Sisu
Naatriumielement on perioodilise tabeli leelismetallide rühmas. See moodustab umbes 2,8 protsenti maakoorest. Naatrium on välimuselt pehme hõbevalge metall. Selle aatomvalem on Na. Naatriumi aatomi 3D-mudeli loomine pakub interaktiivset praktilist kogemust, mis on ühtlasi arusaadav ja informatiivne.
Taustainfo
Kolmemõõtmelised mudelid on visualiseeritud koopiad sellest, milline võiks välja näha elemendi aatomistruktuur. Need põhinevad aatomi Bohri mudelil. Taani füüsik Niels Bohr (1885–1962) oli esimene, kes kontseptualiseeris aatomi planeedimudelit. Bohri mudel jagab aatomi sisuliselt elektronpilveks ja tuumaks. Tuum sisaldab prootoneid ja neutroneid. Elektronide pilv on koht, kus elektronid on leitavad. Elektronid pöörlevad ümber aatomituuma stabiilsetel orbiitidel ehk kestades. Kui Bohri mudel on aastate jooksul läbi teinud arvukalt modifikatsioone, siis aatomistruktuuri põhialuste õpetamisel lähtutakse selle aluspõhimõtetest endiselt. Sel põhjusel kasutatakse Bohri mudelit naatriumi aatomi 3D-mudeli väljatöötamiseks.
Näpunäited
Pange vajalikud materjalid kokku. Nende hulka kuuluvad erineva tooni puuvillapallid, mis tähistavad elektronid, prootonid ja neutronid. Prootonid ja neutronid on võrdse suurusega, samas kui elektronid on nii prootonitest kui ka neutronitest väiksemad. Seetõttu valige nende suuruste erinevuste simuleerimiseks sobiva suurusega puuvillast käsitööpallid. Mis puutub elektronpilve “kestadesse”, siis saab neid kääridega papist või paksust pappkarbist lõigata. Samamoodi veenduge, et käes oleks nöör. Tuuma ümber tiirlevate orbiitide simuleerimiseks ühendage nööriga elektronkestad kontsentrilistesse ringidesse. Liim kinnitab käsitöö puuvillapallid vastavatesse piirkondadesse.
Leidke perioodilise tabeli naatrium selle aatomnumbri määramiseks. Elemendi aatomnumber viitab prootonite arvule ja elektronide arvule. Pidage meeles, et stabiilsel neutraalsel aatomil on võrdselt elektronide arvu prootonitega. Järelikult näitab naatriumi aatomnumber 11, et sellel on võrdselt 11 prootonit ja 11 elektronit.
Naatriumis leiduvate neutronite arvu leidmiseks vaadake kõigepealt perioodilise tabeli aatommassi. Naatriumi aatommass on umbes 23. See tähendab, et selle tuumas on 12 neutronit, kuna 23 miinus 11 prootonit võrdub 12 neutroniga. Nüüd, kui olete määranud prootonite ja neutronite arvu, siis looge tuum, mis koosneb 11 kollasest prootonist ja 12 rohelisest neutronist, nagu fotol on kujutatud.
Koorige elektronkehi, mis ümbritsevad naatriumi aatomi tuuma. Keemias ja aatomifüüsikas vastavad elektronide kestad peamistele energiatasemetele, kus elektronid tiirlevad ümber aatomituuma. Pealegi on kõik need kestad fikseeritud arvu elektronidega hõivatud. Üldine rusikareegel on see, et n-ndas kesta mahub kuni 2 (n-ruudus) elektronit. Seega, esimene kest, mis on sisemine kest, hoiab maksimaalselt kahte elektronit. Järgmisena hoiab teine kest maksimaalselt kaheksat elektroni. Sellele järgneb kolmas kest, mis mahutab maksimaalselt 18 elektroni. Kuna naatriumis on 11 elektroni, hõivatakse selle esimene kest täielikult kahe elektroniga. Sellele järgneb selle teine kest täielikult kaheksa elektroni poolt, jättes seega oma kolmanda kesta kõigest ühe elektroniga, nagu näha toodud jooniselt.