Atomets oppbygging og periodesystemet

Transkript

1 Atomets oppbygging og periodesystemet

2 Solvay-kongressen, 1927

3 Atomets oppbygging Elektroner: Partikler som kretser rundt kjernen. Ladning -1. Mindre masse (1836 ganger) enn protoner og nøytroner. Protoner: Partikler som finnes i kjernen. Ladning +1. Masse ca. 1u. Nøytroner: Partikler som finnes i kjernen. Elektrisk nøytral. Masse ca. 1u.

4 Atommodeller Bohr Rutherford Massen er samlet i kjernen Elektronene går i baner omkring kjernen Elektronene går i bestemte baner som bestemmes av energien Mer finner du her:

5 Noen atomer

6 Nitrogenatomet

7 Elektronskall elektronsky Orbitaler: s- og p-orbitaler Området i atomet der en finner elektronet

8 Elektronskall Kvantemekanikk For å beskrive elektronskallene brukes: Hovedkvantetall: Betegnes med n. Det er 7 hovedskall/ hovedenerginivåer. Nummereres fra 1 til 7. Hvert hovedskall har ett eller flere underskall, kalt s, p, d, og f. Hvert underskall inneholder en vist antall orbitaler som hver kan inneholde maksimum 2 elektroner med motsatt spinn, enten -1/2 eller +1/2.

9 SPIN Elektronet roterer rundt sin egen akse enten med eller mot klokken.

10 Elektronstruktur hovedskall underskall s p d f 1 2 x 1 2 = 2e - totalt i hovedskall x 2 2 = 8e - totalt i hovedskall x 3 2 = 18e - osv. 2 x 4 2 =

11 Elektronkonfigurasjon Måten elektroner fordeles på i orbitalene Hydrogen: 1 e i 1s-orbitalen Konf: 1s1 Helium: 2 e i 1s-orbitalen Konf: 1s2 Litium: 3 e, 2 i 1s, 1 i 2s Konf: 1s2 2s1 Beryllium: 4 e, 2 i 1s, 2 i 2s Konf: 1s2 2s2 Bor: 5 e, 2 i 1s, 2 i 2s, 1 i 2p Konfigurasjon: 1s2 2s2 2p1 Karbon: 6 e, 2 i 1s, 2 i 2s. 2 i 2p Konfigurasjon : 1s2 2s2 2p2

12 Definisjoner Atomer med samme antall protoner i kjernen utgjør et grunnstoff eller element Atomnummeret er antall protoner i kjernen Massetallet er summen av antall protoner og nøytroner Atomer med samme antall protoner, men forskjellig antall nøytroner i kjernen kalles isotoper Nuklide er et atom som er bestemt av antall protoner og nøytroner i kjernen

13 Periodesystemet Hovedelementene: Alle elementer der en fyller elektroner inn i samme hovedskall står på samme linje horisontalt kalles periode H 1s 1 He 1s 2 Li 2s 1 Be 2s 2 Periode B 2p 1 C 2p 2 N 2p 3 O 2p 4 F 2p 5 Ne 2p 6 Na 3s 1 Mg 3s 2 Al 3p 1 Si 3p 2 P 3p 3 S 3p 4 Cl 3p 5 Ar 3p 6

14 Periodesystemet Alle elementer hvor man fyller elektroner i samme type orbital står under hverandre kalles gruppe.

15 Periodesystemet - elektronstruktur

16 Periodesystemet - fellesnavn

17 Periodesystemet type stoff

18 Periodesystemet - skrivemåte Atomnummer 8-2 O Oksygen 16,00 Navn Oksidasjonstall Kjemisk symbol Massetall/atomvekt/ molvekt

19 Periodesystemet

20 Nuklidekartet Det er relativt flere nøytroner jo tyngre kjernene blir for å motvirke frastøtningen mellom protonene. Økende antall protoner Økende antall nøytroner

21 Nuklidekartet Økende antall nøytroner

22 Sammendrag - atomet Protoner og nøytroner utgjør atomkjerner Atomet består av en atomkjerne omgitt av like mange elektroner som det er protoner i kjernen. Elektroner danner elektronskyer som kalles orbitaler, rundt atomkjernen Det finnes ca. 110 ulike atomer. Atomer med samme antall protoner kalles et grunnstoff. Atomer med samme samme antall protoner, men forskjellig antall nøytroner kalles isotoper av dette grunnstoffet. Alle partikler har energi og er dynamiske, vibrerende bevegelser. Bindingskreftenes styrke i forhold til partiklenes bevegelsesenergi avgjør om partiklene holdes på plass eller river seg løs. Kjernekraften holder partiklene i atomkjernen samlet. Utenfor atomkjernen gjelder den elektromagnetiske kraften. Den elektromagnetiske kraften virker frastøtende på like elektriske ladninger og tiltrekkende på ulike elektriske ladninger.

23 Sammendrag - Periodesystemet Periodesystemet ordner grunnstoffene etter deres egenskaper Plassen i Periodesystemet bestemmes av protontallet Valens forteller hvor mange elektroner atomet kan dele med andre atomer i en kjemisk binding Valenselektroner har mest betydning for de kjemiske egenskapene Edelgassene har full oktett, fullt sett med valenselektroner, valens 0, og danner ikke forbindelser Elektronegativiteten øker med økende gruppenummer og avtakende periodenummer