Definition
Das Rosinenkuchenmodell
- Es gelten alle fünf Aussagen des DALTON-Modells.
- Atome haben eine innere Struktur: sie bestehen aus einer positiv geladenen Grundmasse, in die eine bestimmte Zahl von negativ geladenen Elektronen eingebettet ist.
- Die negative Ladung der Elektronen ist in der Summe genau so groß wie die positive Ladung der Grundmasse, so dass ein Atom nach außen hin elektrisch neutral erscheint.
- Atome können Elektronen abgeben und werden dann zu positiv geladenen Kationen.
- Atome können Elektronen aufnehmen und werden dann zu negativ geladenen Anionen.
Das ist quasi die Kurzdefinition des Atommodells von THOMSON, in fünf Aussagen konzentriert. Joseph John THOMSON veröffentlichte sein Atommodell 1903, also fast 100 Jahre nach DALTON. Grundlage des Modells von THOMSON war seine Entdeckung von 1897, dass die sogenannte Kathodenstrahlung aus winzigen negativ geladenen Teilchen besteht, die er dann als "Elektronen" bezeichnete. THOMSON nahm an, dass diese Elektronen aus den Atomen des aufgeheizten Metalls stammten. Da DALTON-Modell konnte ein solches Phänomen nicht erklären, also erweiterte THOMSON das alte bewährte DALTON-Modell um die Existenz solcher Elektronen.
Zunächst nahm THOMSON an, dass die positive Grundmasse des Atoms überhaupt keine messbare Masse besitzt, die Masse eines Atoms führte er ausschließlich auf die Elektronen zurück. 1906 verbesserte THOMSON aber sein Modell, indem er der Grundsubstanz des Atoms ebenfalls eine Masse zuschrieb, die dann sogar ein Vielfaches größer war als die Masse der Elektronen. Dadurch konnte die Zahl der Elektronen in einem Atom stark begrenzt werden. Vor dieser Verbesserung nahm THOMSON nämlich an, dass das Wasserstoff-Atom mehr als 1800 Elektronen enthielt.
Heute spielt das THOMSON-Modell eigentlich nur noch eine Rolle im Chemieunterricht, in der Praxis wird es so gut wie nicht angewandt. Einfache chemische Phänomene kann man noch gut mit dem DALTON-Modell erklären, und für komplexere Phänomene ist das THOMSON-Modell wieder zu einfach, da nimmt man dann besser das Schalenmodell oder das Kugelwolkenmodell.
Einschränkungen
Die Elektrolyse von Zinkbromid kann durch das Rosinenkuchenmodell noch gut erklärt werden, allerdings versagt das Modell bereits bei der Frage, wieso Zink-Ionen eigentlich zweiwertig positiv geladen sind, während Natrium-Ionen nur einwertig positiv sind. Und das ist noch ein recht einfaches chemisches Problem. Bei "richtigen" Problemen hilft das Rosinenkuchenmodell nicht weiter.
In der Chemiedidaktik ist man sich auch nicht so ganz einig darüber, ob das Rosinenkuchenmodell überhaupt noch im Unterricht behandelt werden soll. Vielleicht sollte man nach dem DALTON-Modell sofort das Schalenmodell des Atoms behandeln. Ich persönlich finde aber, dass das Rosinenkuchenmodell durchaus noch seinen Platz im Chemieunterricht hat. Die Schüler lernen so den Grundcharakter der Modellbildung besser kennen, dass nämlich ein Atommodell "nur" eine Ansammlung von Aussagen über Atome ist, die sich historisch immer weiterentwickelt. Und dass es kein "richtiges" Atommodell gibt, sondern nur ein jeweils "geeignetes", um bestimmte Phänomene zu erklären.