Budowa atomu

Doświadczenie Rutherforda-odkrycie jądra atomowego
Nukleony-Skł. jądra atomowego(protony i neutrony)
Bohr wykorzystał w swojej teorii model Rutherforda oraz teorię kwantów Plancka
wykazał że energia jest emitowana pewnymi porcjami zwanymi kwantami
Foton- kwant energii świetlnej Energia Fotonu => E=hV <= stała Plancka
Postulaty Bohra
1. Elektron moż poruszać się tylko po orbitach o określonym promieniu w ten sposób elektron nie traci ani nie zyskuje energii osiąga stan w którym energia jest najmniejsza => stan podstawowy, stacjonarny
2.Podczas przechodzenia elektronu z jedenej orbity na drugą jest pochłaniana lub emitowana energia E=E 2 - E 1 = hV
***Im dalej elektron znajduje się od jądra tym jego energia jest większa***
Podczas powrotu elektronu na orbitę stacjonarną powstaje tzw widmo liniowe w którym zaznaczone są linie odpowiadające wartości energii.
Liczba atomowa (Z) - a) określa liczbę protonów a tym samym elektronówzawrtych w jądrze b) wyznacza położenie pierwiastka w układzie okresowym c)stanowi nr porządkowy pierwiastka
Liczba masowa (A) - określa sumę protonów i neutronów w jądrze
###Izotopy - odmiany tego samego pierwiastka mające tą samą ilość protonów, różnią się ilością neutronów
np. Izotopy wodoru Prot, Deuter, Tryt
Masa atomowa pierwiastka jest średnią masą wynikającą z procentowej zawartości izotopów. Masy atomowe na ogół nie są liczbami całkowitymi. Liczby masowe są zawsze liczbami całkowitymi.
Nuklid - Zbiór identycznych atomów (np.Prot, Deuter,Tryt)
Pierwiastek - zbiór atomów o tej samej liczbie atomowej
mat= ( %m1A1 + %m2A2 + ... ) : 100%
%m1(2)3 - procentowa zawrtość izotopa
mat - średnia masa atomowa
A1(2)3 - masa atomowa izotopów równa liczbowo liczbom masowym
Elektron w atomie zajmuje określony stan kwantowy. w pewnych warunkach elektron zachowuje się ;nie jak cząstka materialna ale jak fala elektromagnetyczna
Obszar orbitalny- obszar wokół jądra atomowego w którym istnieje największe prawdopodobieństwo występowania elektronu
Orbital- funkcja określająca przestrzeń największego prawdopodobieństwa występowania elektronu w atomie
W Chemii kwantowej stan elektronu opisuje się za pomocą funkcji falowej psi zwanej orbitalem kwantowym
###Liczby kwantowe
n - główna liczba kwantowa n = 1,2,3,4.... n - odpowiada kolejnym powłokom elektronowym .
***Wszystkie stany kwantowe o jednakowej wartości głównej liczby kwantowej tworzą zbiór , który nazywamy powłoką elektronową. Liczbę stanów kwantowych (maxymalną liczbę elektronów w powłoce określa wzór 2n-do kwadratu***
l - orbitalna liczba kwantowa,określa liczbę podpowłok w danej powłoce
***Wszystkie stany kwantowe o tej samej wartości głównej i tej samej ilości orbitalnej wartości tworzą orbitaln zbiór zwany podpowłoką elektronową.***
Podpowłoki:
s - nie ulega rozszczepieniu odpowiada jej 1 orbital typu s
p - rozszczepia się na 3 orbitale px , py , pz
d - rozszczepia się na 5 orbitali
f - rozszczepia się na 7 orbitali
Na każdym orbitalu mogą znajdować się maxymalnie 2 elektrony stąd liczba stanów kwantowych w podpowłokach kolejno wynosi
s 2 p 6 d 10 f 14
Liczba stanów kwantowych w podpowłoce wynosi 4l + 2
Magnetyczna liczba kwantowa m - określa ilość orbitali
np. n = 2 l = 0,1 m = -1,0,1
Spinowa liczba kwantowa - opisuje moment własny elektronu który z pewnym przybliżeniem można powiązać z obrotem elektronów wokół własnej osi
Spin ma 2 orientacje w przestrzeni
Zakaz Pauliego - W atomie nie mogą się znajdować 2 elektrony o wszystkich identycznych liczbach kwantowych , muszą różnić się przynajmniej spinem.
Elektrony o przeciwnej orientacji spinu nazywami elektronami sparowanymi
Elektrony sparowane są opisywane jednakowymi wartościami ; głównej , orbitalnej i magnetycznej liczby kwantowej , a różnymi magnetycznymi spinowymi liczbami kwantowymi
Konfiguracja elektronowa - Przyporządkowanie elektronów w atomie określonym powłokom i podpowłokom
Reguła Hunda - Najkorzystniejsze jest takie zapełnienie poziomów energetycznych aby liczba elektronów niesparowanych była jak największa
Elektrony niesparowane mają takąsamą orientację spinu.

#Pierwiastki leżące w pierwszej grupie na podpowłoce s (niezależnie od nr powłoki)mają 1 elektron
#Pierwiastki leżące w drugiej grupie w podpowłoce s niezależnie od ilości podpowłok mają 2 elektrony
#Elektrony znajdujące się na ostatniej powłoce nazywamy elektronami walencyjnymi.
#Pierwiastki leżące w grupach od 13 do 18 zapełniają elektronami podpowłokę p
#Ze względu na powtarzającą się okresowo podobną konfigurację elektronową podzielono pierwiastki na tzw. bloki (energetyczne)
I i II grupa => pierwiastki bloku s
XIII do XVIII => pierwiastki bloku p
III do XII => pierwiastki bloku d
Aktynowce i Lantanowce => pierw. bloku f

Czynnikiem który decyduje o trwałości jądra obok stosunku liczby neutronów do liczby protonów ( pow. 1,55-pierw. promieniotwórcze) jest jego masa. Jądra o dużych liczbach masowych są nietrwałe bezwzględu na stosunek liczby n do p.
Jądra o dużej masie dąrząc do przemainy w jądra trwałe o mniejszej masie emitują cząstki alfa ; nie jest znane żadne jądro atomowe o liczbie masowej wyższaj niż 209. Najcięższym trwałym jądrem atomowym jest jądro izotopu Bizmutu 83 i liczbie masowej 209 Bi

Reguła przesunięć Sadde'go - Fajansa
Jeżeli jądro atomowe pierwiastka emituje promieniowanie alfa to tworzy się jądro nowego pierwiastka o liczbie atomowej mniejszej o 2 i o liczbiemasowej mniejszej o 4

Jeżeli jądro atomowe pierwiastka emituje promieniowanie Beta to tworzy się jądro nowego pierwiastka o liczbie atomowej większej o 1 i tej samej liczbie masowej