slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
STRUKTURA HMOTY PowerPoint Presentation
Download Presentation
STRUKTURA HMOTY

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 47

STRUKTURA HMOTY - PowerPoint PPT Presentation


  • 128 Views
  • Uploaded on

STRUKTURA HMOTY. Vývoj názorů na stavbu atomů Základní pojmy Atomové jádro Elektronový obal Radioaktivita. 1. Vývoj názorů na stavbu atomu Demokritos zakladatel atomové teorie myšlenka, že látky se skládají z nejmenších dále nedělitelných částeček - atomů ( atomos = nedělitelný)

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'STRUKTURA HMOTY' - rian


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide2
Vývoj názorů na stavbu atomů
  • Základní pojmy
  • Atomové jádro
  • Elektronový obal
  • Radioaktivita
slide3
1. Vývoj názorů na stavbu atomu

Demokritos

  • zakladatel atomové teorie
  • myšlenka, že látky se skládají z nejmenších dále nedělitelných částeček - atomů (atomos = nedělitelný)

Leukippos- pravý objevitel atomu

Robert Boyle

  • zjistil, že všechny prvky se skládají z atomů
  • zakladatel korpuskulární teorie (teorie částeček)
slide4
John Dalton

-navázal na Demokritovu

atomovou teorii

- zavedl 3 základní postuláty:

1) Atomy téhož prvku jsou stejné a

prvky se vzájemně liší.

2) Reakce jsou přeskupováním atomů,

atomy nemůžeme vytvořit, ani zničit.

3) Reakcemi vznikají sloučeniny a poměr

prvků v nich je stálý.

slide5
Michael Faraday

- předpověděl existenci elektronu

Joseph Thompson

- objevitel elektronu

Ernest Rutherford

- objevil kladně nabité jádro a elektronový obal,

- vytvořil planetární model atomu

slide6
Planetární model atomu:
  • objevitel atomového jádra E. Rutherford předpokládal, že se elektrony kolem jádra pohybují po kružnicích
  • podle zákonů klasické fyziky by však musel být periodický pohyb elektronu kolem jádra doprovázen vyzařováním elektromagnetické-ho vlnění, energie elektronu by postupně klesala, poloměr jeho dráhy by se rychle zmenšoval, až by nakonec dopadl na jádro - atom by zanikl
slide7
Bohrův model atomu:

Niels Bohr v r. 1913 doplnil planetární model atomu předpokladem, že se elektrony po stacionárních drahách, (tj, po kružnicích s určitým poloměrem), mohou pohybovat s konstantní energií bez vyzařování elektromagne-tického vlnění

Vycházel z Planckovy kvantové teoriea usoudil, že se energie elektronu v atomu může měnit pouze po určitých dávkách - kvantech, a to při přechodu z jedné stacionární dráhy na druhou

slide9

Nový Bohrův model tak vystihoval základní

    • vlastnost elektronu v atomu existovat jen ve
    • stavech s určitou energií a tuto energii měnit
    • pouze ve skocích, nikoli spojitě
  • Niels Bohr – jako první
  • pro dráhy elektronu použil
  • název orbital
slide10
Erwin Schrödinger - zakladatel vlnové

mechaniky,

Louis de Broglie

- vyslovil myšlenku, že nejen foton, ale každá částice má

korpuskulární a vlnové vlastnosti,

- v r. 1929 obdržel Nobelovou cenu za fyziku za objev

vlnové povahy elektronu,

- na myšlenku korpuskulárně-vlnového dualismu

navázali Schrödinger a Heisenberg,

slide11
Kvantově mechanický model atomu:

Kvantování energie - energie mikročástic je v určitých případech

kvantována a může nabývat pouze určitých hodnot, nemůže se měnit spojitě,

ale skokem, mikročástice atomu (elektron) musí přijímat nebo vyzařovat energii

po kvantech, nemůže získat pouze zlomek energetického kvanta

Duální charakteristika (korpuskulárně-vlnový mechanismus)

mikročástice se někdy chová jako částice a někdy jako vlna, vlnu nemůžeme

lokalizovat v prostoru (projde 2 otvory najednou), platí pro ni skládání a ohyb,

částice je lokalizovatelná v prostoru

slide12
Heisenbergův princip neurčitosti
  • není možné určit příští polohu mikročástice, protože náraz 1 fotonu na mikročástici změní její pohyb,
  • po nárazu fotonu s co nejmenší energií (největší vlnovou délkou) dokážeme odhadnout, kde bude částice v dalším okamžiku po nárazu, ale nevíme, kde je teď, pokud použijeme foton s největší energií (nejmenší vlnovou délkou), tak dokážeme určit, kde je mikročástice (elektron) v tomto okamžiku, ale nevíme, kde bude po nárazu
slide14

