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

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

8.STAVBA ATOMU ELEKTRONOVÝ OBAL

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

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

Atomové jádro, elektronový obal

Struktura elektronového obalu

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

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

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

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

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

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

Elektronový obal atomu

ATOM VÝVOJ PŘEDSTAV O SLOŽENÍ A STRUKTUŘE ATOMU

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

Složení látek a chemická vazba Číslo variace: 1

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

Radioaktivita,radioaktivní rozpad

DUSÍK NITROGENIUM 14,0067 3,1. Doplňte:

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

2. Atomové jádro a jeho stabilita

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

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

Orbitaly ve víceelektronových atomech

Částicové složení látek atom,molekula, nuklid a izotop

Chemické repetitorium. Václav Pelouch

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

Přirovnání. Elektrony = obyvatelé panelového domu Kde bydlí paní Kostková? Musíme udat patro a číslo bytu.

Atom a molekula - maturitní otázka z chemie

Vlastnosti atomových jader Radioaktivita. Jaderné reakce. Jaderná energetika

Jaderné reakce a radioaktivita

Inovace výuky prostřednictvím šablon pro SŠ

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

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

RADIOAKTIVITA KAP. 13 RADIOAKTIVITA A JADERNÉ REAKCE. Typy radioaktivního záření

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

Atom vodíku. Nejjednodušší soustava: p + e Řešitelná exaktně. Kulová symetrie. Potenciální energie mezi p + e. e =

SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH

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

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

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

212 a. 5. Vyzáří-li radioaktivní nuklid aktinia částici α, přemění se na atom: a) radia b) thoria c) francia d) protaktinia e) zůstane aktinium

Úvod do moderní fyziky. lekce 3 stavba a struktura atomu

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

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

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

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

OBSAH. 1) Směsi. 2) Voda, vzduch. 3) Chemické prvky (názvy, značky) atomy prvků, molekuly. 4) Chemické prvky (vlastnosti, použití)

ELEKTRONOVÝ OBAL ATOMU. kladně nabitá hmota. elektron

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Ch - Periodický zákon, periodická tabulka prvků

Ch - Stavba atomu, chemická vazba

FYZIKA ATOMOVÉHO JÁDRA

Letní škola RADIOAKTIVNÍ LÁTKY a možnosti detoxikace

VY_32_INOVACE_06_III./7._STAVBA ATOMOVÉHO JÁDRA

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

Chemické výpočty. výpočty ze sloučenin

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

Průvodka. CZ.1.07/1.5.00/ Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Číslo projektu Název projektu Číslo a název šablony klíčové aktivity

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

Stavba hmoty. Atomová teorie Korpuskulární model látky - chemické

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

6.3.5 Radioaktivita. Předpoklady: Graf závislosti vazebné energie na počtu částic v jádře pro částice z minulé hodiny

6.3.2 Periodická soustava prvků, chemické vazby

Fotoelektrický jev je uvolňování elektronů z látky vlivem dopadu světelného záření.

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

Orbitalová teorie. 1.KŠPA Beránek Pavel

JADERNÁ ENERGIE. Při chemických reakcích dochází ke změnám v elektronových obalech atomů. Za určitých podmínek mohou změnám podléhat i jádra atomů.

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

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

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

8.1 Elektronový obal atomu

Elektronový obal atomu

3. Radioaktivita. Při radioaktivní přeměně se uvolňuje energie. X Y + n částic. Základní hmotnostní podmínka radioaktivity: M(X) > M(Y) + M(ČÁSTIC)

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

RADIOAKTIVITA TEORIE. Škola: Masarykovo gymnázium Vsetín Mgr.Milan Staněk MGV_F_SS_3S2_D12_Z_MIKSV_Radioaktivita_PL

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

EU PENÍZE ŠKOLÁM Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost

2. Elektrotechnické materiály

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

5. Vedení elektrického proudu v polovodičích

4.4.6 Jádro atomu. Předpoklady: Pomůcky:

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Atomová a jaderná fyzika

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_06_Ch_OB Ročník: I. Vzdělávací oblast: Přírodovědné

Relativistická dynamika

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

VY_32_INOVACE_FY.17 JADERNÁ ENERGIE

Identifikace typu záření

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

DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL

ELEKTRONOVÝ OBAL ATOMU

Periodická soustava prvků

Prvky,směsi -pracovní list

VY_52_INOVACE_08_II.1.23_TABULKA, PERIODICKÁ SOUSTAVA PRVKŮ TABULKA PERIODICKÁ SOUSTAVA PRVKŮ

ELEKTRICKÉ VLASTNOSTI LÁTEK

Transkript:

