Glossar Atombau und PSE (11)

Glossar Atombau und PSE
Chemiekurs 2002

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
AktivierungsenergieEnergie,
die notwendig ist, ein Reaktion in Gang zu bringen, z.B mit Katalysator
oder erwärmen
Alpha-Strahlungeine
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)
Avogadroitalienischer
Chemiker ( ca. 1815), bestimmte die Molzahl,= Zahl der Teilchen in einem
Mol (=6,022 x 1023)
BahnradiusBahnradius
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-Zerfallradioaktiver
Zerfall; Emission eines Elektrons und eines Antineutrinos
Beta-Plus-Zerfallradioaktiver
Zerfall; Emission eines Positrons und eines Neutrinos ( Antipartikel vom
Elektron und Antineutrino)
Beta-Strahlungeine
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-Kondensatbesonderer
Zustand der Atome am absoluten Nullpunkt
Brackett-SerieWellenlängen
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)
CurieMarie
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:
Edelgaskonfigurationaufgefüllte
Schale z.B. n=2 besitzt maximal 8 Elektronen
EduktAusgangstoff
einer Rreaktion
elektromagnetische
Strahlung
elektromagnetische
Strahlung ist eine Form des Energietransfers über elektromagnetische
Wellen.
EmissionsspektrumWellenlängen,
die von einem Atom oder Molekül abgestrahlt werden
endothermReaktionen,
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.
eVEinheit
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.
exothermReaktionen,
bei denen DH = (-) ist nennt man exotherme
Reaktionen
FrequenzSchwingungsdauer
/Sekunde, gemessen in Hz
Gamma-Strahlungeine
Sorte radioaktiver Strahlung;extrem kurzwellige elektromagn. Strahlung,
durchdringt cm dicke Bleiplatten.
GruppenSenkrechte
Reihe von Elementen im PSE ( 1- 18)
Grundzustandenergetischer
Zusatnd des Elektrons auf seiner Bahn n= 1-7 (nicht angeregt)
HauptquantenzahlZahl
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.
KathodenstrahlenSeit
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.
Kationenpositive
Ionen, wandern im elektrischen Feld zur Kathode (-)
Kernspaltung1938
entdeckte Otto Hahn die von Uran 235. Durch z.B. Neutronenbeschuß
zerfallen Kerne in kleinere Produkte
Kinetische
Energie
=
Bewegungsenergie
Kirchhoffdeutscher
Physiker ca. 1850, erforschte u.a Strahlungsemission von Körpern; stellte
Strahlungsgesetze auf z.B. jede Materie emittiert Strahlung
KnallgasreaktionWasserstoff
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.
MassendefektDifferenz
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).
MillikanEnglischer
Physiker, bewies durch elegante Experimente den Photoeffekt, (Nobelpreis
1923))
MischelementeElemente,
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
MolmasseMasse
eines Mols (6 x 1023 Teilchen)
MolzahlAnzahl
Teilchen in einem Mol (= 6.022 x 1023)
NebengruppenGruppen
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)
OrdnungszahlPlatzziffer
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-PrinzipFeststellung
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.
Periodenwaagerechte
Reihe von Elementen (1-7)
PETmedizinisches
Diagnosegerät unter Ausnutzung schwach radioaktiver Infusionslösungen
und Registrierung reflektierter Strahlung; Positronen-Emissions-Tomographie
PhotoeffektLicht
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
Energi
e

= Energie aufgrund der Zusammensetzung oder Position eines Teilchens
Quanten
(=Photonen)
Die
Energie kann von Atomen nur in bestimmten Energiepaketen (=Quanten)
aufgenommen werden.
QuantensprungElektron
wird durch Strahlungsabsorption auf eine höhere Bahn um den Kern gehoben
RadiokarbonmethodeAltersbestimmungsmethode
von organischem Material mit 14C, reicht ca. 75 000 Jahre lang
ReinelementeReinelemente
oder anisotope Elemente sind solche, bei denen in der Natur nur eine
einzige stabile Atomsorte vorkommt
Radionukleideradioaktive
Isotope mit instabilen Atomkernen, die radioaktive Strahlung aussenden

Röntgen
deutscher
Physiker, entdeckte 1895 die Röntgenstrahlen
Röntgenstrahlenenergiereiche
elektromagnetische Strahlung, die Materie durchdringt; (Wellenlänge
10-12 m)
RutherfordEnglischer
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).
SchwarzkörperstrahlungDie
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.
SolarzellenElemente
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
StrahlungsspektrumDas
Strahlungsspektrum ist die Verteilung der Strahlungsenergie über
verschiedene Wellenlängen.
StrahlungstemperaturTemperatur,
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.
ThermodynamikDer
Teil der Chemie, der sich mit Energieumsätzen beschäftigt ist
die physikalische Chemie und darin der Bereich Thermodynamik.
ThermographieWissenschaft,
die Wärmebilder von Objekten untersucht
ThompsonJ.J.
Thompson (1856-1940), englischer Physiker erkannte zuerst, daß
die Kathodenstrahlen durch magnetische und elektrische Felder abgelenkt
werden konnten. Entdecker der Elektronen, Nobelpreis 1906
Tritiumradioaktiver
Wasserstoff mit 2 Neutronen im Atomkern
ÜbergangsmetalleDie
Nebengruppenelemente vom Scandium bis Uuo werden Übergangsmetalle
genannt
VerstärkerröhreWeiterentwicklung
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.
Wärmestrahlungnicht
substanzgebundene Wärme; Wärme, die durch das Vakuum über
Infrarotstrahlung übertragen.
Wärmeströmungsubstanzgebundene
Wärme, Wärme, die in Flüssigkeiten oder Gasen durch Dichteunterschiede
von einem Ort zum anderen transportiert wird, indem sich die Moleküle
bewegen.
Wellen-Teilchen-DualismusLouis
deBroglie
postulierte 1924 als erster, daß genau so wie Wellen
Teilchencharakter haben (Photonen) Teilchen auch Welleneigenschaften
haben müssen .
WellenlängeAbstand
von Wellenberg zu Wellenberg bei einer Welle; gemessen in m
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