Anyway. I dag forklarer vi det vi observerer med at alt er bygget opp av atomer. Atomene er pittepittesmå. I punktumet etter denne setningen er det plass til flere millioner av dem. Which is awesome. Siden de er så små at de er vanskelige å observere med selv det sterkeste mikroskopet, må vi gjøre eksperimenter for å finne ut hvordan de er bygget opp, hvordan de henger sammen med hverandre, og for å påvise at de faktisk, you know, ER der.
Stoffer som er bygget opp av bare en sort atomer kaller vi for grunnstoffer. Med type atomer mener vi atomer som har alle har like mange protoner i kjernen. Vi kommer tilbake til protoner og kjerne og slikt.
D. I. Mendelejev publiserte i 1869 et fullstendig system der grunnstoffene var ordnet på grunnlag av antallet protoner i kjernen (atomnummer), og videre da atommassene (kommer tilbake til atommasser). Periodesystemet vi bruker i dag bygger på Mendelejevs system. Periodesystemet kan sammenlignes med bibelens ti bud. Bare mer relevant. Og ikke et produkt av en fyr på fleinsopp som vandret opp på et fjell. Vi går i hvert fall ut i fra det. Mendelejev kan selvfølgelig ha vært totally baked. Men det er ikke relevant (selv om det hadde vært litt kult).
Det at verden er bygget opp av små partikkler er ikke en ukjent eller spesielt ny teori. De greske naturfilosofene Demokrit og Leukippos mente at alle stoffer var bygget opp av evig eksisterende udelelige små deler. Ordet atom stammer fra deres teorier (atomos=udelelig). det ble selvfølgelig funnet ut senere at de tok feil, og atomene kunne deles opp i protoner, nøytroner og elektroner, som kaltes for elementærpartikler fordi man mente at de var de udelelige grunnleggende byggestenene i universet. Så delte man dem opp i kvarker og sluttet å kalle ting for udelelig, for å unngå awkwarde bortforklaringer i fremtiden.
Atomteorien i dag bygger mye på Demokrits teorier. Han mente at atomene ikke ligger tett inntil hverandre, men at det er tomrom rundt dem og de er i konstant bevegelse. I fast stoff mente han at atomene lå tettere sammen enn i væske, og tettere i væske enn i gass. Logisk mann dette her. Atomene beveger seg rundt omkring, og når de støter sammen (tenk radiobiler på tivoli, men med magneter på kanten) frastøter noen hverandre, mens andre atomer (radiobiler) hernger sammen og danner synlige gjenstander (store underholdende klynger med radiobiler som kan sammarbeide om å bringe alle de andre radiobilene under sin kontroll og WORLD DOMINATION IS IMMINENT!!! MOHAHHAHA!!!).
I begynnelsen gjorde man ikke eksperimenter for å bevise teoriene sine (den vitenskaplige metode: masse masse masse eksperimenter), man bare lagde underholdende og plausible teorier og prøvde å overbevise alle andre om at man hadde rett med slåente argumenter (styrte gjerne unna referanser til motstanderes mødre).
Aristoteles (som du sikkert har høsrt om hvis ikke du har bodd under en stein hele livet. En stein inni en pitteliten hule. Oppi et høyt fjell. På en liten øy i Stillehavet. Som aldri har hatt kontakt med omverdenen fordi det ikke vokser noe nyttig der.) var ikke enig med Demokrits teori, han hadde vanskelig for å akseptere ideen om et tomt rom. Han mente at verden var sammensatt av urstoffene vann, ild, jord og luft, og innførte også et nytt element; eteren, som han mente verdensrommet var oppbygget av. Her ser vi nytten av eksperimenter, siden Aristoteles her tok monumentalt feil, og eksperimenter i de tidlige stadiene hadde forhindret mye unødvendig leting etter verdensrom-eteren. Som ikke finnes. Fordi teorien er feil.
Under innflytelse av Aristoteles lære oppstod alkymien (de vises stein, lage gull og slikt), som er en rimelig bortkastet praksis, bortsett fra at den gav opphav til det vi i dag beregner som kjemi. Naturforskerne brøt med alkymien og kom tilbake til Demokrits idè om atomer, og de begynte å påvise grunnstoffer.
Jonh Dalton tok steget videre og begynte å bruke modeller for å forklare hvordan atomer så ut. Det at modellene hans ikke var så veldig avanserte (en sirkel. Men en bokstav inni. Men så er ikke hjulet så komplisert heller) var mindre viktig.
En mye kulere modell enn Dalton sin:Så oppdaget man elektronene og ting tok virkelig av (og også en del irritasjon med navnet atom, siden atomene nå definitivt ikke kunne defineres som udelelige lenger). Elektronene var negativt ladet, og de fant ut at atomene i seg selv var elektrisk nøytrale, og og at hele atomet hadde mye mye større masse enn elektronene.
Forskere var gjennom en del modeller (rosinbolle-modellen blant annet) før de fant frem til den kule greien på bildet ovenfor. Ernest Rutherford gjorde en del eksperimenter (de spesifikke eksperimentene gås nærmere innpå i kjernefysikken, som forhåpentligvis vil komme senere) og fant ut at:
1. Atomets masse og positive ladning er samlet i sentrum av atomet, altså i kjernen
2. Kjernen er veldig kompakt og liten
3. I god avstand fra denne kjernen (en hel del større enn på bildet. Tenk deg et punktum som kjernen. så tenker du et par fotballbaner fra punktumet, der er elektronene. Ish.) er det så mange negativt ladde elektroner at kjernens positive ladning nøytraliseres.
Den avbildede modellen kalles for Bohrs elektronskallmodell og tar inspirasjon fra planetenes ferd rundt solen. Elektronene går ikke i bestemte baner rundt kjernen slik som planetene however, men de befinner seg en bestemt avstand fra den at all times.
Senere oppdaget man at atomkjernene også inneholder nøytroner, som er elektrisk nøytrale partikler som gir atomene forskjellig masse. Et grunnstoff kan ha forskjellig antall nøytroner i kjernen, og alle de forskjellige variasjonene kalles for isotopene til grunnstoffet. Why only God knows. And possibly Newton.
Uansett. Elektronene som farer rundt kjernen (skikkelig skikkelig fort) betegnes med e-. De har altså èn negativ ladning, aKa elementærladningen. Protonets ladning kalles e+, siden den da er like stor som elektronets ladning bare positiv (tungen rett i munnen!).
I nøytrale atomer er det like mange elektroner som protoner, og de balanserer hverandre ut. Atomene kan imidlertidig gi fra seg eller ta opp elektroner, og vi får da positivt eller negativt ladde ioner av grunnstoffene.
Ingen kommentarer:
Legg inn en kommentar