L'elemento sodio è nel gruppo dei metalli alcalini della tavola periodica. Comprende circa il 2,8 per cento della crosta terrestre. In apparenza, il sodio è un metallo morbido bianco-argenteo. La sua formula atomica è Na. La creazione di un modello 3D dell'atomo di sodio fornisce un'esperienza pratica interattiva che è sia perspicace che istruttiva.
I modelli tridimensionali sono repliche visualizzate di come potrebbe apparire la struttura atomica di un elemento. Si basano sul modello di Bohr dell'atomo. Il fisico danese Niels Bohr (1885-1962) fu il primo a concettualizzare l'illustrazione del modello planetario dell'atomo. Il modello di Bohr essenzialmente divide l'atomo in una nuvola di elettroni e un nucleo. Il nucleo contiene i protoni e i neutroni. La nuvola di elettroni è dove si possono trovare gli elettroni. Gli elettroni ruotano attorno al nucleo atomico in orbite stabili, o gusci. Sebbene il modello di Bohr abbia subito numerose modifiche nel corso degli anni, i suoi principi di base sono ancora utilizzati quando si insegnano i fondamenti della struttura atomica. Per questo motivo, il modello di Bohr viene utilizzato per illustrare come ideare un modello 3D dell'atomo di sodio.
Assemblare i materiali necessari. Questi includono batuffoli di cotone di arti e mestieri di diverse tonalità per rappresentare gli elettroni, i protoni e i neutroni. Protoni e neutroni hanno dimensioni uguali, mentre gli elettroni sono più piccoli sia dei protoni che dei neutroni. Quindi, scegli batuffoli di cotone artigianale di dimensioni appropriate per simulare tali differenze di dimensioni. Per quanto riguarda i "gusci" della nuvola elettronica, possono essere tagliati, usando le forbici, da cartone o cartoncino spesso. Allo stesso modo, assicurati di avere una corda a portata di mano. Usa lo spago per legare i gusci degli elettroni in cerchi concentrici per simulare le orbite attorno al nucleo. La colla attacca i batuffoli di cotone artigianale alle regioni corrispondenti.
Individua il sodio sulla tavola periodica per determinarne il numero atomico. Il numero atomico di un elemento suggerirà il numero di protoni e il numero di elettroni che ha. Ricorda che un atomo stabile e neutro ha un numero uguale di elettroni a protoni. Di conseguenza, il numero atomico 11 del sodio indica che ha un numero uguale di 11 protoni e 11 elettroni.
Trova il numero di neutroni che ha il sodio, osservando prima il suo peso atomico sulla tavola periodica. Il sodio ha il peso atomico di circa 23. Ciò significa che il suo nucleo ha 12 neutroni, poiché 23 meno 11 protoni equivalgono a 12 neutroni. Ora che hai determinato il numero di protoni e neutroni, scegli di creare un nucleo di 11 protoni di colore giallo e 12 neutroni di colore verde, come illustrato nella foto.
Crea i gusci di elettroni che circondano il nucleo dell'atomo di sodio. In chimica e fisica atomica, i gusci di elettroni corrispondono ai principali livelli energetici in cui gli elettroni orbitano attorno al nucleo atomico. Inoltre, ciascuno di questi gusci è occupato da un numero fisso di elettroni. La regola generale è che l'ennesimo guscio può contenere fino a 2 elettroni (n-quadrato). Quindi, il primo guscio, che è il guscio più interno, contiene un massimo di due elettroni. Successivamente, il secondo guscio contiene un massimo di otto elettroni. Questo è seguito dal terzo guscio, che contiene un massimo di 18 elettroni. Poiché il sodio ha 11 elettroni, il suo primo guscio sarà completamente occupato da due elettroni. Questo è seguito dal suo secondo guscio che è completamente occupato da otto elettroni, lasciando così il suo terzo guscio con un solo elettrone, come mostrato nell'illustrazione fornita.