AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Motivation.

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Motivation

Atomvorstellungen und -HYPOTHESEN

In geschichtlicher Abfolge


Atomhypothesen-500

0

500

1000

1500

2000

EMPEDOKLES: Luft, Feuer, Wasser, ErdeDEMOKRIT: „Atomos“EPIKUR: „Chem. Bindung“ARISTOTELES: Keine Atome.

2000 Jahre „Kirchenvakuum“:322 v. Chr. – 1632 n. Chr.Aristotelisches Weltbild wird dogmatisch übernommen, „Ketzer“ hingerichtet.

DALTON: 1. und 2. VerbindungsgesetzAVOGADRO: Gase, Moleküle

FARADAY: elektrische Natur der AtomeRUTHERFORD: experimentelle Beweise

BOHR; PLANCK, HEISENBERG: Orbitaltheorie

GASSENDI, KEPLER, GALILEI


Epikur-Atome fester Stoffe

Quelle:Beer – Glöckner - Letterer.Chemische Analytik...,C. C. Buchner,Bamberg 1983.


Der Rutherford-Versuch

Radioaktives Präparat (bitte anklicken)

Leuchtschirm

Goldfolie

Radioaktive Strahlen


Schema der Ionisierungsenergienaller Elektronen des Calciumatoms

1 2 4 5 6 7 8 9 11 13 15 17 19 203

4N2

32

3M8

18

2L88

1K22

-Schalennummer-Bezeichnung-besetzt mit ...-max. e-Zahl

Atomkern

Ei

(kJ/mol)

e


Orbitale: s


Orbitale: px, py, pz


Orbitale: dxy, dyz, dxz


Orbitale: dx2-y2, dz2


Orbitale: f(1)


Orbitale: f(2)


Orbitale: f(3)


Das Geiger-Müller-Zählrohr

+

-

R

Verstärker Schreiber

Glimmerfolie

Zählgas (He, Ne)+

Löschgas (BF3, C2H4)

Sehr hoheSpannungU= 2-10 kV

R*

-++

-

-++

-

-

W


Die Ionisationskammer

-

+R

SpannungU~2-10kV

Verstärker Schreiber

R* -

-

+-

-

+


20 40 8060 100 120 140 160 180 200 220 240

1

2

3

4

5

6

7

8

9

E/N

AMassenzahl

[MeV]

= Kern-bindungs.energieproNukleon

56Fe

238U

20Ne11B

7Li

2H

Kernfusion

Kernspaltung

Kernstabilität

X Yn nn

X Ynn

X Ynn

X Ynn

X Ynn

X Ynn

X Ynn

X Ynn

X Ynn

X Ynn

X Ynn

X Ynn

X Ynn

X Ynn

X Ynn

Ynn

X Ynn

X Ynn

X Ynn

X Ynn

X Ynn

X Ynn

X Ynn

X Ynn

X Ynn

X Ynn

X Ynn

X Ynn

X Ynn

X Ynn

X Ynn

238

U238

U

238

U

238

U

238

U

238

U

238

U

238

U

238

U

238

U

238

U

238

U

238

U

238

U

238

U

X

238

U

238

U

238

U

238

U

238

U

238

U

238

U

238

U

238

U

238

U

238

U

238

U

238

U

238

U

238

U

238

U

Das Prinzip der Kettenreaktion

yxnn

n

n

nyxnn

yxnnBremsmaterial

(Moderator)

schnell langsam

238

U

238U

238

U

Start 1. Generation 2. Generation

Das Prinzip des Kernreaktors


Funktionsprinzip von Kernreaktoren

Reflektor

Turbine

Sekundär-kreislaufH2O (g)

Primär-kreislauf

Kontrollstäbe

Wärmetransportmittel

Moderator

Brennstäbe


Mendelejews PSE

Quelle: Journal of Chemical Education,

3/1969, Deckblatt


Mendelejews PSE

Quelle: Journal of Chemical Education, 3/1969, Deckblatt


Schale

I/1Alkali-metalle

II/2Erdalkali-metalle

III/13Borgruppe

IV/14Kohlenstoff-gruppe

V/15Stickstoff-gruppe

VI/16Sauerstoff-gruppe

VII/17Halogene

VIII/18Edelgase

1K H He2L Li Be B C N O F Ne3M Na Mg Al Si P S Cl Ar4N K Ca Ga Ge As Se Br Kr5O Rb Sr In Sn Sb Te I Xe6P Cs Ba Tl Pb Bi Po At Rn7Q Fr Ra

Legende: Metalle Nichtmetalle Halbmetalle radioaktiv

Das moderne PSE


Das PSE

7Q

6P

5O

4N

3M

2L

1K

VIII/18Edelgase

VII/17Halogene

VI/16Sauerstoff-gruppe

V/15Stickstoff-gruppe

IV/14Kohlenstoff-gruppe

III/13Borgruppe

II/2Erdalkali-metalle

I/1Alkali-metalleSchale

Legende:

BiPbTlBaCsSnInSrRb

GaCaKAlMgNa

BeLi

Metalle

XeIKrBrArClSPNeFONCHeH

Nichtmetalle

TeSbSeAsGe

SiB

Halbmetalle

RaFrRnAtPo

radioaktiv

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