter Aussendung einer Strahlung in stabilere, energieärmere Kerne um.


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Welche drei Arten von radioaktiver Strahlung gibt es und nenne 3 Eigenschaften in denen sie sich fundamental voneinander unterscheiden.

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Diese radioaktive Strahlung lässt sich in drei verschiedene Arten einteilen:

(𝛼) Alpha – Strahlung

(𝛽) Beta – Strahlung

(𝛾) Gamma – Strahlung

Diese drei Arten von radioaktiver Strahlung unterscheiden sich fundamental in einer Reihe von Eigenschaften:

􏰀 Ablenkung im elektrischen Feld,
􏰀 Reichweite,
􏰀 Fähigkeit, Atome und Moleküle zu ionisieren und Materie zu durchdringen.


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Beschreibe die Eigenschaften der alpha-Strahlung.

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Beim 𝛼-Zerfall werden Teilchen ausgesandt, die aus 2 Protonen und 2 Neutronen bestehen und

daher einem Heliumkern entsprechen. Die 𝛼-Teilchen haben nur eine sehr geringe Reichweite

(wenige Zentimeter in der Luft; Papier können sie nicht durchdringen) und können aufgrund ihrer

positiven Ladung im elektromagnetischen Feld abgelenkt werden. Man zählt die 𝛼-Strahlen zu den

Korpuskularstrahlen.

Ein Beispiel für einen 𝛼-Strahler ist der Zerfall des 238-Uranisotops: 238 U → 234 Th + 4 He


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Was ist ein Atom und wie ist es grundlegend aufgebaut?

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Das kleinste, chemisch nicht weiter zerlegbare Elementarteilchen nennt man Atom. Atome bestehen aus einem positiv geladenen Atomkern, der sich wiederum aus den positiv geladenen Protonen und den neutralen Neutronen aufbaut, sowie der negativ geladenen Elektronenhülle.

Atome bestehen aus dem positiv geladenen Atomkern, der fast die gesamte Masse des Atoms ausmacht und einer negativ geladenen Elektronenhülle.


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Q:

Wie werden die Kernbestandteile genannt?

A:

Die Kernbestandteile, Protonen und Neutronen, nennt man Nukleonen.


Q:

Welche Eigenschaften eines Atoms bestimmt der Kern und welche die Hülle?

A:

Der Kern bestimmt die atomare Stabilität oder die Radioaktivität und hat nur einen sehr geringen Einfluss auf das chemische Verhalten. Für dieses ist im Wesentlichen die Atomhülle, sprich die Verteilung der Elektronen darin, verantwortlich.


Q:

Wie groß ist in etwa der Radius eines Atoms?

A:

Die Atomhülle wird aus den negativ geladenen Elektronen aufgebaut und bestimmt den Radius eines Atoms. Der Radius eines Atoms beträgt in etwa 10^−10 m, im Vergleich dazu liegt der Durchmesser des Atomkerns bei etwa 10^−15 m.


Q:

Welche relative Masse haben Protonen und Neutronen?

A:

Protonen und Neutronen haben näherungsweise die relative Masse 1. Da die Masse der Nukleonen etwa 1836-mal größer ist, als die eines Elektrons, bedeutet dies, dass sich die Masse eines Atoms de facto auf den Atomkern konzentriert.


Q:

Was ist die Kernladungszahl Z und die Massenzahl A ?

A:

Die Kernladungszahl 𝑍 eines Atoms gibt die Anzahl der Protonen im Kern an. Sie entspricht weiter der Ordnungszahl im Periodensystem und charakterisiert damit ein chemisches Element. Das bedeutet, dass man einen Stoff, der sich aus Atomen mit gleicher Kernladungszahl zusammensetzt, als Element bezeichnet.

Ein ungeladenes Atom hat immer die gleiche Anzahl Elektronen und Protonen. Aus der Summe der Protonen und Neutronen ergibt sich die Massenzahl 𝐴.


Bei der Darstellung eines Elements schreibt man die Massenzahl links oben vor das Elementsymbol,

die Kernladungszahl links unten.   siehe iPad

Kernladungszahl des Kohlenstoffs 6, Massenzahl des Isotops 12;

das bedeutet: sechs Protonen, sechs Neutronen im Kern


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Q:

Was sind Isotope?

A:

Obwohl alle Atome eines Elements immer dieselbe Anzahl an Protonen und somit die gleiche Kernladungszahl (Ordnungszahl) besitzen, kann die Neutronenzahl im Kern variieren. Folglich existieren Elemente mit gleichen Ordnungszahlen aber unterschiedlichen Massenzahlen (unterschiedliche Anzahl an Neutronen). Diese nennt man Isotope. Isotope unterscheiden sich in ihrer Atommasse, jedoch nur geringfügig in ihren chemischen Eigenschaften, da diese überwiegend von der Elektronenhülle bestimmt werden.


Q:

Was sind Ionen?

A:

Nimmt ein Atom Elektronen auf oder gibt Elektronen ab und ist folglich elektrisch geladen, spricht man von Ionen. Die Ladung ergibt sich aus der Summe der vorhandenen positiven Kernladung (Protonen) und den negativen Ladungen der Elektronen in der Hülle. Bei der Darstellung schreibt man die Ladungszahl rechts oben nach dem Elementsymbol, die Atomzahl rechts unten.


Q:

Was ist die Kernkraft was bestimmt die Stabilität eines Atomkerns?

A:

Für den Zusammenhalt des Atomkerns, d.h. der Nukleonen, ist die nur über kurze Distanzen wirkende Kernkraft von essentieller Bedeutung. Die Kernkraft muss stärker sein als die elektro- magnetische Abstoßung der gleichgeladenen Protonen. Einen stabilisierenden Effekt auf den Atom- kern üben die Neutronen aus. Das Verhältnis der Nukleonen bestimmt die Stabilität bzw. Instabilität, was einen radioaktiven Zerfall zur Folge hat. Es hat sich herausgestellt, dass Atomkerne mit geraden Protonen- und Neutronenzahlen stabiler sind als solche mit ungeraden.


Q:

Was passiert bei radioaktiven Zerfall?

A:

Beim radioaktiven Zerfall wandeln sich instabile Atomkerne spontan unter Aussendung einer Strahlung in stabilere, energieärmere Kerne um.


Q:

Welche drei Arten von radioaktiver Strahlung gibt es und nenne 3 Eigenschaften in denen sie sich fundamental voneinander unterscheiden.

A:

Diese radioaktive Strahlung lässt sich in drei verschiedene Arten einteilen:

(𝛼) Alpha – Strahlung

(𝛽) Beta – Strahlung

(𝛾) Gamma – Strahlung

Diese drei Arten von radioaktiver Strahlung unterscheiden sich fundamental in einer Reihe von Eigenschaften:

􏰀 Ablenkung im elektrischen Feld,
􏰀 Reichweite,
􏰀 Fähigkeit, Atome und Moleküle zu ionisieren und Materie zu durchdringen.


Q:

Beschreibe die Eigenschaften der alpha-Strahlung.

A:

Beim 𝛼-Zerfall werden Teilchen ausgesandt, die aus 2 Protonen und 2 Neutronen bestehen und

daher einem Heliumkern entsprechen. Die 𝛼-Teilchen haben nur eine sehr geringe Reichweite

(wenige Zentimeter in der Luft; Papier können sie nicht durchdringen) und können aufgrund ihrer

positiven Ladung im elektromagnetischen Feld abgelenkt werden. Man zählt die 𝛼-Strahlen zu den

Korpuskularstrahlen.

Ein Beispiel für einen 𝛼-Strahler ist der Zerfall des 238-Uranisotops: 238 U → 234 Th + 4 He


Q:

Was ist ein Atom und wie ist es grundlegend aufgebaut?

A:

Das kleinste, chemisch nicht weiter zerlegbare Elementarteilchen nennt man Atom. Atome bestehen aus einem positiv geladenen Atomkern, der sich wiederum aus den positiv geladenen Protonen und den neutralen Neutronen aufbaut, sowie der negativ geladenen Elektronenhülle.

Atome bestehen aus dem positiv geladenen Atomkern, der fast die gesamte Masse des Atoms ausmacht und einer negativ geladenen Elektronenhülle.


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