Chemie begreifen, Schulbuch

Worum geht es? Was lässt sich beobachten? Überlegungen Das Wichtigste Isotope B5 Chemisch gleichartige Atome zeigen manchmal physikalische Unterschiede. Solche Atome nennt man Isotope (griechisch: isos = gleich, topos = Ort). Diese Bezeichnung weist darauf hin, dass Isotope in das gleiche Feld im Periodensystem der Elemente (PSE) eingeordnet werden. Das Ziel ist zu erkennen, wodurch die chemischen Eigenschaften eines Atoms festgelegt werden. In der Natur kommen zB drei Arten von Kohlen- stoffatomen vor, die sich bei der Bildung von Stoffteilchen überhaupt nicht unterscheiden. Die meisten Kohlenstoffatome weisen nur die typisch chemischen Eigenschaften auf (a). Bei manchen verhält sich der Atomkern wie ein klei- ner Magnet (b), und andere zerfallen von selbst unter Aussendung radioaktiver Strahlung (c). Was haben die abgebildeten Isotope gemeinsam, und wodurch unterscheiden sie sich? Worauf beziehen sich die Zahlen, die bei den Atomsymbolen stehen? Wie erfolgt die Einordnung eines Atoms in das PSE? Warum nennt man die Summe der Protonen und Neutronen Massenzahl? Aus welchem Grund muss ein Atomkern Neutronen enthalten? Isotope sind unterschiedlich schwere Aus- führungen der gleichen Atomsorte: Sie enthalten gleich viele Protonen, jedoch unter- schiedlich viele Neutronen. Die Neutronen wirken – bildlich gesprochen – als »Kleb« für die sich abstoßenden Protonen. Bei einem ungünstigen Verhältnis der Protonenzahl zur Neutronenzahl oder ab einer Protonenzahl von 84 zerfallen die Atomkerne von selbst. Die dabei freigesetzten, schnell bewegten Elementarteilchen werden als radioaktive Strahlung bezeichnet. Die fortlaufende Nummer im Perioden- system bezieht sich auf die Anzahl der Protonen bzw. Elektronen eines Atoms. Die Massenzahl ergibt sich aus der Summe der Protonen und Neutronen. Die Elektronen spielen für die Masse des Atoms so gut wie keine Rolle. Testaufgabe 2 : Atombau 1. Die fehlenden Zahlen, Buchstaben und Wörter in allen Kästchen sind zu ergänzen: Das Fluor -Atom mit der Massenzahl 19 2. Die Tabelle ist mit den Zahlenwerten und den richtigen Einheiten zu vervollständigen: Abkürzung für das Atom n p + e – Schematische Zeichnung für das Atom 39 Atom Zehnerpotenz des Durchmessers ungefähre Ladung Masse in g Masse in u Kern Hülle a) 6 n 6 p + 12 6 C b) 7 n 6 p + 13 6 C c) 8 n 6 p + 14 6 C 6 e – 6 e – 6 e – Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv