3.1 Atoommodel

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 3

3.1 Atoommodel

Programma

Activiteit	Doel	Tijdsduur
-Atoombouw	Nieuwe leerdoelen introduceren	20 min
-Periodiek Systeem		15 min
-Oefenen	Nieuwe leerdoelen verwerken	15 min

Leerdoelen

Wat behandelen we vandaag?

• Je kunt de bouw van een atoom beschrijven.
  
• Je kunt de begrippen atoomnummer, massagetal en isotoop gebruiken.
  
• Je kunt de opbouw van het periodiek systeem beschrijven.
  
• Je weet tot welke groep de halogenen en edelgassen behoren.
  
• Je weet dat atoomsoorten zijn in te delen in metalen en niet-metalen en kunt in het periodiek systeem die verdeling globaal aangeven.

Waar bestaat het universum uit?

99,99% = leegte

0,01% = materie

Leegte bestaat uit een

afwezigheid van deeltjes.

Waar bestaat materie uit?

Bouwstenen materie

Een groot deel van de deeltjes in het universum bestaat uit moleculen (deeltjes).

Bouwstenen materie

Maar moleculen bestaan natuurlijk ook weer ergens uit, namelijk atomen!

Is er iets kleiners dan atomen?

Jazeker! Een atoom bestaat uit 2 onderdelen:

1. De atoomkern (nucleus), de atoomkern bevat 2
soorten deeltjes:

• Proton(p⁺): een positief geladen deeltje.
  
• Neutron(n⁰): een ongeladen deeltje.
  

2. De elektronenwolk, de elektronenwolk bevat maar 1 soort deeltje:

• Elektron(e⁻): een negatief geladen deeltje dat rond de kern beweegt.

Elektronenwolk

In een elektronenwolk bewegen elektronen om de kern heen.

• Elektronen zitten in verschillende schillen in een elektronenwolk.
  
• De schillen worden van binnen naar buiten toe gevuld met elektronen.
• Elke schil heeft een eigen letter.
  
• Elektronen in de buitenste schil heten valentie-elektronen.

Ladingen

Zoals we eerder zagen hebben protonen en elektronen een lading.

• Elke proton heeft 1 positieve lading (1+)
  
• Elke elektron heeft 1 negatieve lading (1-)
  

Wanneer atomen  neutraal geladen zijn, hebben ze een lading van 0.

• Dit betekent dat er dan in een atoom evenveel protonen als elektronen moet zitten.
  
• Dus: aantal protonen = aantal elektronen
• Een atoom is dan elektrisch neutraal

Waar zitten welke deeltjes?

Kern

Wolk

Protonen

Elektronen

Neutronen

Hoe heten de elektronen in de buitenste schil?

Als een elektrisch neutraal atoom 10 protonen heeft. Hoeveel elektronen heeft het dan?

1. 5
2. 10
3. 15
4. 20

Massagetal

• Uit een eerdere dia weten we dat in een neutraal atoom het aantal protonen = aantal elektronen.
• Dus als je 6 protonen hebt, heb je ook 6 elektronen.
  
• Maar niet altijd is het aantal protonen ≠ aantal neutronen.
• Atomen hebben namelijk isotopen!
• Isotopen = hetzelfde atoomsoort, verschillende hoeveelheid neutronen.

Bijvoorbeeld: Een koolstofatoom bestaat altijd uit 6 protonen. Maar sommige koolstofatomen bevatten 6 neutronen, en andere bevatten 7 neutronen.

Massagetal

Hoe weet je wanneer je te maken hebt met andere hoeveelheden neutronen?

Massagetal = aantal protonen + aantal neutronen

Het massagetal geeft dus aan hoeveel neutronen een atoom heeft.

• Wetenschappelijke notaties: C-13, ¹³C, ¹³₆C

De wetenschappelijke notatie geeft dus eigenlijk het volgende aan: hoeveel protonen, neutronen en elektronen je hebt.

Handige simulatie

Een atoom bouwen

De link hierboven brengt je naar een site waar je zelf een atoom kan bouwen, om te kijken of je het helemaal snapt.

