Temat:
Teoria atomistyczna, budowa atomu, układ okresowy
pierwiastków
Data opracowania: 11 luty 1997
Wykłady z Chemii Fizycznej 1/1
dr inż. Zbigniew Górski
Jak państwo pamiętacie ze szkoły, świat ożywiony i nieożywiony zbudowany jest z bardzo
wielu rodzajów substancji chemicznych. Substancje te możemy podzielić na dwie grupy:
- pierwiastki chemiczne,
- zwiÄ…zki chemiczne.
Związki chemiczne są substancjami złożonymi, to znaczy, że składają się z substancji
prostszych. Tymi prostszymi substancjami sÄ… pierwiastki chemiczne.
Materia
żywa nieożywiona
- człowiek - sole - gazy szlachetne
- zwierzęta - kwasy - powietrze
- mikroorganizmy - zasady - niektóre metale
- ... - tlenki - niektóre niemetale
- ... - ... - ...
- ... - ... - ...
ZwiÄ…zki chemiczne Pierwiastki chemiczne
Pierwiastki chemiczne
Jak więc nietrudno zauważyć, najprostszym chemicznym składnikiem materii jest pierwiastek
chemiczny. Każdy pierwiastek chemiczny składa się z takich samych atomów. Różne
pierwiastki chemiczne mają różne atomy.
Cóż to znaczy  równe atomy ,  różne atomy ,  związek chemiczny ?
By odpowiedzieć na to pytanie musimy sobie przypomnieć że:
- atom to najmniejsza część pierwiastka zachowująca takie same własności chemiczne jak
cały pierwiastek,
- atom składa się z dodatnio naładowanego jądra i  krążących wokół niego elektronów,
- związek chemiczny składa się z cząsteczek,
- cząsteczka chemiczna składa się z atomów, takich samych (O2, N2, Cl2 ...) lub różnych
(NaCl, Na2CO3, Na3(PO4)3 ...) pierwiastków.
Po tym małym przypomnieniu, możemy już odpowiedzieć na postawione wcześniej pytanie.
Wykłady z Chemii Fizycznej 2/2
dr inż. Zbigniew Górski
Różne atomy to atomy mające różne jądra, a co za tym idzie i różną ilość  krążących wokół
nich elektronów.
Skąd wiadomo ile elektronów ma atom dowolnego pierwiastka i jak wygląda jego jądro?
Odpowiedz
na to pytanie przy obecnym stanie wiedzy nie jest do końca możliwa, gdyż nie
mamy narzędzi pozwalających na bezpośrednią obserwację pojedynczych jąder i
towarzyszących im elektronów. By wyjść z tego impasu stworzono modele budowy atomu.
Państwo ze szkoły średniej znacie model bodowy atomu Borh a. Model ten zakłada że atom
zbudowany jest z kulistego jądra, składającego się z obdarzonych ładunkiem dodatnim
protonów i elektrycznie obojętnych neutronów. Dookoła jądra krążą poukładane na kulistych
powłokach elektrony.
W modelu Bohr a kolejne powłoki nazwano wielkimi literami wg. poniższej tabeli.
Powłoka najbliżej jądra
Nr powłoki 1 2 3 4 5 6 7 ... n
nazwa powłoki K L M N O P Q ...
liczba elektronów 2 8 18 32 50 72 98 ... 2n2
Model Borh a dobrze korespondował z powstałym na drodze analizy własności chemicznych
pierwiastków, układem okresowym pierwiastków - układem Mendelejewa.
Wykłady z Chemii Fizycznej 3/3
dr inż. Zbigniew Górski
Liczba protonów w jądrze równa liczbie elektronów krążących dookoła jądra jest równa
liczbie atomowej (nr charakteryzujący położenie pierwiastka w układzie okresowym). Ciężar
jądra, suma mas protonów i neutronów jądra jest równa masie atomowej. Liczba powłok
elektronowych posiadanych przez pierwiastek równa jest numerowi grupy w układzie
okresowym, a liczba elektronów na ostatniej powłoce elektronowej powiązana jest z
numerem grupy w której znajduje się pierwiastek.
okres
nr grupy głównej
I
II
III
IV
V
VI
VII
Liczba atomowa
Wykłady z Chemii Fizycznej 4/4
dr inż. Zbigniew Górski
Przykładowy budowy atomów:
1. Wodór.
Z układu okresowego odczytujemy:
liczba atomowa = 1
masa atomowa, (liczba masowa) = 1
Atom składa się z jądra w skład którego wchodzi 1 proton. ( 1p )
Wokół jądra krąży 1 elektron. ( 1e- )
Atom posiada jedną powłokę elektronową.
