STRUKTURA ATOMA I PERODNI SISTEM ELEMENATA RAZVOJ TEORIJE






































































- Slides: 70

STRUKTURA ATOMA I PERODNI SISTEM ELEMENATA

RAZVOJ TEORIJE O STRUKTURI ATOMA

DA LI ATOMI IMAJU UNUTRAŠNJU STRUKTURU?

RAZVOJ MODELA ATOMA Dalton daje atomsku strukturu materije (1805) ¡ Goldstien otkriva “kanalne zrake” (kasnije nazvani protoni, polaze od anode-anodni zraci i prolaze kroz kanale na katodi) (1866) ¡ J. J. Thompson otkriva elektron (1897) (nastaju na katodi i kreću se ka anodi) ¡ Thompsonov model atoma “puding od šljiva”(1906) ¡ E. Raderford otkriva atomsko jezgro i daje planetarni model atoma (1910) ¡ Borov model atoma (1913) ¡ Talasno- mehanički model atoma Hajzenbergov princip neodređenosti (1925) ¡ Šredinger daje “talasnu mehaniku” (1926) ¡ Dirak integriše prethodna dva modela (1926) ¡ Čedvik otkriva neutron (1932) ¡

OTKRIĆE ELEKTRONA- katodni zraci

Tompsonov model atoma “puding od šljiva”

RADIOAKTIVNOST

RADEFORDOV EKSPERIMENT OTKRIĆE ATOMSKOG JEZGRA

JEZGRO ATOMA

ODNOS PREČNIKA ATOMA I JEZGRA ATOMA

RADEFORDOV PLANETARNI MODEL ATOMA

MODEL ATOMA SA JEZGROM Masa (g) Masa(amu) Naboj Proton 1. 67262 x 10 -24 1. 0073 +1 Neutron 1. 67493 x 10 -24 1. 0087 0 Elektron 0. 00091 x 10 -24 0. 00055 -1

NEDOSTACI PLANETARNOG MODELA ¡ ¡ Nestabilnost atoma Nemogućnost tumačenja linijskih spektara atoma

Mosli (Moseley) 1913 - atomski broj ¡ ¡ ¡ Atomski broj elementa jednak broju pozitivnih naelektrisanja (protona) u atomskom jezgru. Hemijski elemenat je čista supstancija čiji atomi imaju isti atomski, tj redni broj, odnosno svi atomi sadrže isti broj protona u jezgru. Atomi elemenata moraju imati isti broj elektrona jer su atomi električno neutralni. Masa atoma pojedinog hemijskog elementa zavisi od broja protona i neutrona u jezgru pa se zbir protona i neutrona naziva maseni broj

Pisanje simbola hemijskih elemenata Atomski broj se označava sa Z a maseni broj sa A.

Izotopi atomi jednog elementa međusobno razlikuju po atomskoj masi usled različitog broja neutrona u jezgru. ¡ stalan broj protona ¡

BOROV MODEL ATOMA ¡ ¡ Niels Bohr daje svoj model atoma na osnovu: Kvantne teorije Linijskih spektara atoma Činjenice da su atomi stabilni

Emisioni spektar

Linijski spektri Na i H

Energija je kvantizovana Energija zračenja se može emitovati ili apsorbovati samo kao celobrojni umnožak određenog najmanjeg kvantuma energije, kvanta, koji je za svaku frekvencu različit i njoj proporcionalan. E = h·ν h = 6, 6256 · 10 -34 Js E = n·h·ν

BOROVI POSTULATI 1. 2. Elektron kruži oko jezgra atoma po određenim, dopuštenim, putanjama a da pri tome ne emituje energiju. To je stacionarno stanje. Najniža od tih putanja je osnovno ili normalno stanje atoma. Apsorpcija i emitovanje energije od strane atoma se dešava samo prilikom skoka elektrona sa jedne dopuštene putanje na drugu. E 2 – E 1 = h·ν

