Opgaver til 1.3
Opgaverne hører til afsnit 1.3 Elektronskaller og det periodiske system. Prøv selv, før du åbner hjælpen under opgaven. Grundstoffernes navne og atomnumre står i det periodiske system bagest i bogen.
Opgave 1.3.1: Plads i skallerne
- Hvor mange elektroner er der højst plads til i hver af de tre inderste skaller?
- Hvor mange elektroner kan der højst være i den yderste skal?
Svaret på spørgsmål a står i figuren med de fyldte skaller i afsnit 1.3. Spørgsmål b handler om regel 2 for, hvordan elektronerne fordeles.
Der er plads til 2 elektroner i 1. skal og 8 elektroner i 2. skal. Find selv tallet for 3. skal.
- skal: 2 elektroner. 2. skal: 8 elektroner. 3. skal: 18 elektroner.
- Der kan højst være 8 elektroner i den yderste skal.
Opgave 1.3.2: Skriv elektronstrukturen
Skriv elektronstrukturen for hvert grundstof.
| Grundstof | Atomnummer | Elektronstruktur |
|---|---|---|
| Nitrogen | 7 | (2, 5) |
| Oxygen | 8 | |
| Neon | 10 | |
| Aluminium | 13 | |
| Svovl | 16 | |
| Kalium | 19 | |
| Calcium | 20 |
Atomnummeret er antallet af elektroner i atomet. Fyld skallerne op indefra: først 2 i 1. skal, så 8 i 2. skal.
Aluminium har 13 elektroner. Der er 2 i 1. skal, og så er der 11 tilbage. Der er 8 i 2. skal, og så er der 3 tilbage. De sidste 3 er i 3. skal. Elektronstrukturen er (2, 8, 3).
Husk, at der højst kan være 8 elektroner i den yderste skal. Det får betydning for kalium og calcium.
| Grundstof | Atomnummer | Elektronstruktur |
|---|---|---|
| Oxygen | 8 | (2, 6) |
| Neon | 10 | (2, 8) |
| Aluminium | 13 | (2, 8, 3) |
| Svovl | 16 | (2, 8, 6) |
| Kalium | 19 | (2, 8, 8, 1) |
| Calcium | 20 | (2, 8, 8, 2) |
Opgave 1.3.3: Hvilket grundstof?
Figuren viser tre atomer tegnet efter skalmodellen.
- Skriv elektronstrukturen for hvert atom.
- Hvor mange elektroner har hvert atom i alt?
- Hvilket grundstof er hvert atom? Brug det periodiske system bagest i bogen.
Tæl elektronerne i hver skal for sig. Begynd med den inderste skal.
Et atom har lige så mange protoner som elektroner. Det samlede antal elektroner er derfor det samme som atomnummeret. Atom A har 2 elektroner i 1. skal og 5 i 2. skal, i alt 7 elektroner, og har altså atomnummer 7.
| Atom | Elektronstruktur | Elektroner i alt | Grundstof |
|---|---|---|---|
| A | (2, 5) | 7 | nitrogen |
| B | (2, 8, 3) | 13 | aluminium |
| C | (2, 8, 6) | 16 | svovl |
Opgave 1.3.4: Tegn atomerne
Tegn atomerne af fluor, natrium, magnesium og phosphor efter skalmodellen. Du kan tegne figuren af på papir eller udskrive den. Skriv grundstoffets navn på linjen under hver tegning.
Find først hvert grundstofs atomnummer i det periodiske system bagest i bogen, og skriv elektronstrukturen. Tegn derefter elektronerne som prikker på skallerne.
Fluor har atomnummer 9 og elektronstrukturen (2, 7). Tegn 2 prikker på den inderste skal og 7 prikker på den næste. Den tredje skal skal ikke bruges til fluor.
| Grundstof | Atomnummer | Elektronstruktur | Tegningen |
|---|---|---|---|
| Fluor | 9 | (2, 7) | 2 prikker på 1. skal og 7 på 2. skal |
| Natrium | 11 | (2, 8, 1) | 2 på 1. skal, 8 på 2. skal og 1 på 3. skal |
| Magnesium | 12 | (2, 8, 2) | 2 på 1. skal, 8 på 2. skal og 2 på 3. skal |
| Phosphor | 15 | (2, 8, 5) | 2 på 1. skal, 8 på 2. skal og 5 på 3. skal |
Du kan sammenligne dine tegninger med figuren over de første 18 grundstoffer i afsnit 1.3.
