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Das Atom

Bereits der griechische Philosoph Demoktrit ( ca 460 v.Chr. - ca. 370 v.Chr. ) vermutete, dass unsere Materie aus kleinsten, unteilbaren Teilchen aufgebaut ist, die er Atome (nach griechisch atomos, unteilbar) nannte. Erst am Beginn des 20. Jahrhunderts ist aus dieser Vermutung eine wissenschaftlich belegte Gewissheit geworden. Heute weiß man auch, dass das Atom durchaus nicht unteilbar ist, sondern kennt seinen Aufbau recht genau.

Das Atom besteht aus einem Kern und einer Hülle. Der Kern setzt sich aus kleineren Teilchen, den Protonen und den Neutronen zusammen. Protonen tragen eine positive Elementarladung, Neutronen sind dagegen elektrisch neutral. Der Atomkern nimmt nur ein Bruchteil des Volumens des gesamten Atoms ein, trägt aber fast die gesamte Masse. So hat das gesamte Atom einen Durchmesser der in der Größenordnung von 0,1 nm = m liegt, während der Durchmesser des Kerns in der Größenordnung 1 fm = m liegt.

Die Atomhülle wird von Elektronen gebildet, die jeweils eine negative Elementarladung tragen. Zwischen dem positiv geladenen Kern und den negativen Elektronen wirkt also eine Kraft, die dazu führt, dass die Elektronen am Kern gebunden bleiben. Im elektrischen Feld des Atomkerns bewegen sich die Elektronen nach den Regeln der Quantenmechanik.

Die Anzahl von Protonen im Kern und Elektronen in der Hülle sind im Normalfall identisch, sodass das Atom nach außen hin elektrisch neutral ist. Es gibt aber auch Fälle, in denen ein oder mehrere Elektronen aus der Hülle gerissen wurden oder das Atom zusätzliche Elektronen aufgenommen hat. In diesen Fällen ist das Atom nach außen hin nicht mehr neutral und man spricht von einem Ion