2 Atome und ihre Bausteine

2 A t o m e u n d i h r e B a u s t e i n e
Mit dieser Entdeckung verdichtete sich die Vermutung, dass die Atome der
elementaren Stoffe aus Protonen und Elektronen aufgebaut sein müssen. Da die Elemente
elektrisch neutral sind, entspricht die Anzahl der Protonen in einem Atom
der Elektronenzahl. Rutherford vermutete 1921 die Existenz von ungeladenen Teilchen
als weiteren Baustein der Atome. W. Bothe und W. Becker beobachteten 1931
beim Beschuss des Elements Beryllium mit α-Teilchen, die von radioaktiven Elementen
freigesetzt werden (Abschnitt 2.7), eine durchdringende, sehr energiereiche
Strahlung, die nicht durch ein elektrisches Feld abgelenkt werden konnte. Sir James
Chadwick (1891–1974) zeigte 1922, dass es sich dabei um Neutronen handelte mit
etwa der gleichen Masse wie die der Protonen.
– Die Atome der elementaren Stoffe sind aus den drei Elementarteilchen Protonen,
Neutronen und Elektronen aufgebaut.
– Die elektrisch neutralen Atome enthalten gleich viele Protonen wie Elektronen.
2.6
Elementarteilchen Symbol Masse in g Ladung
Elektron e – 9,107 · 10 –28 –e
Proton p + 1,673 · 10 –24 +e
Neutron n 1,676 · 10 –24 neutral
Die Versuchsanordnung von Goldstein wurde für die Bestimmung der Atommassen
sehr wichtig. Die von der Kathode ausgehenden Elektronen stossen mit den
2.8
Atomen des Füllgases im Kanalstrahlrohr zusammen und schlagen diesen ein Elektron
weg. Dadurch entstehen einfach positiv geladene Teilchen. Ein Teil von ihnen
fliegt durch das Loch der negativen Elektrode. Mit Hilfe von elektrischen Feldern
lässt sich je nach der beobachteten Ablenkung die Masse der Teilchen ermitteln.
2.9
Abb. 2.11 Kanalstrahlrohr
Abb. 2.12 Entdeckung der Isotope
41