Kugelteilchenmodell

Füllt man einen Luft­bal­lon mit He­li­um und einen wei­te­ren mit Sau­er­stoff, dann schrumpft bei glei­cher Aus­gangs­grö­ße der Bal­lon mit He­li­um viel schnel­ler. Aber warum ist das so?

Beide Gase be­stehen aus klei­nen Teil­chen. Die Hülle eines Bal­lons be­steht aus klei­nen Öff­nun­gen. Bläst man den Bal­lon auf, ver­grö­ßern sich die Öff­nun­gen. Durch diese Öff­nun­gen „schlüp­fen“ die klei­nen Teil­chen. Ein He­li­um­teil­chen ist klei­ner als ein Sau­er­stoff­teil­chen. Des­halb schlüp­fen sie schnel­ler durch die Hülle.

Ver­all­ge­mei­nert be­deu­tet dies: Alle Stof­fe be­stehen aus klei­nen Teil­chen. Diese sind un­ter­schied­lich groß.



Auch Flüs­sig­kei­ten be­stehen aus klei­nen Teil­chen. Dabei kannst du zwei ver­schie­de­ne Si­tu­a­ti­o­nen be­ob­ach­ten:

1. Gießt man 50ml Al­ko­hol und 50ml Was­ser sehr vor­sich­tig zu­sam­men, bil­den sich zwei Schich­ten. Das Vo­lu­men be­trägt 100ml.

2. Mischt man beide Flüs­sig­kei­ten mit­ein­an­der, ver­rin­gert sich das Vo­lu­men. Die Masse bleibt je­doch gleich, es geht also nichts ver­lo­ren.

Was pas­siert also? Die klei­nen Teil­chen bei­der Stof­fe sind un­ter­schied­lich groß. Geht man davon aus, dass die Was­ser­teil­chen klei­ner sind, kön­nen diese zwi­schen die des Al­ko­hols schlüp­fen.



Da­durch kön­nen wir uns ein Mo­dell her­lei­ten, wie Stof­fe auf­ge­baut sind: Sie be­stehen aus win­zi­gen ku­gel­för­mi­gen Teil­chen. Die Teil­chen eines Stof­fes haben die glei­che Masse und Größe. Wir nen­nen die­ses Mo­dell das Ku­gel­teil­chen­mo­dell.



Wir wer­den in den nächs­ten Jah­ren noch an­de­re Vor­stel­lun­gen vom Auf­bau von Stof­fen ken­nen­ler­nen.

Mo­del­le sind keine Ab­bil­dun­gen eines Ori­gi­nals, son­dern hel­fen uns, Be­ob­ach­tun­gen zu er­klä­ren. Sie sind also Er­klä­rungs­hil­fen. Doch auch Mo­del­le haben Gren­zen.

Mit dem Ku­gel­teil­chen­mo­dell las­sen sich viele Er­schei­nun­gen an­schau­lich er­klä­ren. Stof­fe kön­nen aber Ei­gen­schaf­ten haben, für die das Mo­dell keine Er­klä­rung hat. Beim Mi­schen von Was­ser und Al­ko­hol tritt eine Er­wär­mung auf, die sich durch das Mo­dell nicht er­klä­ren lässt. Des­halb lohnt es sich, meh­re­re Mo­del­le im Laufe der Zeit ken­nen­zu­ler­nen.