Atomen är den minsta materienheten som behåller egenskaperna hos en större helhet. Det är inte odelbart, men delar av atomer, särskilt "bitar" av kärnkomponenter kallas kvarkar, är egentligen bara bra för att göra atomer. Olika typer av atomer kallas element, varav nästan 120 (92 av dem naturligt förekommande) är kända.
Mest materia består av flera atomsorter, ordnade i grupper om två eller fler och med specifika formler; två eller flera atomer kemiskt bundna tillsammans utgör en molekyl. Till exempel har en vattenmolekyl formeln H2O, vilket innebär att den är gjord av grundämnena väte (H) och syre (O) i ett atomförhållande 2 till 1.
Kalcium är ett välkänt element som är viktigt för god benhälsa och andra funktioner i människokroppen. Kalciumatomen är varken en liten eller en särskilt besvärlig atom, vilket gör den till en bra kandidat för att bygga ett tredimensionellt atommodellprojekt för att illustrera de framträdande punkterna i detta strukturera.
Atomen: Grunderna
Atomer består av lika stort antal
protoner och elektroner i sitt grundläggande (icke-joniserade) tillstånd, numrerat från en till 118 från och med 2020. Antalet protoner, atomnumret, definierar elementet. Alla element utom väte har också en eller flera neutroner; protoner och neutroner är ungefär lika i massa (i storleksordningen 10−27kg), medan elektroner är nästan 2000 gånger mindre.Antalet protoner och neutroner är ungefär lika, men när du rör dig uppåt genom det periodiska elementet börjar neutroner synligt överträffa protoner i de flesta atomer. Varianter av element som skiljer sig endast i neutronnummer kallas isotoper.
De negativt laddade elektronerna upptar utrymmen långt, långt ifrån protonen, åtminstone på en atoms skala, som bara är cirka 1 × 10−10 m över. Dessa finns i energinivåer eller skal, som för många atomer inkluderar subshells. Underskal i sin tur innehåller orbitalervar och en kan rymma upp till två elektroner.
Varje rad i det periodiska systemet representerar ett skal, med antalet elektroner som ett skal kan innehålla är två, åtta, åtta och 18 i de första fyra raderna i det periodiska systemet.
Kalcium 3D-modell Atom
Du kan se från det periodiska systemet att kalcium har ett atomnummer på 20 och ett atomisk massa av 40,78 dalton. Detta betyder att den mest stabila isotopen i elementet har 20 neutroner (40 - 20). Du kan välja gröna bollar för att representera protoner och orange orange bollar av samma storlek för att representera neutroner och mindre gula bollar eller kulor för att representera elektroner.
Du kan ordna dina "protoner" och "neutroner" i en kulliknande kärna, kanske limma ihop dem och sedan bestämma hur du ska ordna dina elektroner.
Från tabellen ser du att kalcium har två elektroner i det första skalet (båda i vad som kallas 1s subshell), åtta i det andra skalet (2 i 2s subshell, 6 i 2p subshell), åtta i tredje skal (2 i 3s subshell, 3 i 3p subshell) och två i fjärde skal. Dessa är kalciums valens eller kemiskt reaktiva elektroner.
Konsultera olika online-referenser för att se hur elektronunderskal visas i 3D-rymden. Du kan rita ett kalciumatomdiagram som följer med din modell så att du täcker all information som du kan ha svårt att presentera visuellt.
Ytterligare atomer för modellering
En neonatommodell kunde bekanta tittarna med begreppet ädelgaser och fullvalensskal för exempel, eller en natriumatommodell kan fungera som en representativ enkel metall som binder till halogener såsom klor.
