Elektroner

elektroner

Runt den positivt laddade atomkärnan rör sig ett antal elektroner med negativ laddning. För att atomen som helhet ska vara oladdad måste dessa vara lika många i antal som protonerna. I atommodellen till höger är elektronerna markerade med pilar.

Symbolen e är en internationell beteckning för elektronen.

 

 

Delas upp i skal

Modell av en kolatom.

Medan antalet protoner ger en atom dess identitet är det elektronerna som ger egenskaperna. Som vi tidigare har sett rör sig elektronerna runt den positivt laddade atomkärnan huller om buller, men om vi skulle titta riktigt noggrant på en atom skulle vi se att elektronerna föredrar att befinna sig på vissa speciella avstånd från atomkärnan. Dessa avstånd kallas för elektronskal och lätt förenklat kan vi säga att alla elektroner i en atom håller till i bestämda skal.

Låt oss titta på en modell av en kolatom. I mitten av atomen finns en atomkärna (röd boll) med sex protoner och ett antal neutroner som kan vara olika från kolatomatom till kolatom. Runt kärnan kretsar sex elektroner som är uppdelade på två skal. Två stycken är placerade i det första skalet från kärnan räknat medan resterande fyra stycken är placerade i det andra skalet.

Figur över hur elektronskalen namnges.För att lättare kunna omnämna elektronskalen namnger man dem från och med bokstaven K i alfabetet. Det första skalet från kärnan kallas alltså för K-skalet, nästa för L-skalet, det därefter för M-skalet och så vidare, tills dessa att vi kommer till Q-skalet (fler skal har inga atomer som man känner till i dag).

Alla dessa skal har plats för ett visst antal elektroner, som gäller oavsett vilket atomslag det handlar om. K-skalet rymmer till exempel bara 2 elektroner, medan L-skalet har plats för 8 stycken. I tabellen nedan ser du hur många elektroner de första skalen har plats för. På sista raden visas en generell formel. Med den kan vi ta reda på hur många elektroner som får plats även i de skal som vi inte har tagit med i tabellen.

Skal

Nummer

Antal elektroner

K

1

2

L

2

8

M

3

18

N

4

32

 

n

2 ∙ n n

Det är viktigt att komma ihåg att skalen i regel fylls på från K-skalet och utåt. Det kan vi visa med nedanstående tabell över atomslagen med atomnummer 1-18. För atomer med högre atomnummer än så fylls dock skalen på ett lite mer oregelbundet vis.

Atomnr.

Atomslag

K

L

M

1

Väte

1*

 

 

2

Helium

2*

 

 

3

Litium

2

1*

 

4

Beryllium

2

2*

 

5

Bor

2

3*

 

6

Kol

2

4*

 

7

Kväve

2

5*

 

8

Syre

2

6*

 

9

Fluor

2

7*

 

10

Neon

2

8*

 

11

Natrium

2

8

1*

12

Magnesium

2

8

2*

13

Aluminium

2

8

3*

14

Kisel

2

8

4*

15

Fosfor

2

8

5*

16

Svavel

2

8

6*

17

Klor

2

8

7*

18

Argon

2

8

8*

 

Valensskal innehåller valenselektroner...

Det yttersta skalet hos en atom (markerat med * i tabellen ovan) kallas valensskalet. Hos litium är till exempel L-skalet valensskal medan det hos fosfor är M-skalet. Elektronerna i valensskalet kallas valenselektroner.

Ett valensskal fylls aldrig med mer än 8 elektroner, vilket man kallar oktettregeln (dock kan dessa skal få plats med fler elektroner när de inte längre är valensskal). Atomer som har 8 elektroner i sitt yttersta skal (eller 2 elektroner när det gäller K-skalet) sägs ha ädelgasskal vilket är ett mycket stabilt tillstånd. De atomslag som har ädelgasskal kallas för ädelgaser, just för att de i regel är just gaser.

Övningsuppgift 1Svar
Kanske kan du själv lista ut vilka tre atomslag i tabellen ovan som är ädelgaser?
Helium, neon och argon.

Alla atomer strävar efter att uppnå ädelgasskal i och med att naturen strävar efter stabilitet. I sin strävan efter detta kan det hända att vissa atomer lämnar ifrån sig eller tar upp en/flera elektroner. Då är atomen inte längre en atom, eftersom antalet protoner inte längre är samma som antalet elektroner. En sådan laddad ”atom” kallas för en jon.

Joner förekommer flitigt i naturen (bland annat i rost och salt) och är liksom atomer viktiga byggstenar. Mer om dessa kan du läsa i artikeln om joner.

 

...som ger atomen dess egenskaper

Eftersom valenselektronerna är de elektroner som befinner sig längst från kärnan påverkas de inte av lika stor kraft som övriga elektroner. Därför sitter de lite löst och kan lätt påverkas av eller påverka andra atomer. Detta medför att det till stor del är valenselektronerna som bestämmer ett atomslags egenskaper.

Litium har till exempel bara en valenselektron och gör sig gärna av med den för att uppnå ädelgasskal. Detta medför exempelvis att litium reagerar kraftigt med vatten. Samma sak gäller atomslagen natrium och kalium, som också bara har en valenselektron.

Att atomslag som har samma antal valenselektroner ofta har liknande egenskaper är en viktig regel att komma ihåg.


Artikeln skriven av Oskar Henriksson. Lämna feedback / ställ en fråga.
Publicerad 8 januari 2011. Senast uppdaterad 22 januari 2015.

Kommentarer är stängda