Atommodell

[frosti9999]

Hallo,

Ich habe eine Frage die mich schon lang beschäftigt und ich aber keine Lösung dafür finde.
Eigentlich ist die Frage physikalischer Natur, vielleicht die Lösung philosophischer Natur...

Wir kennen ja alle das Atommodell, Ein Atomkern und die Elektronen bewegen sich auf Ihren Bahnen um diesen.Ich habe mal gelernt das die Atomkern nur 0,1....% Des Raumes einnimmt des gesamten Atoms und das die Hülle 99,9...% eigentlich nur Raum ist.Doch alles besteht aus Atomen.

Wie kann es sein das ich überhaupt auf meine Tastatur schreiben kann, auf meinem Stuhl davor sitzen kann wenn doch alles nur 99,99% Raum ist??

 

[secret_3des]

Es ist ja nicht nur Raum. Um den Atomkern rum, gibt es ja noch die vielen Elektronen, die da "rumsaussen". Schau mal hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Atommodell

 

[Mike-o2]

Die Kräfte, die zwischen den Kernteilchen herrschen, haben eine kurze Reichweite, sind aber extrem stark.
Würde man z.B. aus einem Pfennigstück pro Atom jeweils ein Elektron entfernen und einen Meter daneben plazieren, so würde zwischen den Ladungen eine Kraft herrschen, die ungefähr der Gewichtskraft eines Berges von 3000m Höhe und 50km Basisdurchmesser entspricht (Die Rechnung erspare ich dir mal).
Die Coulomb Kraft hält die Materie zusammen und verhindert auch, daß einzelne Atome ducheinander dringen können (obwohl sie weitgehend aus leerem Raum bestehen).

 

[Götterwind]

Das Problem ist halt, dass die Atommodelle alle sehr anschaulich, aber auch komplett falsch sind. Die Elektronen bewegen sich z.B. nicht auf Bahnen um den Kern... Aber die Erklärung würde zu weit gehen.

Mike-o2 hat eine richtige Interpretation zu deinem gestellten Problem gebracht. Würde die Coulomb-Kraft die gleiche Reichweite wie die Gravitation haben, so wäre sie auf der gleichen Skala rund 10^40 mal so stark. Die Kräfte zwischen den Teilchen sind enorm, aber haben nur eine sehr kurze Reichweite.
Der Atomkern selbst ist klein verglichen mit dem Atom selbst. Die Elektronen sind aber erstmal an den Kern mehr oder weniger stark gebunden. Sie schirmen den Kern ab - ergo sieht man die Elektronen von außen und meist nicht den Kern (außer z.B. beim Rutherfordexperiment usw.). Z.B. bei den Elektronenmikroskopen sieht man die Elektronendichte und nicht die Atome selbst.

 

[Fu Manchu]

...Der Atomkern selbst ist klein verglichen mit dem Atom selbst....

In einem Buch stand mal als masstabsvergleich zur Veranschaulichung: wenn der Atomkern (Wasserstoff) so groß wäre wie ein Stecknadelkopf, hätte das gesamte Atom einen "Durchmesser" von der Größe der Kugel des Berliner Fernsehturms.

 

[frosti9999]

ok danke für die antworten erstmal.
Was ist den nun wirklich ein elektron.ich habe auch mal gelesen das es eher ein energiestrudel ist als ein teilchen..

 

[Fu Manchu]

http://de.wikipedia.org/wiki/Elektronen

Vielleicht hilft das hier weiter.

 

[yoT!mO]

Ein Elektron ist ein negativ geladenes Teilchen.
Was dich aber evtl auch noch zum nachdenken bringen wird: Selbst du bestehst zu ca. 99 aus leerem Raum->Atomhülle und so

Gruß Timo

 

[Götterwind]

Wie ein Elektron aussieht, kann dir keiner sagen, da es noch keiner gesehen hat. Es ist auf jeden Fall keine Kugel oder ähnliches, wie es in den meisten Büchern etc. gezeigt wird.

