Wykład z dnia 25.02.2013 roku.

1.Przemiany fizyczne związane są ze zmianą stanu skupienia i substancji.. Dzieje się to najczęściej pod wpływem temperatury lub ciśnienia. Np.; topnienie lodu.

Gaz (resublimacja) ->ciecz

Ciecz(krzepniecie) -> ciało stałe

Ciecz(parowanie) ->gaz

Ciało stałe (topnienie) ->ciecz

Ciało stałe(sublimacja -> gaz

2. Podstawowe różnice miedzy mieszaniną a związkiem chemicznym:

Mieszanina powstaje. W wyniku zmieszania 2 lub większej ilości substancji. Związek powstaje na drodze odpowiednie przemiany fizycznych. Muszą wytworzyć się wiązania chemiczne.

W mieszaninie składniki zachowują swoje własności, a w związku następuje zmiana składu, a wiec właściwości są całkowite inne niż substancji, z których powstaje.

Bardzo łatwo można przywrócić poszczególne składniki do pierwotnego stanu. W przypadku związku chemicznego można rozłożyć związek, ale wymaga to już zewnętrznych czynników, np. temperatury, prądu, lub światła. Odtworzenie substancji prosty za pomocą prostych metod jak przy powstawaniu nie jest możliwe.

3.Budowa atomu.

Atomy różnych substancji różnią się względem siebie, z czego wynikają różne właściwości chemiczne.

Pierwszy model atomu (Joseph Thomson), to model „ciastka z rodzynkami”. Ładunki są rozmieszczone są mniejwiecej w równomierny sposób. Drugi model to model Ernesta Rutherforda. Ostatni model Bora jest najbliższy poglądu dzisiejszych.

Atom jest najmniejsza częścią, zbudowany z jądra, które zawiera dwa rodzaje cząsteczek elementarnych dodatni (protonów) w jądrze oraz neutronów(obojętne).Elektrony poruszają się w przestrzeni otaczającej jądro.

Protony i neutrony noszą wspólną nazwę nukleonów.

4. Właściwości cząstek elementarnych:

Protony(ładunek dodatni) i Neutrony (ładunek zerowy) są zbliżone masą. Natomiast Elektrony(ładunek ujemny) masa jest znacznie mniejsza niż protonu cz neutronu (1800 razy mniejsza). Masa atomu skupiona jest w jego jadrze.

Kwarki to obok leptonów cząstki elementarne budujące materie. Protony i neutrony są zbudowane z kwarków dolnych(down) i górnych(up.), które oddziałujące ze sobą za pomocą niemetalowych cząsteczek zwanych, gluonami. Proton -2 górne, i 1 dolny; neutron: 1 górny i 2 dolne

5.Opis atomu pierwiastka

Pierwiastek chemiczny char jest odpowiednim symbolem chemiczny: liczbą atomową Z oraz liczbą masową A

Liczba masowa to łączna liczba atomów – protonów i neutronów w jądrze. (Jest liczba na górze nad symbolem po lewej stronie)

Liczba atomowa to liczba, która podaje liczbę protonów znajdująca się w jadrze danego pierwiastka. (Jest liczba Nadole pod symbolem po lewej stronie)

Atomy różnych pierwiastków różnią się od siebie. Zawierają różne ilości protonów w jadze, a zatem charakteryzowane są przez inna liczbę atomową.

Mając podaną liczbę masową i liczbę atomową możemy obliczyć liczbę neutronów, jako różnicę: N=A-Z

Np.; Jądro atomu chloru zawiera 17 protonów i 35 -17= 18 neutronów.

6. Izotopy.

Izotop – jądra atomów o takiej samej liczbie atomów(Z) a różnej liczbie masowej(A). Wiele pierwiastków występujących w przyrodzie posiada izotopy np.; wodór, węgiel, Azot, krzem, siarka, potas, wapń, ołów. Np.; Jądra atomu węgla: 12C- 6 protonów i 6 neutronów; a węgla: 14C- 6 protonów i 8 neutronów.

7. Masa atomowa, masa cząsteczkowa.

Atomy i cząsteczki maja małe rozmiary i bardzo małe masy. Największy jest atom Franzu( średnica 270pm) wodór(32pm).

Jednostka masy atomowej unit(u) 1u=1/2masy atomu 12 C= 1, 661*10^24g ; 1g-6, 022045*10^23 u.

Masa atomowa jest masą atomu wyrażoną w jednostkach masy atomowej [u[. Np.; wodoru – 1, 008; żelaza – 55,847.

Suma mas atomowych atomów wchodzących w skład cząsteczki nosi nazwę masy cząsteczkowej np.; masa cząsteczkowa krzemu siarkowego(VI) = 2*1, 008u+32, 07u+4*16, 00u =98, 09 u

8. Mol

Mol jest to taka ilość substancji, która zawiera tyle samo drobin atomów, cząsteczek lub jonów, ile zawiera 12, 00g węgla 12C. Ta liczba drobin zawarta w jednym molu dowolnej substancji jest równa liczbie Avogadra. Wynosi 1 mol = 6, 022045 *10^23 drobin.

Masa 1 mola substancji to masa molowa. Symbolem masowej jest M, a jednostką jest g* mol^3.

9. Prawa:

Prawo zachowania materii. W układzie zamkniętym ogólna masa produktów powstających w dowolnej reakcji chemicznej jest równa masie substratów wziętych do reakcji. Obecnie wiedząc, że masa może przechodzić częściowo w energie Lub całkowicie i na odwrót układzie zamkniętym suma masy i energii jest wielością stała i nie zależy od zmian zachodzący wewnątrz układu suma: E+mc^2=cons

Prawo stałości składu związku chemicznego- pierwiastki tworząc dany związek chemiczny łącza się w stałych stosunkach wagowych, co oznaczę ze skład chemiczny danego związku jest stały, ściśle określony i nie zależy od sposobu powstania tego związku

Prawo wielokrotności mas, jeżeli dwa pierwiastki są zdolne tworzyć ze sobą więcej niż jeden związek chemiczny to na stałą ilość jednego pierwiastka przypada różna ilość drugiego pierwiastka. Ilości te pozostają do siebie w stosunku niewielkich liczb całkowitych np.; w tlenkach, CO i CO₂ ma taka samą masę węgla(12g) przypada odpowiednio 16 g i 32 g, co oznacza prosta proporcję 1:2.

Prawo stałych proporcji objętościowych, – jeżeli w reakcji uczestniczy kilka reagentów gazowych to reagują one ze sobą w ściśle określonych proporcjach objętościowych, wyrażających się niewielkimi liczbami całkowitymi (równymi współczynnikom stechiometrycznym w równaniu reakcji. Np.; gazowy wodór reaguje z gazowym tlenem zawsze w stosunku objętościowym 2:1.

Prawo Avogadra (dtc substancji gazowych) – w równych objętościach różnych gazów w tych samych warunkach ciśnienia i temperatury znajdują się jednakowe liczby cząsteczek.

Objętość molowa gazu to objętość, jaką zajmuje 1 mol gazu w określonych warunkach ciśnienia i temperatury V_mol=M/p; gdzie M- masa molowa, p- gęstość gazu

W warunkach normalnych (T=0*C,=273K) p=1012hPa; objętość molowa dowolnego gazu wynosi 22, 4 dm³

10. Elektronowa struktura atomów.

W każdym obojętnym atomie ilość elektronów równa jest liczbie atomowej, a wiec równa jest ilości protonów w jądzę. Od liczby i rozmieszczenia elektronów w atomie zależą jego właściwości chemiczne oraz niektóre właściwości fizyczne. Zachowania elektronów w atomie nie można opisać w oparciu o klasyczną mechanikę Newtona.

Postulat de Broglie’a

11. Liczby kwantowe: (5 liczb)

N( główna) wartości: 1, 2, 3… do nieskończoność. Znaczenie: opisuje energię elektronu, a w praktyce oznacza numer jego orbity (powłoki elektronowej),

L (poboczna) wartości: 0, 1, 2, 3… n-1do n. Znaczenie: oznacza wartość bezwzględną orbitalnego momentu pędu, którą obliczyć można używając relacji, a w praktyce oznacza numer podpowłoki, do której przypisany jest elektron,

M magnetyczna wartości od –l..0..l do 2l+1 Znaczenie: opisuje rzut orbitalnego momentu pędu na wybraną oś,

S(spinowa) wartość: ½ do 1. Oznacza spin elektronu, stały dla danej cząstki elementarnej i w przypadku elektronu wynoszący 1/2 (ze względu na stałą wartość tej liczby kwantowej jest ona niekiedy pomijana),

Ms ( magnetyczna spinowa) wartość: -1/2 i +1/2do 2. Rozróżnia się za jej pomocą elektrony względu (pokazuje, w którą stronę skierowany jest spin, danej cząstki elementarnej (tu elektronu).)

Orbital jest to przestrzeń o największym prawdopodobieństwu znalezienia elektronu.