Atoommodel: wat is dat?

Door de geschiedenis heen is altijd de vraag geweest: wat zijn de bouwstenen van het universum? Of in andere woorden, uit welke deeltjes is alles opgebouwd wat we om ons heen zien? 2000 jaar geleden was er het model dat alles uit een mix van 4 elementen bestaat: water, vuur, aarde en lucht. Deze vier hadden allemaal verschillende vormen, bijvoorbeeld rond of stervormig. Doordat de wetenschap veel heeft ontdekt, weten we nu meer over deze bouwstenen.

Later kwamen scheikundigen erachter dat er veel meer verschillende stoffen zijn. Deze gingen bijvoorbeeld proberen om stoffen samen te voegen in een oplossing om zo nieuwe stoffen te creëren. Zo werden er veel elementen ontdekt die we nu kennen als goud, zuurstof, waterstof of koolstof. De eigenschappen van deze stoffen zijn veel onderzocht en zo werden er regelmatigheden gevonden waarmee het periodiek systeem in 1869 is opgebouwd. Maar wat zorgt ervoor dat de elementen verschillend zijn? Kunnen we nog verder kijken in de opbouw van een element?

Rond dezelfde tijd werden elektronen ontdekt. Dat zijn negatief geladen deeltjes die in een element zitten. Dit betekent dus dat een element nog verder op te delen is. Hier komen we bij het atoommodel uit. Dit model gebruikt 3 deeltjes, elektronen, protonen en neutronen. De kern is het midden van een atoom, hier zit bijna alle massa die een atoom heeft. In de kern zitten alle protonen en neutronen van het atoom. Een proton of neutron weegt ongeveer net zoveel als 1000 elektronen. De lichte elektronen zwermen om de kern heen, net zoals de maan om de aarde.

Zo werkt de app

• Probeer nu

De protonen zijn positief geladen en de neutronen zijn neutraal. De totale lading van een atoom is over het algemeen neutraal. Er zijn dus net zo veel elektronen als protonen, zodat alle – ladingen, de + ladingen opheffen. De voornaamste eigenschappen worden bepaald door hoeveel protonen er in de kern zitten. Dit aantal wordt het atoomnummer genoemd en dit bepaald welk element het is. Waterstof heeft 1 proton, helium heeft er 2 enzovoort. Het aantal neutronen kan verschillen. Twee atomen met hetzelfde aantal protonen, maar een verschillend aantal neutronen noemen we isotopen.

Groen: neutron (neutraal geladen)

Rood: proton (positief geladen)

Geel: elektron (negatief geladen)

Momenteel lijkt het alsof elektronen niet verder op te delen zijn. Maar, als we nog een stap verder gaan dan het atoommodel, kunnen we kijken wat de bouwstenen zijn van de protonen of neutronen. Dan komen we uit bij het standaard model. Dit is een complex model die 17 verschillende elementaire deeltjes beschrijft waarvan we nu denken dat die niet verder opgedeeld kunnen worden. Maar het kan zijn dat we ooit nog beter kunnen kijken en zien wat er in die deeltjes zit.

Oefenopdrachten

Een berylliumatoom bestaat uit 4 protonen en is neutraal geladen.

1. Hoeveel elektronen heeft het berylliumatoom?
2. Wat is het atoomnummer van dit atoom?
3. Je hebt zowel berylliumatomen met 5 neutronen als berylliumatomen met 6 neutronen. Hoeveel isotopen zijn er van beryllium?

Leerlingen die hier vragen over hebben, keken ook naar:

Het deeltjesmodel

Warmte

Het botsendedeeltjesmodel