Chemie · Klasse 7–10
Atombau: Protonen, Neutronen, Elektronen, Isotope
Atome bestehen aus Kern und Hülle. Du lernst Protonen, Neutronen und Elektronen zu zählen und Ionen und Isotope zu erklären.
0 von 12 Aufgaben gelöst
Wäre ein Atom so groß wie ein Fußballstadion, wäre sein Kern nur so groß wie ein Stecknadelkopf auf dem Anstoßpunkt. Trotzdem steckt in diesem winzigen Kern mehr als 99,9 % der Masse. Hier lernst du, wie ein Atom aufgebaut ist und wie du seine Bausteine abzählst.
Deine Lernziele
Hake ab, was du schon kannst. Löst du alle Aufgaben eines Abschnitts, hakt Mela das Ziel für dich ab.
4 Abschnitte
Ein Atom hat einen winzigen Atomkern und eine viel größere Atomhülle. Im Kern sitzen Protonen und Neutronen, in der Hülle bewegen sich Elektronen. Hat ein Atom gleich viele Protonen wie Elektronen, ist es elektrisch neutral.
| Teilchen | Ort | Ladung | Masse |
|---|---|---|---|
| Proton | Kern | positiv (+1) | etwa 1 u |
| Neutron | Kern | neutral (0) | etwa 1 u |
| Elektron | Hülle | negativ (−1) | sehr klein, etwa 0,0005 u |
Merke: Protonen bestimmen das Element, Elektronen die Ladung, Neutronen verändern nur die Masse.
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Die Ordnungszahl Z ist die Zahl der Protonen und steht im Periodensystem beim Elementsymbol. Die Massenzahl A zählt Protonen und Neutronen zusammen. Daraus folgt: Neutronenzahl N = A − Z.
Beispiel: Natrium-23 (Z = 11, A = 23)
- 1Protonen: Z = 11
- 2Neutronen: N = A − Z = 23 − 11 = 12
- 3Elektronen im neutralen Atom: so viele wie Protonen, also 11
Definition
Isotope
Atome desselben Elements mit gleicher Protonenzahl, aber unterschiedlicher Neutronenzahl. Beispiel: Kohlenstoff-12 hat 6 Neutronen, Kohlenstoff-14 hat 8.
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Ein Ion ist ein geladenes Teilchen. Es entsteht, wenn ein Atom Elektronen abgibt oder aufnimmt. Der Kern bleibt dabei gleich, also bleibt auch das Element gleich.
Beispiel: Natrium-Ion und Chlorid-Ion
- 1Na → Na⁺ + e⁻: 11 Protonen, nur noch 10 Elektronen, Ladung +1
- 2Cl + e⁻ → Cl⁻: 17 Protonen, jetzt 18 Elektronen, Ladung −1
Merke: Elektronen abgeben macht ein Atom positiv (Kation). Elektronen aufnehmen macht es negativ (Anion). Ladung = Protonen − Elektronen.
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Im Schalenmodell sitzen die Elektronen auf Schalen um den Kern, von innen nach außen gefüllt. Auf die n-te Schale passen höchstens 2 · n² Elektronen, also 2, 8, 18, 32. Bis zum Argon füllen sich die Schalen der Reihe nach; ab Kalium beginnt schon die vierte Schale, bevor die dritte voll ist (Kalium: 2, 8, 8, 1). Bei Hauptgruppenelementen entspricht die Zahl der Außenelektronen der Hauptgruppennummer. Das Modell ist eine Vereinfachung: Elektronen kreisen nicht auf festen Bahnen.
| Element | Protonen | Elektronen je Schale | Außenelektronen |
|---|---|---|---|
| Kohlenstoff (C) | 6 | 2, 4 | 4 |
| Sauerstoff (O) | 8 | 2, 6 | 6 |
| Natrium (Na) | 11 | 2, 8, 1 | 1 |
| Chlor (Cl) | 17 | 2, 8, 7 | 7 |
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Alles auf einen Blick
Atombau
Kern
Protonen (+) und Neutronen (0)
Hülle
Elektronen (−), fast ohne Masse
Ordnungszahl
Protonenzahl bestimmt das Element
Neutronenzahl
N = A − Z
Ionen
Elektronen abgeben (+), aufnehmen (−)
Schalenmodell
höchstens 2, 8, 18 Elektronen
Musteraufgabe · Schritt für Schritt
Teilchenzahlen im Oxid-Ion O²⁻ (Z = 8, A = 16)
- 1Protonen: Z = 8, also Sauerstoff.
- 2Neutronen: N = A − Z = 16 − 8 = 8.
- 3Elektronen: Ladung 2− heißt zwei Elektronen mehr als Protonen, also 10.
- 4Schalen: 2, 8, die Außenschale ist voll wie beim Edelgas Neon.
Lückentext
Wähl in jeder Lücke das passende Wort und prüf dann deine Antworten.
Die Ordnungszahl gibt die Zahl der an. Die Massenzahl ist die Summe aus Protonen und . Gibt ein Atom ein Elektron ab, entsteht ein .
Karteikasten
Erst selbst überlegen, dann umdrehen.
Übung mit Feedback