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Atom(e)

Atome bestehen aus sog. Elementarteilchen, den Elektronen und Quarks.

Letztere treten zu dritt in Protonen und Neutronen auf und werden von masselosen Austauschteilchen, den Gluonen, zusammengehalten.

Derartige Quarkgruppen bilden demnach Protonen und Neutronen, die innerhalb des Atomkerns liegen. Der größte Teil des Atoms besteht aus leerem Raum, indem sich die Elektronen bewegen.

Diese Elektronen sind elektrisch negativ geladen und besitzen eine sehr geringe Masse. Somit liegt die gesamte Masse eines Atoms in den Protonen und Neutronen, also in dessen Kern.

Atome enthalten meist genauso viele Protonen (positiver Ladung) wie Elektronen (negative Ladung) und sind somit elektrisch neutral.

Wenn allerdings Elektronen aufgenommen werden (durch Absorption) oder verloren (durch Emission) gehen, werden die Atome zu geladenen Ionen.

Obwohl es eigentlich nur eine Art von Atomen gibt, können Atome unterschiedliche Ausprägungen aufweisen, je nachdem, welche Anzahl an Protonen, Neutronen und Elektronen sie enthalten.

Besteht ein Stoff nur aus Atomen mit derselben Anzahl von Protonen, nennt man ihn chemisches Element.

Diese Zahl der Protonen und damit auch der Elektronen nennt man Ordnungszahl. Wasserstoff z.B. besitzt die Ordnungszahl eins, denn alle Wasserstoffatome enthalten ein Proton und ein Elektron. Helium hat die Ordnungszahl zwei, Kohlenstoff z.B. die Sechs.

Insgesamt gibt es etwa 90 natürlich vorkommende Elemente.

Atome des selben Elements enthalten stets die gleiche Anzahl Protonen und Anordnung von Elektronen, welche für die chemischen Eigenschaften des jeweiligen Elements verantwortlich zeichnen.

Das Universum bestand früher fast nur aus Wasserstoff und Helium. Die meisten anderen Elemente, darunter so häufige wie Sauerstoff, Kohlenstoff und Eisen, entstanden vor allem in Sternen und bei Sternen-Explosionen.

Die Bindungen zwischen den einzelnen Teilchen von Materie beruhen auf der elektromagnetischen Kraft. Dabei ziehen sich Teilchen mit ungleicher elektrischer Ladung an, gleiche Ladungen stoßen sich ab.

Die EM-Kraft ist eine von drei Kräften, die über die kleinräumige Struktur der Materie bestimmen. Hinzukommt die Farbkraft, die man auch starke Kernkraft oder starke Restwechselwirkungen nannte, und die schwache Kernkraft.

Zusammen mit der Schwerkraft sind dies die vier grundlegenden Kräfte oder Wechselwirkungen der Natur.

Die elektromagnetische Kraft bindet Atome in Festkörper und Flüssigkeiten, sowie Elektronen im Inneren des Atoms.

Die Farbkraft hält die Quarks sowie die Protonen und Neutronen im Atomkern zusammen. Die schwache Kernkraft ist vor allem für den radioaktiven Zerfall zuständig.

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