- atomy =stavební částice, z nichž jsou vybudovány látky
- pojmenování- Řecko, 5. století př. n. l., atomy z nabitého jádra obklopeného elektrony (E. Rutherford, 1911)
Elektrony
- tvoří elektronový obal atomu
Elektronový obal
- jako celek elektroneutrální
- hmotnost- menší než 1% hmotnosti atomu, velikost- poloměr asi 10-15 m
Atomové jádro
Složení atomového jádra
- 2 druhy mikročástic- protony, neutrony (společně nukleony)
- nukleonové (hmotnostní) číslo (A) – počet nukleonů v jádře
- protonové (atomové) číslo (Z)- počet protonů
- neutronové číslo (N)
- A=N+Z
Nuklidy, Izotopy
- nuklidy= látky, jejichž atomová jádra mají nejen určitý stejný počet protonů, ale také určitý stejný počet neutronů
- např. nuklid 12C = A je 12 a Z 6
- označení nuklidů- A-horní index, Z- dolní vlevo u symbolu
- 168O
- izotopy= nuklidy se stejným protonovým a různým nukleonovým číslem
- 17O, 18O- izotopy
- 18O, 12O- nuklidy
Izobary
- atomy různých prvků se stejným A
- 4019K, 4020Ca
Izotony
- atomy různých prvků se stejným počtem neutronů
- 3014Si, 3115P, 2316S (16n)
RADIOAKTIVITA
- =nestálá atomová jádra nuklidů se samovolně přeměňují na jiná a vyzařují přitom pronikavé neviditelné záření
- asi 50 radionuklidů v přírodě (radioaktivních nuklidů)
- záření alfa- proud rychle letících (asi 10% rychlosti světla) jader atomu helia, má silné ionizační účinky
- záření beta- proud elektronů jejichž rychlost je i 99% rychlosti světla→ tyto elektrony při přeměně beta se uvolňují v jádře z neutronů, ze kterých se stanou protony.. stokrát pronikavější, menší ionizační účinky
- záření gama- nejpronikavější, řídí se časovým zákonem
JADERNÁ ELEKTRÁRNA
THOMPSONŮV MODEL ATOMU (PUDINKOVÝ MODEL)
RUTHERFORDŮV MODEL ATOMU
- planetární
- objev jádra
- odstřelování částic alfa na Au folii
BOHRŮV MODEL ATOMU
Elektronový obal atomu
Elektrony e-
- částice se záporným nábojem
- počet e- roven počtu p+
Elektronová hustota
- hodnota pravděpodobnosti výskytu elektronu v daném místě
Orbital
- oblast nejhustšího rozložení e- kolem jádra
- charakterizován 3 kvantovými čísly
Stavba orbitalu
- slupka (e- se stejným hlavním kvantovým číslem) – e- vrstva
- podslupka (e-se stejným hlavním a vedlejším kvantovým číslem)-degenerované orbitaly
Složení orbitalu
- e- ve valenční vrstvě (nejvýše položená vrstva) – valenční e-
Vlastnosti orbitalu
- Hlavní kvantové číslo n =1
- energie atomu
- elektronová slupka
- Vedlejší kvantové číslo l= n-1
- tvar orbitalu
- energie orbitalu
- s, p, d, f
- Magnetické kvantové číslo m=-l,…0,…+l
- orientace robitalu v prostoru
- Spinové kvantové číslo s=+-1/2
- rotace e-kolem vlastní osy
Typy orabitalů
- s orbital
- kulově symetrický
- pro n jen jeden orbital
- p orbital
- pro dané n tři orbitaly p
- d orbital
- pro dané n pět orbitaů d
- f orbital
- pro dané n sedm f
Výstavba e-
- Princip minima energie
- Základní stav je stav o nejnižší energii. Jakýkoliv stav o vyšší energii než je stav základní se nazývá excitovaný stav.
Excitace
- přechod valenčních e- ma vyšší energetickou hladinu
- atom značen *
Pauliho vylučovací princip- V daném orbitalu se mohou nacházet nejvýše 2 e- s opačným spinovým číslem.
Hundovo pravidlo- Orbitaly se stejnou E se obsazují nejdprve po jednom e- se stejným spinovým číslo a potém se přidá e- s opačným spinem ke každému.
Výstavbový princip
- Orbitaly s nižší E se zaplňují dříve než orbitaly s vyšší E.
- Nejprve se zaplňují orbitaly se součtem meněím než n+1, v případě rovnosti součtu orbitaly s menším n.
- 1s, 2s, 2p, 3p, 4s, 5s, 4d, 5p, 6sm 4f
Ionizace
- příjme – li atom dostatečné množství E, m.že jeden/více e- z poslední vrsty odevzdat
- Na0 → Na+
- Ionizační E I (kJ/mol)
- energie nutná k odtržení e- z atomu v plynném stavu
- čím nižší E e- v atomu (blíž k jádru), tím větší ionizační E na odtržení
Elektronová afinita
- míra schopnosti přijímat e-
- E uvolněná při vzniku aniontu z atomu v plynném stavu
- atomy snadno tvořící anionty mají velkou e- afinitu