Opgaver til 1.2
Opgaverne hører til afsnit 1.2 Atomet. Prøv selv, før du åbner hjælpen under opgaven. Grundstoffernes navne og atomnumre står i det periodiske system bagest i bogen.
Opgave 1.2.1: Atomets partikler
Udfyld skemaet.
| Partikel | Plads i atomet | Ladning |
|---|---|---|
| Proton | ||
| Neutron | ||
| Elektron |
To af partiklerne sidder i kernen. Den tredje bevæger sig uden om kernen.
Navnet neutron kommer af ordet neutral. Protonen og elektronen har modsat ladning.
| Partikel | Plads i atomet | Ladning |
|---|---|---|
| Proton | i kernen | +1 |
| Neutron | i kernen | 0 |
| Elektron | uden om kernen | −1 |
Opgave 1.2.2: Tæl partiklerne
Figuren viser tre atomer.
- Tæl protoner, neutroner og elektroner i hvert atom.
- Hvad er atomnummeret for hvert atom?
- Hvilket grundstof er hvert atom? Brug det periodiske system bagest i bogen.
Protonerne er de røde kugler med et plus. Neutronerne er de grå kugler. Elektronerne er de blå kugler uden om kernen.
Atomnummeret er antallet af protoner. Atom A har 3 protoner og har derfor atomnummer 3. Find grundstoffet med atomnummer 3 i listen.
| Atom | Protoner | Neutroner | Elektroner | Atomnummer | Grundstof |
|---|---|---|---|---|---|
| A | 3 | 4 | 3 | 3 | lithium |
| B | 8 | 8 | 8 | 8 | oxygen |
| C | 5 | 6 | 5 | 5 | bor |
Opgave 1.2.3: Brug atomnummeret
Udfyld de tomme felter. Brug det periodiske system bagest i bogen.
| Grundstof | Symbol | Atomnummer | Protoner | Elektroner |
|---|---|---|---|---|
| Carbon | C | 6 | ||
| Fluor | 9 | |||
| Natrium | 11 | |||
| S | 16 | |||
| Calcium | ||||
| 26 |
Atomnummeret er antallet af protoner. Kender du det ene tal, kender du også det andet.
Et atom er neutralt. Det har derfor lige så mange elektroner som protoner. Carbon har atomnummer 6 og har altså 6 protoner og 6 elektroner.
| Grundstof | Symbol | Atomnummer | Protoner | Elektroner |
|---|---|---|---|---|
| Carbon | C | 6 | 6 | 6 |
| Fluor | F | 9 | 9 | 9 |
| Natrium | Na | 11 | 11 | 11 |
| Svovl | S | 16 | 16 | 16 |
| Calcium | Ca | 20 | 20 | 20 |
| Jern | Fe | 26 | 26 | 26 |
Opgave 1.2.4: Isotoper af carbon
Carbon har atomnummer 6. Der findes tre isotoper af carbon i naturen: carbon-12, carbon-13 og carbon-14.
Udfyld skemaet.
| Isotop | Protoner | Neutroner | Elektroner |
|---|---|---|---|
| Carbon-12 | |||
| Carbon-13 | |||
| Carbon-14 |
Alle carbonatomer har lige mange protoner. Tallet efter navnet er antallet af protoner og neutroner tilsammen.
Antallet af neutroner findes ved at trække antallet af protoner fra tallet i navnet. Carbon-12 har 12 partikler i kernen. 6 af dem er protoner, så de sidste 6 er neutroner.
| Isotop | Protoner | Neutroner | Elektroner |
|---|---|---|---|
| Carbon-12 | 6 | 6 | 6 |
| Carbon-13 | 6 | 7 | 6 |
| Carbon-14 | 6 | 8 | 6 |
Opgave 1.2.5: Chlors atommasse
Chlor har atomnummer 17 og findes som to isotoper: chlor-35 og chlor-37.
- Hvor mange neutroner har hver af de to isotoper?
- I det periodiske system står der, at chlors atommasse er 35,45 u. Hvilken af de to isotoper er der flest af i naturen? Begrund dit svar.
Brug samme metode som i opgave 1.2.4 til spørgsmål a. Til spørgsmål b skal du huske, at atommassen er et gennemsnit af isotoperne.
Hvis der var lige mange af de to isotoper, ville gennemsnittet ligge midt imellem 35 og 37, altså på 36. Ligger 35,45 tættest på 35 eller på 37?
- Chlor-35 har 18 neutroner, og chlor-37 har 20 neutroner. Begge har 17 protoner.
- Der er flest af chlor-35. Atommassen 35,45 u ligger tættest på 35, så de lette atomer må fylde mest i gennemsnittet.
Opgave 1.2.6: Hvor stor er kernen?
Et atom er omkring 100 000 gange større end sin kerne.
Forestil dig, at kernen er forstørret op, så den er på størrelse med en ært på 1 cm. Hvor stort ville hele atomet så være? Angiv svaret i kilometer.
Atomet er 100 000 gange større end kernen. Gang kernens størrelse med 100 000.
Atomet ville være 1 cm · 100 000 = 100 000 cm. Der går 100 cm på 1 m og 1000 m på 1 km.
100 000 cm er 1000 m, altså 1 km. Hvis kernen var en ært, ville atomet være 1 km bredt.
Opgave 1.2.7: Sandt eller falsk?
Afgør, om hver påstand er sand eller falsk. Ret de falske påstande, så de bliver sande.
- Elektronerne sidder i kernen.
- Et atom har lige mange protoner og elektroner.
- Neutronen har en negativ ladning.
- Atomnummeret er antallet af protoner.
- Næsten hele atomets masse sidder i elektronerne.
- To isotoper af samme grundstof har forskelligt antal protoner.
Sammenlign hver påstand med figuren af carbonatomet og teksten om partiklerne i afsnit 1.2.
Påstand b og d er sande. De fire andre er falske.
- Falsk. Elektronerne bevæger sig uden om kernen.
- Sand.
- Falsk. Neutronen har ingen ladning.
- Sand.
- Falsk. Næsten hele atomets masse sidder i kernen.
- Falsk. To isotoper af samme grundstof har forskelligt antal neutroner.
Opgave 1.2.8: Hvorfor er et atom neutralt?
Et magnesiumatom har atomnummer 12. Forklar, hvorfor atomet er elektrisk neutralt.
Find først ud af, hvor mange protoner og elektroner atomet har, og hvilken ladning hver af dem har.
Du kan begynde dine sætninger sådan:
- Et magnesiumatom har … protoner, som hver har ladningen …
- Atomet har også … elektroner, som hver har ladningen …
- Tilsammen bliver ladningen …
Et magnesiumatom har 12 protoner, som hver har ladningen +1. Atomet har også 12 elektroner, som hver har ladningen −1. De 12 positive og 12 negative ladninger ophæver hinanden, så den samlede ladning er 0.
Opgaver med fødevaretema
Opgaverne handler om atomerne i kroppen og i maden.
Opgave 1.2.mad.1: Atomerne i kroppen
Udfyld skemaet for fem af kroppens grundstoffer.
| Grundstof | Symbol | Atomnummer | Protoner | Elektroner |
|---|---|---|---|---|
| Carbon | C | 6 | ||
| Nitrogen | N | |||
| Oxygen | O | |||
| Natrium | Na | |||
| Calcium | Ca |
Atomnummeret er antallet af protoner. Find atomnumrene i det periodiske system bagest i bogen.
Et atom er neutralt og har derfor lige så mange elektroner som protoner. Carbon har atomnummer 6 og har altså 6 protoner og 6 elektroner.
| Grundstof | Atomnummer | Protoner | Elektroner |
|---|---|---|---|
| Carbon | 6 | 6 | 6 |
| Nitrogen | 7 | 7 | 7 |
| Oxygen | 8 | 8 | 8 |
| Natrium | 11 | 11 | 11 |
| Calcium | 20 | 20 | 20 |
Opgave 1.2.mad.2: Carbon i maden
Næsten alt carbon i maden er carbon-12. Omkring 1 % er carbon-13. Carbon har atomnummer 6.
- Hvor mange protoner, neutroner og elektroner har et atom af carbon-13?
- Hvad er forskellen på carbon-12 og carbon-13?
- Reagerer de to isotoper forskelligt i kroppen?
Tallet efter navnet er antallet af protoner og neutroner tilsammen. Antallet af protoner er atomnummeret.
Carbon-13 har 6 protoner. Antallet af neutroner er derfor 13 − 6. Til spørgsmål c kan du læse sidste linje i afsnittet om isotoper.
- Carbon-13 har 6 protoner, 7 neutroner og 6 elektroner.
- Carbon-13 har én neutron mere end carbon-12 og vejer derfor lidt mere.
- Nej. Isotoper af samme grundstof reagerer ens i kemiske reaktioner.
Opgaver med sundhedstema
På et hospital bruges atomer til mere end medicin. Særlige isotoper kan vise, hvad der sker inde i kroppen, og de kan behandle sygdomme. Opgaverne træner det samme som opgave 1.2.1 til 1.2.8, men handler alle om sundhed og medicin. Baggrunden står på siden Tema: Sundhed og medicin.
Opgave 1.2.sundhed.1: Partiklerne i et jernatom
Alt i kroppen er bygget af atomer, og alle atomer består af de samme tre slags partikler.
- Udfyld skemaet.
| Partikel | Plads i atomet | Ladning |
|---|---|---|
| i kernen | +1 | |
| Neutron | ||
| uden om kernen |
- Et jernatom har 26 protoner, 30 neutroner og 26 elektroner. Hvor mange partikler sidder der i kernen, og hvor mange er der uden om kernen?
To af partiklerne sidder i kernen. Den tredje bevæger sig uden om kernen.
Partiklen i kernen med ladningen +1 er protonen. Navnet neutron kommer af ordet neutral. Til spørgsmål b lægger du de to slags partikler i kernen sammen.
Spørgsmål a
| Partikel | Plads i atomet | Ladning |
|---|---|---|
| Proton | i kernen | +1 |
| Neutron | i kernen | 0 |
| Elektron | uden om kernen | −1 |
Spørgsmål b
I kernen sidder protonerne og neutronerne. Det er 56 partikler i alt. Uden om kernen er der 26 elektroner.
Opgave 1.2.sundhed.2: Tre atomer fra kroppen
Tre atomer fra kroppen er beskrevet med ord.
- Atom A har 7 partikler med ladningen +1 og 7 partikler uden ladning i kernen. Uden om kernen er der 7 partikler med ladningen −1.
- Atom B har 11 partikler med ladningen +1 og 12 partikler uden ladning i kernen. Uden om kernen er der 11 partikler med ladningen −1.
- Atom C har 15 partikler med ladningen +1 og 16 partikler uden ladning i kernen. Uden om kernen er der 15 partikler med ladningen −1.
- Hvor mange protoner, neutroner og elektroner har hvert atom?
- Hvad er atomnummeret for hvert atom?
- Hvilket grundstof er hvert atom? Brug det periodiske system bagest i bogen.
Protonerne har ladningen +1. Neutronerne har ingen ladning. Elektronerne har ladningen −1 og er uden om kernen.
Atomnummeret er antallet af protoner. Atom A har 7 protoner og har derfor atomnummer 7. Find grundstoffet med atomnummer 7 i listen.
| Atom | Protoner | Neutroner | Elektroner | Atomnummer | Grundstof |
|---|---|---|---|---|---|
| A | 7 | 7 | 7 | 7 | nitrogen |
| B | 11 | 12 | 11 | 11 | natrium |
| C | 15 | 16 | 15 | 15 | phosphor |
Opgave 1.2.sundhed.3: Brug atomnummeret på kroppens grundstoffer
Kroppen kan ikke undvære de seks grundstoffer i skemaet. Udfyld de tomme felter. Brug det periodiske system bagest i bogen.
| Grundstof | Symbol | Atomnummer | Protoner | Elektroner |
|---|---|---|---|---|
| Calcium | Ca | 20 | ||
| Kalium | 19 | |||
| Magnesium | 12 | |||
| I | 53 | |||
| Jern | ||||
| 30 |
Atomnummeret er antallet af protoner. Kender du det ene tal, kender du også det andet.
Et atom er neutralt. Det har derfor lige så mange elektroner som protoner. Calcium har atomnummer 20 og har altså 20 protoner og 20 elektroner.
| Grundstof | Symbol | Atomnummer | Protoner | Elektroner |
|---|---|---|---|---|
| Calcium | Ca | 20 | 20 | 20 |
| Kalium | K | 19 | 19 | 19 |
| Magnesium | Mg | 12 | 12 | 12 |
| Iod | I | 53 | 53 | 53 |
| Jern | Fe | 26 | 26 | 26 |
| Zink | Zn | 30 | 30 | 30 |
Opgave 1.2.sundhed.4: Isotoper på hospitalet
Hospitaler bruger særlige isotoper til at undersøge og behandle patienter.
- Udfyld skemaet.
| Isotop | Bruges til | Atomnummer | Protoner | Neutroner | Elektroner |
|---|---|---|---|---|---|
| Fluor-18 | scanning, der kan finde kræftknuder | 9 | |||
| Cobalt-60 | strålebehandling af kræft | 27 | |||
| Technetium-99 | scanning af knogler og hjerte | 43 | |||
| Iod-131 | behandling af sygdomme i skjoldbruskkirtlen | 53 |
- Det fluor, der findes i tandpasta, er fluor-19. Hvad er ens for et atom af fluor-18 og et atom af fluor-19, og hvad er forskelligt?
