struktura atoma demokrit 460 370 p.n.e. -...

STRUKTURA ATOMA

ideja o atomima

ATOM(beskrajno mali)

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

Demokrit

460–370 p.n.e.Grčka

DALTONOVA TEORIJA ATOMA

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

Džon Dalton

1808 god.

Najsitniji deo elementarne supstance je atom.Atom je nedeljiv.-

Hemijska jedinjenja nastaju spajanjem atoma odgovarajućih elemenata.-

Atomi različitih elemenata imaju različita osobine i različite mase.-

Atomi jedne proste supstance (elementa) imaju iste mase. -

DALTONOVA TEORIJA ATOMA

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

Ukupna masa supstanci koje učestvuju u hemijskoj reakciji ostaje konstantna

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

ZAKON O ODRŽANJU MASE

Ukupna masa reaktanata jednaka je ukupnoj masi produkata reakcije

Elementi se jedine u stalnim masenim odnosima zbog čega je sastav jedinjenja stalan, bez obzira kako je to jedinjenje dobijeno

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

Jedno određeno hemijsko jedinjenje sadrži uvek iste elemente međusobno sjedinjene u istim masenim (težinskim) odnosima.

ZAKON STALNIH MASENIH ODNOSA

voda sa česmemorska voda

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

ZAKON STALNIH MASENIH ODNOSA

1 g vodonika + 8 g kiseonika → 9 g vode

2 g vodonika + 8 g kiseonika → 9 g vode

1 g vodonika nije reagovao – višak vodonika

voda sa česmemorska voda

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

ZAKON STALNIH MASENIH ODNOSA

1 g vodonika + 8 g kiseonika → 9 g vode

2 g vodonika + 8 g kiseonika → 9 g vode

1 g vodonika nije reagovao – višak vodonika

H2O

2:16

H:O = 1:8

Ako se sjedinjavanjem dva elementa gradi više jedinjenja, onda različite mase jednog elementa koje se jedine sa istom masom

drugog elementa stoje međusobno u odnosu malih (jednostavnih) celih brojeva.

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

ZAKON UMNOŽENIH MASENIH ODNOSA

H2O = 2 : 16 = 1 : 8 = 1 : 1 x 8

H2O2 = 2 : 32 = 1 : 16 = 1 : 2 x 8

8 : 16 = 1 : 2

Ako se sjedinjavanjem dva elementa gradi više jedinjenja, onda različite mase jednog elementa koje se jedine sa istom masom

drugog elementa stoje međusobno u odnosu malih (jednostavnih) celih brojeva.

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

ZAKON UMNOŽENIH MASENIH ODNOSA

N2O = 28 : 16 = 14 : 8 = 14 :1 x 8

NO = 14 : 16 = 14 : 16 = 14 : 2 x 8

N2O3 = 28 : 48 = 14 : 24 = 14 : 3 x 8

NO2 = 14 : 32 = 14 : 32 = 14 : 4 x 8

N2O5 = 28 : 80 = 14 : 40 = 14 : 5 x 8

J.J. Tompson je našao prirodu zraka koji nastaju električnim pražnjenjem katodnih cijevi.

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

OTKRIĆE ELEKTRONA

Izmjerio je odnos naelektrianja elektrona i njegove masee/m=1.76.108 C/g

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

OTKRIĆE ELEKTRONA

Na osnovu vrijednosti e/m moglo se pretpostaviti da elektron ima ili ogromno naelektrisanje ili izuzetno malu masu. Tačno određivanje

naelektrisanja eksperimentalno je uradio Miliken.

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

OTKRIĆE ELEKTRONA

Milikenov ogled

Robert Milikan (Univerzitet u Čikagu) odredio je naelektrisanje naelektronu 1909.

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

OTKRIĆE ELEKTRONA

Milikenov ogled

Dobio je različite vrednosti naelektrisanja čestica - celobrojniumnožak od 1,6 x 10-19 C

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

OTKRIĆE ELEKTRONA

Milikenov ogled

Masa elektrona

Naelektrisanje elektrona

e = 1,6 x 10-19 C

Specifično naelektrisanje elektrona

m = 9.1094 x 10-31 kg

OTKRIĆE ELEKTRONA

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

e/m=1.76 x 108 C/g

OTKRIĆE RENDGENKIH ZRAKA I RADIOAKTIVNOST

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

Wilhelm Conrad Röntgen

1845 –1923 Nobelova nagrada za fiziku

Izazivaju fluorescenciju-

talasna dužina = 10-11 – 10-9 m -

razelektrišu elektroskop-

prolaze kroz materiju-

OTKRIĆE RENDGENSKIH ZRAKA I RADIOAKTIVNOST

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

OTKRIĆE RENDGENKIH ZRAKA I RADIOAKTIVNOST

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

H. Bekerel

1896 god.Otkriće prirodne radioaktivnosti

OTKRIĆE RENDGENKIH ZRAKA I RADIOAKTIVNOST

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

Marie Curie SklodowskaPierre Curie

1898 god.

OTKRIĆE RENDGENKIH ZRAKA I RADIOAKTIVNOST

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

• Ernest Rutherford otkrio je tri vrste zračenja:

– zraci

– zraci

– zraci

X - zraciu magnetnom polju

- zraci

- zraci

- zraci

-zraci (čestice)-pozitivno naelektrisani, jezgra atomahelijuma(He2+)

-zraci (čestice)- negativno naelektrisani (snopelektrona, e-)

-zraci–identični sa X-zracima (manje talasne dužine)

λ = 0,001 – 0,1 nm

OTKRIĆE RENDGENKIH ZRAKA I RADIOAKTIVNOST

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

Preovlađujuća teorija (tzv. Tompsonov model) bila je model

„šljiva u pudingu", koji je izneo Tompson

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

STRUKTURA ATOMA

ATOM, otprilike do 1900 god.

U njemu je prikazana pozitivna sfera materije sa negativnim

elektronima

Tomsonov učenik Raderford: + i –naelektrisanje u atomu nijeravnomerno rasporedjeno

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

STRUKTURA ATOMA

RATHERFORDOV EKSPERIMENAT

Na listić zlata usmerio je snop -čestica

Posmatrao je pravac prolaska -zraka na fluorescentnom zastoru

Pošto su neke čestice odbijale podvelikim uglovima, Tompsonovmodel nije mogao biti tačan.

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

STRUKTURA ATOMA

RATHERFORDOV EKSPERIMENAT

Kada bi atom bio čvrst po celojzapremini, nijedna –čestica ne biprošla kroz metalni listić bez skretanja

Masa atoma metalnog listića nalazi se uvrlo maloj zapremini atoma -

JEZGRO ATOMA

Protone je otkrio Ratherford 1919. godine

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

STRUKTURA ATOMA

Ostale subatomske čestice

Neutrone je otkrio James Chadvick 1932. godine.

Protoni i elektroni su jedine čestice koje imajunaelektrisanje.

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

STRUKTURA ATOMA

Subatomske čestice

Protoni i neutroni su u suštini iste mase.

Masa elektrona je toliko mala da ga ignorišemo.

Simboli elemenata su pretstavljeni sa jednim ili dva slova.

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

STRUKTURA ATOMA

Simboli elemenata

C12

6Simbol elementa

Atomski broj (broj protonaili elektrona)

Maseni broj (broj protona plus neutrona)

Svi atomi istog elementa imaju isti broj protona:

atomski broj (Z)

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

STRUKTURA ATOMA

Atomski broj

C12

6Simbol elementa

Atomski broj (broj protonaili elektrona)

Maseni broj (broj protona plus neutrona)

Masa atoma u jedinicama atomske mase (amu) je ukupan broj protona i neutrona u atomu.

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

STRUKTURA ATOMA

Maseni broj

C12

6Simbol elementa

Atomski broj (broj protonaili elektrona)

Maseni broj (broj protona plus neutrona)

Izotopi su atomi istog elementa različitih masa.

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

STRUKTURA ATOMA

Izotopi

Izotopi imaju različit broj neutrona.

Izotopi su atomi istog elementa različitih masa.

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

STRUKTURA ATOMA

Izotopi

Izotopi imaju različit broj neutrona.

Atomske i molekulske mase se mogu izmeriti sa velikom preciznošću sa masenim

spektrometrom.

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

STRUKTURA ATOMA

Atomska masa

Zato što u stvarnom svetu koristimo velike količine atoma i molekula, koristimo prosječne mase u

proračunama (relativne atomske mase)

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

STRUKTURA ATOMA

Relativna atomska masa

Otkriće izotopa objašnjava zašto relativne atomske mase nijesu cijeli brojevi.

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

U prirodi kiseonik se javlja u obliku tri izotopa:

Ar %16O 15,99491 99,75917O 16,99913 0,03718O 17,99916 0,204

Izračunati Ar?

Ar(O) = 0,99759.15,99491 + 0,00037.16,99913 +

0,00204.17,99916 = 15,99937

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

Izračunati broj protona, neutrona i elektrona u C14

6

Z = 6

6 protona, 6 elektrona

A = 14;

A = Z + N

N = A – Z = 14 - 6 = 8

8 neutrona