Lägst densitet? Na, Al, Ar. Förhållande mellan kärna och skal (massa & volym)
Tjenare!
Jag har en fundering på en av frågorna i min Kemi 1 kursbok. Den lyder: Vilket av grundämnena Natrium, Aluminium och Argon har lägst densitet (vid normalt tryck och rumstemperatur).
Densitet:
Densitetsresonemang:
Alla tre grundämnen ligger i period 3 => alla har 3 skal. Skillnaden på elektronnivå är att de har olika antal valenselektroner, men också elektroner överlag. Vad gäller kärnorna har Na minst, Al mellerst & Ar störst.
- Därmed tar jag till densitetsformeln och ställer upp de tre olika grundämnena i en densitetsuträkning, inte med riktiga siffror, utan "förhållandesiffror" - för att symbolisera att Argon har störst massa. För täljaren: 1 minst, 3 störst, 2 mellerst.
- 3an i nämnaren symboliserar antal skal
"Uträkning":
Ar: 3/3 = 1 (störst)
Al: 2/3 = 2/3 (mellerst)
Na: 1/3 = 1/3 (minst)
Jag har som sagt högst troligt fel någonstans i mitt resonemang och vill gärna bli klok varför Argon har lägst densitet, vilket facit hävdar. Argon är en gas, har det något med det å göra? Eller något med att det inte går att resonera enligt mitt sätt (med låtsassiffror)? Eller förening av bägge? Eller attraktionskrafterna?
Mvh
Bra resonemang och smart metod!
Det du missar är två saker:
- Även fast ämnena har lika många elektronskal är ämnen till vänster i periodiska systemet betydligt större än ämnen till höger. Eftersom kärnan har högre laddning till höger pga fler protoner så dras atomerna högerut ihop och blir betydligt mindre. Nu påverkar inte det rangordningen, utan det förstärker snarare densitetsskillnaderna.
- Att argon är en gas gör att att densiteten blir betydligt lägre än för de andra två ämnena som är metaller. I en metall ligger atomerna nära varandra, vilket gör att deras storlek har stor betydelse för densiteten. I en gas är det mest tomrum och stora avstånd mellan atomerna, vilket gör att själva atomernas storlek inte har lika stor betydelse.
Tror jag förstår helheten.
- Den första: kärnans laddning spelar mest roll för å jämföra Na och Al, men inte Ar, eftersom kärnladdningen påverkar hur tätt det är mellan kärna och elektroner?
- Den andra: Okej, så kan man säga att Argon har större volym (till följd av mycket tomrum & mycket avstånd mellan atomer), än de andra två grundämnena, och främst detta leder till att densitet blir lägre?
Precis så.
Den här bilden visar trender i atomstorlek ganska bra:
Tack så mycket för hjälpen. Det uppskattas enormt :)
