Elemente und Moleküle, Maturatraining

26 Aufgabe 1 Die Atome – eine sehr alte Vorstellung Fragestellung: aτομος - Eine zweieinhalbtausendjährige Idee: Atommodelle im Vergleich In der griechischen Antike wollten die Menschen das erste Mal Erkenntnisse um ihrer selbst willen gewinnen, nicht nur um im (täglichen) Leben Fortschritte zu erzielen. Selbstverständlich befassten sich die griechischen Philosophen auch mit der alles bestimmenden Frage: Woraus bestehen die Stoffe? Die Frage ist bis heute nicht geklärt, erhebt man einen Anspruch auf die absolute „Wahrheit“. Die Menschheit, besser gesagt einige Forscher haben in den letzten 2,5 Jahrtausenden Modelle über den Aufbau der Materie erstellt. Bücher: „Elemente“ – Seiten 10–21 „ELMO“ – Seiten 10–17 Wichtige Begriffe: Atommodelle, Atommasse, Massenzahl, Isotope, molekulare Masse, Neutronen, Protonen, Kernla- dungszahl, Quantenzahlen, s-, p-, d- und f-Orbitale 1. Was heißt „Modell“? Worin liegt der Unterschied zwischen Wahrheit und Modell? Hier sind Namen und Daten von Personen, die mit Modellen über den Aufbau der Materie zu tun haben. Weiter sind sechs zentrale Aussagen über diese Autoren (Modelle) gegeben. Demokrit von Abdera,*460 v. Chr. John Dalton, 1766-1844 Joseph John Thomson, 1856-1940 Ernest Rutherford, 1871-1937 Niels Bohr, 1865-1962 Erwin Schrödinger, 1887-1961 Autor A: „Elemente bestehen aus für das jeweilige Element charakteristischen, in sich gleichen und unteil- baren Teilchen, den Atomen. Alle Atome eines bestimmten Elements haben das gleiche Volumen und die gleiche Masse.“ Autor B: Nobel prize awarded in 1922 „for his investigation of the structure of atoms, and of the radiation emanating from them‘‘ Autor C: „Nur scheinbar hat ein Ding eine Farbe, nur scheinbar ist es süß oder bitter; in Wirklichkeit gibt es nur Atome im leeren Raum.“ Autor D: Darauf basierend entwickelte er ein Atommodell (auch „Rosinenkuchen-Modell“), wonach die sehr kleinen Elektronen im Inneren der Atome eingebettet seien wie Rosinen in einem Kuchenteig. Autor E: war auf einer ehemaligen 1000-Schilling-Banknote zusammen mit dem Symbol Ψ abgebildet. Autor F: He was astonished: “It was as if you fired a 15-inch shell at a sheet of tissue paper and it came back to hit you.” 2. Welche Aussage gehört zu welchem Autor, oder wer sind A, B, C, D, E und F? 3. Erkläre deine Vorgangsweise bei der Beantwortung von Punkt 2. Vergleiche dabei ganz kurz die Modelle. Nun noch einige Fragen bzw. Aufgaben zu den einzelnen Modellen: 4. Autor A spricht von einem bestimmten Volumen und einer bestimmten Größe. Wenn ein Au-Atom einen Durchmesser von 140 pm hat, wie groß ist dann sein Volumen? 5. Welche Masse hat das Au-Atom ( M (Au) = 197 g . mol -1 ; N A = 6,023 . 10 23 mol -1 )? 6. Das Modell von Autor F zeigt, dass das Atom nicht „atomos“ = unteilbar“ ist. Woraus besteht es nach heutiger Ansicht? 7. Woraus bestehen nach heutiger Ansicht die folgenden Teilchen? 8. Erkläre im Zusammenhang mit den Modellen ganz kurz die Begriffe: Kation, Isotope, Massenzahl, α -Teilchen, Neutron. 9. Was sind deiner Meinung nach Vorzüge und Nachteile der Modelle von Autor B und Autor E? V K = 4 π 3 r 3 Fragen und Aufgaben: REF PRO PRO PRO TRA TRA REP REP REF Info-Box U 238 92 Ca 40 20 2+ I 127 53 – „ Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv