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Die elektromagnetische Wechselwirkung und ihre Folgen: Ionen, Atome, Moleküle und die chemischen Reaktionen

  • Günter Nimtz
Chapter

Zusammenfassung

Neutrale Atome und auch Moleküle können miteinander reagieren und größere oder kleinere Moleküle bilden. Die Baustoffe eines Menschen oder Tieres und auch der Pflanzen sind ausschließlich Atome, Ionen und Moleküle. Die Moleküle sind über die elektromagnetische Wechselwirkung aus einzelnen Atomen zusammengesetzt, wie zum Beispiel das Wassermolekül (Abb.  4.1). Ein Atom ist charakterisiert durch seinen positiv geladenen Kern und der entsprechenden Zahl der ihn umgebenden negativ geladenen Elektronen. So wird beispielsweise der Wasserstoff von einem Elektron, der Kohlenstoff von 6, das Eisen von 26 und das Gold von 79 Elektronen umkreist. Auch die Elektronen verhalten sich wie alle elementaren Teilchen nicht nur als punktförmige Objekte, sie können auch als ein wolkenartig verschmiertes Wellenpaket aufgefasst werden, wie es in dem in Abb.  5.4 Welle-Teilchen-Dualismus dargestellt ist. Die welligen Strukturen der Wellenpakete entsprechen auch der räumlich verschmierten elektrischen Ladungsverteilung. Die Anzahl der Elektronen je Atom wird durch die Zahl der positiv geladenen Protonen des Atom-Kerns bestimmt. Die positiven Kernladungen werden so durch die entsprechende Anzahl von negativen Elektronen neutralisiert. Durch eine sogenannte chemische Bindung können sich mehrere Atome zu Molekülen vereinigen. Dies geschieht durch eine Überlappung der Elektronenwolken benachbarter Atome oder durch die gegenseitige Anziehung ionisierter, unterschiedlich geladener Atome. Dabei wird die Gesamtzahl der positiven Kerne wiederum durch die entsprechende Anzahl von Elektronen neutralisiert. Die chemischen Eigenschaften der Moleküle sind verschieden von denen der einzelnen Atome.

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© Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2018

Authors and Affiliations

  • Günter Nimtz
    • 1
  1. 1.II. Physikalisches InstitutUniversität zu KölnKölnDeutschland

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