ATOMER OCH ATOMMODELLEN. Lärare: Jimmy Pettersson

ATOMER OCH ATOMMODELLEN Lärare: Jimmy Pettersson

Grundämnen

Atomer och Grundämnen All materia byggs upp av mycket små byggstenar som kallas atomer. Varje typ av atom är byggstenar för varje kemiskt ämne. Där varje typ av atom har unika egenskaper. Idag finns det 118 erkända grundämnen, och all materia byggs med hjälp av dessa typer. De kända grundämnena sträcker sig från vanliga substanser som kol, järn, guld till mer ovanliga som skandium and neodymium

Atommodellens utveckling

Atommodellens utveckling Demokritos 400 F.Kr. Atomos Odelbar John Dalton 1700-talet Massiva kulor Odelbara

Atommodellens utveckling J.J. Thomson 1897 Upptäckte elektronen Bröt också tanken att atomen var odelbar. Ernst Rutherford 1911 Atomerna har en positiv laddad kärna. Elektroner bildar ett hölje runt.

Atommodellens utveckling Neils Bohr 1913 Skapade grunden för: dagens atommodell Heisenberg/ Schrödinger 1926 Utvecklade Bohrs atom modell Orbitalmodell

Atommodellens utveckling James Chadwic 1932 Upptäckte neutronen Idag Idag kan vi se atomen Ex. Sveptunnelmikroskop.

Atomens byggnad En atom består av tre saker (elementpartiklar): Elektroner (laddning -1; Negativt laddade) Protoner (laddning +1; Positivt laddade) Neutroner (laddning 0; Oladdade)

Atomens byggnad Atomkärnan Protoner (+1) Neutroner (0) Elektronskalet Elektroner (-1)

Atomens olika skal De olika skalen: K, L, M, N, O, P K = 2 styck elektroner L = 8 stycken elektroner M = 18 stycken elektroner N = 32 stycken elektroner o.s.v. De olika skalen är olika energinivåer!

Valenselektroner Det innersta skalet (K-skalet) har mest 2 elektroner. Det andra skalet (L-Skalet) kan ha som mest 8 elektroner om det är det yttersta skalet. Elektroner i det yttersta skalet kallas valenselektroner. Alla atomer strävar att uppnå Ädelgasstruktur de försöker att få 8 elektroner i det ytterstaskalet (förutom K-skalet => Enbart 2).

Valenselektroner

Ädelgasstruktur Ädelgasstruktur är när det yttersta skalet är fullt, det vill säga 8 elektroner (förutom K-skalets 2). Detta är den struktur som ämnena helium, neon, argon osv. har (grupp 18, periodiska systemet). Alla andra grundämnen eftersträvar ädelgasstruktur, vilket de får genom att ge eller ta elektroner (Oktettregeln!) Detta medför att alla ämnen i grupp 1 vill ge en elektron och alla ämnen i grupp 17 vill ta en elektron. Detta medför att de helst vill vara i jonform!

Joner, vad är det? Atomer har laddning noll (lika många protoner (+1) som elektroner (-1) = 0). Joner är: atomer med för många eller för få elektroner. + Jon (Positiv jon) För lite elektroner = gett bort elektron - Jon (Negativ jon) För många elektroner = har tagit elektron

Hur bildas joner? Atomer med nästan tomma yttre elektronskal har en tendens at lämna ifrån sig elektroner. Atomer med nästan fulla yttre elektronskal har en tendens att gärna plocka upp extra elektroner. Joner bildas därför genom att en atom ger ifrån eller tar upp elektroner.

Kemiska tecken Alla grundämnen har ett kemiskt tecken som består av en eller två bokstäver. De kemiska tecknen infördes av svensken Jacob Berzelius under 1800-talet. Man kan se de kemiska tecknen som praktiska förkortningar.

Atomnummer Varje ämne har ett speciellt antal protoner (atomnummer). Masstal Antalet neutroner kan variera (Neutrala => Påverkar inte laddningen) Kemiskt tecken Elektronerna ska vara lika många som protonerna i en atom (annars jon!). Masstal är summan av antalet protoner och neutroner. Atomnummer

Isotoper Antalet neutroner kan variera! De vanligaste isotoperna står i periodiska systemet (oftast samma antal neutroner som protoner!) Vissa isotoper är radioaktiva exempelvis C-14 Vanligaste isotopen

Vätets isotoper

Masstal Masstal är enkelt summan av antalet protoner och neutroner. Masstal Elementpartiklarna väger var och ett ofantligt lite: Kemiskt tecken 1 proton (+) = 1,637 x 10-27 kg Detta är ett olämpligt mått då det blir så stort att skriva ut. Atomnummer

Masstal Därför har man infört enheten [u] som är exakt 1/12 del av vikten på en 12 C atom. Masstal Då atomen består av 6 Neutroner och 6 Protoner, kommer därför protonen och neutronen att väga ungefär 1 u. Kemiskt tecken Varje grundämne i periodiska systemet har ett unikt masstal. Atomnummer

Det periodiska systemet Under 1800-talet sorterade den ryska kemisten Dmitrij Mendelejev alla grundämnen efter dess vikt. Han upptäckte att vissa egenskaper hos ett grundämne återkom regelbundet. Därför kallade han sitt system för det periodiska systemet. I det periodiska systemet kallas de lodräta kolumnerna för grupper och de vågräta raderna för perioder. Idag finns det 118 erkända grundämnen.

Det periodiska systemet Period Horisontalt (Vänster => Höger) Delas in efter antalet elektronskal som används. Ämnena i samma period har liknande atommassor, med olika kemiska egenskaper. Grupp Lodrätt (Uppåt => Nedåt) Gruppen som ett ämne tillhör delas efter ämnenas egenskaper.

Det periodiska systemet

Det periodiska systemet Alkalimetaller (grupp 1) mycket reaktiva (vill ge 1 valenselektron) Ex: Litium, Natrium, Kalium, Rubidium, Cesium & Francium Alkaliska jordartsmetaller (grupp 2) något mindre reaktiva (vill ge 2 valenselektroner). Ex: Magnesium, Kalcium & Radium Övergångsmetaller (grupp 3-12) salter (jonföreningar) är oftast färgade. Ex: Koppar, Järn, Guld & Silver. Kan bilda mer än 1 sorts joner

Det periodiska systemet Övrig metall, Metalloid och Icke metaller (grupp 13-16) Övrig metall Ex: Aluminium, Bly och Tenn Mer elektronpositiva än övergånsgsmetallerna, men mindre än alkalimetallerna och alkaliska jordartsmetallerna. Metalloid (metalliknande) Ex: Bor, Kisel & Arsenik Icke metaller grundämnen som saknar metalliska egenskaper Ex: Väte, Kol, Syre, Svavel.

Det periodiska systemet Halogener (grupp 17) de är mycket reaktiva som alkalimetallerna (vill ta en elektron) och mycket giftiga i ren form. Ex: Fluor, Klor & Jod. Ädelgaser (grupp 18) Uppfyller oktettregeln (8 valenselektroner) Reagerar ogärna eller inte allas, då de ej behöver ta upp eller avge elektroner. Ex: Helium, Neon, Argon & Radon.

Atomen: Sammanfattning