Das allgemeine Teilchenmodell

Aussage von dem Teilchenmodell

Darstellung von einem Stoff mit dem Teilchenmodell

A.Spielhoff, 2 Kugelteilchen, CC BY 4.0

A.Spielhoff, 2-Kugelteilchenmodell,  CC BY SA 4.0

  • Jede Materie besteht aus Teilchen.
    • Die Teilchen sind kleine massive Kugeln.  Und können Atome, Moleküle oder Ionen sein.
    • Die Teilchen von einheitlichen Stoffen haben die gleiche Größe und Masse.
    • Die Teilchen von zwei verschiedenen Stoffen unterscheiden sich in ihrer Größe und Masse.
    • Werden die Teilchen in ihrer Anordnung verändert, wird auch der Stoff mit seinen Eigenschaften verändert.
  • Die Teilchen befinden sind ständig in Bewegung.
    • Je schneller sich die Teilchen bewegen, desto höher ist die Temperatur.
    • Je weniger und langsamer sich die Teilchen bewegen, desto tiefer ist die Temperatur.
  • Die Teilchen ziehen sich gegenseitig an.
    • Zwischen den Teilchen ist leerer Raum.
    • Die Teilchen stoßen sich ab wenn sie zu dicht beieinander sind.

Das Modell ist sehr einfach aufgebaut und wird deshalb für die Erklärung von einfachen Sachverhalten wie Aggregatzuständen , Wärmeleitung und Diffusion verwendet.

Das “allgemeine Teilchenmodell” beruht auf den “Atommodellen” von Demokrit und Dalton.

YouTube Video von "musstewissen Chemie" zum Teilchenmodell

Mit dem Teilchenmodell lassen sich erklären:

  • Die Temperatur: Die Teilchen sind ständig in Bewegung; je höher die Temperatur eines Stoffes ist, desto schneller ist die Bewegung der Teilchen.  Je kälter eine Stoff ist, desto langsamer bewegen sich die Teilchen.
    • Der absolute Nullpunkt: Beim Abkühlen wird die Bewegung der Teilchen immer langsamer. Bei −273,15 °C (benannt nach Lord Kelvin) sind die Teilchen nicht mehr in Bewegung, deshalb kann sich der Stoff nicht weiter abkühlen.
    • Die Aggregatzustände: Je nachdem, wie der Abstand der Teilchen und deren Geschwindigkeit in einem Stoff ist, handelt es sich dabei um einen festen, flüssigen oder gasförmigen Stoff.
  • Die Brownsche Molekularbewegung: Ein Staubkörnchen auf einer Wasseroberfläche bewegt sich unter dem Mikroskop scheinbar von alleine hin und her, weil die Teilchen des Wassers aufgrund ihrer eigenen Bewegung das Staubkörnchen anstoßen.
  • Die Diffusion: Aufgrund der eigenen Bewegung von Teilchen verteilt sich z.B. ein Gas von selbst in einem anderen Gas oder Tinte in einem Glas Wasser.
  • Der Druck: Die kleinsten Teilchen stoßen in einem eingeschlossenen Volumen gegen die Wände und erzeugen dadurch eine Kraft nach außen.
  • Die Wärmeübertragung / Wärmeleitung: Wird ein Gegenstandes an einer Stelle erhitzt geraten dadurch dort befindliche Teilchen in Bewegung, so stoßen sie die benachbarten Teilchen des Gegenstandes an und geben so die schnellere Bewegung der Teilchen (die Wärme ) weiter.
  • Die Komprimierbarkeit der Gase: Übt man auf Gas, das in einem geschlossenen Behälter ist, Druck aus, so wird das Volumen verringert. Das ist möglich, weil der große Abstand zwischen den Teilchen verringert wird. Durch besonders hohen Druck können die meisten Gase sogar verflüssigt werden. Bei Flüssigkeiten und Feststoffen kann das Volumen fast gar nicht verringert werden, weil die Teilchen nahe beieinander sind.

(c) Wikipedia, Teilchenmodell, Angepasst von A.Spielhoff, CC-bY-SA-3.0

Nicht erklären lassen sich mit dem Teilchenmodell:

  • Das Gewicht: Das Sauerstoff eine geringere Masse als ein Goldatom hat.
  • Die Zusammensetzung: Das sich ein Wassermolekül aus 2 Wasserstoffatomen und 1 Sauerstoffatom zusammen setzt. Und nicht etwas aus 1 Wasserstoffatom und 3 Sauerstoffatomen.
  • Die Eigenschaften:
    • das Eisen magnetisch ist
    • das Sauerstoff bei Raumtemperatur gasförmig, Wasser aber flüssig ist.
    • das Schwefel gelb
    • das manche Stoffe giftig sind und ander süß
  • Die Reaktionsfähigkeit:
    • Warum brennt Holz, aber ein Stein nicht.
    • Warum brennt Magnesium mit heller Flamme und eine Eisennagel nicht.

Und viele mehr.

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