Atommodelle: Daltonsches Atommodell

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Daltons Vorstellungen von Atomen beruhen zum einen auf Experimenten mit Gasen und zum anderen auf der Beschäftigung mit der Chemie. Letztlich haben diese Vorstellungen zum Periodensystem der Elemente geführt.

Ein wesentlicher Punkt des Modelles ist, daß die uns umgebenden Stoffe aus denselben Grundbausteinen bestehen, welche die Chemie ausmachen. Solch ein Grundbaustein wird Atom genannt und hat chemisch immer die gleichen Eigenschaften. Jedes Element besteht aus exakt einer Sorte von Atomen. Aus anderen Eigenschaften resultiert ein anderes Atom. Im Rahmen der Chemie ist ein solches Atom nicht weiter teilbar. Moleküle und Festkörper setzen sich jedoch aus diesen Atomen zusammen und chemische Reaktionen ändern die Zusammensetzung der Moleküle, dabei entstehen also neue Moleküle, unter denen die beteiligten Atome anders aufgeteilt sind.

Nach Dalton sind die Eigenschaften wie Masse, Volumen und chemisches Reaktionsverhalten jedes Atoms eines Elementes dieselben. Erst später stellte sich durch genauere Beobachtungen heraus, daß Atome desselben Elementes auch unterschiedliche Massen haben können (Isotope), aber trotzdem dasselbe chemische Verhalten aufweisen.

Wichtig an dem Modell und dem daraus resultierenden Periodensystem der Elemente ist vor allem die Zuordnung von chemischen Eigenschaften zu den Elementen und die Idee, daß es nicht beliebig viele Elemente mit beliebig variablen Eigenschaften gibt, sondern praktisch einen Baukasten mit Atomsorten, mit dem sich gezielt Chemie betreiben und erklären läßt - in dem Sinne, daß man erklären kann, wie sich Moleküle in ihrer atomaren Zusammensetzung voneinander unterscheiden. Aus der nicht weiteren Teilbarkeit der Atome in diesem Modell ergibt sich weiterhin ein wichtiger Erhaltungssatz der Chemie - die an einer Reaktion beteiligten Atome bleiben erhalten und damit auch die Gesamtmasse.

Diese Vorstellung eignet sich also prinzipiell dazu, chemische Reaktionsgleichungen aufzustellen und mit dem später entwickelten Periodensystem der Elemente das chemische Verhalten von Atomen abzuschätzen. Das Modell ist hingegen nicht ausreichend, um chemische Reaktionen im Detail zu beschreiben, also wie die Reaktion zeitlich exakt abläuft und warum bei welcher Reaktion exakt wieviel Energie notwendig ist oder freigesetzt wird oder warum welche Gruppen von Atomen welche chemischen Eigenschaften haben.

Zusammenfassend also die Kernaussagen von Dalton:

  • Jeder Stoff besteht aus kleinsten, nicht weiter teilbaren Teilchen, den Atomen.
  • Alle Atome eines Elements haben das gleiche Volumen und die gleiche Masse. Die Atome unterschiedlicher Elemente unterscheiden sich in ihrem Volumen und in ihrer Masse.
  • Atome sind unzerstörbar. Sie können durch chemische Reaktionen weder vernichtet noch erzeugt werden.
  • Bei chemischen Reaktionen werden die Atome der Ausgangsstoffe nur neu angeordnet und in bestimmten Anzahlverhältnissen miteinander verknüpft.