Chemia. Wykłady z podstaw chemii. 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 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

2 Chemia Nauka o materii doświadczalna stosowana metoda naukowa Metoda naukowa Klasyfikacja materii Atomy modele i dowody eksperymentalne własności masa atomowa

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

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

5 Klasyfikacja materii materia mieszaniny homogeniczne metody fizyczne metody fizyczne substancje czyste heterogeniczne metody fizyczne pierwiastki metody chemiczne związki atomy jądra elektrony protony kwarki neutrony kwarki Klasyfikacja Materii Metody rozdziału u mieszanin: Filtracja Destylacja Chromatografia

6 Klasyfikacja materii Związki: substancje o stałym składzie, które można rozdzielić na pierwiastki w przemianie chemicznej. Pierwiastki: substancje, których nie można rozłożyć w przemianie chemicznej Atomy dowody eksperymentalne Doświadczenie Thomsona ( ) 1903) Applied electric field pole elektr. (+) () metalowa elektroda Metal electrode bańka szklana próżnia Wnioski: atomy zawierają ujemnie naładowane cząstki naładowane cząstki mają zawsze stały stosunek ładunku do masy () (+) metalowa Metal elektroda electrode

7 Atom model Model atomu wg Thomsona + + Atomy dowody eksperymentalne Doświadczenie Marii Skłodowskiej (1903, 1911 r. nagrody Nobla) Radioaktywność

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

9 Atom model Model atomu wg Rutheforda + Atom model współczesny Teoria kwantów Zasada nieoznaczoności ci Heisenberga Dualizm korpuskularno falowy Równanie Schroedingera Funkcje falowe protony neutrony elektrony +

10 Atom pomiar masy atomowej Spektrometr masowy 03_34 Detector plate Ionaccelerating electric field Accelerated ion beam Least massive ions Positive ions Sample Most massive ions Electron beam Slits Magnetic field Heating device to vaporize sample Masa atomowa definicja 1 a.j.m.= 1/12 m 12 C

11 Izotopy Wyniki pomiarów masy neonu detektor masa atomowa, a.j.m. rozpowszechnienie, % Jak interpretować wyniki? 3 izotopy neonu intensywność proporcjonalna do ilości położenie proporcjonalne do masy sygn. detektora masa Masa atomowa Wyniki pomiarów masy neonu Nr izotopu masa atomowa, a.j.m rozpowszechnienie, % Średnia ważona p M + p2 M 2 + p 100% M = M a.j.m = a.j.m.

12 Masa atomowa przykład Carbon = 98.89% 12 C 1.11% 13 C <0.01% 14 C atomic mass = amu Pierwiastki 02_29 Alkaline 1 earth metals 1A Noble gases Halogens 18 8A 1 H A 3A 4A 5A 6A 7A 2 He 3 Li 4 Be 5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne 11 Na 12 Mg Transition metals 13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar Alkali metals 19 K 37 Rb 20 Ca 38 Sr 21 Sc 39 Y 22 Ti 40 Zr 23 V 41 Nb 24 Cr 42 Mo 25 Mn 43 Tc 26 Fe 44 Ru 27 Co 45 Rh 28 Ni 46 Pd 29 Cu 47 Ag 30 Zn 48 Cd 31 Ga 49 In 32 Ge 50 Sn 33 As 51 Sb 34 Se 52 Te 35 Br 53 I 36 Kr 54 Xe 55 Cs 56 Ba 57 La* 72 Hf 73 Ta 74 W 75 Re 76 Os 77 Ir 78 Pt 79 Au 80 Hg 81 Tl 82 Pb 83 Bi 84 Po 85 At 86 Rn 87 Fr 88 Ra Ac Unq 105 Unp 106 Unh 107 Uns 108 Uno 109 Une 110 Uun 111 Uuu *Lanthanides 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu Actinides 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95 Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101 Md 102 No 103 Lr