Das Atommodell

Atome sind so winzig, dass wir sie im Alltag nicht im Blick haben. Und doch sind Atome Grundbausteine aller Materie. Ihrem Ursprung versucht die Wissenschaft schon von jeher auf die Spur zu kommen. Im Jahr 400 v. Chr. entwickelte Demokrit das Teilchenmodell. Dabei ging er von der Existenz verschiedener fester, unteilbarer Teilchen aus, aus denen die bekannten Substanzen hervorgehen, wenn sie unterschiedlich kombiniert werden. 1803 ging das Dalton Atommodell davon aus, dass sich kleinste, unteilbare Teilchen bei verschiedenen chemischen Reaktionen neu anordnen.

Joseph J. Thomson entwickelte 1903 das Thomsonsche Atommodell oder auch Rosinenkuchen-Atommodell, mit dem er zeigte, dass Elektronen im Atom wie Rosinen in einem Kuchen relativ regelmäßig verteilt sind. Ernest Rutherford widerlegte Thomsons Modell 1911, als er radioaktive Teilchenstrahlung auf Goldfolie schoss. Damit begründete er ein neues und bis heute gültiges Atommodell, das Rutherfordsche Atommodell. Doch damit endete die Geschichte des Atommodells nicht, denn schon 1913 folgte das Bohrsche Atommodell, in dem das Atom aus einem positiv geladenen, schweren Kern besteht und leichten Elektronen, die ihn umkreisen. Es wurde von Niels Bohr entwickelte und war das erste Atommodell, das Elemente der Quantenmechanik enthielt.

Streng genommen war es der erste Schritt zum Verständnis des Aufbaus der Atomhülle. Nach 1925 folgten weitere Atommodelle, in denen die Elektronen keine festen Bahnen mehr haben, sondern Aufenthaltswahrscheinlichkeiten. Dazu gehört das Orbitalmodell, wo das Atom aus einem Kern besteht, der von Orbitalen umgeben ist. Orbitale werden die Bereiche genannt, in denen sich die Elektronen wahrscheinlich aufhalten. Dieses Modell wird häufig in chemischen Zusammenhängen verwendet. Die einfach klingenden Bezeichnung „das Atommodell“ lässt kaum vermuten, wie kompliziert und vielschichtig seine Geschichte tatsächlich ist.