Element natrij je v skupini alkalijskih kovin periodnega sistema. Obsega približno 2,8 odstotka zemeljske skorje. Natrij je na videz mehka srebrnobela kovina. Njegova atomska formula je Na. Ustvarjanje 3D modela natrijevega atoma ponuja interaktivno praktično izkušnjo, ki je hkrati pronicljiva in informativna.
Tridimenzionalni modeli so vizualizirane kopije, kako bi lahko izgledala atomska struktura elementa. Temeljijo na Bohrovem modelu atoma. Danski fizik Niels Bohr (1885-1962) je prvi zasnoval planetarni model ponazoritve atoma. Bohrov model v bistvu deli atom na elektronski oblak in jedro. Jedro vsebuje protone in nevtrone. V elektronskem oblaku lahko najdemo elektrone. Elektroni se vrtijo okoli atomskega jedra v stabilnih orbiti ali lupinah. Medtem ko je Bohrov model v preteklih letih doživel številne modifikacije, se pri poučevanju osnov atomske strukture še vedno zanašajo na njegova temeljna načela. Iz tega razloga se z Bohrovim modelom ponazori, kako oblikovati 3D model atoma natrija.
Sestavite potrebne materiale. Sem spadajo umetniške in obrtne bombažne kroglice različnih odtenkov, ki predstavljajo elektrone, protone in nevtrone. Protoni in nevtroni so enake velikosti, medtem ko so elektroni manjši od protonov in nevtronov. Zato izberite primerne velikosti bombažnih kroglic, ki bodo simulirale te razlike v velikosti. Kar zadeva "lupine" elektronskega oblaka, jih je mogoče s škarjami izrezati iz kartona ali debele lepenke. Podobno poskrbite, da imate pri roki vrvico. Z vrvico povežite elektronske lupine v koncentrične kroge, da simulirate orbite okoli jedra. Lepilo pritrdi obrtne bombažne kroglice na ustrezna območja.
Poiščite natrij na periodnem sistemu, da določite njegovo atomsko število. Atomsko število elementa bo namignilo na število protonov in število elektronov, ki jih ima. Ne pozabite, da ima stabilen nevtralen atom enako število elektronov kot protoni. Atomsko število natrija 11 torej kaže, da ima enako število 11 protonov in 11 elektronov.
Najdite število nevtronov, ki jih ima natrij, tako da najprej pogledate njegovo atomsko težo na periodnem sistemu. Natrij ima atomsko težo približno 23. To pomeni, da ima njegovo jedro 12 nevtronov, saj je 23 minus 11 protonov enako 12 nevtronom. Zdaj, ko ste določili število protonov in nevtronov, potem izberite, da ustvarite jedro iz 11 rumeno obarvanih protonov in 12 zelenih nevtronov, kot je prikazano na fotografiji.
Izdelajte elektronske lupine, ki obdajajo jedro atoma natrija. V kemiji in atomski fiziki elektronske lupine ustrezajo glavnim nivojem energije, kjer elektroni krožijo okoli atomskega jedra. Poleg tega vsako od teh lupin zaseda določeno število elektronov. Splošno pravilo je, da lahko n-ta lupina zadrži do 2 (n-kvadratna) elektrona. Tako prva lupina, ki je najbolj notranja lupina, vsebuje največ dva elektrona. Nato ima druga lupina največ osem elektronov. Sledi tretja lupina, ki vsebuje največ 18 elektronov. Ker ima natrij 11 elektronov, bosta njegovo prvo lupino v celoti zasedla dva elektrona. Temu sledi njegova druga lupina, ki jo v celoti zasede osem elektronov, tako da tretja lupina ostane le z enim elektronom, kot je razvidno iz ilustracije.
