Jak pomóc, skoro atomu nie da się pokazać?

Przez porównania — one tu naprawdę pracują. Skala: jądro to mrówka na środku stadionu, reszta atomu jest „pusta”. Powłoki: szatnia z półkami, na pierwszej mieszczą się tylko 2 pary butów, na następnych po 8 — nową półkę zapełnia się dopiero, gdy poprzednia jest pełna. Warto przy tym powtarzać, że to modele, a nie zdjęcia atomu.

Dziecko rysuje atom jak Układ Słoneczny. Poprawiać?

Sam rysunek jest w porządku — to ten sam uproszczony model, którego używa podręcznik. Pilnować trzeba liczb, nie kształtu orbit: czy na pierwszej powłoce są najwyżej 2 elektrony, na drugiej najwyżej 8 i czy ich suma zgadza się z liczbą protonów. Na sprawdzianie pyta się właśnie o te liczby, nigdy o tory.

Po co siódmoklasiście budowa atomu?

To fundament całej dalszej chemii. Układ okresowy, wiązania chemiczne, jony, wzory związków — wszystko w kolejnych działach wynika z liczby elektronów walencyjnych. Uczeń, który umie rozpisać elektrony na powłoki, resztę chemii rozumie; uczeń, który tego nie umie, musi się jej uczyć na pamięć.

Budowa atomu — protony, neutrony i elektrony

około 12 minut

W tej lekcji1/10

Kropka kończąca to zdanie zawiera więcej atomów, niż jest ludzi na Ziemi — miliardy razy więcej. Dziś zajrzymy do wnętrza jednego z nich: znajdziemy tam maleńkie, ciężkie jądro i elektrony, od których zależy cała chemia.

Trzy cząstki, z których zbudowany jest atom

Atom ma gęste jądro w środku i elektrony poruszające się wokół niego po powłokach.

Atom litu: protony i neutrony w jądrze, elektrony na powłokach wokół

cząstka	ładunek
proton	dodatni ( $+$ )
neutron	obojętny ( $0$ )
elektron	ujemny ( $-$ )

Atom jako całość jest elektrycznie obojętny: protonów jest dokładnie tyle, ile elektronów, więc ładunki $+$ i $-$ się znoszą.

Mrówka na środku stadionu

Gdyby atom powiększyć do rozmiarów stadionu, jądro byłoby mrówką na środku murawy. A jednak w tej mrówce siedzi prawie cała masa atomu — proton i neutron są około 1800 razy cięższe od elektronu.

Cała reszta, czyli niemal pełna objętość atomu, to „pusta” przestrzeń, w której poruszają się lekkie elektrony.

Powłoki elektronowe: 2, 8, 8…

Elektrony nie latają byle gdzie — zajmują powłoki wokół jądra, zapełniane od tej najbliżej jądra. Kolejne powłoki mieszczą najwyżej 2, 8, 8… elektronów.

Jądro argonu narysowano symbolicznie: cząstek jest więcej niż kółek na rysunku.

Argon: powłoki zapełnione po kolei, na złoto elektrony walencyjne

Rozpisujemy elektrony sodu $\mathrm{Na}$

1
Sód ma liczbę atomową 11, czyli 11 protonów w jądrze. Obojętny atom ma więc tyle samo elektronów.
$11\ \text{protonów} \Rightarrow 11\ \text{elektronów}$
2
Pierwsza powłoka mieści najwyżej 2 elektrony — zapełniamy ją w całości.
$11 - 2 = 9\ \text{(tyle zostaje)}$
3
Druga powłoka mieści najwyżej 8 — również zapełnia się w całości.
$9 - 8 = 1\ \text{(tyle zostaje)}$
4
Sód: 11 elektronów rozłożonych na trzy powłoki, na ostatniej jeden
Ostatni elektron ląduje na trzeciej powłoce. To jedyny elektron walencyjny sodu.
$\mathrm{Na}:\ 2,\ 8,\ 1$
Wskazówka
Ta końcowa jedynka to cała tajemnica sodu: atom z jednym samotnym elektronem walencyjnym aż się pali do reakcji.

Wszystkie kroki za Tobą!

Twoja kolej

Chlor ma 17 elektronów. Jak rozkładają się one na powłokach?

Pułapka! Elektrony to nie planety

Rysunek atomu z elektronami na kółeczkach kusi, żeby myśleć o nich jak o planetach.

Znasz już atom z fizyki — chemia patrzy inaczej

Na fizyce elektryzowałeś balonik: pocieranie przenosi elektrony i ciało zyskuje ładunek. Fizykę interesowało to, że elektrony dają się zabierać i oddawać.

Twoja kolej

Atom tlenu ma konfigurację 2, 6. Ile elektronów walencyjnych ma tlen?

Ściąga do zapamiętania

Z czego składa się atom i które elektrony decydują o chemii?

Jądro to protony (+) i neutrony (0) — siedzi w nim prawie cała masa atomu, choć zajmuje ułamek objętości (mrówka na stadionie). Wokół jądra krążą elektrony (−) na powłokach zapełnianych kolejno: 2, 8, 8… Atom jest elektrycznie obojętny, bo protonów jest tyle samo co elektronów. Elektrony OSTATNIEJ powłoki to walencyjne — od nich zależą reakcje i wiązania. Przykład: sód, 11 elektronów → 2, 8, 1, czyli 1 elektron walencyjny.

Dla rodzica

Jak pomóc dziecku w tym temacie?

Jak pomóc, skoro atomu nie da się pokazać?: Przez porównania — one tu naprawdę pracują. Skala: jądro to mrówka na środku stadionu, reszta atomu jest „pusta”. Powłoki: szatnia z półkami, na pierwszej mieszczą się tylko 2 pary butów, na następnych po 8 — nową półkę zapełnia się dopiero, gdy poprzednia jest pełna. Warto przy tym powtarzać, że to modele, a nie zdjęcia atomu.
Dziecko rysuje atom jak Układ Słoneczny. Poprawiać?: Sam rysunek jest w porządku — to ten sam uproszczony model, którego używa podręcznik. Pilnować trzeba liczb, nie kształtu orbit: czy na pierwszej powłoce są najwyżej 2 elektrony, na drugiej najwyżej 8 i czy ich suma zgadza się z liczbą protonów. Na sprawdzianie pyta się właśnie o te liczby, nigdy o tory.
Po co siódmoklasiście budowa atomu?: To fundament całej dalszej chemii. Układ okresowy, wiązania chemiczne, jony, wzory związków — wszystko w kolejnych działach wynika z liczby elektronów walencyjnych. Uczeń, który umie rozpisać elektrony na powłoki, resztę chemii rozumie; uczeń, który tego nie umie, musi się jej uczyć na pamięć.

Sprawdź się!

Która część atomu ma ładunek ujemny?

Obojętny atom azotu ma w jądrze 7 protonów. Ile elektronów krąży wokół jądra?

Gdzie skupiona jest prawie cała masa atomu?

Obojętny atom magnezu ma 12 elektronów. Który zapis powłok jest poprawny?

Które elektrony decydują o tym, jak pierwiastek łączy się z innymi w reakcjach chemicznych?

Następny temat

Liczba atomowa i liczba masowa