Grundlæggende kemi

Marie Curie

Marie Curie var polsk/fransk fysiker og kemiker. Hun blev født i 1867 og døde i 1934. Curie er den eneste der både har modtaget nobelprisen i kemi og fysik.

I 1897 (ikke så lang tid efter at Becquerel der var opdagede stråling fra grundstoffet uran) begyndte Marie at undersøge strålingen. Denne stråling, som vi kender i dag, indførte Marie og gav det navnet radioaktivitet. Ordet radio stammer fra latin og betyder stråle. I 1901 fandt hun så sammen med sin mand to nye radioaktive stoffer; radium og polonium. Ud fra 1 ton af uranmineralet var hun stand til at udvinde 1/10 gram af det nye grundstof, radium. Det var utrolig nyt og uforståeligt for den gangs fysikere. Grundstoffet var selvlysende og blev opvarmet af sig selv på grund af den høje energiomdannelse. Strålingen kom fra de radioaktive atomers kerne. Energien kom når de radioaktive grundstoffer ændredes til andre grundstoffer. 

Radium:  Grundstoffet har atomnummer 88 i det periodiske system, og har den kemiske betegnelse Ra. Grundstoffet er meget radioaktivt og ser ud som et hvidt metal. Hvis man optager det i kroppen bliver stoffet ophobet i knoglerne og beskadiger benmarven. Der er 25 kendte isotoper for radium. Disse 25 er alle radioaktive.

Polonium: Grundstoffet blev opkaldt efter Marie Curies oprindelsesland Polen og har atomnummer 84 i det periodiske system. Det har den kemiske betegnelse Po. Stoffet har flere isotoper end noget andet, og er ligesom radium altid radioaktivt.   

Atomets opbygning

For cirka 2400 år siden påstod en græsk tænker ved navn Demokrit, at hvis man halvere et stof, ville man til sidst ende med en så lille mængde at den ikke kan deles mere. Dette kaldte han et atom, der på græsk, a-tomos, betyder ikke-delelig.

Demokrit var dog lidt galt på den, og i 1897 opdagede Joseph Thomson, at atomer alligevel kunne deles. Han opdagede også , at atomet indeholdt noget der var positivt ladet, noget der var negativt ladet. Han kaldte, som vi kender dem i dag,  de negative partikler elektroner og de positive partikler protoner.

Senere, 1911, fandt en mand ved navn Ernest Rutherford så ud af, at atomet også havde en kerne. Altså at der i midten lå en endnu mindre partikel end selve atomet. Denne kerne mente han var 1000 gange mindre end atomet selv.

Et atom består altså af en atomkerne der indeholder protoner og neutroner. Udenom kernen er der så placeret skaller der indeholder elektroner. Et atom holder sig sammen på grund af den elektriske tiltrækning.  *se nederst et billede af et atom zoomet ind

Elektronerne: Elektronerne i atomet har både betydning for de kemiske bindinger, for eksempel når et lys brænder sker der en kemisk proces hvor atomerne binder sig på en ny måde, men også når der opstår lys. Dette sker hvis en elektron falder ind i en skal tættere på kernen opstår en ”lyspakke”. Dette r også kaldet en foton.

Protonerne: I kernen findes der både protoner og neutroner. Protonerne er positivt ladet og protonernes ladning er lige så stor som elektronernes negative ladning. Protonerne har dog en større massefylde end elektronerne. Antallet af protoner kan ses i atomnummeret.

Neutronerne: Neutronerne er også i kernen. De er neutralt ladet.  Der kan være forskellige antal neutroner i hver kerne.

Det periodiske system

Det periodiske system er delt op i både hovedgrupper, der viser hvor mange elektroner atomet har i sin yderste skal, og perioder.  Både perioderne og hovedgrupperne fortæller noget om atomets opbygning. Alle atomer indeholder protoner, neutroner og elektroner. Også atomnummeret fortæller noget om opbygningen. Atomnummeret angiver nemlig hvor mange protoner atomet har i sin kerne. Dette ledes hen til isotoper, der er et grundstof med et bestemt antal protoner, men hvor antallet af neutroner er forskelligt fra atom til atom.

Det periodiske system er også inddelt under forskellige  navne. Alle grundstoffer i hovedgruppe 8 kaldes Ædelgasser, da de ikke reagerer med andre stoffer. Derfor findes Oktetreglen. Den fortæller at ioner med samme elektronfordeling som en ædelgas er særligt stabile. Altså at dem i hovedgruppe 1-7 gerne vil ligne dem i hovedgruppe 8 for også, at være stabile.

Alle grundstoffer i hovedgruppe 7 kaldes Halogener. Disse stoffer har meget let ved at danne salt, da de kan reagere med metaller. Alkalimetaller ligger i hovedgruppe 1 og er meget reaktive og har meget let ved at afgive deres elektron i den yderste skal.