Woraus besteht ein Atom?
Der Kern liegt im Zentrum des Atoms. Er enthält fast die gesamte Masse des Atoms, ist aber sehr klein: Der Radius des Kerns ist mehr als 10 000-mal kleiner als der Radius des Atoms.
| Teilchen | Ort | Ladung | Masse |
|---|---|---|---|
| Proton | Kern | +1 | 1 |
| Neutron | Kern | 0 | 1 |
| Elektron | Schalen um den Kern | −1 | Sehr klein, zählt nicht zur Massenzahl |
Drei Zahlen beschreiben ein Atom:
- Die Protonenzahl ist die Ordnungszahl des Elements. 1 Proton bedeutet Wasserstoff, 6 Protonen bedeuten Kohlenstoff, und 8 Protonen bedeuten Sauerstoff.
- Massenzahl = Protonen + Neutronen.
- Ladung = Protonen − Elektronen.
Ein Atom, das ein Elektron abgibt, wird zum positiven Ion: Na+. Ein Atom, das ein Elektron aufnimmt, wird zum negativen Ion: Cl−. Die Protonenzahl ändert sich nicht, deshalb bleibt das Element dasselbe.
Elektronenschalen und Valenzelektronen
Elektronenschalen werden von innen nach außen gefüllt. Bei den ersten 20 Elementen füllen sich die Schalen in der Reihenfolge 2, 8, 8, 2. Elektronen auf der äußersten Schale heißen Valenzelektronen. Vor allem sie sind an chemischen Bindungen beteiligt. Die Zahl der Schalen entspricht der Periodennummer.
| Element | Protonen | Elektronen pro Schale | Valenzelektronen | Periode |
|---|---|---|---|---|
| Helium | 2 | 2 | 2 | 1 |
| Kohlenstoff | 6 | 2, 4 | 4 | 2 |
| Natrium | 11 | 2, 8, 1 | 1 | 3 |
| Chlor | 17 | 2, 8, 7 | 7 | 3 |
| Calcium | 20 | 2, 8, 8, 2 | 2 | 4 |
Bau dein Atom in der App Nalukh chem
Füge Protonen, Neutronen und Elektronen hinzu und sieh, wie sich Element, Ladung und Massenzahl ändern. Der Simulator ist kostenlos und braucht keine Anmeldung.
Wie benutzt du den Simulator?
- Mit den Buttons + und − an den Zählern Proton, Neutron und Elektron in der unteren Reihe fügst du Teilchen hinzu und entfernst sie. Du kannst bis zu 20 Protonen, 20 Elektronen und 25 Neutronen hinzufügen.
- Sieh dir das Bild links an. Rote Protonen und graue Neutronen sitzen im Kern, und blaue Elektronen bewegen sich auf den gestrichelten Kreisen. Elektronen auf der äußersten Schale sind gelb.
- Das Feld rechts zeigt Symbol, Name und Nummer des Elements. Darunter steht Neutrales Atom oder Ion.
- Lies die Felder Ladung, Massenzahl und Valenz-e⁻ ab.
- Die Perioden- und Gruppennummer findest du im Bereich POSITION IM PERIODENSYSTEM.
Aufgaben für den Simulator
- Bau ein Natriumatom: 11 Protonen, 12 Neutronen, 11 Elektronen. Die Massenzahl ist 23, die Ladung ist 0. Nimm ein Elektron weg. Die Ladung wird +1, und das Feld zeigt Ion. Die Zahl der Valenzelektronen ändert sich von 1 auf 8.
- Bau ein Chlorid-Ion: 17 Protonen, 18 Neutronen, 18 Elektronen. Die Ladung wird −1, und die Schalen sind 2, 8, 8, wie bei einem Argonatom.
- Bau Kohlenstoff: 6 Protonen, 6 Neutronen, 6 Elektronen. Fügst du ein Neutron hinzu, ändert sich das Element nicht. Nur die Massenzahl steigt. Fügst du ein Proton hinzu, wird aus dem Element Stickstoff.
Häufige Fehler
- Elektronen zur Massenzahl zählen. Die Massenzahl zählt nur die Teilchen im Kern.
- Denken, dass sich die Protonenzahl ändert, wenn ein Ion entsteht. Ein Ion entsteht, wenn ein Atom Elektronen abgibt oder aufnimmt. Der Kern ändert sich nicht.
- Denken, dass ein positives Ion Elektronen aufgenommen hat. Eine positive Ladung bedeutet, dass Elektronen fehlen.
Dieser Simulator prüft nicht, ob ein Kern stabil ist, deshalb kannst du jede Neutronenzahl einstellen. Mehr zur Stabilität erfährst du in der Anleitung zum Atomkern.
