Glossar Atombau und PSE Chemiekurs 2002 ©EGB 10/2001

1. Hauptsatz der Thermodynamik

entspricht dem Energieerhaltungssatz und lautet vereinfacht: Energie läßt sich weder erschaffen noch vernichten sondern nur ineinander umwandeln (transformieren).

2. Hauptsatz der Thermodynamik

kann ebenfalls einfach formuliert werden: Energie geht von selbst immer von einem wärmeren auf einen kälteren Körpe rüber. Es wird ein Zustand größter Unordnung angestrebt.

absolute Temperatur Temperaturskala in K (=Kelvin) mit Nullpunkt 0°K = -272°C
Aktivierungsenergie Energie, die notwendig ist, ein Reaktion in Gang zu bringen, z.B mit Katalysator oder erwärmen
Alpha-Strahlung eine Sorte radioaktiver Strahlung; beschleunigte Helium-Kerne, +, wird durch Metallfolie oder Papier absorbiert
angeregten Zustand Atome gehen durch Strahlungsabsorption in einen angeregten Zustand über (= energiereicher Zustand)
Avogadro italienischer Chemiker ( ca. 1815), bestimmte die Molzahl,= Zahl der Teilchen in einem Mol (=6,022 x 1023)
Bahnradius Bahnradius des Elektrons im Bohrschen Atommodell;
z.B.für n= 1 r1 = 0,529 x 10 -10 m
Balmer-Serie Wellenlängen A, B, C und D im sichtbaren Bereich, die vom H-Atom emittiert werden, wenn ein Elektron auf den 1. angeregten Zustand zurückfällt. Man nennt sie auch die Balmer-Serie nach ihrem Entdecker (1885).
Becquerel Henri Becquerel, französischer Physiker, entdeckte 1898 die Radioaktivität in Urangestein. Ihm zu Ehren wurde die Einheit der Zerfälle /sek Becquerel genannt.
Beta-Minus-Zerfall radioaktiver Zerfall; Emission eines Elektrons und eines Antineutrinos
Beta-Plus-Zerfall radioaktiver Zerfall; Emission eines Positrons und eines Neutrinos ( Antipartikel vom Elektron und Antineutrino)
Beta-Strahlung eine Sorte radioaktiver Strahlung; beschleunigte Elektronen, - oder Positronen +, geht durch 100x dickere Folien
Bohrsches Atommodell Schalenmodell von Bohr 1911. Die Elektronen eines Atoms bewegen sich strahlungslos auf bestimmten Kreisbahnen, die einem bestimmten Energieniveau entsprechen. Solange sie sich auf einer Bahn bewegen, bleibt ihre Energie konstant. Die Elektronen können durch Qantensprünge unter Energieaufnahme auf eine höhere Bahn springen und unter Lichtemission zurückfallen.
Bohrsche Postulate 1. Atome bewegen sich auf Kreisbahnen; 2. Die Elektronen können Quantensprünge machen; 3. Der Bahndrehimpuls der Elektronen hat gequantelte Werte
Bose-Einstein-Kondensat besonderer Zustand der Atome am absoluten Nullpunkt
Brackett-Serie Wellenlängen im IR-Bereich, die vom H-Atom emittiert werden, wenn ein Elektron auf den 3. angeregten Zustand zurückfällt. Man nennt sie auch die Brackett-Serie nach ihrem Entdecker.
H.F. Braun Deutscher Physiker, entwickelte die Kathodenstrahlröhre 1897 weiter zur Braunschen Röhre (Bildröhre)
Curie Marie Curie, französische Physikerin, entdeckte 1898 die Radioaktivität in Radium, Thorium und Polonium
deBroglie, Louis postulierte 1924 als erster, daß genau so wie Wellen Teilchencharakter haben (Photonen) Teilchen auch Welleneigenschaften haben müssen:
Edelgaskonfiguration aufgefüllte Schale z.B. n=2 besitzt maximal 8 Elektronen
Edukt Ausgangstoff einer Rreaktion
elektromagnetische Strahlung

elektromagnetische Strahlung ist eine Form des Energietransfers über elektromagnetische Wellen.

