Sodyum elementi periyodik tablonun alkali metal grubundadır. Yerkabuğunun yaklaşık yüzde 2,8'ini oluşturur. Görünüşte sodyum, yumuşak gümüşi beyaz bir metaldir. Atom formülü Na'dır. Sodyum atomunun 3 boyutlu bir modelini oluşturmak, hem anlayışlı hem de bilgilendirici etkileşimli uygulamalı bir deneyim sağlar.
Üç boyutlu modeller, bir elementin atomik yapısının nasıl görünebileceğinin görselleştirilmiş kopyalarıdır. Atomun Bohr modeline dayanırlar. Danimarkalı fizikçi Niels Bohr (1885-1962), atomun gezegensel model gösterimini ilk kavramsallaştıran kişiydi. Bohr modeli esas olarak atomu bir elektron bulutu ve bir çekirdeğe böler. Çekirdek, protonları ve nötronları içerir. Elektron bulutu, elektronların bulunabileceği yerdir. Elektronlar, kararlı yörüngelerde veya kabuklarda atom çekirdeğinin etrafında döner. Bohr modeli yıllar içinde sayısız değişikliğe uğramış olsa da, atom yapısının temelleri öğretilirken temel ilkelerine hala güvenilmektedir. Bu nedenle, Bohr modeli, sodyum atomunun 3B modelinin nasıl tasarlanacağını göstermek için kullanılır.
Gerekli malzemeleri bir araya getirin. Bunlar, elektronları, protonları ve nötronları temsil etmek için farklı tonlarda sanat ve zanaat pamuk toplarını içerir. Protonlar ve nötronlar boyut olarak eşittir, elektronlar ise hem protonlardan hem de nötronlardan daha küçüktür. Bu nedenle, bu boyut farklılıklarını simüle etmek için uygun boyutta zanaat pamuk topları seçin. Elektron bulutunun “kabuklarına” gelince, makas kullanılarak karton veya kalın kartondan kesilebilirler. Benzer şekilde, elinizde ip olduğundan emin olun. Çekirdeğin etrafındaki yörüngeleri simüle etmek için elektron kabuklarını eşmerkezli dairelerde bağlamak için ip kullanın. Yapıştırıcı, zanaat pamuk toplarını ilgili bölgelerine yapıştırır.
Atom numarasını belirlemek için periyodik tablodaki sodyumu bulun. Bir elementin atom numarası, sahip olduğu proton sayısı ve elektron sayısı hakkında ipucu verir. Kararlı, nötr bir atomun protonlara eşit sayıda elektrona sahip olduğunu unutmayın. Sonuç olarak, sodyumun atom numarası 11, eşit sayıda 11 protona ve 11 elektrona sahip olduğunu gösterir.
İlk önce periyodik tablodaki atom ağırlığına bakarak sodyumun sahip olduğu nötron sayısını bulun. Sodyum yaklaşık 23 atom ağırlığına sahiptir. Bu, çekirdeğinin 12 nötrona sahip olduğu anlamına gelir, çünkü 23 eksi 11 proton 12 nötrona eşittir. Artık proton ve nötron sayısını belirlediğinize göre, fotoğrafta gösterildiği gibi 11 sarı renkli proton ve 12 yeşil renkli nötrondan oluşan bir çekirdek oluşturmayı seçin.
Sodyum atomunun çekirdeğini çevreleyen elektron kabuklarını yapın. Kimya ve atom fiziğinde, elektron kabukları, elektronların atom çekirdeği etrafında yörüngede döndüğü temel enerji seviyelerine karşılık gelir. Ayrıca, bu kabukların her biri sabit sayıda elektron tarafından işgal edilmiştir. Genel kural, n'inci kabuğun 2(n-kare) elektron tutabilmesidir. Böylece, en içteki kabuk olan birinci kabuk en fazla iki elektron tutar. Ardından, ikinci kabuk maksimum sekiz elektron tutar. Bunu, maksimum 18 elektron tutan üçüncü kabuk takip eder. Sodyum 11 elektrona sahip olduğundan, ilk kabuğu iki elektron tarafından tamamen işgal edilecektir. Bunu, ikinci kabuğunun sekiz elektron tarafından tamamen işgal edilmesi ve böylece sağlanan resimde görüldüğü gibi üçüncü kabuğunu yalnızca bir elektronla bırakması takip eder.