1.2 Atomet
Alle stoffer er opbygget af bittesmå atomer. Da englænderen John Dalton fremlagde sin atomteori i 1803, troede han, at atomer var de mindste dele, der fandtes. Siden har man opdaget, at atomerne selv består af endnu mindre partikler.
Atomets opbygning
Et atom består af en kerne i midten og elektroner uden om kernen. Kernen er bygget af to slags partikler: protoner og neutroner.
Partiklernes masse måles i enheden u, som er en meget lille masseenhed. En proton og en neutron vejer begge omkring 1 u, mens en elektron vejer omkring 2000 gange mindre. Derfor sidder næsten hele atomets masse i kernen.
Positive og negative ladninger tiltrækker hinanden, og det er netop tiltrækningen mellem kernens protoner og elektronerne, der holder atomet sammen.
Hvor stort er et atom?
Atomer er så små, at de ikke kan ses i et almindeligt mikroskop, for der kan ligge omkring fem millioner atomer på række på én millimeter.
Kernen er endnu meget mindre end atomet. Den rummer næsten hele massen, men fylder kun en forsvindende lille del af atomet. Hvis et atom var så stort som en by på størrelse med Middelfart, ville kernen være på størrelse med en golfbold.
Atomnummeret bestemmer grundstoffet
Antallet af protoner i kernen kaldes atomnummeret, og det afgør, hvilket grundstof der er tale om. Alle atomer med 6 protoner er carbon, og alle atomer med 11 protoner er natrium.
I det periodiske system står grundstofferne i rækkefølge efter atomnummer.
Et atom er elektrisk neutralt, fordi det har lige mange protoner og elektroner, så de positive og negative ladninger ophæver hinanden. Natrium har atomnummer 11, og et natriumatom har derfor 11 protoner og 11 elektroner.
Antallet af protoner ændrer sig ikke i en kemisk reaktion, men det kan antallet af elektroner godt. Det bliver vigtigt i kapitel 2 om ioner.
Neutroner og isotoper
Atomer af samme grundstof har altid lige mange protoner, men antallet af neutroner kan være forskelligt. Atomer med samme antal protoner og forskelligt antal neutroner kaldes isotoper.
En isotop får navn efter grundstoffet og det samlede antal protoner og neutroner i kernen, som kaldes nukleontallet. Carbon-14 er altså carbon med 6 protoner og 8 neutroner, i alt 14 partikler i kernen.
Isotoper af samme grundstof reagerer ens i kemiske reaktioner og adskiller sig kun ved, at de ikke vejer det samme.
Atommasse
I det periodiske system står grundstoffets atommasse. Den er målt i enheden u og er et gennemsnit af grundstoffets isotoper, som de findes i naturen. Derfor er atommassen sjældent et helt tal.
Chlor er et godt eksempel. Omkring tre fjerdedele af alle chloratomer er chlor-35, og resten er chlor-37, så gennemsnittet bliver 35,45 u.
Prøv selv: Atomets opbygning: byg et atom, og se, hvad der ændrer sig.