Transcript Powtórki Chemiczne Nocą? - Uniwersytet Śląski Maturzystów

Powtórki chemiczne nocą?
Violetta Kozik
Instytut Chemii
Uniwersytet Śląski
Przemiany jądrowe
1. SAMORZUTNE PRZEMIANY JĄDROWE
- wysyłanie promieniowania.
Przemiana α
 Polega na wysłaniu cząstek α, czyli jąder
helu, pochodzących z jąder pierwiastków
ulegających przemianie.
 Przemianie tej ulegają głównie ciężkie
pierwiastki (A≥210).

Schemat reakcji:
Przemiana β Polega na emisji elektronu pochodzącego z
rozpadu neutronu w jądrze pierwiastka, który
ulega przemianie.
Przemiana β+
 Polega na emisji pozytonu pochodzącego z
rozpadu protonu w jądrze pierwiastka, który
ulega przemianie.




CZAS PÓŁTRWANIA (czas połowicznego
rozpadu)
Czas półtrwania, to czas po którym połowa
początkowej ilości izotopu
promieniotwórczego uległa rozpadowi.
T1/2
Przykład: T1/2 = 5, początkowa m = 50g
50 g
25g
12,5 g
6,25 g …..
Liczby kwantowe
Główna liczba kwantowa n
 może przyjmować wartości całkowitych liczb
dodatnich. Decyduje o rozmiarach orbitalu,
liczbie powłok i całkowitej energii elektronu
 1, 2, 3, ...................
 Wartość n
1
2
3
4
5
6
 Symbol
literowy
K
L
M N
O P

Poboczna /dodatkowa, orbitalna,
azymutalna / liczba kwantowa l
 może przyjmować wartości:
 od 0, 1, 2, .......do / n-1 /
 Okresla liczbę podpowłok w powłoce i
decyduje o kształcie orbitalu.
 Okresla wartość orbitalnego momentu pędu
elektronu.


Dla pierwszej powłoki gdzie n = 1
liczba poboczna l przyjmie wartość l = n - 1 =
1 -1 = 0
Dla drugiej powłoki gdzie n = 2
liczba poboczna l będzie miała wartości 0
oraz n - 1 = 2 - 1 =1,
wartości liczby pobocznej l = 0, 1.
Odpowiednio dla n = 3
wartości liczby pobocznej wyniosą l = 0, 1, 2
l
0
 symbol
podpowłoki s

1
2
3
4
5
p
d
f
g
h
Magnetyczna liczba
kwantowa m
m = - l, -(l - 1), ......-1, 0, +1, .......,+(l -1) +l
 Określa liczbę poziomów orbitalnych w danej
podpowłoce i decyduje o orientacji
przestrzennej orbitalu

Dla l = 2,
 m = -2, -1, 0, 1, 2

Spinowa liczba kwantowa s
 s ma tylko jedną wartość 1/2.
 Określa spin elektronu, niezależna od
pozostałych liczb kwantowych

magnetyczna spinowa liczba
kwantowa ms
ms = - ½, +½,
 Określa liczbę stanów stacjonarnych w
poziomie orbitalnym,
 Określa zwrot wektora spinu

Układ okresowy w naturalny sposób dzieli się na bloki s, p, d i f, odpowiadające
różnej konfiguracji elektronów na zewnętrznej powłoce atomów poszczególnych
pierwiastków.
Do bloków s i p należą pierwiastki grup głównych, do bloku d pierwiastki
przejściowe, zaś do bloku f lantanowce i aktynowce.
Pierwiastki bloku s
Pierwiastki bloku d
Pierwiastki bloku p
Pierwiastki bloku f
Informacje o pierwiastku wynikające z jego liczby atomowej,
położenia w grupie i w okresie.
Symbol
Nazwa
Liczba
atomowa
Masa
atomowa
Grupa
Okres
Konfiguracja
elektronowa
K
potas
19
39,1u
1 (IA)
4
blok s
1s22s2p63s2p64s1
I
jod
53
126,9u
17
(VIIA)
5
blok p
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
3d10 4p6 4d10 5s2 5p5
Cu
miedź
Ce
cer
blok d
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10
4s1 (promocja elektronu)
58
140,1u
3
6
Blok f
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
3d10 4p6 4d10 4f2 5s2 5p6
6s2
Konfiguracja elektronowa atomu chromu
Chrom należy do pierwiastków przejściowych bloku d
(zewnątrzprzejściowych)
1s 2 2s 2 2 p6 3s 2 3 p6 3d 5 4s1
Dla chromu należałoby oczekiwać konfiguracji 3d44s2, jednak konfiguracja z
pięcioma niesparowanymi elektronami o orbitalach 3d okazuje się
energetycznie bardziej korzystna i jeden z elektronów 4s przechodzi do 3d
( promocja elektronowa).
Promocja elektronów
to zjawisko, które zachodzi w atomach i polega na międzypoziomowym
przeniesieniu elektronu na wolny orbital w celu uzyskania
trwałej konfiguracji.
Zjawisko to pojawia się wtedy, gdy różnica energii między wypełnianymi
poziomami jest niewielka, a zyski energetyczne wynikające na przykład z
większej symetrii orbitali są duże (np. Cu, Ag, Nb,Ru).
Co to jest hybrydyzacja?
Hybrydyzacją nazywa się wymieszanie
orbitali atomowych w celu utworzenia
nowych orbitali atomowych, które nazywa
się orbitalami zhybrydyzowanymi
(łac. Hybrida – mieszaniec).
Budowa cząsteczki BeH2
Konfiguracja
22s2
Be:1s
4
1
H:
1s
1
 Wzór elektronowy
H··Be··H
 Zapis powłoki walencyjnej atomu berylu

2p
2s
wzbudzenie
atomu
hybrydyzacja
sp
t1
t2

sp
Budowa cząsteczki BF3
Konfiguracja
22s22p1
B:1s
5
22s22p5
F:
1s
9
 Wzór elektronowy
 Zapis powłoki walencyjnej atomu boru

2p
wzbudzenie
hybrydyzacja
2s
atomu
sp2
t1
t2
t3

sp2
Budowa cząsteczki CH4
Konfiguracja
22s22p2
C:1s
6
1
H:
1s
1
 Wzór elektronowy
 Zapis powłoki walencyjnej atomu węgla

2p
2s
wzbudzenie
atomu
hybrydyzacja
sp3
t1
t2
t3
t4

sp3
Przewidywanie geometrii cząsteczek - VSEPR
(Valence Shell Elektron Pair Repulsion - odpychanie
się par elektronowych powłoki walencyjnej)
Istotą tej metody jest ocena wzajemnego
oddziaływania na siebie par elektronowych
wiązań pomiędzy atomem centralnym A a
ligandami L oraz wolnych par
elektronowych E rozmieszczonych wokół
atomu centralnego A.
ALnEm
 gdzie: n - ilość par elektronowych wiązań,
 m - ilość wolnych par elektronowych atomu
centralnego


Jeżeli w cząsteczce mamy tylko dwie pary
elektronów (n + m =2) wykorzystane do
utworzenia wiązań to największą odległość
między chmurami elektronowymi zapewnia
struktura liniowa

Dla trzech par elektronów (n + m = 3)
najbardziej korzystnym jest rozmieszczenie
chmur elektronowych na jednej płaszczyznie
i kątach między wiązaniami 1200 - struktura
trygonalno-płaska.

Odpowiednio przy czterech parach (n + m =
4) elektronowych korzystnym dla cząsteczki
jest przyjęcie struktury tetraedrycznej w
której kąty między dwoma wiązaniami są
jednakowe i odpowiadają kątom
czworościanu foremnego - 109,50

Przy pięciu parach elektronów (n + m = 5)
cząsteczka ma budowę podwójnej
piramidy trójkątnej

oraz odpowiednio dla sześciu par
elektronowych (n + m = 6) oktaedru





Należy ćwiczyć,
Ćwiczyć,
Ćwiczyć,
Zrozumieć
Powtarzać
,,Nie staraj się zostać człowiekiem
sukcesu, lecz człowiekiem
wartościowym”
Albert Einstein