12 KAPTTEL 1 Grunnstoffene og perodesystemet r@ @ ø * * * Kassfserng av grunnstoffer Grunnstoffer kan kassfseres på fere måter. En vang nndeng er metaer og kke-metaer. V kan også dee nn grunnstoffene etter om de er faste stoffer, væsker eer gasser ved romtemperatur og vang trykk. h De aer feste grunnstoffene er metaer Utover denne boka kommer v stadg tbake t nndengen av grunnstoffer metaer og kke-metaer. De aer feste grunnstoffene er metaer, og de har mange fees egenskaper. Metaene står t venstre og mdt perodesystemet, sk det er vst på fguren på neste sde. kke-metaene står t høyre perodesystemet. Bare 22 av de grunnstoffene v kjenner t dag, er kke-metaer. tabeen nedenfor kan du se at det er stor forskje på egenskapene t metaer og kke-metaer. Typske egenskaper (ved romtemperatur og vang trykk) Meta kke-meta kobber ae er faste stoffer (unntak: kvkksøv er en væske) de feste er gasser gode edere av eektrsk strøm svært dårge edere av eektrsk strøm (unntak: graftt, sde 27) j eder varme godt soerer godt snk sknnende overfate - metagans kke sknnende overfate,aj( jza - ttan + kan bankes fat og trekkes ut tynne tråder sprøtt og br knust hvs det er fast stoff knger, spese yd ngen kang høy tetthet,, av tetthet!j de høyt smetepunkt feste reagerer og det dannes H2-gass med sur øsnng avt smetepunkt reagerer kke med sur øsnng,m W
www.gydenda.no/eureka 13 0@ ø *@ *ø Noen få grunnstoffer br kat hav-metaer. Se fargekodene på fguren t høyre. Hav-metaene har noen egenskaper fees med metaene og andre egenskaper fees med kkemetaene. Ssum (S) er et hav-meta. «Trappa» på fguren kan v tenke oss som en sags grense meom metaene t venstre og kke-metaene t høyre. Grunnstoffene som gger nær trappa, er hav-metaer. Når du sammenkner fguren t høyre med det fustendge perodesystemet på nnsden av bokomsaget, kan du fnne ut hvke grunnstoffer som er metaer, hav-metaer og kke-metaer. a FR F g meta ghav-metau 0 kke-meta nndengen av perodesystemet metaer, hav-metaer og kke-metaer. [ m De aer feste grunnstoffene er faste stoffer Grunnstoffene kan også dees nn etter hvken tstand de har ved romtemperatur og vang trykk. De aer feste grunnstoffene er faste stoffer, sk det er vst på fguren nedenfor. Bare to av grunnstoffene er væsker. Det ene er metaet kvkksøv, med Hg som atomsymbo. Kvkksøv be tdgere brukt termometre. Sden kvkksøv er svært gftg, br det nå brukt en annen væske de nye termometrene. Det andre grunnstoffet erkke-metaet brom, med atomsymbo Br. Brom er en brun, etsende væske som brukes på aboratorer. «Bobene» på fguren t høyre vser hvke eeve grunnstoffer som er gasser. Gassene hydrogen (H2), ntrogen (N2), oksygen (o2), fuor (F2) og kor (C2) består av moekyer med to ke atomer. De andre gassene, som står engst t høyre perodesystemet, som heum (He) og neon (Ne), består av enketatomer. Dem kaer v edegasser. På sde 19 får du forkarngenpåhvorforedegassenebeståravenketatomer, Fastestoffer,væskeroggasserperodesystemetved25C. mens de andre gassene består av moekyer. @fast stoff gass væske r r» ø 0- UTFORDRNG - - - - - - - NØKKELSPØRSMÅL 1 Nevn to uke måter å kassfsere grunnstoffer på. 2 0ppg fem vange egenskaper for metaer. 3 Hvket meta er en væske ved romtemperatur 4 Hvormangeavgrunnstoffeneperodesystemetergasservedromtemperatur De fre atomene det er mest av på jorda er afabetsk rekkeføge A, Fe, 0, S. Fnn ut hvket der er mest av. J
r'- 14 KAPTTEL 1 Grunnstoffene og perodesystemet L, Skamodeen for atomer Noen @anger er det gret nok å tenke seg et atom som en kue. Andre ganger trenger v en mer detajert mode for atomet, som ska(modeen. Et atom er eektrsk Hytrat Atomnummeret vserkke bare hvor mange protoner (+) som fnnes atomkjernen, men også hvor mange eektroner (-) det er utenfor kjernen. Sden et eektron og et proton har ke stor, men motsatt adnng, er ae atomer eektrsk nøytrae. Atom Atomnummer Anta protoner kjernen Anta eektroner utenfor kjernen : S.1 H 1 1 He 2 2 L 3 3 1 2 3 e Natrumatomet har 11 eektroner fordet på tre eektronska. Det nnerste skaet br gjerne kat K- skaet ford det er nærmest kjernen. De neste skaene føger afabetet vdere og br da L- og M-skaet. 2 e{ektroner ffukt skak 8 ekektroner futt ska 1 etektron V tenker oss at eektroner beveger seg s«a ngen har sett hvordan eektroner beveger seg et atom. Fra forsøk har en keve kunnskap som gjør at en kan age forenkede modeer av atomenes ndre. S<amodeen er en nyttg atommode kjemundervsnngen. en sk mode tenker v oss at eektronene beveger seg ska omkrng atomkjernen. V kan tenke oss skaene som overfaten av kuer som gger utenfor hverandre, med større og større radus. Vangvs br skamodeer tegnet paprpanet sk det er gjort for natrumatomet på fguren t verstre. Det er adr mer enn åtte eektroner det ytterste ska(et V kan age en skamode av hver atomtype grunnstoffenes perodesystem. Det enkeste atomet er hydrogenatomet. Det har ett proton kjernen og ett eektron utenfor k3ernen. V kan ta utgangspunkt dette atomet når v ska age modeer av andre atomer. Hver gang v egger t ett proton kjernen, får v en ny atomtype. Da må v samtdg egge t ett eektron et ska utenfor kjernen. Hvket ska eektronet kommer, er kke tfedg. Se fguren av natrumatomet. Det nnerste skaet fyes først og kan ha bare to eektroner. Så fyes det neste, som kan ha oppt åtte eektroner. Natrumatomet har t sammen eeve eektroner, og det sste av dem kommer det tredje og ytterste skaet. På sde 17 kan du se eektronfordengen atomene t de første 20 grunnstoffene. m ' W
www.gydenda.no/eureka 15 Reger for passerng av eektroner ska: ø Eektronskaet nærmest kjernen fyes først og kan bare nnehode to eektroner. * Eektronska nummer to fra kjernen kan ha åtte eektroner. ø Det er adr mer enn åtte eektroner det ytterste skaet t et atom. Åtte eektroner det ytterste skaet er en «Ønskestuasjon» kjemske reaksjoner meom stoffer er det atomenes «jakt» på fut yt(erska som gjeder. For de feste atomer er det åtte eektroner det ytterste skaet som er «ønskestuasjonen». V har derfor en rege som v kaer åtteregeen. Åtteregeen er: Atomer v forsøke - om mug - å få åtte eektroner det ytterste eektronskaet. For hydrogenatomet og heumatomet er det kke mug å oppfye åtteregeen. Det er ford det nnerste - og eneste - eektronskaet er fut når det nnehoder to eektroner. Atomer skaffer seg åtte yttereektroner på tre forskjege måter: * ved å g bort eektronene det ytterste skaet * ved å motta eektroner fra andre atomer * ved å dee eektroner med andre atomer V kommer tbake t atomenes jakt på fut ytterska på sde 20 og sde 24. Fargene fyrverker skydes eektroner som hopper meom ska o nærmere kjernen et eektron er, desto avere er energen t eektronet. De brennbare stoffene en nyttårsrakett gjør at metaforbndeser raketten får tført energ. Eektroner br da fyttet t ska som gger enger fra atomkjernene. Ved avkjøng etter eksposjonen hopper eektronene tbake t det opprnnege skaet. Det avgs energ som v ser som ys. Uke metaforbndeser gr ys med forskjeg farge. Det grønne yset et fyrverker er tegn på at raketten nnehodt en kobberforbndese. Fammefargen fra uke metaforbndeser bndese avg som sendes ut 1ff Ø 1 Ø[ 11 s-!j:f'/»a r / -!;' rcv M...; '4'- -."f-mf u ms- r -s's'hvr= - t ' ;qr NØKKELSPØRSMÅL 1 Hvormangeprotonerogeektronerharetatommedatomnummer8 2 Hvor mange eektroner kan det maksmat være det nnerste eektronskaet et atom 3 Hvaseråtteregeen 4 Hvordan kan atomer oppnå åtte yttereektroner ø 0- UTFORDRNG - - - - - - - Nes Bohr var den som først presenterte en skamode for atomer. Fnn ut mer om ham. J d
Å 18 KAPTTEL 1 Grunnstoffene og perodesystemet r' Noen hovedgrupper har egne navn En hovedgruppe er som en fame der grunnstoffene reagerer ganske kt kjemske reaksjoner. Noen av hovedgruppene har egne navn.!» sa f 1 Metaet natrum (grå kump) reagerer kraftg med vann. Her er vannet tsatt fenoftaen som vser at Øsnngen br bassk. Hovedgruppene 1 og 2 har «aka» navnet Hovedgruppe har fått navnet akametaene, og hovedgruppe 2 heter jordakametaene. Aka er et gammet ord for bassk, og metaene dsse to hovedgruppene danner basske øsnnger når de reagerer med vann. Akametaene reagerer kraftg med stoffer som vann ford atomene har svært ett for å avg det ene eektronet det ytterste skaet. Hydrogen hører kke med t akametaene, men er passert samme gruppe sden det også har ett eektron det ytterste eektronskaet. Jordakametaene reagerer også med vann, men angsommere enn akametaene. Atomene t jordakajmetaene har to eektroner det ytterste eektronskaet. Dsse eektronene br avgtt kjemske reaksjoner. Magnesum er et jordakameta som er vang bruk, og metaet de små byantspsserne er magnesum. Sjekk med noen dråper fenoftaen om det br dannet en bassk øsnng når du egger en sk byantspssertt vann. :' nf } r æ. -'-f ' ' R Ltum 'T] r- w t- ) Natrum.1 p 'r må M. Kaum ] p,.7 f > 6g:43;Øm J j Akametaene tum (L), natrum (Na) og kaum (K) må oppbevares oje. Jordakametaene fra venstre: beryum (Be), magnesum (Mg), kasum (Ca), strontum (Sr) og barum (Ba). kj Th ff
www.gydenda.no/eureka 19 *ø Hovedgruppe 17 heter haogener Atomene hovedgruppe 17 har sju eektroner det ytterste skaet. Haogen betyr «satdanner». Kor er det mest kjente av haogenene. Korgass recgerer svært ett med natrum og danner satet natrumkord. Kort fortat: Natrumatomer avgr stt ene yttereektron t koratomer som bare manger ett eektron på å oppfye åtteregeen. På den måten får begge fue ytterska. Du kan ese mer om denne jakten på fut ytterska på neste sde. r 5 Hovedgruppe 18 heter edegasser Hovedgruppe 8 gger engst t høyre perodesystemet og heter edegassene. Ae edegassene har atomer der det ytterste skaet er fut. Heum har to eektroner, men da er også det nnerste - og eneste - eektronskaet fut. De andre edegassene har åtte eektroner det ytterste eektronskaet. Edegassene består av enketatomer, og en edegass reagerer vangvs kke med andre stoffer. 4 -J s /% q Tre haogener, fra venstre: kor (a2), brom (Br2) og jod (12). Ae tre reagerer ett med andre stoffer. k Q LBe $@) E (1).c- -: a)ro j0 ;m!!t: < ;0 < "» 3-12 ----61-10 r r a) G C: a) o'o o -a, :a) mv zua Hovedgrupper med egne navn. * *0 UTFORDR NG - - - - - - - NØKKELSPØRSMÅL 1 Hva betyr aka 2 Hvorfor står hydrogen (H) sammen med akametaene hovedgruppe 1 3 Hva heter grunnstoffene hovedgruppe 17 4 Hvor mange eektroner er det det ytterste skaet hos edegassatomene Hva er-en haogenpære, og hva brukes den t w q