Emissionsspektrum Wellenlängen, die von einem Atom oder Molekül abgestrahlt werden
endotherm Reaktionen, bei denen DH = (+) ist nennt man endotherme Reaktionen
erweitertes Bohrmodell 1916 wurde das Bohrsche Modell durch A. Sommerfeld erweitert, so daß es auch für höhere Atome galt. Durch die Einführung von Nebenquantenzahlen (bei gleichem n) l = 1,2,.... n (= Bahndrehimpuls; elliptische Bahnen) und m = -l, -1+1, die die Orientierung der Bahn bedeuten, konnte Problem 1 beseitigt werden.
eV Einheit der alpha-und Beta-Strahlung; 1 eV (=Elektronenvolt) ist die Arbeit die notwendig ist, um die Ladung eines Elektrons durch eine Spannung von 1 Volt zu bewegen. 1 eV = 1.6 x 10-19 Joule.
exotherm Reaktionen, bei denen DH = (-) ist nennt man exotherme Reaktionen
Frequenz Schwingungsdauer /Sekunde, gemessen in Hz
Gamma-Strahlung eine Sorte radioaktiver Strahlung;extrem kurzwellige elektromagn. Strahlung, durchdringt cm dicke Bleiplatten.
Gruppen Senkrechte Reihe von Elementen im PSE ( 1- 18)
Grundzustand energetischer Zusatnd des Elektrons auf seiner Bahn n= 1-7 (nicht angeregt)
Hauptquantenzahl Zahl zur Beschreibung des Energieinhaltes der Bohrschen Bahnen:
n = 1 - 7
Heisenbergsche Unschärferelation Position und Impuls eines Teilchens können nicht gleichzeitig genau gemessen werden, sondern nur mit einer gewissen Unschärfe.
Kalorie = 4.186 Joule = die Wärmemenge, die notwendig ist, um die Temperatur von 1 g Wasser um 1 °C zu erhöhen.
Kathodenstrahlen Seit ca. 1830 experimentierten Physiker in Europa wie Faraday, Hertz oder Thomson mit Glasgefäßen, die Elektroden enthielten. Mit einer solchen Anordnung konnte man, wenn man eine Spannung anlegte eine leuchtende Strahlung erkennen. Diese wurde später Kathodenstrahlen genannt.
Kationen positive Ionen, wandern im elektrischen Feld zur Kathode (-)
Kernspaltung 1938 entdeckte Otto Hahn die von Uran 235. Durch z.B. Neutronenbeschuß zerfallen Kerne in kleinere Produkte
Kinetische Energie = Bewegungsenergie
Kirchhoff deutscher Physiker ca. 1850, erforschte u.a Strahlungsemission von Körpern; stellte Strahlungsgesetze auf z.B. jede Materie emittiert Strahlung
Knallgasreaktion Wasserstoff und Sauerstoff reagieren zu Wasser, sehr energieproduzierende Reaktion
Laser =Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation; Gerät, das kohärentes Licht aussendet, Licht mit dem selben Energiezustand
Lyman-Serie Wellenlängen im UV-Bereich, die vom H-Atom emittiert werden, wenn ein Elektron auf den Grundzustand zurückfällt. Man nennt sie auch die Lyman-Serie nach ihrem Entdecker.
Massendefekt Differenz zwischen der Masse der Summe der Nukleonen und der Masse des Atomkerns
Mendelejeff, Dimitri Ivanovich Die gegenwärtige Form des PSE wurde unabhängig voneinander von zwei Chemikern entwickelt: Julius Lothar Meyer (1830-1895) und Dimitri Ivanovich Mendelejeff (1834-1907).
Millikan Englischer Physiker, bewies durch elegante Experimente den Photoeffekt, (Nobelpreis 1923))
Mischelemente Elemente, die in der Natur als Gemisch aus zwei oder mehr Isotopen (isotopen Nukliden) auftreten, die also aus Atomen mit unterschiedlicher Neutronenzahl bestehen, werden Mischelemente genannt
Molmasse Masse eines Mols (6 x 1023 Teilchen)
Molzahl Anzahl Teilchen in einem Mol (= 6.022 x 1023)
Nebengruppen Gruppen 3 - 12 im PSE ab der 4. Periode ; Auffüllung der d-Orbitale
Nebenquantenzahlen 1916 wurde das Bohrsche Modell durch A. Sommerfeld erweitert, sodaß es auch für höhere Atome galt. Durch die Einführung von Nebenquantenzahlen (bei gleichem n) l = 1,2,.... n (= Bahndrehimpuls; elliptische Bahnen) und m = -l, -1+1, die die Orientierung der Bahn bedeuten, konnte Problem 1 beseitigt werden.
Neutrino entsteht beim Beta-Plus-Zerfall; dieses Teilchen besitzt keine Ruhemasse und keine Ladung; = Energie. (ne)
Ordnungszahl Platzziffer des Elements im Periodensystem, = Anzahl Elektronen oder Protonen des Atoms
Orbitale wahrscheimliche Aufenthaltsräume von Ektronen im Atom; werden mit s (= kugelig), p (=hantelförmig), d (=doppelhantelförmig) oder f (= vielhantelförmig) benannt;
Paschen-Serie Wellenlängen im IR-Bereich, die vom H-Atom emittiert werden, wenn ein Elektron auf den 2. angeregten Zustand zurückfällt. Man nennt sie auch die Paschen-Serie nach ihrem Entdecker.
Pauli-Prinzip Feststellung 1925 durch W. Pauli, Nobelpreis 1945, nachdem sich im Atom alle Elektronen in mindestens einer Quantenzahl unterscheiden (n,l,m,s). Damit konnten die Atome des Periodensystems erklärt werden.
Perioden waagerechte Reihe von Elementen (1-7)
