Practicum: Bouw van het atoom – vlamkleuren – NaSk1 Klas 3 VMBO-T

In dit practicum voor klas 3 VMBO-T identificeer je elementen via hun karakteristieke vlamkleuren. Je koppelt de waarnemingen aan het atoommodel (kern met protonen/neutronen, elektronen in schillen) en het periodiek systeem.

Leerdoel

Na dit practicum kun je de bouw van een atoom beschrijven (kern: protonen + neutronen; schillen: elektronen), de begrippen ordegetal, massagetal en isotoop uitleggen, elementen identificeren via vlamkleuren, en het periodiek systeem gebruiken om gegevens over elementen op te zoeken.

Cursusniveau en vakgebied

Niveau: VMBO-T klas 3 | Vak: NaSk1 | Domein: H Bouw van de materie | Atoom, proton, neutron, elektron, kern, schil, ordegetal, massagetal, periodiek systeem, vlamkleur

Benodigdheden

• Gasbrander (bunsenbrander), vlamtest-zuurbeschermd draadje (platina of nichroom)
• Oplossingen: NaCl (geel), KCl (lila/violet), CaCl₂ (baksteenrood), CuSO₂ (groen), LiCl (karmozijnrood)
• Zoutzuuroplossing (HCl, verdund, voor reinigen draad), druppelpipetten
• BINAS of periodiek systeem

Achtergrondinformatie

Elk element bestaat uit atomen met een vaste samenstelling: ordegetal Z = aantal protonen (= aantal elektronen, neutraal atoom); massagetal A = protonen + neutronen. De elektronen zitten in schillen (energieniveaus) rondom de kern. Als elektronen worden aangeslagen (door hitte van de vlam) en terugvallen naar een lagere energieschil, zenden ze licht uit met een karakteristieke golflengte (kleur) = vlamkleur. Dit is specifiek voor elk element.

Werkwijze

1. Maak het draadjes schoon door het in HCl te dopen en in de vlam te houden (tot de vlam kleurloos is).
2. Doop het draadje in de NaCl-oplossing. Houd in de vlam. Observeer de kleur. Noteer.
3. Herhaal na reiniging voor KCl, CaCl₂, CuSO₂ en LiCl.

Observatietabel

Verwerkingsvragen

1. Natrium (Na) heeft ordegetal 11 en massagetal 23. Hoeveel protonen, neutronen en elektronen heeft een neutraal Na-atoom?
2. Verklaar waarom elk element een andere vlamkleur geeft.
3. Koolstof (C) heeft ordegetal 6. Twee isotopen zijn C-12 en C-14. Hoeveel neutronen hebben beide isotopen?

Uitwerking

V1: Protonen = ordegetal = 11. Elektronen = protonen (neutraal) = 11. Neutronen = massagetal − protonen = 23 − 11 = 12.

V2: Elk element heeft een unieke elektronenstructuur (verdeling over schillen). De energieniveaus van de elektronschillen zijn elementspecifiek. Als elektronen vanuit een aangeslagen toestand terugvallen, zenden ze fotonen uit met een vaste (element-specifieke) energie. Die energie bepaalt de kleur (golflengte) van het licht. Elke element “zendt” dus zijn eigen kleur uit.

V3: Isotopen hebben hetzelfde ordegetal (Z = 6), maar verschillende massagetallen. C-12: neutronen = 12 − 6 = 6. C-14: neutronen = 14 − 6 = 8. (C-14 is radioactief en wordt gebruikt voor datering.)

Benodigde laboratoriumapparatuur van Labvakhandel

Labvakhandel levert vlamtestreagentia, Bunsenbranders, nichroom-draadjestests en ionoplossingen voor atoomstructuur-praktika in het voortgezet onderwijs.

Bekijk het assortiment scheikunde artikelen Bekijk het assortiment natuurkunde artikelen of neem contact op voor advies.

Meer practicumopdrachten

Ontdek alle practica in de Labvakhandel kennisbank — voor biologie, scheikunde en natuurkunde.