Deeltjesmodellen: de bouw van atomen, isotopen en ionen
Alle scheikunde op het examen begint bij de bouw van het atoom. Met dit model kun je isotopen, ionen en elektronenconfiguraties verklaren.
Een atoom bestaat uit een kern en een elektronenwolk. In de kern zitten protonen en neutronen. Een proton heeft een positieve lading en een massa van ongeveer 1 u. Een neutron heeft geen lading en een massa van ongeveer 1 u. Een elektron heeft een negatieve lading. Zijn massa is erg klein, ongeveer 1/1840 van een proton.
Het atoomnummer is het aantal protonen in de kern. Het atoomnummer bepaalt welk element het is. Het massagetal is het aantal protonen plus het aantal neutronen. Met die twee getallen reken je dus het aantal neutronen uit. Het massagetal schrijf je linksboven het symbool, het atoomnummer linksonder.
Isotopen zijn atomen van hetzelfde element. Ze hebben hetzelfde atoomnummer, maar een ander aantal neutronen. Daardoor hebben ze een ander massagetal. Helium bestaat bijvoorbeeld uit 3He en 4He. Beide hebben 2 protonen, maar 3He heeft 1 neutron en 4He heeft 2 neutronen.
Een atoom is neutraal als het even veel elektronen heeft als protonen. Een ion ontstaat wanneer een atoom elektronen opneemt of afstaat. Een radicaal heeft een of meer ongepaarde elektronen. Bij periode 1 tot en met 3 vul je de schillen in vaste volgorde. De eerste schil bevat maximaal 2 elektronen, de tweede en derde maximaal 8. Neon heeft dus 2, 8 elektronen. Natrium heeft 2, 8, 1 elektronen, en het ion Na+ heeft 2, 8.
Onthoud
Protonen zijn positief en neutronen zijn neutraal, beide wegen ongeveer 1 u.
Het atoomnummer is het aantal protonen, het massagetal is protonen plus neutronen.
Isotopen hebben hetzelfde atoomnummer en een ander aantal neutronen.
Bij een ion verschilt het aantal elektronen van het aantal protonen.
Voorbeeld uit een echt examen
ex1
Bij deze vraag vergelijk je de verhouding tussen de heliumisotopen in het mineraalwater met de verhouding bij natuurlijk voorkomen.
- 1
Begin met de isotopen. 3He en 4He hebben allebei 2 protonen, maar 3He heeft 1 neutron en 4He heeft 2 neutronen.
Veelgemaakte fouten
Verwar het atoomnummer niet met het massagetal. Het atoomnummer telt alleen protonen, het massagetal telt protonen en neutronen.
Tel bij een positief ion elektronen af en bij een negatief ion elektronen op, zodat je het juiste aantal krijgt.
Reken isotopen niet als verschillende elementen. Isotopen van één element hebben hetzelfde atoomnummer en dus dezelfde plaats in het periodiek systeem.
Snel checken
Hoeveel neutronen heeft een atoom van 3He?
Hoeveel elektronen heeft het ion Mg2+?