Ett atom, som du kanske har hört, kallas ofta den minsta vanliga komponenten av materien som finns. Atomer består av enskilda komponenter (varav några inkluderar sina egna subatomära komponenter), men en atom, som är ungefär 1 × 10-10 m bred, är den minsta partikeln som behåller de enskilda egenskaperna hos en större helhet.
De ungefärliga grundformerna av atomer är kända, med protonerna och neutronerna klumpade ihop i en boll in kärnan och de mycket mindre elektronerna som zippar ungefär något relativt stort avstånd från den lilla (cirka 1 × 10−15 m bred) kärna. Detta gör att du kan konstruera tredimensionella eller "3D" -modeller av atomer i klassen eller hemma.
Atom Basics
Enskilda atomtyper kallas elementoch varje element har ett namn, t.ex. väte, rubidium eller neon. Dessa namngivna element är numrerade ett till 118 i elementens periodiska system. Dessa atomnummer motsvarar antalet protoner och elektroner, liksom det ungefärliga genomsnittliga antalet neutroner, i varje element.
Du kan få en uppskattning av neutronnumret för ett element genom att dra dess atomnummer från dess atommassa, listad i mitten av botten av elementrutorna i de flesta periodiska tabeller. Medan protoner och neutroner är i storleksordningen endast 10
De positivt laddade protonerna och neutrala neutronerna är ett betydande avstånd från de mycket mindre negativt laddade elektronerna, snarare som planeter i solsystemet, förutom att positionen för någon elektron inte kan vara exakt känd vid något ögonblick, bara tilldelat en viss sannolikhet. För 3D-atommodelländamål kan du dock tänka på en atom som liknar ett litet system av en central astronomisk kropp och dess satelliter.
Saker du behöver
Lyckligtvis behöver du ingen snygg utrustning, men den ska vara visuellt slående. Alla typer av gummi eller liknande kulor fungerar; det är bra om dessa finns i olika färger, och det är bra om du kan skriva på dem med magisk markör (och ännu bättre om du enkelt kan radera bläcket senare).
Från det periodiska systemet har O ett atomnummer 8 och en atommassa som är mycket nära 16,0. En 3D-syreatommodell eller bilden skulle därför visa åtta protoner och åtta neutroner i kärnan och åtta elektroner någonstans utanför kärna. Protonerna och neutronerna kunde bara vara kulor som utmärktes av sin färg; elektronerna representeras bäst i detta schema av mycket mindre bollar.
Atom Model Project Ideas
Argonatom 3D-modell: Från elementtabellen har argon (Ar) ett atomnummer på 18 och en atommassa på 39,95. Detta innebär att en typisk argonatom kan antas ha cirka 40 - 18 = 22 neutroner att gå med sina 18 protoner.
- De olika manifestationerna av samma atom som bara varierar i neutronnummer kallas isotoper. Proton-plus-neutronnumret för en given isotop ges med ett vänster överskrift bredvid elementssymbolen.
Denna atom kan därför representeras av 18 protonkulor (sidbläck) och 22 neutronkulor (navy) i ett klotformigt kluster, med en ring av 18 jämnt fördelade elektronbollar (eller kulor) som omger denna kärna. I själva verket skulle elektronerna omge kärnan i ett "moln", inte en plan ring som solsystemet, och skulle anta grova geometriska former i enlighet med deras energinivåer eller skal.
Kalciumatommodell: Kalcium har ytterligare två protoner och därför två fler elektroner än argon, så du kan enkelt bygga det på en "bas" av en argonatom. Det är dock bra att veta något om valenselektroner för att förstå varför de två nya elektronerna båda tillhör längre från kärnan än elektronerna i argon.
Detta beror på att argon är en ädelgas, vilket betyder att dess yttersta elektronskal är fyllt. Dess position längst till höger i det periodiska systemet indikerar detta. Kalcium i kolumn 2 i tabellen har två valenselektroner. Detta ämne går dock utöver räckvidden för atomprojektidéer för skolan.