Scheikunde samenvatting hoofdstuk 3
Paragraaf 3.1: Atoommodel
Stoffen zijn opgebouwd uit moleculen. Moleculen zijn opgebouwd uit atomen. Atomen bestaan zelf
nog uit kleinere deeltjes. Welke deeltjes er in een atoom zitten laat je zien met een atoommodel.
De mensheid was al lang bezig met het proberen te achterhalen wat een atoom
nou echt is. Zo had Thomson in 1897 vast gesteld dat een atoom bestaat uit
elektronen (negatief geladen) met daaromheen een soort positief geladen
pudding. Dat er elektronen in zaten was vast gesteld maar dat er een negatieve
pudding omheen zat was verzonnen, het zou wel moeten want anders zouden de
elektronen elkaar afstoten. positief stoot positief namelijk af.
Rutherford deed in 1911 een experiment waarbij hij alfadeeltjes
(positief geladen) op een stukje goudfolie straalde. Om het goudfolie
heen hing hij fluorescerend materiaal waardoor je kon zien waar de
alfadeeltjes terecht kwamen. Het gekke was dat de positief geladen
alfadeeltjes door de (voor een groot deel) positief geladen atomen ging.
Maar dat kan helemaal niet! Positief stoot positief af! Dus omdat er zo
veel alfadeeltjes door die atomen gingen, zou dat dus moeten betekenen
dat er een grote open ruimte was in het atoom waar de positief geladen
alfadeeltjes door heen konden. Maar soms kaatste die alfadeeltjes terug,
Dit zou dus moeten betekenen dat er in het midden een positief geladen
kern zat. En om het midden heen een soort negatief geladen wolk
(de schil) waar de positief geladen alfadeeltjes dus doorheen konden
komen. Positieve geladen deeltjes kunnen namelijk wel door negatieve
geladen deeltjes maar niet door positieve geladen deeltjes.
Bohr verfijnde dit model door de elektronen een vaste baan (de schil)
om de kern toe te kennen.
Chadwick ontdekte dat er in de kern niet alleen positief geladen protonen
zitten maar ook ongeladen kern deeltjes namelijk neutronen. Deze neutronen
zorgen ervoor dat er ruimte is tussen de protonen waardoor de protonen
elkaar niet afbotsen. Neutronen houden de protonen dus bij elkaar in de kern
Tabel met informatie over protonen, neutronen en elektronen:
Deeltjes Notatie Lading Massa (U) Massa (KG) Plaats
Proton P+ 1+ 1U 1,67 x 10-27 Kern
Neutron n 0 1U 1,67 x 10-27 Kern
Elektron E- 1- 0U (5,5 x 10-4) 9,11 x 10-31 Schillen
Massa (U) = Atomaire massa-eenheid, 1U is gelijk aan een proton of elektron. (1U = 1,66 x 10-27 KG)
Maar hoe klein is zo’n atoom eigenlijk? Stel je voor, je hebt een potloodpunt
met een massa van 0,11g en die punt heeft een volume van 0,050 cm3.
Een potloodpunt bestaat uit koolstof atomen. Koolstofatomen bestaan uit
6 protonen en 6 neutronen. De massa van 1 koolstofatoom is dus 6U + 6U → 12U.
Dat is 2.0 x 10-26 kg (12 x 1,67 x 10-27) → 2.0 x 10-23 g
(2.0 x 10-26 kg x 1000 → 2.0 x 10-23 g).
, Hoeveel atomen zitten er in de punt?
Dat weet je door: 0,11 ÷ 2.0 x 10-23
je kijkt dus hoe vaak het atoom erin passen --> 5,5x1021
Dat zijn dus 3,3 x 1022 protonen en 3,3 x 1022 neutronen
5,5x1021 atomen x 12 (want 1 atoom bevat 12 deeltjes!) → 6,6 x 1022
totale deeltjes (protonen + neutronen). 6,6 x 1022 ÷ 2 want in de kern
bestaat de helft van de deeltjes uit protonen en de andere helft neutronen! → 3,3 x 1022 protonen
en 3,3 x 1022 neutronen in totaal in potloodpunt!
Hoe groot is het koolstof atoom?
Het volume is 0,050 cm3. Er zitten 2.0 x 10-23 atomen in die 0,050 cm3. Hoe groot het koolstofatoom
is weet je dus door: 0,050 ÷ 5,5x1021 --> 9,1 x 10-24 cm3!
De atoomkern is zo groot als een mug op de middenstip van een voetbal stadion. De atoomkern
neemt namelijk maar deel in van het volume van een atoom!
Het grote verschil tussen protonen en neutronen:
De protonen bepalen de eigenschappen van het atoom en de neutronen bepalen de massa van het atoom. Een
atoom heeft een vast aantal protonen in de kern maar de neutronen kunnen dus verschillen (isotoop). Elk
atoom heeft zijn eigen aantal protonen, er is dus altijd maar 1 atoom meet een bepaald aantal protonen! (vb. 63 p+)
Het aantal protonen in een atoomkern word aangegeven met het atoomnummer. Elk atoom heeft
zijn eigen atoomnummer. Als je het atoomnummer weet, weet je ook het aantal elektronen. Een
atoom is namelijk ongeladen. Dit betekend dus dat er evenveel + ladingen als – ladingen moeten
zitten in een atoom. Je hebt dus ALTIJD evenveel protonen en elektronen.
(Atoomnummer = aantal protonen = aantal elektronen)
Het aantal neutronen in een atoomkern weet je door het massagetal. Het massagetal zijn de
protonen en neutronen bij elkaar. Als je dus weet dat het massa getal 14 is, en er 6 protonen in de
kern zitten dan weet je dus ook dat er 8 neutronen in de kern zitten.
(Massagetal = aantal protonen + neutronen)
De elektronen zitten in schillen om de kern. Formule berekenen aantal elektronen per schil:
In de 1ste schil (schil: K) passen 2 elektronen, 2 x (schil)2 → schil 3: 2x32 = 18 E- in 3de schil.
in de 2de schil (schil: L) passen 8 elektronen, Alle schillen na de 3de schil kunnen maximaal
in de 3de schil (schil: M) passen 18 elektronen. 32 E- in de schil hebben.
Oefening: vul de overige getallen in in de tabel
Atoomnummer Massagetal Aantal protonen Aantal neutronen Aantal elektronen
6 13 6 7 6
17 37 17 20 17
wetenschappelijke schrijfwijze aantal protonen/elektronen/neutronen:
Paragraaf 3.1: Atoommodel
Stoffen zijn opgebouwd uit moleculen. Moleculen zijn opgebouwd uit atomen. Atomen bestaan zelf
nog uit kleinere deeltjes. Welke deeltjes er in een atoom zitten laat je zien met een atoommodel.
De mensheid was al lang bezig met het proberen te achterhalen wat een atoom
nou echt is. Zo had Thomson in 1897 vast gesteld dat een atoom bestaat uit
elektronen (negatief geladen) met daaromheen een soort positief geladen
pudding. Dat er elektronen in zaten was vast gesteld maar dat er een negatieve
pudding omheen zat was verzonnen, het zou wel moeten want anders zouden de
elektronen elkaar afstoten. positief stoot positief namelijk af.
Rutherford deed in 1911 een experiment waarbij hij alfadeeltjes
(positief geladen) op een stukje goudfolie straalde. Om het goudfolie
heen hing hij fluorescerend materiaal waardoor je kon zien waar de
alfadeeltjes terecht kwamen. Het gekke was dat de positief geladen
alfadeeltjes door de (voor een groot deel) positief geladen atomen ging.
Maar dat kan helemaal niet! Positief stoot positief af! Dus omdat er zo
veel alfadeeltjes door die atomen gingen, zou dat dus moeten betekenen
dat er een grote open ruimte was in het atoom waar de positief geladen
alfadeeltjes door heen konden. Maar soms kaatste die alfadeeltjes terug,
Dit zou dus moeten betekenen dat er in het midden een positief geladen
kern zat. En om het midden heen een soort negatief geladen wolk
(de schil) waar de positief geladen alfadeeltjes dus doorheen konden
komen. Positieve geladen deeltjes kunnen namelijk wel door negatieve
geladen deeltjes maar niet door positieve geladen deeltjes.
Bohr verfijnde dit model door de elektronen een vaste baan (de schil)
om de kern toe te kennen.
