§2.4 - Atoombouw VWO

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

§2.4 Atoombouw

Je leert:

- verschillende atoommodellen om een atoom te beschrijven

- met protonen, neutronen en elektronen een atoom te beschrijven

- berekeningen aan atomen uit te voeren met atoomnummer en massagetal

- uitleggen wat isotopen zijn

- waarom atoomsoorten een relatieve atoommassa hebben

§2.4 Atoombouw

In §2.2 en §2.3 leerde je dat moleculen uit atomen zijn opgebouwd.

In §2.4 leer je dat ook ATOMEN uit nog kleinere deeltjes zijn opgebouwd:

                  - protonen

                  - neutronen

                  - elektronen

Er zijn in totaal 118 atomen. Hoe zijn deze atomen opgebouwd 

uit protonen, neutronen en elektronen en waarin zijn zij anders?

Verschillende atoommodellen: 

het atoommodel van Dalton

John Dalton had een atoommodel bedacht waarbij alle atomen werden voorgesteld als MASSIEVE BOLLEN.

Je kan je dit voorstellen als knikkers.

Elke atoom had zijn eigen massa en zijn eigen diameter (=grootte).

Dalton bedacht kleuren voor de atomen.

Die kleuren gebruiken we nu nog in molecuul bouwdozen:

De verschillende atoommodellen: 

het atoommodel van Thomson

John Thomson had ontdekt dat er negatieve geladen deeltjes uit een atoom verwijderd kunnen worden. Dit klopte niet met het model van Dalton van massieve bollen dus moest er een nieuw "model" worden bedacht.

Thomson bedacht dat de negatieve geladen deeltjes 

voor te stellen zijn als krenten in een krentenbol, 

die dus uit een atoom verwijderd kunnen worden.

Dit was revolutionair omdat hieruit bleek 

dat atomen uit nog kleinere deeltjes bestaan.

De verschillende atoommodellen: 

het atoommodel van Rutherford

Ernest Rutherford had ontdekt dat de atomen geen massieve bollen kunnen zijn.

Hij had dit ontdekt omdat alle radioactieve deeltjes recht door een atoom gaan. Als atomen massieve bollen zouden zijn, dan moeten alle radioactieve deeltjes terugkaatsen, zoals jij ook terugkaatst van een dichte muur.

                                                      deeltjes konden 'gewoon' door

                                                      atomen heen zonder dat atomen

                                                      stuk gingen.

De verschillende atoommodellen: 

het atoommodel van Rutherford

Omdat radioactieve deeltjes gewoon door atomen heen gaan maar atomen wel massa hebben, bedacht Rutherford dat alle massa van een atoom in een kleine kern zit. 99% van het atoom is "leeg" en heeft geen massa.

De grootte van de kern en een atoom is dan hetzelfde als een mug op de middenstip van een groot voetbalstadion. 

De verschillende atoommodellen: 

het atoommodel van Rutherford

Alle massa zit dus in de kern.

Er was ook ontdekt dat er "massaloze" deeltjes zweven in de lege ruimte rondom de kern.

Deze massaloze deeltjes heten ELEKTRONEN en hebben een elektrische lading van -1.

Omdat atomen zelf neutraal zijn (=geen lading) hebben moet er dus ook positieve lading in een atoom zitten: Dit zijn de PROTONEN en hebben elektrische lading +1.

De verschillende atoommodellen: 

het atoommodel van Rutherford

Een paar jaar later werd ook nog ontdekt dat er 

 NEUTRONEN zijn.

Deze hebben geen elektrische lading (=zijn neutraal). 

Neutronen zitten ook in de kern.

                                       Het atoommodel van Rutherford kan je 

                                        dus als volgt voorstellen:

De verschillende atoommodellen: 

het atoommodel van Bohr

Niels Bohr heeft het atoommodel nog iets beter verbeterd.

Hij ontdekte dat elektronen niet zomaar om de kern zweven, maar deze zitten in speciale schillen om de kern.

Je kan dit voorstellen als de planeten die cirkelen om de zon:

Drie verschillende atoommodellen: 

het atoommodel van Bohr

             en in de kern zitten dan de PROTONEN en NEUTRONEN

Hoeveel protonen, neutronen en elektronen per atoom?

Nu je weet WAAR de protonen, neutronen en elektronen zitten in een atoom, is het nog belangrijk dat je kunt bepalen HOEVEEL er van ieder deeltje aanwezig is.

We zien hier zuurstof (=O).

Het atoomnummer is 8 (omcirkeld)

Dat betekent dat er 8 PROTONEN zijn.

Er zijn in een atoom EVENVEEL PROTONEN en ELEKTRONEN

Hoeveel protonen, neutronen en elektronen per atoom?

We zien hier zuurstof (=O).

Het massagetal is 16 (omcirkeld)

Dat betekent dat er  16 PROTONEN + NEUTRONEN zijn.

Bij de vorige slide wisten we al dat er 8 protonen

zijn.

Dus dit atoom heeft (16-8=) 8 NEUTRONEN

Hoeveel protonen heeft een stikstof (=N) atoom?

1. 14
2. 21
3. 7
4. Geen idee

Hoeveel neutronen heeft een fluor (=F) atoom?

1. 19
2. 10
3. 9
4. Geen idee

Hoeveel elektronen heeft een koolstof (=C) atoom?

1. 12
2. 24
3. 6
4. Geen idee

Isotopen?

Isotopen zijn atomen die HETZELFDE AANTAL PROTONEN EN ELEKTRONEN hebben maar een VERSCHILLEND AANTAL NEUTRONEN en dus een verschillende massa.

Weergave van verschillende isotopen: 

Je kan isotopen ook zo opschrijven:             C-12          C-13           C-14

Relatieve atoommassa door isotopen

Protonen en neutronen hebben allebei een massa van 1 u.

Elektronen hebben geen massa (dus 0 u).

Omdat er isotopen (=andere neutronen dus andere massa) van atoomsoorten zijn, moet je de gemiddelde atoommassa kunnen uitrekenen.

Relatieve atoommassa door isotopen

Bijvoorbeeld de atoomsoort chloor (=Cl).

In de natuur komen deze twee isotopen voor:

- 75% in de vorm van Cl-35

- 25% in de vorm van Cl-37

De gemiddelde atoommassa is dan:

Gemiddelde atoommassa = 0,75 * 35 + 0,25 * 37 = 35,5

Wat is de relatieve atoommassa van Boor (=Br)?
19,9% als Br-10 en 80,1% als Br-11

1. 10,2
2. 10,5
3. 10,8
4. 1080

Wat is de relatieve atoommassa van magnesium (=Mg)?
79% als Mg-24, 10% als Mg-25 en 11% als Mg-26

0