Atom

základní stavební částice, z níž jsou vybudovány látky,

2) pojmenování vzniklo v Řecku v 5. st. př. n. l. na základě představy,že je nedělitelný,

3) na počátku tohoto století bylo dokázáno, že se atomy skládají z kladně nabitého jádra obklopeného elektrony, které tvoří elektronový obal,

4) atom jako celek jen elektroneutrální

slide15

5) atom již chemicky nelze dále dělit.

(lze jej rozložit pouze fyzikálními metodami –

např. bombardováním neutrony)

6) všechny atomy téhož prvku mají shodný počet

protonů a elektronů, některé se liší počtem

neutronů

slide16

Velikost atomu je přibližně: 10-10 m

Velikost jádra je přibližně: 10-15 m

(jádro je tedy přibližně 10 tisíc – 100 tisíc krát menší než

atom)

slide17
Elementární částice

Jsou to částice, které vytvářejí jádro a obal

Elementární částice atomu mají dualistický

charakter, tzn. chovají se jako :

- hmotné částice (mají hmotnost)

- vlnění

slide18

Název označení hmotnost náboj

  • -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
  • Proton p, p+ 1,673 . 10-27 kg 1,602 . 10-19 C
  • Neutron n, n 1,675 . 10-27 kg 0
  • Elektron e, e- 9,109 . 10-31 kg 1,602 . 10-19 C
  • - hmotnost protonů je téměř stejná jak hmotnost neutronů,
  • elektron je přibližně 1840 krát lehčí než proton.
  • - elektrony a protony mají náboj stejné velikosti
  • nesloučený atom, který je elektroneutrální částicí, obsahuje
  • stejný počet protonů a elektronů.
  • Další elementární částice: pozitrony
  • mezony
  • neutrina
  • antineutrina
slide19
Nuklid

soubor atomů téhož prvku se stejným

hmotnostním číslem

př. nuklid C je složen z atomů, s nukleo-

novým číslem 12 a protonovým číslem 6

slide21
Atomové jádro

- atomové jádro je tvořeno protony a neutrony, a proto

má vždy kladný elektrický náboj.

- hmotnost atomového jádra i celého atomu závisí na

počtu protonů a neutronů

- protony a neutrony jsou v atomovém jádře poutány

velkými přitažlivými silami, což způsobuje soudržnost

atomového jádra

(u stálých jader převyšují dokonce elektrické odpudivé síly mezi

protony, stálost jader závisí na poměru neutronů a protonů, s

výjimkou vodíku a helia platí poměr pro lehčí prvky 1 : 1, pro

těžší prvky 3:2)

- při rozpadu jádra se část energie poutající protony a neutrony

uvolňuje ve formě jaderné energie

slide22
PROTONOVÉ ČÍSLO (Z)

- udává počet protonů v jádře atomu a je shodné s pořadovým číslem prvku v periodické sou-stavě

NUKLEONOVÉ ČÍSLO (A)

– udává počet nukleonů (součet protonů a neutronů) v atomovém jádře

slide23

Určení počtu částic: počet protonů: Z

počet elektronů: A

počet neutronů: A – Z

slide24
Mnoho prvků je však tvořeno atomy o různém počtu neutronů:

IZOTOPY

  • jsou atomy téhož prvku, které mají stejný počet protonů (Z), liší

se však počtem neutronů.

