2. Stavba atomu copy

2. Stavba atomu

• atomisté

• atomová teorie

• modely atomu

• atomové jádro – složení a struktura

• charakteristika elektronu, stavba elektronového obalu, kvantová čísla, orbitaly, pravidla pro jejich zaplňování

• radioaktivita, jaderné reakce a jejich využití

Historie atomu

Atomisté (5. stol. př.n.l.)

• Antické Řecko

• Demokritos a Leukippos – myšlenka, že látky jsou složeny z dále nedělitelných částic

• Pojmenovali částici „atomos“ – řecky nedělitelné.

Atomová teorie (19. stol.)

• Myšlenku oživil John Dalton – přišel s atomovou teorií

  1. Prvky se skládají z nedělitelných atomů

  2. Atomy jednoho prvku jsou stejné a atomy různých prvků se liší fyzikálními vlastnostmi

  3. Atomy nikdy nezanikají a ani se nemění

  4. Spojováním atomů vznikají sloučeniny (ve skutečnosti spojováním molekul)

Modely atomu

1. Thomsonův model atomu (pudinkový)

   • Autor byl Joseph John Thomson

   • 1897:

     • Objevil elektrony

   • 1899:

     • Představil atom jako kladně nabitou kouli, v které jsou elektrony

     • Celkový náboj atomu je nulový

2. Rutherfordův model (planetární)

   • Autor byl Ernest Rutherford

   • 1911:

     • Objevil atomové jádro + později proton (1918)

     • Předpokládal, že elektrony obíhají jádro po kružnicích jako planety okolo Slunce

     • Elektron pohybující se kolem jádra by byl dostředivě urychlován

       • mělo by za následek uvolňování energie elektronu do okolí.

       • tento problém vyřešil až Niels Bohr se svým modelem

3. Bohrův model

   • Autor byl Niels Bohr

   • 1913:

     • Podobný jako planetární model, elektrony obíhají okolo jádra po kruh. dráhách

     • Využívá však pravidel kvantové fyziky

     • Elektron se může pohybovat pouze po určitých (stacionárních) drahách a při tomto pohybu zůstává jeho energie konstantní (neměnná)

     • Elektron ve vnější dráze má vyšší energii než elektron ve vnitřní dráze.

       • Pokud elektron přeskočí z jedné dráhy do druhé, dojde k výměně určitého množství energie („kvanta“).

     • Tento model dobře odpovídal experimentům s atomy s jedním elektronem (H, He+, Li2+)

4. Kvantově mechanický model

   • Autor byl Louis de Broglie

   • Dnes využíváme tento model k popisu elektronového obalu

   • Tento model vychází jednak z Bohrovy představy o kvantování energie (tj. elektron se vyskytuje ve stavu s určitou energií), jednak z představy o dualistickém charakteru částic.

     • Tvrdí, že každá mikročástice má charakter nejen částice, ale i vlnění

       • Proto nemůžeme určit přesnou dráhu elektronu, ale pouze pravděpodobnost

     • Orbital = prostor okolo jádra, ve které se elektron vyskytuje s 95% pravděpodobností

Atomové jádro

• ATOM: Základní stavební částice látky dále již chemicky nedělitelná (10-10 m)

  • Elektroneutrální (nemá náboj)

  • Z jádra (protony + neutrony) a elektronového obalu (elektrony)

• Jádro se skládá z:

  • Protony (p) – tedy částic s kladným nábojem, jejichž počet udává protonové číslo Z

  • Neutronů (n) – tedy částic bez náboje, jejichž počet udává neutronové číslo N