1. Az atom Flashcards
Az atom fogalma?
Az atom parányi, semleges részecske. Kémiai módszerekkel nem, de fizikai módszerekkel tovább bontható.
Az atomok őrzik az elemek tulajdonságait. Mit jelent ez?
Az atomokban különböző számú elemi részecskék találhatóak, és ezek jól megkülönböztetik őket egymástól. Más és más kémiai-fizikai-élettani hatásuk van.
Miből áll az atom?
Az atom két egységre bontható: atommagra (nukleusz) és elektronfelhőre.
Mik alkotják az atommagot?
Az atommagot protonok és neutronok alkotják, ők a nukleonok.
Mik alkotják az elektronfelhőt?
Az elektronfelhőben elektronok keringenek.
Melyek az elemi részecskék?
proton, neutron, elektron
Hasonlítsd össze az elemi részecskék tömegviszonyait!
A protonok és a neutronok tömege majdnem megegyezik, azonban a neutron picivel nehezebb. Relatív tömegüket egységnyinek tekintjük. Az elektron relatív tömege a nukleonokhoz képest elhanyagolható, 1/1840 részük. A nukleonok adják az atom tömegének nagy részét, tehát az atom tömege az atommagban összpontosul, szinte 100%-át az atommag adja.
Hasonlítsd össze az elemi részecskék töltésviszonyait!
A proton és elektron relatív töltése ugyanakkora, de ellentétes töltésű. Proton +1, elektron -1. A neutron semleges töltésű.
Az atommag töltése?
Az atommag pozitív töltésű, benne semleges neutronok és pozitív töltésű protonok találhatók.
Az atom töltése?
Az atom semleges, mivel a protonok és elektronok száma azonos. A töltések kiegyenlítik egymást.
Jellemezd az elektrosztatikus vonzást! Mik között lép fel? Mekkora relatív erőssége? Mekkora a hatótávja?
Az elektrosztatikus vonzás elektron és proton (elektronfelhő és atommag) között lép fel. Erőssége a magerőkhöz képest gyenge. Nagy hatótávú, ezért nagy az elektronfelhő.
Jellemezd az a magerőt (nukleáris kölcsönhatást)! Mik között lép fel? Mekkora relatív erőssége? Mekkora a hatótávja?
A nukleáris kölcsönhatás proton-proton, proton-neutron és neutron-neutron között lép fel. Nagyon erős kölcsönhatás. Nagyon kis hatótávú.
Az atomméret fogalma?
Annak a göbnek a sugara, ami az atomot jelképezi.
Magyarázd az atom és az atommag méretviszonyát!
Ratom/rmag≈10⁵
Az atom a magnál 100.000-szer nagyobb (5 nagyságrenddel).
Az atommag átmérője?
kb. 10⁻¹⁵ m
Az atom átmérője?
kb. 10⁻¹⁰ m
Mi tartja össze az atomot?
Az atomban vonzó és taszító kölcsönhatások vannak. Vonzó kölcsönhatások a protonok (atommag) és elektronok közötti elektrosztatikus vonzás illetve a nagyon erős magerők. taszító kölcsönhatás lép fel az azonos töltésű elemi részecskék között.
A rendszám jele és fogalma?
Jele: Z
Megadja az atom helyét a periódusos rendszerben.
A protonszám jele és fogalma?
Jele: Np⁺
Meghatározza egy atom kémiai minőségét, tehát hogy milyen atomról van szó.
A protonszám egyenlő a rendszámmal.
A protonszám egyenlő az elektronok számával.
Tömegszám jele és fogalma?
Jele: T
A tömegszám a neutronszám és a rendszám összege.
Hogyan számítható ki a neutronszám?
A tömegszámból kivonjuk a rendszámot.
Izotóp fogalma?
Azonos protonszámú, de eltérő neutronszámú atomok (így tömegszámuk is eltér).
Milyen izotópok léteznek és hol fordulnak elő?
Természetes és mesterséges izotópokat különböztetünk meg. Természetes izotópok a természetben fordulnak elő, mesterséget izotópokat laborban állíthatunk elő.
Izotópok kémiai tulajdonságai?
Kémiai tulajdonságaik azonosak, mivel a protonok száma és az elektronszerkezet azonos.
Izotópok fizikai és élettani tulajdonságai?
Fizikai és élettani jellemzőik eltérnek/eltérhetnek. Pl. A nehézvíz (D₂O) eltérő tulajdonságú mint a víz ➝ mérgező, magasabb forráspontú, atomreaktorokban moderátorként alkalmazzák.
Beszélj a radioaktív izotópokról!
Az elemek rendszámának növekedésével a protonok és a neutronok számának aránya tart a nullához. Minél nagyobb rendszámú egy atom, annál több neutron lesz a magjában. Túl sok neutron instabillá teszi az atomot. A nagyobb rendszámú elemeknek már minden izotópja radioaktív.
Hogyan használjuk fel a radioaktív izotópokat?
Orvostudományban izotópdiagnosztika, terápia. Energiatermelésre atomerőművekben (²³⁵U-izotóp magjának hasadása). Hadászatban atombomba, hidrogénbomba. Radiokarbonos kormeghatározás.
Hogyan működik a radiokarbonos kormeghatározás?
Táplálkozás során a szervezetbe 12-es és 14-es tömegszámú szénizotóp kerül. Az élő szervezetben megmérhető a 14-es szénizotóp aránya a 12-es szénizotóphoz képest. A 14-es szénizotóp radioaktív, felezési ideje kb. 5730 év. Ennyi idő alatt bomlik el a fele a szervezetből. Ha az élő szervezet meghal, további 14-es szénizotóp már nem kerül a szervezetbe, az elkezd bomlani, és az adatokból meghatározható egy lelet kora.
Hevesy György munkássága?
Magyar kémikus, a radioaktív nyomjelzés elvének kidolgozásáért Nobel díjat kapott. z eljárást gyógyászatban alkalmazzák daganatos betegségek felderítésére. A rövid felezési idejű, radioaktív izotópot a szervezetbe juttatva annak útja nyomon követhető. Ha a radioaktív izotóp sugárzásának erőssége lassan, vagy egyáltalán nem csökken, akkor a szerv nem működik megfelelően. Pl. vese és pajzsmirigy vizsgálatánál radiaktív jódizotópot alkalmaznak..
Curie-házaspár munkássága?
Marie Curie és Pierre Curie a radioaktivitás tulajdonságait, hatásait, biológiai felhasználásait tanulmányozta. Az uránszurokércben felfedezték a polóniumot és a rádiumot. Munkásságukért Nobel-díjat kaptak. Marie Curie a rádium előállításáért egyedüliként kapott Nobel-díjat.
Az elektronfelhő összetétele?Milyen töltésű az atom? Milyen jellemzője van az elektronnak?
Az elektronfelhőben elektronok keringenek. Az elektronszám megegyezik a protonok számával, így az atom semleges. Az elektront sajátos kettősség jellemzi, részecske és hullámtermészete is van.
Mi írja le az atomok elektronszerkezetét?
Az atomok elektronszerkezetét a kvantummechanika írja le.
Tartózkodási valószínűség fogalma?
Adott elektron helye pontosan nem meghatározható, de az igen, hogy egy adott térrészben mekkora valószínűséggel található meg.
Atompálya fogalma?
Az atommag körüli legkisebb térrész, ahol egy adott elektron 90%-os valószínűséggel tartózkodik.
Hogyan épül fel az elektronfelhő?
Az elektronhéjakon belül atompályák vannak. Az azonos energiájú atompályák alhéjakat alkotnak.
Mivel jellemezzük az atompályákat és az elektronokat?
Az atompályákat és az elektronok a kvantumszámokkal jellemezzük.
Mely kvantumszámok jellemzik az atompályát?
Az atompályát a főkvantumszám, mellékkvantumszám, mágneses kvantumszám jellemzi.
Mely kvantumszám jellemzi az elektronokat?
Az elektronokat a spinkvantumszám jellemzi.
Főkvantumszám fogalma, jele, értéke?
A főkvantumszám megmutatja az atompálya magtól való távolságát, vagyis hogy melyik elektronhéjon van az atompálya. Azonos főkvantumszámú atompályák elektronhéjat alkotnak. Elsődlegesen szabja meg az adott elektronhéjon található elektronok energiáját.
Jele: n
értéke: n= 1,2,3,4,5,6,7… / n= K,L,M,N…
Mellékkvantumszám fogalma, jele, értéke?
A mellékkvantumszám az atompályák térbeli alakját jellemzi.
Jele: l
értéke a főkvantumszámtól függ: 0,1,2… (n-1)
Milyen alakú pályák léteznek?
s-pálya gömbszimmetrikus, gömb alakú.
p-pálya tengelyszimmetrikusak, súlyzó alakúak.
d és f-pályák bonyolult alakúak.
Mitől függ az atompályák energiája?
Függ a magtól való távolságtól (főkvantumszám): minél közelebb van a maghoz, annál kedvezőbb energiájú (s➝f irányába csökkenő mértékben).
Függ a pálya alakjától (mellékkvantumszám).
