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Der Aufbau von Atomen (2)


Aufgabe 1

Zeichne oder beschreibe in Worten anhand des Elements Fluor die verschiedenen Atommodelle.

  1. Rosinenkuchenmodell
  2. Kern-Hülle-Modell
  3. Schalenmodell

Welches Experiment hat jeweils zu einer Weiterentwicklung des Atommodells geführt? 

Lösung

  1. Der Aufbau von Atomen (2) - Abbildung 1
  2. Der Aufbau von Atomen (2) - Abbildung 2
  3. Der Aufbau von Atomen (2) - Abbildung 3

Vom Rosinenkuchenmodell zum Kern-Hülle-Modell gelangte man durch den Beschuss von Goldfolie, bei dem die Atome teilweise abgelenkt wurden. Goldatome mussten also einen festen Kern besitzen.

Vom Kern-Hülle-Modell zum Schalenmodell gelangte man durch das Versuchsergebnis, dass man unterschiedlich viel Energie benötigt, um Elektronen aus einem Atom herauszulösen. 

  • Schwierigkeitsgrad:  1
  • Zeit:  8 Minuten
  • Punkte:  5

Aufgabe 2

Gib für alle Elemente der 3. Hauptgruppe an: 

Element Symbol Ordnungs-zahl relative Atommasse Anzahl Elektronen Anzahl Protonen Anzahl Neutronen Anzahl Nukleonen
               
               
               
               
               

Lösung

Element Symbol Ordnungs-zahl relative Atommasse Anzahl Elektronen Anzahl Protonen Anzahl Neutronen Anzahl Nukleonen
Bor B 5 10,8 5 5 6 11
Aluminium Al 13 27,0 13 13 14 27
Gallium Ga 31 69,7 31 31 39 70
Indium In 49 114,8 49 49 66 115
Thallium Tl 81 204,4 81 81 123 204

 

  • Schwierigkeitsgrad:  2
  • Zeit:  10 Minuten
  • Punkte:  8

Aufgabe 3

Finde im Periodensystem jeweils mindestens ein Element, das die genannte Eigenschaft aufweist.

  1. mit 46 Protonen
  2. mit 73 Elektronen
  3. mit 55 Nukleonen
  4. mit 10 Neutronen
  5. mit 14 Neutronen
  6. mit 16 Neutronen
  7. mit 7 Valenzelektronen (nur Hauptgruppe)
  8. mit einer K- und einer L-Schale

Lösung

  1. Palladium
  2. Tantal
  3. Mangan
  4. Neon
  5. Aluminium und Silicium
  6. Phosphor
  7. Fluor, Chlor, Brom, Iod und Astat
  8. Lithium, Beryllium, Bor, Kohlenstoff, Sauerstoff, Fluor und Neon
  • Schwierigkeitsgrad:  2
  • Zeit:  10 Minuten
  • Punkte:  8

Aufgabe 4

Zeichne für folgende Atome ihr Schalenmodell inklusive Atomkern. 

  1. Helium
  2. Kohlenstoff
  3. Natrium

Lösung

  1. Der Aufbau von Atomen (2) - Abbildung 4
  2. Der Aufbau von Atomen (2) - Abbildung 5
  3. Der Aufbau von Atomen (2) - Abbildung 6
  • Schwierigkeitsgrad:  2
  • Zeit:  7 Minuten
  • Punkte:  6

Aufgabe 5

Die Masse der Atome entspricht der Anzahl ihrer Nukleonen (Protonen und Neutronen). Für Chlor wird eine relative Atommasse von 35,5 angegeben. Erkläre, wie es möglich ist, dass die relative Atommasse von Chlor nicht ganzzahlig ist, obwohl es ja nur ganze Protonen und Neutronen geben kann.

Lösung

Es gibt unterschiedliche Isotope von Chlor, also Chloratome mit unterschiedlicher Neutronenzahl. Die Massen dieser Isotope werden entsprechend ihrer Häufigkeit in der Natur in die im PSE angegebene relative Atommasse eingerechnet.

  • Schwierigkeitsgrad:  3
  • Zeit:  10 Minuten
  • Punkte:  3
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