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Teilchenmodell

Alle Stoffe sind aus sehr kleinen Teilchen, den Atomen, Ionen und Molekülen, aufgebaut. Den Aufbau von Stoffen kann man mit dem Teilchenmodell beschreiben. Seine Grundaussagen lauten:

  1. Alle Stoffe bestehen aus kleinsten Teilchen.
  2. Zwischen diesen Teilchen ist leerer Raum.
  3. Die Teilchen befinden sich in ständiger Bewegung.
  4. Zwischen den Teilchen wirken anziehende bzw. abstoßende Kräfte.

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Alle Stoffe sind aus sehr kleinen Teilchen, den Atomen, Ionen und Molekülen aufgebaut. Den Aufbau von Stoffen kann man mit dem Teilchenmodell beschreiben. Seine Grundaussagen lauten:

  1. Alle Stoffe bestehen aus kleinsten Teilchen. Die Teilchen unterschiedlicher Stoffe sind in Masse und Größe verschieden. Die Teilchen eines Stoffes sind in Masse und Größe gleich. Die Teilchen sind immer sehr klein.
     
  2. Zwischen den Teilchen ist leerer Raum. Je nach Aggregatzustand sind die Abstände zwischen den Teilchen verschieden groß.
     
  3. Die Teilchen der Stoffe befinden sich in ständiger Bewegung. Die Geschwindigkeit der Teilchen ist von der Temperatur abhängig.
     
  4. Zwischen den kleinsten Teilchen der Stoffe wirken anziehende Kräfte. Diese Anziehungskräfte besitzen nur eine geringe Reichweite.

Für diese Aussagen gibt es eine Reihe von experimentellen Beweisen und auch von Belegen aus dem täglichen Leben:

Löst man z.B. Zucker in Wasser, so kann man nach kurzer Zeit den Zucker nicht mehr sehen, ihn aber immer noch schmecken.
Auch nach dem Filtrieren ist die Lösung noch süß. Offensichtlich hat sich der Zucker im Wasser in sehr kleinen, mit bloßem Auge nicht sichtbaren Teilchen verteilt. Die Zuckerteilchen sind so klein, dass sie auch durch den Filter gelangen.

Luft mit den Hauptbestandteilen Stickstoff und Sauerstoff ist überall um uns vorhanden. Bei Wind oder Sturm spüren wir sie auch. Die Gase in der Luft sind für uns nicht sichtbar, aber vorhanden. Fängt Wasser an zu kochen, dann kann man den Wasserdampf (das gasförmige Wasser) sehen.

  • Gibt man einige Tropfen Tinte in ein Glas mit warmem Wasser, ohne zu rühren, so verteilt sich die Tinte von selbst nach einiger Zeit im gesamten Wasser.
    Zigarettenrauch kann man in einem Raum an verschiedenen Stellen wahrnehmen. Dieses Durchmischen von Stoffen kommt zustande, weil sich die Teilchen aller Stoffe bewegen. Ursachen dafür sind die brownsche Bewegung und daraus resultierend die Diffusion von Stoffen.
     
  • Eine Spiralefeder, z. B. aus Metall oder Kunststoff, kann man auseinanderziehen. Lässt man ein Ende los, so nimmt sie wieder ihre ursprüngliche Form an. Die Luft in einer Luftpumpe lässt sich zusammendrücken (aber nicht beliebig weit). Zwischen den Teilchen von Körpern wirken anziehende Kräfte.
    Die anziehenden Kräfte werden als Kohäsionskräfte oder als Adhäsionskräfte bezeichnet. Die Kohäsionskräfte wirken zwischen Teilchen eines Stoffes, die Adhäsionskräfte zwischen Teilchen verschiedener Stoffe.
  • Aufbau eines Körpers aus Teilchen

Teilchenmodell und Aggregatzustände

Feste Körper, Flüssigkeiten und Gase bestehen zwar alle aus Teilchen, unterscheiden sich jedoch in ihrem Aufbau, ihrer Form und ihrem Volumen. Die Unterschiede sind in der Übersicht in Bild 2 zusammengestellt.

