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Baustofftechnik 1 - Elementare Bausteine von Baustoffen

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Baustofftechnik 1

Elementare Bausteine von Baustoffen

Inhaltsverzeichnis

Baustoffe können aus unterschiedlichen Grundbausteinen bestehen. Wir unterscheiden:

  • Atome $ \rightarrow $ Elemente des Periodensystems
  • Ionen und Moleküle $ \rightarrow $ Silikatkristalle
  • Molekülketten $ \rightarrow $ Polymere, Kunststoffe 
  • Partikel kolloidaler Größe $ \rightarrow $ Gele

Atome

Der Atomaufbau ermöglicht eine genaue Identifizierung eines Atoms und eine Abgrenzung zu anderen Atomen. Dabei besteht ein Atom immer aus einem Atomkern und einer ihn umgebenden Atomhülle.

Innerhalb des Atomkerns befinden sich Neutronen $ n $ und Protonen $ p^{+} $, die man unter dem Begriff Nukleonen zusammenfasst.

Merke

In der Atomhülle bewegen sich die Elektronen $ e^{-} $ um den Atomkern.

Sowohl Neutronen, Protonen als auch Elektronen bezeichnet man als Elementarteilchen mit folgendem Zusatz:

  • Elektronen $ \rightarrow $ negative Elementarteilchen
  • Protonen $ \rightarrow $ positive Elementarteilchen
  • Neutronen $ \rightarrow $ ladungsfreie bzw. neutrale Elementarteilchen

Die Atome selbst sind elektrisch neutral, wenn die Anzahl der Elektronen in der Atomhülle der Anzahl der Protonen im Kern entspricht. $\rightarrow \sum e^{-} = \sum p^{+} $

Massenangaben eines Atoms

  • Die Masse eines Protons beträgt $ 1,673 \cdot 10^{-27} kg $
  • Die Masse eines Neutrons beträgt $ 1,675 \cdot 10^{-27} kg $
  • Die Masse eines Elektrons beträgt lediglich $ 9,709 \cdot 10^{-31} kg $

Merke

Damit ist die Elektronenmasse um das 1720fache kleiner als die Protonenmasse, weshalb die Elektronenmasse nicht selten in Berechnungen der Atommasse vernachlässigt wird.