Das Wesen der Elektrizität

Niels Bohr und sein Atommodell

Zentrifugalkraft im Atom

Stoffe sind aus Atomen aufgebaut. Grob gesehen bestehen Atome aus Elementarteilchen, deren Verhalten sich durch Kraftwirkung in Folge elektrischer Ladung erklären läßt.

Das Atom als Miniatursonnensystem

Die Elektronen kreisen in sogenannten Schalen (vergleichbar mit den Planetenbahnen) um den Atomkern.
Von allen eventuell möglichen Bahnen, interessiert uns nur die äußerste. Sie kann Elektronen aufnehmen oder abgeben. Auf ihr kreisen die sogenannten Valenzelektronen

Nach Niels Bohr:
Dänischer Physiker
und Nobelpreisträger
Bohr
besteht ein Atom aus folgenden Teilchen:

Teilchenname

Elektrische Ladung

Ort

Elektron

elektrisch negativ

Atomhülle

Proton

elektrisch positiv

Atomkern

Neutron

neutral

Atomkern

Die kleinste elektrische Ladungsmenge ist die Ladung des Elektrons. Sie wird als Elementarladung e- bezeichnet.

Größenvergleiche im Atommodell

Atom in vorstellbaren Dimensionen Die Vergrößerung ist billionenfach oder die Maße sind um das 1.000.000.000.000-fache vergrößert.

Diese Zahlenmonster werden in der Mathematik durch eine kurze Schreibweise viel leserlicher. Man verwendet einfach Zehnerpotenzen.

Aus "billionenfach" wird "das Zehn hoch Zwölffache" und das wir so geschrieben:

1012 fach.

Die Schale ist natürlich verzerrt dargestellt, wer hat schon einen 100 Meter Schirm?

Zu denken gibt dabei die Tatsache, dass zwischen Kern und Bahn so viel "Nichts" ist. Faszinierend: Diese Leere bezeichnet der Mensch als Materie!

Elemente und Stoffe

Jeder Stoff hat besondere Eigenschaften, die sich durch den speziellen Aufbau seiner Atome erklären lassen.

Atome unterscheiden sich durch die Anzahl der geladenen Teilchen sowohl in der Kerngröße als auch in den Schalen.

Als Element werden alle Stoffe bezeichnet, die aus einer immer gleichen Atomart bestehen.

Moleküle und Verbindungen

Moleküle sind Verbindungen von mindestens zwei verschiedenen Atomen

Moleküle können auf chemischem Weg aus verschiedenen Atomen hergestellt werden. Aus Molekülen können auch wieder einzelne Elemente durch chemische Vorgänge gewonnen werden.

Zerlegung = Analyse
Verbindung = Synthese
 

Die Wortschöpfung Elektrizität

Nach außen verhält sich jedes Atom solange elektrisch neutral, solange es unverändert bleibt. Dann ist die Anzahl der positiven und negativen Ladungen gleich groß.

Wird durch äußere Einflüsse oder chemische Veränderung die Anzahl der Elektronen eines Atomes verändert, geht das Gleichgewicht zwischen negativer und positiver Ladung verloren. Aus einem elektrisch neutralen Atom wird ein elektrisch geladenes Teilchen.

Ein elektrisch geladenes Atom heißt Ion.

Die unterschiedlichen elektrischen Ladungen der Teilchen bewirken, daß zwischen einzelnen Teilchen Kräfte auftreten. Diese Kräfte auf elektrisch geladene Elemantarteilchen wird als Wesen der Elektrizität bezeichnet. Zwischen elektrisch geladenen Teilchen ist folgende Wirkung möglich:

Gleichnamige Ladungen stoßen sich ab.
Ungleichnamige Ladungen ziehen sich an.

Der Begriff Elektrizität ist vom griechischen Wort für Bernstein (Elektron) abgeleitet, dessen anziehende Wirkung auf Haare schon im Altertum bekannt war.

Jeder gelangweilte Schüler kennt den Effekt von angezogenen Papierschnitzeln bei geriebenen Kunstofflinealen. Aber man ruft halt den Elektriker, und nicht den Polyvinyliker, wenn mal das Licht ausgeht.