Chadwick ontdekte dat er in de kern niet alleen positief geladen protonen
zitten maar ook ongeladen kern deeltjes namelijk neutronen. Deze neutronen
zorgen ervoor dat er ruimte is tussen de protonen waardoor de protonen
elkaar niet afbotsen. Neutronen houden de protonen dus bij elkaar in de kern
Tabel met informatie over protonen, neutronen en elektronen:
Deeltjes Notatie Lading Massa (U) Massa (KG) Plaats
Proton P+ 1+ 1U 1,67 x 10-27 Kern
Neutron n 0 1U 1,67 x 10-27 Kern
Elektron E- 1- 0U (5,5 x 10-4) 9,11 x 10-31 Schillen
Massa (U) = Atomaire massa-eenheid, 1U is gelijk aan een proton of elektron. (1U = 1,66 x 10-27 KG)
Maar hoe klein is zo’n atoom eigenlijk? Stel je voor, je hebt een potloodpunt
met een massa van 0,11g en die punt heeft een volume van 0,050 cm3.
Een potloodpunt bestaat uit koolstof atomen. Koolstofatomen bestaan uit
6 protonen en 6 neutronen. De massa van 1 koolstofatoom is dus 6U + 6U → 12U.
Dat is 2.0 x 10-26 kg (12 x 1,67 x 10-27) → 2.0 x 10-23 g
(2.0 x 10-26 kg x 1000 → 2.0 x 10-23 g).
, Hoeveel atomen zitten er in de punt?
Dat weet je door: 0,11 ÷ 2.0 x 10-23
je kijkt dus hoe vaak het atoom erin passen --> 5,5x1021
Dat zijn dus 3,3 x 1022 protonen en 3,3 x 1022 neutronen
5,5x1021 atomen x 12 (want 1 atoom bevat 12 deeltjes!) → 6,6 x 1022
totale deeltjes (protonen + neutronen). 6,6 x 1022 ÷ 2 want in de kern
bestaat de helft van de deeltjes uit protonen en de andere helft neutronen! → 3,3 x 1022 protonen
en 3,3 x 1022 neutronen in totaal in potloodpunt!
Hoe groot is het koolstof atoom?
Het volume is 0,050 cm3. Er zitten 2.0 x 10-23 atomen in die 0,050 cm3. Hoe groot het koolstofatoom
is weet je dus door: 0,050 ÷ 5,5x1021 --> 9,1 x 10-24 cm3!
De atoomkern is zo groot als een mug op de middenstip van een voetbal stadion. De atoomkern
neemt namelijk maar deel in van het volume van een atoom!
Het grote verschil tussen protonen en neutronen:
De protonen bepalen de eigenschappen van het atoom en de neutronen bepalen de massa van het atoom. Een
atoom heeft een vast aantal protonen in de kern maar de neutronen kunnen dus verschillen (isotoop). Elk
atoom heeft zijn eigen aantal protonen, er is dus altijd maar 1 atoom meet een bepaald aantal protonen! (vb. 63 p+)
Het aantal protonen in een atoomkern word aangegeven met het atoomnummer. Elk atoom heeft
zijn eigen atoomnummer. Als je het atoomnummer weet, weet je ook het aantal elektronen. Een
atoom is namelijk ongeladen. Dit betekend dus dat er evenveel + ladingen als – ladingen moeten
zitten in een atoom. Je hebt dus ALTIJD evenveel protonen en elektronen.
(Atoomnummer = aantal protonen = aantal elektronen)
Het aantal neutronen in een atoomkern weet je door het massagetal. Het massagetal zijn de
protonen en neutronen bij elkaar. Als je dus weet dat het massa getal 14 is, en er 6 protonen in de
kern zitten dan weet je dus ook dat er 8 neutronen in de kern zitten.
(Massagetal = aantal protonen + neutronen)
De elektronen zitten in schillen om de kern. Formule berekenen aantal elektronen per schil:
In de 1ste schil (schil: K) passen 2 elektronen, 2 x (schil)2 → schil 3: 2x32 = 18 E- in 3de schil.
in de 2de schil (schil: L) passen 8 elektronen, Alle schillen na de 3de schil kunnen maximaal
in de 3de schil (schil: M) passen 18 elektronen. 32 E- in de schil hebben.
Oefening: vul de overige getallen in in de tabel
Atoomnummer Massagetal Aantal protonen Aantal neutronen Aantal elektronen
6 13 6 7 6
17 37 17 20 17
wetenschappelijke schrijfwijze aantal protonen/elektronen/neutronen:
