Einleitung:

Oft beschreiben wir eine Tasse ohne Flüssigkeit darin als leer. Aber ist sie wirklich leer? Tatsächlich ist die Tasse mit Luft gefüllt und nicht leer. Gefäße, die wir als leer bezeichnen, sind ebenfalls mit Luft gefüllt. Also, was ist Luft? Luft ist eine Mischung verschiedener Gase, einschließlich Stickstoff und Sauerstoff, die Substanzen sind. Substanz, wie definiert, ist alles, was Masse hat und Raum einnimmt. Daher ist Luft eine Substanz, obwohl Sie sie nicht sehen oder mit Ihren Händen berühren können. Was ist also mit Dingen, die Sie sehen, schmecken, riechen und berühren können? Die meisten von ihnen sind ebenfalls Substanzen. Schauen Sie sich die Dinge um Sie herum an und identifizieren Sie, welche als Substanzen gelten. Hat Licht Masse oder nimmt es Raum ein? Wird die Wärme von der Sonne oder einem Heizgerät als Substanz betrachtet? Wärme und Licht nehmen keinen Raum ein und haben keine Masse; daher gelten sie nicht als Substanzen. Das gleiche gilt für Empfindungen und Gedanken.

Warum wird Luft als Substanz betrachtet, aber nicht Licht?

Artikelelemente:

1.       Bestandteile der Materie:

2.       Antike Ideen:

3.       Beitrag von Lavoisier:

4.       Daltons Atommodell:

5.       Thomsons Modell:

6.       Rutherfords Modell:

7.       Bohrs Modell:

8.       Modernes Atommodell:

9.       Fazit:

Bestandteile der Materie:

Stellen Sie sich vor, Sie brechen ein großes Stück Holz in kleinere Teile. Bestehen diese kleineren Teile aus derselben Substanz wie das große Holzstück? Fahren Sie fort, das Holz in immer kleinere Teile zu schneiden. Behalten die kleinen Stücke die Eigenschaften des großen Holzstücks bei? Wenn Sie zum kleinstmöglichen Holzstück gelangen, wird es dem großen Holzstück ähneln? Gibt es eine Grenze für die Größe des kleinsten Stücks? Im Laufe der Jahrhunderte haben die Menschen ähnliche Fragen zur wahren Natur der Materie gestellt.

Antike Ideen:

Demokrit, ein griechischer Philosoph, der etwa 460 bis 370 v. Chr. lebte, glaubte, dass das Universum aus Leere und extrem kleinen Partikeln von Materie besteht. Er dachte, dass diese Partikel so klein waren, dass sie nicht in kleinere Teile zerlegt werden konnten. Er nannte diese winzigen Partikel "Atome", was bedeutet, dass sie nicht teilbar sind. Derzeit wird ein Atom als das kleinste Teilchen von Materie definiert, das aus Protonen, Neutronen und Elektronen besteht.

Beitrag von Lavoisier:

Der Chemiker Antoine Lavoisier konzentrierte sich darauf, Materie zu studieren, insbesondere ihre Veränderungen. Vor ihm glaubten die Menschen, dass Materie aufgrund von Veränderungen verschwindet oder erscheint. Lavoisier erklärte, dass die Masse von Holz und dem Sauerstoff, mit dem es bei der Verbrennung reagiert, der Masse von Asche, Wasser, Kohlendioxid und anderen bei der Verbrennung entstehenden Gasen entspricht. Ebenso entspricht die Masse eines Stücks Eisen, Sauerstoff und Wasser der Masse von Rost, der durch die Reaktion entsteht. Lavoisiers Experimente führten zum Gesetz der Erhaltung der Materie, das besagt, dass Materie weder erschaffen noch zerstört wird, sondern nur durch göttliche Kraft transformiert wird.