2. Hel.
liczba atomowa = 2
masa atomowa, (liczba masowa) = 4
Atom składa się z jądra w skład którego wchodzi 2 protony i 2 neutrony. ( 2p + 2n )
Wokół jądra krążą 2 elektrony. ( 2e- )
Atom posiada jedną powłokę elektronową.
3. Sód
liczba atomowa = 11
masa atomowa, (liczba masowa) = 23
Atom składa się z jądra w skład którego wchodzi 11 protronów i 12 neutronów.
(11p + 12n)
Wokół jądra krąży 11 elektronów. ( 11e- )
Atom posiada trzy powłoki elektronowe
powłoka K L M
liczba elektronów 2 8 1
Wykłady z Chemii Fizycznej 5/5
dr inż. Zbigniew Górski
4. Chlor.
liczba atomowa = 17
masa atomowa, (liczba masowa) = 35
Atom składa się z jądra w skład którego wchodzi 17 protonów i 18 neutronów.
( 17p + 18n )
Wokół jądra krąży 17 elektronów. ( 17e- )
Atom posiada trzy powłoki elektronowe
powłoka K L M
liczba elektronów 2 8 7
Model Borh a pominmo, że tłumaczył wiele znanych w momęcie jego tworzenia zjawisk, nie
wytrzymał próby czasu. Nie tłumaczy zachowania się pierwiastków grup pobocznych.
Prowadzi do kłopotliwego pytania, dlaczego na jednej powłoce może być raz 2 , raz 8, a
innym razem 32 elektrony. Prowadzi do trudności w teorii wiązań chemicznych. By wyjaśnić
sygnalizowane problemy powstawały kolejne modele budowy atomu.
Dziś stosujemy omawiany również w szkole średniej kwantowy model budowy atomu.
Model kwantowy jest rozwinięciem modelu Bohr a wykorzystującym dorobek teorii
kwantowo mechanicznej.
Model ten zauważa, że elektrony wewnątrz pojedynczej powłoki mogą różnić się
energetycznie, konsekwencją tego faktu jest wprowadzenie poziomów energetycznych,
Dotychczasowy model ulega więc rozbudowie. Powłoki mogą teraz składać się z podpowłok.
Wykłady z Chemii Fizycznej 6/6
dr inż. Zbigniew Górski
Powłoka symbol powłoki symbol podpowłoki l. elektronów l. elektronów
podpowłoki powłoki
7Q i 26 98
h 22
g 18
f 14
d 10
p 6
s 2
6P h 22 72
g 18
f 14
d 10
p 6
s 2
5O g 18 50
f 14
d 10
p 6
s 2
4N f 14 32
d 10
p 6
s 2
3M d 10 18
p 6
s 2
2L p 6 8
s 2
1K s 2 2
JÄ…dro
Wykłady z Chemii Fizycznej 7/7
dr inż. Zbigniew Górski
Opierając się na modelu kwantowym struktury elektronowe przedstawionych wcześniej
atomów pierwiastków można przedstawić następująco:
1. Wodór. 1s1
Ä™!
Powłoka K, 1e-
1. Hel. 1s2
Ä™! “!
Powłoka K, 2e-
2. Sód. 1s22s2p63s1
Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™!
1s 2s 2p 3s
Powłoka K, 2e-
Powłoka L, 8e-
Powłoka M, 1e-
3. Chlor. 1s22s2p63s2p5
Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™!
1s 2s 2p 3s 3p
Powłoka K, 2e-
Powłoka L, 8e-
Powłoka M, 7e-
Wykłady z Chemii Fizycznej 8/8
dr inż. Zbigniew Górski
Kształt orbitali.
Orbital kształt orbitalu
Z
s
X
Y
Z Z Z
p
X X X
Y Y Y
Z
Z Z
d
X
X X
Y Y Y
Z
Z
X
X
Y Y
W ATOMIE NIE MA DWÓCH ENERGETYCZNIE
TAKICH SAMYCH ELEKTRONÓW
Wykłady z Chemii Fizycznej 9/9
dr inż. Zbigniew Górski
Wartościowość, elektrowartościowość.
