Aufbau der Atome — Einführung

Nachdem die Existenz der Atome und die Daltonsche Atomtheorie allgemein akzeptiert wurden, begann man sich Gedanken über das Innere und im speziellen über den Aufbau der Atome zu machen. Die Erforschung des Atombaus begann mit der Entdeckung der Radioaktivität an einem Uranerz durch den Franzosen Becquerel im Jahre 1896. In den nachfolgenden Jahren wurde das Phänomen der Radioaktivität gründlich durch Marie und Pierre Curie erforscht. Dabei stellten sie fest, dass das von ihnen entdeckte Element Radium spontan über Zwischenstufen zu Blei zerfällt. Da die Atome des Bleis von denen des Radiums qualitativ verschieden sind, war diese Elementumwandlung nur dadurch zu erklären, dass die Atome beider Elemente aus gleichen kleineren Teilchen aufgebaut sind. Damit wurde der Chemie und der Physik die Aufgabe gestellt, den Atomaufbau zu erforschen.

Im Jahre 1911 berichtete der Engländer Ernest Rutherford, dass jedes Atom einen Atomkern besitzt, der von einer Elektronenhülle umgeben wird. Der Däne Niels Bohr entwickelte basierend auf das Rutherfordsche Atommodell und auf die von Max Planck um 1900 aufgestellte Quantentheorie das sogenannte Bohrsche Atommodell. Danach wurden die Elektronen als Teilchen definiert, die sich in kreisförmigen Bahnen mit unterschiedlichem Radius um den Atomkern (Nukleus) bewegen. Dieses Modell wurde 1916 durch den deutschen Physiker Arnold Sommerfeld etwas modifiziert, indem er neben den kreisförmigen auch elliptische Bahnen zuliess.

Das Auftreten des Welle - Teilchen - Dualismus (1924, De Broglie) und der Heisenbergschen Unschärferelation führte dazu, dass die Richtigkeit des Bohrschen Atommodells in Frage gestellt wurde. Als Folge davon entwickelte in den kommenden Jahren der Österreicher Schrödinger die Wellenmechanik, die zum wellenmechanischen Atommodell führte, das allgemeiner auch als quantenmechanisches Atommodell bezeichnet wird.

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