Beschaffenheit von Gegenständen

@Sockenzombie
Das mit dem Pauli-Prinzip ist imho nur für den Fall wichtig, dass du wissen willst warum zwei Teilchen nicht auf dem selben Fleck sitzen dürfen. Für deine Frage nach den "leeren" Zwischenräumen ist das aber nur ein Spezialfall. Der Grund warum sich makroskopische feste Objekte nicht durcheinander bewegen lassen ist in letzter Konsequenz elektrostatische Abstoßung.

Wenn man sich mal den mikroskopischen Aufbau eines Festkörpers[am Beispiel "Metall"] anschaut sieht man folgendes. In regelmässigen Abständen finden sich positiv geladene "Atomrümpfe". Zwischen zwei Atomrümpfen findet man Elektronen. Die gegenseitige (elektrostatische) Anziehung der positiv geladenen Atomrümpfe und negativen Elektronen hält die vielen Atome zusammen. Der Abstand zwischen Elektronen und Atomrümpfen ist vorgegeben durch Parameter wie die Stärke der Anziehung von Elektronen und Atomrümpfen und die Stärke der Abstoßung der Atomrümpfe untereinander. Das heißt der Abstand ist grundsätzlich variabel und zwischen den Rümpfen und Elektronen ist "nichts". Die Elektronen sind nicht nur zwischen den Rümpfen anzutreffen sondern befinden sich auch immer wieder auf der Außenseite des Festkörpers.

Wenn jetzt ein anderes Teilchen, etwa ein Atom, langsam(!) auf den Verbund zufliegt, wird es auf sehr kurze Entfernungen mit den Elektronen und Atomrümpfen in Wechselwirkung treten. Das anfliegende Atom ist umgeben von seinen Elektronen und dementsprechend wechselwirken die auch zuerst mit dem Verbund. Von Seiten des Verbundes sind ebenfalls die Elektronen die vorderste Front und so treffen Elektronen auf Elektronen. Die stoßen sich aber gegenseitig ab und so kommt es, [u.a.] wenn die Energie des anfliegenden Teilchens nicht ausreicht dazu, dass das anfliegende Atom zurückgestoßen wird.

Das ist stark vereinfacht der Grund warum Materie solide ist. Für andere Festkörper gilt diese Grundidee ebenfalls.

Natürlich gilt das ebenso für Flüssigkeiten und Gase. Nur mit dem Unterschied, dass dort der Verbund viel schwächer zusammenhängt, so dass eine Hand leicht zwischen die Moleküle gleiten kann. Die kleineren Einheiten des Gesamtverbundes, sprich die einzelnen Wassemoleküle, lassen sich aber wiederum als ein undurchdringlicher Verbund beschreiben, der sich durch Abstoßung von den Atomen deiner Hand fernhält.

@JPhys
@PeterKekse
Ihr scheint euch damit auszukennen.
Ich setz hier auch mal ne Frage rein:
Aus der Schule weis ich, dass die Gewichtskraft relativ ist (also abhängig vom Ort).
Aber wenn die Gravitation doch stets gleich sein soll, wie kann das dann unterschiedlich ausfallen???
oder wird die Gravitation selbst durch Magnetkräfte u.ä beeinflusst.
Dichte bleibt ja ebenfalls gleich, ich versteh nich wieso sich diese Kräfte relativieren???
Oder is meine gesamte Grundannahme falsch :D ???

@libertarian
Ich bin mal so frei ungefragt einzuspringen
Die Gravitation ist nicht konstant sondern hängt vom Ort ab und von den Massen ab. Schauen wir mal auf das Gravitationsgesetz:

F=-(G m1 m2) /r² mit der Kraft F der Gravitationskonstante G den Massen m1 und m2 und dem Radius r

G ist in der Tat eine Konstante, aber die Gravitationskraft F und damit das Gewicht hängen noch von den Massen der beteiligten Objekte und deren Abstand ab.

Stellen wir uns vor m1 wäre die Masse der Erde und m2 wäre eine Person die sich an der Oberfläche befindet, z.B. Du vor Deinem PC.
Jetzt kannst Du G m1 und r² zusammenfassen und erhältst gerade g, die Erdbeschleunigung.

F=m2 g

Aber selbst diese ist über die Erdoberfläche nicht konstant, da diese ja keine Kugel sondern ein Rotationsellipsoid ist. Darum ist man am Äquator weiter weg vom Massenschwerpunkt der Erde also wird r bzw r² größer und damit g kleiner. Sprich am Äquator ist dein Gewicht geringer (falls Du mal schnell ein paar gramm abnehmen willst :D)

@light

light schrieb:Weil die Atome deiner Hand auch zusammenhalten, und wenn dann so ein einzelnes Wasser-Atom oder besser gesagt -Molekül dazwischen will, dann hat es einfach nicht genug Kraft sich dazwischenzuquetschen

Okay. Und woher kommt diese Kraft?


@PetersKekse

PetersKekse schrieb:Das mit dem Pauli-Prinzip ist imho nur für den Fall wichtig, dass du wissen willst warum zwei Teilchen nicht auf dem selben Fleck sitzen dürfen.

Achso, also dass zwei Teilchen nicht an genau dem selben Fleck gleichzeitig sein können ist mir klar.
Danke für die Erklärung, wirft jetzt aber eine neue Frage auf oder eher gesagt eine Feststellung deren ich mir aber nicht ganz sicher bin. Wenn ich jetzt ein einzelnes Atom im Vakuum hätte, dann würde der Abstand vom Atomkern zu seinen Elektronen also überhaupt nicht vorhanden sein oder? Denn dann währen da keine anderen Atomkerne die die Elektronen des ersten Atomkerns anziehen um somit den Abstand zu vergrößern.