BOROV MODEL ATOMA

NEDOSTACI BOROVOG MODELA ATOMA ¡ ¡ ¡ Pokazao je dobre rezultate samo kod atoma vodonika Kod atoma sa više od jednog elektrona nije dao dobre rezultate Borov atomski model kombinuje teoriju kvanta i originalna shvatanja o stacionarnim stanjima atoma, omogućio je sadašnje shvatanje strukture i mnogo složenijih atoma. Za svoj atomski model N. Bohr je 1922. godine dobio Nobelovu nagradu za fiziku

KVANTNO-MEHANIČKI MODEL ATOMA Hajzenbergov princip neodređenosti ¡ ¡ Dvojna priroda materije: talas – korpuskula (de Brolji) Nemoguće je istovremeno tačno ustanoviti brzinu i položaj elektrona u prostoru. Δp · Δx = h/m

POSLEDICE PRINCIPA NEODREĐENOSTI Elektronu u atomu se ne može pripisati određena putanja ¡ Elektron je u prostoru raspoređen između jezgra i beskonačnosti ¡ Umesto putanje imamo verovatnoću nalaženja elektrona ¡ ¡ Orbitala je prostor oko jezgra atoma gde je najveća verovatnoća nalaženja elektrona (oko 90%)

TALASNA JEDNAČINA ELEKTRONA Šredingerova jednačina ¡ ¡ ¡ Obuhvata talasnu i korpuskularnu prirodu elektrona Složena jednačina Talasna funkcija opisuje kretanje elektrona i verovatnoću nalaženja

Opšta talasna funkcija za H

KVANTNI BROJEVI Proizilaze iz rešenja talasne funkcije ¡ Kvantni brojevi daju opštu lokaciju elektrona u atomu i opšti oblik orbitala u kojima se nalaze ¡ Po Šredingeru imamo tri kvantna broja ¡ Glavni kvantni broj n ¡ Sporedni kvantni broj l ¡ Magnetni kvantni broj ml ¡

GLAVNI KVANTNI BROJ - n Određuje kvantni nivo u kome se nalaze elektroni-ukupnu energiju orbitale ¡ Određuje rastojanje od jezgra gde je najveća verovatnoća nalaženja elektrona ¡ Ima vrednosti n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. . . ∞ ¡

SPOREDNI KVANTNI BROJ - l ¡ ¡ ¡ Definiše kvantne podnivoe u okviru glavnog kvantnog nivoa Definiše opšte oblike orbitala Ima vrednosti od 0 do n – 1 Na primer, za n = 2 l = 0, 1 Slovne oznake za sporedni kvantni broj: Vrednosti l 0 1 2 3 Slovne oznake Tip orbitale s p d f

MAGNETNI KVANTNI BROJ - ml Opisuje pravce protezanja orjentaciju orbitala u prostoru ¡ Ima sve celobrojne vrednosti od –l do +l - l, . . . -2, -1, 0, +1, +2, . . . +l Na primer, ako je l = 0 ml = 0 ako je l = 1 ml = -1, 0, +1 ¡

SPIN ¡ ¡ Dirak i Pauli kasnije uvode i četvrti kvantni broj – spinski kvantni broj Ovaj kvantni broj definiše obrtanje elektrona oko sopstvene ose u orbitali, m. S +1/2, - 1/2

MAGNETNI KVANTNI BROJEVI – n, l, ml

Orbitale, ljuske i podljuske ¡ ¡ Orbitale sa istom vrednošću n pripadaju istom energetskom nivou (ljusci), svaka orbitala ima po dva elektrona m. S+1/2, - 1/2 Orbitale sa istom vrednošću l pripadaju istom podnivou (podljusci)

s orbitale ¡ ¡ ¡ Vrednost l = 0 Imaju oblik lopte (sfere) Prečnik sfere raste sa porastom vrednosti n

p orbitale ¡ ¡ Vrednost l = 1 Imaju dva režnja i čvor između njih

d orbitale ¡ ¡ Vrednost l = 2 Četiri od pet orbitala imaju po četiri režnja a peta podseća na p orbitalu sa đevrekom oko centra