Opgave 1.3.5: Periode og hovedgruppe
- Udfyld skemaet.
| Grundstof | Elektronstruktur | Periode | Hovedgruppe |
|---|---|---|---|
| Lithium | (2, 1) | ||
| Carbon | (2, 4) | ||
| Magnesium | (2, 8, 2) | ||
| Chlor | (2, 8, 7) | ||
| Argon | (2, 8, 8) | ||
| Kalium | (2, 8, 8, 1) |
- Et grundstof står i periode 3 og hovedgruppe 6. Hvad er dets elektronstruktur, og hvilket grundstof er det?
Periodens nummer er antallet af skaller. Hovedgruppens nummer er antallet af elektroner i yderste skal.
Lithium har elektronstrukturen (2, 1). Der er to tal i parentesen, så atomet har 2 skaller og står i periode 2. Det sidste tal er 1, så atomet har 1 elektron i yderste skal og står i hovedgruppe 1.
I spørgsmål b går du den anden vej: 3 skaller og 6 elektroner i den yderste. De to inderste skaller er fyldt.
Spørgsmål a
| Grundstof | Elektronstruktur | Periode | Hovedgruppe |
|---|---|---|---|
| Lithium | (2, 1) | 2 | 1 |
| Carbon | (2, 4) | 2 | 4 |
| Magnesium | (2, 8, 2) | 3 | 2 |
| Chlor | (2, 8, 7) | 3 | 7 |
| Argon | (2, 8, 8) | 3 | 8 |
| Kalium | (2, 8, 8, 1) | 4 | 1 |
Spørgsmål b
Elektronstrukturen er (2, 8, 6). Atomet har 16 elektroner og dermed atomnummer 16. Grundstoffet er svovl.
Opgave 1.3.6: Hvem ligner hinanden?
Grundstoffer i samme hovedgruppe ligner hinanden kemisk. Sorter grundstofferne herunder i tre grupper, så grundstofferne i hver gruppe har lige mange elektroner i yderste skal.
Na, F, O, K, Cl, S, Li og Br
Find grundstofferne i det periodiske system i afsnit 1.3. Grundstoffer, der står i samme lodrette kolonne, hører sammen.
De tre grupper er hovedgruppe 1, hovedgruppe 6 og hovedgruppe 7.
- Hovedgruppe 1 med 1 elektron i yderste skal: Li, Na og K.
- Hovedgruppe 6 med 6 elektroner i yderste skal: O og S.
- Hovedgruppe 7 med 7 elektroner i yderste skal: F, Cl og Br.
Opgave 1.3.7: Tæt på en ædelgas
Atomer er mest stabile med 8 elektroner i yderste skal. Udfyld skemaet.
| Grundstof | Elektronstruktur | Elektroner i yderste skal | Hvor mange mangler der i at have 8? |
|---|---|---|---|
| Fluor | (2, 7) | 7 | 1 |
| Oxygen | (2, 6) | ||
| Nitrogen | (2, 5) | ||
| Chlor | (2, 8, 7) | ||
| Svovl | (2, 8, 6) |
Natrium har elektronstrukturen (2, 8, 1). Hvor mange elektroner skal natrium af med, for at 2. skal med de 8 elektroner bliver den yderste?
Antallet af elektroner i yderste skal er det sidste tal i elektronstrukturen.
Træk antallet af elektroner i yderste skal fra 8. Oxygen har 6 elektroner i yderste skal og mangler derfor 2.
| Grundstof | Elektroner i yderste skal | Mangler |
|---|---|---|
| Oxygen | 6 | 2 |
| Nitrogen | 5 | 3 |
| Chlor | 7 | 1 |
| Svovl | 6 | 2 |
Natrium skal af med 1 elektron. Så er elektronstrukturen (2, 8), og den yderste skal har 8 elektroner.
Opgave 1.3.8: Hvorfor reagerer ædelgasserne ikke?
Forklar, hvorfor ædelgasser som neon og argon næsten ikke reagerer med andre stoffer.
Skriv elektronstrukturen for neon og argon. Hvor mange elektroner har de i yderste skal?
Du kan begynde dine sætninger sådan:
- Neon har elektronstrukturen … og argon har …
- De har begge … elektroner i yderste skal.
