ELEKTRO-MAGNETSKO
ZRAČENJE I TVARI

MODELI ATOMA

ATOM

-prema atomistima naš svijet sastoji se od atoma i praznog prostora

ELEKTROMAGNETSKO ZRAČENJE

BOHROV MODEL ATOMA

SPEKTROSKOPIJA

početkom 19. st. kemičari započeli razmišljanje o čestičnoj građi tvari koje nas okružuju

Daltonova atomistička teorija:

  1. tvari se sastoje od malih, nevidljivih čestica = atoma
    1. atomi jednog el. ne mogu se stvoriti, uništiti, rastaviti na manje dijelove ili pretvoriti u atome drugog el.
    2. atomi nekog el. istovjetni su po veličini, masi i ostalim svojstvima
    3. u kem reakcijama atomi se spajaju, razdvajaju ili preuređuju

-Daltonova teorija imala mnogo nedostataka, nije se mogla eksperimentalno dokazati

-Thompson je proučavao ponašanje katodnih zraka u električnom i magnetskom polju (hipoteza: zrake su sastavljene od čestica mnogo manjih od atoma = tijela)

-njegova teorija = TOČNA (kolač s grožđicama)

-informacije o građi materije dobivaju se proučavanjem interakcija te materije s EMZ ( zračenje: reflektirano / transmitirano /apsorbirano)

ELEKTROMAGNETSKI SPEKTAR

GEIGER- MARSDENOV POKUS

RUTHERFORDOV MODEL ATOMA ATOM

emz :

kontinuirani spektar - crvena, narančasta, žuta, zelena, plava, ljubičasta - elektromagnetski valovi od 400 do 700 nm

emisijski (linijski) spektar
-specifičan za svaku tvar

linijski spektar vodika vodik

linijski spektar željeza željezo

apsorpcijski linijski spektar - svaki uzorak daje karakteristične linije pri određenim valnim duljinama

-energija se može mijenjati samo u točno određenim iznosima ili višekratnicima te energije
-najmanji iznos E = kvant energijskim stanjima)

-E fotona je proporcionalna frekvenciji zračenja i obrnuto proporcionalna valnoj duljini zračenja

-Bohr i linijski spektar atoma - pretpostavka: vodikov atom može poprimiti samo energijski strogo određena stacionarna stanja

-najmanju E atom ima u osnovnom stanju

-emisija EMZ - kad atom prelazi iz stanja više E' u stanje niže E"

-atom iz nižeg E" u više E' - apsorbira zračenje E

-svako stacionirano stanje opisano je glavnim kvantnim brojem n (prirodan broj)
-glavni kvantni brojevi odgovaraju ljuskama

-ako atomu dovedemo E, prelazi u stanje više E = dolazi do apsorpcije
-kada elektron pređe iz stanja više E u stanje niže E dolazi do emisije

-bavi se pručavanjem interakcije između EMZ i tvari

-načela atomske spektroskopije jednaka su i za molekulsku spektroskopiju

-apsorpcijski spektrofotometar sastoji se od izvora zračenja, prizme/optičke rešetke,posude s uzorkom i detektora izlaznog zračenja

-transmiracija jednaka omjeru intenziteta izlaznog zračenja i intenziteta ulaznog zračenja

-apsorbancija je vel. koja opisuje koliko je zračenja apsorbirano

-kolorimetrija je optička metoda s pomoću koje se mogu odrediti konc. obojenih otopina, kolorimetri su instrumenti za to

-fotokolorimetrija se temelji na mjerenju apsorbancije i transmitancije obojenih uzoraka pri prolasku svjetlosti užeg spektralnog područja

ELEKTRONI U ATOMU

ELEKTRONSKA KONFIGURACIJA

-valna funkcija naziva se atomskom orbitalom

-unutar 1 ljuske elektroni se međusobno odbijaju te se nalaze u razl. stanjima, tj. podljuskama koje se razlikuju po energijama

-broj podljusaka u ljusci jednak je rednom broju ljuske

-spin elektrona - 2 elektrona u istoj orbitali moraju imati različite spinove

    1. / K ljuska = 1 podljuska 1s
    1. / L ljuska = 2 podljuske 2s i 2p
    1. /M ljuska = 3 podljuske 3s, 3p i 3d

ek

-elektronska konfiguracija = raspodjela elektrona po ljuskama, podljuskama i orbitalama

  • atomi helija imaju tzv. dubletnu konf., a atomi ostalih plemenitih plinova oktetnu konf.
  • kalcijev ion i atom argona su izoelektronske čestice

JEZGRA ATOMA

NUKLIDI

-nuklidi - atomi određenog sastava jezgre, tj. određenog protonskog broja i određenog nukleonskog broja

-el. mogu biti mononuklidi i polinuklidi

-npr. fluor je mononuklidni el. jer je pronađena samo 1 vrsta nuklida s 9 protona u jezgri

-nuklidi su stabilniji ako u jezgri imaju pdređen broj nukleona

-izotopi ili izotopni nuklidi = različiti nuklidi istog kem. elementa na istom mjestu u PSE

-izobarni nuklidi ili izobari su vrste atoma istog nukleonskog broja, a razl. protonskih brojeva i kem. svojstava

RADIOAKTIVNOST

-radioaktivni raspad je pretvorba jedne atomsske jzgre u drugu uz emitiranje radioaktivnoga zračenja

-radioaktivnost = pojava radioaktivnog raspada i emisije radioaktivnog zračenja

  • alfa-radioaktivni raspad =promjena atomske jezgre pri kojoj jezgra emitira alfa česticu pri čemu se nukleonski broj smanjuje za 4, a protonski br. za 2
  • beta-radioaktivni raspad =emisija elektrona iz jezgre, 2 vrste:
    1. beta-minus RR
    1. beta-plus RR

BRZINA RADIOAKTIVNOG RASPADA

-vrijeme poluraspada = vrijeme potrebno da sse polovica jezgara nekog nuklida raspadne

-brzina RR može se razmatrati i kao promjena br. radioaktivnih nuklida N(R) u nekom vremenskom intervalu

-uporaba radioaktivnih izotopa: industrija, medicina, zaštita okoliša...