Periodiska systemet Periodiska systemet Periodiska systemet Atomens byggnad Sellberg 2011 Sellberg 2011 1

Fem män Historia Demokritos Dalton Joseph John Thomson Ernest Rutherford James Chadwick Sellberg 2011

Demokritos Dalton 400-t f.kr. Odelbar Massiva kulor 1700-t Sellberg 2011

Joseph John Thompson 1856-1940 Upptäckte elektroner 1897 Nobelpriset 1906 Sellberg 2011

Ernest Rutherford Atomen har en positivt laddad kärna Elektronerna bildar ett hölje Sellberg 2011

James Chadwick Upptäckte neutronen 1932 Fick Nobelpriset i fysik 1935 Sellberg 2011

En modell av en atom. Elektroner som far runt en kärna Elektroner är negativt laddade Elektroner är lätta Kärnan är positivt laddad Kärnan är tung Kärnan är liten - + Sellberg 2011

Atomkärnan Protoner är positivt laddade Neutroner saknar laddning Protoner och neutroner har ungefär samma massa Nästan hela massan finns i kärnan + + + + + + Sellberg 2011

Laddning En proton (+) har lika stor laddning som en elektron (-). En atom innehåller lika många protoner som elektroner och är därför elektriskt oladdad. Sellberg 2011

Laddade atomer kallas joner En atom eller molekyl som råkat få en eller flera elektroner för mycket kallas för en negativ jon En atom eller molekyl som tappat en eller flera elektroner har ett överskott på positiva laddningar kallas för en positiv jon Sellberg 2011

Grundämne Antalet protoner (och antalet elektroner) bestämmer vilket grundämne atomen tillhör. En atom med 1 proton är en väteatom. En atom med 6 protoner är en kolatom. En atom med 8 protoner är en syreatom. En atom med 26 protoner är en järnatom. Antalet protoner i en atomkärna kallas för atomnumret Atomer med samma atomnummer tillhör samma grundämne. Sellberg 2011

Kemiskt tecken Varje grundämne har också en symbol, ett kemiskt tecken. Väte har tecknet H Hydrogenium Kol har tecknet C Carbonium Syre har tecknet O Oxygenium Järn har tecknet Fe Ferrum Sellberg 2011

Ibland används både kemiskt tecken och atomnummer samtidigt Ibland används både kemiskt tecken och atomnummer samtidigt. Då skrivs atomnumret nere till vänster: Väte 1H Kol 6C Syre 8O Järn 26Fe Sellberg 2011

89 grundämnen Det finns 89 olika grundämnen i naturen -från väte 1H till uran 92U Men det finns namn på 103 st . . . . . . eller till och med 111 st . . . Ungefär 40 st är intressanta för oss. Sellberg 2011

Antalet neutroner De flesta atomer har minst lika många neutroner som protoner. Man kan säga att protoner och neutroner utgör hela atomens massa. Antalet protoner och neutroner kallas atomens masstal. Neutroner Protoner Sellberg 2011

Masstalet skrivs uppe till vänster Väte 1 p 0 n Kol 6 p 6 n Syre 8 p 8 n Järn 26 p 30 n Sellberg 2011

Isotoper, grundämnen med samma antal protoner men olika antal neutroner Alla kolatomer har 6 protoner (annars är de inga kolatomer) De flesta kolatomer har 6 neutroner Men en del kolatomer har 7 neutroner Och några få kolatomer har 8 neutroner, kol-14 eller C-14 Olika isotoper av ett grundämne har samma kemiska egenskaper Sellberg 2011

Isotoper Grundämnet väte har 3 isotoper 1 Vanligt väte 2 Tungt väte, Deuterium 3 Extratungt väte,Tritium Sellberg 2011

Massa En proton har massan 1u (unit) En neutron har också massan 1u 1u = 1,6605 x 10-27 kg En atom har massan 16 u eller 16 x 1,6605 x 10-27 kg Sellberg 2011

Molmassa För att lättare kunna väga och mäta rätta mängder använder man begreppet mol. En mol är 6 . 1023 stycken En atom kol har massan 12,01 u En mol kolatomer har massan 12,01 gram En molekyl vatten (H2O) har massan 1+1+16 = 18 u En mol vattenmolekyler har massan 1+1+16 = 18 g Sellberg 2011

Molmassa i praktiken Alla grundämnen har flera isotoper Kol består t.ex. till 99 % av och till 1 % av Den genomsnittliga massan hos ett stort antal kolatomer är därför 12,01 g Sellberg 2011

Molmassa i praktiken Klor består till 75 % av och till 25 % av Atommassan för Cl är 0,75 x 35 g + 0,25 x 37 g = 35,5 g Sellberg 2011

Atommassa i periodiska systemet De uppgifter om atommassan som finns i tabeller gäller alltid för den naturliga isotopblandningen för ämnet Sellberg 2011

Elektroner Elektronerna bestämmer de kemiska egenskaperna: De visar varför vissa ämnen reagerar med varandra. (men inte med andra?) De visar varför vissa ämnen liknar varandra. Sellberg 2011

Bohrs atommodell Elektronerna kan bara finnas i vissa bestämda banor eller skal runt kärnan Det ryms bara ett visst antal elektroner i varje skal Det innersta skalet kallas K-skalet sedan kommer L-skalet, M-skalet o.s.v. K-skalet rymmer 2 e- L-skalet rymmer 8 e- M-skalet rymmer 18 e- N-skalet rymmer 32 e- o.s.v. Sellberg 2011

Liknande ämnen under varandra Mendelejev försökte gruppera ämnena så att de som liknar varandra också kommer nära varandra för att se om han kunde hitta något system Sellberg 2011

Reagerar inte med andra ämnen Sellberg 2011

Vi kallar dem Ädelgaser nr 2, helium, He, har ett fullt K-skal (2 st) nr 10, neon, Ne, har ett fullt K-skal (2) och ett fullt L-skal (8 st) alla övriga har 8 i sina yttersta skal detta gör dem stabila Sellberg 2011

Tappar gärna en elektron... Sellberg 2011

...och bildar en positiv jon Alla har en ensam elektron i det yttersta skalet. genom att bli av med den får de 8 elektroner i sina yttersta skal. K K+ + e- Sellberg 2011

Vissa släpper två elektroner Sellberg 2011

...och får två elektroner mindre än antalet protoner i kärnan Alla har två ensamma elektroner i det yttersta skalet de här ämnena bildar gärna tvåvärda positiva joner Sellberg 2011

Halogenerna tar upp en elektron Sellberg 2011

för att få ett fullt yttersta skal Genom att ta upp en elek-tron får halogenerna ett ”fullt” yttersta skal Samtidigt får de förstås en negativ laddning för mycket: de bildar en negativ jon Sellberg 2011

Elektronerna bestämmer egenskaperna Sellberg 2011

Metaller och icke-metaller Sellberg 2011

Vid rumstemperatur Sellberg 2011

Måste man kunna alla? Sellberg 2011

Sudoku? Sellberg 2011