Hopp til innhold

Fagstoff

Atomer

Atomer er byggesteiner for andre stoffer og de minste mengdene av et grunnstoff. De består av en kjerne med protoner og nøytroner. Utenfor kjernen finner vi elektronene. For å forstå hvordan atomer er bygget opp, bruker vi forenklede modeller som skallmodellen og elektronskymodellen.
Modell at et atom med der kjernen er bygget opp av kuler som er pakket sammen. Andre kuler beveger seg i baner rundt kjernen, disse forestiller elektroner. Illustrasjon.

Atomer – de minste mengdene av et grunnstoff

Alle stoffene i verden er bygget opp av atomer, den minste mengden av et grunnstoff. Atomene består av en kjerne med protoner og nøytroner, og elektroner som befinner seg rundt kjernen. Det er like mange positive protoner som negative elektroner i et atom. Ladningene er like store, men motsatte. Nøytronene er nøytrale. Atomer har derfor ingen ladning utad.

Atommodeller

For å lettere kunne forstå hvordan atomer er bygget opp og hvordan de reagerer med andre atomer, bruker vi atommodeller. Det er særlig to modeller som er mye brukt: Bohrs atommodell og elektronskymodellen.

Bohrs atommodell – elektroner i baner

Det er blitt foreslått ulike modeller for atomene opp gjennom tidene. En av dem er Bohrs atommodell som den danske forskeren Niels Bohr la fram i 1913. Han så for seg at negative elektroner går i stor fart i bestemte baner rundt en positivt ladet atomkjerne. I Bohrs atommodell kalles disse banene elektronskall. Elektroner i samme skall har omtrent like stor energi og omtrent den samme gjennomsnittlige avstanden fra kjernen. I sentrum av atomet er kjernen med positive protoner og nøytrale nøytroner. Massen til protoner og nøytroner er nokså lik, og omtrent 2000 ganger større enn elektronets masse.

To sirkler inni hverandre med røde kuler med minus-tegn plassert på linjene som utgjør sirklene. Inni den innerste sirkelen sitter kuler med og uten pluss-tegn sammen som i en drueklase. Illustrasjon.

Elektronskymodellen – elektroner i fri bevegelse

Bohrs skallmodell er lett å forstå, men måten den viser hvordan elektronene beveger seg på, stemmer ikke med virkeligheten. På dette punktet er elektronskymodellen bedre. I elektronskymodellen vil vi vise at elektronene ikke beveger seg i bestemte baner. Vi tegner en sky der det er mest sannsynlig at elektronene vil befinne seg, i stedet for de faste banene som kjennetegner skallmodellen.

Farget sirkel omgitt av et farget felt som blir mer og mer diffust jo lenger bort fra sirkelen man kommer. Illustrasjon.

Ioner – atomer med ladning

Atomer er elektrisk nøytrale. Det vil si at det er like mange negative elektroner som det er positive protoner i kjernen. Ladningene balanserer hverandre/nuller ut hverandre, og vi får en nettoladning på null. Hvis et atom gir fra seg elektron, ender det opp med flere protoner enn elektroner. Da får vi et positivt ladet atom. Atomer som har en ladning, kaller vi ioner. Atomer som tar til seg elektroner, blir negativt ladde ioner.

To atommodeller der den ene har elleve elektroner, og den andre har ti elektroner. Kjernen i begge modellene har en positiv ladning på elleve. Illustrasjon.

Isotoper – varianter av et grunnstoff

Isotoper er atomer med samme antall protoner, men med forskjellig antall nøytroner i kjernen. Isotoper av et grunnstoff har de samme kjemiske egenskapene. Derimot kan de fysiske egenskapene variere, og en del isotoper er ustabile/radioaktive.

Tre atommodeller som har ulikt antall grønne kuler, som illustrerer nøytroner, i kjernen. Protium har ingen nøytroner, deuterium har ett og tritium har to. Illustrasjon.

Visste du at ...

Tungtvann er vann hvor det er mer av hydrogenisotopen deuterium enn det er i vanlig vann. Deuterium er dobbelt så tungt som "vanlig" hydrogen, og dette vannet har fått navnet tungtvann. Tungtvann er altså tyngre enn vanlig vann.

Under andre verdenskrig var Norsk Hydros fabrikker på Rjukan verdens eneste produsent av tungtvann. Fordi man antok at tungtvann var nødvendig for å utvikle atomvåpen, ble det gjennomført en sabotasjeaksjon mot fabrikken i 1943 for å hindre at tungtvann ble fraktet til Tyskland.

Seks fallskjermsoldater i snøkamuflasje spaserer vekk med fallskjermen på ryggen. Filmplakat.
Kilder

Bohr model. (2023, 23. februar). I Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Bohr_model

Compound Interest. (2016, 13. oktober). Atomic models. https://www.compoundchem.com/2016/10/13/atomicmodels/

Haraldsen, H. & Pedersen, B. (2019, 30. september). Tungtvann. I Store norske leksikon. https://snl.no/tungtvann

Holtebekk, T., Bjørnstad, T. & Linder, J. (2022, 10. juni). Isotop. I Store norske leksikon. http://snl.no/isotop

Markali, J., Fjellvåg, H., Tjernshaugen & Eeg, J. O. (2022, 27. juli). Atom. I Store norske leksikon. http://snl.no/atom

Rutherford model. (2023, 18. februar). I Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Rutherford_model

Tungtvannsaksjonen. (2022, 29. august). I Wikipedia https://no.wikipedia.org/wiki/Tungtvannsaksjonen

Relatert innhold

CC BY-SASkrevet av Thomas Bedin.
Sist faglig oppdatert 10.03.2023

Læringsressurser

Bindinger mellom atomer