Atomens uppbyggnad del 2. Hur ser atomen ut?

Vi fortsätter nu med att prata om hur atomen ser ut och vad den är uppbyggd av.

En atom har en kärna som innehåller protoner och neutroner. Runt kärnan kretsar elektroner i olika banor. Dessa banor kallas elektronskal. Protonerna i kärnan är positivt laddade, neutronerna har ingen laddnig, dvs. de är neutrala och elektronerna, som kretsar i banorna runt kärnan, är negativt laddade.

Här är en bild på en heliumatom (He)
Bilden är hämtad från:
http://kemiadoption.weebly.com/atomer-och-saringnt.html

Det finns lika många protoner i kärnan som det finns elektroner i banorna. Allt som allt blir därför atomen oladdad. (Det finns lika många plus som minus, så de tar ut varandra).

Här är en bild på en väteatom (H)
Bilden är hämtad från:
http://www.visionair.nl/wetenschap/gevoeligste-weegschaal-ter-wereld-weegt-yoctogram/

Här är en bild på en kalciumatom (Ca)
Bilden är hämtad från:
http://blogg.xn--hjrtemagneten-cfb.se/tag/atomens-uppbyggnad/

Varför behövs neutronerna då? Protonerna, som är plusladdade repellerar (stöter bort) varandra. Om det finns neutroner mellan protonerna så blir inte den repellerande kraften lika stor och kärnan kan sitta ihop lättare. Neutronerna fungerar alltså som ett klister som håller ihop de plusladdade protonerna.

Titta på den här filmen, Atomen, grundämnen & kemiska föreningar,  som förklarar kort hur atomen ser ut, vad grundämnen består av och vad en kemisk förening är.

Om du vill bygga dina egna atomer eller se hur olika grundämnens atomer ser ut kan du göra det på www.kscience.co.uk/. Personen i videon nedan bygger sin egen syreatom och då kan ni se hur det går till. Videon beskriver även atomen och hur den ser ut, så det kan vara bra om du ser hela.

Atomens uppbyggnad del 1. Vad är en atommodell?

Hur är en atom uppbyggd? Vad är valenselektroner för något? Varför behövs neutroner i atomens kärna? Vad är skillnaden mellan atomnummer och atommassa? Hur förklarar man vad en isotop är? Hur kan man skilja olika grundämnens atomer åt? Vad är Bohrs atommodell för något och varför använder vi den?

Dessa frågor ska vi nu titta närmare på och försöka förklara. Är det något som är oklart är det bara att fråga, antingen i kommentarerna direkt eller på lektionen.

Vi börjar med att prata om vad en atommodell är för något. Eftersom atomen är så fruktansvärt liten (~ 10^-11 meter = 0,000000000001 m) så syns den inte. Därför har man försökt tänka sig hur den ser och gjort så kallade atommodeller. Genom olika experiment har man sedan förbättrat
atommodellen och nu stämmer vår modell ganska bra med verkligheten. 

Genom tiderna har atommodellerna förändrats, eftersom människorna lärde sig nya saker och upptäckte att de gamla modellerna inte kunde förklara allt som sker. 

Från början trodde man att atomen var odelbar. Därför heter det just atom, som betyder odelbar. Man trodde alltså att atomen var den minsta del som all materia är uppbyggd av. Modellen var alltså som en boll eller klump.

Atomen som odelbar partikel
Bild hämtad från:
http://grund-wissen.de/physik/atomphysik/atommodelle.html

Det visade sig att den modellen inte stämde så bra. Man kom fram till att atomen måste bestå av flera mindre delar som tillsammans bygger upp atomen. Nu ser modellen mer ut som en russinkaka, där alla partiklar sitter ihop tillsammans.

Russinmodellen
Bild hämtad från:
http://www.weltderphysik.de/gebiet/atome/atome-und-quantenphysik/das-bohrsche-atommodell-in-der-heutigen-physik/

Återigen dök det upp saker som modellen inte kunde förklara och därför kom Nils Bohr på att man istället borde beskriva atomen som ett planetsystem med en kärna i mitten och partiklar som kretsar kring kärnan på bestämda avstånd. Denna modell kallas för planetmodellen och det är den modellen som vi kommer att lära oss.

Bohrs atommodell
Bild hämtad från:
http://www.weltderphysik.de/gebiet/atome/atome-und-quantenphysik/das-bohrsche-atommodell-in-der-heutigen-physik/

Nu är det så att Bohrs modell inte heller är helt korrekt. Partiklarna som kretsar kring kärnan har inte fasta banor utan de rör sig i så kallade elektronmoln istället. Varför använder vi Bohrs modell i så fall? Jo, för den är enklare att förstå och den är tillräckligt exakt för att förklara varför och hur olika kemiska reaktioner sker.