Wprowadzenie - podstawowe pojęcia, prawa chemiczne, jednostki Chemia jest nauką o strukturze materii, jej właściwościach i niektórych przemianach;
pozwala zrozumieć dlaczego substancje wykazują określone właściwości,
umożliwia rozpoznanie mechanizmu przemian jednych substancji w drugie, ich ilościowy opis oraz praktyczne wykorzystanie.
Rozszerzone pojęcie materii obejmuje, poza materią korpuskularną, również wszelkie formy energii. Równoważność masy i energii podaje równanie Alberta Einsteina (1905r.) E - energia, m - masa, c - prędkość światła w próżni = 3 ⋅ 10 8 ms -1 ; Materia korpuskularna ma budowę ziarnistą nieciągłą, zbudowana jest z atomów . Atomy różnych pierwiastków różnią się od siebie. Rozmiary atomów, rzędu 10 -8 cm, zależą od rodzaju pierwiastka, im bardziej złożona budowa atomu tym większy jego promień.
Atom zbudowany jest z jądra, w którego niezwykle małej objętości skupiona jest niemal całkowita masa atomu, oraz elektronów (e, e - ) znajdujących się w stosunkowo dużej przestrzeni otaczającej jądro. Jądro atomu zawiera głównie dodatnio naładowane pro tony ( 1 1 p, p + , 1 1 H ) oraz elektrycznie obojętne neutrony ( 1 0 n, n 0 ). Protony i neutrony są nukleonami. Niektóre cząstki elementarne: Grupa Cząstka i symbol Masa spoczynkow a w jednostkach masy elektronu ( 9,1083 ⋅ 10 -31 kg) Ładunek C w jednostkach elementarnych ładunku (1,602 ⋅ 10 -19 C) Fotony
Leptony
Nukleony
foton (γ )
neutrino (ν) pozyton (e + ) elektron (e - )
proton (p) neutron (n)
0
0 1 1
1836 1838
0
0 +1 -1
+1 0
Elementarne składniki atomu: Cząstka Masa [ g ] Masa [ u ] Ładunek [ C ] Symbol Trwałość poza jądrem proton 1,6726 ⋅ 10 -24 1,00728
+1,602⋅10 -19 1 1 p (p + , 1 1 H) duża
neutron 1,6749 ⋅ 10 -24 1,00867
(…)
… że każdy element materii emituje (wysyła) lub absorbuje (pochłania) tylko ściśle określone kwanty - porcje energii, równe:
E = h ⋅ ν = h ⋅ c/λ = h ⋅ c ⋅v
h = 6,62⋅10-34 J⋅s - stała Plancka liczba falowa [m-1] ν - częstotliwość promieniowania [Hz = s-1] λ - długość fali promieniowania [m]
Każdy element lub układ elementów materii dąży do tego aby być w minimum energetycznym
Liczba protonów w jądrze = liczba elektronów w atomie= liczba atomowa (porządkowa) danego atomu ( Z )
Suma protonów i neutronów (liczba nukleonów) = liczba masowa danego atomu ( A )
Pierwiastek to zbiór atomów o tej samej liczbie atomowej Z, czyli tej samej liczbie protonów i tym samym ładunku jądra
Atomowa jednostka masy (1u ) jest to 1/12 masy atomu izotopu węgla 12C, ma wartość 1,66⋅10-27 kg; odpowiada jej energia 931 MeV
Względna masa atomowa pierwiastka jest to liczba określająca, ile razy masa atomu danego pierwiastka jest większa od atomowej jednostki masy (u)
Względna masa cząsteczek chemicznych - masa cząsteczkowa - jest sumą względnych mas atomowych pierwiastków tworzących cząsteczkę
ΔE = Δm ⋅ c2
Izotopy pierwiastka = atomy o tej samej liczbie atomowej Z, ale innej liczbie neutronów w jądrze
mat = Mol jest jednostką liczności…
… również masą.
Nuklidy o takiej samej liczbie masowej różniące się liczbą atomową to izobary, np. 31H, 32He; Jądra atomowe o tej samej liczbie neutronów, ale różnej liczbie protonów (o różnym ładunku jądra) to izotony, np. 74Be, 63Li;
Masa atomowa pierwiastka jest średnią masą atomową wynikającą z procentowej zawartości jego izotopów w przyrodzie: gdzie: mat - masa atomowa pierwiastka
A1, A2⋅⋅⋅ - liczby masowe…
… w tych samych warunkach temperatury i ciśnienia znajduje się zawsze taka sama liczba cząsteczek.
Jednostki podstawowe układu SI
Nazwa wielkości
nazwa jednostki
skrót literowy
długość
metr
m
masa
kilogram
kg
czas
sekunda
s
natężenie prądu
amper
A
temperatura
kelwin
K
ilość substancji
mol
mol
światłość źródła światła
kandela
cd
E = m ⋅ c2
Energia w przyrodzie jest kwantowana (Planck, 1900), to znaczy…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)