Del 4. DU er jo NATUR! – Ønsk velkommen til naturfaget!

 

 Naturen er mangfoldig og vi har bare gjort oss kjent med litt av den. Forskning pågår for fullt som vil avdekke stadig nye «hemmeligheter» på vår vakre planet. Vi skal bruke samme lærebok som vi brukte i ungdomsskolen og på videregående. Mange vil sikkert huske fra skoletidens naturfag, mens andre vil få nye aha-opplevelser. Lykke til!

Demokrit - atomene - Bohrs atommodell

Demokrit sto ved Egeerhavet med en jordklump i handa og tenkte; hvor mye kan jeg bryte den ned, og hva skal jeg kalle de minste delene?

Med oldtidens Hellas kom teorien om atomer, lansert av den greske filosofen, Demokrit ca. 400 år f.Kr.  Atomteorien er en av de eldste naturvitenskapelige teoriene som finnes.  Mye av det som skjer rundt oss kan forklares ved hjelp av moderne atomteori.  Alle ting består av atomer, du selv er ingen unntak.  Siden 1700-tallet har atomteorien blitt utviklet og endret i stor grad.

Men Aristoteles tok feil, grunnstoffteorien ble fortrengt til fordel for atomteorien i løpet av 1700 tallet, takket være nye forskningsmetoder med ny og avansert teknologi.

Aristoteles (384 - 322) hadde en annen teori; "Alle ting er en blanding av fire grunnstoffer eller elementer: jord, luft, ild og vann".  Aristoteles ble etter hvert anerkjent som oldtidens fremste naturfilosof.  Grunnstoffteorien ble ganske enerådende i seinantikken og middelalderens Europa helt fram til 1750 tallet da den ble fortrengt av atomteorien med 23 kjente grunnstoffer.  I dag kjenner vi til 105 forskjellige grunnstoffer.

Lavoisier brukte nøyaktige vekter og gjorde målinger med mange reaksjoner, ikke bare mellom gasser.

Franskmannen Antoine Lavoisier (1743 - 1794) fant ut at summen av stoffmassene er like store før og etter en kjemisk reaksjon. At summen av stoffmassene var konstant kunne en best forklare med at stoffene var oppbygd av enkle byggeklosser som hektet seg sammen i faste mønstre, slik som atomene gjør. Det fant Lavoisier ut ved å veie stoffene før og etter den kjemiske reaksjonen.

Fru Justitia fremstiller en kvinne med et sverd og en skålvekt med bind for øynene.  Det symboliserer lov og rettferdighet, der bindet betyr at rettferdigheten er «blind» det vil si upartisk.

Den engelske fysikeren og kjemikeren John Dalton (1766-1844) fant ut at når gassene hydrogen og oksygen reagerte med hverandre, skjedde det alltid i volumforholdet 2:1.  Blandingen var eksplosiv, og når den ble antent smalt den med et skarpt smell, den vi kaller knallgass, og det til elevenes fornøyelse.  Det er laget mange atommodeller.  Men en modell som har vist seg være best egnet er den vi bruker i ungdomsskolen, den som heter Bohrs atommodell

 Bohrs atommodell er en solsystemmodell.  I sentrum av atomet finner vi kjernen bestående av positivt ladde protoner sammen med de nøytrale nøytroner.  Elektroner rundt kjernen med negative ladninger, kan ses på som kuleformede skall omtrent som mikroskopiske bordtennisballer.  Det er sju skall utenpå hverandre, og det er plass til et begrenset antall elektroner i hvert skall.  Det første og minste skallet har  plass til bare to elektroner.

Hydrogen med kjemisk symbol H og med atomnummer 1.  Hydrogen er det vanligste grunnstoffet i universet, med en andel på omtrent 75 prosent.

Karbon, atomnummer 6,  symbol C.  Karbon er selve livets byggeklosser som alle levende vesen består av.  Både DNA, protein, karbohydrat og fett er bygget opp av ulike karbonbindinger.

  

I det innerste skallet er det plass til to elektroner.  I det nest innerste og i det tredje skallet er det plass til åtte elektroner hver.  I det fjerde, femte, sjette og det sjuende skallet er forholdet mer kompliserte.  Jo nærmere kjernen et elektron befinner seg, desto lavere energi har det.  Når flere elektroner skal plassere seg rundt en atomkjerne, fyller de derfor opp de innerste skallene først så langt plassen rekker.

https://ndla.no/r/naturfag-sf/atomer/4af44ae17b

&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

I vårt neste kapittel, 13.09.2026, skal vi ta for oss grunnstoffene, og se hvordan de er ordnet i et system sammen med de første atombindingene: Grunnstoffer -  Periodisk system - Ionebinding.