Elementet natrium finns i alkalimetallgruppen i det periodiska systemet. Den utgör cirka 2,8 procent av jordskorpan. I utseende är natrium en mjuk silvrig vit metall. Dess atomformel är Na. Att skapa en 3D-modell av natriumatomen ger en interaktiv upplevelse som är både insiktsfull och informativ.
Bakgrundsinformation
Tredimensionella modeller är visualiserade kopior av hur ett elementets atomstruktur kan se ut. De är baserade på Bohr-modellen av atomen. Den danska fysikern Niels Bohr (1885-1962) var den första som föreställde atomen planetärmodellillustration. Bohr-modellen delar väsentligen atomen i ett elektronmoln och en kärna. Kärnan innehåller protoner och neutroner. Elektronmoln är där elektronerna kan hittas. Elektroner kretsar kring atomkärnan i stabila banor eller skal. Medan Bohr-modellen har genomgått många modifieringar genom åren, är dess underliggande principer fortfarande förlitade på när man lär ut grundläggande element i atomstrukturen. Av denna anledning används Bohr-modellen för att illustrera hur man utformar en 3D-modell av natriumatomen.
Tips
Även om det kommer att finnas tre olika färger på bomullsbollar. Observera att protoner och neutroner har ungefär samma storlek, medan elektroner är mindre. Så se till att ha två bomullsbollar i olika storlekar, med de större som representerar protoner och neutroner och de mindre som representerar elektronerna.
Montera de material som behövs. Dessa inkluderar konsthantverk bomullsbollar med 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 lämpligt storlek bomullsbollar för att simulera dessa storleksskillnader. När det gäller “skalen” i elektronmoln kan de skäras med sax från kartong eller tjock affisch. Se också till att ha sträng till hands. Använd sträng för att binda elektronskal i koncentriska cirklar för att simulera banor runt kärnan. Lim fäster hantverkets bomullsbollar till deras motsvarande regioner.
Leta upp natrium på det periodiska bordet för att bestämma dess atomnummer. Ett elementets atomnummer antyder antalet protoner och antalet elektroner det har. Kom ihåg att en stabil, neutral atom har lika många elektroner som protoner. Följaktligen indikerar natriumatomantalet 11 att det har ett lika antal 11 protoner och 11 elektroner.
Hitta antalet neutroner som natrium har, genom att först titta på sin atomvikt på det periodiska systemet. Natrium har atomvikten ungefär 23. Det betyder att dess kärna 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 med 11 gulfärgade protoner och 12 grönfärgade neutroner, som visas på bilden.
Skapa elektronskal som omger natriumatomens kärna. Inom kemi och atomfysik motsvarar elektronskal de huvudsakliga energinivåerna där elektroner kretsar runt atomkärnan. Dessutom upptas var och en av dessa skal av ett fast antal elektroner. Den allmänna tumregeln är att det nth skalet kan hålla upp till 2 (n-kvadratiska) elektroner. Således har det första skalet, som är det innersta skalet, maximalt två elektroner. Därefter har det andra skalet maximalt åtta elektroner. Det följs av det tredje skalet, som har maximalt 18 elektroner. Eftersom natrium har 11 elektroner kommer det första skalet att vara helt upptaget av två elektroner. Det följs av att det andra skalet är helt upptaget av åtta elektroner, och därmed lämnar det tredje skalet med bara en elektron, så som det ses i den medföljande bilden.
