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Aufgabe

Atomhypothese von PROUT

Schwierigkeitsgrad: leichte Aufgabe

William PROUT (1785 - 1850); von Henry Wyndham Phillips, 1820 - 1868 (From a miniature by Henry Wyndham Phillips) [Public domain], via Wikimedia Commons

William PROUT (1785 - 1850), engl. Physiker und Chemiker, stellte sich sich höhere Elemente aus lauter Wasserstoffatomen aufgebaut vor.

a)Erläutere, welche Probleme auftreten, wenn man sich Helium (\({{}_{\rm{2}}^{\rm{4}}{\rm{He}}}\)) aus vier Wasserstoffatomen aufgebaut denkt.

a)Erläutere, wie RUTHERFORD dieses Problem löste.

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a)Helium würde nach PROUT aus 4 Protonen im Kern und 4 Elektronen in der Hülle bestehen. Aus Erkenntnissen der Chemie wusste man aber, dass He nur 2 Elektronen hat. Somit tritt ein Widerspruch auf.

Hinweis: Anfangs versuchte man eine Erklärung, in dem man 2 Hüllenelektronen in den Kern "packte". Nach Erkenntnissen von HEISENBERG können sich Elektronen in einem stabilen Kern jedoch nicht dauerhaft aufhalten. Daraus folgt, dass der Aufbau des Heliums aus Wasserstoffatomen nicht erklärbar ist.

a)RUTHERFORD führte einen neuen Kernbaustein – das Neutron – mit folgenden Eigenschaften ein:

•  mNeutron ≈ mProton

•  Das Neutron trägt keine elektrische Ladung

•  Helium besteht aus 2 Protonen und 2 Neutronen im Kern und 2 Elektronen in der Hülle.

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