V31 §2.4 Atoombouw - modellen

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

§2.4 Atoombouw

Je leert:

- vier 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

Atomen bestaan uit kleine deeltjes

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?

Vier 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:

Drie verschillende atoommodellen: 

het atoommodel van Thomson

Joseph John Thomson presenteerde een nieuw atoommodel waarin hij aangaf dat een atoom uit nog kleinere deeltjes bestond. 

N.a.v. experimenten bleek dat negatieve deeltjes uit atoom
konden worden gehaald, dus atoom was geen massieve bol (Dalton). 

Noemde deze negatief geladen deeltjes elektronen. 

Atoom werd nog steeds gezien als massief, maar opgebouwd uit kleinere deeltjes en dus wel deelbaar (in tegenstelling tot Dalton). 

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. 

Het atoommodel van Rutherford

Een paar jaar later werd ook nog ontdekt dat er 

ook 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:

Vier verschillende atoommodellen: 

het atoommodel van Bohr

Niels Bohr heeft het atoommodel nog iets 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:

Het atoommodel van Bohr

             en in de kern zitten dan de PROTONEN en NEUTRONEN

Vier verschillende atoommodellen

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

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 (=ander aantal 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

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

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

Weektaak

Lees §2.4

Maak alle opdrachten van §2.4