Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
4
ROZDZIAŁ1
PODSTAWY
.Wiązaniachemiczneibudowacząsteczek
Chmuraelektronowa
Jądro
RYS.1.1Atomskłada
sięzmaleńkiego
jądrazawierającego
protonyineutrony,oraz
dużejobjętościowo
otaczającejjądrochmury
zawierającejelektrony.
Średnicatypowego
atomujestok.10000
razywiększaodśrednicy
jegojądra
Każdyprotonmajedenładunekdodatni;elektronyniosąładunekujemny.Neutronysą
elektrycznieobojętne;niesąobarczoneżadnymładunkiem.Protonyineutronymająprawie
identycznąmasę(wprzybliżeniurówną1jednostcemasyatomowej)imająok.1800razy
większąmasęniżelektrony.Większośćmasyatomupochodzizatemodmasyjądra;masa
atomowawnoszonaprzezelektronyjestznikoma.Rozmiar(objętość)atomujednak
pochodziodelektronów;objętośćatomuzajmowanegoprzezchmuręelektronówjest
ok.10000razywiększaniżobjętośćjądra.
Pierwiastkipowszechniewystępującewcząsteczkachorganicznychtoprzedewszystkim
węgiel,wodór,azot,tlen,fosforisiarkaatakżehalogeny(fluor,chlor,bromijod).
Każdypierwiastekcharakteryzujesięliczbąatomową(Z),liczbąrównąliczbiepro-
tonówwjądrze.Ponieważatomjestelektrycznieobojętny,liczbaatomowajestrównież
równaliczbieelektronówotaczającychjądro.
1.2AIzotopy
Zanimzakończymyomawianiebudowyatomuiukładuokresowegopierwiastków,mu-
simyskonstatowaćjeszczejedenfakt:istnienieatomówtegosamegopierwiastka,które
charakteryzująsięróżnymimasami.
Naprzykładpierwiastekwęgielmasześćprotonówwswoimjądrze,cooznaczażejego
liczbaatomowawynosi6.Większośćatomówwęglamarównieżsześćneutronówwswoich
jądrach,aponieważkażdyprotonikażdyneutronwnosijednąjednostkęmasyatomowej(1u)
domasyatomu,takieatomywęglamająliczbęmasową12izapisujesięjesymbolicznie
12C.
•Mimo,żejądrawszystkichatomówtegosamegopierwiastkabędąmiałytakąsamą
liczbęprotonów,niektóreatomytegosamegopierwiastkamogąmiećróżnemasy,
ponieważzawierająróżnąliczbęneutronów.Takieatomynazywanesąizotopami.
Naprzykładok.1%atomówpierwiastkawęglamajądrazawierające7neutronów,czyli
mająliczbęmasową13.Takieatomysązapisanejako
13C.Niewielkafrakcjaatomówwęgla
ma8neutronówwswoimjądrzeiliczbęmasową14.Wprzeciwieństwiedoatomówwęgla-12
iwęgla-13,atomywęgla-14sąradioaktywne.Izotop
14Cjestwykorzystywanyprzytechnice
datowaniawęglowego,określaniawiekumateriału.Trzyformywęgla,
12C,13Ci14C,sąizotopami.
Większośćatomówpierwiastkawodorumajedenprotonwswoimjądrzeiniemaneu-
tronów.Oznaczato,żemająliczbęmasową1isązapisujesięje
1H.Bardzomałyprocent
(0,015%)atomówwodoruwystępującychnaturalniemajednakjedenneutronwjądrze.
Atomyte,zwaneatomamideuteru,mająliczbęmasową2izapisujesięje
2H.Niestabilny
(iradioaktywny)izotopwodoru,zwanytrytem(
3H),madwaneutronywjądrze.
ĆWICZENIE1.1
Istniejądwastabilneizotopyazotu
14Ni15N.Ileprotonówineutronówmakażdyizotop?
1.2BElektronywalencyjne
Konfiguracjeelektronoweatomówomówionezostanąbardziejszczegółowowrozdziale1.10.
Wchwiliobecnejwystarczyzaznaczyć,żeelektronyotaczającejądroistniejąwpowłokach
orosnącejenergiiiwcorazwiększychodległościachodjądra.Najistotniejsząpowłoką,
zwanąpowłokąwalencyjną,jestnajbardziejzewnętrznapowłokaelektronowa.Elektrony
zajmującetępowłokętoteelektrony,któresłużądotworzeniawiązańchemicznychzinnymi
atomamiprzypowstawaniuzwiązkówchemicznych.
•Skądwiadomo,ileelektronówmaatomwswojejpowłocewalencyjnej?Popatrzymy
naukładokresowypierwiastków.Liczbaelektronówwpowłocewalencyjnej(zwanych
elektronamiwalencyjnymi)jestrównanumerowigrupywukładzieokresowym.Na
przykładwęgieljestwgrupie14(IVA)imaczteryelektronywalencyjne;tlennależy
dogrupy16(VIA),awięctlenmasześćelektronówwalencyjnych.Wszystkiehalogeny
grupy17(VIIA)mająsiedemelektronówwalencyjnych.
ĆWICZENIE1.2
Ileelektronówwalencyjnychmakażdyztychatomów?
(a)Na
(b)Cl
(c)Si
(d)B
(e)Ne
(f)N
