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Elektronenkonfiguration

2011-05-08T16:01:59Z

Dennis Keil:

{{navi|Atombau|Edelgaskonfiguration}}

Unter {{PAGENAME}} versteht man die Verteilung der [[Elektron]]en innerhalb des Atoms.

Beim einfachen [[Atommodell]] nach Bohr u. Rutherford verteilen sich die [[Elektron]]en auf bestimmten Schalen, auf denen sich die in einem bestimmten Abstand um den Kern bewegen.

Die Elektronenkonfiguration ergibt gemäß Bohr aus der Stellung eines Elementes im [[Periodensystem der Elemente (PSE)]]:
* Die Gesamtzahl der [[Elektron]]en entspricht der [[Ordnungszahl]].
* Die Anzahl der Schalen entspricht der [[Periode]] im [[PSE]].
* Beginnend vom '''K'''ern werden die Schalen wie folgt nummeriert:
{| {{tabelle}}
| '''n''' || 1. || 2. || 3.|| 4.|| 5.|| 6.|| 7.
|-
| || K || L || M || N || O || P || Q
|-
|2{{*}}n2|| 2 || 8 || 18 || 32 || 50 || 72 || 98
|}
* Jede Schale kann max. 2{{*}}n2 [[Elektron]]en aufnehmen.
* Die Anzahl der Elektronen auf der äußersten Schale entspricht der [[Hauptgruppe]].
* Die restlichen Elektronen verteilen sich unter Berücksichtigung der max. Anzahl E. pro Schale von Innen nach Außen.

{{www}}
* [http://abi-physik.de/periodensystem/ Periodensystem der Elemente] mit grafischer Visualisierung der Elektronenkonfiguration (auf Element klicken, dann rechts unten)

[[Kategorie:Chemie]]
[[Kategorie:Physik]]

Radioaktivität

2011-05-08T15:59:50Z

Dennis Keil:

{{navi|Kernenergie|Isotope}}
[[Bild:Ablenkung Strahlung.jpg|240px|right]]
__TOC__
Unter '''Radioaktivität''' versteht man den natürlichen Zerfall instabiler [[Isotope]] in für diese charakteristischen Zeiten, den sogenannten [[Halbwertszeit]]en.
Alle Isotope ab der [[Ordnungszahl]] 84 sind instabil.

== Geschichte ==

Entdeckt wurden die unsichtbaren, energiereichen Strahlen 1896 von Henri Becquerel. Er untersuchte Uranverbindungen auf einen Zusammenhang zwischen [[Fluoreszenz]] und Röntgenstrahlung. Dabei entdeckte er, dass [[Uran]] eine unsichtbare energiereiche Strahlung aussendet.

In der Folgezeit untersuchten Marie und Pierre Curie ein stärker strahlendes Uranerz, die Uranpechblende. Sie isolierten im Jahr 1898 daraus die Elemente [[Polonium]] und [[Radium]]. Sie stellten auch zum ersten Mal klar, dass Radioaktivität kein chemischer Vorgang ist, sondern dass hierbei der Atomkern seinen Charakter ändert. Von Marie Curie stammt auch die Bezeichnung „Radioaktivität“ für energiereiche Strahlung aus Atomen (lat. Radius: der Strahl).
Der Energieumsatz beim radioaktiven Zerfall ist um vieles größer als bei chemischen Reaktionen.

== Strahlungsarten ==

Die Art der emittierten Strahlung bestimmt bei diesem Zerfallsvorgang die Folgeprodukte:

{| {{Tabelle}}
!
=== Alpha-Strahlung ===
!
=== Beta-Strahlung ===
!
=== Gamma-Strahlung ===
|-
! [[Bild:Alphaentstehung.jpg]] Der α-Strahler [[Ra]]-226 zerfällt zu [[Rn]]-226.  
! [[Bild:Beta-entstehung.jpg]] Der ß-Strahler [[Cs]]-137 zerfällt zu [[Ba]]-137.  
! [[Bild:Gammaentstehung.jpg]] Ein angeregter (''m''etastabiler) Bariumkern sendet Gamma-Strahlung aus.  
|-
| Ein Alpha-Strahler emittiert Heliumkerne (Alphateilchen), somit vermindert sich für das Folgeprodukt die [[Massenzahl]] um den Wert vier, die [[Ordnungszahl]] um zwei.

'''Beispiel:''' An der BBS Winsen wird für radioaktive Experimente u. a. der α-Strahler [[Am]]-241 verwendet. Mit einer [[Halbwertszeit]] von 432,2 Jahren zerfällt Am-241 hierbei zu [[Np]]-237.
| Beta-Strahlung besteht aus [[Elektron]]en, die durch Spaltung eines instabilen [[Neutron]]s entstehen. Damit kann für das [[Isotop]] des Folgeproduktes sowohl die Massen- als auch die [[Ordnungszahl]] errechnet werden. Hierbei gilt: die [[Massenzahl]] bleibt konstant, die [[Ordnungszahl]] erhöht sich um den Wert eins.
'''Beispiel:''' Der radioaktive Beta-Strahler [[Kohlenstoff]] C-14 zerfällt in das stabile [[Isotop]] N-14 des Elementes [[Stickstoff]].
| Gamma-Strahler: Nach einem α- oder ß-Zerfall befindet sich der neu entstandene Atomkern häufig in einem angeregten, d.h. ernergiereichen Zustand. Wenn der Kern in einen stabilen Energiezustand übergeht, wird diese Energie als Gamma-Strahlung abgegeben.
'''Beispiel:''' Bestrahlung von Krebszellen mit [[Kobalt|Co]]-60.
|}

== Uran-Radium-Zerfallsreihe ==

Alle Uranisotope sind radioaktiv und daher instabil. Ihr natürliches Vorkommen ergibt sich aufgrund der radioaktiven Zerfallsreihen. Bei der Uran-Radium-Zerfallsreihe werden Alpha- und Betastrahlen emmitiert, keine Gammastrahlen.

[[Bild:Uran radium zr.gif]]

== Anwendungsbeispiele ==
* Altersbestimmung durch die [[Radiocarbonmethode]]
* Ernährung: [[Isotopenanalyse]]
* Stromerzeugung: [[Kernenergie]]

== Übungen ==
=== Lückentext ===
Vervollständige folgenden Lückentext zum Thema „Radioaktivität“:

Unter Radioaktivität versteht man den - (1) - instabiler Isotope in für diese charakteristischen Zeiten, den sogenannten - (2) - .

Die Art der emittierten Strahlung bestimmt bei diesem Zerfallsvorgang die Folgeprodukte:
* Ein Alpha-Strahler emittiert Heliumkerne, somit vermindert sich für das Folgeprodukt die Massenzahl um den Wert - (3) -, die Ordnungszahl um - (4) -.
* Beta-Strahlung hingegen besteht aus - (5) - , die durch Spaltung eines instabilen - (6) -entstehen. Damit kann für das Isotop des Folgeproduktes sowohl die Massen- als auch die Ordnungszahl errechnet werden. Hierbei gilt: die - (7) - bleibt konstant, die - (8) - erhöht sich um den Wert - (9) -. So zerfällt der radioaktive Beta-Strahler Kohlenstoff C-14 in das stabile Isotop - (10) - des Elementes - (11) -.

* '''[[Radioaktivität: Antworten|Lösung]]'''

=== Arbeitsblatt ===
[[Media:Radioaktivität.pdf|Arbeitsblatt]]

=== Quiz ===
* [[Radioaktivität: Quiz zu Radioaktivität und Kernenergie|Quiz]]
* [[Radioaktivität: Lösung zum Quiz]]

{{cb|-|20}}
{{www}}
* Selbstlernprogramme zur Radioaktivität mit Übungsaufgaben und Lösungen bei der [http://www.educeth.ch/physik/leitprog/radio/docs/radio.pdf ETH Zürich] und auf [http://www.kernfragen.de/jugendportal/index.php www.kernfragen.de]
* http://www.akgym.asn-graz.ac.at/radioaktivitaet/index.htm
* Strahlungsarten im Detail [http://www.zw-jena.de/energie/kernstrahlung.html bei der Zukunftswerkstatt Jena], [http://www.kernfragen.de/jugendportal/physik/03/phy_03_01.php?detail=/jugendportal/physik/03/phy_03_01A.php Kernfragen.de] und bei [http://leifiphysik.de/web_ph09_g8/grundwissen/09strahlung/strahlung.htm LEIFI]
* [http://www.geowiss.uni-hamburg.de/i-boden/lvradiop/fra_int.htm Inst. für Bodenkunde Uni Hmb.]
* [http://www.akgym.asn-graz.ac.at/radioaktivitaet/index.htm Projekt zur Radioaktivität]
* [[Media:Kernchemie.pdf|Grundlagen der Kernchemie von Werner Schötschel]]
* [http://www.leifiphysik.de/web_ph09_g8/materialseiten/08rad_strahl.htm Radioaktive Strahlung]. {{LEIFI}} Entsprechendes zum Thema [http://www.leifiphysik.de/web_ph09_g8/materialseiten/09kernumwandlung.htm Kernumwandlung].
* Interessante Informationen über [http://abi-physik.de/buch/kernphysik/alphastrahlung/ Alpha]-, [http://abi-physik.de/buch/kernphysik/betastrahlung/ Beta]- und [http://abi-physik.de/buch/kernphysik/gammastrahlung/ Gammastrahlung].

