CHEMIA KLASA VII DZIAŁ III. ATOMY I CZĄSTECZKI

ATOMY I CZĄSTECZKI

Dyfuzja – samorzutne wnikanie cząstek jednej substancji między cząstki drugiej substancji, gdy są one w bezpośrednim kontakcie ze sobą

Gdzie występuje zjawisko dyfuzji?

– w gazach;

– cieczach;

– substancjach stałych.

Pierwiastek chemiczny – zbiór takich samych atomów

Związek chemiczny – zbiór takich samych cząsteczek

Co to jest atom?

Atom to podstawowy składnik materii. Składa się z małego dodatnio naładowanego jądra o dużej gęstości i otaczającej go chmury elektronowej o ujemnym ładunku elektrycznym.

Ponadto:

– atomy mają kształt kulisty;

– atomy łączą się tworząc cząsteczki;

– atom jest najmniejszą cząstką pierwiastka chemicznego, która ma wszystkie cechy tego pierwiastka;

– pierwiastek chemiczny jest zbiorem takich samych atomów;

– atomy tego samego pierwiastka chemicznego są takie same pod względem masy i rozmiarów;

– związek chemiczny jest zbiorem takich samych cząsteczek.

W jakich jednostkach wyraża się masę atomu?

Masy atomów podaje się używając jednostki odpowiedniej dla świata atomów. Jest nią jednostka masy atomowej u (ang. unit – jednostka).

1 unit – 1 u

CO TO JEST MASA ATOMOWA? (DOTYCZY PIERWIASTKA)

Masa atomowa test to masa atomu pierwiastka chemicznego wyrażona w jednostkach masy atomowej (u)

Masę atomową odczytuje się z układu okresowego (zaokrągla się do liczby całkowitej)

Masa atomowa siarki m_s = 32 u

Masa atomowa magnezu m_Mg = 24 u

CO TO JEST MASA CZĄSTECZKOWA? (DOTYCZY ZWIĄZKU CHEMICZNEGO)

Masa cząsteczkowa jest to masa cząsteczki pierwiastka lub związku chemicznego wyrażona w jednostkach masy atomowej (u).

Jak się oblicza masę cząsteczkową (m)?

Sumuje się masy atomowe wszystkich atomów pierwiastków chemicznych wchodzących w skład cząsteczki.

Przykład:

Obliczanie masy cząsteczkowej tlenu cząsteczkowego O₂

Najpierw należy odczytać z układu okresowego pierwiastków masę atomową tlenu.

W zaokrągleniu wynosi ona 16, czyli m_o =16 u

Następnie należy wykonać obliczenia:

(2x ponieważ są 2 cząsteczki tlenu, które mnożymy przez zaokrągloną liczbę masy atomowej)

m_o2 = 2 x m_o

m_o2= 2 x 16 u

m_o2= 32 u

Jak obliczyć masę cząsteczkową związku chemicznego?

Przykład 1: Obliczanie masy cząsteczkowej związku chemicznego CO₂

m_c= 12 u; m_o = 16 u

m_co2 = m_c + 2 x m_o

m_co2= 12 u + 2 x 16 u

m_co2= 44 u

Przykład 2: Obliczanie masy cząsteczkowej związku chemicznego Al(OH)₃

m_AL = 27 u; m_o = 16 u; m_H = 1 u

m_Al(OH)3= m_Al+ 3 x m_o+ 3 x m_H

m_Al(OH)3= 27 u + 3 x 16 u + 3 x 1 u

m_Al(OH)3=78 u

Przykład 3: Obliczanie masy cząsteczkowej związku chemicznego Ni₂(SO₃)₃

m_Ni = 59 u; m_s = 32 u; m_o = 16 u

m_Ni2(SO3)3 = 2 x m_Ni + 3 x m_s + 3 x 3 m_o

m_Ni2(SO3)3 = 2 x 59 u + 3 x 32 u + 9 x 16 u

m_Ni2(SO3)3 = 358 u

Z CZEGO SKŁADA SIĘ ATOM PIERWIASTKA?

Atom pierwiastka składa się z dodatnio naładowanego jądra (ponieważ zbudowane jest z protonów – p⁺ o dodatnim ładunku elektrycznym i obojętnych elektrycznie neutronów n⁰) i ujemnie naładowanych powłok elektronowych.

Jądro atomowe – to najbardziej wewnętrzna część atomu

Protony – to cząstki materii wchodzące w skład wszystkich jąder atomowych

Neutron – jest obojętny elektrycznie, a jego masa wynosi ok. 1 u

Nukleony – tak nazywane są składniki jądra atomowego – protony i neutrony

Izotopy – to atomy tego samego pierwiastka chemicznego różniące się liczbą neutronów w jądrze

CZYM SĄ POWŁOKI ELEKTRONOWE?

Elektrony (cząstki naładowane ujemnie), które w różnych odległościach od jądra atomowego poruszają się tworzą powłoki elektronowe.

Powłokę najbliższą jądru atomowemu oznacza się literą K, kolejną L, M, N, O, P, Q

Jak odczytać ile powłok walencyjnych ma dany pierwiastek chemiczny i ile ma elektronów walencyjnych? Jak nazywa się powłoka, na której leży dany pierwiastek chemiczny?

Dla pierwiastków z grup 1.,2., 13., 14., 15., 16., 17. i 18. (są to grupy główne w układzie okresowym pierwiastków) powłoka walencyjna to powłoka elektronowa najbardziej oddalona od jądra atomowego.

Elektrony, które tworzą powłokę walencyjną, to elektrony walencyjne.

JAK USTALIĆ LICZBĘ PROTONÓW I ELEKTRONÓW W ATOMIE PIERWIASTKA?

Liczba protonów (Liczba p⁺ ) to jest liczba atomowa

Liczba protonów jest równa liczbie elektronów (e^–)

Przykład:

Liczba atomowa wapnia = 20

Liczba protonów (p⁺) w wapniu = 20

Liczba elektronów (e^–) w wapniu = 20

JAK OBLICZYĆ LICZBĘ ELEKTRONÓW DANEJ POWŁOKI?

Stosuje się wyrażenie 2n²

Pierwsza powłoka elektronowa (o nazwie K) ma maksymalnie 2 elektrony, ponieważ

2n² = 2 x 1² = 2

Druga powłoka elektronowa (o nazwie L) ma maksymalnie 8 elektronów, ponieważ

2n² = 2 x 2² = 8

Trzecia powłoka elektronowa (o nazwie M) ma maksymalnie 18 elektronów, ponieważ

2n² = 2 x 3² = 18

Czwarta powłoka elektronowa (o nazwie N) ma maksymalnie 32 elektrony, ponieważ

2n² = 2 x 4² = 32

Jak obliczyć liczbę elektronów na powłokach elektronowych na przykładzie Berylu?

Beryl ma liczbę atomową 4 (czyli suma wszystkich elektronów na powłokach tego pierwiastka musi tyle wynosić)
Jest w drugim okresie układu okresowego pierwiastków, czyli ma 2 powłoki elektronowe „K” i „L”.
Pierwsza powłoka ma 2 elektrony walencyjne (zawsze)
Druga powłoka również ma 2 elektrony walencyjne dlatego, że suma wszystkich elektronów we wszystkich powłokach danego pierwiastka musi się równać sumie liczby atomowej tego pierwiastka.

Czyli: K²L²

Jak obliczyć liczbę elektronów na powłokach elektronowych na przykładzie pierwiastka, który ma cztery powłoki?

PRZYKŁAD: Obliczanie liczby elektronów walencyjnych pierwiastka German symbol „Ge”

Liczba atomowa Ge to 32 i tyle musi być łącznie elektronów we wszystkich powłokach
„Ge” leży w 4 okresie układu okresowego pierwiastków, czyli ma 4 powłoki KLMN
Nazwa powłoki na której leży to „N”
Leży w 4 grupie głównej, którą pisze się na ostatniej powłoce (w tym przypadku na powłoce N)

Czyli wiemy, że K²(zawsze na pierwszej są 2 elektrony) L M N⁴ (tyle wynika z grupy głównej)

Powłoka druga L ma 8 elektronów bo tak wynika z obliczeń (patrz: Jak obliczyć liczbę elektronów danej powłoki?)

Znamy już liczbę elektronów na 3 powłokach K, L i N, czyli K²L⁸M N⁴

Suma elektronów wynosi 14 i Jak obliczyć liczbę elektronów na powłoce M?

Liczba atomowa Ge to 32 i teraz trzeba policzyć elektrony na powłokach

2 + 8 + 4 = 14

Powłoka M ma 18 elektronów, bo (liczba atomowa Ge 32 – 14 suma elektronów, które już zostały ustalone) daje nam liczbę elektronów na powłoce M = 32-14 = 18

Zapis powłok i elektronów pierwiastka Ge to: K²L⁸M¹⁸N⁴

Jak obliczyć liczbę elektronów na powłokach elektronowych na przykładzie pierwiastka, który ma więcej powłok?

Obliczamy analogicznie, czyli na pierwszej powłoce jest tyle elektronów ile wychodzi ze wzoru, na drugiej tak samo i na kolejnej tak samo, na ostatniej jest tyle elektronów ile wynika z grupy układu okresowego, a przedostatnią wylicza się: patrzymy na masą atomową danego pierwiastka, zliczamy ile elektronów jest na wszystkich powłokach, następnie odejmujemy tą sumę od liczby atomowej.

ĆWICZENIA - SPRAWDŹ WIEDZĘ PRZED SPRAWDZIANEM

Przykładowe zestawienia zadań, które mogą być idealnym treningiem przed realnym sprawdzianem.

Pliki do pobrania w .pdf i wydrukowania TUTAJ