O elemento sódio está no grupo dos metais alcalinos da tabela periódica. Compreende aproximadamente 2,8 por cento da crosta terrestre. Na aparência, o sódio é um metal branco prateado macio. Sua fórmula atômica é Na. A criação de um modelo 3D do átomo de sódio fornece uma experiência prática interativa que é perspicaz e informativa.
Modelos tridimensionais são réplicas visualizadas de como pode ser a estrutura atômica de um elemento. Eles são baseados no modelo de átomo de Bohr. O físico dinamarquês Niels Bohr (1885-1962) foi o primeiro a conceituar a ilustração do modelo planetário do átomo. O modelo de Bohr essencialmente divide o átomo em uma nuvem de elétrons e um núcleo. O núcleo contém os prótons e nêutrons. A nuvem de elétrons é onde os elétrons podem ser encontrados. Os elétrons giram em torno do núcleo atômico em órbitas estáveis, ou camadas. Embora o modelo de Bohr tenha sofrido inúmeras modificações ao longo dos anos, seus princípios básicos ainda são usados para ensinar os fundamentos da estrutura atômica. Por esta razão, o modelo de Bohr é usado para ilustrar como conceber um modelo 3D do átomo de sódio.
Reúna os materiais necessários. Isso inclui bolas de algodão artesanais de diferentes matizes para representar os elétrons, prótons e nêutrons. Prótons e nêutrons são iguais em tamanho, enquanto os elétrons são menores do que prótons e nêutrons. Portanto, escolha bolas de algodão artesanais de tamanho apropriado para simular essas diferenças de tamanho. Já as “conchas” da nuvem de elétrons podem ser cortadas, com tesoura, de papelão ou cartolina grossa. Da mesma forma, certifique-se de ter o barbante em mãos. Use barbante para amarrar as camadas de elétrons em círculos concêntricos para simular órbitas ao redor do núcleo. A cola fixa as bolas de algodão artesanal às suas regiões correspondentes.
Localize o sódio na tabela periódica para determinar seu número atômico. O número atômico de um elemento indicará o número de prótons e o número de elétrons que ele possui. Lembre-se de que um átomo estável e neutro tem um número igual de elétrons a prótons. Consequentemente, o número atômico do sódio de 11 indica que ele tem um número igual de 11 prótons e 11 elétrons.
Encontre o número de nêutrons que o sódio possui, observando primeiro seu peso atômico na tabela periódica. O sódio tem peso atômico de cerca de 23. Isso significa que seu núcleo tem 12 nêutrons, já que 23 menos 11 prótons equivalem a 12 nêutrons. Agora que você determinou o número de prótons e nêutrons, escolha criar um núcleo de 11 prótons de cor amarela e 12 nêutrons de cor verde, conforme mostrado na foto.
Crie as camadas de elétrons que circundam o núcleo do átomo de sódio. Na química e na física atômica, as camadas de elétrons correspondem aos principais níveis de energia onde os elétrons orbitam ao redor do núcleo atômico. Além disso, cada uma dessas camadas é ocupada por um número fixo de elétrons. A regra geral é que a enésima camada pode conter até 2 elétrons (n-quadrados). Assim, a primeira camada, que é a camada mais interna, contém no máximo dois elétrons. Em seguida, a segunda camada contém no máximo oito elétrons. Isso é seguido pela terceira camada, que contém no máximo 18 elétrons. Como o sódio tem 11 elétrons, sua primeira camada será totalmente ocupada por dois elétrons. Isso é seguido por sua segunda camada sendo totalmente ocupada por oito elétrons, deixando sua terceira camada com apenas um elétron, como pode ser visto na ilustração fornecida.