Door Walt Pickut | Bijgewerkt op 24 maart 2022

Atoommodellen illustreren de drie belangrijkste componenten van een atoom:de kern, gemaakt van protonen en neutronen, en elektronen die om de kern draaien. Het klassieke Bohr-model, erkend door Nobelprijswinnaar Niels Bohr in 1922, toont elektronen in vaste banen. Terwijl de moderne kwantummechanica elektronenwaarschijnlijkheidswolken beschrijft, blijft het Bohr-model een duidelijke, praktische manier om de atomaire structuur over te brengen aan studenten en hobbyisten.

Stap 1 – Kies uw heliumisotoop

Raadpleeg een periodiek systeem of een vertrouwde chemietekst om het aantal protonen, neutronen en elektronen voor helium te bepalen. De meest voorkomende natuurlijke isotoop, 4He , heeft 2 protonen, 2 neutronen en 2 elektronen. Minder vaak voorkomende isotopen verschillen alleen binnen enkele seconden wat betreft het aantal neutronen en het verval, dus we zullen het stabiele 4He-atoom modelleren.

Stap 2 – Bereid gekleurde bollen voor

Verf of kleur zes bollen (0,5-1 inch diameter) in drie verschillende kleuren:één kleur voor protonen (P), een tweede voor neutronen (N) en een derde voor elektronen (e). Label elke bol met een permanente marker:“P”, “N” of “e.”

Stap 3 – Construeer de elektronenbaan

Rijg de twee elektronenbollen op een stijve draad van 24 inch, buig de draad in een perfecte cirkel en lijm de bollen aan weerszijden van de lus. Deze lus vertegenwoordigt de gedeelde elektronenbaan.

Stap 4 – Bouw de kern

Lijm de twee protonen- en twee neutronenbollen aan elkaar in een vierkante opstelling. Zorg ervoor dat de lijmverbinding stevig is voordat u verdergaat.

Stap 5 – Maak een draaipunt voor de kern

Boor een gat van ¼ inch door de diagonale hoeken van de kern, zodat er een plug doorheen kan.

Stap 6 – Bevestig de kern aan de plug

Steek de plug in de kerngaten, leg hem plat en laat hem voorlopig los.

Stap 7 – Positioneer de elektronenbaan

Plaats de elektronenlus zo dat de kern centraal zit. Draai de lus zodat de elektronenbollen links en rechts van de as van de plug zitten. Schuif de plug langs de diameter van de lus totdat het ene uiteinde nauwelijks de binnenrand van de lus raakt. Breng lijm aan op elk contactpunt:tussen de plug en de kern, en tussen de plug en de lus.

Stap 8 – Monteer het model

Boor een gat van ¼ inch in het midden van een houten blok van 10 x 10 x 1 cm. Bevestig het gelijmde uiteinde van de plug in dit gat, zodat het model rechtop kan staan. Uw heliumatoommodel is nu klaar voor weergave of educatief gebruik.

Benodigde materialen

• 6 bollen (½–1 in diameter, bijvoorbeeld balsahout, piepschuim of pingpongballen)
• Heet lijmpistool en lijmsticks
• 24-inch stijve draad
• Houten plug van 1/4 inch × 18 inch
• Houten blok van 4" × 4" × 1"
• Drie permanente markers of verfkleuren
• Zwarte permanente marker voor etiketten
• ¼‑inch boor

TL;DR

Bouw een heliumatoommodel van 18 inch hoog met een elektronenbaan van 8 inch. Dezelfde techniek schaalt voor andere elementen terwijl de proportionele nauwkeurigheid behouden blijft.

Veiligheidsmededeling

Draag een veiligheidsbril tijdens het boren en ga voorzichtig om met hete lijm. Zorg ervoor dat alle lijmverbindingen stevig zijn voordat u doorgaat naar de volgende stap.