Struktura látek a stavba hmoty

STAVBA HMOTY základní údaje o charakterů atomů a vnitřní stavbě dle vědeckých výzkumů z konce 19. a počátku 20. stol. - průchod el. proudu zředěnými plyny, - radioaktivita, - spektrální analýza atomy složeny z elementárních (základních) částic společné všem prvkům poznání struktury atomu – vliv na klasifikaci prvků z hlediska period. zákona – odhalení vnitřních příčin periodického opakování vlastností prvků – základ pro vybudování moderní teorie chemické vazby a struktury látek

Atomy základní stavební částice látek sloučení atomů – molekuly jádro (kladný náboj) + obal (záporný náboj, v absolutní hodnotě = náboji jádra) atomy jsou navenek elektroneutrální jádro = protony + neutrony - prakticky veškerá hmotnost koncentrována v jádře i přes relativně malé rozměrové zastoupení v atomu Protonové (atomové) číslo Z: levý dolní index, počet protonů, základní veličinou charakterizující atom, určuje pořadí (postavené) v Mendělejově per.s.p. Nukleonové (hmotnostní) číslo A: levý horní index, součet protonů a neutronů (souhrnně označovány jako nukleony) Neutronové číslo N: počet neutronů v jádře, odečtením počtu protonů Z od součtu nukleonů A

Thomsonův model atomu

Rutherfordův model atomu

Bohrův model atomu

Elementární částice atomy prvků – 3 základní typy elementárních částic Elektrony e = -1,60210.10-19 C - náboj elektronu elementárním nábojem, nižší nebyl pozorován - velikost náboje částice nebo látky = celistvý násobek elementárního náboje - klidová hmotnost me = 9,1091.10-31kg Protony - jádra nejlehčího izotopu vodíku - kladný el. náboj - absolutní hodnota náboje elektronu - klidová hmotnost mp = 1,67252.10-27kg Neutrony - popsány v roce 1932 - částice bez náboje - klidová hmotnost mn = 1,67482.10-27kg

Ostatní částice Lehké částice, leptony - neutrino, positron, elektron Středně těžké částice, mezony - π a K Težké částice, baryony - proton, neutron a hyperony Kvantová mechanika – popis jevů v atomovém měřítku Energie mikročástic je kvantována (např. energie elektronu v atomu) - může nabývat pouze určitých hodnot na rozdíl od makroskopických těles (spojitě) Pro mikročástice je charakteristický korpuskulárně vlnový dualismus (chovají se jako korpuskule nepatrných rozměrů nebo jako vlnění) - princip neurčitosti – nelze současně určit polohu a hybnost mikročástic (pouze pravděpodobnost výskytu)

Nuklidy, izotopy a izobary chemický prvek je vždy tvořen souborem atomů mající stejný počet protonů (Z) - v přírodě prvky směsí izotopů (izotopických nuklidů) lišící se počtem neutronů Nuklidy - soubory totožných atomů mající shodné trojice čísel Z, A a N, např soubor atomů 32S Izotopické nuklidy - nuklidy příslušející témuž prvku, tedy se shodným počtem protonů (Z) 84Sr, 86Sr, 87Sr Izobarické nuklidy (izobary) - nuklidy mající stejné nukleonové číslo 40K, 40Ca Vazebná energie jádra - jádro = protony + neutrony, hmotnost jádra není přesný součet hmotností - při vzniku jádra z volných nukleonů se uvolňuje energie, která se vyzáří (v opačném případě nutno dodat) - uvolněná energie je získána na úkor hmotnosti vzniklého jádra 16 38 38 38 19 20