Atom, chemická vazba. Histrorie, atomové jádro, radioaktivita, elektronový obal, periodický zákon, chemická vazba

Podobné dokumenty
Molekulová spektroskopie 1. Chemická vazba, UV/VIS

2. ATOM. Dualismus částic: - elektron se chová jako hmotná částice, ale také jako vlnění

Chemické repetitorium. Václav Pelouch

ATOMOVÉ JÁDRO. Nucleus Složení: Proton. Neutron 1 0 n částice bez náboje Proton + neutron = NUKLEON PROTONOVÉ číslo: celkový počet nukleonů v jádře

Atomové jádro, elektronový obal

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK

8.STAVBA ATOMU ELEKTRONOVÝ OBAL

Chemie. Mgr. Petra Drápelová Mgr. Jaroslava Vrbková. Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou

Jádro se skládá z kladně nabitých protonů a neutrálních neutronů -> nukleony

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

Atomové jádro Elektronový obal elektron (e) záporně proton (p) kladně neutron (n) elektroneutrální

ATOMOVÁ FYZIKA JADERNÁ FYZIKA


TEST 2. Anotace: Očekávaný výstup: Klíčová slova Organizace řízení učební činnosti: Nutné pomůcky:

Protonové číslo Z - udává počet protonů v jádře atomu, píše se jako index vlevo dole ke značce prvku

Na Zemi tvoří vodík asi 15 % atomů všech prvků. Chemické slučování je děj, při kterém z látek jednodušších vznikají látky složitější.

Stavba atomu. Created with novapdf Printer ( Please register to remove this message.

2. Atomové jádro a jeho stabilita

DUSÍK NITROGENIUM 14,0067 3,1. Doplňte:

ATOM. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý

Vlastnosti atomových jader Radioaktivita. Jaderné reakce. Jaderná energetika

Elektronový obal atomu

Seminář z anorganické chemie

Radioaktivita,radioaktivní rozpad

Chemie. Mgr. Petra Drápelová Mgr. Jaroslava Vrbková. Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou

Opakování

Složení látek a chemická vazba Číslo variace: 1

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

Struktura elektronového obalu

jádro a elektronový obal jádro nukleony obal elektrony, pro chemii významné valenční elektrony

Škola: Střední škola obchodní, České Budějovice, Husova 9

FYZIKA MIKROSVĚTA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Fyzika mikrosvěta - 3. ročník

Látkové množství. 6, atomů C. Přípravný kurz Chemie 07. n = N. Doporučená literatura. Látkové množství n. Avogadrova konstanta N A

VY_32_INOVACE_FY.17 JADERNÁ ENERGIE

Test vlastnosti látek a periodická tabulka

DUM označení: VY_32_INOVACE_... Jméno autora výukového materiálu: Ing. Jitka Machková Škola: Základní škola a mateřská škola Josefa Kubálka Všenory

ATOM VÝVOJ PŘEDSTAV O SLOŽENÍ A STRUKTUŘE ATOMU

Přednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, Brno

Chemické výpočty. výpočty ze sloučenin

ATOM. atom prvku : jádro protony (p + ) a neutrony (n) obal elektrony (e - ) protonové číslo 8 nukleonové číslo 16 (8 protonů + 8 neutronů v jádře)

SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH

Stavba hmoty. Atomová teorie Korpuskulární model látky - chemické

Využití ICT pro rozvoj klíčových kompetencí CZ.1.07/1.5.00/

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Stavba atomu. protony p + nukleony neutrony n 0. elektrony e -

HISTORIE ATOMU. M g r. ROBERT P ECKO TENTO DOKUMENT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY

FYZIKA ATOMOVÉHO JÁDRA

Ch - Stavba atomu, chemická vazba

Moravské gymnázium Brno s.r.o. RNDr. Miroslav Štefan

[KVANTOVÁ FYZIKA] K katoda. A anoda. M mřížka

Atom jeho složení a struktura Tento výukový materiál vznikl za přispění Evropské unie, státního rozpočtu ČR a Středočeského kraje

Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích. Institute of Technology And Business In České Budějovice

Chemická vazba. Příčinou nestability atomů a jejich ochoty tvořit vazbu je jejich elektronový obal.

2.3 CHEMICKÁ VAZBA. Molekula bílého fosforu P 4 a kyseliny sírové H 2 SO 4. Předpona piko p je dílčí jednotkou a udává velikost m.

