Stavba atomu – maturitní otázka z chemie (5)

 

   Otázka: Stavba atomu

   Předmět: Chemie

   Přidal(a): Marika Műllerová

 

 

STAVBA ATOMU

  • atom je základní stavební částicí všech látek

 

Historie

  • Demokritos, Leukippos (5.st.př.n.l.
  • „atomos“= nedělitelný
  • ještě nevěděli, že se atom dá dělit dále
  • John Dalton (19.st)
    • atomová teorie
  • zákon zachování hmotnosti = v uzavřené soustavě se při reakci nemění hmotnost reaktantů

 

Modely atomu

Pudingový model = Thompsonův model

– J.J. Thompson, r.1899

– objevil elektron

– představoval si atom jako kladně nabitou kouli, ve které se volně pohybují elektrony (jako rozinky v pudingu)

 

Planetární model = Rutherfordův model

– Rutherford, r.1911

– objevil atomové jádro

– elektrony obíhají atomové jádro po kružnicích

– model kritizován → není možný, elektrony nemohou stále kroužit po stejné kružnici bez dodání energie

 

Bohrův model

– Bohr, r.1913

– elektrony obíhají kolem jádra po kružnicích s určitým poloměrem = STACIONÁRNÍ DRÁHY

– elektrony mají konstantní energii a tato energie se může měnit po určitých dávkách, tzv. Kvantech (při přechodu mezi drahami)

 

Kvantově mechanický model

– fyzikové Broglie a Schrödinger, r.1923-1927

– elektron má mechanické i vlnové vlastnosti (dualistická povaha)

– nemůžeme určit přesnou polohu a rychlost elektronu (Heisenbergův princip neurčitosti)

– můžeme zjistit pouze pravděpodobnost, s jakou se elektrony v daném okamžiku vyskytují v určité oblasti

– ORBITAL = část prostoru, ve kterém se elektron nachází s 95% pravděpodobností

 

Stavba atomu

  • Jádro
    • Protony (+) a neutrony (-)
    • velikost jádra → 10⁻¹⁵m
    • Z = protonové číslo
    • N = neutronové číslo
    • A = N + Z = nukleonové číslo
    • atomy se stejným počtem protonů, ale různým počtem neutronů se nazývají IZOTOPY
      • izotopy vodíku
        • 1 1 H – lehký (protium)
        • 1 2 H – těžký (deuterium)
        • 1 3 H – velmi těžký (tritium)
      • izotopy uhlíku
        • 6 12 C – nejběžnější
        • 6 13 C
        • 6 14 C – archeologie – radiouhlíková metoda zjišťování stáří kostí
      • izotopy kyslíku
        • 8 16 O – nejběžnější
        • 8 17 O
        • 8 18 O
  • Elektronový obal
    • je tvořen elektrony = záporně nabité částice, které vyrovnávají kladný náboj jádra
    • vždycky jich musí být stejný počet jako protonů
    • náboj elektronu: – 1,602 x 10⁻¹⁹ C
    • chemické vlastnosti prvku závisí především na stavbě elektronového obalu
    • orbitaly popisujeme kvantovými čísly
    • Kvantová čísla:
      • Hlavní kvantové číslo – n
        • udává velikost orbitalu, energii elektronů a jeho vzálenost od jádra
        • nabývá hodnot od 1 do 7 (podle počtu period v tabulce)
        • elektrony se stejným hlavním kvantovým číslem tvoří tzv. Elektronovou vrstvu neboli slupku
      • Vedlejší kvantové číslo – l
        • udává prostorový tvar orbitalu a jeho energii
        • nabývá hodnot od 0 až do n-1
        • udává tvar orbitalu → tvary orbitalu s, p, d, f
  • Magnetické kvantové číslo – m
    • určuje orientaci orbitalu v prostoru
    • nabývá hodnot od -l do +l včetně nuly
  • Spinnové kvantové číslo – s
    • charakterizuje rotaci elektronu kolem vlastní osy
    • nabývá hodnot +½, – ½
  • orbitaly s stejným n a l = DEGENEROVANÉ ORBITALY (všechny kromě s orbitalů)

 

Elektronová konfigurace

  • tvary orbitalů: s, p ,d ,f
  • 3 pravidla:
    • Výstavbový princip
      • orbitaly s nižší energií se zaplňují dříve než orbitaly s vyšší energií
      • elektrony obsazené v energeticky nejvýše položené vrstvě (valenční vrstvě) se nazývají valenční elektrony
    • Hundovo pravidlo
      • „pravidlo autobusu“
      • každý orbital se nejdříve zaplňuje jedním elektronem se stejným spinnem, teprve pak se tvoří páry
    • Pauliho princip
      • v každém orbitalu mohou být maximálně 2 elektrony s opačným spinnem
  • EXCITACE
    • elektrony položené v energeticky nejvyšší vrstvě označujeme jako valenční elektrony a té vrstvě se říká valenční vrstva
    • jestliže je atom v základním stavu má nejmenší možnou energii
    • pokud atom pohltí uršité množsrví energie, může dojít k přesunu jednoho nebo více elektronů s energeticky chudších orbitalů do energeticky vyšších orbitalů, ale pouze ve valenční vrstvě!!!
    • excitovaný stav značíme hvězdičkou → X*






—————————————————————————

 Stáhnout práci v PDF  Upozornit na chybu

 Učebnice k maturitě  Maturitní kurzy

 Učebnice k VŠ přijímačkám  Kurzy na přijímačky

—————————————————————————

Další podobné materiály na webu: