Atomets opbygning — kerne og elektronskaller

Kemi C · STX · C-niveau · Atomer og periodisk system (basis)

🧪 Atomets opbygning — kerne og elektronskaller

Atomet = grundstoffets mindste enhed der bevarer dets kemiske egenskaber.

Størrelse: ~10⁻¹⁰ m (0,1 nm).

Atomkerne: ~10⁻¹⁵ m — 100.000 gange MINDRE end hele atomet. Kernen indeholder 99,9% af atomets masse, men fylder ~0,000.000.000.000.001% af volumenet. Atomet er primært TOMT RUM.

Kerne (nucleus): indeholder protoner (+1 ladning) + neutroner (neutral). Holdes sammen af STÆRK KERNEKRAFT.

Proton: ladning +1,602·10⁻¹⁹ C, masse 1,007 u (≈1,673·10⁻²⁷ kg).

Neutron: ladning 0, masse 1,009 u.

Elektroner: ladning −1, masse 9,109·10⁻³¹ kg = 1/1836 af proton-massen. Bevæger sig i KVANTEMEKANISKE ORBITALER (sandsynligheds-skyer omkring kernen, IKKE faste baner som Bohr-modellen antog).

Atomnumre: Z = atomnummer = antal protoner = bestemmer grundstoffet. Brint Z=1, Helium Z=2, Carbon Z=6, Oxygen Z=8, Natrium Z=11. A = massenummer = Z + N (protoner + neutroner).

Notation: ²³Na₁₁ — natrium med 11 protoner + 12 neutroner.

Isotoper: samme Z, forskelligt A. Eksempel: ¹²C (almindelig, 6 neutroner), ¹³C (1,1%, 7 neutroner), ¹⁴C (radioaktiv, datering).

Ioner: atomer med ULIGE antal protoner + elektroner. Kation = positiv (mistet elektron, fx Na⁺). Anion = negativ (fået elektron, fx Cl⁻).

Atom-modellens udvikling:

1.

Demokrit (~400 f.Kr.) — filosofiske atomer.

2.

Daltons solid sphere (1808) — udelelige kugler.

3.

Thomsons "plum pudding" (1897) — elektroner indlejret i positiv masse.

4. **Rutherford's plane

Læringsmål

• Beskrive atomets opbygning med protoner, neutroner og elektroner
• Forklare sammenhængen mellem atomnummer Z, massenummer A og antal neutroner
• Bestemme antal protoner, neutroner og elektroner ud fra notation som ²³Na₁₁
• Forklare forskellen på et neutralt atom, en isotop og en ion
• Beskrive den historiske udvikling fra Daltons model til kvantemekanisk model

Sådan kan du arbejde med emnet

• Beskriv hvad et atom består af, og hvor de forskellige partikler befinder sig
• Forklar hvordan elektronerne er fordelt i skaller omkring kernen
• Diskutér hvilken rolle de yderste elektroner spiller for et stofs kemiske egenskaber

Eksperiment-forslag

• Bestem antal protoner, neutroner og elektroner for ¹²C, ²³Na og ³⁵Cl⁻.
• Lav en skala-tegning der viser forholdet mellem atomets og kernens størrelse.
• Forklar forskellen mellem Na og Na⁺ i antal elektroner.
• Lav en tidslinje over atommodellens udvikling fra Dalton til i dag.

Brobygning

Med atomets opbygning på plads kan du nu se på, hvordan elektronerne fordeles i skaller.