- Ifølge ædelgasreglen er det …
- Derfor behøver de ikke at …
Neon har elektronstrukturen (2, 8), og argon har (2, 8, 8). De har begge 8 elektroner i yderste skal. Ifølge ædelgasreglen er det en særlig stabil elektronstruktur. Derfor behøver de ikke at afgive, optage eller dele elektroner, og de reagerer næsten ikke med andre stoffer.
Opgaver med fødevaretema
Opgaverne handler om elektronerne i de grundstoffer, kroppen er bygget af.
Opgave 1.3.mad.1: Elektronerne i kroppens grundstoffer
- Skriv elektronstrukturen for hvert grundstof, og skriv, hvor mange elektroner det har i yderste skal.
| Grundstof | Atomnummer | Elektronstruktur | Elektroner i yderste skal |
|---|---|---|---|
| Hydrogen | 1 | (1) | 1 |
| Carbon | 6 | ||
| Nitrogen | 7 | ||
| Oxygen | 8 | ||
| Phosphor | 15 | ||
| Calcium | 20 |
- Carbon, nitrogen og oxygen er ikke-metaller. Hvor mange elektroner mangler hvert af dem i at have 8 i yderste skal?
Atomnummeret er antallet af elektroner. Fyld skallerne op indefra: 2 i 1. skal og 8 i 2. skal. Der kan højst være 8 elektroner i den yderste skal.
Carbon har 6 elektroner. Der er 2 i 1. skal, og de sidste 4 er i 2. skal. Elektronstrukturen er (2, 4). Carbon har 4 elektroner i yderste skal og mangler derfor 4.
| Grundstof | Elektronstruktur | Elektroner i yderste skal |
|---|---|---|
| Carbon | (2, 4) | 4 |
| Nitrogen | (2, 5) | 5 |
| Oxygen | (2, 6) | 6 |
| Phosphor | (2, 8, 5) | 5 |
| Calcium | (2, 8, 8, 2) | 2 |
Carbon mangler 4 elektroner, nitrogen mangler 3, og oxygen mangler 2.
Opgave 1.3.mad.2: Natrium og kalium i kosten
Salt indeholder natrium, og bananer og kartofler indeholder meget kalium. Kroppen bruger begge grundstoffer i nerver og muskler. Natrium har atomnummer 11, og kalium har atomnummer 19.
- Skriv elektronstrukturen for natrium og for kalium.
- Hvilken hovedgruppe står de to grundstoffer i?
- Forklar, hvorfor natrium og kalium ligner hinanden kemisk.
Fyld skallerne op indefra. Husk, at der højst kan være 8 elektroner i den yderste skal.
Natrium har elektronstrukturen (2, 8, 1). Hovedgruppens nummer er antallet af elektroner i yderste skal. Sammenlign det sidste tal i de to elektronstrukturer.
- Natrium har elektronstrukturen (2, 8, 1), og kalium har (2, 8, 8, 1).
- De står begge i hovedgruppe 1.
- De har begge én elektron i yderste skal. Det er elektronerne i yderste skal, der er med i kemiske reaktioner, og derfor reagerer de to grundstoffer på samme måde.
Opgaver med sundhedstema
Kroppen og medicinen er bygget af ganske få grundstoffer. Elektronerne i den yderste skal afgør, hvordan grundstofferne reagerer. Opgaverne træner det samme som opgave 1.3.1 til 1.3.8, men handler alle om sundhed og medicin. Baggrunden står på siden Tema: Sundhed og medicin.
Opgave 1.3.sundhed.1: Elektronerne i grundstoffer fra krop og medicin
- Hvor mange elektroner er der højst plads til i 1. skal og i 2. skal? Hvor mange elektroner kan der højst være i den yderste skal?
- Skriv elektronstrukturen for hvert grundstof i skemaet.
| Grundstof | Her findes grundstoffet | Atomnummer | Elektronstruktur |
|---|---|---|---|
| Helium | MR-scannere | 2 | (2) |
| Lithium | medicin | 3 | |
| Nitrogen | hele kroppen | 7 | |
| Fluor | tandpasta | 9 | |
| Phosphor | knogler og tænder | 15 | |
| Svovl | hår og negle | 16 | |
| Kalium | nerver og muskler | 19 |
Svaret på spørgsmål a står under Sådan fordeles elektronerne i afsnit 1.3. Til spørgsmål b: Atomnummeret er antallet af elektroner i atomet. Fyld skallerne op indefra.
