Atome & Atoommodelle — Graad 8 Natuurwetenskappe

Wat is 'n atoom?

Alles om jou — jou lessenaar, die lug wat jy inasem, selfs jyself — bestaan uit materie. Materie bestaan uit ongelooflik klein deeltjies wat atome genoem word. Atome is so klein dat 'n enkele punt op hierdie bladsy miljarde daarvan bevat.

Kernidee: 'n Atoom is die kleinste eenheid van 'n element wat steeds die chemiese eienskappe van daardie element het. Jy kan 'n atoom nie verder verdeel sonder om te verander wat dit is nie.

Binne-in 'n atoom

Atome is nie soliede balletjies nie — hulle het 'n struktuur. Elke atoom het drie tipes sub-atomiese deeltjies:

Protone — positief gelaai (+), gevind in die kern
Neutrone — geen lading nie (neutraal), gevind in die kern
Elektrone — negatief gelaai (−), wentel om die kern in doppe

Atoomgetal = aantal protone = aantal elektrone (in 'n neutrale atoom)

Massagetal = protone + neutrone

Die kern is in die middel en is uiters dig — dit bevat byna al die atoom se massa. Die elektrone wentel om die kern in vaste energievlakke wat elektrondoppe genoem word.

Elektrondoppe

Elektrone vul doppe van binne na buite. Vir die eerste 20 elemente (waterstof tot kalsium) vul die doppe só:

Dop 1 (naaste aan die kern): tot 2 elektrone
Dop 2: tot 8 elektrone
Dop 3: tot 8 elektrone, dan begin dop 4
Dop 4: die oorblywende elektrone (1 vir kalium, 2 vir kalsium)

Kalium, met 19 elektrone, is dus 2,8,8,1 en nie 2,8,9 nie. Dop 3 kan uiteindelik tot 18 elektrone huisves, maar net in swaarder atome ná kalsium.

Ons skryf die elektronrangskikking as 'n reeks syfers, bv. koolstof het 6 elektrone gerangskik as 2,4 (2 in dop 1, 4 in dop 2). Dit word die elektronkonfigurasie genoem.

Geskiedenis van atoommodelle

~450 v.C.

Demokritos — "Atomos"

Antieke Griekse filosoof wat voorgestel het dat materie uit ondeelbare deeltjies bestaan wat hy "atomos" (onsnybaar) genoem het. Geen eksperimente nie — net redenering.

1803

Dalton — Soliede-sfeer-model

John Dalton het voorgestel dat atome soliede, onvernietigbare sfere is. Elke element het identiese atome; verbindings vorm wanneer atome saamsmelt.

1904

Thomson — Pruimpoeding-model

J.J. Thomson het die elektron ontdek en voorgestel dat atome 'n bal positiewe lading is met elektrone deurstrooi soos pruime in 'n poeding.

1911

Rutherford — Kernmodel

Ernest Rutherford se goudfolie-eksperiment het getoon dat die meeste van die atoom leë ruimte is, met 'n piepklein, digte, positiewe kern in die middel.

1913

Bohr — Planetêre model

Niels Bohr het bygevoeg dat elektrone om die kern wentel in vaste energievlakke (doppe). Dit is die model wat in Graad 8-wetenskap gebruik word.

Atoombouer

Kies 'n element van waterstof (1) tot kalsium (20) en kyk hoe sy elektrone in doppe gerangskik is. Elke blou stippel is een elektron.

Voorspel eers: Hoeveel elektrone het 'n natriumatoom in sy buitenste dop? Toets dit dan: Kies natrium (atoomgetal 11) en tel.

Kern (rooi: protone en neutrone) · Elektrone (blou stippels)

Kies Element

Waterstof

Z = 1

Reaktiewe nie-metaal

Atoomgetal 1

Elektronkonfigurasie: 1

Wys elemente ná kalsium (Z > 20)

Atoomdata

Protone

Neutrone

Elektrone

Massagetal

Periode

Groep

Het jy geweet?

Waterstof is die ligste en volopste element in die heelal. Die son bestaan grotendeels uit waterstof!

Beantwoord hierdie vrae in jou oefeningboek. Wys alle berekeninge waar dit vereis word.

Vraag 1 · (1 punt)

Definieer die term atoom.

Vraag 2 · (3 punte)

Noem die drie sub-atomiese deeltjies wat in 'n atoom voorkom en gee die lading van elkeen.

Vraag 3 · (3 punte)

Koolstof het 'n atoomgetal van 6 en 'n massagetal van 12. Bereken die aantal (a) protone, (b) neutrone, en (c) elektrone in 'n neutrale koolstofatoom.

Vraag 4 · (2 punte)

Skryf die elektronkonfigurasie vir natrium (Na), wat 'n atoomgetal van 11 het. Hoeveel elektrone is in elke dop?

Vraag 5 · (4 punte)

Beskryf kortliks twee verskillende atoommodelle en noem die wetenskaplike wat met elkeen geassosieer word. Verduidelik wat elke model reg gekry het en wat later as verkeerd bewys is.

Vraag 6 · (2 punte)

'n Atoom suurstof het 8 elektrone. Skryf sy elektronkonfigurasie in die vorm wat in wetenskap gebruik word (bv. 2,6) en verduidelik watter dop die buitenste elektrone beset.

Vraag 7 · (6 punte)

Voltooi die tabel hieronder vir elke neutrale atoom, deur die verwantskappe te gebruik: protone = atoomgetal, elektrone = protone (in 'n neutrale atoom), en neutrone = massagetal − atoomgetal. Wys jou berekeninge vir minstens twee rye.

Element	Atoomgetal (Z)	Massagetal	Protone	Neutrone	Elektrone
Stikstof	7	14	?	?	?
Aluminium	13	27	?	?	?
Chloor	17	35	?	?	?
Kalsium	20	40	?	?	?