Hefte1 nn red

Jørgen Kolderup

Atom molekyl

I serien Alt heng saman med alt møter elevane 10 utvalde emne som er heilt sentrale for å forstå basistekstar i naturfaget.

Kjemiske sambindingar

Serien er ein uavhengig tilleggskomponent til læreverket Trigger, og kan ­brukast av elevar på ungdomstrinnet, i vidaregåande skule eller iv ­ aksenopplæringa. ­Tekstane er forenkla, og dei vanskelegaste teoretiske samanhengane er tekne ut.

1

I serien finst det tre hefte, og alle har arbeidsoppgåver og fasit: hefte

tittel

tematisk innhald

1

Alt heng saman med alt 1

• Atom • Molekyl • Kjemiske sambindingar

2

Alt heng saman med alt 2

• Masse • Massetettleik • Krefter • Energi

3

Alt heng saman med alt 3

• Temperatur • Elektromagnetisk stråling • Celler

nynorsk

Nettstaden www.althengsamanmedalt.cdu.no er utvikla med utgangspunkt i dei same emna som i hefta.

ISBN 978-82-02-34397-2

9 788202 343972 www.cdu.no

104335 GROMS Trigger 1 Omslag Nynorsk 140101.indd 1

26.03.14 09:53

Jørgen Kolderup

TRIGGER 1 Alt heng saman med alt

Atom • Molekyl • Kjemiske sambindingar

Nynorsk

INNHALD 1 Atom .............................................................................................

3

Kva er eit atom?...................................................................................

Proton er positive ................................................................................

Elektron er negative ............................................................................

Nøytron er nøytrale ............................................................................

Tiltrekking eller fråstøyting? ...............................................................

Vi har eit felles «atomspråk»...............................................................

Oppgåver............................................................................................

4

8

2 Molekyl .....................................................................................

17

Kva er periodesystemet? .....................................................................

Kva er ion?............................................................................................ Å dele på elektrona .............................................................................

Oppgåver............................................................................................

18

26

3 Kjemiske sambindingar ....................................................

33

Kva er ei ionebinding? .........................................................................

Metallbindingar ...................................................................................

Molekylbindingar ................................................................................

Kjemiske sambindingar blir danna overalt ........................................

Kjemiske formlar – kva fortel dei? ......................................................

Kva viser ein strukturformel? ..............................................................

Oppgåver............................................................................................

34

Fasit ..................................................................................................

5 5 6 7 7

19 24

35 35 36 38 39 40 45

1

LEGO-klossar er byggjesteinane vi bruker når vi byggjer med LEGO. LEGO-klossane er sjølve sette saman av byggjesteinane til naturen; atom.

ATOM Vi kan samanlikne atom med LEGO-klossar. Når du byggjer med LEGO, er klossane byggjesteinane du bruker. På liknande måte er også alt vi finn i naturen, sett saman av ekstremt små byggjesteinar.

Desse kallar vi atom. Det finst mange forskjellige atom, og dei kan setjast saman på uendeleg mange ulike måtar. Atoma er overalt, men dei er så små at vi ikkje kan sjå dei.

Hydrogenatomet er det lettaste og minste av alle atom. Det er plass til 20 millionar hydrogenatom langs ein strek på ein millimeter, og kvart atom veg berre 0,000 000 000 000 000 000 000 001 7 gram.

Tala er ikkje så viktige. Det viktige er å forstå at eit atom er lite.

Sjølv om vi ikkje kan sjå dei, kjenner vi faktisk mange av eigenskapane til atoma.

ATOM

4

KVA ER EIT ATOM? Under ser du ein enkel modell av eit atom. Midt inne i atomet er atomkjernen. Kjernen inneheld 99 % av massen til atomet og er den delen av atomet som er klart tyngst. I kjernen finn vi to typar partiklar: proton og nøytron. På utsida av kjernen er det elektron som kretsar rundt atomkjernen. kjerne med proton (raude kuler) og nøytron (kvite kuler) elektron

elektronskal

Elektrona som kretsar rundt kjernen, kan opphalde seg på ulike nivå. I nokre atommodellar blir desse nivåa kalla elektronskal. Vi kan då, for å gjere det enkelt, tenkje oss desse nivåa som «skal» som ligg i fleire lag. Elektronskala ligg utanpå kvarandre, og elektrona fyller alltid opp dei inste skala først. I det inste skalet er det plass til to elektron, og i skala på utsida er det plass til åtte elektron.

Når vi teiknar eit atom, er det mest praktisk å plassere elektronskala tett rundt kjernen. Men om teikninga skal vere heilt riktig, må vi teikne elektronskala langt unna kjernen.

Om kjernen er like stor som eit kronestykke, vil elektrona kretse rundt kjernen omtrent 500 meter unna. Mellom kjernen og elektrona er det eit tomrom, der det ikkje finst nokon ORDFORKLARING Ein modell er ei forenkla forklaring som skal gjere det lettare å forstå dei viktigaste tinga som skal forklarast. Røyndommen er alltid meir komplisert enn modellen.

