Szczypta (al)chemii i nauk pokrewnych Uniwersytet Warszawski Centrum Nowych Technologii... dla humanistów
Determinizm Leucyp z Miletu V w. BC Demokryt z Abdery 460 370 BC Nic nie dzieje się bez przyczyny, lecz wszystko z jakiejś racji i konieczności Ojcowie nauk ścisłych
Atomos vel "niepodzielny" Leucyp z Miletu V w. BC Demokryt z Abdery 460 370 BC Materia jest zbudowana z małych, niepodzielnych, niezmiennych i nieprzenikliwych cząstek, otoczonych próżnią i różniących się między sobą: kształtem, położeniem i porządkiem A CO WIEMY DZIŚ? Wesoły Demokryt i podejrzenia o szaleństwo Racjonalna teoria tworzywa
Atomos vel "niepodzielny" Leucyp z Miletu V w. BC Demokryt z Abdery 460 370 BC Materia jest zbudowana z małych, niepodzielnych, niezmiennych i nieprzenikliwych cząstek, otoczonych próżnią i różniących się między sobą: kształtem, położeniem i porządkiem A CO WIEMY DZIŚ? Wesoły Demokryt i podejrzenia o szaleństwo Racjonalna teoria tworzywa
Renesans atomów 1808 John Dalton 1766 1844 Prawo stosunków wielokrotnych (1802) symbole atomowe The elements of oxygen may combine with a certain portion of nitrous gas or with twice that portion, but with no intermediate quantity cząsteczki WZORY CHEMICZNE A New System of Chem. Phil.
Renesans atomów 1808 John Dalton 1766 1844 (i) Elements are made of extremely small particles called atoms. (ii) Atoms of a given element are identical in size, mass, and other properties; atoms of different elements differ in size, mass, and other properties. (iii) Atoms cannot be subdivided, created, or destroyed. (iv) Atoms of different elements combine in simple whole-number ratios to form chemical compounds. (iv) In chemical reactions, atoms are combined, separated, or rearranged. A New System of Chem. Phil.
Renesans atomów 1808 John Dalton 1766 1844 (i) Elements are made of extremely small particles called atoms. (ii) Atoms of a given element are identical in size, mass, and other properties; atoms of different elements differ in size, mass, and other properties. (iii) Atoms cannot be subdivided, created, or destroyed. (iv) Atoms of different elements combine in simple whole-number ratios to form chemical compounds. (iv) In chemical reactions, atoms are combined, separated, or rearranged. A New System of Chem. Phil.
Renesans atomów, c.d. Prawo protyli 1815 the atomic weights that had been measured for the elements known at that time appeared to be whole multiples of the atomic weight of hydrogen (całkowite wielokrotności) William Prout 1785 1850 H: 1 C: 12 N: 14 O: 16 Cl: 35.5 (!) 35 Cl: ok. ¾ 37 Cl: ok. ¼ Materia: z atomów wodoru
Narodziny cząstek element. prom. anodowe (kanałowe) potem: m=1840 m e 1886 Eugen Goldstein 1850 1930 GLIWICE Proton (nienazwany)
Narodziny cząstek element. 1897 Joseph J. Thomson 1856 1940 prom. katodowe Elektron
Narodziny cząstek element. 1897 Joseph J. Thomson 1856 1940 prom. katodowe Elektron
Model atomu Thomsona 1904 Joseph J. Thomson 1856 1940 Odkryto już: elektron (prom. katodowe, 1897) protony (prom. anodowe, 1886) Pudding śliwkowy
Eksperyment ze złotą folią 1909 Hans W. Geiger 1882 1945 Ernest Marsden 1889 1970 Popsuli ciociny pudding
Interpretacja eksperymentu 1911 Ernest Rutherford 1871 1937 Nowy model!
Interpretacja eksperymentu 1911 Ernest Rutherford 1871 1937 Nowy model!
Interpretacja eksperymentu 1911 Ernest Rutherford 1871 1937 Nowy model!
Jak duży jest atom? He (α) 10 10 m bardzo mały (Demokryt, Dalton)
Ile atomów mieści się 1 mm =10 3 m atom 10 10 m 10 14 atomów 100,000,000,000,000 Tomasz z Akwinu (1225 1274) Summa Theologiae, cz. II, rozdz. LII 3 na główce od szpilki?
Mikroskop elektronowy SEM
Mikroskop elektronowy SEM
Mikroskop elektronowy TEM (HR)
Manipulacje atomami STM AFM (tip)
Jądro + elektron(y) Jak rusza się elektron??? Czemu nie spada na jądro? Dlaczego wzbudzenia są skwantowane? 1911 1913 Niels Bohr 1885 1962 serie Balmera (1885) Szkoła kopenhaska
Układy planetarne 1913 1543 Ordnung muss sein
Rozwój teorii kwantów 1904 1911 1913 1924-7 stara nowa Postulaty mech. kwantowej (ex cathedra) Elektron(y)
(In)determinizm 1926 Ψ 1924-7 1927 ZNH Erwin Schrödinger 1887 1961 nowa Interpretacja kopenhaska (obserwator) Reakcja Einsteina Werner Heisenberg 1901 1976 Tragedia grecka
Ile waży atom wodoru? p + : 1.67262178 10 27 kg e : 9.10938291 10 31 kg suma: 1.673532718291 10 27 kg vs. H: 1.007825 amu = 1.673532637049 10 27 kg różnica: 8.1242 10 35 kg (45.58 ev) vs. I P = 13.6 ev p + e = H?
Jądro + elektron(y) 1911 HIPOTEZA numer pierwiastka w Układzie Okresowym (dziś: liczba atomowa) jest taki sam, jak ładunek jądra Antonius van den Broek 1870 1926 1913 DOWÓD Prawo Moseleya (x-ray) Henry G. J. Moseley 1887 1915 Fizyka & chemia: Układ Okresowy
Jądro + elektron(y) 1911 HIPOTEZA numer pierwiastka w Układzie Okresowym (dziś: liczba atomowa) jest taki sam, jak ładunek jądra Antonius van den Broek 1870 1926 1913 DOWÓD Prawo Moseleya (x-ray) Henry G. J. Moseley 1887 1915 Fizyka & chemia: Układ Okresowy
Od protyli do protonów 14 N + α 17 O + p 1917 Czemu jądro jest stabilne (+ & +)? Dlaczego masa jądra jest większa niż masa protonów? 1920 Ernest Rutherford 1871 1937 Znowu Rutherford!
Neutron Nienaładowane promieniowanie z pewnych reakcji jądrowych Masa cząstki podobna do masy protonu 1931 1932 James Chadwick 1891 1974 Znowu Rutherford!
p + + e = n? p + : 1.67262178 10 27 kg Wychwyt elektronu. Gwiazdy neutronowe. e : 9.10938291 10 31 kg suma: 1.673532718291 10 27 kg vs. n: 1.674927351(74) 10 27 kg różnica: 1.394632709 10 30 kg (7.82 x 10 5 ev) relativistic electrons (1.4 vs. 0.9 x 10 27 kg) NIE!
Izotopy jądra mogą różnić się masą (liczbą neutronów) Isos topos
Promieniotwórczość 235 U 231 Th + 4 α 1913 230 Ac 230 Th + β N E* N E + γ prawo przesunięć Kazimierz Fajans 1887 1975 & Frederick Soddy 1877 1956 Fizyka czy chemia jądrowa?
Nowe pierwiastki 1898 (Po&Ra) 1903&1911 NN (Ph+Ch) Maria Skłodowska 1867 1934 & Pierre Curie 1859 1906 Rodzinka Curie
Fusion vs. fission FUSION FISSION E=mc 2
Promieniotwórczość 202 Hg + n 199 Au + 4 α 1941 chrysopoeia (transmutacja w złoto) Współczesna alchemia
Down the rabbit hole -wielorakie typy przyzwolenia na podzielność atomu! -czy neutron, proton, elektron są PODZIELNE? -z czego "składa się" materia? 1964 proton Murray Gell-Mann 1929 & George Zweig 1937 Hipoteza kwarków
Równania fizyki cząstek & chemii e + + Energia elektron( ) proton(+) neutron(0) C + O 2 CO 2 Ordnung muss sein??????
Cząstki elementarne Model standardowy Size matters
Zamiast zakończenia 1. Ene 2. Due 3. Like 4. Fake 5. Torba 6. Borba 7. Usme 8. Smake 9. Eus 10. Deus 11. Kosma 12. Teus 13. I 14. Mo- 15. re- 16. le 17. Baks! Dlaczego 17????