Ch - Elektronegativita, chemická vazba

Chemie. Mgr. Petra Drápelová Mgr. Jaroslava Vrbková. Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou

R10 F Y Z I K A M I K R O S V Ě T A. R10.1 Fotovoltaika

Částicové složení látek atom,molekula, nuklid a izotop

VY_52_INOVACE_VK64. Datum (období), ve kterém byl VM vytvořen červen 2013 Ročník, pro který je VM určen

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

STRUKTURA ATOMŮ. První model atomu - Thomson (1898) atom je homogenní koule kladně nabité hmoty, v níž jsou ponořeny elektrony

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Orbitaly ve víceelektronových atomech

ATOMOVÁ STRUKTURA. Demokritos, staré Řecko: Veškerá hmota je tvořena malými neviditelnými částicemi, atomy.

Rozměr a složení atomových jader

SHRNUTÍ A ZÁKLADNÍ POJMY chemie 8.ročník ZŠ

Atom a molekula - maturitní otázka z chemie

Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Název DUM: Model atomu Číslo DUM: III/2/FY/2/2/2 Vzdělávací předmět: Fyzika Tematická oblast: Elektrické a

JADERNÁ FYZIKA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Fyzika mikrosvěta - 3. ročník

2. Elektrotechnické materiály

CHEMICKÁ VAZBA. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý

Ch - Periodický zákon, periodická tabulka prvků

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

ATOMOVÁ STRUKTURA. Demokritos, staré Řecko: Veškeré věci jsou tvořené malými neviditelnými částicemi, atomy.

Tabulace učebního plánu. Obecná chemie. Vzdělávací obsah pro vyučovací předmět : Ročník: 1.ročník a kvinta

Gymnázium, Milevsko, Masarykova 183 Školní vzdělávací program (ŠVP) pro vyšší stupeň osmiletého studia a čtyřleté studium 4.

Inovace výuky prostřednictvím šablon pro SŠ

4.4.6 Jádro atomu. Předpoklady: Pomůcky:

Periodická soustava prvků

VY_32_INOVACE_06_III./7._STAVBA ATOMOVÉHO JÁDRA

Od kvantové mechaniky k chemii

Mgr. Jakub Janíček VY_32_INOVACE_Ch1r0118

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Úvod do moderní fyziky. lekce 3 stavba a struktura atomu

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

Masarykova střední škola zemědělská a Vyšší odborná škola, Opava, příspěvková organizace

8.1 Elektronový obal atomu

Radioaktivita a radionuklidy - pozitivní i negativní účinky a využití. Jméno: Ondřej Lukas Třída: 9. C

Chemie. Mgr. Petra Drápelová Mgr. Jaroslava Vrbková. Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou

CZ.1.07/1.5.00/ Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Hmota a její formy VY_32_INOVACE_18_01. Mgr. Věra Grimmerová

Chemie - látky Variace č.: 1

Letní škola RADIOAKTIVNÍ LÁTKY a možnosti detoxikace

Transkript:

Atom, chemická vazba Histrorie, atomové jádro, radioaktivita, elektronový obal, periodický zákon, chemická vazba 1

Atom Představa atomu jako základního stavebního prvku hmoty pochází již ze starověku. Počátkem 19. století byla vyvrácena nedělitelnost atomu. Atomy se skládají z atomového jádra (protony a neutrony) a elektronového obalu (elektrony). Atomové jádro má průměr asi 10 000 menší než je průměr atomu, ale je v něm soustředěna téměr celá hmota atomu. Elektronový obal má zanedbatelnou hmotnost, ale vyplňuje prakticky celý prostor atomu. Je velmi důležitý pro chemické procesy. Částice proton neutron elektron Objevitel (rok) Rutherford (1920) Chadwick (1932) Thomson (1897) Hmotnost [kg] Náboj 1,672.10-27 kladný 1,674.10-27 nulový 9,109.10-31 záporný Symbol p n e 2

Atom 3

Atomové jádro Skládá se z protonů a neutronů. Náboj jádra je kladný. Nezůčastňuje se chemických reakcí. 4

Atomové, neutronové a nukleonové číslo Protonové (atomové) číslo udává počet protonů v jádře. Je charakteristické pro každý prvek a určuje jeho polohu v periodické soustavě prvků. V elektroneutrálním stavu atomu odpovídá počtu elektronů. Značí se Z. Uvádí se jako levý dolní index u symbolu prvku, např. 3Li, 6C. Neutronové číslo počet neutronů v jádře. Značí se N. Nukleonové číslo součet počtu protonů a neutronů (nukleonů) v jádře atomu. Značí se A a uvádí se jako levý horní index u značky prvku, např. 7Li, 12 C. 5

