Es wird behauptet, dass der Mensch im zwanzigsten Jahrhundert die Kraft des Atoms nutzte. Wir entwickelten Kernwaffen und nutzten Kernenergie, um Strom zu erzeugen. Wir haben das Atom sogar in kleinere Teile zerlegt, die als subatomare Teilchen bekannt sind. Wusstest du, wann zum ersten Mal Atome präzise auf einer flachen Oberfläche positioniert wurden?
1989 arrangierten IBM‑Wissenschaftler erfolgreich 35 einzelne Xenon‑Atome auf einem gekühlten Nickel‑Kristallsubstrat, um die Initialen “IBM” zu schreiben. Es war das erste Mal, dass Atome präzise auf einer flachen Oberfläche platziert wurden.
Was ist ein Atom?
Ein Atom ist ein Materieteilchen, das ein chemisches Element eindeutig definiert. Ein Atom besteht aus einem zentralen Kern, der von einem oder mehreren Elektronen umgeben ist. Jedes Elektron trägt eine negative Ladung. Der Kern ist positiv geladen und enthält ein oder mehrere relativ schwere Protonen und Neutronen. (Quelle: Thought Co)
Wie viel wiegt ein Atom?
Avogadro stellte fest, dass gleiche Volumina von Gasen bei gleicher Temperatur und gleichem Druck die gleiche Anzahl von Molekülen enthalten. So konnte er die Verhältnisse der Atomgewichte berechnen, indem er die Volumina von Gasen wog. Ein Liter Sauerstoff wog zum Beispiel 16‑mal mehr als ein Liter Wasserstoff, was implizierte, dass ein Sauerstoffatom das 16‑fache der Masse eines Wasserstoffatoms haben muss.
- Ammoniak entsteht durch die Kombination eines Liters Stickstoff mit drei Litern Wasserstoff (NH3)
- Chlorwasserstoff entsteht durch die Kombination eines Liters Wasserstoff mit einem Liter Chlor (HCl)
Diese Arbeit erzeugte eine relative Massenskala für Elemente, in der alle kohlenstoffbezogenen Details einbezogen wurden und Kohlenstoff als Standard -12 gewählt wurde. Spätere Experimente konnten die Masse einer Substanz in Gramm auf die Anzahl der Atome beziehen, und eine atomare Masseneinheit (amu) wurde entdeckt; 1 amu bzw. Dalton entspricht 1,66 × 10⁻²⁴ Gramm.
Chemiker kannten damals die Atomgewichte der Elemente und deren chemische Eigenschaften, und ein fantastisches Phänomen sprang ihnen entgegen. (Quelle: Thought Co)
Die Atomtheorie
Die Atomtheorie ist eine wissenschaftliche Theorie, die Elemente der Physik, Chemie und Mathematik kombiniert, um die Natur von Atomen und Materie zu beschreiben. Nach der modernen Theorie besteht Materie aus winzigen Teilchen, den Atomen, die aus subatomaren Teilchen bestehen. Atome eines bestimmten Elements sind in vielerlei Hinsicht ähnlich, unterscheiden sich jedoch von Atomen anderer Elemente. Atome verbinden sich mit anderen Atomen in vorbestimmten Verhältnissen, um Moleküle und Verbindungen zu bilden.
Eine Atomtheorie begann als philosophisches Konzept im alten Indien und Griechenland. Der Begriff Atom stammt vom griechischen Wort atomos, das „unteilbar“ bedeutet. Der Atomismus besagt, dass Materie aus diskreten Teilchen besteht. Die Theorie war jedoch eine von vielen möglichen Erklärungen für Materie und wurde nicht durch empirische Beweise gestützt.
Demokrit schlug im fünften Jahrhundert v. Chr. vor, dass Materie aus unzerstörbaren, unteilbaren Einheiten besteht, die als Atome bezeichnet werden. Der römische Dichter Lukrez hielt die Idee fest, sodass sie das dunkle Zeitalter überdauerte und für zukünftige Überlegungen erhalten blieb. (Quelle: Thought Co)
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