Grunnstoffer

Jordens grunnstoffer

Grunnstoffer er kjemiske byggeklosser, og med dem kan man bygge alt. De består av atomer, som igjen består av protoner, nøytroner og elektroner. Lær mer om grunnstoffer, radioaktive grunnstoffer og isotoper her.

Hva er grunnstoffer?

Grunnstoffer består av atomer, som har samme antall protoner i atomkjernen. Atomer består dessuten av nøytroner og elektroner. Antallet protoner og nøytroner avgjør atomets vekt. Dessuten er grunnstoffene nummerert etter hvor mange protoner det er i atomets kjerne. Dette kalles også grunnstoffets atomnummer, som brukes i det periodiske systemet.

Et eksempel er karbon, som utelukkende består av karbonatomer, som har seks protoner i atomkjernen og dermed har atomnummer 6 i det periodiske systemet.

Hva er atomer?

Niels Bohr fremsatte i 1913 atomteorien. Den beskrev at et atom består av en kjerne som inneholder et eller flere protoner. Kjernen inneholder ofte også et eller flere nøytroner. Antallet protoner og nøytroner avgjør atomets vekt, og grunnstoffene er nummerert etter hvor mange protoner det er i atomets kjerne. Det kalles også grunnstoffets atomnummer.

Rundt i kjernen er et antall elektronskall – eller orbitaler – som organiserer elektronene. I det innerste skallet er det "plass" til to elektroner, og i de ytre skallene kan det være opptil åtte.

Når det ytterste skallet er fylt opp med åtte elektroner, er det snakk om et svært stabilt grunnstoff som nødig reagerer med andre grunnstoffer. Edelgasser har et fullt ytre elektronskall og er dermed svært stabile.

Niels Bohrs atomteori gjelder fortsatt i dag – men nå oppfatter vi ikke elektronene i et atom som organisert i skall, men snarere som en slags vibrerende elektronsky.

Atom

Grunnstoffer består av atomer, som består av protoner, nøytroner og elektroner.

© Shutterstock

Hvor mange grunnstoffer finnes det?

I alt finnes det 118 ulike grunnstoffer, og 92 av dem forekommer naturlig, mens resten er kunstig produsert.

Grunnstoffene kan reagere og bindes sammen – danne en kjemisk forbindelse – på utallige ulike måter. Vann, H2O, er et eksempel på en kjemisk forbindelse: To hydrogenatomer har reagert med et oksygenatom.

Grunnstoffenes atomnummer, kjemiske egenskaper og evne til å inngå i kjemiske forbindelser er etablert i periodesystemet.

Grunnstoffer i det periodiske systemet

Periodesystemet organiserer grunnstoffer på en måte som gjør det lett å få oversikt hvordan ulike stoffer reagerer med hverandre.

© Shutterstock

Radioaktive grunnstoffer

Visse grunnstoffer har egenskapen radioaktivitet. Disse grunnstoffene har for mange nøytroner i atomkjernen i forhold til antallet protoner. Dette gjør atomene ustabile, og for å gjenskape stabiliteten, sender ut de stråling – eller henfaller.

Det finnes 3 typer stråling:

  • Alfastråling
  • Betastråling
  • Gammastråling

Radioaktive stoffer er farlige fordi de sender ut stråling med så høy energi at strålingen kan rive elektroner av atomer og molekyler, slik at de blir elektrisk ladet – såkalte ioner. Hvis hele kroppen, et organ eller noen celler utsettes for radioaktiv stråling, kan det oppstå skader.

Hva er en isotop?

Som nevnt har atomer som tilhører det samme grunnstoffet, alltid det samme protontallet. Nøytrontallet kan derimot variere, og atomer med samme antall protoner og ulike antall nøytroner kalles isotoper. Isotoper kan enten være tyngre eller lettere enn det opprinnelige grunnstoffet. Hvis det er færre nøytroner, er isotopen lettere, mens flere nøytroner enn det normale grunnstoffet skaper en tyngre isotop.

Isotoper av samme grunnstoff har de samme kjemiske egenskapene. Hvis det er en stor ubalanse mellom proton- og nøytrontallet i kjernen, kan isotopene være radioaktive og ustabile, og dermed henfalle til andre stoffer. Dette utnyttes blant annet med den radioaktive isotopen karbon-14, som kan brukes til å datere arkeologiske funn.

Det letteste grunnstoffet, hydrogen, har bare tre isotoper og er dermed det stoffet som finnes i færrest utgaver. Cesium og xenon har 36 isotoper og er de stoffene som har flest.

Karbon-14-metoden har avslørt at likkledet fra Torino ikke stammer fra Jesu død, men er fra middelalderen engang mellom år 1260 og 1390

Hvem oppdaget det første grunnstoffet?

Grunnstoffer som gull, sølv, bly og kvikksølv har vært kjent gjennom århundrene, men ingen vet hvem som oppdaget dem.

Den første sikre historiske beretningen om oppdagelsen av et grunnstoff stammer fra 1669 da Henning Brand, tysk alkymist og handelsmann, oppdaget og produserte grunnstoffet fosfor i helt ren form. I jakten på å lage gull lot han en bøtte med sin egen urin stå og råtne i flere dager før han kokte den inn til den var redusert til en tykk pasta. Pastaen ble deretter kraftig oppvarmet, og dampen som steg opp fra den, lot Brand fortette i vann. Etter planen skulle det vært gull som samlet seg i vannet, men i stedet fant han en hvit voksaktig substans som lyste i mørket av seg selv. Han kalte stoffet fosfor, som betyr lysende på gresk.

Selv om det ikke var gull han hadde lagd, ble Brand likevel rik på oppdagelsen. Han holdt nemlig oppskriften hemmelig og solgte den dyrt til den tyske legen Johannes Daniel Krafft som dro rundt og viste frem det selvlysende stoffet for hoffet ved de europeiske kongehusene.

Moderne kjemi oppsto først med franske Antoine Lavoisiers forsøk i 1770-årene. Forsøkene gjorde kjemien til en eksakt vitenskap, og i løpet av de 100 årene som fulgte, oppdaget man en rekke grunnstoffer som forskerne deretter forsøkte å ordne etter stoffenes egenskaper.

Les også:

Det periodiske system - grunnstoffenes periodiske system
Det periodiske systemet

Forstå det periodiske systemet på 4 minutter

5 minutter
Element 115
Det periodiske systemet

Det periodiske system - Forskere fremstiller nytt grunnstoff

0 minutter
Det periodiske systemet

Hvilket grunnstoff har de største atomene?

1 minutt
Mest populære

Logg inn

Feil: Ugyldig e-postadresse
Passord er påkrevd
VisSkjul

Allerede abonnement? Har du allerede et abonnement på magasinet? Klikk her

Ny bruker? Få adgang nå!