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Atome, Elemente, Isotope, Ionen Teil 2 06:58 min

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Transkript Atome, Elemente, Isotope, Ionen Teil 2

Hallo. Willkommen in Teil 2 dieses Videos. Nun möchte ich euch erklären, was man unter Isotopen und Ionen versteht. Isotope sind folgendermaßen definiert. Besitzen 2 Atome die gleiche Protonenzahl, aber eine unterschiedliche Neutronenzahl, dann gehören sie zwar demselben Element an, aber unterschiedlichen Isotopen. Ich werde das mal veranschaulichen, anhand des Chloratoms, jenes Atoms, dessen Neutronenzahl wir gerade gesucht hatten. Sagen wir mal, wir haben 1 Chloratom und noch ein Chloratom. Da beide Atome offensichtlich demselben Element angehören, haben sie auch dieselbe Protonenzahl. In diesem Falle 17. Tatsächlich können sich diese beiden Atome aber dennoch unterscheiden, und zwar in der Massenzahl. Links haben wir 35 und rechts haben wir 37. Untersuchen wir unsere beiden Atome nun auf die Zahl der Elementarteilchen hin, dann haben wir in beiden Fällen wie gesagt 17 Protonen, deshalb auch 17 Elektronen in beiden Fällen, aber 18 Neutronen bei dem linken Chloratom und 20 Neutronen bei dem rechten Chloratom. Kurzum, hier haben wir 2 verschiedene Chlorisotope. Das Linke wäre das Chlorisotop 35 und das Rechte das Chlorisotop 37. Bzw man kann auch sagen Chlor 35 und Chlor 37. Naja, und schauen wir uns nun diese Massenzahl im Periodensystem an. Diese 35,5, diese krumme Zahl, die uns vorhin so gestört hat, dann können wir sie erklären, wenn wir berücksichtigen, wie häufig jedes dieser beiden Isotope in der Natur vorkommt. Das Chlor 35 kommt mit 75%iger Häufigkeit vor und das Chlor 37 mit 25%iger Häufigkeit. Und die Hüter des Periodensystems machen das eben so, dass sie die Massenzahl eines Elements so berechnen, indem sie die Häufigkeiten berücksichtigen und daraus einen Durchschnitt berechnen. In diesem Falle ergibt sich 35,5. Kurzum, die Massenzahlen im Periodensystem sind Durchschnittswerte, die die Häufigkeiten der natürlich vorkommenden, unterschiedlichen Isotope der Elemente berücksichtigen. So, an dieser Stelle möchte ich mal kurz zusammenfassen, was wir bisher besprochen hatten. Ausgehend von einem gegebenen Atom können wir meinetwegen die Protonenzahl ändern und dann hätten wir ein anderes Element. Würden wir die Neutronenzahl, ausgehend von diesem Atom, verändern, dann hätten wir ein anderes Isotop. Die Frage drängt sich jetzt auf, was passiert eigentlich, wenn ich die Elektronenzahl verändere? Und um diese Frage zu beantworten, müssen wir uns den Begriff Ionen noch anschauen. Die sind relativ schnell definiert. Ionen sind elektrisch geladene Teilchen. Bzw. Ionen sind elektrisch geladene Atome oder Moleküle. Moleküle bilden dann den sogenannten Spezialfall der Molekülionen, auf die wir hier nicht weiter eingehen werden, sondern wir werden uns hier darauf beschränken, dass wir elektrisch geladene Atome betrachten. Das heißt, wir betrachten Atome, die mehr Elektronen oder weniger Elektronen besitzen, als sie Protonen im Kern haben. Man kann auch sagen, wir betrachten Atome mit einem Überschuss oder einem Mangel an Elektronen. Schauen wir uns doch noch einmal unser Chloratom an. Es hat 17 Protonen und 17 Elektronen. Fügen wir dem Chloratom nun ein zusätzliches Elektron hinzu - wie das geschieht und warum, sei mal hier nicht weiter besprochen - dann haben wir plötzlich ein Ion das wir als Cl- schreiben können und das auf den Namen "Chlorid" hört. Dieses Ion, also dieses negativ geladene Atom, besitzt natürlich immer noch die gleiche Anzahl von Protonen wie vorher, nämlich 17, und die Masse hat sich auch nicht verändert, weil die Elektronen praktisch nichts wiegen. Aber die Ladung hat sich verändert. Es ist jetzt wie gesagt negativ geladen. Ein anderes Beispiel für ein Ion würde man bekommen, wenn man ein Natriumatom nimmt, welches 11 Protonen, 11 Elektronen besitzt und eine bestimmte Anzahl von Neutronen und dem wir jetzt aber 1 Elektron weg nehmen. Dann hätten wir ein so genanntes "Narium-Ion", Na+. Auch hier hat sich im Zuge der Elektronenwegnahme, die Massenzahl nicht verändert und auch die Protonenzahl nicht, aber die Ladung ist jetzt positiv, da Elektronen ja negativ geladen sind. Also wenn man eine negative Ladung wegnimmt, dann bleibt eine positive Ladung übrig.

Solche Ionen haben auch nochmal spezielle Namen. Ein negativ geladenes Ion, wie das Chlorid-Ion, nennt man ein Anion. Ein positiv geladenes Ion, wie dieses Natrium-Ion, ist ein Kation. Und diese beiden Begriffe sind ganz allgemeiner Natur, das heißt positiv geladene Ionen nennt man immer Kationen und negativ geladene Ionen sind eben Anionen. Über Ionen gäbe es noch sehr viel mehr zu sagen, aber ich möchte an dieser Stelle haltmachen, weil das dann den Rahmen dieses Videos sprengen würde. So, in diesem Video wurden folgende Begriffe erklärt: Atome, Elemente, Isotope und Ionen. In diesem Zusammenhang wurden noch verschiedene andere Begriffe eingeführt, die ich hier im Einzelnen aufliste. Und zwar: Protonen, Neutronen, Elektronen. Wir haben erklärt, was die Ordnungszahl ist, die man auch Kernladungszahl nennt. Die Massenzahl ist aufgetaucht, das Periodensystem, und wir haben gesehen, was Kationen und Anionen sind. Danke für eure Aufmerksamkeit. Tschüss und bis zum nächsten Mal.