Otázka: Atomy, molekuly, látky Předmět: Chemie Přidal(a): Jirka Základní chemické pojmy Hmota dualistický charakter (vlnový a částicový) všechny objekty a jevy, které existují kolem nás a působí přímo nebo nepřímo (pomocí přístrojů) na naše smysly dělí se na 2 formy: 1. pole (elektrické, magnetické, gravitační, ) zprostředkovává vzájemné působení částic látek, těles převládá vlnový charakter nejlépe prozkoumané elektromagnetické pole 2. látky částicový charakter velké soubory základních stavebních částic (atomů, iontů, molekul) seskupených do celků, které vnímáme jako konkrétní objekty (tělesa) liší se druhem základních stavebních částic a jejich vzájemným uspořádáním strukturou vlastnosti se projevují při dějích: děj fyzikální nemění se kvalita látky (rozpouštění, zahřívání, sublimace) děj chemický mění se podstata látky (oxidace železa: 4Fe + 3O 2 2Fe 2 O 3 ) Látky - dělíme podle různých charakteristik: podle skupenství: 1. pevné (ruda, ) 1 / 6
2. kapalné (voda, ) 3. plynné (CO 2, N 2, O 2, ) 4. plazma (ionizovaný plyn za vysoké teploty a tlaku) podle původu: 1. přirozené (uhlí, ropa, dřevo, ) 2. syntetické (silon, polyethylen, polystyren, ) podle toho, ze kterých částic jsou složeny: 1. chemicky čistá látka (chemická individua) je tvořena stejnými částicemi (atomy, molekulami, skupinami iontů) má stálé charakteristické vlastnosti (teplota tání (T t ), teplota varu (T v ), hustota (ρ), ) lze ji zapsat vzorcem (značkou) a názvem dělí se na: 1. prvek chemicky čistá látka složená z atomů se stejným protonovým číslem 2. sloučenina chemicky čistá látka složená ze stejných molekul vzniklých sloučením 2 nebo více různých atomů (z atomů více prvků) 1. směs soustava složená z několika různých chemicky čistých látek nelze ji vyjádřit vzorcem hodnoty fyzikálních veličin jsou proměnlivé závislé na složení směsi dělí se na: 1. homogenní velikost částic menší než 10-9 m plyny, vzduch, pravé roztoky 2. koloidní velikost částic mezi 10-7 - 10-9 m koloidní roztok, roztok bílku ve vodě, tělní tekutiny, želatina 3. heterogenní velikost částic větší než 10-7 m voda + písek, suspenze (pevná látka rozptýlená v kapalině), emulze (kapalina rozptýlená v kapalině, vzájemně samovolně se nesměšují), pěna (plynná látka rozptýlená v kapalině), aerosol (pevná látka rozptýlená v plynu = dým, nebo kapalina rozptýlená v plynu = mlha) Soustava látek vymezená část prostoru, oddělená od okolí stěnami (skutečnými či pomyslnými) dělení soustav: 1. otevřená soustava mezi soustavou a okolím dochází k výměně částic i energie 2. uzavřená soustava dochází pouze k výměně energie 2 / 6
3. izolovaná soustava nevyměňuje se ani energie ani částice jiné dělení: 1. homogenní (stejnorodé) jednotlivé částice nejsou viditelné okem, lupou ani mikroskopem voda + cukr, voda + skalice 2. heterogenní (různorodé) nemá ve všech částech stejné vlastnosti jednotlivé částice lze pozorovat voda + křída, voda + písek, voda + hřebík Atom částice hmoty složená z atomového jádra a elektronového obalu protonové číslo (Z): udává počet protonů v jádře i počet elektronů v obalu udává pořadí prvku v PSP (periodická soustava prvků) nukleonové číslo (A): udává počet nukleonů (je to společný název pro proton a neutron) v jádře (protonů + neutronů) neutronové číslo (N): udává počet neutronů v jádře X - značka prvku: X z A Molekula částice složená ze 2 nebo více atomů spojených chemickou vazbou molekuly stejného prvku dvouatomová molekula (H 2, O 2, Cl 2, N 2 ) tříatomová molekula (O 3 ozon) čtyřatomová molekula (P 4 ) osmiatomová molekula (S 8 ) molekuly z různých prvků, např. H 2 O složená z vodíku a kyslíku 3 / 6