Phosphor har 15 elektroner. Der er 2 i 1. skal, og så er der 13 tilbage. Der er 8 i 2. skal, og så er der 5 tilbage. De sidste 5 er i 3. skal. Elektronstrukturen er (2, 8, 5).
Husk, at der højst kan være 8 elektroner i den yderste skal. Det får betydning for kalium.
Spørgsmål a
Der er højst plads til 2 elektroner i 1. skal og 8 elektroner i 2. skal. I den yderste skal kan der højst være 8 elektroner.
Spørgsmål b
| Grundstof | Atomnummer | Elektronstruktur |
|---|---|---|
| Lithium | 3 | (2, 1) |
| Nitrogen | 7 | (2, 5) |
| Fluor | 9 | (2, 7) |
| Phosphor | 15 | (2, 8, 5) |
| Svovl | 16 | (2, 8, 6) |
| Kalium | 19 | (2, 8, 8, 1) |
Opgave 1.3.sundhed.2: Hvilket grundstof i kroppen?
Figuren viser tre atomer tegnet efter skalmodellen. Alle tre grundstoffer findes i kroppen.
- Skriv elektronstrukturen for hvert atom.
- Hvor mange elektroner har hvert atom i alt?
- Hvilket grundstof er hvert atom? Brug det periodiske system bagest i bogen.
Skriv antallet af elektroner i hver skal i en parentes med komma imellem. Begynd med den inderste skal. En skal uden elektroner skal ikke med.
Et atom har lige så mange protoner som elektroner. Det samlede antal elektroner er derfor det samme som atomnummeret. Atom A har 2 elektroner i 1. skal og 4 i 2. skal, i alt 6 elektroner, og har altså atomnummer 6.
| Atom | Elektronstruktur | Elektroner i alt | Grundstof |
|---|---|---|---|
| A | (2, 4) | 6 | carbon |
| B | (2, 8, 2) | 12 | magnesium |
| C | (2, 8, 8, 2) | 20 | calcium |
Opgave 1.3.sundhed.3: Tegn atomerne i saltvand
Saltvandet i et drop består af vand, H2O, og salt, NaCl. Tegn atomerne af de fire grundstoffer i saltvand efter skalmodellen: hydrogen, oxygen, natrium og chlor. Du kan tegne figuren af på papir eller udskrive den. Skriv grundstoffets navn på linjen under hver tegning.
Find først hvert grundstofs atomnummer i det periodiske system bagest i bogen, og skriv elektronstrukturen. Tegn derefter elektronerne som prikker på skallerne.
Oxygen har atomnummer 8 og elektronstrukturen (2, 6). Tegn 2 prikker på den inderste skal og 6 prikker på den næste. Den tredje skal skal ikke bruges til oxygen.
| Grundstof | Atomnummer | Elektronstruktur | Tegningen |
|---|---|---|---|
| Hydrogen | 1 | (1) | 1 prik på 1. skal |
| Oxygen | 8 | (2, 6) | 2 prikker på 1. skal og 6 på 2. skal |
| Natrium | 11 | (2, 8, 1) | 2 på 1. skal, 8 på 2. skal og 1 på 3. skal |
| Chlor | 17 | (2, 8, 7) | 2 på 1. skal, 8 på 2. skal og 7 på 3. skal |
Du kan sammenligne dine tegninger med figuren over de første 18 grundstoffer i afsnit 1.3.
Opgave 1.3.sundhed.4: Periode og hovedgruppe for kroppens grundstoffer
- Udfyld skemaet for seks af kroppens grundstoffer.
| Grundstof | Elektronstruktur | Periode | Hovedgruppe |
|---|---|---|---|
| Nitrogen | (2, 5) | ||
| Oxygen | (2, 6) | ||
| Natrium | (2, 8, 1) | ||
| Phosphor | (2, 8, 5) | ||
| Svovl | (2, 8, 6) | ||
| Calcium | (2, 8, 8, 2) |
- Et grundstof, som findes i både salt og mavesyre, står i periode 3 og hovedgruppe 7. Hvad er dets elektronstruktur, og hvilket grundstof er det?
Periodens nummer er antallet af skaller. Hovedgruppens nummer er antallet af elektroner i yderste skal.