[[Kategorie:Physik]][[Kategorie:Chemie]]

Kategorie:Chemie

2011-05-08T15:57:48Z

Dennis Keil:

<center>
[[Bild:Wasser4.gif]]
== [[Bild:Pfeil.gif]][[Chemie|Chemie im Überblick]] ==

[http://abi-physik.de/periodensystem/ Interaktives Periodensystem] und [http://abi-physik.de/periodensystem/druckversion/Periodensystem.pdf Druckversion]
</center>

Atombau

2011-05-08T15:52:49Z

Dennis Keil:

{{navi|Modelle|Isotope}}
== Atommodelle und Realität ==
[[Bild:Atom.gif|thumb|right|Atommodell]]
Alle Aussagen zum Atombau basieren auf '''[[Modell]]vorstellungen'''.
* Erarbeite Dir zunächst die Merkmale von '''[[Modelle]]n''', falls Du diesen Artikel über Atombau aufgesucht hast, "um zu sehen, wie ein Atom aussieht"!
* Um die jeweiligen Atommodelle kennenzulernen, folge den [[Atombau#Weblinks|Weblinks]].
* [[Media:PSE ue.pdf|Arbeitsblatt "Atombau als Ordnungsprinzip für das Periodensystem der Elemente" als PDF-Datei]]

== Wiki-Artikel zum Thema Atombau ==
* Grundlegendes: [[Elementarteilchen]]: [[Proton]]en, [[Neutron]]en, [[Elektron]]en u. [[Elektronenkonfiguration]]
* Spezielles: [[Radioaktivität]], [[Isotope]]

{{www}}
{{cb|7|14}}
* '''[http://www.zw-jena.de/energie/grundlagen.html Atommodell]''' alles Wesentliche zu den Begriffen Atommodell, Atomkern, Atomhülle, Größenverhältnisse, Massenverhältnisse
* '''[http://www.br-online.de/wissen-bildung/telekolleg/faecher/chemie/chemie_01/ Telekolleg Chemie - 1. Folge: Atommodelle]''' verschiedene Atommodelle im Vergleich mit einem interaktiven Test
* [http://www.br-online.de/wissen-bildung/telekolleg/faecher/chemie/chemie_02/ Telekolleg Chemie - 2. Folge: Atombau und Periodensystem]
* '''[http://www.ltam.lu/chimie/BohrCD.html Bohr'sches Atommodell]''' das Schalenmodell der Elektronenhülle als Animation
* [http://www.chemikus.com/cgi-bin/quiz_biologie/quiz_chemie.php Online-Quiz zum Thema Atombau und Periodensystem]
* [http://www.leifiphysik.de/web_ph09_g8/materialseiten/06atomaufbau.htm Aufbau der Atome]. {{LEIFI}}
* Elektrische Ladungen und [http://abi-physik.de/buch/das-elektrische-feld/elektrische-ladung/ Erklärung des Atommodells]

[[Kategorie:Chemie]]
[[Kategorie:Physik]]

Kategorie:Physik

2011-05-08T15:45:36Z

Dennis Keil:

[[Bild:Kraefte.gif|left]]
== Physik im Internet ==
* [http://www.schulphysik.de/ hier]
* [http://marvin.sn.schule.de/~physik/ da]
* [http://schulen.eduhi.at/riedgym/physik/index.htm dort]
* [http://www.leifiphysik.de/ www.leifiphysik.de] {{LEIFI}}
* [http://abi-physik.de/ www.abi-physik.de] Umfangreiche Artikelsammlung zu vielen wichtigen physikalischen Themen für das Abitur. Außerdem gibt es dort ein [http://abi-physik.de/periodensystem/ interaktives Periodensystem].
* [http://www.solstice.de/ www.solstice.de] Naturphänomene und Anregungen für den Physikunterricht