Model atomu Thomsona
advertisement
Tajemniczy świat atomu Michał Małecki II g Atom • Atom (z gr. ἄτομος atomos: "niepodzielny") – najmniejszy, niepodzielny metodami chemicznymi składnik materii. Atom c.d. Atomy składają się z jądra i otaczających to jądro elektronów. W jądrze znajdują się z kolei protony i neutrony. Jądro jest kilkadziesiąt tysięcy razy mniejsze od całego atomu i skupia ono w sobie praktycznie całą masę atomu, gdyż proton i neutron są o ok. 2000 razy cięższe od elektronu. Protony i neutrony mają w przybliżeniu taką samą masę. Neutrony są cząstkami obojętnymi elektrycznie, protony noszą ładunek elektryczny dodatni, zaś elektrony ujemny. W każdym atomie w stanie podstawowym liczba protonów i elektronów jest jednakowa. Wartość ładunku elektrycznego protonów i elektronów jest także jednakowa, więc atomy jako całość są obojętne elektrycznie. Atom c.d. • • Atomy z liczbą elektronów różną od liczby protonów nazywane są jonami. O właściwościach atomów decyduje głównie liczba protonów w jądrze atomowym, atomy o takiej samej liczbie protonów w jądrze należą do tego samego pierwiastka chemicznego. Jony naładowane dodatnio nazywa się kationami, zaś ujemnie anionami. Jony mogą występować samodzielnie, w stanie wolnym (zwykle w fazie gazowej) lub tworzą tzw. pary jonowe, które mogą być luźno z sobą związane lub odwrotnie tworzyć silne wiązania. Silnie związane pary jonowe tworzą chemiczne wiązania jonowe, obecne w wielu związkach chemicznych. Historia modeli budowy atomów: • Niepodzielna kulka - głosił, że atom jest niepodzielną, sztywną, bez struktury wewnętrznej kulką • Model rodzynkowy (Thomsona) odkrycie elektronów zmienia poglądy, teraz atom jest kulką, w której są mniejsze kulki (elektrony), tak jak w cieście są rodzynki • Model jądrowy - zwany też planetarnym (model Rutheforda), większość masy i całkowity ładunek dodatni skupiony jest w małej przestrzeni w centrum atomu zwanej jądrem, elektrony krążą wokół jądra Historia modeli budowy atomów c.d.: • Model atomu Bohra - elektrony mogą poruszać się wokół jądra tylko po określonych orbitach, wyjaśnia jak poruszają się elektrony wokół jądra, ale nie podaje przyczyny • Model kwantowy (ruchu elektronów wokół jądra) mechanika kwantowa wyjaśnia dlaczego elektrony przyjmują określone energie. Model atomu wg Rutherforda • W planetarnym modelu atom, elektron powinien wypromieniowywać energię i po spirali spaśc na jądro. Model atomu wg Bohra • Bohr przyjął wprowadzony przez Ernesta Rutherforda model atomu, według tego modelu elektron krąży wokół jądra jako naładowany punkt materialny, przyciągany do jądra siłami elektrostatycznymi. Przez analogię do ruchu planet wokół Słońca model ten nazwano "modelem planetarnym atomu". Pierwszym równaniem modelu jest równość siły elektrostatycznej i siły dośrodkowej. Model atomu Thomsona (rodzynkowy) • Model atomu zaproponowany przez Thomsona został nazwany modelem "ciasta z rodzynkami" bowiem elektrony umieszczone są w kuli ładunku dodatniego tak jak rodzynki w cieście (pomińmy milczeniem fakt, że rodzynki w cieście nie poruszają się). Izotopy • to atomy, które posiadają ściśle określoną liczbę protonów oraz różne liczby neutronów. Izotopy danego pierwiastka (o określonej liczbie protonów) różnią się liczbą masową (liczba neutronów w jądrze) i mają niemal identyczne własności chemiczne. • Ze względu na różnicę mas atomowych izotopy mają różne niektóre własności fizyczne, przy czym różnice te są tym większe, im większy jest rozrzut ich mas względem siebie. Różnice w masach atomowych izotopów powodują, że w formie czystej mają one inną gęstość, temperaturę wrzenia, topnienia i sublimacji. Izotopy dzielą się na: • trwałe (nie ulegają samorzutnej przemianie na izotopy innych pierwiastków) • nietrwałe zwane izotopami promieniotwórczymi (ulegają samorzutnej przemianie na inne izotopy zazwyczaj innego pierwiastka). Izotopy wodoru • Pierwiastki mają po kilka, a nawet kilkanaście izotopów. Np. wodór ma trzy izotopy: • Prot: 1H (ma jeden proton i nie ma neutronów) - trwały, Deuter: 2H (D) (ma jeden proton i jeden neutron) - trwały, Tryt: 3H (T) (ma jeden proton i dwa neutrony) - nietrwały. Spis treści • • • • • 1.Wstęp 2.Atom 3.Atom c.d. 4Atom c.d. 5.Historia modeli budowy atomów • 6. Historia modeli budowy atomów c.d. • 7.Model atomu wg Rutherforda • 8.Model atomu wg Bohra • 9.Model atomu Thomsona • 10.Izotopy • 11.Izotopy c.d. • 12.Izotopy wodoru • 13.Spis treści • 14.Koniec Koniec
