Innhold
Elementet natrium er i alkalimetallgruppen i det periodiske systemet. Den utgjør omtrent 2,8 prosent av jordskorpen. Utseendet er natrium et mykt sølvhvitt metall. Dens atomformel er Na. Å lage en 3D-modell av natriumatom gir en interaktiv hands-on-opplevelse som er både innsiktsfull og informativ.
Bakgrunnsinformasjon
Tredimensjonale modeller er visualiserte kopier av hvordan et elements atomstruktur kan se ut. De er basert på Bohr-modellen av atomet. Den danske fysikeren Niels Bohr (1885-1962) var den første som konseptualiserte den planetariske modellillustrasjonen av atomet. Bohr-modellen deler essensen essensielt i en elektronsky og en kjerne. Kjernen inneholder protonene og nøytronene. Elektronskyen er der elektronene kan bli funnet. Elektroner kretser rundt atomkjernen i stabile baner eller skjell. Mens Bohr-modellen har gjennomgått en rekke modifikasjoner gjennom årene, er de fortsatt underliggende prinsipper pålitelige når de underviser i grunnleggende elementer i atomstruktur. Av denne grunn blir Bohr-modellen brukt for å illustrere hvordan man skal utforme en 3D-modell av natriumatom.
Tips
Sett sammen materialene som trengs. Disse inkluderer kunst og håndverk bomullsballer i forskjellige fargetoner for å representere elektronene, protonene og nøytronene. Protoner og nøytroner er like store, mens elektronene er mindre enn både protoner og nøytroner. Velg derfor passende bomullsballonger for å simulere størrelsesforskjellene. Når det gjelder “skjellene” til elektronskyen, kan de skjæres med saks fra papp eller tykk plakat. På samme måte må du sørge for å ha streng på hånden. Bruk streng til å binde elektronskjellene i konsentriske sirkler for å simulere baner rundt kjernen. Lim fester bomullsballene til håndverket til de tilsvarende regionene.
Finn natrium på det periodiske systemet for å bestemme atomnummeret. Et elements atomnummer vil antyde antallet protoner og antall elektroner det har. Husk at et stabilt, nøytralt atom har like mange elektroner som protoner. Følgelig indikerer natriumatomnummeret 11 at det har et like stort antall 11 protoner og 11 elektroner.
Finn antall nøytroner som natrium har, ved først å se på atomvekten på det periodiske systemet. Sodium har atomvekten på omtrent 23. Det betyr at kjernen har 12 nøytroner, siden 23 minus 11 protoner tilsvarer 12 nøytroner. Nå som du har bestemt antallet protoner og nøytroner, velger du å lage en kjerne med 11 gulfargede protoner og 12 grønfargede nøytroner, som avbildet på bildet.
Lag elektronskallene som omgir natriumatomens kjerne. I kjemi og atomfysikk tilsvarer elektronskjell de viktigste energinivåene der elektroner går i bane rundt atomkjernen. Dessuten er hver av disse skjellene okkupert av et fast antall elektroner. Den generelle tommelfingerregelen er at det nede skallet kan inneholde opptil 2 (n-kvadratiske) elektroner. Dermed rommer det første skallet, som er det innerste skallet, maksimalt to elektroner. Deretter rommer det andre skallet maksimalt åtte elektroner. Det blir fulgt av det tredje skallet, som rommer maksimalt 18 elektroner. Fordi natrium har 11 elektroner, vil det første skallet være fullstendig okkupert av to elektroner. Det blir fulgt av at det andre skallet er fullstendig okkupert av åtte elektroner, og dermed forlater det tredje skallet med bare ett elektron, som vist på illustrasjonen som følger med.