Nuklid látka složená z atomů se stejným nukleonovým (A) i protonovým (Z) číslem Izotopy Izobary atomy (prvky) mající stejné protonové číslo (Z) a jiné nukleonové číslo (A)=> liší se počtem neutronů např. izotopy vodíku: (lehký vodík, protium) (těžký vodík, deuterium) (super těžký vodík, tritium, umělý) látky, jejichž atomy obsahují jádra o stejném nukleonovém, ale různém protonovém čísle 112 48 Cd, 112 50Sn 122 50 Sn, 112 52Te Izotony prvky se stejným počtem neutronů v jádře Izomery atomy stejného prvku lišící se energií 226 88 Ra, 226 88Ra + záření E (energie) Ion H e - H + částice mající elektrický náboj kation částice s kladným nábojem (např. Fe 3+ ), vzniká odtržením 1 nebo více valenčních elektronů od elektroneutrálního atomu, velikost náboje a jeho znaménko + se značí arabskou číslicí, indexem vpravo nahoře 4 / 6
Fe 3e - Fe 3+ Cl + e - Cl - anion částice se záporným nábojem (např. O 2- ), vzniká přijetím 1 nebo více valenčních elektronů k elektronegativnímu atomu O + 2e - O 2- Složení a struktura atomu Historie řecky atomos = nedělitelný Leukippos, Démokritos řečtí filosofové (4. st. př. n. l.) za základ všech objektů považovali nepatrné, nezničitelné a dále nedělitelné částečky = atomy, které jsou neustále v pohybu a svým seskupováním vytvářejí vše, co nás obklopuje předpokládali, že základem je složení látek, ze kterých lze vlastnosti látek odvodit Platón, Aristotelés řečtí filosofové (4. st. př. n. l.) rozhodující jsou vlastnosti látek a jim se podřizuje stavba látek (špatně) jejich učení ovlivnilo středověkou alchymii (neúspěšnost snažení alchymistů, např. v přípravě zlata a stříbra, vedla v dalším vývoji chemie k uznání stavby látek jako základu, na němž jsou závislé vlastnosti látek) 19. století postupný rozvoj kvantitativní chemie dává za pravdu starověkým atomistům V. Lomonosov, A. L. Lavoisier, A. Avogadro, J. J. Berzelius 1803 angličan John Dalton formuluje atomovou teorii: 1. Prvky jsou složeny z velmi malých nedělitelných částeček atomů. Atomy jednoho prvku jsou stejné, atomy různých prvků se liší svými vlastnostmi. 2. V průběhu chemické reakce dochází k přeskupování atomů, aniž by se přitom atomy měnily, vznikaly či zanikaly. 3. Spojováním (slučováním) atomů 2 nebo více prvků vznikají molekuly určité chemické sloučeniny. V určité sloučenině připadá na atom jednoho prvku vždy stejný počet atomů jiného prvku. předpoklady 2 a 3 platí dodnes 2 zákon zachování hmotnosti (1748 Lomonosov): hmotnost reaktantů se rovná hmotnosti produktů 3 zákon stálých poměrů slučovacích (1799 Proust): prvky se slučují v určitých stálých hmotnostních 5 / 6
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org) Atomy, molekuly, látky - maturitní otázka z chemie poměrech (H 2 O 2:16, NH 3 14:3), který je nezávislý na způsobu přípravy sloučeniny Stavba atomu atom se skládá z atomového jádra a elektronového obalu v atomovém jádře se nacházejí nukleony kladně nabité protony a elektroneutrální neutrony v elektronovém obalu se nacházejí záporně nabité elektrony hmotnost protonu a neutronu je přibližně stejná, hmotnost elektronu je přibližně 1840x menší veškerá hmotnost atomů je soustředěna prakticky v jádře mezi kladně nabitými protony v jádře a záporně nabitými elektrony v obalu působí elektrostatické síly kladně nabité protony a elektroneutrální neutrony jsou v jádře vázány velmi silnými jadernými silami poloměry: r (atomu) = 10-10 m r (jádra) = 10-14 10-15 m jádro je asi 100 000x menší než celý atom pro představu: jestliže by atomové jádro představovalo malou kuličku o průměru 1 cm, pak by celý atom byla koule o průměru 1 000 m (jestliže bychom zvětšili atom na velikost tenisového míčku, museli bychom přibližně ve stejném poměru zvětšit tenisový míček na velikost Země) Částice 6 / 6