Rutherfordsches Atommodell 05:43 min

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Transkript Rutherfordsches Atommodell

Guten Tag und herzlich willkommen. In diesem Video geht es um das Rutherfordsche Atommodell. Das Video gehört zur Reihe "Atombau". Als Vorkenntnisse solltest du wissen, was die Daltonsche Atomhypothese und das Thomsonsche Atommodell sind. Im Video möchte ich dir das Rutherfordsche Atommodell vorstellen. Ich möchte es beschreiben, dir seine Bedeutung klarmachen und die Grenzen aufzeigen. Der Film besteht aus 5 Abschnitten.

  1. die Daltonsche Atomhypothese und das Thomsonsche Atommodell

  2. das Goldfolienexperiment

  3. Rutherfords Modell

  4. Grenzen des Modells und

  5. Zusammenfassung.

Beginnen wir nun erstens mit der Daltonschen Atomhypothese und dem Thomsonschen Atommodell. Dalton entwickelte seine Atomhypothese 1808. Danach bestehen alle Elemente aus kleinsten Teilchen, den Atomen. Die Atommasse bestimmt das Element. Atome können nicht zerfallen und auch nicht gebildet werden. Auch eine Umwandlung verschiedener Atome ineinander ist nicht möglich. Das Thomsonsche Atommodell wurde 1903 entwickelt. Danach sind Elektronen Bestandteile eines Atoms. Außerdem enthält es die gleiche Anzahl positiver Ladungsträger. Man erhält die typische Rosinenkuchen- oder Plumpuddingstruktur. 2. Das Goldfolienexperiment. Um die Struktur der Atome besser zu verstehen, regte 1909 der Nobelpreisträger Ernest Rutherford ein Experiment an. Das Experiment wurde von den Physikern Hans Geiger und Ernest Marsden durchgeführt. Die Ergebnisse waren erstaunlich. Beim Beschuss der dünnen Goldfolie mit alpha-Teilchen, das heißt also zweifach positiv geladenen Heliumkernen, durchdringen die meisten dieser alpha-Teilchen die Goldfolie. Nur einige wenige werden abgelenkt oder zurückgeworfen. Rutherford äußerte sich zu den Ergebnissen des Experimentes so: "Es war beinahe so unglaublich, als wenn man mit einer 15-Zoll-Granate auf ein Stück Seidenpapier schießt und die Granate zurückkommt und einen selber trifft." 3. Rutherfords Modell. Nach dem Experiment kam Rutherford zu folgenden Schlüssen. Ein Atom besteht aus einem massiven Kern, fast die gesamte Masse des Atoms ist dort konzentriert. Die Elektronen bewegen sich um den Kern und bilden die Atomhülle. Man kann sogar sagen, die Elektronen sind um den Kern wild verteilt. Der größte Teil der Masse konzentriert sich im Kern. Und ganz wichtig und erstaunlich: Der größte Teil des Atoms ist Vakuum. Die Zahl der positiven Ladungen ist gleich die Zahl der negativen Ladungen, das Atom ist elektrisch neutral. 4. Grenzen des Modells. Obwohl wir schon einige Vorstellungen über die Struktur erlangt haben, liefert das Modell kein komplexes Strukturverständnis. Denn wo sind denn eigentlich die Elektronen angeordnet? Und Atomspektren können nach wie vor nicht erklärt werden. Wo kommen die Linien im Linienspektrum her? Und warum erhalten wir unveränderte Frequenzen, warum ändern sich diese nicht? Abhilfe, zumindest teilweise, konnte dann später das Bohrsche Atommodell schaffen. 6. Zusammenfassung. Von allen bisher betrachteten Atommodellen ist das Rutherfordsche Atommodell das fortschrittlichste. Die Entwicklung verläuft von Dalton, Thomson bis zu Rutherford. Dalton entwickelte eine Atomhypothese. Seine Atome waren unteilbar, verschwanden nicht und hatten keine Struktur. Im Thomsonschen Atommodell sind positive und negative Ladungen, die die Elektronen tragen, über das gesamte Atom gleichmäßig verteilt, wie in einem Rosinenkuchen. Im Rutherfordschen Modell haben wir einen massiven Kern, bestehend aus positiven Ladungen, die Elektronen sind darum in einer Atomhülle ungleichmäßig angeordnet.

