Stoffets byggestene

Atomer, grundstoffer, molekyler, kemiske forbindelser og blandinger
Atomers bestanddele
Ion
Skalmodellen
Kemisk symbol
Atomets størrelse
Atomers masse
Isotoper

Atomer, grundstoffer, kemiske forbindelser og blandinger

Al stof i naturen er opbygget af atomer.

Grundstoffer er stoffer der kun indeholder én slags atomer.
Der findes ca. 92 forskellige grundstoffer i naturen.

En kemisk forbindelse består af to eller flere atomer, der er bundet til hinanden, enten via en elektronpar binding (molekyler), en ionbinding (salte) eller en metalbinding (legeringer)

En blanding består af flere kemiske forbindelser.

[ TOP ]

Atomers bestanddele

Atomer består af en kerne, der befinder sig i atomets centrum og et antal elektroner, der befinder sig uden for kernen.

Atomkernen er opbygget af nukleoner (kernepartikler).

Nukleoner (kernepartikler) kan enten være protoner eller neutroner.

Den elektriske ladning af en elektron er -1 elementarladning, og den elektriske ladning af protonen er +1 elementarladning.
En elementarladning er den mindste ladning, der findes frit i naturen.
Neutronens elektriske ladning er 0, og man siger derfor, at neutronen er elektrisk neutral.

Kernen befinder sig i atomets centrum. Kernen er positivt ladet på grund af protonerne. Udenom kredser de negativt ladede elektroner fastholdt af den elektriske tiltrækning fra kernen.

For at beskrive antallet af af de forskellige partikler i et atom bruger man følgende 3 størrelser

Da nukleontallet er det samlede antal protoner og neutroner i kernen, er der følgende sammenhæng mellem Z, N og A:

I det elektrisk neutrale atom er der lige mange protoner og elektroner dvs Z angiver antallet af elektroner i atomet.

Ion

Ioner er ladede partikler.

Når neutrale stoffer afgiver elektroner dannes positive ioner.
Når neutrale stoffer optager elektroner dannes negative ioner.

Når et atom har mistet en (eller flere) elektroner siges det at være ioniseret.

[ TOP ]

Skalmodellen

Elektronerne bevæger sig rundt om kernen.  Elektronen vil kunne befinde sig overalt i et område omkring kernen, men man kan ikke forudsige, hvor den vil befinde sig til et bestemt tidspunkt. Derimod kan man angive, hvor stor sandsynlighed der er for at finde elektronen på et bestemt sted. Man siger, at atomkernen er omgivet af en elektronsky. Atomer, som indeholder flere elektroner, er på tilsvarende måde omgivet af flere elektronskyer.

I en bestemt afstand fra kernen vil der være størst sandsynlighed for at finde elektronen. Denne vil udgøre en kugleskal omkring kernen. I en simplificeret model tegnes disse skaller som cirkler omkring kernen. Der findes 7 skaller, der nummereres med tallene 1, 2, 3,. . ., 7 eller med bogstaverne K, L, M, . . ., Q.

Beklager, din browser kan ikke vise applets.

[ TOP ]

Kemisk symbol

Alle grundstoffer er betegnet med et kemisk symbol

Indtast værdier for Atomnummer Z, nukleontal A og atomsymbolet og klik på test for at få respons. Et OK! betyder, at isotopen findes og er stabil.

Symbolerne består af et stort bogstav, som oftest forbogstavet i grundstoffets latinske navn. Det store bogstav kan efterfølges af et lille for at skelne mellem to grundstoffer med samme begyndelsesbogstav. Øverst til venstre for symbolet kan anføres nukleontallet, nederst til venstre atomnummeret, øverst til højre ladningen med fortegn og nederst til højre antal atomer.
Kun de relevante oplysninger angives i de 4 hjørner omkring symbolet.

[ TOP ]

Atomets størrelse

Det simpleste atom er brintatomet (hydrogenatomet), idet der i dette atom kun er én elektron, der bevæger sig omkring kernen. Kernens diameter er ca. 3 . 10 –15 m. Afstanden fra atomets kerne til elektronen er ca. 5 . 10 –11 m.
Forstørres atomet 2000 milliarder gange bliver kernens udstrækning ca. 6 mm svarende til en ært, og elektronen vil befinde sig i en afstand på 100 m fra kernen svarende til længden af en fodboldbane. Elektronen vil være på størrelse med et knappenålshoved.

[ TOP ]

Atomers masse

Neutronen og protonen har nogenlunde den samme masse, mens elektronens masse er ca. 1/2000 heraf, så derfor er
Atomets masse = kernens masse + elektronernes masse »  kernens masse
Massen af et brintatom er 0,000 000 000 000 000 000 000 001 670 g = 1,67 . 10 –24 g og det meget større uranatoms masse er kun 238 gange større.
Vi indfører derfor den universelle atommasseenhed

De to nukleoner, protonen og neutronen vejer med stor nøjagtighed det samme og den atomare masseenhed er defineret så 
1 nukleon vejer ca 1 u


Da elektronernes masse er forsvindende i forhold til kernens får vi

Idet vi bruger symbolet m for massen af et atom gælder det fx, at
 

[ TOP ]

Isotoper

Isotoper er forskellige atomer med samme protontal Z, men forskellige værdier af neutrontallet N og dermed med forskellige værdier af nukleontallet A

Atommasserne af de to isotoper i naturligt forekommende kulstof er

Da de to kulstofisotoper forekommer med de relative hyppigheder 98,89% og 1,11%, findes den gennemsnitlige atommasse af naturligt forekommende kulstof som det vejede gennemsnit

Dette er netop værdien af atommassen for naturligt forekommende kulstof, som angivet i periodesystemet.

Kernens sammensætning spiller bl.a. en vigtig rolle for, om et stof er radioaktivt. For et bestemt grundstof kan nogle isotoper være radioaktive, mens andre ikke er det.

[ Toppen af siden ] [ Ordliste ] [ Tilbage til hovedsiden ]