Daltons Atommodell:

Um 1800 dachte der Chemiker John Dalton, beeinflusst von Lavoisiers Experimenten und anderen, darüber nach, ein Atommodell zu entwerfen, um die Ergebnisse dieser Experimente zu erklären. Das Atommodell von Dalton ist eine Sammlung von Ideen und kein materielles Modell. Er glaubte, dass Materie aus extrem kleinen Partikeln besteht, die mit bloßem Auge nicht gesehen werden können. Er glaubte auch, dass jeder Typ von Materie nur aus einem einzigen Typ von Atomen besteht. Zum Beispiel sind Goldatome, die das Goldvorkommen ausmachen, für das glänzende Aussehen eines Goldrings verantwortlich. Ebenso bestehen Eisenstäbe aus Eisenatomen, und diese Atome verleihen dem Eisen seine einzigartigen Eigenschaften. Das Modell von Dalton wurde damals als atomare Theorie der Materie akzeptiert.

Thomsons Modell:

Der Wissenschaftler J. J. Thomson konnte durch Experimente die Existenz negativ geladener Partikel im Atom nachweisen, die er Elektronen nannte. Er wurde durch das Kathodenstrahlenexperiment bekannt, und basierend auf dessen Ergebnissen schlug Thomson ein Modell des Atoms vor, bei dem das Atom aus einer gleichmäßig geladenen Kugel besteht, die Elektronen enthält, die in einem positiv geladenen Matrix eingebettet sind.

Rutherfords Modell:

Später kam Rutherford durch sein bahnbrechendes und berühmtes Experiment zu dem Schluss, dass der größte Teil des Atomvolumens leer ist und Atome aus einem extrem kleinen Kern bestehen, der positiv geladene Teilchen namens Protonen enthält. Er schlug vor, dass Elektronen im umgebenden leeren Raum verstreut sind. Ein anderer Wissenschaftler, Chadwick, entdeckte durch wissenschaftliche Experimente ein neutrales Partikel im Kern, das er Neutron nannte.

Bohrs Modell:

Anfang des 20. Jahrhunderts präsentierte Bohr Beweise dafür, dass Elektronen um den Atomkern auf verschiedenen Energieniveaus kreisen. Das innerste Energieniveau nahe am Kern kann nur zwei Elektronen aufnehmen, und die höheren Energieniveaus weiter entfernt vom Kern können mehr Elektronen aufnehmen. Um diese Energieniveaus zu veranschaulichen, glaubten einige Wissenschaftler, dass Elektronen in Bahnen um den Kern in bestimmten Abständen kreisen, ähnlich wie die Planeten um die Sonne.

Modernes Atommodell:

Durch fortlaufende Forschung haben Wissenschaft

ler festgestellt, dass Elektronen sowohl wellenartige als auch teilchenartige Eigenschaften haben und dass Energieniveaus nicht genau definiert sind. Elektronen existieren um den Kern herum in einer Elektronenwolke.

Fazit:

1. Die Entwicklung von der einfachen Vorstellung von Materie als unteilbaren Partikeln zu komplexen Modellen, die Atome, Kerne und Elektronenwolken umfassen, zeigt den kontinuierlichen Fortschritt unseres Verständnisses.

2. Lassen Sie uns weiterhin fragen und erforschen, denn die Wissenschaft treibt den menschlichen Fortschritt und das Verständnis der Welt voran. Bei jeder Erkundung kommen wir näher an die Enthüllung der Geheimnisse der Natur und das Verständnis der Tiefe der Substanz, die die Grundlage unserer Existenz bildet.

3. Es zeigt, wie sich unser Verständnis der Natur der Materie im Laufe der Jahrhunderte entwickelt hat. Von alten Vorstellungen über Atome und Teilbarkeit bis hin zu detaillierten Modellen wie dem von Rutherford und Bohr haben wir das moderne Atommodell erreicht, das auf die wellen- und teilchenartige Natur von Elektronen um den Kern hinweist.

4. Dieser Fortschritt zeigt, wie kontinuierliche wissenschaftliche Forschung die laufende Entwicklung unseres Verständnisses der Welt um uns herum widerspiegelt.

5. Das Verständnis der Zusammensetzung von Materie vertieft unsere Wertschätzung für die Komplexität und Vielfalt des Universums. Der wissenschaftliche Horizont hat sich mit der Entwicklung unseres Verständnisses von Materie und atomarer Struktur aufgehellt, aber es gibt immer mehr zu entdecken und zu begreifen in diesem aufregenden Bereich, der von Herausforderungen und Mysterien geprägt ist.

Führen Sie das Experiment selbst über die Vlaby-Plattform für virtuelle Wissenschaftslabore durch