Energije orbitala

Elektronske konfiguracije Popunjavanje atomskih orbitala Pravila Paulijev princip isključenja ¡ Princip najmanje energije ¡ Hundovo pravilo ¡

Pisanje elektronskih konfiguracija ¡ ¡ Orbitalni dijagrami Svaki kvadrat predstavlja jednu orbitalu Strelice predstavljaju elektrone Smer strelice predstavlja spin elektrona

Paulijev princip isključenja ¡ ¡ ¡ U istom atomu dva elektrona ne mogu imati iste vrednosti energije Odnosno, dva elektrona u atomu ne mogu imati sva četiri ista kvantna broja U jednoj orbitali se mogu naći najviše dva elektrona koji se razlikuju po spinu


“Adrese elektrona”

Hundovo pravilo ¡ ¡ Elektroni u podnivou zauzimaju maksimalni broj orbitala Elektroni popunjavaju podnivo tako da se dobije maksimalni sumarni spin

PRINCIP NAJMANJE ENERGIJE Energije orbitala u višeelektronskim atomima

Energije orbitala u višeelektronskim atomima

Energije orbitala u višeelektronskim atomima

Energije orbitala u višeelektronskim atomima

REDOSLED POPUNJAVANJA ORBITALA

PERIODNI SISTEM I ELEKTRONSKA KONFIGURACIJA ATOMA POPUNJAVANJE ORBITALA


PERIODNI SISTEM I ELEKTRONSKA STRUKTURA ATOMA


PLEMENITI GASOVI Elektronska konfiguracija Broj elektrona 1 s 2 Element 2 He 1 s 2 2 s 22 p 6 10 Ne 1 s 2 2 s 22 p 6 3 s 23 p 6 18 Ar 1 s 2 2 s 22 p 6 3 s 23 p 6 4 s 23 d 104 p 6 36 Kr 1 s 2 2 s 22 p 6 3 s 23 p 6 4 s 23 d 104 p 6 5 s 24 d 105 p 6 54 Xe 1 s 2 2 s 22 p 6 3 s 23 p 6 4 s 23 d 104 p 6 5 s 24 d 105 p 6 6 s 24 f 14 5 d 106 p 6 86 Rn

Valencioni i unutrašnji elektroni ¡ ¡ ¡ ¡ Valencioni elektroni – Elektroni van popunjenih i zatvorenih nivoa (konfiguracija plemenitih gasova). Ovi elektroni učestvuju u hemijskim reakcijama. Unutrašnji elektroni – Elektroni u popunjenim i zatvorenim nivoima. Ne učestvuju u hemijskim reakcijama. Natrijum 11 elektrona Valencioni elektroni Unutrašnji elektroni Hlor 17 elektrona Valencioni elektroni Unutrašnji elektroni [Na] 3 s 1 --- jedan 1 s 2 2 p 6 --- deset [Ne] 3 s 2 3 p 5 ---- sedam 1 s 2 2 p 6 --- deset

Valentni elektroni Si

Valentni elektroni Se

Utvrđivanje broja nesparenih elektrona Primena Hundovog pravila

Elektronska konfiguracija iz periodnog sistema

Blokovi u periodnom sistemu

4 f 5 f ns 2 np 6 ns 2 np 5 ns 2 np 4 ns 2 np 3 ns 2 np 2 ns 2 np 1 d 10 d 5 d 1 ns 2 ns 1 Svi elementi jedne grupe u periodnom sistemu imaju istu elektronsku konfiguraciju

Periodičnost promene nekih svojstava elemenata u periodnom sistemu ¡ ¡ ¡ Pravilnost i periodičnost izmene elektronskih konfiguracija valencionih elektrona u periodi uslovljava i pravilnost u izmeni svojstava elemenata Pravilnost u izmeni svojstava je zapažena pre otkrića strukture atoma Sličnost elektronskih konfiguracija u grupi uslovljava i sličnost svojstava elemenata Periodni zakon : Elektronska struktura i svojstva atoma hemijskih elemenata periodna su funkcija atomskog broja, s tim što primarnu funkciju atomskog broja predstavlja i broj spoljašnjih elektrona koji učestvuju u formiranju hemijske veze.