Das Strukturverständnis des Atoms wächst von Dalton über Thomson zu Rutherford. Auch im Rutherfordschen Atommodell können die Atomspektren nicht verstanden werden. Ansatzweise und begrenzt einen Ausweg liefert dann später das Bohrsche Atommodell, 1913.  Ich hoffe, ich konnte euch helfen und es hat euch ein bisschen Freude bereitet. Ich wünsche euch alles Gute und viel Erfolg. Tschüss.  

14 Kommentare
  1. Karsten

    Hallo Marco Vettiger,
    beim Versuch zeigte sich, dass die geladenen Heliumkerne von der hauchdünnen Goldfolie, teilweise reflektiert oder zumindest abgelenkt wurden.

    Dies zeigte, das nahezu die komplette Masse des Atoms an einem kleinen Punkt konzentriert sein musste. Auch musste diese Masse wegen der Abstoßung, die gleiche Ladung haben wie die Heliumkerne. Der restliche Raum, den das Atom einnahm, durfte zudem kaum Masse besitzen und musste die entgegengesetzte Ladung haben. Auf Basis dieser Schlussfolgerungen konnte er sein Modell formulieren.

    Liebe Grüße aus der Redaktion

    Von Karsten Schedemann, vor 6 Monaten
  2. Default

    ich habe eine Frage, ich habe nicht ganz verstanden wieso er dieses Modell nur wegen dem Goldfolien versuch machen konnte? Was hat dieser Versuch genau gezeigt?

    Von Marco Vettiger, vor 6 Monaten
  3. Lighthouse

    Eigendlich konnte ich Chemie noch nie gut, aber durch dieses Video habe ich im Unterricht gestern das erste mal etwas gewusst. Es ist toll Erklärt und durch die verbildlichung gut zu verstehen.Danke

    Von Julia J., vor etwa einem Jahr
  4. Default

    Super erklärt!

    Von Benjamin J., vor mehr als einem Jahr
  5. Default

    sehr gut erklärt

    Von Katja Puetz, vor mehr als 2 Jahren
  1. 001

    Als Tutor bin ich für technische Fragen nicht zuständig.
    A. O.

    Von André Otto, vor etwa 4 Jahren
  2. Default

    Im Video fehlen in der ersten Minute einige Sequenzen.

    Von Kbraemer, vor etwa 4 Jahren
  3. Default

    Auch tschööööss

    Von kleiner S., vor etwa 4 Jahren
  4. Img 9018

    Vielen dank (;

    Von Kevin B., vor mehr als 4 Jahren
  5. Default

    dieses Video hat mir sehr gefallen und geholfen ich habe es jetzt verstanden

    Von Mareen Gehrke, vor mehr als 4 Jahren
  6. Default

    das hier finde ich auch noch wichtig :D http://de.answers.yahoo.com/question/index?qid=20110202132924AA1zDrr sonst echt eine super erklärung

    Von Nelecoors, vor etwa 6 Jahren
  7. Default

    das hier finde ich auch noch wichtig :D http://de.answers.yahoo.com/question/index?qid=20110202132924AA1zDrr sonst echt eine super erklärung

    Von Nelecoors, vor etwa 6 Jahren
  8. Default

    Danke sehr , es war sehr hilfreich :)

    Von Dr.Abdullah, vor mehr als 6 Jahren
  9. 576970 229772440485906 43784177 n

    Das Video hat mir sehr geholfen, danke. :)

    Von Alina Wulf, vor mehr als 6 Jahren
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Rutherfordsches Atommodell Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Rutherfordsches Atommodell kannst du es wiederholen und üben.

  • Erkläre die historische Entwicklung der Atommodelle.

    Tipps

    Das Atommodell wurde im Laufe der Zeit immer detaillierter.

    Lösung

    Dalton stellte seine Theorie 1808 auf. Knapp 100 Jahre später entwickelte Thomson im Jahre 1903 sein Atommodell. Nur sechs Jahre danach widerlegte Rutherford Thomsons Theorie vom Atom und stellte seinerseits ein detaillierteres Atommodell auf. Noch vier Jahre später, 1913, stellte Bohr sein Atommodell auf.

  • Gib an, was man durch das Rutherfordsche Experiment verstanden hat.

    Tipps

    Rutherford hat die Annahmen von Dalton und Thomson widerlegt.

