Download pdf - Građa atoma

Atomsko jezgro, elektronski omotač, relativna atomska masa

Prema savremenom modelu, ATOM SE SASTOJI OD

JEZGRA i

ELEKTRONSKOG OMOTAČA

JEZGRO ATOMAJEZGRO atoma čine čestice koje

nazivamo NUKLEONI.

TO SU :

PROTONI I NEUTRONI

protoni

neutroni

ELEKTRONSKI OMOTAČELEKTRONSKI OMOTAČ je prostor oko jezgra (deo atoma) u kome se

kreću

ELEKTRONI.

OSOBINE SUBATOMSKIH ČESTICA

PROTONI, NEUTRONI i ELEKTRONI nazivaju se i SUBATOMSKE čestice.

Atom, kao i subatomske čestice imaju svoju masu, koja se izražava

unificiranom atomskom jedinicom mase ili u ( u = 1,67 x 10-24 g)

OSOBINE SUBATOMSKIH ČESTICA

Naelektrisanje subatomskih čestica se izražava

relativnim naelektrisanjem.

Izračunava se poređenjem sa najmanjim jediničnim naelektrisanjem subatomske

čestice, protona ili elektrona.

Karakteristike PROTONA

p+

PROTON (p) je pozitivno naelektrisanačestica. njegova masa iznosi 1u, anjegovo relativno naelektrisanje +1.

Karakteristike NEUTRONA

no

NEUTRON (n) je neutralna, nenaelektrisana čestica. Masa neutrona približno je jednaka masi protona (1u), a njegovo relativno naelektrisanje je 0.

Karakteristike ELEKTRONA

e-

ELEKTRON (e) je negativno naelektrisana čestica. Masa elektrona je oko 2000 puta manja od mase protona i neutrona, a njegovo relativno naelektrisanje je – 1.

čestica oznaka masa (g) masa (u)relativno

naelektrisanje

proton p+ 1,67 x 10-24 1 + 1

neutron no 1,67 x 10-24 1 0

elektron e- 9,1 x 10-28 0 - 1

KARAKTERISTIKE SUBATOMSKIH ČESTICA

Karakteristike ATOMA

Merenjem je ustanovljeno da je JEZGRO naelektrisano pozitivno, dok je ATOM kao celina

ELEKTRONEUTRALAN.

To znači da je ukupno pozitivno naelektrisanje jednako ukupnom negativnom naelektrisanju,

odnosno da je u atomu

BROJ PROTONA = BROJU ELEKTRONA

ATOMSKI i MASENI BROJ

Atomi hemijskih elemenata međusobno se razlikuju po broju protona u jezgru.

Broj protona u jezgru nekog hemijskog elementa određuje njegov identitet i naziva

se ATOMSKI ili REDNI broj - Z

Z = N ( p+ ) = N ( e - )

ATOMSKI i MASENI BROJ

MASENI BROJ – Ajednak je broju nukleona u jezgru,

odnosno zbiru broja protona i neutrona.

A = N ( p+ ) + N ( n o)

STVARNA MASA ATOMA

Kako je masa elektrona mnogo manja od mase protona i neutrona (zanemarljivo

mala), onda je

masa atoma jednaka zbiru masa svih protona i neutrona u jezgru.

STVARNA MASA ATOMA

Stvarna masa atoma nekog elementa (E) predstavlja proizvod njegovog masenog broja

i unificirane atomske jedinice mase

m (E) = A x u*Ne postoji vaga koja može da meri masu atoma

RELATIVNA ATOMSKA MASA

Kako su stvarne mase atoma izuzetno male i teške za računanje, bilo je potrebno izabrati

neku jedinicu mase koja bi služila za poređenje, odnosno u odnosu na koju bi

izražavali stvarne mase atoma.Za jedinicu za poređenje izabrana je

unificirana jedinica mase – u.


Poređenjem stvarne ili apsolutne mase atoma sa unificiranom jedinicom mase, dobijamo

neimenovani broj koji nazivamo

RELATIVNA ATOMSKA MASA i obeležavamo ga sa Ar.


Relativna atomska masa (Ar) je broj koji pokazuje koliko puta je

stvarna masa atoma veća od unificirane jedinice mase (u).

u je jednako 1/12 mase atoma

ugljenika koji u svom jezgru ima 12 nukleona, odnosno

unificirana jedinica mase je zapravo masa jednog protona ili neutrona.


Ar = 𝑚𝑎

𝑢ma – stvarna masa atoma

u – unificirana atomska jed

Masa najlakšeg patuljka uzeta je kao jedinica za poređenje,

odnosno,njegova Ar = 1, drugi patuljak

ima Ar = 2, a treći Ar = 3,3

IZOTOPIVeliki broj hemijskih elemenata ima

relativne atomske mase koje nisu celi brojevi.

Razlog tome jeste što ti elementi imaju svoje IZOTOPE.

IZOTOPIIZOTOPI

su atomi hemijskog elementa koji se razlikuju po masenom broju,

odnosno po broju neutrona.

Relativna atomska masa - IZOTOPI

Kod hemijskih elementa koji imaju svoje izotope, relativna atomska masa se izračunava kao srednja

vrednost masa svih izotopa. Iz tog razloga vrednost Ar nije ceo broj.

PRIMERIzračunaj relativnu atomsku masu litijuma (Li), koji u prirodi ima dva izotopa Li čiji je A = 6 i Li čiji je A = 7. Zastupljenost izotopa sa 6 nukleona je 6%, dok je izotop sa 7 nukleona u prirodi zastupljen sa 94%.

(A 6Li x zastupljenost u % + A 7Li x zastupljenost u%)Ar =--------------------------------------------------------------------

100

Ar = (6 x 6 + 7 x 94) / 100 = 6,94

ELEKTRONSKI OMOTAČ

ELEKTRONSKI OMOTAČPrema danas prihvaćenom modelu atoma,

elektroni ne mogu da zauzmu bilo koji položaj u elektronskom omotaču.

Oni zauzimaju pojaseve na određenoj udaljenosti od jezgra, koji se nazivaju

ENERGETSKI NIVOI.

ENERGETSKI NIVOI

ENERGETSKI NIVOI

su delovi elektronskog omotača po kojima se kreću elektroni.

Atomi danas poznatih elemenata u elektronskom omotaču sadrže do 7

energetskih nivoa.

ENERGETSKI NIVOI Energetski nivoi (n) se obeležavaju brojevima od 1 do 7 ili velikim slovima abecede – K, L, M, N, O, P i Q.

Nalaze se na različitom rastojanju od jezgra –najbliži jezgru je nivo K (n=1), a najudaljeniji nivo Q (n=7).

ENERGETSKI NIVOI Nivoi se razlikuju i po energiji, tako nivo K ima najnižu, a nivo Q najvišu energiju.

Broj elektrona u nekom nivou ograničen je njegovom veličinom.

Tako nivo K prima najviše 2 elektrona, nivo L najviše 8 elektrona, nivo M najviše 18 elektrona, nivo N najviše 32 elektrona itd.

ENERGETSKI NIVOI Elektroni popunjavaju nivoe redom – prvo potpuno popune nivo najniže energije.

Elektroni se u energetskim nivoima svrstavaju u parove, a delovi prostora koje zauzimaju elektronski parovi nazivaju se ORBITALE.

U nivou K mogu da se smeste 2 elektrona, tj. jedan elektronski par koji zauzima jednu orbitalu.

ENERGETSKI NIVOIRaspored elektrona po energetskim nivoima

naziva se

ELEKTRONSKA KONFIGURACIJA.Poslednji energetski nivo koji sadrži elektrone

naziva se

VALENTNI NIVO, a elektroni u njemu VALENTNI ELEKTRONI.

VALENTNI ELEKTRONI

Sličnost između nekih hemijskih elemenata potiče od jednakog

broja VALENTNIH ELEKTRONA u njegovoj elektronskoj

konfiguraciji.

Još nešto o izotopima• Skoro svaki hemijski element u prirodi ima svoje izotope (atome sa različitim brojem neutrona).

• Na primer : VODONIK se javlja u obliku 3 vrste atoma (ima 3 izotopa) :

• PROTIJUM – H – ima 1 proton, 1 elektron, nema neutrone,

• DEUTERIJUM – D – ima 1 proton, 1 elektron i 1 neutron,

• TRICIJUM – T – ima 1 proton, 1 elektron i 2 neutrona

PRIMENA IZOTOPA• Izotopi nekog hemijskog elementa se razlikuju po stabilnosti.

Manje stabilni izotopi se vremenom raspadaju, oslobađajući energiju. Ta pojava se naziva RADIOAKTIVNOST, a oslobođena energija RADIOAKTIVNO ZRAČENJE.

• Radioaktivni izotopi se koriste :

• u medicini za lečenje nekih bolesti ili prilikom snimanja nekih organa ili tkiva.

• u arheologiji i geologiji za određivanje starosti fosila ili stena.

• kao nuklearno gorivo u nuklearnim elektranama, za izradu nuklearnog oružja.