Az atom felépítése 7. Osztály Tk. 69-71. oldal.

Az előadások a következő témára: "Az atom felépítése 7. Osztály Tk. 69-71. oldal."— Előadás másolata:

1 Az atom felépítése 7. Osztály Tk oldal

2 Az atom története i.e. 400: Demokritosz úgy képzeli, hogy az anyagokat tovább nem osztható parányi részecskék építik fel, elnevezi ezeket a részecskéket atomoknak Ezt az elképzelést a XIX. Században Dalton eleveníti fel, oszthatatlan gömb modelljével A XX. Századba az oszthatatlan atomelmélet megdől.

3 A nagy felfedezés 1896 Henri Becquerre ércek fénykibocsátó tulajdonságait vizsgálja. A fiókjába gondosan becsomagolt fotópapír azonban sorra tönkremegy. Segédje – Marie Skodlowska- vizsgálni kezdi a fotópapír mellett lévő uránszurokércet. Kiderült, hogy az érc fényt bocsát ki, pedig semmi köze a foszforeszkáló anyagokhoz. Az urán atomjai fénykibocsátás közben más atommá alakulnak át. Az atom nem oszthatatlan.

4 A mazsolás puding 1897-ben Joseph John Thomson a katódsugarak tanulmányozása során kimutatta, hogy azok kisméretű, negatív töltésű részecskékből állnak, bármilyen atommal is végezzük el a kísérleteket. Ezek szerint a részecske minden atomban jelen van. Az elektronnak elnevezett részecske felfedezése nyomán szertefoszlott az atom oszthatatlanságába vetett hit. Thomson úgy képzelte el az atomot, mint egy mazsolás pudingot, melyben a pozitív töltésű anyagban (puding) elektronok (mazsolák) helyezkednek el. J. J. Thomson kiemelkedő munkásságát 1906-ban Nobel-díjjal jutalmazták.

5 A bolygó- modell A mazsolás puding atommodelljét Thomson egyik kiváló tanítványa Ernest Rutherford cáfolta meg 1911-ben. Rutherford és munkatársai ún. szóráskísérleteikben igen vékony aranyfóliát bombáztak a-részecskékkel (hélium atommagok). Az aranyfóliát fényérzékeny lemezzel vették körül, amely érzékelte azt, hogy hova csapódnak az a-részecskék. Az a-részecskék legnagyobb része zavartalanul áthatolt a fólián, néhány irányt változtatott és igen kis részük pattant vissza. A mérési eredmények kiértékelése után kiderült, hogy mindez csak úgy lehetséges, hogy az atomok (melyek átmérője 10-8 m) tömegének nagy része egy igen kicsiny (10-12 m) központi magban (atommag) összpontosul. A Rutferford által felállított ún. bolygómodell szerint az atomban a nagy tömegű, de kis méretű mag körül az elektronok úgy keringenek, mint a bolygók a Nap körül.

6 A Bohr-Sommerfeld féle modell
A bolygómodellről elég hamar kiderült, hogy nem lehet helyes, mert a keringő elektron energiát veszít, melynek következtében a másodperc töredéke alatt belezuhanna a magba és ilyen atom nem létezhetne ban Niels Bohr azzal egészítette ki a modellt, hogy az elektronok csak bizonyos pályákon keringhetnek (elektronhéjak), de azokon energiaveszteség nélkül. Sommerfeld 1920-ban a Bohr-modellt módosította azzal, hogy az elektronok nemcsak kör, hanem ellipszis alakú pályán is mozoghatnak (Bohr-Sommerfeld féle atommodell).

7 A kvantum-mechanikai modell
Tizenöt évvel Rutherford mérései után forradalmi változás következett be. Werner Heisenberg (1925), Erwin Schrödinger (1926) és mások kutatásai nyomán megszületik a kvantummechanika, mely választ adott az atomok szerkezetével kapcsolatos kérdésekre is. Munkásságuk nyomán kialakult az atomok hullámmodellje, mely szerint nem ismerhetjük az elektronok pontos helyét az atomon belül, de meghatározhatjuk azt, hogy hol milyen eséllyel fordulnak elő. Az atommagot felhő (vagy köd) módjára veszik körül az elektronok.

8 összefoglalva Thompson atom modellje (1906) Az elektron felfedezése.
A mazsolás puding modell. Atommag nincs, a pozitív töltés egyenletesen oszlik el az anyagban. Rutherford modell (1911) Az atommag felfedezése. A pozitívan töltött magok körül találhatók az elektronok. Bohr-Sommerfeld modell; 1915 Az elektronok ellipszis pályán keringenek a pozitív mag körül. Chadwick értelmezése (1932) A Be és az α-részecske ütközésekor a protonnal megegyező tömegű, elektromos töltés nélküli részecske lépett ki. Az új részecskét neutronnak nevezte el. neutros: görög, semleges Heisenberg és Schrödinger (1932) Kidolgozzák az atommag neutront is tartalmazó magmodelljét.

9 Az atom felépítése jelenlegi tudásunknak megfelelően
Az atom két fő részből áll: Atommag, elektronfelhő Az atommagban pozitív töltésű protonok és semleges töltésű neutronok vannak. Ezek tömege azonos. Nagyon kicsi. Tekintsük 1-nek. Az elektronfelhő elektron héjakból áll, melyeken negatív töltésű elektronok keringenek. Ezek tömege még a magalkotó részecskék tömegéhez képest is jelentéktelen.

10 Összefoglalva töltése relatív tömege jele proton atommag pozitív 1 p+
Elemi részecske neve Helye az atomban töltése relatív tömege jele proton atommag pozitív 1 p+ neutron semleges n0 elektron elektronfelhő negatív 1/1840 e-

11 Az elemi részecskék mérete, az atommag és az elektronburok viszonya
Jól szemlélteti az atommodellt, ha egy pinponglabda körül stadionméretű pályán borsónyi elektronokat képzelünk el keringeni. A parlament kupolájának megfelelő gömb közepén egy mákszem Ebben a gömbben az elektronok néhány tollpihe tömegét képviselik, a mákszem rendkívül nehéz

12 Az elemi részecskék tömege
tömeg (kg) Proton 1/ Neutron 1/ elektron 1/

13