Wie die Vorredner schon gepostet haben, handelt es sich dabei um ein negativ geladenes Elementarteilchen. Es gehört in die Klasse der Leptonen (leichte Elementarteilchen) genauer gesagt ist es ein Fermion. Damit sind bestimmte Eigenschaften verknüpft. Daraus lassen sich wiederrum bestimmte Prinzipien ableiten.

Nochmal zum leeren Raum: Dieser Eindruck kommt durch die FALSCHEN Atommodelle auf. Die Atommodelle die secret_3des gepostet hat, sind alle falsch - sind aber dafür anschaulich (sie stammen alle aus der Zeit vor der Quantenmechanik, bzw. bei deren Anfang - Vergleichbar mit den diversen Modellen um das Heliozentrische Weltbild zu retten). Von dem Quantenmechanischen Standpunkt gibt es keine Trajektorien für die Elektronenbewegung (keine Bahnen auf denen sich die Elektronen bewegen könnten). Es gibt nur Aufenthaltswahrscheinlichkeiten die man messen kann (Absolutbetrag der Wellenfunktion). Deswegen macht es auch keinen Sinn über "leeren Raum" zwischen den Elektronen dem Atomkern zu reden.

Um zu verstehen, wie ein Atom aufgebaut ist, müsstest du dich ganz langsam und behutsam durch die verschiedenen (falschen) Modelle beißen und verdauen; um danach die Grundzüge der Quanenmechanik (geht auch ohne die Mathe, zuminest in gewissen Grundzügen) zu verstehen.

 

[P im Gesicht]

@OP:
Das Problem ist, dass Du Wahrnehmungsgegenstände mit ihren physikalischen Korrelaten verwechselst bzw. miteinander identifizierst. Das ist ein eigentlich ein ziemlich alter Hut.

Dieser Artikel aus dem Jahre 1929 sollte das Problem klarer machen:

http://gestalttheory.net/archive/kohl1.html

 

[Mustis]

Also insofern würd ich die modelle nicht als falsch ansehen, da sie zum wissenstand, wo sie eingesetzt werden alle phänome und eigenschaften eines atomes erklären.

der name sagt es doch schon: ein modell soll etwas veranschaulichen. wenn es das, was es veranschaulichen soll, darstellt, dann ist es nicht falsch.

aber wie ihr schon richtig bemerkt habt, reicht dieses modell nicht mehr aus wenn man das atom an sich in seiner gesamtheit erklären möchte. Dazu müssen komplexere Modelle herhalten wo ein atom dann auf einmal wie ne hantel aussieht. dieses wird man allerdings nur verstehen wenn einem vorher das andere erklärt wurde und mit ihm vertraut ist. ein direkter einstieg im (vermeintlich) richtigen modell wäre viel zu komplex als das man es sofort begreifen könnte.

ähnliches existiert ja auch in der quantenmechanik. als vereinfachung kann man sagen, ein quantenteilchen lässt sich nie exakt bestimmen. wenn ich weiß, wo es ist, kann ich nichts über seine eigenschaften sagen. bestimme ich wiederum diese, kann ich nicht mehr sagen wo es sich befindet.

modelle dienen immer der vereinfachten darstellung komplexer tatsachen. ein stares atommodell wie man es aus der schule kennt, ist an sich auch falsch und erklärt dennoch eine ganze menge über das atom.

 

[Bratfett]

Ein recht anschauliches Buch indem auch das Standardmodell gut beschrieben wird hat Lisa Randall geschrieben. Sollte es in jeder ordentlichen Bibliothek geben; falls im Computerzeitalter noch jemand weiss was das ist...

BF

 

[Goldbaer]

Der Mensch braucht nunmal Modelle, anhand derer er sich vorstellen kann, wie etwas, das er von seiner Vorstellungskraft her sich nicht vorstellen kann, aussieht und funktioniert. Sogesehen ist es auch wenigstens ein bisschen sinnvoll, dass es verschiedene Atommodelle gibt, die alle verschiedene Phänomene erklären können.

Im letzten Schuljahr haben wir uns im Chemie LK damit sehr detailliert beschäftigt, gerade was die "neueren" (1928 xD) Atommodelle angeht. Das Aktuellste ist das von Mustis beschriebene Orbitalmodell.

Aber zurück zu ursprünglichen Frage: Mich würde das auch mal interessieren, so habe ich da noch nie drüber nachgedacht ^^. Und das Orbitalmodell kann das auch nicht erklären....

Viele Grüße,
Goldbär

 

[Mustis]

ähm Goldbär...

was für ne note im chemie lk hast du? ^^

Das Orbitalmodell erklärt das sehr wohl.

 

[P im Gesicht]

Die Tastatur, die Du siehst, ist kein physikalischer Gegenstand, d.h. die Prämisse, die den Argumenten der gegenwärtigen Diskussion implizit zugrunde liegt, ist falsch. Aus diesem Grunde macht es auch keinen Sinn, die Eigenschaften von Atomen oder "Materie" zu diskutieren, wenn man sich dem ursprünglichen Problem nähern möchte.

 

[Goldbaer]

Jaja, war schon spät gestern ^^, aber ich versteh den Zusammenhang zwischen dem Orbitalmodell und der Ausgangsfrage nicht... P im Gesicht hat das schon ganz richtig erklärt. Ich wüsste nicht, wie ich das anhand des Orbitalsmodells erklären könnte...

Grüße,
Goldbär

 

[Mustis]

ahh ja
die orbitale sind aufenthaltswahrcheinlichkeitsräume innerhalb deren sich die Elektronen bewegen. Wenn Atome in Verbindung mit anderen sind verschmelzen diese orbitale zum teil.

nichtsdesto trotz kann nichts und niemand, nichtmal andere atome mit ihren elektronen (es sein den sie gehen eine chemische verbindung ein!) in diesen Raum eindringen. Mit anderen worten, für jemand oder etwas außenstehndes ist dies ein fester eingegrenzter raum in den sie nicht hinein können. somit ist die tastatur fest obwohl sie rein theoretisch aus 99% raum besteht.

genauso könnte man sich fragen warum Atomgitter wie bei salzen so stabil sind.... dort herrscht auch jede menge leere und trotzdem ist es stabil. oder gar diamanten. ist auch nichts anderes als ein Kohlenstoffgitter und trotzdem das härteste uns bekannte material.

@ p Im gesicht: ja ne is klar die tastatur ist kein physikalischer gegenstand. ROFL. komisch hört sie dennoch auf gesetze der schwerkraft und trägheit und allen sonstigen gesetzen der physik. ^^ zumindest würd ich behaupten, dass sie dem erdmittelpunkt entgegen strebt wenn sie keine kraft daran hindert und sie dir ordentlich wehtut wenn ich dir damit einen über den schädel ziehe.

vorallem was haben Atome und Physik jetzt so damit zu tun? das ist chemie. -.-

 

[P im Gesicht]

@Mustis:
Die Einstellung, die Du hier demonstrierst, nennt man auch "naiven Realismus". Ein naiver Realist ist jemand, der Wahrnehmungsgegenstände mit ihren physikalischen Entsprechungen identifiziert.

Farbe beispielsweise ist keine Eigenschaft des physikalischen Objektes, sondern wird durch Hirnprozesse generiert: Beispiel. Das gleiche gilt prinzipiell für alle anderen Eigenschaft des wahrgenommenen Objektes.

Das ist natürlich ein Problem. Wenn wir einmal von Deiner Prämisse ausgehen, dass die Tastatur vor Dir ein separates (physikalischer) Objekt ist und das Hirn in Deinem Kopf ein anderes separates (physikalisches) Objekt dann stellt sich sofort die Frage, wie das Hirn die Farbe auf den physikaischen Gegenstand bekommt. Entweder finden zwischen beiden Objekten physikalische Prozesse statt, oder die Prämisse ist falsch.