Analizując przedstawione wcześniej konfiguracje elektronowe, możemy zauważyć, że na
ostatniej powłoce elektronowej (powłoce walencyjnej - odpowiadającej za wartościowość
pierwiastka) ilość elektronów odpowiada numerowi grupy, w której znajduje się pierwiastek
w układzie okresowym.
1. Wodór znajduje się w pierwszej grupie i na ostatniej (zewnętrznej) powłoce ma 1 elektron,
2. Sód leżący również w pierwszej grupie ma na ostatniej powłoce też 1 elektron,
3. Chlor leżący w siódmej grupie ma na ostatniej powłoce 7 elektronów.
Do tego spostrzeżenia, nie pasuje Hel, leży w grupie opisanej jako  0 .
Cóż to znaczy?
W grupie zerowej, zebrane sÄ… gazy szlachetne (tzn. nie wchodzÄ…ce w reakcje chemiczne).
Jednak mają one ostatnią powłokę i wcale nie mają na niej  0 elektronów.
Hel 1s2
Neon 1s2 2s22p6 ostatnia powłoka
Argon 1s2 2s22p6 3s23p6
...
poza helem, który na ostatniej powłoce ma 2 elektrony, wszystkie inne posiadają na ostatniej
powłoce 8 elektronów. Te dwa (s2) lub osiem (s2p6) elektronów to warunek trwałości.
Zapamiętajmy, że gdy atom (jon) uzyskuje na zewnętrznej powłoce dwa (s2) lub 8 (s2p6)
elektronów, to osiąga stan stabilny i przestaje reagować.
Z tej nieformalnej reguły, można wyliczyć maksymalną elektrowartościowość pierwiastka w
zwiÄ…zkach chemicznych.
Jeżeli sód ma na ostatniej powłoce 1 elektron to aby uzyskać na ostatniej powłoce 8
elektronów musiałby przyjąć 7 elektronów, lub oddać 1.
Sód. 1s22s2p63s1
Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™!
1 2 2 3 3
s s p s p
Jeżeli założymy, że atom sodu jest  leniwy to raczej odda 1 niż przyjmie 7.
Jeżeli  z lenistwa będzie oddawał 1 elektron to przestanie być elektroobojętny, w tym
momencie przestajemy mówić o atomie, a zaczynamy mówić o jonie (jon posiada ładunek).
Jon ten posiada ładunek +1. Mówimy, że sód jest +1 wartościowy.
Podobnie ma się sprawa z innymi pierwiastkami. Te które oddają ( z lenistwa ) 2 lub 3
elektrony, tworzą jony o ładunku +2 lub +3. Mówimy, że są +2 lub +3 wartościowe.
Wykłady z Chemii Fizycznej 10/10
dr inż. Zbigniew Górski
Zastanówmy się teraz nad postępowaniem  leniwego atomu posiadającego na ostatniej
powłoce 7 elektronów (np. chlor), to zauważymy, że taki  leniuch
Chlor. 1s22s2p63s2p5
Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™!
1s 2s 2p 3s 3p
raczej przyjmie 1 elektron niż rozda 7. Utworzy więc jon o ładunku -1,
jego wartościowość wyniesie -1.
Podobnie będzie z pierwiastkami posiadającymi 6 lub 5 elektronów na ostatniej powłoce.
Uzupełnią one elektronami ostatnią powłokę do ośmiu, tworząc jony o ładunku -2 lub -3,
mówimy, że są one -2 lub -3 wartościowe.
Co jednak będzie z pierwiastkami posiadającymi na ostatniej powłoce 4 elektrony?
Im przecież tak samo łatwo oddać jak przyjąć 4 elektrony dające oktet (8 elektronów).
Tych wartościowości będzie się trzeba nauczyć. Lub wyliczać na podstawie znajomości
wzorów tworzonych przez nie związków z pierwiastkami, których wartościowość możemy w
sposób pewny (bezbłędny) przewidzieć z  leniwego zachowania się pierwiastków.
Spróbujmy określić wartościowość węgla.
Węgiel wchodzi w skład metanu o wzorze CH4. Jak wyliczyć wartościowość węgla?
Dopiszmy do wzoru wartościowości pierwiastków.
Wartościowość węgla
1+
Cx H4
wartościowość wodoru
liczba atomów wodoru w cząsteczce
Pamiętamy, że cząsteczka chemiczna musi być elektroobojętna a więc ładunek,
wartościowość węgla musi równoważyć ładunek (iloczyn liczby atomów wodoru i jego
wartościowości ) to znaczy, że:
( )
1Å" X + 4 Å" + 1 = 0
[]
X =-4
Wykłady z Chemii Fizycznej 11/11
dr inż. Zbigniew Górski
Spróbujmy jeszcze obliczyć jaka jest wartościowość węgla w dwutlenku węgla.
