Entwicklung der Atommodelle

"Vielleicht ist das Atommodell mehr ein Rechenschema als eine Zustandsrealität"

A. Sommerfeld (1868-1951)

Anschauliche Modelle sind als Erleichterung der Berechnung sinnvoll, solange sie nicht widerlegt und überarbeitet wurden. Solange kein anderes zutreffendes Modell gefunden ist, können auch zwei widersprüchliche Modelle nebeneinander existieren, um verschiedene Sachverhalte Berechnen zu können (etwa Licht einerseits als Welle andererseits als Teilchen).

Die Entwicklung der Atommodelle

Antike Erste Atommodelle Thales von Milet (625-545 v. Chr.) unteilbare kleinste Bauteile der Materie (Atome) gemeinsamer Urgrund aller Dinge (in Form von Materie: Wasser) Versuch die Welt nach einem einheitlichen Grundprinzip zu verstehen Anaximander von Milet (611-546 v. Chr.) Urgrund ist ein wesenloser Urstoff der bei Umformung zur Substanz wird Anaximenes von Milet alle Stoffe lassen sich durch Verdünnung (Feuer) und Verdichtung (Wind, Wasser, Erde, Stein) von Luft (dem Urstoff) erklären Heraklit von Ephesus (550-480 v. Chr.) Feuer ist die materielle Grundlage und die bewegende Kraft zugleich Materie ist eine besondere Form der Energie (man kann Elementarteilchen aus Energie erzeugen) => für Feuer = Energie entspricht die Annahme heutigen Erkenntnissen Empedokles aus Akragas Grundstoffe sind Erde, Wasser, Luft und Feuer jeder Stoff besteht aus den Grundstoffen mit verschiedenen Mischungsverhältnissen bewegende Kräfte sind Liebe und Streit (Mischung und Trennung) Aristoteles übernahm Empedokles' Modell die Grundstoffe können als Repräsentanten der Aggregatzustände betrachtet werden: fest, flüssig, gasförmig und Feuer als Energie Anaxagoras (500-428 v. Chr.) es gibt unendlich viele verschiedene Urstoffe die bewegende Kraft ist der Geist Atomistisches Weltbild Leukipp von Milet (~450 v. Chr.) die Stoffe bestehen aus voneinander abgegrenzten Teilchen mit leeren Räumen dazwischen die Vielseitigkeit der Realität entsteht durch die unterschiedliche Lage und Anordnung des Urstoffes Demokrit von Abderat (~460 bis 370 v. Chr.) die Atome bewegen sich im leeren Raum, können sich berühren, vereinigen und trennen, wobei das Atom selbst erhalten bleibt die Bewegung und Umlagerung der Atome folgt nach bestimmten Gesetzen nach heutigen Erkenntnissen sind die Atome nicht die kleinsten Teilchen, sondern setzen sich aus Elementarteilchen zusammen Atome sind keinesfalls unzerstörbar bzw. unwandelbar (z.B. Nukleartechnologie) Renaissance (Wiederbelebung der Antike)

Ab der Renaissance galt es nicht Spekulationen aufzustellen, wie es in der Antike üblich war, sondern die Theorie durch Experimente zu untermauer, so dass die Theorien sich ordnen und weitere Theorien und Experimente dadurch angeregt werden.

Während der Renaissance wurden vor allem durch die "kinetische Gastheorie" und die "quantitative Untersuchung über das Zustandekommen von chemischen Verbindungen" das Interesse an Atommodellen geweckt. Laut der "kinetischen Gastheorie" sind Gase sich rasch bewegende Teilchen die gegeneinander stoßen, wobei die Gesamtsumme der kinetischen Energie gleich bleibt. Bei der Untersuchung von "chemischen Verbindungen" ging es um die Frage welche Elemente sich nicht durch irgendwelche Mittel zerlegen lassen.

Gassendi (1592-1655) Atome unterscheiden sich in Größe und Gestalt und haften aneinander wg. besonderen Beschaffenheiten der Oberflächen deutete Wärme und Kälte atomistisch Dalton (1766-1844) Luft hat in allen gemessenen Höhen die selbe Zusammensetzung Materie besteht aus unteilbaren Atomen Jedes Element besteht aus einer besonderen, für dieses Element charakteristischen, Art von untereinander gleichen Atomen => es gibt so viele verschiedene Atomarten wie Elemente Atome sind umwandelbar wenn zwei oder mehrere Elemente eine Verbindung eingehen, so bestehen die kleinsten Teilchen dieser Verbindung aus einer bestimmten Anzahl von Atomen jedes Elements (Moleküle) bei chemischen Prozessen werden Atome weder geschaffen noch zerstört, sondern lediglich umgelagert Gesetz der Erhaltung der Masse Gesetz von festen Massenverhältnissen (Molekülverbindungen) Gesetz der vielfachen Massenverhältnisse (2H:1O bei Wasser) Gay-Lussac (1778-1850) Volumina der an einer chemischen Umsetzungen beteiligten gasförmigen Stoffe verhalten sich bei gleichbleibendem Druck und Temperatur wie kleine ganze Zahlen Avogadro (1776-1856) Gleiche Volumina idealer Gase enthalten bei gleichem Druck und Temperatur die gleiche Anzahl von Atomen bzw. Molekülen

Das einfachste Atommodel:

Atome sind... kugelförmig gleichmäßig mit Materie erfüllt vollkommen elastisch Atome sind als Massenpunkte nach den Gesetzen der klassischen Mechanik zu behandeln das Modell ermöglicht Berechnungen von / durch... Masse und Durchmesser der Atome das Gesetz von der Erhaltung der Massen das Gesetz der festen und vielfachen Massenverhältnissen die Gasgesetze die Gesetze der kinetischen Wärmetheorie Änderung von Aggregatzuständen

Die Existenz des Atoms wurde schließlich kurz nach 1900 nachgewiesen.

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