Alt er bygd opp av atomer

Når du har jobbet med dette kapitlet, skal du kunne

– beskrive atomets oppbygning – forklare hvorfor vi bruker ulike modeller for å beskrive atomet – tegne skallmodellen til noen grunnstoffatomer

Før du leser

Hva er luft? Består luft av «noe» eller «ingenting»? Tenk deg om og diskuter med en medelev. Finner du andre eksempler på noe rundt oss som er usynlig?

Alt er bygd opp av atomer Atomer er byggesteinene i alt stoff, levende og ikke-levende, og de er så små at det er nesten umulig å forestille seg. Ett eneste sandkorn kan bestå av mer enn 20 trillioner atomer – det er tallet 20 med 18 nuller bak. Når vi snakker om stoffer, sier vi for eksempel at luft inneholder oksygen, at et smykke er laget av sølv og en brusboks av aluminium. Men hva består stoffene oksygen, sølv og aluminium av? Jo, de er alle bygd opp av atomer – oksygen av oksygenatomer, sølv av sølvatomer og aluminium av aluminiumatomer. Og fordi disse atomene er litt forskjellige, får stoffene ulike egenskaper – oksygen er en fargeløs gass og sølv et glinsende metall.Vurderingseksemplar

Stoff og materie

I hverdagsspråket kan ordet «stoff» ha flere betydninger, for eksempel stoff i klær, fagstoff og narkotika. I naturfag bruker vi begrepet om noe som består av partikler, og som har masse. Et annet ord for stoff er materie.

Når et stoff er bygd opp av bare én type atomer, kaller vi det et grunnstoff. Derfor er både oksygen, sølv og aluminium grunnstoffer. Men selv om atomene til ulike grunnstoffer er forskjellige, så er alle atomer bygd opp på samme måte. Vi skal se nærmere på hvordan.

Ikke helt sant …

Faktisk er det ikke helt sant at alt er bygd opp av atomer. Alt her på jorda, og alle planeter, asteroider, stjerner og galakser, består av atomer. Men dette utgjør bare fem prosent av universet. De resterende 95 prosentene er en type stoff og en type energi som vi ennå ikke vet hva er. Vi kaller det mørk materie og mørk energi fordi vi ikke kan observere det direkte. Kanskje blir det nettopp deg som finner ut av dette? Demokrit og atomet Til alle tider har naturvitere og filosofer prøvd å finne svar på spørsmålet: Hva består verden av? Filosofen Demokrit, som levde ca. 400 år før vår tidsregning, var den første vi kjenner til som hadde tanker som minner om vår moderne forståelse av atomet. Han mente at alt besto av noen veldig små og udelelige byggesteiner som han kalte atomos – som betyr udelelig på gresk. Se for deg at du tar et stykke kritt og knuser det i småbiter. Så knuser du disse i mindre biter, helt til du får bare støv. Enda kan du dele støvpartiklene i mindre biter – ja, faktisk så små at du ikke ser dem Vurderingseksemplar lenger. Demokrit mente at når man ikke lenger kunne dele et stoff i mindre deler, hadde man kommet til atomene – det udelelige. Siden Demokrits atomer var så små at de ikke kunne observeres, var det ikke lett for ham å overbevise andre om at atomene faktisk eksisterte. Tanken om atomet ble derfor forlatt inntil for omtrent 500 år siden, da naturvitere gjorde eksperimenter som viste at Demokrits ideer faktisk hadde noe for seg.

Demokrit – gresk filosof som levde rundt år 400 fvt.

Tenk etter ...

Verden rundt oss består av mange stoffer som er bygd opp av flere ulike grunnstoffatomer. Hvilke grunnstoffer består du selv av?

Hva leste du nå? 1 Nevn fem eksempler på noe som er bygd opp av atomer. 2 Hva kjennetegner et grunnstoff? 3 Hvem introduserte tanken om de udelelige byggesteinene atomos?

Og når omtrent levde han?

Atomets oppbygning

Lenge trodde man altså at atomet var udelelig og det aller minste i verden. Men eksperimenter har vist at et atom består av enda mindre deler: positivt ladde protoner, elektrisk nøytrale nøytroner og negativt ladde elektroner. Elektron

Proton Nøytron + - Denne enkle modellen viser hvordan atomet er oppbygd. Atomkjernen består av protoner med positiv elektrisk ladning og nøytroner uten ladning. Negativt ladde elektroner beveger seg med stor fart rundt kjernen. Protoner og nøytroner er pakket ekstremt tett sammen og utgjør atomkjernen. Siden protonene har positiv elektrisk ladning og nøytronene er elektrisk nøytrale, er kjernen positivt ladd. Nøytronene Vurderingseksemplar stabiliserer atomkjernen, og jo flere protoner det er, jo flere nøytroner trengs for å holde kjernen sammen. De negativt ladde elektronene beveger seg rundt kjernen i ulike avstander. De elektriske kreftene som virker mellom positive og negative ladninger, gjør at atom kjernen og elektronene holdes sammen. Vi sier at elektronene er bundet til atomkjernen. I et nøytralt atom er det like mange elektroner rundt kjernen som det er protoner i kjernen. Og protoner og elektroner har like stor ladning, men altså med motsatt fortegn.

Like ladninger frastøter hverandre, mens ulike ladninger tiltrekker hverandre. Det er derfor atomet holdes sammen.