Wzór dwutlenku węgla:
CO2
wartościowość tlenu wynosi -2
możemy więc zapisać ten wzór w formie wygodnej do obliczeń jako
X 2-
C O2
tworzymy więc równanie
(- )
1Å" X + 2 Å" 2 = 0
[]
X =+4
Ten z pozoru szokujący wynik (węgiel -4 lub +4 wartościowy) dowodzi że pierwiastek
posiadający na ostatniej powłoce 4 elektrony może równie dobrze oddać jak i przyjąć 4
elektrony.
Jeżeli spotka atomy posiadające elektrony  do rozdania to je przyjmie, jeżeli spotka atomy
 pragnące przyjąć elektrony to odda swoje, bo jest leniwy i jest mu zupełnie obojętne co
zrobi, dopasuje swoje  postępowanie do tego, kogo spotka.
Metale i niemetale.
Ucząc się chemii często staniecie państwo przed pytaniem typu CZY WAPC
JEST
METALEM, CZY MOŻE ...
By na nie poprawnie odpowiedzieć trzeba zapamiętać że te pierwiastki które z  lenistwa
chcą oddać elektrony są metalami, te które chcą przyjąć elektrony są niemetalami.
Budowa związków chemicznych wzory strukturalne.
Proszę państwa w szkole nauczyliśmy się przedstawiać substancje chemiczne na dwa
sposoby:
- przy pomocy wzoru sumarycznego {np. Na2SO4, K3PO4, NH4Cl, Cu3(PO4)2, CH3COOH},
- przy pomocy wzorów strukturalnych np.
K O
Na O O
K O P O
S
K O
Na O O
...
Oba sposoby prezentacji wzorów mają za zadanie pokazać jakie atomy pierwiastków tworzą
czÄ…steczkÄ™ zwiÄ…zku chemicznego. Wzory strukturalne pokazujÄ… ponadto jak sÄ… te atomy
między sobą powiązane.
Państwo intuicyjnie rozumiecie pojęcie  powiązane .
Cóż to naprawdę znaczy, co wiąże atomy w cząsteczki?
By na te pytania odpowiedzieć musimy na chwilę wrócić do omawianej wcześniej budowy
atomu. Mówiliśmy że atomy dążą do tego by mieć na ostatniej powłoce 8 elektronów i, że
Wykłady z Chemii Fizycznej 12/12
dr inż. Zbigniew Górski
dążenie to jest tak silne, że chętnie zabiorą lub oddadzą elektrony innym atomom byle tylko
zbliżyć się do upragnionego celu jakim jest  oktet elektronów walencyjnych . Atomy mogą
ten cel osiągnąć na kilka sposobów:
- bez żadnych zabiegów mają już 8 elektronów walencyjnych (gazy szlachetne),
- pierwiastek posiadający nadmiarowy elektron (np. Na) odda go pierwiastkowi, któremu
brakuje elektronów (np. Cl)
Sód. 1s22s2p63s1
Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! “!
1 2 2 3
s s p s
Chlor. 1s22s2p63s2p5
Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™!
1s 2s 2p 3s 3p
Aby taka wymiana byÅ‚a możliwa, przekazywany elektron musi mieć spin (“!)
przeciwny do spinu niesparowanego elektronu, znajdującego się na ostatniej powłoce
w atomie chloru.
W wyniku takiego przekazania elektronu, powstanÄ… dwa jony, dodatni jon sodu Na+ i
ujemny jon chlorkowy Cl-.
JON sodowy. 1s22s2p6 Na+
Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “!
1 2 2 3
s s p s
JON chlorkowy. 1s22s2p63s2p6
Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “!
1s 2s 2p 3s 3p
Jony przeciwnie naładowane przyciągają się i dzięki temu mogą tworzyć zespół dwu
pierwiastków - związek chemiczny.
Jak państwo dostrzegacie elektrony lubią być  sparowane i to właśnie to upodobanie
jest powodem dla którego atomy wchodzą w związki chemiczne.