Veliki broj svojstava elemenata se periodično menja u periodnom sistemu Veličina atoma ¡ Energija jonizacije ¡ Tačka topljenja ¡ Gustina ¡ Atomska zapremina ¡ Elektronski afinitet ¡ Metalni karakter. . . ¡

Energija jonizacije (ili jonizacioni potencijal) je energija koju je potrebno dovesti jednom molu atoma ili jona u gasovitom stanju da bi se odstranio jedan mol elektrona. ¡ Mg(g) → Mg+(g) + e- (prva E jonizacije) ¡ Mg+(g) → Mg 2+(g) + e- (druga E jonizacije) ¡

Energija jonizacije - je energija potrebna da se iz atoma u gasovitom stanju izdvoji elektron. X (g) → X+(g) + e- ; X+(g) → X 2+(g) + e-

Promene energije jonizacije u periodnom sistemu

Promena veličine atoma

Elektronski afinitet Atomi nekih elemenata primaju elektrone i grade anjone ¡ Elektronski afinitet je energija koju atom u gasovitom stanju prima ili otpušta kada prima elektron i postaje anjon ¡ Cl(g) + e- → Cl- (g) ΔH = - 349 k. J/mol ¡

Promene elektronskog afiniteta

Metalni karakter
Broj nesparenih elektrona
Periodni sistem elemenata prezentacija
Periodni zakon
Teorije organizacije
Kiselina i baza
Teorije inflacije
Nivoi menadzmenta
Kenon bardova teorija emocija
Raspodela molekula po brzinama
Profitu
Motivacija za uspeh
Valencije po skupinama
Elementi 16 grupe
Elementi 14 grupe periodnog sistema
Istorija periodnog sistema elemenata
жозеф пруст
Halogeni i halkogeni elementi
Jedinjenja bora
Jednostavni strujni krug 8 razred
Standardni elektrodni potencijal tablica
Kruzenje kiseonika u prirodi
Pozitivni i negativni prostor plohe
Hemijska tablica elemenata
Prelazni metali
Kvantno mehanički model atoma
Atoma uzbūves shēma
Vrste formula u hemiji
Atomski i maseni broj
Borov model atoma
Osobine ugljenikovog atoma
Hibridizacija c atoma
Bohrov postulat
Plankov zakon
Magnetni dipolni moment
Then came the wave atoma
Osnovni delovi atoma
Iz majhnega zraste veliko
Ontogenetski razvoj
Instrumenti marketinga
Agencija za razvoj visokog obrazovanja
Razvoj novih proizvoda
Nastanak i razvoj novca
Razvoj pisave
Geološki razvoj zemlje
Organizacijski razvoj
Evropska unija evropski sklad za regionalni razvoj logo
Profesionalni razvoj odgojitelja
Utjecaj turizma na gospodarski razvoj
Sta su informacione tehnologije
Razvoj softvera matf
Nastanak i razvoj novca
Intermitentnost u razvoju
Razvoj osebnosti
Razvoj organizacije
Nacionalna strategija za razvoj bralne pismenosti
Istorijski razvoj interneta
Razvoj zgodovinskih dežel in slovenci
Razvoj golemih papratnjača na kopnu
Nastanak i razvoj novca
Premehanicki period
Ctenofora
Biologija 8 razred razmnožavanje
Sinciciotrofoblast
Nacionalno vijeće za razvoj ljudskih potencijala
Blumova digitalna taksonomija
Nastanak i razvoj bankarstva
Istorijski razvoj informaciono komunikacionih tehnologija
Zigot embrion fetus
Fotosinteza
Sarusovo pravilo determinante
Razvoj softvera