5

PROTON ER POSITIVE Dei ulike atomtypane har sine eigne namn og eit tilhøyrande atomnummer. Atomnummeret fortel kor mange proton det er i atomkjernen. Hydrogenatomet har eitt proton i kjernen og atomnummer 1. Det er det lettaste atomet som finst.

Gullatomet har 79 proton i kjernen og atomnummer 79.

Gullatomet veg altså meir enn hydrogenatomet.

Proton har positiv elektrisk ladning. Ein atomkjerne har like mange positive ladningar som det er proton i kjernen.

ELEKTRON ER NEGATIVE Det finst berre to typar elektriske ladningar: positive og negative. Elektron har negativ elektrisk ladning. Når det er like mange elektron og proton i eit atom, er atomet elektrisk nøytralt.

Eit hydrogenatom består av eitt positivt ladd proton og eitt negativt ladd elektron, og er derfor elektrisk nøytralt.

ATOM

ting. Luft er ikkje eit tomrom, fordi luft består av atom. Det er tomrom inne i desse atoma, men kva er det då som finst mellom atoma i lufta? Jo, der er det også tomrom. Når vi seier at ei brusflaske er tom, er det faktisk ikkje riktig, så lenge det er luft i ho. Det riktigaste ville derfor vere å seie at flaska er tom for brus!

ATOM

6

ORDFORKLARING Noko som er elektrisk nøytralt, har ikkje eit overskot av verken positive eller negative ladningar. Elektrisk nøytrale stoff har derfor like mange positive som negative ladningar, eller så har dei ingen elektriske ladningar.

NØYTRON ER NØYTRALE Eit nøytron veg omtrent like mykje som eit proton. Nøytrona har inga elektrisk ladning. Dei er elektrisk nøytrale. Når to atom har like mange proton i kjernen, men ulikt tal på nøytron, seier vi at atoma er forskjellige isotopar av same atomtype. Nøytrona gjer altså at det kan finnast ulike utgåver (isotopar) av ein atomtype.

Dei tre hydrogenatoma har eitt proton i kjernen, men ulike tal på nøytron. Dei er altså tre forskjellige isotopar av hydrogen.

7

VI HAR EIT FELLES «ATOMSPRÅK» Dei ulike atomtypane blir kalla grunnstoff. Det er litt over 100 grunnstoff. Kvart grunnstoff har eit namn og eit tilhøyrande symbol. Desse symbola blir brukte over heile verda. Symbolet består av ein stor bokstav. Sidan det ikkje er nok bokstavar til at kvart grunnstoff får sin eigen, er det nokre grunnstoff som har to bokstavar i symbolet sitt. Då er alltid den første bokstaven stor og den andre liten. Tabellen under viser namnet på, symbolet til og atomnummeret til nokre grunnstoff.

Grunnstoff

Symbol

Atomnummer

Hydrogen

H

1

Helium

He

2

Karbon

C

6

Klor

Cl

17

Gull

Au

79

ORDFORKLARING Eit grunnstoff er ein bestemt type atom, så vi kunne godt brukt ordet atomtype i staden for grunnstoff.

ATOM

TILTREKKING ELLER FRÅSTØYTING? Positive og negative ladningar trekkjer kvarandre til seg, men når to positive eller to negative ladningar er i nærleiken av kvarandre, støyter dei kvarandre frå seg, slik som vist på figuren under.

OPPGÅVER • ATOM

8

OPPGÅVER 1.1

Kor mange atom er det plass til i eit punktum?

Set kryss i tabellen under.

Talet på atom i eit punktum

1.2

a

Omtrent 10

b

Omtrent 100

c

Omtrent 1000

d

Mange millionar

Eit punktum er ein liten prikk.

Svar

Kva finst det i eit atom? Set kryss i tabellen under.

Kan finnast inne i eit atom a

Atomkjerne

b

Mindre atom

c

Elektron

d

Proton

e

Luft

f

Tomrom

g

Vatn

h

Molekyl

i

Nøytron

Svar

9

Studer figurane under. Kva figur er den beste modellen av eit atom?

Set kryss i riktig boks. n

p = proton

e

n = nøytron

e e e e

p e e n n e p

e = elektron

B

C

n

e

p

p n

D

1.4

e

p

A

p

p n n p

p n e p e n

e

E

Under ser du ein enkel modell av eit atom. Skriv kjerne, elektron og tomrom på riktig stad på figuren.

OPPGÅVER • ATOM

1.3

OPPGÅVER • ATOM

10

1.5

Avstanden frå atomkjernen til elektronskalet i hydrogenatomet er stor. Om atomkjernen låg i Trondheim og var så stor som Nidarosdomen, ville elektronet gått i bane mellom Vadsø og Lindesnes.

Finn ut omtrent kvar Trondheim, Vadsø og Lindesnes ligg, og marker det på kartet under.

1.6

Tenk at atomkjernen er like stor som eit kronestykke.

Kor langt unna vil det næraste elektronet kretse?

Set kryss i tabellen under.

Avstand til næraste elektron a

5 cm

b

50 cm

c

5m

d

50 m

e

500 m

Svar

11

Kva påstand om elektriske ladningar er sann? Set kryss i tabellen under.

Påstand

1.8

a

Ulike ladningar trekkjer kvarandre til seg, mens like ladningar støyter kvarandre frå seg.

b

Alle elektriske ladningar trekkjer kvarandre til seg.

c

Alle elektriske ladningar støyter kvarandre frå seg.

d

Ei elektrisk ladning gir alltid straum eller ein gnist.

Svar

Kva partikkel har ikkje elektrisk ladning? Set kryss i tabellen under.

Elektrisk nøytral partikkel

1.9

OPPGÅVER • ATOM

1.7

a

Nøytronet

b

Protonet

c

Elektronet

d

Ionet

Svar

Kva er dei to tyngste partiklane i eit atom? Set kryss i tabellen under.

Tyngste partiklar i eit atom a

Proton og elektron

b

Proton og nøytron

c

Elektron og nøytron

Svar

OPPGÅVER • ATOM

12

1.10 Eit hydrogenatom inneheld eitt elektron og eitt proton. Eit heliumatom inneheld to proton, to nøytron og to elektron.

Kva for eit av atoma er tyngst?

Svar:

1.11

Set orda elektronskal, kjerne, proton, nøytron og elektron på riktig stad på figuren under.

1.12

Kvifor er hydrogenatomet det lettaste atomet?

Set kryss i tabellen under.

Forklaring a

Fordi det berre har eitt proton og ikkje noko nøytron i kjernen.

b

Fordi protona i hydrogen er spesielt lette.

c

Fordi det er ein edelgass.

d

Hydrogen er eit lettmetall.

Svar

13

Studer modellane under av hydrogenatomet og heliumatomet.

Bruk tabellen, og set kryss ved den riktige forklaringa til kvifor helium er omtrent fire gonger så tungt som hydrogen.

hydrogen

helium

Forklaring

1.14

OPPGÅVER • ATOM

1.13

Svar

a

Kjernen inneheld fire kjernepartiklar (nøytron og proton).

b

Elektrona til helium er mykje tyngre.

c

Helium er fire gonger så stort.

d

Helium er ein edelgass.

Bruk periodesystemet til å svare rett eller gale på påstandane i tabellen under.

Talet på proton i kjernen

Kjemisk symbol

Namnet til grunnstoffet

a

1

H

Helium

b

3

Li

Litium

c

0

H

Hydrogen

d

2

He

Helium

e

9

F

Fosfor

f

17

Cl

Klor

g

12

C

Karbon

h

79

Au

Gull

i

47

Ag

Sølv

Rett

Gale

OPPGÅVER • ATOM

14

1.15

Kva påstandar er sanne? Set kryss i tabellen under.

Påstand

1.16

a

Atom er det minste som finst.

b

Nøytron har inga elektrisk ladning.

c

Elektron og proton har lik elektrisk ladning.

d

Talet på proton avgjer atomnummeret.

e

Elektrisk ladde partiklar støyter kvarandre alltid frå seg.

f

Det er mest tomrom i eit atom.

Svar

Teikn ein strek mellom riktig namn og symbol for grunnstoffa under.

Symbol

Namn

H

Oksygen

He

Litium

Li

Kalsium

K

Svovel

Ca

Helium

O

Kalium

S

Hydrogen

15

Kor mange atom finst det? Set kryss i tabellen under.

Tal på ulike atom som finst

1.18

a

Omtrent 100

b

Over 100 000

c

Uendeleg mange

d

Tre typar: proton, elektron og nøytron

Det kjemiske stoffet natriumklorid har formelen NaCl. Kor mange forskjellige typar atom består natriumklorid av?

Set kryss i tabellen under.

Tal på ulike typar atom i NaCl

1.19

Svar

a

1 atom

b

2 atom

c

3 atom

d

4 atom

Svar

Set kryss ved riktig påstand i tabellen under.

Trekkjer kvarandre til seg a

Nøytron og proton

b

Proton og elektron

c

Nøytron og elektron

d

Proton og proton

e

Nøytron og nøytron

Støyter kvarandre frå seg

Verken trekkjer kvarandre til seg eller støyter kvarandre frå seg

OPPGÅVER • ATOM

1.17

OPPGÅVER • ATOM

16

1.20 Karbon er grunnstoff nummer 6.

Kva figur (A, B, C, D eller E) under er ein modell av karbonatomet?

A

B C

D

1.21

E

Teikn ein strek mellom riktig namn og symbol for grunnstoffa under.

Grunnstoff

Symbol

Fosfor

Au

Gull

Ag

Kopar

Pb

Sølv

Fe

Jern

P

Bly

Cu