PET medizinisches Diagnosegerät unter Ausnutzung schwach radioaktiver Infusionslösungen und Registrierung reflektierter Strahlung; Positronen-Emissions-Tomographie
Photoeffekt Licht kann aus Metall- oder Halbmetalloberflächen Elektronen herausschlagen; Stromfluß, Erklärung durch Einstein
Planck Max Planck, deutscher Physiker, Begründer der Quantentheorie (Nobelpreis 1918) Er erforschte die Energie schwarzer Körper und stellte Gesetzmäßigkeiten auf. Er entdeckte um 1900, daß die Energie von Atomen nur portionsweise aufgenommen und abgegeben werden kann.
Plancksche Strahlungsgleichung Läßt die Energie der Strahlung schwarzer Körper berechnen
potentielle Energie = Energie aufgrund der Zusammensetzung oder Position eines Teilchens
Quanten (=Photonen) Die Energie kann von Atomen nur in bestimmten Energiepaketen (=Quanten) aufgenommen werden.
Quantensprung Elektron wird durch Strahlungsabsorption auf eine höhere Bahn um den Kern gehoben
Radiokarbonmethode Altersbestimmungsmethode von organischem Material mit 14C, reicht ca. 75 000 Jahre lang
Reinelemente Reinelemente oder anisotope Elemente sind solche, bei denen in der Natur nur eine einzige stabile Atomsorte vorkommt
Radionukleide radioaktive Isotope mit instabilen Atomkernen, die radioaktive Strahlung aussenden
Röntgen deutscher Physiker, entdeckte 1895 die Röntgenstrahlen
Röntgenstrahlen energiereiche elektromagnetische Strahlung, die Materie durchdringt; (Wellenlänge 10-12 m)
Rutherford Englischer Physiker, untersuchte das Verhalten des radioaktiven Zerfalls; stellte die Zerfallsgleichung auf. (Nobelpreis 1908); regte radiometrische Altersdatierung an; einfaches Atommodell
Erwin Schrödinger Der österreichische Mathematiker Erwin Schrödinger griff nun 1927 die Materiewellen deBroglies auf und berechnete, wie groß die Wahrscheinlichkeit ist, ein bestimmtes Teilchen an einem Punkt zu einer bestimmten Zeit in einem Experiment anzutreffen. Da Elektronen sich wie Wellen verhalten können, verwendete er eine dreidimensionale Wellengleichung (x, y, z).
Schwarzkörperstrahlung Die maximale Energie, die von einem Objekt abgestrahlt werden kann nennt man Schwarzkörperstrahlung
Schwarzer Körper Ein sogenannter "schwarzer Körper" ist ein theoretisches Gebilde (Kirchhoff), das gleichzeitig eine perfekter Absorber und Emitter von Strahlung darstellt (d.h. Emissivität = 1.0) .In der Natur gibt es solche schwarzen Strahler nur näherungsweise.
Solarzellen Elemente aus Silizium oder mehrschichtigen Halmetallkristallen, die unter Ausnutzung des Photoeffektes Strom produzieren (Photovoltaik)
Stefan/Boltzmannsches Gesetz: E=sT4. Die Energie der Schwarzkörperstrahlung ist der Temperatur proportional
Strahlungsspektrum Das Strahlungsspektrum ist die Verteilung der Strahlungsenergie über verschiedene Wellenlängen.
Strahlungstemperatur Temperatur, bei der ein Objekt abstrahlt
Streuversuch In seiner Versuchsanordnung hatte Rutherford eine 0,004 mm dünne Folie aus Gold, Silber oder Kupfer mit a-Teilchen beschossen. Um die Folie herum hatte er einem Leuchtschirm installiert, der auf a-Strahlen reagierte (siehe Abbildung links). Als Ergebnis fand er, daß die a-Teilchen fast unbeeinflußt und geradlinig durch die Folie hindurchtraten.
Thermodynamik Der Teil der Chemie, der sich mit Energieumsätzen beschäftigt ist die physikalische Chemie und darin der Bereich Thermodynamik.
Thermographie Wissenschaft, die Wärmebilder von Objekten untersucht
Thompson J.J. Thompson (1856-1940), englischer Physiker erkannte zuerst, daß die Kathodenstrahlen durch magnetische und elektrische Felder abgelenkt werden konnten. Entdecker der Elektronen, Nobelpreis 1906
Tritium radioaktiver Wasserstoff mit 2 Neutronen im Atomkern
Übergangsmetalle Die Nebengruppenelemente vom Scandium bis Uuo werden Übergangsmetalle genannt
Verstärkerröhre Weiterentwicklung der Kathodenstrahlröhre um 1900 zum Bau von Radios und Verstärkern
Wärmeleitung substanzgebundene Wärme, Wärmetransfer von einer Substanz auf einen andere durch den direkten Kontakt der Teilchen.
Wärmestrahlung nicht substanzgebundene Wärme; Wärme, die durch das Vakuum über Infrarotstrahlung übertragen.
Wärmeströmung substanzgebundene Wärme, Wärme, die in Flüssigkeiten oder Gasen durch Dichteunterschiede von einem Ort zum anderen transportiert wird, indem sich die Moleküle bewegen.
Wellen-Teilchen-Dualismus Louis deBroglie postulierte 1924 als erster, daß genau so wie Wellen Teilchencharakter haben (Photonen) Teilchen auch Welleneigenschaften haben müssen .
Wellenlänge Abstand von Wellenberg zu Wellenberg bei einer Welle; gemessen in m