Lösungen der Aufgabe 1: Beantworte die Fragen zum Periodensystem

1a)  Welche Angaben werden bei der Beschreibung eines Elements im Periodensystem aufgeführt?

Symbol des Elements, Elementname, Ordnungszahl und Atommasse.

1b) Nach welchem Prinzip werden die Elemente im Periodensystem angeordnet?

Die chemischen  Elemente wurden nach steigender Ordnungszahl angeordnet. Diese Anordnung erfolgt in sieben waagrechten Reihen. Diese bezeichnet man auch als Perioden. Die acht senkrechten Spalten sind nach Elementfamilien geordnet.

Lösungen der Aufgabe 2: Beantworte die Fragen zum Rutherfordschen Atommodell

2a) Welche Ladungstypen gibt es?

Es gibt positive und negative Ladungen.

2b) Welche Ladungen ziehen sich an, welche stoßen sich ab?

Gleiche Ladungstypen stoßen sich ab, unterschiedliche ziehen sich an.

2c) Welches Experiment führte Rutherford durch?

Rutherford hatte eine extrem dünne Folie aus Gold zur Hand, etwa 1000 Atomlagen dick. Diese beschoss er mit Alpha-Teilchen und schaute, wie diese sich auf einem Filmstreifen hinter der Goldfolie verteilen.

2d) Was besagt das Kern-Hülle-Modell von Rutherford?

Das Kern-Hülle-Modell besagt: Ein Atom hat einen positiv geladenen Kern. Diese positiven Anteile bekamen den Namen Protonen. Um den Kern herum kreisen Elektronen auf Kreisbahnen und stellen den negativ geladenen Teil des Atoms dar. Erscheint ein Atom nach außen hin elektrisch neutral, muss der Anteil an positiven und negativen Ladungen gleich groß sein!

Lösungen der Aufgabe 3: Beantworte die Fragen zum Bohr'schen Atommodell

3a) Erkläre, was es mit den Energiezuständen auf sich hat.

Bohr erkannte als erster, dass die Elektronen nur ganz bestimmte Energiezustände einnehmen können. Elektronen können allerdings nur ganz bestimmte - also nicht beliebige - Abstände vom Kern einnehmen. Befindet sich eine Atom im Grundzustand, so nimmt jedes seiner Elektronen ein möglichst niedriges Energieniveau ein.

3b) Was hat es mit den Schalen auf sich?

Es gibt verschiedene Abstände, in denen die Elektronen um den Atomkern kreisen. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von Schalen.

3c) Welche Schale hat das niedrigste Energieniveau?

Die innerste Schale hat das niedrigste Energieniveau und wird als K-Schale bezeichnet.

3d) Wie viele Elektronen können die Schalen aufnehmen?

• K-Schale:  2 Elektronen
• L-Schale:  8 Elektronen
• M-Schale:  18 Elektronen
• N-Schale:  32 Elektronen

Lösungen der Aufgabe 4: Beantworte die Fragen zum Orbitalmodell

4a) Wann und wer lieferte Erkenntnisse für das Orbitalmodell?

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts haben kluge Köpfe wie Albert Einstein, Werner Heisenberg und Erwin Schrödinger wichtige Erkenntnisse im Bereich der Quantenmechanik - ein Teilgebiet der Physik - errungen. Mit diesen konnte das Orbitalmodell entwickelt werden.

4b) Was besagt die Heisenbergsche Unschärferelation?

Es besagt, dass bestimmte Messgrößen eines Teilchens nicht gleichzeitig beliebig genau bestimmt werden können.

4c) Was versteht man unter der Quantenzahl?

Ein Elektron kann aufgrund von so genannten Quantenzahlen beschrieben werden. Mit Quantenzahlen lässt sich ein Zustand beschreiben. Für das Orbitalmodell werden vier Quantenzahlen ausgegeben.

4d) Welche Quantenzahlarten gibt es?

Es gibt die Hauptquantenzahl n, die Nebenquantenzahl l, die Magnetquantenzahl m und der Spin s.