Transcript BUDOWA_ATOMU

BUDOWA ATOMU
CZĄSTKA
SYMBOL
WYSTĘPOWANIE
MASA
ŁADUNEK
ELEKTRYCZNY
PROTON
p+
jądro atomowe
około 1 u
+1
NEUTRON
n0
jądro atomowe
około 1u
Brak
ELEKTRON
e-
powłoki
elektronowe
Około 1/ 1840 u
-1
PAMIĘTAJ! Atom jest elektrycznie obojętny.
ROZMIESZCZENIE ELEKTRONÓW NA POWŁOKACH
SKŁAD ATOMU
LICZBA PROTONÓW = Z
LICZBA ELEKTRONÓW = LICZBA PROTONÓW = Z
LICZBA NEUTRONÓW = A – Z
LICZBA NUKLEONÓW = A
X – SYMBOL PIERWIASTKA
A – LICZBA MASOWA, MASA ATOMOWA – OKREŚLA LICZBĘ NUKLEONÓW, CZYLI
PROTONÓW I NEUTRONÓW W JĄDRZE ATOMOWYM.
Z – LICZBA ATOMOWA, LICZBA PORZĄDKOWA – OKREŚLA LICZBĘ PROTONÓW W
JĄDRZE ATOMOWYM.
MODEL ATOMU WĘGLA 12
c
6
JONY
Nazwa
Symbol
Liczba
atomowa
Liczba
protonów
Liczba
Liczba
elektronów neutronów
Konfiguracja
elektronowa
atom
potasu
K
19
19
19
20
K2 L8 M8 N1
kation
potasu
K+
19
19
18
20
K2 L8 M8
atom
siarki
S
16
16
16
16
K2 L8 M6
anion
siarczkowy
S2-
16
16
18
16
K2 L8 M8
BUDOWA ATOMU, A POŁOŻENIE PIERWIASTKA
W UKŁADZIE OKRESOWYM
nr grupy 17
Liczba atomowa 35
nr okresu 4
Liczba powłok
elektronowych 4
Liczba elektronów
walencyjnych 7 (17 – 10)
brom
35
Br
79,904
Liczba protonów 35
Masa atomowa 80u
Liczba elektronów 35
Liczba nukleonów 80
Konfiguracja elektronowa:
K2L8M18N7
Liczba neutronów
80-35 = 45
PRAWO OKRESOWOŚCI
Prawo okresowości mówi, że właściwości pierwiastków uporządkowanych
zgodnie ze wzrastającą liczbą atomową zmieniają się w sposób ciągły
i okresowy.
Układ okresowy składa się z rzędów poziomych zwanych okresami, jest ich 7.
Kolumny pionowe zwane są grupami, jest ich 18. Nazwy grup tworzymy
od nazwy pierwszego pierwiastka danej grupy (wyjątek grupa 1!)
Grupa 1 – litowce
Grupa 2 – berylowce
Grupa 13 - borowce
Grupa 14 – węglowce
Grupa 15 – azotowce
Grupa 16 – tlenowce
Grupa 17 – fluorowce
Grupa 18 – helowce, gazy szlachetne
Grupy 1, 2 i od 13 do 18 zwane są grupami głównymi.
Grupy od 3 do 12 zwane są grupami pobocznymi.
Li
Na
K
Rb
Cs
Na
•Wzrost promienia atomowego
(wzrost liczby powłok
elektronowych)
•Wzrost aktywności chemicznej
•Wzrost zdolności oddawania
elektronów
Mg
Al
Si
F
Cl
Br
I
P
•Wzrost promienia atomowego
•Zmniejszanie się aktywności
chemicznej
•Zmniejszanie się zdolności
przyjmowania elektronów
•Wzrost charakteru
metalicznego
CHARAKTER CHEMICZNY PIERWIASTKÓW GRUP GŁÓWNYCH
S
•Wzrost właściwości niemetalicznych
•Zmniejszanie się właściwości metalicznych
•Zwiększanie się liczby elektronów walencyjnych
•Zmniejszanie się wielkości promienia atomowego
Cl
IZOTOPY
Izotopy to atomy tego samego pierwiastka o tej samej
liczbie atomowej, a różnej liczbie masowej, a co za tym
idzie różnej liczbie neutronów w jądrze atomowym.
PODZIAŁ IZOTOPÓW ZE WZGLĘDU NA POCHODZENIE
IZOTOPY
NATURALNE
występujące w
przyrodzie
SZTUCZNE
otrzymane przez
człowieka na drodze
przemian
promieniotwórczych
PODZIAŁ IZOTOPÓW ZE WZGLĘDU NA TRWAŁOŚĆ
IZOTOPY
TRWAŁE
takie, których jądra nie
ulegają samorzutnym
przemianom w inne, jest
ich 272
PROMIENIOTWÓRCZE
(nietrwałe), czyli takie,
których jądra ulegają
samorzutnym przemianom,
jest ich ponad 2000
PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ
Zjawisko promieniotwórczości naturalnej odkrył Becquerel, który stwierdził, że
atomy niektórych pierwiastków rozpadają się samorzutnie, emitując trzy
rodzaje promieniowania: α, β, γ.
PROMIENIOWANIE
ŁADUNEK
ELEKTRYCZNY
α
+2
β
-1
γ
0
MASA
4u
CECHY CHARAKTERYSTYCZNE
Jądra atomu helu, poruszają się z
prędkością około 20000 km/s,
promieniowanie mało
przenikliwe.
1/1840u Strumień szybkich elektronów o
prędkości 90000-297000km/s,
promieniowanie bardziej
przenikliwe niż α.
