Spis treści:
1.Teoria atomistyczna
2. Budowa atomu
3. Obliczanie ilości cząstek elementarnych w
atomie
4. Rozmieszczanie elektronów na powłokach
elektronowych
5. Przykłady i ćwiczenia
Teoria atomistyczna
W V wieku p.n.e starożytny filozof Demokryt
głosił, że materia składa się z bardzo
małych kulek –atomów, jednak swojej
teorii nie mógł poprzeć dowodami
eksperymentalnymi.
Po dwudziestu wiekach dopiero Dalton
(w 1805r) skonkretyzował zasadnicze
założenia atomistycznej teorii:
a)pierwiastki składają się z niezmiernie małych,
niepodzielnych cząstek (atomów), które zachowują
swoją indywidualność podczas przemian fizycznych
i chemicznych,
b)wszystkie atomy jednego pierwiastka są jednakowe,
atomy różnych pierwiastków różnią się wielkością,
masą i właściwościami,
c) chemiczne łączenie się pierwiastków jest łączeniem
się poszczególnych atomów
Atom składa się z jądra okrążanego
przez jeden lub większą liczbę
ujemnie naładowanych cząstek,
zwanych elektronami.
Podstawowymi składnikami jądra są
nukleony, czyli dodatnie protonyi
pozbawione ładunku neutrony.
Wokół jądra znajduje się przestrzeń,
w której poruszają się elektrony.
Jądro atomowe otoczone jest
szeregiem powłok elektronowych
o wzrastającym promieniu. Promień
powłoki jest w przybliżeniu 100 000
razy większy niż promień jądra.
Rodzaje cząstek elementarnych
nazwa symbol ładunek masa
proton
neutron
elektron
p
n
e
+1
0
-1
1u
1u
1/1840u
jądro atomowe (protony i neutrony)
powłoki elektronowe
powłoka walencyjna
elektrony
Model budowy atomu (przykład)
Atom w normalnym stanie jest
elektrycznie obojętny, z czego
wynika, że jądro zawiera całkowitą
liczbę dodatnich ładunków
elementarnych (protonów) równą
liczbie ujemnych ładunków
elementarnych (elektronów).
Liczbę dodatnich ładunków elementarnych
(protonów) nazywamy liczbą atomową –Z.
Jest ona charakterystyczna dla atomu danego
pierwiastka chemicznego (liczba porządkowa
w układzie okresowym pierwiastków).
O masie całkowitej jądra decyduje łączna
liczba nukleonów (protony i neutrony)
w jądrze atomu danego pierwiastka
chemicznego i równa jest liczbie masowej A.
Podsumujmy:
składniki atomu:
proton -
neutron -
elektron(y) -
składniki jądra
atomowego zwane
nukleonami
krążą po powłokach
(1840 razy lżejszy od
protonu i neutronu)
Obliczanie ilości cząstek elementarnych w atomie
ilość elektronów e(-) = Z
ilość protonów p(+) = Z(ilość elektronów = ilości protonów )
ilość neutronów n(0) = A -Z
liczba masowa
liczba atomowa
Przykład:
C
12
6
e (-) = 6
p (+) = 6
n (0) = 12 –6 = 6
Na
23
11
e (-) =
p (+) =
n (0) =
11
11
23 –11 = 12
Pb
207
82
e (-) =
p (+) =
n (0) =
82
82
207 –82 = 125
I
127
53
e (-) =
p (+) =
n (0) =
53
53
127 –53 = 74
Orbity (powłoki elektronowe), po których krążą
elektrony nazywamy kolejnymi literami alfabetu
zaczynając od K.
+KLMNOPQ
Maksymalną ilość elektronów na powłokach
elektronowych obliczamy ze wzoru:
2n
2
n –numer powłoki elektronowej
Maksymalne upakowanie elektronów na
poszczególnych powłokach elektronowych
powłoka
elektronowa
maksymalna
ilość elektronów
K
L
M
N
O
P
(2*1
2
=2) 2
(2*2
2
=8) 8
(2*3
2
=18) 18
(2*4
2
=32) 32
(2*5
2
=50) 50
(2*6
2
=72) 72
Numer okresu (od 1 do 7)
w układzie okresowym mówi
nam o ilości powłok
elektronowych w atomie danego
pierwiastka chemicznego.
Numer grupy lub numer grupy
pomniejszony o 10 (dla grup
o numerach od 13 do 18) mówi
nam o liczbie elektronów
walencyjnych tj. elektronów na
najbardziej zewnętrznej powłoce
elektronowej.
Rozmieszczenie elektronów w atomie węgla:
C
12
6
p (+) = 6
e (-) = 6
n (0) = 12 –6 = 6
2 okres –2 powłoki elektronowe (K L)
14 grupa –4 elektrony walencyjne
K 2
L 4
Rozmieszczenie elektronów w atomie sodu:
Na
23
11
p (+) =
e (-) =
n (0) =
3 okres –3 powłoki elektronowe (K L M)
1 grupa –1 elektron walencyjny
K 2
L x
M 1
11
11
23 –11 = 12
11–(2+1)=8X=
8
Rozmieszczenie elektronów w atomie ołowiu:
Pb
207
82
p (+) =
e (-) =
n (0) =
6 okres –6 powłok elektronowych (K L M N O P)
14 grupa –4 elektronów walencyjnych
K 2
L 8
M 18
N 32
O x
P 4
82
82
207 –82 = 125
82–(2+8+18+32+4)=18X=
18
Rozmieszczenie elektronów w atomie jodu:
J
127
53
p (+) =
e (-) =
n (0) =
5 okres –5 powłok elektronowych (K L M N O)
17 grupa –7 elektronów walencyjnych
K 2
L 8
M 18
N x
O 7
53
53
127 –53 = 74
53–(2+8+18+7)=18X=
18
Podsumujmy:
składniki atomu:
proton -
neutron -
elektron(y) -
składniki jądra
atomowego zwane
nukleonami
krążą po powłokach
(1840 razy lżejszy od
protonu i neutronu)
jądro atomowe (protony i neutrony)
powłoki elektronowe
powłoka walencyjna
elektrony
Model budowy atomu (przykład)
Liczbę dodatnich ładunków elementarnych
(protonów) nazywamy liczbą atomową –Z.
Jest ona charakterystyczna dla atomu danego
pierwiastka chemicznego (liczba porządkowa
w układzie okresowym pierwiastków).
O masie całkowitej jądra decyduje łączna
liczba nukleonów (protony i neutrony)
w jądrze atomu danego pierwiastka
chemicznego i równa jest liczbie masowej A.
Atom w normalnym stanie jest
elektrycznie obojętny, z czego
wynika, że jądro zawiera całkowitą
liczbę dodatnich ładunków
elementarnych (protonów) równą
liczbie ujemnych ładunków
elementarnych (elektronów).
Obliczanie ilości cząstek elementarnych w atomie
ilość elektronów e(-) = Z
ilość protonów p(+) = Z(ilość elektronów = ilości protonów )
ilość neutronów n(0) = A -Z
liczba masowa
liczba atomowa
Numer okresu (od 1 do 7)
w układzie okresowym mówi
nam o ilości powłok
elektronowych w atomie danego
pierwiastka chemicznego.
Numer grupy lub numer grupy
pomniejszony o 10 (dla grup
o numerach od 13 do 18) mówi
nam o liczbie elektronów
walencyjnych tj. elektronów na
najbardziej zewnętrznej powłoce
elektronowej.