Das Teilchenmodell und seine Bedeutung

Wie jedes andere Modell ist auch das Teilchenmodell eine Vereinfachung der Wirklichkeit. Mit seiner Hilfe kann man das Form- und Volumenverhalten von Körpern deuten. Es gibt auch eine Reihe weiterer Erscheinungen, die man mit dem Teilchenmodell deuten kann. Dazu gehören:

  • die Diffusion,
  • die abnehmende Leitfähigkeit von Metallen beim Erhitzen,
  • die Kohäsion, die Adhäsion und die Kapillarität,
  • das Schmelzen und Erstarren, das Sieden und Kondensieren sowie das Verdunsten,
  • die Volumenänderung von Körpern bei Temperaturänderung
  • Teilchenmodell und Aggregatzustände
Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Teilchenmodell." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/chemie/artikel/teilchenmodell (Abgerufen: 20. May 2025, 05:45 UTC)

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Verwandte Artikel

Kohäsion und Adhäsion

Zwischen den Teilchen von Stoffen wirken zwischenmolekulare Kräfte, auch Molekularkräfte genannt. Die Erscheinung, dass zwischen den Teilchen eines Körpers anziehende Kräfte wirken, wird als Kohäsion bezeichnet. Die zwischen den Teilchen wirkenden Kräfte heißen Kohäsionskräfte.
Die Erscheinung, dass zwischen den Teilchen verschiedener Körper anziehende Kräfte wirken, wird als Adhäsion bezeichnet. Die zwischen den Teilchen wirkenden Kräfte heißen Adhäsionskräfte.
Eine Folge der Molekularkräfte ist die Oberflächenspannung, die unter anderem dazu führt, dass Regentropfen die Form einer Kugel einnehmen.

Brownsche Bewegung

Die unregelmäßige Bewegung von mikroskopisch beobachtbaren Körperchen (Körnchen von Blütenstaub, Rauchteilchen) wird als brownsche Bewegung bezeichnet.
Sie wurde 1827 von dem schottischen Botaniker ROBERT BROWN (1773-1858) entdeckt und 1905 von ALBERT EINSTEIN (1879-1955) erklärt. Die brownsche Bewegung, auch brownsche Molekularbewegung genannt, ist ein Beleg für die Existenz von kleinsten, im Mikroskop nicht sichtbaren Teilchen (Atomen, Molekülen).

Diffusion

Das selbständige Durchmischen von Teilchen verschiedener Stoffe wird als Diffusion bezeichnet. Das Phänomen ist eine Folge der thermischen Bewegung der Teilchen, die zu einer allmählichen Durchmischung führt.
Besonders ausgeprägt tritt die Diffusion bei Gasen und Flüssigkeiten auf. Auch bei festen Körpern ist sie möglich. Das wird z.B. in der Hableitertechnologie bei der Herstellung von dotierten Halbleitermaterialien genutzt.

Robert Brown

* 1773 Montrose (Schottland)
† 1858 London

Er war schottischer Botaniker und arbeitete als Bibliothekar an verschiedenen wissenschaftlichen Einrichtungen in London. Mit der Entdeckung des Zellkerns schuf er eine wichtige Grundlage für die Zelltheorie. Seine bedeutendste wissenschaftliche Leistung war die Entdeckung der unregelmäßigen Bewegung kleinster, unter dem Mikroskop sichtbare Körperchen. Sie wird heute als brownsche Bewegung bezeichnet.

Teilchenmodelle

Alle Stoffe sind aus sehr kleinen Teilchen, den Atomen und Molekülen, aufgebaut. Den Aufbau von Stoffen kann man mithilfe von Teilchenmodellen beschreiben bzw. veranschaulichen. Die Modelle ermöglichen es auch, eine Reihe von Erscheinungen zu deuten bzw. zu erklären.
Je nach ihrem Verwendungszweck gibt es sehr unterschiedliche Arten von Teilchenmodellen: Neben ideellen Modellen in Form eines Aussagensystems nutzt man auch verschiedene materielle (gegenständliche) Modellen, z.B. um die Struktur von Stoffen anschaulich zu machen.

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