Atome sind Bausteine der Materie im Universum. Sie bestehen aus einem Kern und einer Elektronenhülle drum herum.
Wie ist der Atomkern aufgebaut?
Der Atomkern (auch Nukleus oder Nucleus genannt) besteht aus Protonen und Neutronen. Protonen sind positiv geladen. Neutronen haben keine Ladung und sind elektrisch neutral. Deshalb ist ein Atomkern immer positiv geladen. Obwohl der Atomkern im Vergleich zum Atom unheimlich klein ist, sitzt hier fast die gesamte Masse eines Atoms, da Protonen und Neutronen je ca. das 1836-fache Gewicht eines Elektrons haben.
Elektronen sind negativ geladene Elementarteilchen. Obwohl ein Elektron die gleiche Ladung, wie ein Proton besitzt (nur negativ), ist es 1836-mal leichter als ein Proton oder Neutron. Elektronen bewegen sich in Bahnen um den Atomkern. Leider ist es nicht möglich die Bahn eines Elektrons genau zu bestimmen. Es ist nur möglich eine Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Elektrons zu jederzeit um den Kern anzugeben. Deshalb handelt es sich bei der Elektronenbahn, eher um eine Elektronenwolke, die in Schalen um den Kern organisiert ist. Diese Schalen werden Orbitale genannt.
Was sind nun chemische Elemente?
Ein Element ist im Grunde eine Atomsorte, die bestimmte chemische Eigenschaften aufweist. Diese chemischen Eigenschaften werden durch die Anzahl der PROTONEN im Atomkern festgelegt. Ein Atom kann Elektronen hinzugewinnen oder verlieren. Weißt du wie dieser Prozess genannt wird?
Hier spricht man dann von einem ionisierten Zustand. Ein ionisiertes Atom ist nicht neutral! Die Ionisierung verändert die Atomsorte (das Element) aber nicht. Werden durch Kernreaktionen die Anzahl der Protonen im Atomkern verändern, dann ändert sich auch die Atomsorte bzw. das Element. Merke dir also, es ist immer der Atomkern bzw. die Anzahl der Protonen, die über die chemischen Eigenschaften des Atoms bzw. des Elements entscheidet.
Kann man Eisen in Gold umwandeln, oder haben das Alchemisten umsonst versucht?
Werden durch Kernreaktionen die Anzahl der Protonen im Atomkern verändern, dann hat sich die Atomsorte bzw. das Element verändert. Man könnte also Eisen in Gold umwandeln. In diesem Fall spricht man von der Transmutation. Leider benötigt man dafür so viel Energie, dass die Goldherstellung auf diesem Weg zu teuer wird. Merke dir also, es ist immer der Atomkern bzw. die Anzahl der Protonen, die über die chemischen Eigenschaften des Atoms bzw. des Elements entscheidet.