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Atommodell von Rutherford

Ende des 19.Jhd. (1890 -1899) hatte das Atommodel von Dalton immer noch Bestand, allerdings wusste man in dieser Zeit schon von positiver und negativer Ladung. Der Engländer Thomson fand in seinen Experimenten heraus, dass negativ geladenen Elektronen Bestandteil von Materie sind. 
In dieser Zeit gelang es auch dem Franzose Becquerel verschiedene Arten von Teilchen festzustellen. Er war Mitentdecker der natürlichen Radioaktivität und fand heraus, dass diese aus drei verschiedenen Teilchentypen bestehen (a ,b und g - Strahlung). Dies widerlegt das Atommodell von Dalton.

Im Jahre 1909 führt Rutherford den sog. Rutherfordschen Streuversuch durch. Er beschoss extrem dünne Folie aus Gold  (etwa 1000 Atomlagen dick) mit Alpha-Teilchen und beobachtete, wie diese sich auf einem Filmstreifen um die Goldfolie verteilen.
Die Beobachtungen aus seinem Experiment:
 

  • Die meisten Alpha-Teilchen sind geradlinig durch die Folie durchgeflogen. 
  • Einige jedoch wurden "abgelenkt".
  • Ganz wenige Alpha-Teilchen wurden direkt an der Goldfolie reflektiert.


Die Erklärung aus dem Experiment: 
Da die meisten Alpha-Teilchen direkt ohne Ablenkung durch die Goldfolie durchdringen, müssen Atome demzufolge nahezu "leer" sein.
Die Alpha-Teilchen (positiv geladene Helium-Teilchen) werden bei nahem Vorbeiflug am Kern abgelenkt. Bei einem "Kerntreffer" werden die Alpha-Teilchen direkt reflektiert und fliegen in die entgegengesetzte Richtung weiter, der Kern muss also positiv geladen sein. Mit diesen Erklärungen stellte Rutherford sein berühmtes Atommodell auf (Kern-Hülle-Modell).

Ein Atom besteht aus einem winzigen, positive geladenen Kern und einer riesigen, nahezu massenfreien und von Elektronen erfüllten Atomhülle.

Das Rutherfordsche Atommodell erklärt zwar die Ergebnisse der Streuung mit Alphateilchen, nach den Regeln der Elektrodynamik wäre aber ein solches Atom aber nicht stabil, weil die Bewegung auf einer gekrümmten Bahn einer beschleunigten Bewegung entspricht. Folglich müßten die Elektronen in den Atomkern stürzen. Somit muss das Atommodell von Rutherford noch verbessert werden
 

weiter: Atommodell von Bohr