Oder ein einfacheres Beispiel: "Die räumliche Ausdehnung eines physikalischen Objektes ist konstant." Diese Aussage ist richtig. Aus dem Alltag hingegen ist Dir bekannt, dass die Größe von Gegenständen erheblich variiert. Daraus folgt entweder, dass die erste Aussage falsch ist oder dass der wahrgenommene Gegenstand nicht identisch ist mit dem physikalischen Objekt.

 

[Mustis]

P im Gesicht wenn du schon so hoch wissenschaftlich daher laberst, solltest du wenigstens verstanden haben was du das quasselst....

Farbe ist sehr wohl ne eigenschaft eines physikalischen Objektes... Messbar durch die absorbierung und reflektion der unterschiedlichen strahlenbereiche. Ob du das in deinem Hirn so wahr nimmst oder nicht is ne völlig andere frage.
so steht das sogar in deinem link den du gepostet hast. anscheinend ist englisch nicht so deine Stärke.

Was du da palaverst hat nichts damit zu tun, ob eine tatstatur ein physikalischer gegenstand ist oder nicht (den das ist sie, ansonsten würde sie nicht den messbaren einflüssen physikalischer gesetze gehorchen) sondern damit wie du als person einen solchen gegenstand wahrnimmst. und das ist ein gewaltiger unterschied den du anscheinend nicht verstehst.

um mal bei deinem Beispiel zu bleiben: Die messbare eigenschaft der beiden blauen balken ist im spektralbereich identisch. Sie haben also ganz klar eine physikalische eigenschaft. nämlich das sie das licht genau gleich absorbieren bzw. reflektieren.
aufgrund ihrer anordung sehen wir es als andere Farbe. Das nennt man optische täuschung. Unsere Sinne können den Input den sie bekommen nicht korrekt verarbeiten und daher springt unsere Fehlerkorrektur an und gibt ein verzerrtes bild der realität wieder.

Ebenso die Tastaur. Sie wird nicht nur als fest wahrgenommen, sie ist auch physiklisch gesehn fest, da sie bei Raumtemperatur nicht in der lage ist, sich zu verflüssigen und ihre Form zu verändern. Mit anderen Worten ihre Molekülstruktur ist fest. Deine Aussage wäre lediglich dann korrekt, wenn man die Tastatur zwar als fest wahr nimmt, sie aber physikalisch gesehen flüssig wäre oder gasförmig. Das ist beides nicht der Fall.

Darauf wolltest du vermutlich hinaus. nur leider hast du es nicht verstanden und ziehst die völlig falschen Schlüsse daraus.

 

[Götterwind]

@P im Gesicht
Die Tastatur ist und bleibt ein physikalischer Gegenstand. Die Interpretation (insbesondere die physiologische) von physikalischen Eigenschaften ist ein anderes Kapitel und war eigentlich nicht im Kontexte der Fragestellung. Das hat was mit unserer Art zu Denken und zu Interpretieren zu tun, nicht mit der Wechselwirkung des Menschen mit der Umwelt.

@Mustis
Tief durchatmen und bitte etwas auf deinen Ton achten. Anderen etwas abzusprechen ist leicht Selbst hast du auch noch nicht ganz verdaut, dass es keine "Leere" gibt.

Ich kann auch mit dem Kern wechselwirken (Rutherford-Experiment) - die Elektronenhülle ist also keineswegs undurchdringlich. Wechselwirkung innerhalb der verschiedenen Niveaus sind möglich. Ich kann auch das Atom ionisieren etc. ... Jedoch kann man das mit den Atommodellen nicht immer so gut beschreiben (man braucht immer wieder eine andere Krücke). Richtig wird es erst in der Quantenmechanik. Allerdings ist das schnell nicht mehr analytisch lösbar (alles nach H2+).

Jedoch schiest man dann oft mit Kanonen auf Spatzen, wenn es darum geht die Wechselwirkung Hand/Tastatur zu erklären.

Also nochmal: Durchatmen und auf den Ton achten! Bin eher dafür, dass Thema zu schließen, da das Problem jetzt deutlich von der Fragestellung abgleitet.