Budowa atomuBudowa atomu

Współczesny model atomuWspółczesny model atomu

Rozwój poglądów na budowę Rozwój poglądów na budowę materiimaterii

Empedokles – pierwasza teoria później Empedokles – pierwasza teoria później rozwinięta przez Arystotelasa, wg tej rozwinięta przez Arystotelasa, wg tej teorii materię stanowiły 4 żywioły:teorii materię stanowiły 4 żywioły:

- Powietrze – mokre i gorące,Powietrze – mokre i gorące,- Ogień – suchy i gorący,Ogień – suchy i gorący,- Ziemia – sucha i zimna,Ziemia – sucha i zimna,- Woda – mokra i zimna.Woda – mokra i zimna.Żywioły mogą się łączyć, gdy mają Żywioły mogą się łączyć, gdy mają

przynajmniej jedną wspólną cechę. przynajmniej jedną wspólną cechę.

Cd.Cd.

W V i IV w p.n.e. Grecy Demokryt i W V i IV w p.n.e. Grecy Demokryt i Leukippos twierdzili, że materia Leukippos twierdzili, że materia zbudowana jest z niepodzielnych zbudowana jest z niepodzielnych drobin – atomów (z greckiego drobin – atomów (z greckiego ATOMOS),ATOMOS),

Teoria atomistyczna „odżyła” na Teoria atomistyczna „odżyła” na początku XIX w, poniważ umożliwiała początku XIX w, poniważ umożliwiała wyjaśnić prawa chemiczne, wyjaśnić prawa chemiczne,

Cd Cd

W 1803r John Dalton ogłosił, że za W 1803r John Dalton ogłosił, że za pomocą pojęcia atom można wyjaśnić pomocą pojęcia atom można wyjaśnić podstawowe, doświadczalne prawa podstawowe, doświadczalne prawa chemiczne wcześniej sformułowane, np.;chemiczne wcześniej sformułowane, np.;

- Prawo zachowania masy (1789 Antoine Prawo zachowania masy (1789 Antoine Laurent Lavoisier i Michaił Łomonosow),Laurent Lavoisier i Michaił Łomonosow),

- