is het mogelijk om van water goud te maken?

viktor, 14 jaar
28 maart 2012

Tijdens chemie vertelde onze leerkracht dat als je een molecule water had en er 78 protonen tegenaan schoot het mogelijk is dat dit dan goud wordt omdat het dan evenveel protonen heeft.

Antwoord

Dag Viktor,

Wat je van je leerkracht gehoord hebt klopt deels, maar er moet genuanceerd worden. Laat ons dat even uitpluizen.

Zoals je wel weet bestaan atomen uit protonen, neutronen en elektronen. De hoeveelheid van deze bepaalt de chemische eigenschappen van de atomen. Met "chemische eigenschappen" bedoel ik dan wel "het molecule-vormend gedrag" eerder dan bijvoorbeeld kleur, smelttemperatuur, geleidbaarheid... Die laatste zijn voorbeelden van eigenschappen van moleculen.

In de Tabel van Mendelejev (of het Periodiek Systeem der Elementen (PSE), zoals we het ook wel noemen) zijn de elementen gerangschikt volgens atoomnummer. Dit atoomnummer is gelijk aan het aantal protonen in de kern van het atoom. Waarom ze niet in één lange rij, maar in een rooster staan, heeft te maken met de eigenschappen van de elektronen die rond de kern zweven.

Met andere woorden, neem je een waterstofatoom (niet water, H2O, dat is een molecule, maar waterstof, het atoom H) en je schiet er (in je hoofd) 78 protonen tegenaan, dan krijgt die bepaalde kern 79 protonen en wordt het een goud-atoom, dat nummer 79 heeft in het PSE. Tot zover is je leerkracht correct.

Nu, op zich past dat plaatje niet helemaal. Om aan te tonen waarom, moeten we even nadenken over de kern. Dit is zoals je leerkracht je wel zal geleerd hebben een heel klein volume dat het grootste deel van de massa van de kern draagt. En in dat klein volume zitten een hele hoop positief geladen protonen samen. Je kan je gaan voorstellen dat die protonen alleen, omdat ze juist positief geladen zijn, elkaar gaan afstoten. Echter, er zijn ook neutronen, ongeladen deeltjes die van dezelfde afmetingen als de protonen zijn en mee in de kern zitten. Deze helpen ervoor te zorgen dat de kern niet door de afstoting van de protonen uiteen valt.

Als je dus 78 protonen op een waterstofkern zou kunnen afschieten, zou deze kern uiteen vallen omdat er te weinig neutronen zijn. Goud heeft 197 deeltje in zijn kern, waarvan er dus 79 protonen zijn en 118 neutronen. Met andere woorden, om van waterstof goud te maken, moet je niet alleen 78 protonen de op het waterstofatoom schieten, maar ook 118 neutronen (want waterstof heeft geen neutronen).

En wat met de elektronen dan? Ook van deze heeft goud er veel meer dan waterstof. Wel, over elektronen hoef je je geen zorgen te maken. Die vind je overal rond, denk maar op je wollen trui op een koude winterdag of in je haren als je er met een ballon over gewreven hebt. Deze vinden met andere woorden hun weg wel naar je vers gemaakt goud-atoom.

Natuurlijk is dit een puur gedachte-experiment, want dit experiment kan je zo goed als onmogelijk uitvoeren.

Conclusie:
In theorie is het mogelijk, mits ook mee neutronen op de kern te schieten. Maar in de praktijk is het tot op heden onmogelijk om zoiets te doen.

Groeten,
Benjamien





Reacties op dit antwoord

Er zijn nog geen reacties op deze vraag.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Beantwoord door

dr. Benjamien Moeyaert

Biochemie, biofysica, spectroscopie, microscopie, neurowetenschappen, virologie, gentherapie

Katholieke Universiteit Leuven
Oude Markt 13 3000 Leuven
https://www.kuleuven.be/

Zoek andere vragen

© 2008-2022
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen