Atome
Um zu verstehen was genau ein Isotop ist muss man wissen was ein Atom ist und wie es aufgebaut ist. Das Atom teilt sich in Atomkern und Atomhülle. Auf den einzelnen Schalen der Atomhülle befinden sich die negativ geladenen Elektronen. Im Kern sind die Nukleonen. Dort befinden sich die Protonen und die Neutronen. Das Atom ist allgemein neutral geladen. Dafür muss die Anzahl der positiven Protonen gleich der Anzahl an negativen Elektronen sein. Das größte Durchdringungsvermögen besitzt die Gammastrahlung. Den Kern der radioaktiven Atome nennt man Radionuklide. Der Atomkern besteht aus Protonen und Neutronen. Der Atomkern befindet sich in der Mitte des Atoms. Das erste Element ist Wasserstoff. Das Element C (Kohlenstoff) hat 12 Nukleonen (Neutronen und Protonen). Man schreibt es C12. Die Isotope eines Elements unterscheiden sich in der Anzahl der Neutronen. Atome haben eine negative Atomhülle und einen positiven Atomkern. Durch die Anzahl der Protonen ergibt sich die Kernladungszahl Z. Die Bindungsenergie je Nukleon ist in Mittelschweren Nukliden, wie zum Beispiel Eisen am geringsten. Die Massezahl gibt an wie viele Protonen und Neutronen sich im Atomkern befinden. Die Elektronen umkreisen den Atomkern. Die Kernladungszahl aller Isotope eines Elements ist gleich. Außerdem wirken drei weitere Kräfte auf der Atomkern. Radionuklide sind radioaktive Atome. Die Radioaktivität ist Strahlung, die von dem Atom ausgeht. Neutronen sind im Gegensatz zu Protonen und Elektronen Kernteilchen ohne elektrische Ladung.

Eine Variation des Atoms: Das Isotop
Die sogenannten Isotope sind Nuklide, die eine unterschiedliche Massezahl haben, aber eine gleiche Ordnungszahl. Isotope sind sozusagen Geschwisteranderer Elemente. Sie sind nicht gleich, jedoch ähnlich.Die gleiche Zahl an Protonen und ungleiche Zahl an Neutronen befindet sich im Atomkern. Die Isotope sind Atomkerne mit unterschiedlicher Massezahl, Neutronenzahl und gleicher Protonenzahl. Die Isobare haben die gleiche Massezahl aber unterschiedliche Protonenzahl und Neutronenzahl. Als Isotone bezeichnet man den Atomkern von verschiedenen Elementen und gleicher Neutronenzahl. Es gibt Isotope und isotope Nuklide. Meistens bestehen die chemischen Elemente aus einem Isotopengemisch. Zu 75 Prozent aus Atomen besteht das Element Chlor (mit der Protonenzahl 17) die Massezahl 35u. Außerdem besteht Chlor zu 25 Prozent aus Atomen mit der Massezahl 37u (Neutronenzahl 20). Die prozentuale Zusammensetzung ist überall gleich. Ändert man die Anzahl der Neutronen im Kern eines Atoms, erhält man Isotope. Eine Besonderheit ist, dass man zwischen drei Wasserstoffisotopen unterscheidet:
1) Wasserstoff
2) Deuterium
3) Tritium

Versuch mit Isotopen: Die Elektrolyse

Bei der Elektrolyse reagiert „normales“ Wasser mit H1 Wasserstoff, einem der Wasserstoffisotope
Das Wasser (H2O) wird in seine Bestandteile zerlegt. Zwei Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom. Der Sauerstoff besteht zu:

• 78% Stickstoff
• 21% Sauerstoff
• 1% Edelgase
  Für dieses Experiment benötigt man eine Elektrode. Sie besteht aus einer negativgeladenen Kathode und einer positiv geladenen Anode. An der Kathode reichert sich der Wasserstoff an und an der Anode der Sauerstoff. Die Elektrolyse ist die Spaltung von Wasser (H2O) unter der Einwirkung von elektrischen Strom. Mithilfe der Glimmspanprobe kann man den angereicherten Sauerstoff belegen. Um den Wasserstoff nachzuweisen benötigt man die Knallgasprobe. Wenn der elektrische Strom durch das Wasser geleitet wird, steigen in beiden Elektroden (Kathode und Anode) Gasbläschen auf. Bei dem Vorgang der Elektrolyse wird das Wasser in seine beiden Bestandteile (Wasserstoff und Sauerstoff) zerlegt. Es findet eine Redoxreaktion statt. Durch die Protolyse sind an der Kathode Oxoniumionen entstanden. Diese werden reduziert. An der Anode wir das Wasser zu Sauerstoff oxidiert. Der Vorgang ist endotherm. An dem Pluspol (Anode) sammelt sich der partial negativ geladene Sauerstoff. An dem Minuspol (Kathode) entsteht der partial positiv geladene Wasserstoff.

Die Kräfte spielen in der Physik eine große Rolle. Es können durch eine Kraft zwei Dinge bewirkt werden. Der Bewegungszustand kann verändert werden und verformt. Kräfte haben Wirkungen. Dabei ist die Größe der Kraft, die Lage des Angriffspunktes und die Richtung wichtig. Dargestellt wird die Wirkung durch Pfeile. Den Betrag der Kraft gibt die Pfeillänge an. Die Pfeilspitze weist die Richtung der Kraft. Durch eine Krafteinwirkung wird ein Körper beschleunigt oder verformt. Vektor nennt man eine gerichtete Größe. Durch die Formel: F=ma wird die Kraft berechnet.
F= Kraft
m=Masse
*a= Beschleunigung

Was versteht man unter Trägheit?

• Wenn keine äußere Einwirkung auf den Körper wirkt verharrt er in einem Zustand der Ruhe. Eine andere Möglichkeit ist, dass der Körper in einer gleichförmig geradlinigen Bewegung bleibt. Das ist der Trägheitssatz.

Was ist die Grundgleichung der Mechanik?

• F=ma
  *Was ist die Winkelgeschwindigkeit?
• Eine vektorielle Größe. Zur Bestimmung der Rotation- und Drehgeschwindigkeit.
  Was ist die Zentripetalkraft?
• Bei der Zentripetalkraft ist die Kraft nach innen gerichtet.
  Was ist die Zentripetalbeschleunigung?
• Die Richtung der Geschwindigkeit ändert sich ständig
  Was ist die Drehfrequenz f einer Kreisbewegung?

Was ist der Trägheitssatz?

• Das erste Newtonsche Axiom
  Von welchen Größen ist die Zentripetalkraft abhängig?
• Bahngeschwindigkeit v, Bahnradius r, Masse m,

• physikalische Kräfte*

• Gewichtskraft
• Federkraft
• Muskelkraft
• Reibungskraft

Mechanische Kräfte:

• Gravitationskraft
• Elektrische Kraft
• Magnetische Kraft
• Kernkraft
• Muskelkraft
• Reibungskraft
• Auftriebskraft

Masse und Gewichtskraft

Masse:
Formelzeichen: m
Einheit: kg
Messgeräte: Waage

Kraft:
Formelzeichen: F
Einheit: Newton
Messgeräte: Federkraftmesser

Experimentdurchführung:
Man nimmt Gewichte und stapelt diese. Dann legt man diese auf die Waage. Man liest das Gewicht ab. Anschließend hängt man diese an den Federkraftmesser.

Die Kraft ist die wichtigste Größe der Physik. Die physikalische Kraft bewegt einen Gegenstand.