Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

OBECNÁ CHEMIE STAVBA HMOTY Ing. Alena Hejtmánková, CSc. Katedra chemie Agronomická fakulta ČZU Praha © Praha, 2003.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "OBECNÁ CHEMIE STAVBA HMOTY Ing. Alena Hejtmánková, CSc. Katedra chemie Agronomická fakulta ČZU Praha © Praha, 2003."— Transkript prezentace:

1 OBECNÁ CHEMIE STAVBA HMOTY Ing. Alena Hejtmánková, CSc. Katedra chemie Agronomická fakulta ČZU Praha © Praha, 2003

2 Obecná chemie. Stavba hmoty.2 ELEMENTÁRNÍ ČÁSTICE ATOMU atom (z řeckého  = nedělitelný) tvoří 3 základní elementární částice u elektron (Thompson, 1897) katodové záření u elementární náboj e - = 1, C u hmotnost elektronu m e = 9, kg u proton (Rutherford, 1920) u elementární náboj p + = 1, C u hmotnost protonu m p = 1, kg (1840krát těžší než elektron) u neutron (Chadwick, 1932) u bez náboje u hmotnost neutronu m n = 1, kg

3 Obecná chemie. Stavba hmoty.3 ELEMENTÁRNÍ ČÁSTICE ATOMU ostatní částice podle hmotnosti u lehké – leptony (elektron, pozitron, neutrino,…)  středně těžké (mezony , K,…) u těžké – baryony (proton, neutron, hyperony,…) fotony u základní částice elektromagnetického záření u nulová klidová hmotnost

4 Obecná chemie. Stavba hmoty.4 MIKROČÁSTICE DUALISTICKÝ CHARAKTER HMOTY Chování mikročástic se zásadně liší od chování těles makrosvěta a nedá se vystihnout zákony klasické mechaniky. Pro popis jevů v atomovém měřítku byla vypracována obecnější teorie – kvantová mechanika. Základní principy kvantové mechaniky u energie je kvantována u korpuskulárně vlnový charakter u Heisenbergův princip neurčitosti (1926) Planckova konstanta h = 6, –34 J.s m = hmotnost částice = frekvence = vlnová délka záření p = hybnost

5 Obecná chemie. Stavba hmoty.5 Rutherford (1911) – jádrový model atomu u rozptyl  -částic na kovových fóliích (Au) u odklon asi jen u 1/20000 všech částic  pozitivní náboj je soustředěn na velice malý objem u v prostoru jádra je zřejmě také soustředěna téměř veškerá hmota atomu (hustota  kg/m 3 ) MODELY ATOMU

6 Obecná chemie. Stavba hmoty.6 N = neutronové číslo N = A – Z nukleony = protony a neutrony CHARAKTERISTIKY ATOMU Z, atomové (protonové) číslo udává počet protonů v jádře (také počet elektronů) X, chemická značka prvku A, nukleonové (hmotnostní) číslo udává počet nukleonů v jádře oxidační číslo elektronegativita

7 Obecná chemie. Stavba hmoty.7 Prvek u je tvořen souborem atomů, jejichž atomové číslo Z je shodné Nuklid u atomy mají shodné atomové číslo Z a neutronové číslo N Izotop u mají shodné atomové číslo Z a různé neutronové číslo N Izobar u mají shodné nukleonové číslo A a různé atomové číslo Z JSOU VŠECHNY ATOMY STEJNÉ?? x

8 Obecná chemie. Stavba hmoty.8 Poměrné zastoupení izotopů téhož prvku není přesně konstantní – (vodík, lehké prvky) u využití – přírodovědné obory (koloběh vody) Atomová hmotnost u absolutní pro praxi nevhodné vyjádření u relativní M R, jednotkou je 1 u JSOU VŠECHNY ATOMY STEJNÉ?? Bez izotopů  celá čísla S izotopy

9 Obecná chemie. Stavba hmoty.9 Atomové jádro – u vazebná energie, úbytek hmotnosti STABILITA ATOMOVÝCH JADER Síly – u přitažlivé jaderné u odpudivé coulombovské Vazebná energie  št ě pení

10 Obecná chemie. Stavba hmoty.10 Energie chemického procesu 10 5 až 10 6 krát menší nemůže ovlivnit jádro atomu STABILITA ATOMOVÝCH JADER Fe U

11 Obecná chemie. Stavba hmoty radioaktivních nuklidů v přírodě STABILITA ATOMOVÝCH JADER stabilní nuklidy

12 Obecná chemie. Stavba hmoty.12 magická čísla pro celkový počet protonů nebo neutronů STABILITA ATOMOVÝCH JADER velmi stabilní nuklid ! 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126

13 Obecná chemie. Stavba hmoty.13 H. Becquerel (1886) – expozice fotografické desky sloučeninou uranu u spontánní emise subatomových částic RADIOAKTIVITA Proč? Malá stabilita jádra u nadbytek protonů nebo neutronů u nízká vazebná energie přeměna prvku Pierre Curie ( ) & Marie Curie-Skłodowska ( )

14 Obecná chemie. Stavba hmoty.14 Přeměny  (těžká jádra Z > 83) TYPY PŘEMĚN Přeměny  –  (přebytek neutronů) Důvod – změna poměru n/p

15 Obecná chemie. Stavba hmoty.15 Záchyt elektronu do jádra  (relativní přebytek protonů) TYPY PŘEMĚN Přeměny  +  (rel. přebytek protonů), uměle připravené prvky doplnění elektronu z vyšší hladiny Záření   většinou doprovází ,  (samostatně výjimečně) u nemění jádro

16 Obecná chemie. Stavba hmoty.16 RADIOAKTIVNÍ ŘADY – POSUVOVÉ ZÁKONY Sled radioaktivních prvků – 4 řady (1 umělá řada) současně emise ,  – částic jednotky radioaktivity 1 curie (Ci) – počet rozpadů za sekundu v 1 g Ra 1 becquerel (Bq) – 1 rozpad za sekundu 1 Ci = 3, Bq

17 Obecná chemie. Stavba hmoty.17 RYCHLOST RADIOAKTIVNÍHO ROZPADU N – počet jader v čase t N 0 – počet jader na počátku k – rozpadová konstanta (pravděpodobnost rozpadu jádra za jednotku času) T 1/2 – poločas rozpadu 10 poločasů ~ 1/1000 N 0  prvek „vymře“ problém radioaktivního odpadu !!! T 1/2 = 6,93 roků

18 Obecná chemie. Stavba hmoty.18 ÚČINKY RADIOAKTIVNÍHO ZÁŘENÍ

19 Obecná chemie. Stavba hmoty.19 VÝSKYT RADIOAKTIVNÍCH PRVKŮ V PŘÍRODĚ Radioaktivní prvky – poločas rozpadu  stáří Země zářiče  zářiče  – Radioaktivní prvky z rozpadových řad – poločas rozpadu relativně krátký

20 Obecná chemie. Stavba hmoty.20 UMĚLÉ RADIOAKTIVNÍ PRVKY Vznik: jadernými reakcemi tj. zasažením jádra částicí u z radioaktivního zářiče (alfa záření) u z urychlovače (neutrony) Jaderné přeměny u prosté (transmutace) u Rutherford (1919) u nové jádro se málo liší od původního u vzniklé jádro se rozpadá  umělá radioaktivita

21 Obecná chemie. Stavba hmoty.21 UMĚLÉ RADIOAKTIVNÍ PRVKY Lavinovité štěpení  exploze u princip atomové bomby (10 6 až 10 7  C v epicentru) Řízený průběh u atomové reaktory u moderátory (těžká voda D 2 O, grafit, bór,…) Jaderné přeměny u štěpné – Fermi, Hahn, Joliot (1934 – 1939) 200 MeV

22 Obecná chemie. Stavba hmoty.22 TERMONUKLEÁRNÍ REAKCE teplota T > 10 6  C Syntéza stálejších produktů z lehkých jader u princip vodíkové bomby, Teller (1952, atol Eniwetok) u Slunce a jiné hvězdy...

23 Obecná chemie. Stavba hmoty Analytická chemie u NAA – Neutronová Aktivační Analýza (stopová množství) 2. Chemie a biologie u studium mechanismu reakcí (stopování) u určování distribuce prvků v biologickém materiálu radioenzymová analýza (REA) 3. Medicína u ozařování nádorů paprsky  (gama) u sterilizace krve VYUŽITÍ RADIOIZOTOPŮ

24 Obecná chemie. Stavba hmoty Zemědělství u ošetření potravin (ničení choroboplodných zárodků) u prodloužení dormance brambor 5. Určení stáří u hornin u organismů VYUŽITÍ RADIOIZOTOPŮ

25 Obecná chemie. Stavba hmoty.25 u Ionizace u narušení chemických vazeb u poškození tkání u mutagenní, kancerogenní a teratogenní účinky NEGATIVNÍ DŮSLEDKY ZÁŘENÍ Radioaktivní izotopy s poločasem rozpadu srovnatelným se stářím živých organismů T 1/2 = 28 roků  – 0,53 MeV !!! Nejvíce nebezpečné !!!

26 Obecná chemie. Stavba hmoty.26 Konec


Stáhnout ppt "OBECNÁ CHEMIE STAVBA HMOTY Ing. Alena Hejtmánková, CSc. Katedra chemie Agronomická fakulta ČZU Praha © Praha, 2003."

Podobné prezentace


Reklamy Google