Tool: Kern-Hülle-Modell von Atomen und Ionen – Protonen, Neutronen und Elektronen
Aus welchen Elementarteilchen sind Atome und Ionen aufgebaut?
Aufgaben
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Stelle das Kern-Hülle-Modell vom Wasserstoff-Atom dar.
Tipp: Wähle links ein Werkzeug (p+, n, e−) und tippe dann
in den Kern (Protonen und Neutronen) bzw. in die Hülle (Elektronen). Mit dem Werkzeug
Löschen entfernst du einzelne Elementarteilchen wieder.
Das Kern-Hülle-Modell
Ein Atom besteht aus einem winzigen, schweren Atomkern und einer ihn umgebenden
Elektronenhülle. Fast die gesamte Masse steckt im Kern, fast das gesamte Volumen
in der Hülle – das Atom ist also größtenteils „leerer Raum“.
Der Atomkern
Im Kern sitzen zwei Teilchensorten: Protonen (positiv geladen, p+) und
Neutronen (ungeladen, n). Die Anzahl der Protonen ist die Ordnungszahl
und legt fest, um welches Element es sich handelt. Protonen und Neutronen zusammen ergeben die
Nukleonenzahl (Massenzahl).
Die Elektronenhülle
Um den Kern bewegen sich die Elektronen (negativ geladen, e−). Sie sind
sehr viel leichter als Protonen und Neutronen. In einem ungeladenen Atom ist die Zahl der
Elektronen genauso groß wie die Zahl der Protonen – die Ladungen heben sich auf, das Atom ist
nach außen ungeladen.
Atombau im PSE
Vor dem Elementsymbol stehen zwei Zahlen: oben die Nukleonenzahl (Massenzahl) (Protonen + Neutronen),
unten die Ordnungszahl (Protonen). Beim Lithium etwa bedeutet die Schreibweise
73Li: 3 Protonen,
3 Elektronen und 7 − 3 = 4 Neutronen.
Atome und Ionen
Gibt ein Atom Elektronen ab oder nimmt es welche auf, entsteht ein Ion. Ein
Kation (z. B. Na+) hat weniger Elektronen als Protonen und ist
deshalb positiv geladen; ein Anion (z. B. Cl−) hat mehr
Elektronen als Protonen und ist negativ geladen. Der Kern bleibt dabei unverändert – nur die
Hülle ändert sich.