Chemia. Dr hab. Joanna Łojewska Zakład Chemii Nieorganicznej r Odkrycie fosforu przez Henninga Branda

Transkrypt

1 Chemia Dr hab. Joanna Łojewska Zakład Chemii Nieorganicznej 1669 r Odkrycie fosforu przez Henninga Branda

2 Wykłady z podstaw chemii Lista wykładów STECHIOMETRIA GAZY TERMOCHEMIA TERMODYNAMIKA RÓWNOWAGA CHEMICZNA RÓWNOWAGA CHEMICZNA - roztwory ELEKTROCHEMIA KINETYKA ATOM, CZĄTECZKA CHEMIA NIEORGANICZNA Razem liczba godzin Podręczniki L. Jones, P. Atkins, Chemia Ogólna. Cżasteczki, materia, reakcje, Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa 2004 A.Bielański "Chemia ogólna i nieorganiczna" PWN

3 Chemia Nauka o materii doświadczalna stosowana metoda naukowa

4 Metoda naukowa Klasyfikacja materii Atomy modele i dowody eksperymentalne własności masa atomowa

5 Metoda naukowa 1. Obserwacje doświadczenia wstępne - jakościowe - ilościowe 2. Hipotezy - możliwe wyjaśnienia obserwacji 3. Doświadczenia sprawdzające - zbieranie nowych informacji w celu sprawdzenia hipotezy

6 Metoda naukowa Teoria i model (dlaczego się dzieje?) wyjaśnienie praw lub obserwacji, uporządkowany układ postulatów w w sposób całościowy ciowy wyjaśniaj niających obserwacje Prawo naturalne (co się dzieje?) prawidłowo owość występuj pująca w naturze ta sama obserwacja stosująca się do różnych r układ adów, podsumowanie obserwacji

7 Metoda naukowa obserwacja hipoteza doświadczenie teoria/model prawo wnioski i przewidywania doświadczenie

8 Klasyfikacja materii Stany skupienia: Stały y (solid): rigid - fixed volume and shape Ciecz (liquid( liquid): definite volume but assumes the shape of its container Gazowy (gaseous( gaseous): no fixed volume or shape - assumes the shape of its container

9 Klasyfikacja materii materia mieszaniny homogeniczne metody fizyczne metody fizyczne substancje czyste heterogeniczne metody fizyczne pierwiastki metody chemiczne związki atomy jądra elektrony protony neutrony kwarki kwarki

10 Klasyfikacja Materii Metody rozdziału u mieszanin: Filtracja Destylacja Chromatografia

11 Klasyfikacja materii Związki: substancje o stałym składzie, które można rozdzielić na pierwiastki w przemianie chemicznej. Pierwiastki: substancje, których nie można rozłożyć w przemianie chemicznej

12 Atomy - dowody eksperymentalne Doświadczenie Thomsona ( ) 1903) Applied electric field pole elektr. (+) (-) metalowa elektroda Metal electrode (-) bańka szklana - próżnia metalowa Metal elektroda electrode (+) Wnioski: Wnioski: -atomy zawierają ujemnie naładowane cząstki -atomy zawierają ujemnie naładowane cząstki -naładowane cząstki mają zawsze stały stosunek -naładowane cząstki mają zawsze stały stosunek

13 Atom model Model atomu wg Thomsona

14 Atomy - dowody eksperymentalne Doświadczenie Marii Skłodowskiej (1903, 1911 r. nagrody Nobla) Radioaktywność

15 Atomy - dowody eksperymentalne Doświadczenie Rutheforda 1911 r.

16 Atomy - dowody eksperymentalne Doświadczenie Rutheforda 1911 r. α folia Au Wnioski: Wnioski: - materia nie jest ciągła - materia nie jest ciągła -wewnątrz atomów jądra o -wewnątrz atomów jądra o masie większej niż elektrony masie większej niż ekran elektrony

17 Atom model Model atomu wg Rutheforda

18 Atom model współczesny Teoria kwantów Zasada nieoznaczoności ci Heisenberga Dualizm korpuskularno falowy Równanie Schroedingera Funkcje falowe protony neutrony elektrony

19 Atom - pomiar masy atomowej Spektrometr masowy 03_34 Detector plate Ion-accelerating electric field Accelerated ion beam Least massive ions Positive ions Sample Most massive ions Electron beam Slits Magnetic field Heating device to vaporize sample

20 Masa atomowa definicja 1 a.j.m.= 1/12 m 12 C

21 Izotopy Wyniki pomiarów masy neonu detektor masa atomowa, a.j.m rozpowszechnienie, % Jak interpretować wyniki? Jak interpretować wyniki? - 3 izotopy neonu - 3 izotopy neonu - intensywność proporcjonalna do ilości - intensywność proporcjonalna do ilości -położenie proporcjonalne do masy -położenie proporcjonalne do masy sygn. detektora masa

22 Masa atomowa Wyniki pomiarów masy neonu Nr izotopu masa atomowa, a.j.m rozpowszechnienie, % Średnia ważona p M + p2 M 100% M M + p = a.j.m = 20.2 a.j.m.

23 Masa atomowa przykład Carbon = 98.89% 12 C 1.11% 13 C <0.01% 14 C atomic mass = amu

24 Pierwiastki Pierwiastki 02_29 1 H 3 Li 11 Na 19 K 37 Rb 55 Cs 87 Fr 4 Be 12 Mg 20 Ca 38 Sr 56 Ba 88 Ra 21 Sc 39 Y 57 La* 89 Ac 22 Ti 40 Zr 72 Hf 104 Unq 23 V 41 Nb 73 Ta 105 Unp 24 Cr 42 Mo 74 W 106 Unh 25 Mn 43 Tc 75 Re 107 Uns 26 Fe 44 Ru 76 Os 108 Uno 27 Co 45 Rh 77 Ir 109 Une 110 Uun 111 Uuu 28 Ni 46 Pd 78 Pt 29 Cu 47 Ag 79 Au 30 Zn Cd 80 Hg 31 Ga 49 In 81 Tl 5 B 13 Al 32 Ge 50 Sn 82 Pb 6 C 14 Si 33 As 51 Sb 83 Bi 7 N 15 P 34 Se 52 Te 84 Po 8 O 16 S 9 F 17 Cl 35 Br 53 I 85 At 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn 2 He 58 Ce 90 Th 59 Pr 91 Pa 60 Nd 92 U 61 Pm 93 Np 62 Sm 94 Pu 63 Eu 95 Am 64 Gd 96 Cm 65 Tb 97 Bk 66 Dy 98 Cf 67 Ho 99 Es 68 Er 100 Fm 69 Tm 101 Md 70 Yb 102 No 71 Lu 103 Lr 1A 2A Transition metals 3A 4A 5A 6A 7A 8A Alkali metals Alkaline earth metals Halogens Noble gases *Lanthanides Actinides