Bouwstenen van stoffen
2.1 periodiek systeem
• Als je naar de bouwstenen van een stof kijkt, de moleculen en atomen, dan
bestudeer je een stof op microniveau
• Als je naar de stofeigenschappen (o.a. kleur, dichtheid) van een stof kijkt, dan
bestudeer je een stof op macroniveau (alles wat je kunt waarnemen)
Stofeigenschap: smeltpunt, kookpunt, kleur, fase bij kamertemperatuur
- de combinatie van stofeigenschappen is voor elke stof uniek
In scheikunde wordt geprobeerd met behulp van het microniveau stofeigenschappen op
macroniveau te verklaren. Het weergeven van het microniveau gebeurt vaak met modellen
Atoommodel volgens Dalton:
Een atoom is een massief ondeelbaar bolletje. Elke atoomsoort heeft zijn eigen afmetingen.
Atoommodel volgens Rutherford (1911):
• In het centrum zit een relatief zeer kleine kern
• Een atoom bestaat uit een positief geladen kern en een negatief geladen elektronenwolk.
• De atoomkern bestaat uit positief geladen protonen en ongeladen neutronen.
• In de kern bevindt zich nagenoeg alle massa van het atoom
• De elektronenwolk bestaat uit negatief geladen elektronen en bezit geen massa. In
de elektronenwolk bewegen de elektronen op relatief grote afstand van de kern
• Het aantal protonen in een atoom is gelijk aan het aantal elektronen.
• Elk atoom heeft een atoomnummer. Alle atomen van dezelfde soort hebben
hetzelfde atoomnummer. Het atoomnummer is gelijk aan het aantal protonen.
• Elk atoom heeft een massagetal. Atomen van dezelfde soort kunnen verschillende
massagetallen hebben. Het massagetal is gelijk aan het aantal protonen + het aantal
neutronen.
• Protonen, neutronen en elektronen noemt men de elementaire deeltjes van een
atoom
• Tussen de atoomkern en de elektronen in de elektronenwolk is lege ruimte, helemaal
niets. Die lege ruimte is enorm groot in vergelijking met de ruimte die de atoomkern
inneemt.
Positieve
atoomkern
Negatieve
elektronenwolk
, Een atoom bevat evenveel protonen (+) als elektronen (-), dus een atoom is elektrisch
neutraal (er is evenveel + als -)
Neutronen zijn neutraal en hebben dus geen lading
- Doordat de positieve kern en de negatieve elektronenwolk elkaar aantrekken is een atoom
stabiel: het valt niet makkelijk uit elkaar
Volgens het atoommodel van Rutherford zijn de bouwstenen van een atoom:
- Protonen p+
- elektronen e-
- neutronen, weergegeven door de letter n0
Waar komen de verschillen vandaan tussen atomen?
- het verschil in aantal protonen en elektronen maakt dat atomen verschillend zijn
Hoe weet je nu hoeveel protonen en elektronen een atoom heeft?
Atoomnummer
Wat houdt de deeltjes in een atoom bij elkaar?
De positief geladen kern trekt de negatief geladen elektronen aan door middel van
elektrische krachten
Waarom vallen de elektronen niet op de kern?
Omdat elektronen een zeer grote snelheid hebben
Waarom zitten er ook neutronen in de kern van een atoom?
Kernkrachten houden de protonen en neutronen bij elkaar
Waarom bestaat er maar een beperkt aantal atoomsoorten?
Hoe meer protonen in de kern des te onstabieler wordt de kern. Er zijn dan relatief steeds
meer neutronen nodig. Na atoomnummer 82 zijn alle atoomkernen onstabiel. Deze
elementen zijn dan radioactief, waarbij de atoomkern uiteindelijk verandert in een
stabielere kern met minder protonen
Een atoom is als geheel elektrisch neutraal, dat betekent dat in een atoom de negatieve
lading van de “elektronenenwolk” steeds precies even groot moet zijn als de positieve lading
van de kern
- de elektrische lading van een proton en een elektron kun je uitdrukken in coulomb (bijv:1,6
x 10-19)
- maar meestal gebruik je een andere eenheid: de elementaire ladingseenheid / elementair
ladingskwantum e (bijv: +1)
Isotopen
Atomen van 1 atoomsoort bezitten altijd hetzelfde aantal protonen, maar ze kunnen een
verschillend aantal neutronen hebben (dus treden er verschillende massagetallen op)
Isotopen: Isotopen zijn atomen met hetzelfde aantal protonen maar met een verschillend
aantal neutronen.