N. F. XDC, Nr. 51 



Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



805 



E!n anschaulichesBild von diesen merkwiirdigen 

 Dimensionen des Wasserstoffatoms gibt Prof. 

 L. Graetz in seinem Buche ,,Die Atomtheorie 

 in ihrer neuesten Entwickelung" - - durch folgen- 

 des Beispiel. Ein Wasserstoffatom werde ver- 

 grofiert gedacht ,,bis es den Raum der ganzen 

 Erde einnimmt, also einen Radius von 6350 km 

 besitzt. Dann hat der Kern einen Radius von 

 9 cm, entspricht also der Grofie eines Kinder- 

 balls. Das Elektron hat einen Radius von 177 m, 

 entspricht also der Grofie einer Kirche oder Ka- 

 serne. Diese Kaserne rotiert also um den Kinder- 

 ball ..." 



Kinderball und Kaserne in einem Raume von 

 Erdgrofie 1 Man gewinnt eine Vorstellung davon, 

 welch winziger Teil des Atomraumes mil Materie 

 gefiillt ist, wie winzige Gebilde Kern und Elek- 

 tronen in dem grofien leeren Atomraum sind. 



Es ist nicht schwer, sich auf Grund dieses 

 speziellen Bildes allgemein ein Atom vorzustellen. 

 Man hat sich einen im Vergleich zu einem Elektron 

 grofieren Kern zu denken, der von mehreren 

 negativen Elektronen auf verschiedenen Bahnen 

 umkreist wird. Immer aber bleibt die wesentliche 

 Tatsache bestehen , daS bei weitem der grofite 

 Atomraum leer ist. 



Gerade in den im Vergleich zum ganzen Atom 

 winzigen Dimensionen des Kerns liegt das Wunder- 

 bare. Denn der Kern ist einerseits der Trager 

 fast der gesamten Masse eines Atoms. (Gegen- 

 iiber der Kernmasse kommt die Masse eines 

 Elektrons, welche z. B. nur Visso e i nes Wasser- 

 stoffatoms betragt, gar nicht in Betracht.) Anderer- 

 seits konzentriert sich auf den Kern auch noch 

 die Gesamtmenge der positiven elektrischen 

 Ladung, die fiir jedes nach aufien neutrale Atom 

 so grofi ist, daQ sie der Gesamtheit der negativen 

 Elektronen das Gleichgewicht halt. 



Die auf verschiedenen ellipsenformigen Bahnen 

 um den Kern kreisenden Elektronen werden alle 

 nach dem Gesetze der Coulomb schen Anziehungs- 

 kraft an ihn gefesselt. Jedoch sind diese inneren 

 Anziehungskrafte nicht fur alle Elektronen die- 

 selben. Es gibt in jedem Atom ein oder mehrere 

 Elektronen auf den auSeren Bahnen, die leicht 

 von ihrem Zentralkorper abgespalten werden 

 konnen. Nach Verlust dieser negativen Elektrizi- 

 tatseinheiten uberwiegt die positive Kernladung; 

 das Atom erscheint uns positiv geladen, als ein 

 positives Atomion. Andererseits kann ein Atom 

 auch ein oder mehrere Elektronen als Planeten 

 in sein System aufnehmen, dann uberwiegt die 

 negative Elektrizitat ; das Atom ist ein negatives 

 Ion. Elektrolytisch wird z. B. die Salzsaure HC1 

 in ein positives H-Ion und ein negatives CMon 

 gespalten. 



Von diesen auf den auSeren Bahnen um den 

 Kern kreisenden Elektronen hangt nach neuerer 

 Ansicht die chemische Valenz eines Atoms ab. 

 Sie wird heute definiert als die Zahl der leicht 

 aus dem atomaren Verbande zur losenden ,,Valenz- 



elektronen". Dadurch wird auch die vieleri Ele- 

 menten eigerrtumliche wechselnde Valenz (S = H 2 ; 

 S = O,,) erklarbar, da bei Einwirkung zweier Atome 

 aufeinander nicht die Coulombschen Krafte des 

 einen Systems mafigebend sind, sondern auch die 

 des anderen eine entscheidende Rolle spielen. Der 

 Verlust oder der Hinzutritt einiger Elektronen 

 auf den auSeren Ringen verandert wohl die Eigen- 

 schaften eines Atoms aber nicht das Atom 

 selbst. 



Die Zahl der um den Kern kreisenden nega- 

 tiven Elektronen ist fiir das natiirliche System die 

 Ordnungszahl Z, nach der die Elemente aufge- 

 zahlt sind. Sehr haufig wird die Ordnungszahl 

 auch definiert als die Zahl der positiven Kern- 

 ladungen, da die positive Kernwirkung fiir jedes 

 neutrale Atom gleich der Gesamtwirkung der 

 negativen Elektronen ist. Die Zahl Z ist nach 

 dem Moseley schen Gesetz der Rontgenspektro- 

 skopie experimentell zu ermitteln. Die natiirliche 

 Folge der Elemente beginnt mit dem Wasser- 

 stoff Z i. Jedes folgende Element hat eine um 

 eins grofiere Ordnungszahl; es tritt immer eine 

 positive Einheit zum Kern hinzu. Der einfachste 

 Trager des positiven elektrischen Elementar- 

 quantums ist der Wasserstoff. Nach Ruther- 

 ford ist er direkt als das positive Elektron auf- 

 zufassen. 



Die Zunahme der aufeinanderfolgenden Ele- 

 mente um je ein positives Kernelektron und dem- 

 entsprechend auch um je ein negatives Ringelektron 

 ist eine Besonderheit, an die sich die Vermutung 

 gekniipft hat, daB die Atomkerne der hoheren 

 Elemente nichts Einheitliches mehr sind, sondern 

 dafi sie sich aus den positiven Kernelektronen, 

 also den Wasserstoffkernen, aufbauen. Mit der 

 Auffassung, da8 die Atomkerne eine Aggregierung 

 von Wasserstoffkernen sind, nahert sich die Theorie 

 von der Atomstruktur wieder einer alien schon 

 gegen 1820 von dem englischen Arzt Prout auf- 

 gestellten Hypothese, nach der das Wasserstoff- 

 atom das Uratom ist, mit dem sich alle anderen 

 Atome aufbauen. 



Die Pr outsche Idee ist nach dem Stande der 

 heutigen Forschung auch noch aus einem anderen 

 Grunde nicht von der Hand zu weisen. Es sind 

 heute schon Atome bekannt, deren Kerne nicht 

 einheitlich sind, sondern sich in kleinere Teilkerne 

 zerlegen. Das sind die radioaktiven Atome. Die 

 von diesen fortgeschleuderten Teilchen z. B. der 

 a-Strahlung (bei den -Strahlern) sind Zerfallspro- 

 dukte, die aus dem Kern des betreffenden Atoms 

 stammen. Da diese a-Teilchen als Heliumkerne 

 erkannt worden sind, ist zweifelsfrei festgestellt, 

 dafi die radioaktiven Atome, von denen die a- 

 Strahlung ausgeht, Heliumkerne als Bestandteile 

 enthalten. Schon diese Ergebnisse der radioaktiven 

 Forschung geniigen, um die alte Ansicht von der 

 Unteilbarkeit der Grundstoffe zu stiirzen. Der 

 radioaktive Zerfall ist ja direkt eine Atom- 

 teilung. 



