Građa atoma
Atom je najmanja i neutralna građevna čestica tvari, sastoji se od jezgre i elektronskog omotača.
Jezgra
-
čini 99,95% mase atoma
-
je 104 puta manja od atoma
-
čine elementarne čestice nukleoni (protoni i neutroni).
Elektronski omotač – sastavljen je od elektrona.
protonski (atomski) broj ► Z= N(p+) = N(e-)
nukleonski (maseni) broj ► A = N(p+) + N(n0)
Mononuklidni elementi – atomi tih elemenata imaju samo jednu vrstu jezgre, tj. nemaju izotopa u prirodi.Takvi elementi su npr: Al, As, Be, Bi, Cs, F, P, I, Co, Mn, Na, Nb, Sc, Au i većina umjetno stvorenih radioaktivnih elemenata.
Polinuklidni elementi imaju dva ili više prirodnih izotopa.Takvi elementi su npr; C, H, N , O Sn,…….)
Izotopi
-
su nuklidi s jednakim atomskim brojevima (atomi istoga kemijskog elementa), a različitim masenim brojevima (različite mase zbog različitog broja neutronnjihovim jezgrama).
-
imaju ista kemijska svojstva, ali im fizikalna svojstva (gustoća, talište, vrelište itd.) mogu biti različita.
-
primjeri; procij 1H, deuterij 2H, tricij 3H
Izobari
-
su nuklidi s jednakim masenim brojevima, a različitim atomskim brojevima
-
s obzirom da se razlikuju brojem protona u jezgri, riječ je o različitim kemijskimelementima pa su fizikalna i kemijska svojstva izobara različita
-
primjer izobara: 124Sn, 124Te, 124Xe.
Maseni spektrometar
-
uređaj koji identificira vrstu čestica. Primjenom ovog uređaja otkriveni su izotopi i dokazano je da je većina prirodnih elemenata smjesa nuklida. Na taj način su izračunate prosječne relativne atomske mase prirodnih elemenata.
Elektronska konfiguracija atoma opisuje raspored elektrona u elektronskom omotaču atoma. Postoji sedam energetskih nivoa (ljusaka) koje se označavaju sa brojevima od 1 do 7 ili slovima K, L, M, N, O, P, Q. Ljuske se dijele na podljuske, a podljuske na orbitale. U jednoj orbitali mogu biti samo dva elektrona.
Prema Bohrovoj teoriji elektron može u atomu zauzeti samo točno određene energetske nivoe. Za opis položaja elektrona u atomu koriste se četiri kvantna broja koji opisuju ljusku, podljusku, orbitalu i spin elektrona.
Elektroni zadnje ljuske nazivaju se valentni elektroni i o njima ovise kemijska svojstva elemenata.
Hundovo pravilo
-
u bilo kojem atomu koji je u osnovnom stanju, svi nespareni elektroni iste podljuske paralelnih su spinova jer im je tada energija najniža.
Najveći mogući broj elektrona u određenoj ljuski je 2n2.
Spektri i građa elektronskog omotača
Kontinuirani spektar
-
Spektar bijele svjetlosti sastoji se od sedam boja: crvene, narančaste, žute, zelene, plave, modre i ljubičaste koje neprekidno prelaze jedna u drugu. Disperziju svjetlosti prvi je istražio I. Newton i time je objasnio hipotezu da je bijela svjetlost sastavljena od spektralnih boja.Kako možemo rastaviti svjetlost Sunca ili žarulje tako možemo rastaviti svjetlost i drugih izvora, npr; usijanih kovina, soli, plinova itd.Proučavanjem spektara različitih tvari bavi se spektroskopija.
Emisijski spektar
-
Krute ili tekuće tvari usijane do bijelog žara emitiraju svjetlost koja daje spektar svih valnih dužina, odnosno boja, sličan Sunčevu spektru. Takav se spektar naziva kontinuirani ili neprekidni spektar jer kod njega jedna boja prelazi u drugu. To znači da emisijski spektar može biti i kontinuirani spektar.
-
Plinoviti izvori svjetlosti daju diskontinuirani spektar koji može biti linijski ili vrpčasti. Linijski spektri sastoje se od nekoliko oštrih crta. Takav je spektar karakterističan za pojedine elemente i služi za njihovo dokazivanje. Vrpčasti spektar daju spojevi koji se ni u užarenom plinovitom stanju ne raspadaju. To je spektar molekula. Od elemenata takav spektar imaju dušik i jod.
Apsorpcijski spektar
-
Ako se promatraju zrake bijele svjetlosti koje su prošle kroz pare nekog elementa, vidjet će se da spektar više nije kontinuiran, već da ima tamne linije
-
Te se linije nalaze na onom mjestu gdje bi inače bile svijetle linije u emisionom spektru
-
To znači da su se apsorbirale one valne dužine koje bi tvar emitirala kada bi sama davala spektar
Alotropija
-
pojava pri kojoj isti kemijski elementi grade različite tvari
-
Takve tvari točno određenog elementarnog sastava imaju različita svojstva (samo fizikalna, samo kemijska ili i fizikalna i kemijska) jer postoje u različitim oblicima.
Primjeri alotropa ili alotropskih modifikacija
-
za kisik: kisik i ozon
-
za ugljik: grafit, dijamant, fuleren
-
za fosfor: bijeli, crveni, crni
-
za kositar: nemetalna siva modifikacija i metalna bijela modifikacija
Polimorfija
-
pojava da se ista tvar pojavljuje u više kristalnih oblika
Primjeri za polimorfiju
-
sumpor – rompski i monoklinski
-
kalcijev karbonat – heksagonski kalcit i rompski aragonit