500.g.pr.Kr - Leukip dolazi do pomisli na atom
400.g.pr.Kr - Demokrit uvodi naziv atomos (nedjeljiv)
1661.g. - Robert Boyle - svaka se materija može rastaviti na elemente
1671.g. - Isaac Newton - različita gustoća tvari je posljedica različite ispunjenosti atoma
1758.g. - Ruđer Bošković - atomi su nematerijalne točke bez dimenzije, ali s inercijom (atomi < molekule < kristali)
1772.g. - Antoine Laurent Lovasier - priroda izgrađuje materiju kombinirajući različite elemente
1804.g. - John Dalton - atom je nevidljiva, nedjeljiva kuglica
1897.g. - Joseph James Thomson - atom je pozitivno nabijena kuglica u kojoj se gibaju negativno nabijeni elektroni
1911.g. - Ernest Rutherford - atom je nalik Sunčevu sustavu, sastoji se od pozitivno nabijene jezgre oko koje kruže elektroni
1913.g. - Niels Bohr - elektroni se gibaju po energetskim razinama
1924.g. - Luis Victor de Broglie - elektroni imaju svojstva vala i čestice
1925.g. - Werner Heisenberg - osnivač kvantne mehanike
1926.g. - Erwin Schrödinger - stanja elektrona određena su rješenjima valne jednadžbama
1932.g. - James Chadwick - jezgra se sastoji od protona i neutrona
Rješenje je predložio 1913. godine Niels Bohr sa slijedeće 4 pretpostavke:
(1) Elektroni postoje u orbitalama koje posjeduju diskretne (kvantizirane) energije. To znači da ne postoji kontinuirani mogući razmak između jezgre i orbitale, nego su mogući samo neki razmaci. Ti razmaci i njima odgovarajuće energije ovise o konkretnom atomu koga razmatramo.
(2) Zakoni klasične mehanike ne vrijede pri prelasku elektrona iz jedne orbitale u drugu.
(3) Kad elektron prijeđe iz jedne orbitale u drugu energetska razlika se oslobađa (ili dobiva) u vidu kvanta svjetlosti (kojeg nazivamo foton) čija frekvencija direktno ovisi o energetskoj razlici između dvije orbite.
f = E / h
gdje je f frekvencija fotona, E energetska razlika, a h je konstanta poznata kao Planckova konstanta. Ako definiramo da je \hbar = h/(2 \pi) možemo pisati
E = \hbar \omega
gdje je ω kutna frekvencija fotona.
(4) Dozvoljene orbitale ovise o kvantiziranim (diskretnim) vrijednostima kutnog momenta L prema jednadžbi
\mathbf{L} = n \cdot \hbar = n \cdot {h \over 2\pi}
Gdje je n = 1,2,3,… i zovemo ga kvantni broj kutnog momenta.
4. Današnji model atoma nazivamo kvantno-mehanički model, jer je s vremenom utvrđeno da Bohrov model ne odgovara baš najbolje eksperimentima, da elektroni ne kruže baš po kružnicama, nego slike dostupne pomoću elektronskih mikroskopa prikazuju nam elektronske oblake.
Atom je stabilni elektro neutralni sustav jezgre i elektronskog omotača.
Sastoji se od jezgre i elektronskog omotača. Jezgra sadrži pozitivno nabijene protone i nenabijene neutrone, a elektronski oblak je građen od negativno nabijenih elektrona. Elektroni su raspoređeni u ljuskama odnosno orbitalama. Nisu sve orbitale jednako velike. U orbitalama bližim jezgri stane manji broj elektrona, a u onim daljim od jezgre stane veći broj elektrona. Svojstvo atoma da popuni posljednju (najudaljeniju) orbitalu naziva se afinitet prema elektronu.
Protoni i neutroni imaju podjednaku masu, te su oko 2000 puta teži od elektrona čiju masu zanemarujemo, pa zbog toga jezgra čini 99,95 % mase atoma. Masa elektrona me, masa protona i masa neutrona su fundamentalne konstante, i mogu se pronaći u tablici periodni sustav elemenata.
Teže čestice (protoni i neutroni) locirani su u atomskoj jezgri (nukleusu), elektroni zauzimaju mnogo veći volumen oko jezgre (elektronski oblak).
Jezgra je definirana:
Atomskim,protonskim ili rednim brojem Z = broj protona = broj elektrona Atomski, protonski ili redni broj označava se sa Z Z=N(p)=N(e)
Masenim ili nukleonskim brojem A = broj protona + broj neutrona.
Maseni ili nukleonski broj A = N(p)+N(n) U jezgri atoma nalazi se proton i neutron,a u elektronskom omotaču elektron.N(p+),N(n0),N(e-)
Atom se od svoga iona razlikuje po broju elektrona.
Kationi imaju manje elektrona od odgovarajućeg atoma jer otpuštaju elektrone, a anioni imaju više elektrona od odgovarajućeg atoma jer primaju elektrone.
IZOTOPI su atomi istog elementa koji u jezgri imaju različit broj neutrona, tj. imaju različit nukleonski broj A, a isti protonski broj Z. Imaju ista kemijska svojstva.
Izotopi vodika su : procij (običan vodik) H; deuterij (teški vodik)2H i tricij (superteški vodik)3H
Izotopi kisika su 16O; 17O; 18O
IZOBARI su atoi različitih elemenata koji imaju isti nukleonski broj A; imaju različita kemijska svojstva jer se radi o različitim kemijskim elementima.
MONONUKLIDI imaju samo jedan izotop (20 elemenata su mononuklidi)
POLINUKLIDI imaju veći broj izotopa
Elektronski omotač atoma je slojeviti omotač oko jezgre atoma u kojemu se nalaze elektroni. Broj elektrona u omotaču ovisi o elementu atoma (npr. vodik ima jedan proton pa tako i jedan elektron).
Elektronska konfiguracija omotača
Elektroni zbog svojeg negativnog naboja kruže oko jezgre atoma ali radi povoljnijeg energetskog rasporeda kruže u slojevima ili ljuskama. Za sada postoji 7 energetskih ljusaka u koje se elektroni mogu rasporediti: K, L, M, N, O, P, Q. Ljuska K ima samo 2 elektrona a dalje idu po formuli 2n2 (gdje je n broj ljuske). Tako L ljuska ima 8 e-, M ljuska 18 e-, N ljuska 32 e-, O ljuska 50 e-, P ljuska 72 e- a (posljednja) energetska ljuska Q može primiti čak 98 e-.
No nemaju svi elektroni jednaku energiju, pa čak ni oni u istoj ljusci. Ljuske su se prema energetskoj povoljnosti podijelile na podljuske ili orbitale. Svaka energetska ljuska ima određen broj orbitala a postoje različite orbitale s različitim kapacitetom elektrona. Postojeće orbitale su s orbitala (2 elektrona), p orbitala (6 elektrona), d orbitala (10 elektrona) i f orbitala (14 elektrona).
Nema komentara:
Objavi komentar