Az atomok felépítése

Atom: a kémiai elemek legkisebb része, mely az adott elem tulajdonságait mutatja Az atomok kémiai módszerekkel nem, de fizikai módszerekkel alkotórészekre, elemi részecskékre bonthatók. Bármely elem atomjai ugyanolyan elemi részecskékből (proton, neutron, elektron) állnak, de számuk minden elem esetében más és más

Atommodellek: az atomok szerkezetének szemléletes elképzelései Az atomok atommagból és elektronburokból állnak. Az atommag képzi az atom fő tömegét. Protonokból és neutronokból épül fel. Az elektronok az atommag körül rétegesen, ún. „héjakon” azon belül „elektronpályákon” helyezkednek el.

Az atom tömege 10-25 – 10-27 kg átmérője 10-10 m térfogata 10-30 m3 Az atommag 10-14 – 10-15 m 10-42 – 10-45 m3 A proton (p+) 1,6x10-27 kg töltése 1,6x10-19 C A neutron (n0) Az elektron (e-) 9x10-31 kg -1,6x10-19 C

Rendszám: a protonok száma protonszám → elektronszám → elektronszerkezet → tulajdonság Rendszám: a protonok száma meghatározza, hogy mely kémiai elem atomjáról van szó Tömegszám: a protonok száma + a neutronok száma meghatározza az atom tömegét

Izotóp: azonos rendszámú, de eltérő tömegszámú atomok Az izotópok lehetnek stabilak vagy instabilak páros rendszámú elemeknek több stabilis izotópja van, mint a páratlan rendszámúaknak. (A legstabilisabb atommagokban a protonok és neutronok száma egyaránt páros). A legkisebb stabilitásúak a páratlan számú protont és páratlan számú neutront tartalmazó atommagok. Az instabil izotópok radioaktívak

- Az atomok kémiai minősége változik meg elem-átalakulás Radioaktivitás: az instabil atommagok különféle sugárzások kibocsátása közben más atommagokká alakulnak át - Az atomok kémiai minősége változik meg elem-átalakulás - A bomlás során igen nagy energia szabadul fel α sugárzás hélium atommagból (2p+ és 2n0) áll [a rendszám kettővel, a tömegszám néggyel csökken] β sugárzás elektronokból áll [a rendszám eggyel nő] γ sugárzás fotonokból áll [az α és β sugárzást kíséri]

Felezési idő: az az idő, mely alatt a radioaktív atomok száma a felére csökken (a bomlás sebességét jellemzi) Felhasználása: energiatermelés orvosi, műszaki célok tudományos kutatás, régészet, kormeghatározás katonai célok

Anyagmennyiség A kémiai folyamatokban az anyagok nem tömegük, hanem részecske-számuk arányában vesznek részt Mértékegysége a mól, amely akkora anyagmennyiséget jelent, amely 6x1023 db részecskét tartalmaz 1 mol anyag tömege a móltömeg

Elektronburok

Az atompálya (elektronpálya) Az atomnak az a térrésze, melyen belül az atommag erőterében lévő elektron 90%-os valószínűséggel tartózkodik

Az elektronburok réteges felépítésű ezek a rétegek az elektronhéjak (1, 2, 3,…) Minden héjon adott számú elektron tartózkodhat (2, 8, 18, 32, 50) A héjakon belül alhéjak vannak (s, p, d, f) Telített (lezárt) héj: annyi elektron van rajta, amennyi lehet Legkülső, lezáratlan héj a vegyértékhéj Az atommag és a lezárt héjak együttes neve az atomtörzs

A periódusos rendszer

lantanoidák és aktinoidák nemes gázok alkálifémek Fő-csoport alkáliföld fémek halogének átmeneti fémek lantanoidák és aktinoidák Werner 1905

rendszám relatív atomtömeg op. elektronegativitás fp. vegyjel oxidációs állapotok elektronkofniguráció

Az elemek atomjai önmagukban legtöbbször nem stabilak (kivéve a nemesgázok atomjai). A stabilitás (energiaminimum) feltétele a lezárt héj (nemesgáz szerkezet) kialakítása. Ez többféleképpen történhet: - Ionok képződése: Elektron leadással: pozitív töltésű kation Elektron felvétellel: negatív töltésű anion Közös elektronpárral kialakított (kovalens) kötés Elektron delokalizáció (fémes kötés)