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AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Motivation
Atomvorstellungen und -HYPOTHESEN
In geschichtlicher Abfolge
AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Atomhypothesen-500
0
500
1000
1500
2000
EMPEDOKLES: Luft, Feuer, Wasser, ErdeDEMOKRIT: „Atomos“EPIKUR: „Chem. Bindung“ARISTOTELES: Keine Atome.
2000 Jahre „Kirchenvakuum“:322 v. Chr. – 1632 n. Chr.Aristotelisches Weltbild wird dogmatisch übernommen, „Ketzer“ hingerichtet.
DALTON: 1. und 2. VerbindungsgesetzAVOGADRO: Gase, Moleküle
FARADAY: elektrische Natur der AtomeRUTHERFORD: experimentelle Beweise
BOHR; PLANCK, HEISENBERG: Orbitaltheorie
GASSENDI, KEPLER, GALILEI
AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Epikur-Atome fester Stoffe
Quelle:Beer – Glöckner - Letterer.Chemische Analytik...,C. C. Buchner,Bamberg 1983.
AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Der Rutherford-Versuch
Radioaktives Präparat (bitte anklicken)
Leuchtschirm
Goldfolie
Radioaktive Strahlen
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Schema der Ionisierungsenergienaller Elektronen des Calciumatoms
1 2 4 5 6 7 8 9 11 13 15 17 19 203
4N2
32
3M8
18
2L88
1K22
-Schalennummer-Bezeichnung-besetzt mit ...-max. e-Zahl
Atomkern
Ei
(kJ/mol)
e
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Orbitale: s
AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Orbitale: px, py, pz
AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Orbitale: dxy, dyz, dxz
AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Orbitale: dx2-y2, dz2
AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Orbitale: f(1)
AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Orbitale: f(2)
AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Orbitale: f(3)
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Das Geiger-Müller-Zählrohr
+
-
R
Verstärker Schreiber
Glimmerfolie
Zählgas (He, Ne)+
Löschgas (BF3, C2H4)
Sehr hoheSpannungU= 2-10 kV
R*
-++
-
-++
-
-
W
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Die Ionisationskammer
-
+R
SpannungU~2-10kV
Verstärker Schreiber
R* -
-
+-
-
+
AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
20 40 8060 100 120 140 160 180 200 220 240
1
2
3
4
5
6
7
8
9
E/N
AMassenzahl
[MeV]
= Kern-bindungs.energieproNukleon
56Fe
238U
20Ne11B
7Li
2H
Kernfusion
Kernspaltung
Kernstabilität
X Yn nn
X Ynn
X Ynn
X Ynn
X Ynn
X Ynn
X Ynn
X Ynn
X Ynn
X Ynn
X Ynn
X Ynn
X Ynn
X Ynn
X Ynn
Ynn
X Ynn
X Ynn
X Ynn
X Ynn
X Ynn
X Ynn
X Ynn
X Ynn
X Ynn
X Ynn
X Ynn
X Ynn
X Ynn
X Ynn
X Ynn
238
U238
U
238
U
238
U
238
U
238
U
238
U
238
U
238
U
238
U
238
U
238
U
238
U
238
U
238
U
X
238
U
238
U
238
U
238
U
238
U
238
U
238
U
238
U
238
U
238
U
238
U
238
U
238
U
238
U
238
U
238
U
Das Prinzip der Kettenreaktion
yxnn
n
n
nyxnn
yxnnBremsmaterial
(Moderator)
schnell langsam
238
U
238U
238
U
Start 1. Generation 2. Generation
Das Prinzip des Kernreaktors
AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Funktionsprinzip von Kernreaktoren
Reflektor
Turbine
Sekundär-kreislaufH2O (g)
Primär-kreislauf
Kontrollstäbe
Wärmetransportmittel
Moderator
Brennstäbe
AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Mendelejews PSE
Quelle: Journal of Chemical Education,
3/1969, Deckblatt
AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Mendelejews PSE
Quelle: Journal of Chemical Education, 3/1969, Deckblatt
AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Schale
I/1Alkali-metalle
II/2Erdalkali-metalle
III/13Borgruppe
IV/14Kohlenstoff-gruppe
V/15Stickstoff-gruppe
VI/16Sauerstoff-gruppe
VII/17Halogene
VIII/18Edelgase
1K H He2L Li Be B C N O F Ne3M Na Mg Al Si P S Cl Ar4N K Ca Ga Ge As Se Br Kr5O Rb Sr In Sn Sb Te I Xe6P Cs Ba Tl Pb Bi Po At Rn7Q Fr Ra
Legende: Metalle Nichtmetalle Halbmetalle radioaktiv
Das moderne PSE
AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Das PSE
7Q
6P
5O
4N
3M
2L
1K
VIII/18Edelgase
VII/17Halogene
VI/16Sauerstoff-gruppe
V/15Stickstoff-gruppe
IV/14Kohlenstoff-gruppe
III/13Borgruppe
II/2Erdalkali-metalle
I/1Alkali-metalleSchale
Legende:
BiPbTlBaCsSnInSrRb
GaCaKAlMgNa
BeLi
Metalle
XeIKrBrArClSPNeFONCHeH
Nichtmetalle
TeSbSeAsGe
SiB
Halbmetalle
RaFrRnAtPo
radioaktiv