Gibt es dann am Rand eines Körpers mehrere Elektronen? Weil die Atome „teilen“ sich ja die Elektronen um zusammen zu halten. Am Rande eines Körpers können sie sich diese ja dann nur auf einer Seite „teilen“.

Kann es dann auch zum Austausch von Elektronen kommen? Also wenn man jetzt zwei Körper aneinander hält, dass ein Elektron des einen Körpers mal näher an einem anderen Atom des anderen Körpers dran ist als dessen eigenen Elektronen? Oder kommt es so weit gar nicht?


@libertarian

libertarian schrieb:Aber wenn die Gravitation doch stets gleich sein soll, wie kann das dann unterschiedlich ausfallen???

Aber Gravitation ist doch gar nicht stets gleich. Das hängt erstens von der Masse des Körpers ab. Und zweites vom Abstand. zu diesem Körper. (Soweit ich mich an meine Schulphysik noch erinnere…)

Ich denke mal das ist so weil verschiedene Orte an verschiedenen Positionen sind.
Stell dir einen Kreis vor und mal von dem lauter Striche weg. Je weiter du vom Mittelpunkt wegkommst desto mehr vergrößert sich der Abstand der Striche.
Und jetzt übertrag das auf ein beliebiges Objekt. Je weiter du von einem Objekt wegkommst, desto schwächer wird dessen Gravitation.

@libertarian

Ah, ich seh gerade, Tufkaz hats schon erklärt, nimm seine Erklärung, die ist um einiges besser und ausführlicher als meine ;)

@Sockenzombie
Ich hab grad keine Zeit allzuviel zu schreiben. Wenn Du Lust hast kannst Du ja hier mal reinschauen:
http://www.chemgapedia.de/vsengine/topics/de/vlu/Chemie/Allgemeine_00032Chemie/index.html

@Sockenzombie

Sockenzombie schrieb:Wenn ich jetzt ein einzelnes Atom im Vakuum hätte, dann würde der Abstand vom Atomkern zu seinen Elektronen also überhaupt nicht vorhanden sein oder?

Nein. Die Wirklichkeit ist komplizierter als in meiner Erklärung oben. Vorweg, für ein einzelnes Atom macht es hinsichtlich des Verhaltens von Kern und Elektronen zueinander nur einen geringen Unterschied ob in seiner Nähe andere Teilchen sind oder nicht (Vakuum). Das folgende gilt also sowohl im Verbund als auch für ein freies Atom.

Der Atomkern(aus Protonen und Neutronen) ist umgeben von Elektronen. Die Elektronen werden vom positiv geladenen Kern angezogen, stoßen sich aber untereinander ab. Es gibt dann einen Abstand in dem sich Kern-Elektron-Anziehung und Elektron-Elektron-Abstoßung gerade aufheben und dort findet sich ein Elektron.
Im Verbund kommt dann noch hinzu, dass die am weitesten vom Kern entfernten(also außen liegenden) Elektronen mit benachbarten Atomen(-rümpfen) in Wechselwirkung treten, also von diesen angezogen werden. Dadurch ergibt sich, wieder vereinfacht ausgedrückt, eine höhere Wahrscheinlichkeit das (außenliegende) Elektron zwischen den beteiligten Atomrümpfen zu finden. Die Wahrscheinlichkeit das (außenliegende) Elektron dann außerhalb eines gedachten Raumes zwischen den Kernen zu finden ist aber nicht Null. Und als würde das nicht reichen kommt noch hinzu, dass die "Aufenthaltsräume" der Elektronen um einen Atomkern unterschiedliche Formen haben. Einige Elektronen haben kugelförmige Aufenthaltsräume um den Atomkern, sichern also eine relativ gleichmäßige Abstoßung fremder Elektronen.

Sockenzombie schrieb:Gibt es dann am Rand eines Körpers mehrere Elektronen?

Ich denke du wolltest fragen ob dort mehr Elektronen sind als zwischen den Atomrümpfen? die Antwort ist nein. Die Außenseite ist elektronenärmer als der Raum zwischen den Rümpfen. Das ist so, weil die äußeren Elektronen, die für solche Späße wie Bindungen zur Verfügung stehen, sich mit einer höheren Wahrscheinlichkeit zwischen den Rümpfen aufhalten.

Sockenzombie schrieb:Kann es dann auch zum Austausch von Elektronen kommen?

Kann sein, das weiß ich nicht. Spielt aber auch keine Rolle und ist vermutlich experimentell schwer nachzuweisen. Wenn man sich anschaut was bei einer Bindungsbildung und einem anschließenden Bindungsbruch passiert, kann man wohl davon ausgehen das hier auch Elektronen getauscht werden. Ich vermute aber, dass ein solcher Austausch wirklich erst erfolgen kann wenn die Atome sich soweit angenähert haben, dass man von einer Bindung spricht.

Die Hand geht durch Wasser/Luft, weil die hand fester ist als Luft oder Wasser. Die Teilchen werden verdrängt. Auch wenn zwischen Teilchen viel platz ist, wirken da ziemlich starke Kräfte zwischen ihnen. Sieh also nicht kleine Punkte, die aneinander vorbeigehen, sondern wie ein Netz. Und wenn die Teilchen näher sind, bedeutet es, dass auf die selbe Fläche mehr "Punkte" kommen und das Netz viel schwerer zu "reißen" ist. Nun die Käfte sind aber nicht wie bei einem Netz 1 Linie, sondern breiten sich in alle Richtungen aus und lassen mit der Entfernung nach, bei Nähe nehmen sie zu.

@Zotteltier
Danke jetz check ich mein Fehler :D