    Lösung

    Beim Experiment von Rutherford beschoss er Goldfolie mit zweifach positiv geladenen $\alpha$-Teilchen und stellte fest, dass die meisten Teilchen die Folie einfach durchdrangen. Nur einige wenige wurden abgelenkt. Das gab Aufschluss über die Struktur eines Atoms und Rutherford schlussfolgerte, dass ein Atom aus einem positiv geladenen Kern und einer negativ geladenen Hülle besteht.

  • Benenne folgende Modelle richtig.

    Tipps

    Die Vorstellung über das Atom wurde mit der Zeit immer detaillierter.

    Rutherford widerlegte Thomsons Atommodell.

    Lösung

    Das Atommodell wurde mit der Zeit immer detaillierter. Während Dalton 1808 nur Aussagen darüber machen konnte, dass ein Atom nicht zerfallen, gebildet oder umgewandelt werden könne, stellte Thomson 1903 schon die Theorie auf, dass ein Atom aus Elektronen und genauso vielen Protonen bestünde und sie ohne System angeordnet seien. Rutherford widerlegte diese Theorie 1909 mit seinem Experiment. Sein Atommodell besagt, dass ein Atom aus einem positiv geladenen Atomkern und einer Atomhülle besteht. Darin bewegen sich die Elektronen um den Atomkern herum.

  • Erkläre, warum beim Rutherfordschen Experiment manche Alpha-Teilchen abgelenkt wurden.

    Tipps

    Gleiche Ladungen stoßen sich voneinander ab.

    Lösung

    Rutherford schlussfolgerte aufgrund seiner Beobachtungen in seinem Streuungsversuch, dass ein Atom einen Atomkern besitzen muss, in dem sich gebündelt die positive Ladung befindet. Die zweifach positiv geladenen $\alpha$-Teilchen werden vom ebenfalls positiv geladenen Atomkern abgestoßen, da sich gleiche Ladungen voneinander wie bei einem Magneten abstoßen. Im Vergleich zur Hülle ist der Kern allerdings sehr klein, weshalb nur wenige $\alpha$-Teilchen abgelenkt werden.

  • Gib an, wie viele Teilchen die Atome besitzen.

    Tipps

    Ein Atom ist elektrisch neutral.

    Schaue in ein Periodensystem der Elemente und überlege, woran du ablesen kannst, wie viele Teilchen ein Atom besitzt.

    Du kannst auch die Elemente im Periodensystem von links nach rechts und oben nach unten durchzählen. Wasserstoff hat ein Außenelektron, Helium hat zwei, Lthium drei und so weiter.

    Lösung

    Ein Atom besitzt immer so viele Elektronen wie es auch Protonen besitzt. Nur so ist es elektrisch neutral. Informationen über die Anzahl der Elektronen und damit auch über die Anzahl der Protonen kannst du aus dem Periodensystem entnehmen. Dort stehen die Elemente aufsteigend nach Elektronenanzahl sortiert. Wasserstoff hat ein Außenelektron, Helium hat zwei, Lithium drei usw. Wenn du nicht immer alle Elemente zählen magst, kannst du auch die Ordnungszahl des Elementes betrachten. Diese steigt auch von Element zu Element an und entspricht damit der Anzahl der Elektronen.

  • Erkläre mithilfe des Kern-Hülle-Modells die Bildung positiv oder negativ geladener Ionen.

    Tipps

    Versuche dir dies mit Hilfe von blauen und roten Papierschnipseln vorzustellen. Was passiert, wenn du einen blauen Schnipsel wegnimmst?

    Ein Paar aus positiv geladenem Teilchen und negativ geladenem Teilchen ist insgesamt neutral, da sich die Ladungen gegenseitig aufheben.

    Lösung

    Ein Atom ist elektrisch neutral. Es besitzt genauso viele positiv geladene Teilchen wie negativ geladene Elektronen. Wird nun ein Elektron aufgenommen oder abgegeben, verändert sich die Ladung im Atom, da nun entweder zu viel negative Ladung vorhanden ist oder zu wenig. Sind weniger negativ geladene Teilchen vorhanden als positive, wird die Ladung im Atom insgesamt positiv und man spricht von einem positiv geladenen Ion. Sind andersherum mehr negativ geladene Teilchen vorhanden als positive, wird das Atom insgesamt negativ und man spricht von einem negativ geladenen Ion.