ATOMOVÁ STRUKTURA Demokritos, staré Řecko: Veškeré věci jsou tvořené malými neviditelnými částicemi, atomy. Daltnova atomová teorie, 1807 Všechny prvky jsou tvořené z velmi malých částic, které nazval atomy. (atoms (gr.) = nedělitelný). Atomy nemohou vznikat ani zanikat a jsou dále nedělitelné. Atomy stejného prvku jsou stejné, ale liší se od jiných prvků. Molekuly vznikají sloučením celistvých počtů stejných nebo různých atomů. 1. Které tvrzení neplatí? Thomsonův model atomu, 1899 Thomson objevil., na jehož základě sestavil 1897 svůj Thomsonův model Atomy se skládají ze záporných elektronů umístěných v kladně nabité kouli. Záporné a kladné náboje jsou v rovnováze, proto jsou atomy... Objev jádra, 1909 Geiger a Marsden bombardovali tenkou kovovou fólii α částicemi (He 2+ ionty). Většina částic prošla fólií přímo nebo byly jen velmi málo vychýleny. Některé α - částice se odrazily, protože narazily na C F M = M = tenká kovová folie (10 4 atomů) A F = flurescenční vrstva A = B B = http://www.mhhe.com/physsci/chemistry/essentialchemistry/flash/ruther14.swf Rutherfordův model, 1911 Většina hmotnosti atomu je soustředěna v... nabitém... Záporné elektrony se pohybují kolem jádra po... drahách. Přitažlivá síla je v rovnováze se sílou... Elektrony se chovají shodně s principy planetární model. Chadwick, 1932 objevil - 1 -

ATOMOVÉ JÁDRO, NUKLEÁRNÍ STRUKTURA, RADIOAKTIVITA Atomové jádro = kladně nabité, obsahuje kladné..+ neutrální.. Nukleární reakce = spontánní změna jádra. V roce 1896, HENRI BECQUEREL objevil, že sloučeniny uranu vyzařují paprsky způsobující ztmavnutí fotografické desky, přestože byla zakrytá černým papírem, který ji měl chránit před působením světla. V roce 1898, MARIE CURIE izolovala polonium a radium, které také vydávaly stejný typ paprsků. A tento jev označila jako radioaktivita. V roce 1933 IRENA a JOLIOT CURIE objevili. radioaktivitu. Radioaktivní izotopy mohou být vytvořeny bombardováním nuklidy, například neutrony, protony, - částicemi 27 4 30 13 Al 2α 15 P... 15P 14 Si... Druhy záření: 30 30 Záření α = proud rychle letících, toto záření má velmi malý dosah a lze jej zachytit. 236 222 88Ra 86 Rn... Záření β = proud rychle letících., může projít a lze jej 1 0 1 1 zadržet Elektrony vznikají v. :... p Záření β + = proud.., což jsou kladně nabité částice se stejnými vlastnostmi jako e...... Vznikají rozkladem...:...... 0 1 e Záření γ = nejpronikavější záření, je to vlnění s velmi krátkou vlnovou délkou a vysokou energií. Lze jej zadržet.. Z uvedených typů je V magnetickém a elektrickém poli se Doplňte pronikavost záření papír ruka alobal (Al) beton olovo(pb) - 2 -

Vliv elektromagnetického pole na záření I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í - + 2. Doplň typ záření a zdůvodni svou odpověď. Radioaktivní rozpady Radioaktivita je schopnost některých atomových jader samovolně se rozpadat a přitom vysílat záření. Rozlišujeme 3 radioaktivní rozpady: α-rozpad : Typický pro...jádra. Z jádra se vymrští částice...a vzniká nové jádro prvku, které má nukleonové číslo o... menší/větší a protonové číslo o...menší/větší. Rozpadem vzniklý nuklid je v periodické soustavě prvků posunut o...místa vpravo/vlevo. A Z X 4 2 α A 4 Z 2 Y 226 Ra β-rozpad (přeměna): Nově vzniklý nuklid má protonové číslo o...menší/větší a nukleonové číslo se... V periodické soustavě prvků je nový nuklid posunut vpravo/vlevo. A Z X 0 1 e A Z 1 Y 234 Pa β + -rozpad (přeměna) charakteristický pro... radioaktivitu. Vzniklý nuklid je v periodické soustavě posunut vpravo/vlevo. A Z X 0 1 e A Z 1 Y 30 P Radioaktivní rozpadová řada Produkt rozpadu může být také nestabilní (dceřiný nuklid) a podstoupí další změny. Je možné, že jedno jádro podstoupí celou sérii změna a výsledkem je radioaktivní rozpadová řada. Existují tři přirozené rozpadové řady a čtvrtá -umělá, která začíná uměle připraveným radioaktivním neptuniem 239 92 - Uranová: počíná U 235 - Aktinouranová: počíná 92 U 232 - Thoriová: počíná 90 Th - Neptuniová umělá Všechny tři přirozené řady jsou zakončeny stabilním nuklidem olova a umělá řada končí izotopem bismutu Poločas rozpadu Poločas rozpadu je doba, za kterou se rozpadne polovina přítomných jader radioaktivního nuklidu Poločasy rozpadu jsou různé u jednotlivých nuklidů a pro všechny platí zákon radioaktivního rozpadu: N = N 0. e - tג Př. Polonium -212: 3.10-7 s, uran-238: 4,5 miliardy let - 3 -

N N o N o /2 T t Využití radioaktivity: geologie a archeologie (datování), medicína (diagnóza a ošetření), testování kvality materiálů, jaderné elektrárny 3. Zpracuj referát na téma využití radioaktivity. Otázky: 1. Dokončete následující rovnice, dopište chybějící symboly a určete typ radioaktivity 211 0 a. Pb e... 82 1 220 86 b. Rn 4 2 He... 19 10 c. Ne 0 1 e... 2. Dokončete následující rovnice s použitím periodické soustavy prvků a určete X,Y,Z a Q. Doplňte i protonové a nukleonové číslo. 24 0 11 1 a. Na X e 27 0 13 1 b. Si Q e 14 1 14 7N 0 1 c. n Y Z 3. Jaké nuklidy vzniknou: a. β rozpadem 131 I b. α rozpadem 251 Cf? 4. Dokončete thoriovou radioaktivní rozpadovou řadu 232 Th 228 Ac 224 Ra 220 Rn 212 Pb 212 Po 208 Pb 5. Nakresli označení radioaktivní látky - 4 -

ELEKTRONOVÝ OBAL Bohrův model, 1913 Rutherfordův model nevyhovoval fyzikálním zákonům. Když elektron obíhá kolem jádra, vyzařuje elektromagnetické záření, jeho energie by klesala; elektron by se dostával blíže a blíže k jádru. 1. Co by se nakonec stalo? Bohr předpokládal, že: Elektron se pohybuje kolem jádra podél určitých drah neboli orbitů. Elektron může vyzářit nebo přijmout energii, pouze když poklesne na nižší hladinu nebo přeskočí na energeticky vyšší hladinu. Elektron může existovat pouze ve stavech s jistou energií a ta se může změnit po jistých dávkách, kvantech. E 1 < E 2 < E 3 < Bohrova rovnice: E = - b/n 2, Pro atom vodíku: b = 2,18 10-18 J n = hlavní kvantové číslo Nicméně, Bohrův model a rovnice se dá uplatnit pouze u atomů s jedním elektronem (H, He +, Li 2+ ). Kvantová mechanika, 1925 1927 Elektrony mají duální charakter: - částicové vlastnosti, např. hmotnost - vlnové vlastnosti, například ohyb paprsku elektronů vlnově-korpuskulární dualismus elektronu Je nemožné určit současně výskyt elektronu v atomu a jeho energii (Heisenbergův princip neurčitosti). Je možné vypočítat pravděpodobnost výskytu elektronu s danou energií v daném prostoru. (Schrödingerova rovnice). Energie elektronů je kvantifikována, může dosáhnout pouze určitých hodnot. Oblast v atomu s největší pravděpodobností výskytu elektronu s jistou (povolenou) hodnotou energie se nazývá orbital (oblast s vysokou elektronovou hustotou). Kvantová čísla Pro popis elektronu v atomu jako vlny potřebujeme tři čísla: n, l, m. Všechna jsou to celá čísla, ale jejich hodnoty nemohou být zvoleny náhodně. 1. Hlavní kvantové číslo, n = 1,2,3... Určuje energii elektronu, také je mírou velikosti orbitalu. Dvěma elektronům se stejnou hodnotou n se říká, že se nachází ve stejné elektronové vrstvě (slupce). n 1 2 3 4 5 6 7 Název slupky - 5 -

2. Vedlejší kvantové číslo, l = 0, 1, 2,, n-1 I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í Elektrony dané slupky mohou být seskupeny do podslupek; každé jsou charakterizovány odlišnou hodnotou l, která odpovídá odlišnému tvaru orbitalu. Hodnota n určuje hodnoty l. n = 1 l =...... podslupka(y) ve slupce o n = 1 n = 2 l =......podslupka(y) ve slupce o n = 2 n = 3 l =...... podslupka(y) ve slupce o n = 3 l 0 1 2 3 Označení podslupky s orbitaly...kulovitý tvar p orbitaly...tvar prostorové osmičky d orbitaly složitější tvar 3. Magnetické kvantové číslo, m = {-l,,0,,l} Orbitaly v určité podslupce se liší pouze orientací v prostoru. Počet hodnot m pro danou podslupku (= 2l + 1) určuje počet orientací, které existují pro orbitaly podslupek a tedy i počet orbitalů v podslupce. s orbital: l = 0 m = {...},... hodnota m pouze... s orbital v každé slupce p orbitaly: l = 1 m = {...},... hodnoty... p orbitaly: p x, p y, p z d orbitaly: l = 2 m = {...}, hodnot... d orbitalů f orbitaly: l = 3 m = {...}, hodnot... f orbitalů Orbitaly se stejnými hodnotami n a l = degenerované orbitaly. Mají stejnou energii. DÚ: Pokuste se vyrobit z nejrůznějších materiálů (papír, balonek, modurit...) modely orbitalů. - 6 -

2. Doplňte následující tvrzení: a. Když n=2, hodnoty l mohou být a. b. Když l=1, hodnoty m mohou být, a ; podslupka je označena písmenem. c. Když l =2, podslupka je označována. d. Když podslupka je označena s, hodnota l je a m má hodnotu. e. Když podslupka je označena p, orbitaly se nachází v této podslupce. f. Když podslupka je označena f, existuje hodnot m a orbitalů se vyskytuje v této podslupce. 3. Jaké jsou hodnoty n a l pro každý z následujících orbitalů: 6s, 4p, 5d a 4f? 4. Které z následujících trojic kvantových čísel mohou patřit jednomu elektronu? a. n=3, l=0, m=0 e. n=1, l=1, m=-1 i. n=1, l=1, m=0 b. n=5, l=2, m=0 f. n=2, l=1, m=1 j. n=3, l=2, m=0 c. n=4, l=-3, m=-3 g. n=2, l=1, m=-1 k. n=0, l=-1, m=-1 d. n=1, l= 0, m=0 h. n=8, l=6, m=-5 l. n=7, l=-6, m=3 4. Spinové číslo (spin), s = ½ nebo +½ n, l, m vymezují elektronový orbital. s spinové číslo vyjadřuje fyzikální vlastnosti elektronu v magnetickém poli. Je to rotace po směru hodinových ručiček (s = ½) nebo proti směru hodinových ručiček (s = -½). elektrony jsou vyjádřeny šipkami nahoru ( ) nebo dolů ( ). Pauliho princip výlučnosti: Žádné dva elektrony ve stejném atomu nemohou mít stejná všechna čtyři kvantová čísla. Maximální počet elektronů v jakémkoliv orbitalu jsou dva elektrony a pokud se nachází dva elektrony v jednom orbitalu, liší se spinem. Zápis pro dva elektrony v jednom orbitalu je:. 5. Jaký je maximální počet elektronů, které se mohou vyskytovat v plně obsazeném souboru: a. d-orbitalů b. f-orbitalů c. p-orbitalů 6. Jaký maximální počet elektronů obsahuje čtvrtá vrstva elektronového obalu a. pokud je jako poslední zaplněn s-orbital vrstvy s hlavním kvantovým číslem 6? b. pokud je jako poslední zaplněn s-orbital vrstvy s hlavním kvantovým číslem 5? 7. Jaký je maximální počet elektronů v orbitalech: a. 3d b. 4s c. 4f d. 5d e. 5f f. 1s - 7 -

8. Jaký je maximální počet elektronů v: I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í a. l = 0 b. l = 1 c. l = 2 d. n = 2 e. n = 4 Zaplňování orbitalů elektrony Výstavbový princip Elektrony jsou uspořádány takovým způsobem, aby celková energie atomu byla co nejnižší. Energie roste s rostoucím hlavním kvantovým číslem. Energie uvnitř jedné slupky roste s rostoucím l. Všechny orbitaly dané podslupky mají stejnou energii = degenerované orbitaly. Diagram energetických hladin pro orbitaly, Orbitaly jsou vyjádřeny jako rámečky,degenerované orbitaly mají rámečky spojené. 7s 6s 6p 5s 5p 5d 5f 4s 4p 4d 4f 3s 3p 3d 2s 2p 1s 9. Z uvedených trojic orbitalů vyberte vždy ten, který elektrony zaplní nejdříve: a. 3s, 3p, 4s b. 4p, 3d, 5s c. 4s, 3d, 3p d. 6p, 7s, 5d e. 2s, 2p, 3s f. 7d, 8s, 7p g. 4f, 6p, 5d h. 6f, 7d, 8p i. 6p, 7s, 4f Hundovo pravidlo Elektrony obsazují degenerované orbitaly (o stejné energii) nejprve po jednom, se stejným spinem. - 8 -

10. Rozhodněte, který z následujících zápisů je správný: a. b. c. d. 11. Zapište šipky (elektrony) do rámečkových diagramů následujících prvků a zapište jejich elektronové konfigurace. H 1s 2s 2p Jediný elektron vodíku je v 1s orbitalu, protože má... energii. He Dva elektrony helia mají... spin v souladu s...... principem. Li Be B Třetí elektron lithia nemůže být v 1s orbitalu. Podle Pauliho principu výlučnosti jsou v každém orbitalu maximálně... elektrony. Třetí elektron je v orbitalu s druhou nejnižší energií: v... Pátý elektron boru je v... podslupce. Může být v kterémkoli z jejich orbitalů, protože mají stejnou... C Pátý a šestý elektron uhlíku nemohou být podle... pravidla ve stejném orbitalu a mají... spin. N O F Ne Zápis elektronové konfigurace neobsahuje pouze symboly podslupek ale take počet elektronů v každé podslupce. 12. Nakreslete rámečkový diagram orbitalů křemíku 14 Si a zapište jeho elektronovou konfiguraci. 13. Zapište elektronovou konfiguraci vanadu (Z=23) a znázorněte tuto konfiguraci do diagramu, který znázorňuje, jak se elektrony párují. 14. Napište elektronovou konfiguraci polonia (Z=84). 15. Napište elektronové konfigurace pro: 28 Ni, 51 Sb, 32 Ge and 11 Na. - 9 -

16. Napište a porovnejte elektronovou konfiguraci hořčíku a vápníku. Porovnejte elektronovou konfiguraci lithia a sodíku. Jaký je vztah mezi umístěním prvku v tabulce a jeho elektronovou konfigurací? Elektronová konfigurace prvku a Periodická soustava prvků Periodická soustava prvků byla zavedena v roce 1896 ruským chemikem... Skládá se z: vertikálních...; číslo skupiny odpovídá počtu... v poslední vrstvě. horizontálních...; číslo periody odpovídá počtu..., tedy... kvantovému číslu (n) poslední slupky. Valenční elektrony = elektrony z poslední vrstvy + d nebo f elektrony z předchozí vrstvy, v tom případě, že jejich orbitaly jsou/nejsou zcela zaplněny. Valenční elektrony určují... vlastnosti prvku. 17. Níže jsou uvedeny elektronové konfigurace prvků A H (tato písmena nepředstavují chemické značky prvků): A: 1s 2 2s 2 2p 1 E: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 B: 1s 2 2s 2 2p 6 C: 1s 2 2s 1 D: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 F: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 G: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 5 H: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 5 a. Podtrhněte jejich valenční elektrony a zakreslete je do rámečkových diagramů. b. Odhadněte, které prvky jsou v téže skupině periodické tabulky. c. Umístěte prvky do tabulky. Periodická tabulka je rozdělena do... bloků. Prvky v témže bloku mají podobné vlastnosti. Mají také podobné elektronové konfigurace. - 10 -

