Bouw van het atoom - Chemieleerkracht.be

BZL: Bouw van een atoom
Studiewijzer
Deze BZL gaat over de leerstof die besproken werd tijdens de lessen ‘bouw van het
atoom’. Lees eerst aandachtig deze studiewijzer en maak vervolgens de oefeningen met
je tablet of iPad.
Iedere oefening wordt voorafgegaan door een leestekst met informatie waarover de
oefening zal gaan.
Maak de oefeningen in de volgorde zoals beschreven.
Bij ieder app staat de link van de google play store en de Apple app store indien deze
voorhanden is.
Duid steeds aan welke app jij gebruikt heb.
Neem steeds een printscreen van je oplossing en plak deze op de voorziene plaats.
1. Bouw van een atoom
Een atoom bestaat uit protonen, elektronen en neutronen. De protonen en neutronen
bevinden zich in de kern van het atoom de atoomkern. De elektronen zitten in de
elektronenwolk op een grote afstand van de kern af. Dit word het atoommodel van
Rutherford genoemd. Een atoom is ongeveer 0,0000000001 meter groot dat is 10 tot de
macht -10. Dat is zo ontzettend klein dat een atoom met geen enkel hulpmiddel gezien kan
worden.
Om een idee te hebben over de grootte van de deeltjes. Plaats bij de verschillende
afmetingen een voorbeeld.
Open de app, scroll over de onderste tijdlijn en neem een printscreen van de voorstelling of
vul de correcte grootte in.
https://play.google.com/store/apps/details?id=air.OSC.scale.micro&hl=
nl
(3.10-3m, 10-5m, 10-7m, 5.10-9m,3.10-10m,8.10-15m,10-15m,10-21m)
In deze app worden de details zoals in de app van Apple niet getoond
https://itunes.apple.com/be/app/wetenschap-microkosmos3d/id594444445?l=nl&mt=8
10-18 m
10-15m
10-14m
10-10m
3 10-10 m
7.10-10m
2.10-9m
Quarks, leptons, fundamental bosons
protonen
uraniumkern
atoom
watermolecule
fullereen
DNA
10-7m
virus
Modellen voor atoombouw
Wanneer atomen met vele miljarden bij elkaar zijn worden ze zichtbaar. Er zijn ongeveer 100
verschillende soorten atomen op aarde.
Zoals besproken tijdens de lessen is er veel onderzoek verricht naar hoe een atoom eruit ziet.
Er zijn een groot aantal wetenschappers die elk hun steentje hebben bijgedragen. Met
volgende apps kan je achterhalen welke bijdrage iedere wetenschapper heeft geleverd.
Oefening op de verschillende atoommodellen:
https://lh3.googleusercontent.com/wwkRKeIO8M9Xco2VYKroLlLEBAos
pNvMvIYEUtfq0QMaTdSmjObH-uOxvc9Ds2qXcDUS=w300-rw
Open de app/klik links boven op de 3 lijntjes/selecteer de
wetenschapper waar je meer over wil weten
Inhoud: Dalton, Thomson, Rutherford, Chadwick (discovery of Neutron), ontdekking istopen (zie
later)
https://itunes.apple.com/be/app/building-atoms-ionsisotopes/id437001161?l=nl&mt=8
Open de app/ ga naar ‘atomic theory history’/door op de pijl te
drukken ga je naar de volgende wetenschapper
Inhoud: geschiedenis van het atoom, Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, Chadwick ontdekking
neutronen
Wetenschapper
Ontdekkingen
2|Pagina
2. Protonen, neutronen, elektronen
Volgens de ontdekkingen van Rutherford bestaat een atoom uit een kleine centrale positieve
kern (positief door de protonen) met daarrond een wolk van negatieve ladingen, de
elektronen.
Volgens het atoommodel van Bohr bestaat een elektronenwolk uit 7 concentrische schillen
ronde de kern.
Het atoomnummer (Z) geeft het aantal protonen weer die in de kern aanwezig zijn. Voor een
neutraal atoom komt dit overeen met het aantal elektronen rond de kern.
Wanneer we dit schematisch weergeven wordt dit steeds linksonderaan vermeld.
𝑍𝐸 waarbij 𝐴𝑡𝑜𝑜𝑚𝑛𝑢𝑚𝑚𝑒𝑟
𝐸𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑠𝑦𝑚𝑏𝑜𝑜𝑙
Voorbeeld:
6𝐶
Het element koolstof heeft 6 protonen in de kern en bijgevolg ook 6 elektronen op de
schillen.