Atomnummeret er antallet af protoner. Tallet efter navnet er antallet af protoner og neutroner tilsammen.
Antallet af neutroner findes ved at trække antallet af protoner fra tallet i navnet. Fluor-18 har 18 partikler i kernen. 9 af dem er protoner, så de sidste 9 er neutroner.
Spørgsmål a
| Isotop | Protoner | Neutroner | Elektroner |
|---|---|---|---|
| Fluor-18 | 9 | 9 | 9 |
| Cobalt-60 | 27 | 33 | 27 |
| Technetium-99 | 43 | 56 | 43 |
| Iod-131 | 53 | 78 | 53 |
Spørgsmål b
Begge atomer er fluor og har derfor 9 protoner og 9 elektroner. Antallet af neutroner er forskelligt. Fluor-18 har 9 neutroner, og fluor-19 har 10 neutroner.
Opgave 1.2.sundhed.5: Lithiums atommasse
Lithium indgår i medicin mod sygdommen bipolar lidelse. Lithium har atomnummer 3 og findes som to isotoper: lithium-6 og lithium-7.
- Hvor mange neutroner har hver af de to isotoper?
- I det periodiske system bagest i bogen står der, at lithiums atommasse er 6,941 u. Hvilken af de to isotoper er der flest af i naturen? Begrund dit svar.
Brug samme metode som i opgave 1.2.sundhed.4 til spørgsmål a. Til spørgsmål b skal du huske, at atommassen er et gennemsnit af isotoperne.
Hvis der var lige mange af de to isotoper, ville gennemsnittet ligge midt imellem 6 og 7, altså på 6,5. Ligger 6,941 tættest på 6 eller på 7?
- Lithium-6 har 3 neutroner, og lithium-7 har 4 neutroner. Begge har 3 protoner.
- Der er flest af lithium-7. Atommassen 6,941 u ligger tættest på 7, så de tunge atomer må fylde mest i gennemsnittet.
Opgave 1.2.sundhed.6: En kerne så stor som en pille
Et atom er omkring 100 000 gange større end sin kerne.
Forestil dig, at kernen i et atom er forstørret op, så den er på størrelse med en stor pille på 2 cm. Hvor stort ville hele atomet så være? Angiv svaret i kilometer.
Atomet er 100 000 gange større end kernen. Gang kernens størrelse med 100 000.
Atomet ville være 2 cm · 100 000 = 200 000 cm. Der går 100 cm på 1 m og 1000 m på 1 km.
200 000 cm er 2000 m, altså 2 km. Hvis kernen var en pille på 2 cm, ville atomet være 2 km bredt.
Opgave 1.2.sundhed.7: Sandt eller falsk om atomer på hospitalet?
Afgør, om hver påstand er sand eller falsk. Ret de falske påstande, så de bliver sande.
- Et jernatom har atomnummer 26 og derfor 26 protoner.
- Et atom af fluor-18 har 18 protoner.
- Et calciumatom har flere elektroner end protoner.
- Cobalt har atomnummer 27, så et atom af cobalt-60 har 33 neutroner.
- Et atom af iod-131 vejer mere end et atom af iod-127.
- Elektronerne i et natriumatom sidder i kernen.
Sammenlign hver påstand med figuren af carbonatomet og med stykket om isotoper i afsnit 1.2.
Påstand a, d og e er sande. De tre andre er falske.
- Sand.
- Falsk. Fluor har atomnummer 9, så et atom af fluor-18 har 9 protoner. Tallet 18 er antallet af protoner og neutroner tilsammen.
- Falsk. Et calciumatom har lige mange elektroner og protoner. Det har 20 af hver.
- Sand. Kernen har 60 partikler, og 27 af dem er protoner, så 33 er neutroner.
- Sand. Iod-131 har 4 neutroner mere end iod-127.
- Falsk. Elektronerne bevæger sig uden om kernen.
Opgave 1.2.sundhed.8: Hvorfor er et titanatom neutralt?
En kunstig hofte er lavet af metallet titan. Et titanatom har atomnummer 22. Forklar, hvorfor atomet er elektrisk neutralt.
Find først ud af, hvor mange protoner og elektroner atomet har, og hvilken ladning hver af dem har.
Du kan begynde dine sætninger sådan:
- Et titanatom har … protoner, som hver har ladningen …
- Atomet har også … elektroner, som hver har ladningen …
- Tilsammen bliver ladningen …
Et titanatom har 22 protoner, som hver har ladningen +1. Atomet har også 22 elektroner, som hver har ladningen −1. De 22 positive og 22 negative ladninger ophæver hinanden, så den samlede ladning er 0.