Nuklid, prvek, izotop, izobar Pokud je látka tvořena atomy se stejným protonovým a nukleonovým číslem nazývá se nuklid. Látka tvořená atomy se stejným protonovým číslem se nazývá prvek. Dva a více nuklidů téhož prvku nazýváme izotopy. Např. izotopy uhlíku 12 C a 13C. Atomy, které mají stejné nukleonové číslo nazýváme izobary. 6

Radioaktivita Radioaktivita (radioaktivní rozpad) je samovolná přeměna nestabilních atomových jader, při níž se uvolňuje radioaktivní záření. Poločas rozpadu doba, za kterou dojde k rozpadu poloviny z původního počtu atomů radionuklidu. Značí se Τ. Záření vznikající při radioaktivním rozpadu lze rozdělit do čtyř skupin: Záření α je proud jader helia (α-částic) a nese kladný elektrický náboj, má nejkratší dosah (lze ho zastavit např. i listem papíru). Záření β je proud záporně nabitých elektronů. Rozlišujeme záření β(elektrony) a β+ (kladně nabité pozitrony), lze ho zachytit 1 cm plexiskla nebo 1 mm olova. Záření γ je elektromagnetické záření vysoké frekvence, neboli proud velmi energetických fotonů. Nemá elektrický náboj, a proto nereaguje na elektrické pole. Neutronové záření je proud neutronů. Nemá elektrický náboj. 7

Jaderné reakce Jaderné reakce se zapisují pomocí rovnic, kde na levé straně jsou látky vstupující do reakce a na pravé straně jsou produkty. 235 92 1 93 140 1 U 0 n 36 Kr 56 Ba 3 0 n Při reakci se uvolňují neutrony schopné způsobit další reakci, jde o tzv. řetězovou reakci. Řízená řetězová reakce nechá se reagovat pouze 1 neutron. To je využito v jaderných elektrárnách. První řízenou řetězovou reakci s použitím moderátoru provedl italský fyzik Enrico Fermi 2. prosince 1942. Neřízená řetězová reakce nechají se reagovat všechny vzniklé neutrony, reakce končí výbuchem tzv. atomové bomby. K tomu se používají izotopy 235 U, 233U, 239Pu. 8

9

Elektronový obal atomu Tvoří většinu objemu atomu. Obsahuje elektrony, které kompenzují záporný náboj jádra. Jeho struktura je důležitá pro chemické chování prvků a sloučenin. 10

Elektron Elementární částice nesoucí záporný náboj. Vykazuje tzv. dualismus chování typický pro mikročástice. Tzn., že v závislosti na druhu a podmínkách experimentu se chová buď jako částice nebo jako vlnění (korpuskulárně-vlnový charakter). V atomech jsou elektrony umístěny v atomových orbitalech (obr. dole), což je oblast elektronového obalu, ve které je pravděpodobnost výskytu elektronu nenulová. Každý elektron v atomu je charakterizován čtyřmi kvantovými čísly. Žádné dva elektrony v atomu nemohou mít stejná všechna kvantová čísla (Pauliho princip výlučnosti). 11

Kvantová čísla Hlavní kvantové číslo značí se n. Určuje energii daného atomového orbitalu. Nabývá pouze kladných čísel. Vedlejší kvantové číslo značí se l. Určuje tvar a směr rozložení atomového orbitalu. Nabývá kladných čísel včetně nuly. Nemůže být vyšší než n. Magnetické kvantové číslo značí se ml. Určuje orientaci atomového orbitalu k souřadnému systému. Nabývá hodnot v intervalu +l až -l. Spinové kvantové číslo značí se ms. Každý atomový orbital může být obsazen dvěma elektrony. Spin tyto dva elektrony odlišuje a umožňuje jim existenci v jednom atomovém orbitalu. Nabývá hodnot +1/2 a -1/2. 12

Valenční elektrony Elektrony v poslední (valenční) slupce. Jsou schopny tvořit chemickou vazbu s jinými atomy. Počet valenčních elektronů určuje maximální oxidační číslo atomu. 13

Chemická periodicita a periodická tabulka Roku 1869 formuloval D. I. Mendělejev periodický zákon: Vlastnosti prvků jsou periodickou funkcí jejich atomových hmotností. Postupně publikoval různé formy periodické tabulky, která obsahovala 63 tehdy známých prvků. V letech 1869-1871 předpověděl Mendělejev vlastnosti v té době neznámého germania (eka-silicium). 1913 N. Bohr zdůvodnil periodickou tabulku pomocí modelu struktury atomu. 14

