Utviklingen av atombegrepet og atommodeller

Leukippos og hans elev Demokrit

400 BCE

Teorien om at alt er bygd opp av atomer er ikke noe nytt. Allerede år 400 f.Kr. forestilte den greske naturfilosofen Leukippos & hans elev Demokrit seg at verden var bygd opp av udelelige deler. Demokrit mente at atomene ikke ligger inntil hverandre, men at det er rom mellom de slik at de kan bevege på seg. De første naturfilosofene var tenkere, de var ikke vitenskapsmenn og gjorde ingen eksperimenter for å få bekreftet teorien sin.

Motstanderen Aristoteles fra Makedonia

350 BCE

Teorien til Leukippos og Demokrit om atomer ble ikke anerkjent blant flere av naturfilosofene. Aristoteles var den mest kjente motstanderen. Ifølge han var det ikke noe tomt rom. Han tok utgangspunkt i at alt var bygd opp av jord, ild, luft og vann. Han innførte tilogmed et element som han kalte eteren, han mente at verdensrommet var bygd opp av dette elementet. Denne forståelsen av naturen dominerte helt fram til 1600- tallet.

Kjemi som vitenskap og profesjon

1600

Offisielt var det først på 1600-tallet at kjemi oppstod som vitenskap og profesjon. Den engelske kjemikeren og fysikeren satte igjen fram teorien om at noen stoffer ikke kan deles opp i mindre deler i 1661. Han kalte de rene og ublandede stoffene for grunnstoffer. Han sa at ulike grunnstoffer kan reagere og danne kjemiske bindinger. Han formulerte en atomlære som var ganske lik Demokrits atomlære for å forklare kjemiske bindinger.

John Daltons atommodell (1766-1844)

1766

John Dalton mente at et grunnstoff består av atomer som er helt like, at de har den samme massen og samme egenskapene. Altså at det er like mange forskjellige atomer som det er grunnstoffer. Når det dannes kjemiske forbindelser så er det atomene som binder seg sammen. På grunn av han ble begrepet atomer meningsfylt, som kunne danne grunnlaget for kjemiske eksperimenter. Dalton begynte å tegne atomene som små kuler i ringer rundt en bokstav. Modeller ble heretter viktig for å illustrere stoffer.

Antoine Laurent Lavoisier

1789

I 1789 definerte den franske kjemikeren Antoine et grunnstoff omtrent slik vi gjør i dag: Et grunnstoff er et stoff som ikke kan spaltes i enklere deler. Han var den første som publiserte en grunnstoffliste, som inneholdt 33 grunnstoffer. 23 av grunnstoffene hans faller inn under dagens definisjon av grunnstoffer.

Ny epoke

1800

Slutten av 1800-tallet ble en ny epoke i kjemiens historie. Kjemikerne fant ut etter hvert at atomene kunne deles opp i enda mindre partikler enn de trodde.De oppdaget at elektroner var negativt ladde og at atomene var elektrisk nøytrale.

Thomsons rosinbollemodell

1898

Den britiske kjemikeren Sir Joseph Thomson laget i 1898 en enkel atommodell på grunnlag av egne eksperimenter og beregninger. Han tenkte seg atomene som massive kuler med positiv ladning for å nøytralisere elektronenes negative ladning.Han tenkte seg at elektronene var fordelt i kula, akkurat som rosiner i en bolle.

Testing av Thomsons atommodell

1911

I 1911 ble holdbarheten av Thomson atommodellen testet ved å utføre en serie eksperimenter av den nyzelandske fysikeren Ernest Rutherford. Ut fra eksperimentene trakk han disse sluttningene:
Atomets masse & positive ladning må være samlet i atomets kjerne.
Kjernen må ha en liten utstrekning.
Rundt denne kjernen, i relativt stor avstand, er det så mange negativt ladde elektroner at kjernens positive ladning akkurat nøytraliseres.

Bohrs atommodell- elektroner i skall med bestemt energi

1913

Eksperimentet til Rutherfords førte til at det ble laget en ny modell. Den danske fysikeren Niels B. stod sentralt i arbeidet. Tanken hans var at atomet er bygd opp av elektroner som kretser rundt kjernen til atomet, akkurat som planetene rundt sola. I 1913 formulerte han to påstander
Atomet kan være i ulike tilstander uten å sende energi- Den har en bestemt energi i hver tilstand.
Når et elektron faller fra et ytre skall til et som er nærmere kjernen, sendes energiforskjellen ut i form av lys.

Dagens atommodell- elektronskymodellen

1926

Bohr atommodell kunne ikke forklare alle egenskapene til atomer, da foreslo den Østerrikiske fysikeren Erwin Schrödinger i 1926 en ny modell der elektronene ikke går i faste sirkelbaner, men befinner seg i diffuse skall. I modellen i dag ser man for seg elektronskyer som omgir kjernen. Prikkene i modellen angir ikke elektroner, men sannsynlig. for at et elektron er på et bestemt sted. Elektronskyene viser et bestemt mønster som vi kaller orbitaler når det er størst tetthet ved bestemte nivåer.