Forside / Fysik og kemi / Atomet

Atomet helt fra bunden

Hvad et atom er, hvordan du læser et felt i det periodiske system, og hvordan du tegner og bruger Bohrs model. Du behøver ikke vide noget på forhånd.

4 deleFysik og kemi Grundbogen

1Hvad er et atom?

Den mindste bid af et grundstof, der stadig er det grundstof.

Del et stykke jern i to, og du har to stykker jern. Bliver du ved, når du til sidst ét atom. Deler du det, er det ikke jern længere.

Et atom er bygget af tre slags partikler:

Protoner

Positive. Sidder i kernen. Antallet af protoner bestemmer, hvilket grundstof det er.

Neutroner

Ingen ladning. Sidder også i kernen. De giver vægt, men ændrer ikke grundstoffet.

−

Elektroner

Negative. Kredser udenom i skaller. De afgør, hvordan stoffet reagerer.

Gæt førstForestil dig et atom, der er lige så stort som Parken. Hvor stor er kernen så? Sig dit gæt, og tryk så for at se svaret.

Atomet i virkelig størrelse

Stadion Hele Parken, omkring 200 meter fra tribune til tribune. Det er ét atom.
Kernen En ært midt på banen. Der ligger alle protoner og neutroner.
Elektronerne Ude på de øverste sæderækker, hele vejen rundt.
Det tomme Alt derimellem. Der er ingenting.

Alligevel ligger næsten hele atomets vægt i ærten. Elektronerne vejer næsten ingenting.

Kernen fylder omkring 1 mod 30.000 af atomets bredde. Tallet gælder kulstof: kernen er cirka 5,5 femtometer bred, atomet cirka 150 picometer. For andre atomer ligger forholdet mellem 1 mod 10.000 og 1 mod 100.000.

Det gælder også dig og stolen, du sidder på. Du falder ikke igennem stolen, fordi elektronerne skubber fra hinanden.

Et neutralt atom har lige mange protoner og elektroner. Plus og minus går op, og atomet har ingen samlet ladning.

2Sådan læser du et felt

Hvert felt i det periodiske system rummer de tal, du skal bruge.

35,45 Cl 17 Klor 28 7

Øverst Atommassen: 35,45. Hvor meget atomet vejer. Rund af til nærmeste hele tal, når du regner: 35.

Midten Symbolet: Cl. Grundstoffets forkortelse. Nogle kommer fra latin: jern hedder Fe efter ferrum.

Nederst Atomnummer: 17. Antallet af protoner. Det er dét tal, der gør stoffet til klor. Atomet er neutralt, så der er også 17 elektroner.

I siden Elektroner i hver skal: 2, 8 og 7. Øverste kasse er den inderste skal. De tomme kasser er skaller, klor ikke har.

Den ene formel, du skal huske

Antal neutroner = atommasse (afrundet) − atomnummer

35− 17= 18

masseprotonerneutroner

Prøv selv

Hvorfor står der 35,45 og ikke bare 35?

Gæt førstEt atom kan ikke veje 35,45 gange en brintkerne. Hvad tror du, kommatallet betyder? Sig dit gæt, og tryk så for at se svaret.

Ikke alle atomer af samme grundstof vejer ens. De har alle 17 protoner, ellers var det ikke klor, men de kan have forskelligt antal neutroner. De varianter kaldes isotoper.

Klor findes i naturen som to isotoper:

76 % Klor-35: 17 protoner og 18 neutroner.

24 % Klor-37: 17 protoner og 20 neutroner.

Tallet i tabellen, 35,45, er gennemsnittet, vægtet efter hvor almindelige de er. Intet enkelt kloratom vejer 35,45.

Og derfor holder reglen ikke altid

Runder du gennemsnittet af, rammer du kun den hyppigste isotop, hvis én er tydeligt mest almindelig.

Klor er et heldigt tilfælde: 35,45 runder til 35, og klor-35 er den almindeligste.

Men tag kobber: 63,55 runder til 64, og kobber-64 findes ikke i naturen. Kobber består af kobber-63 og kobber-65. Reglen siger 35 neutroner, men den hyppigste, kobber-63, har 34.

Det samme gælder blandt andet nikkel, zink, brom, sølv, tin og bly. For grundstof 1 til 20 rammer reglen rigtigt hver gang, og det er dem, du kommer til at regne på.

3Bohrs skalmodel

Sådan tegner du et atom til prøven.

Niels Bohr fandt i 1913 ud af, at elektronerne sidder i skaller udenom kernen. Hver skal har plads til et bestemt antal.

Reglen for de første 20 grundstoffer

1. skal: 2 elektroner · 2. skal: 8 · 3. skal: 8 · 4. skal: 2

Du fylder indefra og ud. Du begynder aldrig på en ny skal, før den forrige er fuld.

Byg den selv

Tryk på skallerne, indtil alle elektroner sidder rigtigt.

Natrium:

4Hvad du kan bruge det til

Nu bliver tabellen til noget, du kan forudsige med.

Gæt førstNatrium har skallerne 2 · 8 · 1. Find natrium i det periodiske system. Hvilken række og hvilken kolonne står det i, og hvad har det med skallerne at gøre? Sig dit gæt, og tryk så for at se svaret.

To aflæsninger

Antal skaller = rækken (perioden) i tabellen.
Elektroner i yderste skal = kolonnen for hovedgrupperne.

Natrium har 3 skaller og 1 elektron yderst. Derfor står det i række 3, kolonne 1.

Det er den yderste skal, der bestemmer, hvordan stoffet opfører sig:

Metaller Har få elektroner yderst (1-3). Det er lettest at give dem væk, så atomet bliver en positiv ion. Natrium giver sin ene væk og bliver Na⁺.

Ikke-metaller Har mange elektroner yderst (5-7). Det er lettest at tage nogle til sig, så atomet bliver en negativ ion. Klor tager én og bliver Cl⁻.

Ædelgasser Har allerede fuld yderste skal, så de reagerer næsten ikke med noget.

Alle vil have en fuld yderste skal. Natrium vil af med én, klor mangler én. Derfor giver natrium sin til klor, og derfor findes køkkensalt.

Men der er to måder at få den fulde skal på.

Giv væk og tag imod Natrium giver sin elektron til klor. Nu er de ioner, Na⁺ og Cl⁻, og plus og minus tiltrækker hinanden. Det kaldes en ionbinding.

Del med hinanden To iltatomer mangler begge to elektroner, og ingen vil give noget væk. I stedet deler de, så begge tæller de delte elektroner med i deres yderste skal. Det kaldes en kovalent binding.

To delte elektroner er ét elektronpar, og det er stregen, man tegner mellem to atomer. I ilt, O₂, deler de to par, og så tegner man to streger: en dobbeltbinding.

Hvornår sker hvad

Metal + ikke-metal giver som regel en ionbinding.
Ikke-metal + ikke-metal giver en kovalent binding. De vil begge have flere, så de må dele.

Næsten alt levende er holdt sammen af kovalente bindinger: vand, sukker, protein og DNA. Saltet i havet er ioner.

Vil du prøve reglen af, så byg stoffer i tabellen under Byg et stof. Eller byg molekyler i 3D i Molekylerne.

Finder du en fejl, eller har du en idé, der gør siden bedre, så skriv til . Rettelser er velkomne, og de bliver lavet. Om siden