s - prvky: I.A and II.A skupina Konfigurace valenčních elektronů: I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í p - prvky: III.A VIII.A skupina Konfigurace valenčních elektronů: d - prvky: přechodné kovy Tyto prvky mají částečně zaplněné... orbitaly, obecná elektronová konfigurace valenčních elektronů je: ns 2 (n 1)d.... f - prvky: lanthanoidy and aktinoidy Tyto prvky mají částečně zaplněné... orbitaly, obecná elektronová konfigurace valenčních elektronů je: ns 2 (n 2)f... 18. Označ v tabulce nahoře čtyři bloky prvků s, p, d, f. Vytvoření elektronové konfigurace pomocí periodické soustavy prvků 19. Odvoď elektronovou konfiguraci bromu s pomocí periodické tabulky. Br: 20. Napiš s pomocí periodické tabulky elektronovou konfiguraci: a. zinku b. india c. olova d. caesia e. niobu. - 11 -

Zápis elektronové konfigurace prvku s pomocí vzácného plynu Zápis elektronové konfigurace atomu může být zkrácen použitím konfigurace vzácného plynu. Např. 19 K: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 může být zkráceno na: 19 K:..., protože 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 je zcela zaplněná konfigurace vzácného plynu... 21. Zapište s pomocí tabulky zkrácecený zápis elektronové konfigurace: a. wolframu b. vápníku c. bismutu d. europia Excitovaný stav Má-li atom své elektrony v energeticky nejnižších stavech, říkáme, že je v... stavu. 22. Co se stane, když budeme atomu dodávat energii? O atomu, který je v energeticky vyšším stavu, než je stav základní, říkáme, že je ve stavu... Pro jeden atom existuje velký počet možných excitovaných stavů, nejvýznamější jsou... excitované stavy přeskok elektronu se uskuteční v rámci valenční vrstvy, elektron z energeticky... orbitalu skočí do prázdného energeticky... orbitalu. Počet nepárových elektronů se zvýší/sníží. Valenční excitované stavy mají významnou roli při vytváření vazeb. Např: atom uhlíku v jeho základním a excitovaném stavu: 6C: [ 2 He] 2s 2 2p 2 6C * : [ 2 He] 2s 1 2p 3 Některé atomy mají více valenčních excitovaných stavů. 16S: [ 10 Ne] 3s 2 3p 4 16S * : [ 10 Ne] 3s 2 3p 3 3d 1 16S ** : [ 10 Ne] 3s 1 3p 3 3d 2 Některé atomy nemají žádný excitovaný stav, např. fluor nemá ve valenční vrstvě d orbitaly. 9F: [ 2 He] 2s 2 2p 5 23. Napiš elektronovou konfiguraci a rámečkový diagram: a. P* b. Si* c. B* - 12 -

d. Al*. 24. Existují valenční excitované stavy dusíku, germánia a kyslíku? 25. V kolika možných valenčních excitovaných stavech se může vyskytovat atom chloru? Zakresli jejich rámečkové diagramy. Vznik iontu 26. Co se stane, budeme-li atomu dodávat stále další a další energii? 27. Jakým způsobem může atom získávat energii? Energie potřebná na odtržení elektronu z atomu v plynné fázi se nazývá...... První ionizační energie I 1 : M(g) e - +... Druhá ionizační energie I 2 : M + (g) e - +... Druhá ionizační energie je vždy vyšší/nižší než I 1 protože... Čím nižší/vyšší ionizační energie, tím snadněji se tvoří kation. Trendy v periodické soustavě prvků: 28. Nakresli Bohrův model atomu lithia a atomu draslíku. 29. Je jednodušší odtrhnout valenční elektron z atomu lithia nebo z atomu draslíku? Proč? Závěr: Směrem dolů v tabulce se ionizační energie zvyšuje/snižuje. 30. Na obrázku dole vidíš model atomu lithia. Porovnej velikosti atomů a navrhni, ktery z dalších tří modelů by mohl být modelem atomu fluoru. Zdůvodni svou odpověď. 3p + 9p + 9p + 9p + Li 31. Je jednodušší odtrhnout valenční elektron z lithia nebo fluoru? Proč? - 13 -

Závěr: Ionizační energie se zvyšuje/snižuje v periodě zleva doprava. Když atom přijme elektron, uvolňuje se energie. Její množství je vyjádřeno...... (EA) A(g) + e... (g) Čím vyšší EA tím snadněji se vytvoří... 32. Vyber správná slova v textu na základě obrázků viz výše. Směrem dolů ve skupině atom snadněji/obtížněji přijímá elektron a proto elektronová afinita roste/klesá směrem dolů ve skupině.. Směrem zleva doprava v periodě atom snadněji/obtížněji přijímá elektron a proto elektronová afinita směrem zleva doprava v periodě roste/klesá. Elektronová konfigurace iontů Řešený příklad: napiš elektronovou konfiguraci 9 F - a 20 Ca 2+. 9F - má celkem... elektronů 9 F - : 1s 2 2s 2 2p... 20Ca 2+ má celkem... elektronů 20 Ca 2+ : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s... 4p... 33. První ionizační energie lithia je 520 kj/mol,sodíku 500, draslíku 420, rubidia 400 a cesia 380 kj/mol. Vysvětli, proč se ionizační energie snižuje s rostoucím protonovým číslem. 34. V tabulce jsou uvedeny ionizační energie (v kj/mol) šesti prvků A,B,C,D, E,F. Prvek I 1 I 2 I 3 I 4 Číslo skupiny A 500 4600 6900 9500 B 420 3100 4400 5900 C 740 1500 7700 10500 D 900 1800 14800 21000 E 580 1800 2700 11600 F 710 1450 3100 4100 a. Odhadni pozici prvku (číslo skupiny) v periodické tabulce. b. Který z prvků nejpravděpodobněji tvoří ion s nábojem 3+? c. Který z prvků potřebuje nejméně energie na vytvoření iontu s nábojem 2+? 35. Napiš elektronovou konfiguraci následujících částic: Al 3+, Li +, I -, Mg 2+, O 2-, S 2- a Cl -. - 14 -

Otázky: 1. Doplň chybějící slova: Místo v atomu, kde můžeme s největší pravděpodobností nalézt elektron s určitou energií, se nazývá... Elektron v atomu je popsán čtyřmi...... První tři popisují... čtvrté popisuje chování elektronů v... poli. Hlavní kvantové číslo se značí... a určuje... elektronu, popisuje také velikost orbitalu. O dvou elektronech s tímtéž hlavním kvantovým číslem říkáme, že jsou ve stejné... Elektrony téže slupky jsou jsou rozděleny do...; každá je charakterizována různou hodnotou... kvantového čísla, které se značí... Určuje... orbitalu. Když l = 0, orbital má...tvar a značí se písmenem... Když l = 1, orbital má tvar...... a je značí se písmenem... Když n = 3, l může nabývat hodnot...,..., a..., což znamená, že ve třetí vrstvě mohou být orbitaly...,... a...... kvantovým číslem se popisuje orientace orbitalu v prostoru. Počet hodnot tohoto kvantového čísla pro dané l lze vypočítat jako:... Podslupka d má hodnotu l =..., její m může nabývat hodnot..., což znamená, že v této podslupce se vyskytuje... orbitalů. Orbitaly s totožnými hodnotami n a l se nazývají... orbitaly. Mají stejnou... Chování elektronu v magnetickém poli popisuje číslo... Nabývá hodnot buď... nebo... V podslupce l = 1 může být maximálně... elektronů, ve třetí slupce může být maximálně... elektronů. 2. Které z těchto symbolů orbitalů jsou chybné? 5s, 4d, 3f, 2p 3. Zapiš s pomocí periodické tabulky a vzácného plynu elektronové konfigurace: a. kyslíku b. jódu c. hořčíku d. draslíku e. uhlíku f. vodíku g. bismutu h. železa i. technecia Podtrhni jejich valenční elektrony a zakresli jejich rámečkové diagramy. - 15 -

4. Které z elektronových konfigurací patří prvkům z VI. skupiny periodické tabulky? a. 1s 2 2s 2 2p 2 2 3d 6 c. [Ar] 4s e. [Kr] 5s b. 1s 2 2s 2 2p 4 d. [Ar] 4s 2 3d 10 4p 6 f. [Xe]6s 2 4f 14 5d 10 6p 4 5. Jaká částice je tvořena 13 protony, 10 elektrony a 14 neutrony? 6. Napiš elektronové konfigurace: a. Sb 3+ b. Se 2- c. Br - d. C e. Al 7. Vysvětli pojem: první ionizační energie sodíku. 8. Napiš rovnice k následujícím veličinám: a. první ionizační energie draslíku b. elektronová afinita chloru c. třetí ionizační energie hliníku 9. Porovnej první ionizační energii Li and B. 10. Porovnej EA(Cl) a EA(I) 2-16 -