Notater fra Kjemiforelesning om Atomer

Introduksjon til Atomer

• Atomer består av protoner, nøytroner, og elektroner.
• Protoner (P): Positivt ladde partikler.
• Nøytroner: Nøytrale, uten ladning.
• Elektroner (E-): Negativt ladde, svever rundt kjernen.
• Kjernen består av protoner og nøytroner, kalt nukleoner.

Størrelseforhold i Atomer

• Kjernen kan sammenlignes med en golfball.
• Elektroner befinner seg i området rundt banen og tribunen.
• Elektronene er små, sammenlignet med en knappenålsode.

Grunnstoffer og Atomnummer

• Antall protoner bestemmer grunnstoffet og dets atomnummer.
• Nøytral atom: Antall protoner = antall elektroner.
• Ioner:
  • Negativt ladd ion: Flere elektroner enn protoner.
  • Positivt ladd ion: Færre elektroner enn protoner.

Isotoper

• Varianter av grunnstoffer med ulikt antall nøytroner.
• Eksempel hydrogen:
  • Protium: 1 proton, 0 nøytroner.
  • Deuterium: 1 proton, 1 nøytron.
  • Tritium: 1 proton, 2 nøytroner.
• Eksempel karbon:
  • Karbon-12: 6 protoner, 6 nøytroner.
  • Karbon-13: 6 protoner, 7 nøytroner.
  • Karbon-14: 6 protoner, 8 nøytroner.

Atommodellering

• Modeller er forenklinger av virkeligheten for å forstå atomer bedre.
• Eksempler på modeller:
  • Busskartet som viser stopp, men ikke avstander eller terreng.

Molekylmodeller

• Kulepinnemodell: Viser bindinger mellom atomer.
• Kulemodell: Viser elektronskyen rundt atomene.
• Pinnemodell: Viser vinkler mellom bindingene.

Atommodeller

• Bohrs atommodell (Skallmodell):

  • Elektroner beveger seg i skall med bestemte energinivåer.
  • Energi er kvantifisert.
  • Skall: K, L, M, N, O.
  • Elektroner i skall: 2n^2.

• Schrödingers atommodell (Orbitalmodell):

  • Elektroner har sannsynlighet for å være i bestemte områder.
  • Elektroner som bølger (partikkel-bølge-dualitet).
  • Orbitaler med plass til 2 elektroner hver.
  • S-orbitaler (kuleformet), P-orbitaler (ballongformet langs aksene).

Periodesystemet og Orbitaler

• S-orbitaler: Hydrogen og helium.
• P-orbitaler: Litium og videre.
• Neon eksempel: 1s, 2s, og P-orbitaler.

Oppsummering

• Atomer er komplekse, men kan forstås ved hjelp av modeller og begreper som isotoper og orbitaler.
• Modeller hjelper oss å visualisere og forstå strukturer og bindinger i kjemi.