Atomet

Atomet

Fakta om atomet

Ordet atom stammer fra det græske ord atomos der betyder udelelig: Grækerne forestillede sig atomet som en absolut ”mindste” enhed som materien kan opdeles i.

Alt stof der er omkring os er opbygget af atomer. Et atom er det absolut mindste kendte kemiske led af et grundstof, men i realiteten består den af uendelige mindre dele.
Atomer består af en kerne, der befinder sig i atomets centrum og et antal elektroner, der befinder sig uden for kernen. Et atom er oftest bundet til andre atomer, der enten kan tilhøre det samme grundstof eller andre grundstoffer.

Atomets historie

Historisk har der været mange bud på atomets opbygning. Den første til at fremsætte en reel teori om at verden består af en masse små dele var filosoffen Demokrit i år 440 f.v.t. Han påstod at atomerne udførte mekaniske bevægelser, og at de hang sammen i kroge. Samtidig kom Aristoteles med sin teori om at verden ikke bestod af atomer, men af de fire elementer: jord, vand, luft og ild. Sidstnævnte teori var nemmere at forstå og passede bedre med datidens religion, hvorimod Demokrits teori om atomerne mødte stor modstand. Det var først helt henne i 1500-tallet at folk begyndte at trodse kirken og Aristoteles teori. Peter Ramus påviste, at vindampe kunne trænge igennem fire lag papir, hvilket antydede, at der kunne være noget om Demokrits teori. I 1600-tallet forener Pierre Gassendi fysik og religion ved at sige, at atomerne var skabt af gud. Derefter tog det fart i undersøgelsen af atomer og i 1803 satte John Dalton tal på atomerne og fandt ud af hvilke atomer der skulle til for at danne forskellige molekyler. I 1911 formulerer Niels Bohr atom-modellen, som tager udgangspunkt i atomet med skaller og en kerne i midten. Hans model var meget nyskabende for den tid, og det er til den dag i dag stadig den model vi går ud fra, når vi undersøger atomet.

Niels Bohrs atommodel

Ifølge Bohrs atommodel bevæger negativ ladet elektronerne sig omkring en positiv ladet atomkerne i faste baner, ligesom planeterne i solsystemet bevæger sig rundt om solen.

Bohrs første påstand er:
En elektron kan kun kredse omkring kernen i nogle bestemte baner uden at afgive energi i form af fotoner (elektromagnetiske bølger).
I hver bane har elektronen en bestemt mængde potentiel energi: En, hvor energien vokser, jo større nummeret er, jo større er banen.

Bohrs anden påstand er:
Når en elektron springer fra en større bane til en mindre bane, udsendes en foton. Den udstedte fotons energi (∆ E) svarer til energiforskellen mellem de to baner: ∆ E = En – Em

Bohr antog at et atom kan eksistere i stillestående (stationær) tilstand hvor den ikke udsender stråling, og har en bestemt energi.
Ifølge Bohrs atommodel er der to måder, hvorpå et atom kan springe fra en stationær tilstand til en anden:
1) Absorption, hvor et atom kan absorbere (optage) en foton, og derved springe til en stationær tilstand med højere energi.
2) Emission, hvor et atom kan springe til en stationær tilstand, med lavere energi ved at emittere (udsende) en foton.

Bohr fandt frem til, hvordan energierne af de stationære tilstande i hydrogen kan beregnes. Energierne kan illustreres i et energiniveaudiagram.

Det periodiske system består af alle grundstofferne. De er grovt sagt ”trappeopdelt” i metaller, halvmetaller og ikke-metalller. Under disse emner er der selvfølgelig en masse underopdelinger. 

Atomet og det periodiske system

Det periodiske system er delt op i hovedgrupper og perioder. Der er 8 hovedgrupper.

Hovedgrupperne indikerer hvor mange elektroner der er i grundstoffets yderste skal. Perioderne indikerer hvor mange skaller der er rundt om protonerne. Grundstofferne har også deres grundstofnummer, der bestemmer hvor mange protoner der er i grundstoffet. 

Så hvis man fx tager grundstoffet Magnesium der har grundstofnummeret 12, står under hovedgruppe 2 og under perioden 3. Det betyder at grundstoffet Magnesium har 12 protoner, 12 elektroner der er fordelt i 3 skaller.

Alle hovedgrupper, undtagen hovedgruppe 8 kan gå på ionform. Dvs. at de kan enten afgive eller optage elektroner. Der findes både positiv- og negativladede ioner. Det afhænger af om de har optaget eller aftaget elektroner. Et atom der har mistet en eller flere elektroner er positivt ladet (Plus-ion).Et atom der har optaget en eller flere elektroner er negativt ladet (Minus-ion). Ioner kan sammensættes med andre ioner bl.a. hydroxid-ionen der er en negativt sammensat ion med brint og oxygen.

Hovedgruppen 8 er lidt speciel. De kaldes for ædelgasser. De kan ikke gå på ionform. 

Kilder:

www.wikipedia.dk
www.ibog.dk
www.denstoredanske.dk
www.natlex.dk