Tehát azok az atompályák, amelyek ugyanazon a héjon vannak (azonos főkvantumszám) és ugyanolyan az alakjuk (azonos mellékkvantumszám) azoknak az energiája azonos, és ők alhéjat alkotnak.
Pályaenergia fogalma, előjele, mértékegysége?
Az elektronok energiáját jellemzi. Az az energia, amely akkor szabadul fel, amikor egy elektron végtelen távolságból az adott pályára zuhan.
Előjele: negatív (exoterm)
mértékegysége: kJ/mol
Mit jelent a végtelen távolság?
Olyan távolság, ahol már nincsen kölcsönhatás az adott atom és adott elektron között.
Mágneses kvantumszám fogalma, jele, értéke?
A mágneses kvantumszám megmutatja az atompálya mágneses térben való viselkedését (milyen az iránya mágneses térben).
Jele: m
értéke: m=[-1,0,+1]
Spinkvantumszám fogalma, jele, értéke?
A spinkvantumszám csak az elektronokra jellemző érték. Az elektron saját mágneses tulajdonságait jellemzi.
jele: ms
értéke +1/2 ; -1/2 lehet, az elektron forog a tengelye körül, két irányba foroghat, mágneses teret generál maga körül.
Milyen tényezők befolyásolják az elektronszerkezetet?
Az elektronok közötti taszítás: az elektronok egymástól minél távolabb próbálnak elhelyezkedni.
Proton és elektron közötti vonzóerők: az elektronok próbálnak a maghoz minél közelebb elhelyezkedni.
Pauli-elv fogalma?
Egy atomban nem lehet még két olyan elektron sem, amelynek mint a négy kvantumszáma megegyezik. Egy atompályán elhelyezkedő két elektronnak fő, mellék, és mágneses kvantumszáma megegyezik, de a spinkvantumszámuknak el kell térnie.
Hund-szabály fogalma?
Az egy alhéjat alkotó atompályákon (azonos energiájú pályákon) az elektronok úgy próbálnak elhelyezkedni, hogy közöttük maximális legyen a párosítatlan, azonos spinkvantumszámúak száma.
Energiaminimum elvének fogalma?
Alapállapotú atomban az elektronok mindig úgy helyezkednek el, hogy a lehető legkisebb energiaszinten legyenek, vagyis a lehető legközelebb az atommaghoz.
Alapállapotú atom fogalma?
Igaz rá az energiaminimum elve. A legkedvezőbb energiaállapotban van. Egyetlen létezik belőle.
Gerjesztett állapotú atom fogalma?
Ha egy alapállapotú atomot gerjesztünk (energiát közlünk vele), akkor egy alacsonyabb energiaszinten lévő elektron magasabb energiaszintre kerül. A gerjesztés megszűnése után a befektetett energiát kibocsátja, és visszatér alapállapotba. Gerjesztett állapotból végtelen sok létezik.
Szabad állapotú atom fogalma?
Nincsen kölcsönhatásban semmilyen más részecskével. Termokémiai egyenleteknél gőz vagy gáz állapottal jelöljük.
Mit jelent a következő jelölésrendszer: 2p⁴?
A 2. elektronhéj p-alhéján, a súlyzó alakú pályákon 4 elektron van.
Mikor beszélünk telített alhéjról?
Ha a maximális számú elektron van rajta.
Mikor beszélünk zárt elektronhéjról?
Ha egy elektronhéj összes alhéja telített.
Hogyan épül ki az elektronszerkezet?
Az elektronok feltöltődési sorrendje az energiaminimum elve alapján történik (minél kisebb energiaállapotba kerüljenek).
A 3p alhéj kiépülése után nem a 3d-alhéj töltődik fel, hanem a 4s. Miért?
A 4s energetikailag kedvezőbb a gömb alak miatt, hiába van egy távolabbi elektronhéjon. A 3d közelebb van, de atompályái bonyolult szerkezetűek.
Vegyértékelektron fogalma?
Azok az elektronok, amelyek részt tudnak venni kémiai reakciókban.
s-mező, p-mező, d-mező esetén mely alhéjakon helyezkednek el a vegyértékelektronok?
s-mező esetén az atom utolsó s-alhéja (ns¹⁻²)
p-mező esetén az atom utolsó s és p-alhéja együtt (ns²np¹⁻⁶)
d-mező esetén az atom utolsó s és d-alhéja (pl. Zn: 4s²3d¹⁰)
A d-mező feltöltődési sorrendje eltér a normálistól néhány elemnél energetikai okok miatt. Melyek ezek az elemek
Rézcsoport elemei (Cu, Ag, Au) ➝ ns¹(n-1)d¹⁰
Krómcsoport elemei (Cr, Mo) ➝ ns¹(n-1)d⁵
