Naatriumelement kuulub perioodilisustabeli leelismetallide rühma. See moodustab umbes 2,8 protsenti maakoorest. Välimuselt on naatrium pehme hõbevalge metall. Selle aatomivalem on Na. Naatriumatomi 3D-mudeli loomine pakub interaktiivset praktilist kogemust, mis on nii ülevaatlik kui ka informatiivne.
Kolmemõõtmelised mudelid on visualiseeritud koopiad sellest, milline võib olla elemendi aatomi struktuur. Need põhinevad aatomi Bohri mudelil. Taani füüsik Niels Bohr (1885-1962) oli esimene, kes kontseptualiseeris aatomi planeedimudeli illustratsiooni. Bohri mudel jagab aatomi sisuliselt elektronpilveks ja tuumaks. Tuum sisaldab prootoneid ja neutroneid. Elektronpilv on koht, kus elektrone võib leida. Elektronid pöörlevad aatomituuma ümber stabiilsete orbiitide või kestade kujul. Kuigi Bohri mudelit on aastate jooksul läbi viidud arvukalt modifikatsioone, toetutakse aatomi struktuuri aluste õpetamisel endiselt selle aluspõhimõtetele. Sel põhjusel illustreeritakse naatriumatomi 3D-mudeli väljatöötamist Bohri mudeli abil.
Pange kokku vajalikud materjalid. Nende hulka kuuluvad erineva tooniga kunsti- ja käsitööpallid, mis esindavad elektrone, prootoneid ja neutroneid. Prootonite ja neutronite suurus on võrdne, samas kui elektronid on väiksemad kui prootonid ja neutronid. Seetõttu valige nende suuruste erinevuste simuleerimiseks sobiva suurusega käsitööpuuvillapallid. Mis puutub elektronpilve “kestadesse”, siis neid saab kääride abil lõigata papist või paksust plakatist. Samamoodi veenduge, et nöör oleks käes. Kasutage stringi elektronide kestade sidumiseks kontsentrilistes ringides, et simuleerida tuuma ümber orbiite. Liim kinnitab käsitööpuuvillapallid nende vastavatesse piirkondadesse.
Selle aatomnumbri määramiseks leidke perioodilisest tabelist naatrium. Elemendi aatomnumber vihjab prootonite ja selles olevate elektronide arvule. Pidage meeles, et stabiilsel, neutraalsel aatomil on võrdne elektronide ja prootonite arv. Järelikult näitab naatriumi aatomnumber 11, et sellel on võrdne arv 11 prootonit ja 11 elektroni.
Leidke naatriumi neutronite arv, vaadates esmalt perioodilise tabeli aatommassi. Naatriumi aatommass on umbes 23. See tähendab, et selle tuumas on 12 neutronit, kuna 23 miinus 11 prootonit võrdub 12 neutroniga. Nüüd, kui olete prootonite ja neutronite arvu määranud, valige fotol kujutatud tuum 11 kollasest prootonist ja 12 rohelisest neutronist.
Meisterdage elektroni kestad, mis ümbritsevad naatriumatuuma tuuma. Keemias ja aatomifüüsikas vastavad elektronkestad peamistele energiatasemetele, kus elektronid tiirlevad ümber aatomituuma. Pealegi on kõik need kestad hõivatud kindla arvu elektronidega. Üldine rusikareegel on see, et n-ks kest mahutab kuni 2 (n-ruutu) elektroni. Seega mahutab esimene kest, mis on sisim kest, maksimaalselt kahte elektroni. Järgmine, teine kest mahutab maksimaalselt kaheksa elektroni. Sellele järgneb kolmas kest, mis mahutab maksimaalselt 18 elektroni. Kuna naatriumil on 11 elektroni, hõivavad selle esimese kesta täielikult kaks elektroni. Sellele järgneb, et tema teine kest on täielikult hõivatud kaheksa elektroniga, jättes selle kolmanda kestaga ainult ühe elektroni, nagu näha toodud joonisel.