Oefening op het tekenen van elektronenconfiguratie volgens het model van Bohr:



Open de app/selecteer play/ga naar level 1/a little harder : electronic structure only/
met je vinger kan je de elektronen plaatsen op de schillen
Afspraken voor het plaatsen van de elektronen:
1. De eerst 2 elektronen worden steeds gepaard weergegeven
2. Elektron 3, 4 en 5 op eenzelfde schil worden steeds ongepaard weergegeven
3. Nadien worden elektron 6,7 en 8 gepaard met elektron 3, 4 en 5.
Neem een printscreen van de verschillende elementen, je kan ook je antwoord
controleren door op check te drukken
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.sciencehighgame
s.electronicstructure.free&hl=nl
https://itunes.apple.com/be/app/electronicstructure/id1049693151?l=nl&mt=8
Elektronenconfiguratie
1
2
3
3|Pagina
We hebben net een oefening gemaakt op de aanwezige protonen in de kern en de elektronen
errond. Dat een kern van positieve deeltjes niet uit elkaar spat door onderlinge
afstotingskrachten wordt verklaard door de aanwezigheid van neutrale deeltjes tussen de
protonen. Deze neutrale deeltjes noemt men neutronen. In het model van Rutherford zijn de
protonen en neutronen nog een theoretisch begrip.
In de eerste opdracht hebben we de diameter van een gemiddeld atoom onderzocht en
vastgesteld dat deze ongeveer honderdduizend maal groter is dan de diameter van de
atoomkern. Uit verder onderzoek is gebleken dat elke atoomkern nagenoeg de ganse massa
van een atoom bevat. De som van het aantal protonen en neutronen in de atoomkern wordt
weergegeven in het massagetal (A). Dit wordt in de schematische voorstelling linksboven
geplaatst.
Schematisch wordt de samenstelling van een atoom als volgt weergegeven:
𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎𝑔𝑒𝑡𝑎𝑙
𝐴
𝑍𝐸 waarbij 𝐴𝑡𝑜𝑜𝑚𝑛𝑢𝑚𝑚𝑒𝑟
𝐸𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑠𝑦𝑚𝑏𝑜𝑜𝑙
1) Beschrijf de atoombouw:
https://itunes.apple.com/be/app/atom-builder/id549485037?l=nl&mt=8
Open de app/ duid protonen, elektronen of neutronen aan/ scroll over de
getallen en klik de correcte waarde aan/ neem een printscreen
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.sciencehighgames.electroni
cstructure.free&hl=nl
https://itunes.apple.com/be/app/electronicstructure/id1049693151?l=nl&mt=8
Open de app/ ga naar level 2/ easy/ en neem een printscreen van je resultaten
2) Spel om het atoomnummer te oefenen:
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.multimediascience.atomicn
umbergame&hl=nl
https://itunes.apple.com/be/app/periodieke-lijst-vanchemische/id806799115?l=nl&mt=8
https://lh4.ggpht.com/KhUEDNzS0RRiEUx1agEVCo7bwyGuTAKjuOF1ve3rTwRD
2AB5i1ojLKUKs5HqfI1frEM=w300-rw
Open de app/ Play/ selecteer lever 2 ‘atomic number’
3) Spel om het massagetal te oefenen:
4|Pagina
https://itunes.apple.com/be/app/1-minute-chemistryatomic/id1018893691?l=nl&mt=8
Oefening: Beschrijf de atoombouw van de gevraagde elementen:
Gebruik voor het oplossen van deze oefening de apps die beschreven zijn onder 1)
Symbool
element
Atoomnummer
Massagetal
Neutronen
Protonen
Elektronen
(Z)
(A)
(n )
(p )
(e-)
0
+
H
He
Li
Spel: Atoomnummer
Gebruik voor dit spel de apps die beschreven zijn onder 2)
Plak hieronder een printscreen van je score
Spel: atoommassa
Gebruik voor dit spel de app die beschreven is onder 3)
Plak hieronder een printscreen van je score
5|Pagina
4. Isotopen
Van de meeste atoomsoorten komen in de natuur atomen voor met een verschillend aantal
neutronen. Het aantal protonen en elektronen is wel hetzelfde. Dit zijn isotopen.
Omdat de eigenschappen van een atoomsoort voornamelijk bepaald wordt door het
atoomnummer (Z), hebben isotopen chemisch ongeveer dezelfde eigenschappen.
Voorbeeld Helium:
Deze zijn de 2 isotopen die van
Helium bestaan. Ze hebben een
verschillend massagetal (A) omdat
het aantal neutronen verschillend is.
n0
p+
e-
n0
p+
e-
1
2
2
2
2
2
https://itunes.apple.com/be/app/interactive-periodictable/id384312258?l=nl&mt=8
Open de app/ga op het gevraagde element staan/onderaan rechts krijg je meer
informatie over het element/ ga naar ‘Common Isotopes of ...’/ los de
onderstaande oefening op.
https://lh3.ggpht.com/jbQTFWZB4zRUQISby3btsxEHtUWgFdc6DDgVx9rd0y6jBkO_
36_ceZGhutz_aWJsqOUd=w300-rw
open de app/ ga op het gevraagde element staan, al de eigenschappen van het
element verschijnen/ ga naar isotopen en gebruik de gegevens van de stabiele
isotopen om de tabel in te vullen.
Symbool
element
H
Atoomnummer
(Z)
Atoommassa
(A)
Neutronen
(n0)
Protonen
(p+)
Elektronen
(e-)
He
2
2
4
3
2
1
2
2
2
2
C
6|Pagina