0
Promieniowanie
elektromagnetyczne o dużej
przenikliwości i energii.
PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ
Promieniotwórczość polega na samorzutnym rozpadzie (rozszczepieniu) jąder
atomów niektórych pierwiastków tzw. pierwiastków promieniotwórczych.
Istnieją dwa rodzaje pierwiastków promieniotwórczych:
• te, które rozszczepiając się tworzą nowy pierwiastek i wysyłają cząstki α
• te, które rozszczepiając się tworzą nowy pierwiastek i wysyłają cząstki β
Wyróżniamy dwa rodzaje promieniotwórczości:
• NATURALNĄ (pierwiastki promieniotwórcze samoistnie ulegają rozpadowi)
• SZTUCZNĄ (wywoływaną bombardowaniem danego jądra np. neutronami lub
protonami).
Izotopy promieniotwórcze różnych pierwiastków różnią się między sobą
intensywnością i czasem promieniowania, czyli tzw. okresem połowicznego
rozpadu (zaniku), zwanym też okresem półtrwania.
Okres połowicznego rozpadu jest to czas, po którym połowa atomów w próbce
pierwiastka ulega rozpadowi.
ROZPAD PROMIENIOTWÓRCZY – SZEREG URANOWY
ŚREDNIA MASA ATOMOWA
Wiedząc, że gal występujący w przyrodzie jest mieszaniną dwóch izotopów
o składzie 60,2% izotopu o masie 69 u i 39,8% izotopu o masie 71 u, oblicz
średnią masę galu.
ZASTOSOWANIE IZOTOPÓW
Kobalt 60 Co do sterylizacji żywności (niszczy pasożyty i pleśnie,
dzięki czemu możliwe jest jej długie przechowywanie).
Kobalt 60 Co i cez 137 Cs do diagnostyki stanu technicznego i
wykrywania wad
urządzeń przemysłowych.
Do diagnostyki i terapii schorzeń nowotworowych, np. 60 Co –
używany w bombie kobaltowej – urządzeniu stosowanym w
medycynie do zdalnego napromieniowania chorych tkanek
pacjenta, 131 I – do badań tarczycy.
14 C zastosowano jako zegar archeologiczny bo umożliwia
datowanie znalezisk archeologicznych i paleontologicznych.
Uran wzbogacony o izotop 235 znajduje zastosowanie w
reaktorach jądrowych jako paliwo jądrowe.
Rad wykorzystuje się do celów leczniczych i do celów naukowych.
Pluton stosowany w głowicach bomb jądrowych
WIĄZANIA CHEMICZNE
W tworzeniu wiązań chemicznych biorą udział elektrony walencyjne.
Atomy pierwiastków łącząc się ze sobą dążą do uzyskania
konfiguracji najbliższego gazu szlachetnego. Te, które upodabniają
się do helu chcą osiągnąć dublet elektronowy, czyli dwa elektrony
walencyjne, a te, które upodabniają się do pozostałych gazów
szlachetnych chcą osiągnąć oktet elektronowy, czyli osiem
elektronów walencyjnych.
WIĄZANIA CHEMICZNE
JONOWE
KOWALENCYJNE (ATOMOWE)
NIESPOLARYZOWANE
SPOLARYZOWANE
WIĄZANIE KOWALENCYJNE NIESPOLARYZOWANE
Wiązanie kowalencyjne niespolaryzowane powstaje poprzez
uwspólnienie niesparowanych elektronów walencyjnych
pochodzących od łączących się atomów, przy czym
wspólna para elektronowa leży w pośrodku, w równej
odległości między łączącymi się atomami.
Występuje w cząsteczkach homoatomowych: H2, F2, Cl2, Br2, I2, O2, N2
WIĄZANIE KOWALENCYJNE SPOLARYZOWANE
Wiązanie kowalencyjne spolaryzowane powstaje poprzez uwspólnienie
niesparowanych elektronów walencyjnych pochodzących od łączących się
atomów, przy czym wspólna para elektronowa jest przesunięta w stronę
pierwiastka o większej liczbie elektronów walencyjnych.
Występuje w HF, HCl, HBr. HI, H2O, NH3, CH4, CO2
WŁAŚCIWOŚCI ZWIĄZKÓW Z WIĄZANIEM KOWALENCYJNYM
•występują we wszystkich trzech stanach skupienia
(stałym, ciekłym i gazowym),
•w stanie stałym tworzą sieć krystaliczną,
•mają niskie temperatury wrzenia i topnienia,
•w stanie ciekłym nie przewodzą prądu
elektrycznego ponieważ ich cząsteczki są obojętne
jako całość.
WIĄZANIE JONOWE
Wiązanie jonowe polega na łączeniu (oddziaływaniu) kationów i anionów
powstałych z łączących się atomów. Atom, który oddaje elektrony staje
się jonem dodatnim - kationem, a atom, który przyjmuje elektrony staje
się jonem ujemnym - anionem.
Występuje najczęściej między atomami aktywnych metali (1 i 2 grupa
układu okresowego) i aktywnych niemetali (grupa 17 i16 układu
okresowego) np. NaCl, KBr, LiF, CaCl2, K2S, Na2O, AlCl3 itp.
WŁAŚCIWOŚCI ZWIĄZKÓW Z WIĄZANIEM JONOWYM
• występują w stałym stanie skupienia, tworząc sieć
krystaliczną.
• mają wysokie temperatury wrzenia i topnienia.
• stopione lub rozpuszczone w wodzie przewodzą
prąd elektryczny, gdyż zawierają zdolne do
poruszania się kationy i aniony.