Wykłady z Chemii Fizycznej 13/13
dr inż. Zbigniew Górski
Atomy posiadające niesparowane elektrony mogą utworzyć parę elektronów również
przez założenie spółki, do której każdy z nich da po jednym niesparowanym
elektronie, w wyniku czego elektrony utworzą parę elektronową. Ponieważ my już
wiemy, że elektrony poruszają się wokół jąder z bardzo dużą szybkością para ta będzie
w każdym momencie należała do obu współwłaścicieli, a więc będzie obiegała nie
jedno jądro a oba. Fakt uwspólnienia elektronów będzie tym co tworzy w tym
wypadku zwiÄ…zek chemiczny.
Tego typy wiązania występują np. w cząsteczkach gazów w związkach organicznych
...
Rozpatrzmy jak dojdzie do utworzenia czÄ…steczki Cl2.
Chlor. 1s22s2p63s2p5
Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™!
1s 2s 2p 3s 3p
-
Chlor. 1s22s2p63s2p5
Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “! “! Ä™! “! Ä™! “! Ä™! “!
1s 2s 2p 3s 3p
Można by powiedzieć, że atomy chloru bardzo szybko zamieniają się posiadanym
niesparowanym elektronem, dzięki czemu każdemu z nich wydaje się, że ma wprawdzie
mniej niż dwa ale może mieć swój i pożyczony (czyli więcej niż jeden), a to już wiąże.
- Trzecim sposobem w który można stać się posiadaczem brakujących elektronów
walencyjnych jest jeszcze większe uwikłanie się w pożyczki. Jeżeli można było pożyczać
jeden niesparowany elektron to dlaczego nie dwa i to najlepiej jako gotowÄ… parÄ™
elektronów.
Taka para będzie oczywiście w mniejszym stopniu należała do pożyczającego niż do
właściciela, ale może pomóc pożyczającemu w dążności do uzyskania oktetu. Sytuacja
taka również wiąże pożyczającego z pożyczającym - powstaje związek chemiczny.
Te trzy sposoby tworzenia par elektronów w oktetach walencyjnych noszą swoje nazwy:
1. przekazanie elektronu z utworzeniem przyciągających się jonów nazywamy wiązaniem
jonowym,
2. uwspólnienie elektronów (każdy daje po jednym) nosi nazwę wiązania atomowego,
3. Wypożyczenie gotowej pary elektronów nazywamy wiązaniem koordymacyjnym.
Teraz gdy powtórzyliśmy sobie znane nam rodzaje wiązań, trzeba by odpowiedzieć na
pytanie czy to już wszystkie możliwe wiązania?
Odpowiedz
jest wymijająca I TAK I NIE. Otóż przedstawione tu sytuacje są sytuacjami
krańcowymi, bo czyż wspólnicy zawsze się lubią, czy są równie silni, ... . Państwo z życia
Wykłady z Chemii Fizycznej 14/14
dr inż. Zbigniew Górski
wiecie że czasami tak, ale zwykle nie, zwykle ktoś dominuje. Tak również będzie w świecie
atomów. Prawda o wiązaniach jest proszę państwa taka że czasami występują zaprezentowane
wcześniej rodzaje wiązań i my dla uproszczenia sobie życia uważamy że istnieją tylko takie
wiązania. Naprawdę jest bardzo wiele rodzajów wiązań, płynnie przechodzących od tego co
nazywamy wiÄ…zaniem jonowym poprzez to co nazywamy wiÄ…zaniem atomowym, do tego co
nosi nazwÄ™ wiÄ…zania koordynacyjnego.
Proszę państwa kolejnym pytaniem które nasuwa się przy rozważaniach na temat wzorów
substancji chemicznych, to problem jak wyglądają cząsteczki chemiczne? Czy są płaskie jak
na rysunkach wzorów strukturalnych? Dlaczego pojedyncze cząsteczki utrzymują się razem
dając to co znamy z życia codziennego, kawałki metali, skały, zwierzęta, ludzi? Przecież
podobno doskonała istota człowiek by połączyć ze sobą dwie deski potrzebuje sznurka,
gwoz
dzia lub śruby. Co pełni rolę sznurka w świecie cząstek?
Na tę grupę pytań można odpowiedzieć przypominając sobie o modelu kwantowym budowy
atomu i o teorii orbitali.
Otóż elektrony krążące wokół jądra pierwiastka tworzą orbitale atomowe. Z chwilą gdy
atomy wejdą w skład związków chemicznych elektrony zaczynają być  pożyczane , a więc
zaczynają poruszać się wokół więcej niż jednego jądra atomowego. Współcześnie mówimy że
tworzą orbitale molekularne. Tworzą pewną strefę w której można je napotkać wokół
czÄ…steczki.
