Atomien rakentaminen – simulaatio
Tämän suomenkielisen simulaatiolla voidaan tutustua atomin rakenteeseen:
https://phet.colorado.edu/sims/html/build-an-atom/latest/build-an-atom_fi.html
Simulaation avulla voidaan esimerkiksi tutkia seuraavia asioita:
- miten alkuaineen paikka jaksollisessa järjestelmässä määräytyy sen protonien lukumäärän mukaan.
- miten protonit, neutronit ja elektronit ovat sijoittuneet atomiin.
- miten protonien elektronien lukumäärän mukainen kokonaisvaraus (nettovaraus) määrittelee onko kyseessä atomi vai ioni.
- miten atomin massaluku tarkoittaa.
- onko atomin tietty isotooppi stabiili vai epästabiili
Tarkalleen ottaen kyseessä on kolme eri simulaatiota.
- Näistä ensimmäisessä (Atomi) protonien, neutronien ja elektronien avulla rakennellaan erilaisia atomeja.
- Toisessa (Kemiallinen symboli) tutustutaan atomimerkintään, jossa kemiallisen merkin vasemmassa ylälaidassa ilmoitetaan massaluku ja vasemmassa alalaidassa järjestysluku. Lisäksi simulaatiossa – perinteisestä tavasta poiketen – ilmoitetaan kokonaisvaraus. Tämä näkyy kemiallisen merkin oikeassa yläkulmassa.
- Kolmas simulaatio (Aloita peli) sisältää erilaisia pelejä jotka liittyvät kahdessa edellisessä simulaatiossa opittuihin asioihin. Mikäli peli vaikuttaa aluksi vaikealta, voi sitä aluksi pelata oppikirjan ja/tai jaksollisen järjestelmän avulla.
Tehtäviä
1) Atomi: Rakenna atomi, jossa on 2 protonia, neutronia ja elektronia. Mikä atomi on kyseessä? Mitä tapahtuu, kun muutat protonien lukumäärää? Entä neutronien lukumäärää? Mitä tapahtuu, kun elektronien lukumäärää muutetaan?
2) Rakenna vetyatomi (H). Kuinka monta neutronia vetyatomissa on, kun se on pysyvä eli stabiili? Entä kuinka monta elektronia vedyssä on oltava, jotta sillä ei olisi ulkoista varausta eli se olisi neutraali atomi?
3) Rakenna simulaatiossa neutraalit atomit, joissa on 1 – 10 protonia. Neutronien lukumääräksi voit laittaa vaikkapa jonkin sellaisen, jolla atomi on pysyvä. Mitä eroa ja mitä yhteistä on vedyn ja litiumin elektronirakenteissa?