Elementet natrium är i alkalimetallgruppen i det periodiska systemet. Den utgör cirka 2,8 procent av jordskorpan. Utseende är natrium en mjuk silvervit metall. Dess atomformel är Na. Att skapa en 3D-modell av natriumatomen ger en interaktiv praktisk upplevelse som är både insiktsfull och informativ.
Tredimensionella modeller är visualiserade repliker av hur ett elements atomstruktur kan se ut. De är baserade på Bohr-modellen av atomen. Den danska fysikern Niels Bohr (1885-1962) var den första som konceptualiserade planetens modellillustration av atomen. Bohr-modellen delar i huvudsak atomen i ett elektronmoln och en kärna. Kärnan innehåller protonerna och neutronerna. Elektronmolnet är där elektronerna finns. Elektroner kretsar kring atomkärnan i stabila banor eller skal. Medan Bohr-modellen har genomgått många modifieringar genom åren, förlitar sig fortfarande på dess underliggande principer när man läser grunden för atomstrukturen. Av denna anledning används Bohr-modellen för att illustrera hur man utformar en 3D-modell av natriumatomen.
Montera materialet som behövs. Dessa inkluderar konsthantverk bomullsbollar av olika nyanser för att representera elektroner, protoner och neutroner. Protoner och neutroner är lika stora, medan elektroner är mindre än både protoner och neutroner. Välj därför lämpliga storlek bomullstussar för att simulera dessa storleksskillnader. När det gäller elektronmolnets ”skal” kan de skäras med sax från kartong eller tjock plakat. Se också till att ha strängar till hands. Använd sträng för att binda elektronskal i koncentriska cirklar för att simulera banor runt kärnan. Lim fäster hantverksbomullskulorna i motsvarande regioner.
Lokalisera natrium i det periodiska systemet för att bestämma dess atomnummer. Ett elements atomnummer kommer att leda till antalet protoner och antalet elektroner det har. Kom ihåg att en stabil, neutral atom har lika många elektroner som protoner. Följaktligen indikerar natriumets atomnummer 11 att det har lika många 11 protoner och 11 elektroner.
Hitta antalet neutroner som natrium har, genom att först titta på dess atomvikt i det periodiska systemet. Natrium har en atomvikt på cirka 23. Det betyder att kärnan har 12 neutroner, eftersom 23 minus 11 protoner är lika med 12 neutroner. Nu när du har bestämt antalet protoner och neutroner, välj sedan att skapa en kärna av 11 gulfärgade protoner och 12 grönfärgade neutroner, som bilden visar.
Tillverka elektronskal som omger kärnan av natriumatomen. I kemi och atomfysik motsvarar elektronskal de huvudsakliga energinivåerna där elektroner kretsar kring atomkärnan. Dessutom upptas vart och ett av dessa skal av ett fast antal elektroner. Den allmänna tumregeln är att det nte skalet kan rymma upp till 2 (n-kvadrat) elektroner. Således rymmer det första skalet, som är det innersta skalet, maximalt två elektroner. Därefter rymmer det andra skalet maximalt åtta elektroner. Därefter följer det tredje skalet, som rymmer högst 18 elektroner. Eftersom natrium har 11 elektroner kommer dess första skal att vara helt upptaget av två elektroner. Det följs av att dess andra skal helt ockuperas av åtta elektroner, vilket lämnar sitt tredje skal med bara en elektron, vilket framgår av bilden som tillhandahålls.