Nitrogen har elektronstrukturen (2, 5). Der er to tal i parentesen, så atomet har 2 skaller og står i periode 2. Det sidste tal er 5, så atomet har 5 elektroner i yderste skal og står i hovedgruppe 5.
I spørgsmål b går du den anden vej: 3 skaller og 7 elektroner i den yderste. De to inderste skaller er fyldt.
Spørgsmål a
| Grundstof | Elektronstruktur | Periode | Hovedgruppe |
|---|---|---|---|
| Nitrogen | (2, 5) | 2 | 5 |
| Oxygen | (2, 6) | 2 | 6 |
| Natrium | (2, 8, 1) | 3 | 1 |
| Phosphor | (2, 8, 5) | 3 | 5 |
| Svovl | (2, 8, 6) | 3 | 6 |
| Calcium | (2, 8, 8, 2) | 4 | 2 |
Spørgsmål b
Elektronstrukturen er (2, 8, 7). Atomet har 17 elektroner og dermed atomnummer 17. Grundstoffet er chlor.
Opgave 1.3.sundhed.5: Hvem ligner hinanden i kroppen og i medicinen?
Grundstoffer i samme hovedgruppe ligner hinanden kemisk. De otte grundstoffer herunder findes alle i kroppen eller i medicin. Sorter dem i tre grupper, så grundstofferne i hver gruppe har lige mange elektroner i yderste skal.
Na, Ca, F, K, I, Mg, Cl og Li
Find grundstofferne i det periodiske system i afsnit 1.3. Grundstoffer, der står i samme lodrette kolonne, hører sammen.
De tre grupper er hovedgruppe 1, hovedgruppe 2 og hovedgruppe 7.
- Hovedgruppe 1 med 1 elektron i yderste skal: Li, Na og K.
- Hovedgruppe 2 med 2 elektroner i yderste skal: Mg og Ca.
- Hovedgruppe 7 med 7 elektroner i yderste skal: F, Cl og I.
Opgave 1.3.sundhed.6: Kroppens ikke-metaller og ædelgasreglen
Atomer er mest stabile med 8 elektroner i yderste skal. Skemaet viser fem ikke-metaller, som kroppen er bygget af. Udfyld skemaet.
| Grundstof | Elektronstruktur | Elektroner i yderste skal | Hvor mange mangler der i at have 8? |
|---|---|---|---|
| Oxygen | (2, 6) | 6 | 2 |
| Carbon | (2, 4) | ||
| Nitrogen | (2, 5) | ||
| Phosphor | (2, 8, 5) | ||
| Svovl | (2, 8, 6) |
Calcium er metallet i knogler og tænder. Et calciumatom har elektronstrukturen (2, 8, 8, 2). Hvor mange elektroner skal calcium af med, for at 3. skal med de 8 elektroner bliver den yderste?
Antallet af elektroner i yderste skal er det sidste tal i elektronstrukturen.
Træk antallet af elektroner i yderste skal fra 8. Carbon har 4 elektroner i yderste skal og mangler derfor 4.
| Grundstof | Elektroner i yderste skal | Mangler |
|---|---|---|
| Carbon | 4 | 4 |
| Nitrogen | 5 | 3 |
| Phosphor | 5 | 3 |
| Svovl | 6 | 2 |
Calcium skal af med 2 elektroner. Så er elektronstrukturen (2, 8, 8), og den yderste skal har 8 elektroner.
Opgave 1.3.sundhed.7: Ædelgasser på hospitalet
Helium bruges til at køle magneten i en MR-scanner, og xenon kan bruges til bedøvelse. Begge er ædelgasser og står i hovedgruppe 8. Helium har elektronstrukturen (2), og xenon har 8 elektroner i yderste skal.
Forklar, hvorfor helium og xenon næsten ikke reagerer med andre stoffer.
Se på den yderste skal i hvert atom. Helium har kun 1. skal. Hvor mange elektroner er der plads til i den?
Du kan begynde dine sætninger sådan:
- Helium har kun 1. skal, og den er …
- Xenon har … elektroner i yderste skal.
- Det er en særlig …
- Derfor behøver atomerne ikke at …
Helium har kun 1. skal, og den er fuld med 2 elektroner. Xenon har 8 elektroner i yderste skal. Begge dele er en særlig stabil elektronstruktur. Derfor behøver atomerne ikke at afgive, optage eller dele elektroner, og de to gasser reagerer næsten ikke med andre stoffer.