Motto wieczoru: ,,Proszę brać się do nauki aby lepiej zgłębić tajniki tej magicznej sztuki!”

Dygresja do wykładu wcześniejszego

Zadanie:

U babci w piwnicy znaleziono tajemniczą butelkę 0,5l z napisem 12N AuCl₃. Czy gra jest warta świeczki?

Układ okresowy

Pytania egzaminacyjne

1. Wymienić pierwiastki takiej i owakiej grupy. Podać konfigurację elektronową oraz stopnie utlenienia.

2. Omówić właściwości pierwiastków danej grupy układu okresowego.

3. Podać własności jakiegoś pierwiastka metal/niemetal omówić rozpowszechnienie, otrzymywanie, sposoby wykrywania, znaczenie ekologiczne, znaczenie gospodarcze i całą resztę, jakieś reakcje, wzory itp. (odpuścić sobie lantanowce i aktynowce)

Rys historyczny

1869 rok - Prawo okresowości: własności pierwiastków zmieniają się w sposób okresowy w miarę wzrostu masy atomowej (we współczesnym prawie okresowości mówimy o liczbie atomowej).

Budowa materii

• 1911 Model atomu Rutherforda - układ planetarny dodatnie naładowane jądro i elektrony krążą po orbitach

• 1913 Model atomu Bohra - jak wyżej, tylko że wprowadził pojęcie kwantowania, jak elektron zmienia orbitę z wyższej na niższą to oddaje energię E=hf.
  Ciekawostka: Bohr dostał stypendium od koncernu piwowarskiego Carlsberg

• 1920 MECHANIKA KWANTOWA, równanie Schrödingera

Proton +	1,007u	10^-15m	1,6·10^-19C
Neutron	1,0087u	10^-15m	-
Elektron	0,00055u	10^-16m	1,6·10^-19C

1u to jest 1/12 atomu węgla

1u=1,66·10^-24g

neutron rozpada się na proton, elektron i neutrino - cząstkę bardzo małą o ogromnej przenikalności

• Jakiej długości powinien być pręt ołowiany, który wyhamowałby pędzące neutrino?
  Odpowiedź - jeden rok świetlny

• W sześcian o objętości 1cm3 ułożymy jeden obok drugiego protony/neutrony. Ile ważyłaby taka kostka?
  Odpowiedź ok. 100mln t

Pojęć kilka:

• Liczba atomowa - jest to liczba protonów w jądrze (liczba porządkowa pierwiastków)

• Liczba masowa - suma protonów i neutronów

• Pierwiastek chemiczny - zbiór atomów posiadających tą samą liczbę atomową

• Izotop - odmiana pierwiastka posiadająca taką samą liczbę protonów w jądrze ale różną liczbę neutronów np. dla wodoru są to prot, deuter i tryt

• Masa atomowa - średnia masa izotopów danego pierwiastka

Liczby kwantowe

1. Główna liczba kwantowa - (n=1,2,3,…,∞) kwantuje energię elektronów w atomie, decyduje o wielkości obszaru orbitalnego ; zbiór stanów kwantowych o tej samej wartości głównej liczby kwantowej nazywa się powłoką elektronową
   Wzór 2n² K² L⁸ M¹⁸ N³² O⁵⁰ P⁷² Q⁹⁸

2. Poboczna liczba kwantowa - kwantuje orbitalny moment pędu oraz decyduje o kształcie obszaru orbitalnego. Moment pędu = mvr l=(0,1,2…) tj. (n-1)

s^2	sharp
p^6	principal
d^10	diffuse
f^14	fundamental

3. Magnetyczna liczba kwantowa - kwantuje orientację przestrzenną orbitalnego momentu pędu - decyduje o orientacji przestrzennej podpowłoki 2l+1 m=-1,0,1,…

4. Spinowa liczba kwantowa - kwantuje wewnętrzny moment pędu elektronu s=0,5 wynika z ruchu wirowego wokół osi

5. Magnetyczna spinowa liczba kwantowa - określa orientację przestrzenną wektora spisnu m_s=0,5 m_s=-0,5

• W rzeczywistości wystarczy znajomość 4 liczb kwantowych, ponieważ spinowa liczba kwantowa = const.

• W obrębie podpowłoki wartość energii elektronu zmieniają się w sposób s < p < d < f

Chemia ogólna i nieorganiczna wykład dr inż. Bogdan Wyrwas 20.10.2009r.

---