Een zuurstofatoom heeft 8 protonen, 9 neutronen en 8 elektronen, wat is het massagetal?

1. 1
2. 10
3. 16
4. 17

Atomen

Atomen kunnen verschillen in hoeveel protonen, neutronen en elektronen ze hebben!

• Sommige atomen hebben 1 van elk
  
• Sommige atomen hebben 25 protonen, neutronen en elektronen
  
• Sommigen hebben 68 protonen , 80 neutronen en 68 elektronen
  
• De hoeveelheid combinaties zijn groot!
  

Hoe deel je atomen in?

Indelen atomen

Atomen deel je op in elementen:

• Atomen die maar 1 proton hebben horen bij het element waterstof (H). Het zijn dus een waterstofatomen.
  
• Atomen die 6 protonen hebben horen bij het element koolstof (C). het zijn dus een koolstofatomen.
  
• Elementen hebben afkortingen in de vorm van 1 hoofdletter en soms 1 kleine letter erbij!
  
• In totaal zijn er (tot nu toe) 118 elementen!
  

Al deze elementen staan mooi weergegeven in het periodiek systeem! (zie Binas)

Ordening

Getallen gaan van linksboven naar rechtsonder.

Het getal dat er staat heet het atoomnummer.

• atoomnummer = aantal protonen.

2 rijen eronder horen ertussen te staan.

Periodiek systeem

• Tot nu toe 118 elementen ontdekt, eerste 95 natuurlijk, laatste 23 synthetisch
  
  
• Elementen gerangschikt op eigenschappen
  
  
• Verticaal: perioden
  
  
• Horizontaal: groepen (elementen in dezelfde groep hebben overeenkomstige eigenschappen)
  

Groepen

Elementen die in dezelfde groep staan hebben gelijknamige eigenschappen.

Sommige groepen hebben namen:

• Groep 1 (behalve H): alkalimetalen. Reageren goed met groep 17. Reageren goed met zuurstof. Exploderend wanneer het in contact komt met water.
  
• Groep 2: aardalkalimetalen. Reageren goed met groep 16.
  
• Groep 17: Halogenen. Reageren heel goed met groep 1.
  
• Groep 18: Edelgassen. Reageren nergens mee! Hebben allemaal 8 elektronen in de buitenste schil zitten (behalve He).

Metalen & niet-metalen

Tenslotte kan je het periodiek systeem nog onderverdelen in 2 categorieën:

Metalen en niet-metalen!

• Links van de gele lijn zijn alle metalen (behalve H).
• Rechts van de gele lijn zijn niet-metalen.

Achterin je boek staat het periodiek systeem!

Zet de juiste namen bij de juiste groepen.

Groep 1

Groep 2

Groep 17

Groep 18

Edelgassen

Alkali metalen

Halogenen

Aardalkali metalen

Welk element is atoomnummer 26?

1. ijzer
2. mangaan
3. kobalt
4. ruthenium

Is atoomnummer 25 een metaal of een niet-metaal?

1. Metaal
2. Niet-metaal

Oefeningen

Wie?	Zelfstandig of duo's in rust.
Wat?
Hoe?	Uit het boek.
Hulp?	Docent
Tijd?	Tot 5 minuten voor eindtijd.
Uitkomst?	Je beheerst de gestelde leerdoelen.
Klaar?	Werken aan een ander vak.

Hoofdstuk 3 paragraaf 1:
1 t/m 9

Welke leerdoelen beheers je nu?

Deze leerdoelen beheers ik nu al

Deze leerdoelen beheers ik nog niet. Dus ga ik hier nog mee verder oefenen/lezen. Anders vraag ik hulp aan de docent.

Je kunt de bouw van een atoom beschrijven.

Je weet tot welke groep de halogenen en edelgassen behoren.

Je weet dat atoomsoorten zijn in te delen in metalen en niet-metalen en kunt in het periodiek systeem die verdeling globaal aangeven.

Je kunt de opbouw van het periodiek systeem beschrijven.

Je kunt de begrippen atoomnummer, massagetal en isotoop gebruiken.