Mit Google fortfahren
Dalton-Atommodell: Atome und Massenerhaltung
Das Dalton-Atommodell beschreibt Stoffe als Ansammlungen kleiner, kugelförmig dargestellter Atome. Bei einer chemischen Reaktion verschwinden diese Atome nicht: Sie werden neu angeordnet. Damit kannst du die Erhaltung der Atomzahlen und der Masse erklären.
Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!
Was nimmt Dalton über Atome an?
Warum lassen sich Elemente chemisch nicht in einfachere Stoffe zerlegen? John Dalton erklärte dies Anfang des 19. Jahrhunderts mit Atomen als kleinsten Bausteinen der Materie.
Dalton-Atommodell
Nach Dalton besteht jeder Stoff aus kleinen, massiven und unteilbaren Atomen. Im Modell werden sie als Kugeln dargestellt.
Die wichtigsten Annahmen lauten:
- Jedes Element besteht aus einer eigenen Atomsorte.
- Alle Atome derselben Atomsorte haben dieselbe Masse und Größe.
- Atome verschiedener Elemente unterscheiden sich in Masse und Größe.
- Atome werden bei chemischen Reaktionen weder erzeugt noch vernichtet.
- Bei einer Reaktion werden Atome neu angeordnet und in bestimmten ganzzahligen Anzahlverhältnissen verbunden.
Ein Modell ist eine vereinfachte Vorstellung, mit der Beobachtungen erklärt werden. Dalton konnte Atome nicht direkt beobachten. Seine Kugeldarstellung ist deshalb nicht mit einem Foto eines realen Atoms gleichzusetzen.
Wie beschreibt das Modell eine chemische Reaktion?
Was geschieht mit den Teilchen, wenn neue Stoffe entstehen? Nach Dalton werden vorhandene Atome getrennt und in einer neuen Zusammenstellung verbunden.
Vor einer Reaktion liegen zwei Atome der Sorte A und zwei Atome der Sorte B vor:
- vorher: A, A, B, B
- nachher: AB, AB
Die beiden Gruppen AB stellen den neuen Stoff dar. Vorher und nachher sind jeweils zwei A-Atome und zwei B-Atome vorhanden. Nur ihre Zuordnung hat sich verändert.
Bei einer chemischen Reaktion ändern sich die Verbindungen zwischen Atomen, nicht die Anzahl der Atome jeder Sorte.
So prüfst du eine Teilchendarstellung:
- Zähle vor der Reaktion jede Atomsorte getrennt.
- Zähle nach der Reaktion erneut jede Atomsorte.
- Vergleiche die Zahlen.
- Stimmen sie für jede Atomsorte überein, ist die Atomerhaltung erfüllt.
Warum bleibt die Gesamtmasse erhalten?
Wenn Atome nicht verschwinden und jedes Atom seine Masse behält, bleibt auch die Summe ihrer Massen gleich. Das erklärt mit dem Dalton-Modell das Gesetz der Massenerhaltung.
Massenerhaltung
Bei einer chemischen Reaktion bleibt die Gesamtmasse aller beteiligten Stoffe erhalten. Die Atome werden nur neu angeordnet.
Im angegebenen Beispiel reagieren 11,19 g Wasserstoff und 88,81 g Sauerstoff zu 100 g Wasser.
11,19 g + 88,81 g = 100 g
Die Rechnung zeigt: Die Gesamtmasse vor der Reaktion entspricht der Gesamtmasse danach. Im Dalton-Modell erklärt man dies mit den erhaltenen Atomen und ihren unveränderten Massen.
Warum entstehen feste Zahlen- und Massenverhältnisse?
Atome verbinden sich nach Dalton nicht in beliebigen Bruchteilen, sondern als ganze Atome. Deshalb treten feste ganzzahlige Anzahlverhältnisse auf, zum Beispiel AB, A2B oder A3B.
AB enthält auf ein A-Atom genau ein B-Atom. A2B enthält auf ein B-Atom zwei A-Atome. Obwohl dieselben Atomsorten beteiligt sind, unterscheiden sich die Anzahlverhältnisse. Dadurch können verschiedene Stoffe entstehen.
Weil jedes A-Atom und jedes B-Atom im Modell eine feste Masse besitzt, führt ein festes Anzahlverhältnis zugleich zu einem festen Massenverhältnis. Eine bestimmte Verbindung besitzt daher stets dasselbe Verhältnis der beteiligten Elementmassen.
Was bedeuten Atom, Molekül und Stoffportion?
Diese Begriffe gehören zusammen, bezeichnen aber nicht dasselbe:
| Begriff | Bedeutung |
|---|---|
| Atom | einzelner Baustein eines Elements |
| Atomsorte | Atome, die zu demselben Element gehören |
| Molekül | Gruppe miteinander verbundener Atome |
| Stoffportion | eine Menge eines Stoffes mit sehr vielen Teilchen |
| Atommodell | vereinfachte Vorstellung zur Erklärung von Beobachtungen |
Dalton unterschied Atome und Moleküle historisch noch nicht zuverlässig. Heute weiß man zum Beispiel, dass auch gleiche Atome Moleküle bilden können.
Was erklärt das Modell nicht?
Das Dalton-Atommodell ist nützlich, aber begrenzt. Besonders gut erklärt es die Neuordnung von Atomen, die Atomzahlerhaltung und die Massenerhaltung.
Spätere Erkenntnisse zeigen jedoch:
- Atome sind nicht unteilbar, sondern besitzen eine innere Struktur.
- Das Modell unterscheidet nicht zwischen Atomkern und Atomhülle.
- Es enthält keine elektrischen Ladungen und keine Bindungselektronen.
- Es erklärt nicht, warum Teilchen bei einer Elektrolyse zu unterschiedlichen Polen wandern.
- Es erklärt keine Isotope, also Atome desselben Elements mit unterschiedlicher Masse.
Ein Modell ist nicht einfach „richtig“ oder „falsch“. Entscheidend ist, welche Beobachtungen es erklären kann und wo seine Grenzen liegen.
Karteikasten
Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.
Alles auf einen Blick
- Dalton-Atommodell
- Atomsorten: jedem Element entspricht eine eigene Atomsorte
- Reaktionen: vorhandene Atome werden neu angeordnet
- Atomerhaltung: die Zahl jeder Atomsorte bleibt gleich
- Massenerhaltung: erhaltene Atome behalten ihre Masse
- Verbindungen: Atome treten in ganzzahligen Anzahlverhältnissen auf
- Modellnutzen: Beobachtungen werden vereinfacht erklärt
- Modellgrenzen: innere Struktur und Ladungen fehlen