Atomen i allmänhet

Nedanstående innehåll är skapat av Mimers Brunns besökare. Kommentera arbete

Atomen

Allmänt:
Atomerna är naturens egna byggstenar. Exakt ALLT är uppbyggt av atomer, och dom är så små att man inte kan se dom med starkaste mikroskopet. Ett knappnålshuvud är uppbyggt av sextio triljoner, alltså 60 000 000 000 000 000 000 st. atomer!!!!!!! Det finns lite mer än 100 olika atomer, så alla atomer är inte likadana. Vissa är större och väger mer än andra.
Ämnen som bara innehåller en sorts atomer är s.k. grundämnen. Vi känner till ca 110 grundämnen, och 90 av dom kan man hitta i naturen. De ämnen som inte är grundämnen är uppbyggda av mer än en sorts atomer, dom kallas kemiska föreningar. Varje grundämne har ett eget s.k. Kemiskt tecken som är de samma överallt på hela jorden. Det kemiska tecknet består av en eller två bokstäver, oftast från det latinska namnet på ämnet. I vissa grundämnen är atomerna samlade i grupper som man kallar molekyler. Formeln för en molekyl visar hur den är uppbyggd. T.ex. Vätgasmolekylen består av två väteatomer och har formeln H2. Även kemiska föreningar är uppbyggda av molekyler t.ex. H2O visar att vattenmolekylen är uppbyggd av två väteatomer och en syreatom.

Varje grundämne har ett bestämt antal protoner i sin atom kärna. Ämnets atomnummer bestäms av antalet protoner i atomkärnan. Eftersom atomen i sin helhet är neutral anger också atom nr. det totala antalet av elektroner (det finns lika många elektroner som protoner). Alla atomer har protoner och neutroner i kärnan. Antalet protoner hos ett grundämne är alltid samma, men antalet neutroner kan variera. För att ange hur en viss atomkärna är uppbyggd har man förutom atomnumret också infört masstal. Masstalet anger summan av antal protoner och neutroner i atomkärnan. T.ex. 42H, där 4: an är masstalet (antalet protoner & neutroner) och 2: an är atomnumret (antalet protoner, alltså också elektroner).

Atomens uppbyggnad:
Atomen är uppbyggd av små, små delar s.k. ”Elementarpartiklar.” Men de viktigaste delarna är protoner, neutroner och elektroner.
I mitten av atomen finns en atomkärna, den innehåller protoner (positivt laddade+) och neutroner (neutrala).
Elektronerna (negativt laddade-) rör sig runt kärnan i ett område som kallas elektronhölje. Elektronhöljet ser ut som ett moln runt atomkärnan.

Den danske fysikern Niels Bohrs visade att elektronerna var fördelade i s.k. elektronskal. De tre första skalen kallas K, L, M. I de olika skalen ryms det olika antal elektroner och i skal K ryms 2 elektroner. I skal L ryms 8 elektroner och i skal M får det plats 18 e-.
Det är alltid lika många protoner och elektroner i en atom, vilket gör att atomen i sin helhet är elektriskt neutral.



Hur bildas en jon?
Alla atomer vill få sitt yttersta elektronskal fullt. Då har dom nått ädelgasstruktur. Dom kommer att likna en ädelgas i sin uppbyggnad, och då är dom perfekta. Många atomer vill gärna plocka åt sig extra elektroner samtidigt som andra vill släppa ifrån sig några elektroner. Det är oftast metaller och väte som vill ge ifrån sig elektroner, samtidigt som icke-metaller vi plocka på sig elektroner.

I grupp 1 i det periodiska systemet har alla ämnen en elektron i sitt yttersta skal. Dessa ämnen uppnår ädelgasstruktur genom att lämna ifrån sig den där elektronen. För att dom har bara en elektron i L skalet, där det ryms 8 st. Så när dom lämnar ifrån sig sin elektron blir ämnet en positiv jon.

T.ex. Natriumatomen (Na) som har en elektron som cirkulerar i det yttre skalet lämnar ifrån sig den elektronen. Då uppnår natriumatomen ädelgasstruktur och blir en positivt laddad natriumjon (Na+).

I grupp 7 i det periodiska systemet har alla ämnen sju elektroner i sitt yttre skal. Dessa ämnen uppnår ädelgasstruktur genom att ta upp en elektron, frö då har dom fått sitt yttersta skal fyllt. Så när dom ta emot en elektron blir ämnet negativt laddat.

T.ex. Kloratomen (Cl) som har sju elektroner i sitt yttersta skal tar emot en elektron. Då uppnår kloratomen ädelgasstruktur och bli en negativt laddad kloridjon (Cl-).
Ämnen som står i grupp 2 har två elektroner. Dom uppnår ädelgasstruktur genom att lämna ifrån sig dom två elektronerna. Då blir jonladdningen 2+.
T.ex. Magnesiumatom (Mg) lämnar ifrån sig de två elektronerna och bli magnesiumjoner (Mg2+).
Ämnena som står i grupp 6 har sex elektroner i sitt yttersta skal. Dom uppnår ädelgasstruktur om dom tar till sig två elektroner, då bli dom joner med laddningen 2-.
T.ex. Syreatom (O) tar till sig två elektroner och bli en negativt laddad oxidjon (O2-).

Positiva och negativa laddningar:
Atomer är som sagt neutralt laddade, d.v.s. att dom är uppbyggda av lika många protoner + som elektroner -. När atomen blir av med elektroner får den underskott av elektroner och den blir positivt laddat.
T.ex. När man borstar håret kan håret ibland bli elektriskt och stå rakt upp. Borsten drar loss elektroner från atomerna i hårstråna. Elektronerna fastnar på borsten, som får överskott på elektroner och blir negativt laddad. Håret som har blivit av med elektroner får underskott på elektroner och blir positivt laddad.

Jonförening:
Natrium reagerar med klor:
Natrium är en metall som hör till grupp 1 i det periodiska systemet och klor är en gas som tillhör grupp 7. När natrium och klor kommer i kontakt med varandra reagerar ämnena. Efter reaktionen kan man se ett vitt pulver, som är koksalt eller natriumklorid.
Både natrium och klor är mycket farliga, men när dom reagerar med varandra bildas ett ofarligt ämne, som kan användas vid matlagning.

Vid reaktionen släpper natriumatomen sin elektron i sitt yttersta skal och kloratomen tar upp den, och lägger den i sitt yttersta skal. Då har både natriumatomen och kloratomen fått sina yttersta skal fyllda, vilket innebär att dom har uppnått ädelgasstruktur. Natriumatomen har blivit en positiv natriumjon och kloratomen har blivit en negativ klorjon.
Nu har jonerna olika laddning, så dom dras till varandra, och dom ”ordnar in sig i en kubisk kristall mönster (som är utmärkande för natriumklorid)”. Formeln för natriumklorid är Na+Cl-.

Molekylförening:
När metaller reagerar med ickemetaller lämnar metallerna elektroner som tas upp av ickemetallerna. Då bildas joner med olika laddningar som slår sig samman till jonföreningar.
Men ickemetallerna, till höger i det periodiska systemet kan slå sig samman med varandra och bilda molekyler.

Men de händer bara när det inte är några atomer som vill lämna ifrån sig elektroner. Atomerna uppnår då ädelgasstruktur, genom att dela på elektroner...