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Eine Sorte pro Element

Daltons Modell der Atome

Der nächste entscheidende Schritt ereignet sich im Jahr 1808. Der britische Naturforscher John Dalton führt in seinem Labor Messungen und Versuche mit verschiedensten Gasen und Flüssigkeiten durch. Ihm fällt dabei auf, dass sich bestimmte Elemente immer in festen Verhältnissen miteinander zu verbinden scheinen. Außerdem bemerkt er, dass in einer Mischung verschiedener Gase jedes Gas unabhängig von den anderen einen bestimmten Partialdruck besitzt.

So zeichnete Dalton seine Vorstellung von Atomen und Molekülen © MMCD / historisch

Ein Atom für jedes Element

Um diese Beobachtungen zu erklären, greift Dalton die Ideen Demokrits wieder auf, modifiziert sie aber: In seinem Atommodell haben alle Atome die gleiche Form und den gleichen Grundaufbau. Je nach Element unterscheiden sie sich aber in ihrer Masse, Größe und anderen Eigenschaften. Ähnlich wie Demokrit glaubt auch Dalton, dass Atome unteilbar sind und weder erschaffen noch zerstört werden können. Im Gegensatz zu seinem Vorgänger geht er aber nicht von einer unendlich großen Vielzahl von Atomen aus. Stattdessen vermutet er, dass es für jedes bekannte Element genau eine Atomsorte geben muss.

„Mit anderen Worten: Jedes Wasserteilchen ist exakt wie jedes andere Wasserteilchen, jedes Atom Wasserstoff wie jedes andere Wasserstoffatom“, schreibt der Forscher. In chemischen Reaktionen verbinden sich seiner Vorstellung nach diese Atome mit anderen oder trennen sich Ansammlungen von verschiedenen Atomen wieder auf. Damit legt er den Grundstein für die moderne Chemie und den Begriff der Moleküle.

Der Abstand entscheidet: so stellte sich Dalton die Atomanordnung bei Wasserstoffgas vor. © historisch

„In respektvollem Abstand“

Sein Modell liefert zudem eine Erklärung für die Aggregatzustände: „Wenn ein Stoff in einem gasförmigen Zustand existiert, sind seine kleinsten Teilchen weiter voneinander entfernt als in jedem anderen Zustand“, so Dalton. „Jedes der Teilchen sitzt im Zentrum einer relativ großen Sphäre und behält seine Würde, indem es alle andern Teilchen in respektvollem Abstand hält.“ Bei Flüssigkeiten und noch mehr bei Feststoffen seien die Abstände zwischen den Atomen dagegen geringer. Erwärmt man einen Stoff, dehnt dieser sich aus, weil seine Atome immer weiter auseinander streben.

Einen gewaltigen Haken hatte das Atommodell von Dalton allerdings: Es konnte nicht erklären, warum Atome unter bestimmten Bedingungen positive oder negative Ladungen annehmen. Und auch für das Phänomen der Radioaktivität lieferte Daltons Modell keine Erklärung: Denn wenn Atome doch unteilbar sind, woher sollten dann die Teilchen und die Strahlung kommen, die beispielsweise Uran beim Zerfall aussandte?

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Nadja Podbregar
Stand: 21.06.2013

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Als die Atome Schalen bekamen
100 Jahre Bohrsches Atommodell

Die Erfindung des Atoms
Demokrit und die unteilbaren Partikel

Eine Sorte pro Element
Daltons Modell der Atome

Kuchenteig oder Hülle?
Die Suche nach dem Sitz der Elektronen

Der junge Wilde
Niels Bohr und die etablierten "Atombauer"

Unteilbare Pakete
Die Entdeckung der Quanten

Springende Elektronen
Die Geburt des Bohrschen Schalenmodells

1913 und danach
Das Modell und seine Folgen

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