Př. vodík „protium“ 1H

„deuterium“ 2H

„tritium“ 3H

Mimo přírodních izotopů, existuje také řada izotopů, které byly

vyrobeny uměle, tzv. RADIOIZOTOPY

(využití – v lékařství, v biologii, v zemědělství)

slide26
Pro chemické vlastnosti prvku je rozhodující rozmístění

elektronů v atomovém obalu, tzv. elektronová konfigurace

Elektronový obal

  • je tvořen elektrony,
  • každý elektron má jeden elementární záporný náboj

(-1,602.10-19C), což je nejmenší známý samostatně exi-stující záporný náboj,

  • každý elektron se snaží o co nejnižší energii (tzn. být co nejblíže jádru)
  • s rostoucí vzdáleností od jádra klesá elektronová hustota
slide27
Orbital

Je to prostor, kde najdeme elektron s 99% pravděpo-

dobností

Jednotlivé orbitaly se liší svojí velikostí, tvarem

a prostorovou orientací.

Lze je popsat kvantovými čísly.

slide28
Elektrony
  • se stejným hlavním kvantovým číslem (např. 2s a 2p) tvoří elektronovou slupku neboli vrstvu,
  • jednotlivé vrstvy se označují velkými písmeny K, L, M, N, O, P, Qv pořadí podle stoupajícího hlavního kvantového čísla
  • elektrony se stejným hlavním a vedlejším kvantovým číslem tvoří podslupku(např. 3d nebo 4s)

- elektrony stejné podslupky mají stejnou energii - jsou na stejné energetické hladině

slide29
- energie jednotlivých hladin závisí na hodnotě protonového čísla
  • stav atomu s nejnižší energií se nazývá stavem základním,
  • stavy s vyšší energií jsou stavyexcitované
slide30
KVANTOVÁ ČÍSLA

(používají se k jednoznačnému určení stavu elektronu)

Hlavní kvantové číslo n

- udává velikost orbitálu a tím i energii elektronu,

  • určuje příslušnost elektronu do jedné ze 7 energetických vrstev
  • nabývá hodnot 1, 2, 3, 4, 5, ….
  • atom je v základním stavu, dodáním příslušného kvanta energie lze atom převést do vzbuzeného - excitovaného stavu s vyšší energií,
  • n je rovno čísle periody v tabulce
slide31
Vedlejší kvantové číslo l

- je omezeno hodnotou n a může nabývat hodnot 0,1,2,3,…..,

(n - 1),

hodnotám l se přiřazují písmena:

hodnota l0, 1, 2, 3,…

písmenos, p, d, f,…(g)

- vedlejší kvantové číslo udává „tvar“ tvar orbitálu

slide32
Typy orbitalů:

- orbital s – mají tvar koule

- orbital p – tvar prostorové osmičky

- orbitaly d, f – složitější prostorové útvary

slide37
Magnetické kvantové číslo m

- udává prostorovou orientaci orbitalu a současně určuje i

celkový počet orbitálu daného typu,

- v prostoru, může se měnit v rozmezí od -l do +l

(včetně nuly),

např. pro l=2 může mít hodnoty -2, -1, 0, 1, 2

s<0> 1 prostorová variace

p <-1, +1> 3 prostorové variace

d <-2, +2> 5 prostorových variací

f <-3, +3> 7 prostorových variací

slide38

Energie elektronu

- závisí na hlavním i vedlejším kvantovém čísle

Degenerované orbitaly

- orbitaly se stejnou energií (stejným n a l), ale různým m

slide39
Spinové magnetické kvantové číslo s
  • udává směr rotace elektronu, nabývá 2 hodnot,
  • elektrony s opačným spinem se přitahují
slide41
Pauliho princip (W. Pauli, 1925)
  • každý orbital je charakterizovaný třemi kvantovými čísly (n, l, m), může být obsazen nejvýše dvěma elektrony, s opačným spinem,
  • v jedné vrstvě může být maximálně 2n2 elektronů, žádné dva elektrony v atomu nemohou mít stejné hodnoty čtyř kvantových čísel
  • orbital s p d f
  • počet elektronů 2 6 10 14
slide42
Výstavbový princip

(princip minimální energie)

  • elektrony obsazují hladiny postupně tak, aby

výsledný systém měl co nejnižší energii:

1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p,

6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p

slide45
Hundovo pravidlo (F. Hund, 1925)
  • orbitaly se stejnou energií, tj. degenerované, se obsazují nejprve všechny po jednom elektronu a potom teprve elektronem s opačným spinem