Podobnie jak było to w przypadku orbitali molekularnych można obliczyć kształt tych stref i
przedstawić go graficznie np.
+
+
Na podstawie znajomości rozkładu ładunków w orbitalach molekularnych możemy
przewidzieć kształt cząsteczki związku chemicznego i kąty pomiędzy wiązaniami w
czÄ…steczce.
Państwo wybaczą, że ze względu na szczupłość czasu nie będę nawet próbował opowiedzieć
jak się to robi. Proszę natomiast byście mi Państwo uwierzyli, że cząsteczki chemiczne bardzo
rzadko są płaskie i że wiązania chemiczne równie rzadko tworzą linię prostą. Myślę że będzie
państwu łatwiej w to uwierzyć gdy popatrzycie sobie na rzeczywisty świat - czy on jest
płaski, a przecież pełen jest cząsteczek związków chemicznych.
Teraz przyszedł czas na odpowiedz
na pytanie, dlaczego czÄ…steczki trzymajÄ… siÄ™ razem
pomimo, że nie są zbite gwoz
dziem czy zwiÄ…zane sznurkiem.
Wykłady z Chemii Fizycznej 15/15
dr inż. Zbigniew Górski
Myślę że już państwo czujecie odpowiedz
.
Jeżeli obok siebie w dostatecznie bliskiej odległości znajdzie się wiele cząsteczek to owo
wypożyczanie może przybrać cechy epidemii. Ponieważ wszystkie elektrony są elektronami i
nie są pomalowane na różne kolory, nie można powiedzieć który atom, czy cząsteczka była
pierwotnym właścicielem elektronu. Być może pożyczamy sąsiadowi wcale nie nasz elektron
a elektron innego sąsiada, a może nawet nie jego elektron a tylko elektron dalekich
znajomych naszego sąsiada, tak dalekich, że może oni pożyczyli go od nas a my niewiedząc
że to nasz pożyczamy go dalej. Ta epidemia pożyczania, uwspólniania, to siła utrzymująca
cząsteczki w większych grupach. Taki nieskomplikowany model sił spójności obowiązuje np.
w metalach, ma on jeszcze jeden uboczny skutek, można temu szaleństwu pożyczania nadać
pewne cechy uporządkowania, określić kierunek, od kogo pożyczamy i komu pożyczamy
jeśli będzie to obowiązywało wszystkie atomy (cząsteczki) to będziemy mieli do czynienia z
tym co nazywamy przepływem prądu elektrycznego.
Jak więc państwo widzicie świat w jakimś sensie poddaje się dążności elektronów do
tworzenia par, które to lubią występować w oktetach na powłokach walencyjnych. Elektrony
te utrzymują w całości atomy pierwiastków, cząsteczki związków chemicznych jak i
odpowiadają za powstawanie dużych skupisk atomów lub cząsteczek obserwowanych przez
nas jako materia.
Wszystkie dotychczasowe rozważania dotyczyły losów elektronów, a my przecież wiemy że
jest jeszcze i jądro pierwiastka, że ma ono ładunek i że nie jest ono dodatnio naładowaną
kulkÄ….
Jaka jest więc jego rola w budowie świata?
Jeżeli popatrzelibyśmy na jądro okiem XIX wiecznego chemika to jego jedyną rolą było by
zobojętnianie ładunków elektronów. W jakimś sensie można by i dziś pozostać przy tym
zdaniu, wprawdzie jądro nie wpływa bezpośrednio na przebieg procesów chemicznych jednak
w istotny sposób określa z jakim mamy do czynienia pierwiastkiem, a więc to co zwykło się
uważać za fizykę w subtelny sposób łączy się z chemia. Ta trudność rozdziału fizyki i chemii
z którą tu spotykamy się po raz pierwszy (a widzieliśmy ją już przy okazji poznania natury
prądu elektrycznego) doprowadziła do powstania działu nauki nazywanego Chemią Fizyczną.
W dalszym naszym wykładzie zobaczycie Państwo więcej miejsc, gdzie fizyka i chemia tak
ściśle się zazębiają, że nie ma możliwości rozpatrywać ich osobno.
Dość gadulstwa wróćmy do roli jądra atomu w przyrodzie.
By zrozumieć zjawiska wynikające z obecności jąder atomów i zachodzących w nich
przemian zastanówmy się najpierw nad budową (strukturą) jądra.
Wykłady z Chemii Fizycznej 16/16
dr inż. Zbigniew Górski