Das Atom ist die grundlegendste Einheit aller Elemente, die noch die Eigenschaften dieses Elements beibehält. Da Atome viel zu klein sind, um sie zu sehen, war ihre Struktur schon immer ein Rätsel. Seit Tausenden von Jahren haben Philosophen und Wissenschaftler Theorien über die Zusammensetzung dieses mysteriösen Teilchens mit zunehmender Verfeinerung aufgestellt. Obwohl es viele Modelle gab, haben vier Hauptmodelle zu unserem aktuellen Konzept des Atoms geführt.
Das Pflaumenpudding-Modell
Das sogenannte Plumpudding-Modell wurde von dem Wissenschaftler J.J. Thomson im Jahr 1904. Dieses Modell wurde nach Thomsons Entdeckung des Elektrons als diskretes Teilchen konzipiert, aber bevor verstanden wurde, dass das Atom einen zentralen Kern hat. In diesem Modell ist das Atom eine Kugel mit positiver Ladung – der Pudding – in der sich die Elektronen – die Pflaumen – befinden. Die Elektronen rotieren auf definierten Kreisbahnen innerhalb des positiven Blobs, der den Großteil des Atoms ausmacht.
Planetenmodell
Diese Theorie wurde 1911 vom Nobelpreisträger Chemiker Ernest Rutherford vorgeschlagen und wird manchmal als Rutherford-Modell bezeichnet. Basierend auf Experimenten, die zeigten, dass das Atom einen kleinen Kern mit positiver Ladung zu enthalten schien, postulierte Rutherford dass das Atom aus einem kleinen, dichten und positiv geladenen Kern besteht, um den herum Elektronen kreisförmig kreisen Ringe. Dieses Modell war eines der ersten, das die seltsame Idee vorschlug, dass Atome hauptsächlich aus leerem Raum bestehen, durch den sich die Elektronen bewegen.
Bohr-Modell
Das Bohr-Modell wurde von Neils Bohr entwickelt, einem Physiker aus Dänemark, der für seine Arbeiten über das Atom den Nobelpreis erhielt. In gewisser Weise ist es eine raffiniertere Weiterentwicklung des Rutherford-Modells. Bohr schlug, ebenso wie Rutherford, vor, dass das Atom einen kleinen, positiven Kern hat, in dem sich der größte Teil seiner Masse befindet. Er stellte fest, dass die Elektronen um diesen Kern kreisen wie Planeten um die Sonne. Die wichtigste Verbesserung des Bohrschen Modells bestand darin, dass die Elektronen auf feste Umlaufbahnen um den Kern beschränkt waren. jedes mit einem spezifischen Energieniveau, das experimentelle Beobachtungen wie elektromagnetische. erklärte Strahlung.
Elektronenwolkenmodell
Das Elektronenwolkenmodell ist derzeit das fortschrittlichste und am weitesten verbreitete Modell des Atoms. Es behält das Konzept des Kerns aus den Modellen von Bohr und Rutherford bei, führt jedoch eine andere Definition der Bewegung von Elektronen um den Kern herum ein. Die Bewegung von Elektronen um den Kern herum wird in diesem Modell durch Bereiche definiert, in denen die Wahrscheinlichkeit, das Elektron zu einem bestimmten Zeitpunkt zu finden, größer ist. Diese Wahrscheinlichkeitsbereiche um den Kern herum sind mit bestimmten Energieniveaus verbunden und nehmen mit zunehmender Energie der Elektronen eine Vielzahl seltsamer Formen an.