15

Periodická tabulka prvků Prvky jsou uspořádány do skupin (sloupce) a period (řádky). Ve skupinách leží prvky se stejným počtem valenčních elektronů. Tyto prvky mají zpravidla velmi podobné chemické vlastnosti. V periodách jsou prvky, které mají valenční elektrony ve stejné slupce elektronového obalu. Existuje mnoho způsobů zápisu periodické tabulky prvků.1 V současné době je známo 117 chemických prvků, z nich se 94 vyskytuje v přírodě. 1) http://www.meta-synthesis.com/webbook/35_pt/pt.html 16

Periodická tabulka prvků 17

Kruhová periodická tabulka 18

Chemické prvky Nekovy Vodík (1. skupina) Uhlík (14. skupina) Dusík, fosfor (15. skupina) Kyslík, síra, selen (16. skupina) Fluor, chlor, brom, iod (17. skupina) Vzácné plyny (18. skupina) Polokovy Bor (13. skupina) Křemík, germanium (14. skupina) Arsen, antimon (15. skupina) Tellur, polonium (16. skupina) Kovy 19

Chemické prvky 1. skupina alkalické kovy Helenu Libal Na Kolenou Robustni Cestář Frank elektropozitivní, velmi reaktivní prvky 2. skupina kovy alkalických zemin Běžela Magda Caňonem Srazila Balvan Ramenem. 3.-12. skupina přechodné kovy 13. skupina triely 14. skupina tetrely Byl Alexej Gagarin Indickým Tlumočníkem? Copak Si Gertruda Snědla Plombu? 15. skupina pentely (pniktidy) Naše Paní Asistentka Sbalila Bivoje 20

Chemické prvky 16. skupina chalkogeny 17. skupina halogeny Ó Slečno Sejměte Též Podprsenku Fikaní Chlapíci Brousili Italům Antény 18. skupina inertní plyny Helena Nechtěla Arogantního Krále Xénona Ranit Nereaktivní plyny. 21

Chemická vazba Silová interakce mezi dvěma atomy. Chemické vazby jsou soudržné síly působící mezi jednotlivými atomy nebo ionty v molekulách. Chemická vazba je charakterizována vzdáleností středů atomů (vazebná délka) a energií potřebnou k přerušení vazby (vazebná energie). Chemická vazba mezi atomy je tvořena valenčními elektrony, její charakter je tedy určen převážně strukturou valenční elektronové slupky v atomech. 22

Chemická vazba Pokud jsou atomy schopny vytvořit mezi sebou vazbu, dochází při jejich přibližování k poklesu potenciální energie soustavy až do bodu, kdy se dostanou do energetického minima. 23

Chemická vazba Elektronegativita Tento pojem poprvé použil Linus Pauling v roce 19321. Schopnost chemicky vázaného atomu přitahovat elektrony chemické vazby. Za základ stupnice elektronegativit byla zvolena elektronegativita vodíku XH = 2,1. Hodnota atomové elektronegativity se pohybuje od 0,70 do 4,00. Čím je hodnota elektronegativity větší, tím má atom větší schopnost přitáhnout si vazebné elektrony. Hodnota elektronegativit stoupá v periodě zleva doprava, ve skupině zdola nahoru. Nejelektropozitivnější prvek: Fr (0,70) Nejelektronegativnější prvek: F (4,00) 1) Pauling, L. (1932). "The Nature of the Chemical Bond. IV. The Energy of Single Bonds and the Relative Electronegativity of Atoms". J. Am. Chem. Soc. 54 (9): 35703582 24

Chemická vazba Polarita chemické vazby je dána rozdílem elektronegativit atomů. Rozlišujeme tři typy vazeb: Nepolární vazba rozdíl elektronegativit je menší než 0,4. Jde o všechny molekuly prvků (N-N, O-O) a o vazby mezi atomy s velmi blízkou elektronegativitou (C-H). Polární vazba rozdíl elektronegativit je větší než 0,4 a menší než 1,7 (O-H, H-Cl). Iontová vazba rozdíl elektronegativit je větší než 1,7 (Na-Cl, H-F). V tomto případě se ve vazbě uplatňuje především elektrostatická interakce. 25

Druhy chemických vazeb Kovalentní vazba nejběžnější typ vazby. Každý atom přispívá jedním elektronem. Iontová vazba elektrostatická interakce mezi kationtem a aniontem. Koordinační vazba jeden atom poskytuje elektronový pár, druhý atom poskytuje volný elektornový orbital. Tento typ vazby se vyskytuje v komplexních sloučeninách. Kovová vazba vazebné elektrony jsou delokalizovány v mřížce kovu. 26

Literatura 1. http://en.wikipedia.org/wiki/atom 1. http://en.wikipedia.org/wiki/chemical_bond 2. Klikorka J., Hájek B., Votinský J. Obecná a anorganická chemie, SNTL 1985 27