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 5 3 2 4 3 6 3 2 20 12 60 Podręczniki L. Jones, P. Atkins, Chemia Ogólna. Cżasteczki, materia, reakcje, Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa 2004 A.Bielański "Chemia ogólna i nieorganiczna" PWN
Chemia Nauka o materii doświadczalna stosowana metoda naukowa
Metoda naukowa Klasyfikacja materii Atomy modele i dowody eksperymentalne własności masa atomowa
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
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
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
Klasyfikacja Materii Metody rozdziału u mieszanin: Filtracja Destylacja Chromatografia
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 (1898-1903) 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
Atom model Model atomu wg Thomsona - - - - + - - +
Atomy - dowody eksperymentalne Doświadczenie Marii Skłodowskiej (1903, 1911 r. nagrody Nobla) Radioaktywność
Atomy - dowody eksperymentalne Doświadczenie Rutheforda 1911 r.
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
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 - - - - + - - - - - -
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
Masa atomowa definicja 1 a.j.m.= 1/12 m 12 C
Izotopy Wyniki pomiarów masy neonu detektor masa atomowa, a.j.m. 20 21 22 rozpowszechnienie, % 90.9 0.3 8.8 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 20 21 22 masa
Masa atomowa Wyniki pomiarów masy neonu Nr izotopu 1 2 3 masa atomowa, a.j.m 20 21 22 rozpowszechnienie, % 90.9 0.3 8.8 Średnia ważona p M + p2 M 100% M 1 1 2 3 3 M + p = a.j.m. 90.9 20 + 0.3 21+ 8.8 22 100 = 20.2 a.j.m.
Masa atomowa przykład Carbon = 98.89% 12 C 1.11% 13 C <0.01% 14 C atomic mass = 12.01 amu
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 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 48 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 1 2 13 14 15 16 17 18 Alkali metals Alkaline earth metals Halogens Noble gases *Lanthanides Actinides