Chemie begreifen, Schulbuch

Für besonders Interessierte Das Wichtigste B2 34 Hier wird es anschaulicher Demokrit (460 –371 v. Chr.) und sein Lehrer Leukipp sind die ersten bekannten Vertreter der Vorstellung, dass letzten Endes alles aus kleinsten, unteilbaren Einheiten (griechisch: a-tomos = un-teilbar) besteht. Zu dieser Ansicht kamen sie durch scharfsinnige Erklärungen von Beobachtungen: Das Verdampfen und Kondensieren von Wasser – also das Verschwinden einer sichtbaren Flüssigkeit und ihr späteres Wiedererscheinen – interpretierten sie als ein Ausein- ander- bzw. Zusammenrücken unsichtbarer Atome. Sinneseindrücke fassten sie als kleinste Verletzungen der Sinnesorgane auf – und zwar durch unsichtbare Atome, die sich von allen Objekten ablösen. Daran erinnern auch heute noch sprachliche Formulierungen wie scharfe oder pikante (von piksen) Speisen. Die Atome selbst dachte man sich damals als winzige, kantige oder runde Objekte, die sich über kleine Fortsätze und Ösen – ähnlich den griechi- schen Buchstaben – ineinander verhaken können. Um 1800 wurde aus der Spekulation, dass alle Stoffe letztend- lich aus Atomen bestehen, eine bewährte Modellvorstellung: John Dalton (1766 –1844) veröffentlichte seine Atomtheorie. Zur Unterstützung dieser Theorie konnte er erstmals in der Menschheitsgeschichte auf konkrete Messergebnisse hinweisen – auf die Massenverhältnisse bei chemischen Reaktionen. Die Atome stellte sich Dalton als winzig kleine, massive Kugeln vor. John Dalton (1766–1844) Ac = 1 Actiniumatom Al = 1 Aluminiumatom Ag = 1 Silberatom Ar = 1 Argonatom As = 1 Arsenatom Au = 1 Goldatom Ba = 1 Bariumatom Br = 1 Bromatom Bi = 1 Bismutatom C = 1 Kohlenstoffatom Ca = 1 Calciumatom Cd = 1 Cadmiumatom Cl = 1 Chloratom Co = 1 Cobaltatom Cr = 1 Chromatom Cu = 1 Kupferatom F = 1 Fluoratom Fe = 1 Eisenatom H = 1 Wasserstoffatom He = 1 Heliumatom Hg = 1 Quecksilberatom I = 1 Iodatom K = 1 Kaliumatom La = 1 Lanthanatom Mg = 1 Magnesiumatom Mn = 1 Manganatom N = 1 Stickstoffatom Na = 1 Natriumatom Ne = 1 Neonatom Ni = 1 Nickelatom O = 1 Sauerstoffatom P = 1 Phosphoratom Pb = 1 Bleiatom Pt = 1 Platinatom Pu = 1 Plutoniumatom S = 1 Schwefelatom Si = 1 Siliciumatom Sn = 1 Zinnatom Sr = 1 Strontiumatom Ti = 1 Titanatom U = 1 Uranatom W = 1 Wolframatom Zn = 1 Zinkatom Die Entdeckung dieser Gesetzmäßigkeit ist eine wichtige Grundlage für die Vorstellung, dass alle Stoffe aus Atomen bestehen. Der Durchmesser eines Atoms beträgt ca. 10 –1 0 m und seine Masse etwa 10 –22 –10 –23 g. Reinstoffe reagieren in einem konstanten, charakteristischen Massenverhältnis miteinander. zB Masse Kupfer : Masse Schwefel = 3,96 : 1 Atome kombinieren sich in einem konstanten, ganzzahligen Verhältnis zu Stoffteilchen. zB 2 Kupferatome mit 1 Schwefelatom Für alle chemischen Reaktionen gilt das Gesetz der konstanten Proportionen: Wichtige Atomsymbole: 1 Tropfen enthält ca. 1 / 60 . 0,001 cm 3 Öl. Ölfleck Höhe: ca. 10 –7 cm, Fläche: ca. 160 cm 2 1 cm 3 = 1000 mm 3 1 mm 3 = 1000 . 1000 . 1000 Kubikmikrometer 1 Kubikmikrometer = 1000 . 1000 . 1000 nm 3 1 mm 3 wiegt ca. 10 –3 g 1 Kubikmikrometer wiegt ca. 10 –12 g 1 nm 3 wiegt ca. 10 –21 g Die Höhe des Ölflecks von ca. 10 –7 cm (10 –9 m) zeigt: Die Stoffteilchen des Öls sind 10 –9 m und 10 –21 g schwer. Atome sind noch kleiner und leichter. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv