To tylko jedna z 16 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
3
JW
2. Struktura materiałów
2.1. Budowa atomu
Każdy przedmiot, zarówno wytworzony przez przyrodę, jak i będący dziełem pracy ludzkiej,
utworzony jest z materii, która za pomocą procesów chemicznych lub fizycznych można
rozłożyć na proste składniki, zwane pierwiastkami. Składniki te nie ulegają zmianie w żadnych
reakcjach chemicznych.
Najmniejsza cząstka pierwiastka jest atom, będący skupieniem jeszcze drobniejszych cząstek
materii, zwanych elementarnymi. Cząstkami tymi są elektrony, protony i neutrony. Teorię
budowy pojedynczego izolowanego atomu opracowano z wykorzystaniem mechaniki falowej.
Mechanika falowa umożliwia opisanie zachowania się elektronów w atomach i kryształach.
Każdy atom składa się z części wewnętrznej, tj. tzw. jądra i części zewnętrznej - powłok
elektronowych. Średnice wszystkich atomów są bardzo małe i zawierają się w granicach od
0,106 nm dla azotu do 0,58 nm dla fransu. Znacznie mniejsze rozmiary maja jądra atomów
zbudowane z protonów i neutronów (średnice rzędu 0,0001 nm), a najmniejsze są średnice
elektronów, które zawsze wynoszą 0,000 002 8 nm, czyli 2,8 • 10-12 mm.
Podstawowa cecha atomu jest jego masa atomowa (ciężar atomowy), wyrażona jednostką
względna w stosunku do 1/16 masy atomu tlenu (umownie przyjęto masę jednego atomu tlenu
na 16 jednostek). Praktycznie za masę atomu przyjmuje się masę jego jądra (tj. protonów i
neutronów) gdyż masa elektronów jest bardzo mała i wynosi 9,009 • 10-28 g, tzn. 0,000 55 część
masy atomu wodoru. Masa protonów wynosi 1,6 • 10-24 g, tzn. jest równa masie atomu wodoru
(w jednostkach względnych ma masę równa 1), masa neutronów jest zbliżona do masy
protonów.
Elektrony krążą dookoła jądra z bardzo duża prędkością po ściśle określonych eliptycznych
orbitach (torach) i zawierają w sobie jeden elementarny ładunek elektryczności ujemnej,
równoważąc w ten sposób dodatnio naładowane jądro o ładunku równym sumie ładunków
wszystkich elektronów, tak że atom jako całość jest elektrycznie obojętny. Trzeba jednak
podkreślić, że elementarne ładunki dodatnie, równe co do wielkości elementarnym ładunkom
ujemnym zawartym w elektronach, mają tylko protony, toteż ich liczba w atomie zawsze
odpowiada liczbie elektronów. Natomiast liczba neutronów nie zawierających ładunku
elektrycznego jest różna.
Obecnie znanych jest 105 różnych pierwiastków chemicznych, przy czym ostatnich
trzynaście zostało wytworzonych sztucznie. Wszystkie te pierwiastki można uszeregować w tzw.
układ okresowy1) wg wzrastających (z małymi wyjątkami) ciężarów atomowych, od
najlżejszego wodoru do pierwiastków najcięższych. Każdy z nich ma swoją kolejną liczbę
porządkową określającą zarówno wielkość ładunku elektrycznego jądra, a więc liczbę protonów,
jak i miejsce w układzie okresowym, co jednocześnie ustala własności chemiczne pierwiastka i
większość własności fizycznych (temperaturę topnienia, przewodnictwo elektryczne, budowę
wewnętrzną, własności magnetyczne itd.).
Okresowy układ pierwiastków w postaci obecnie najczęściej
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)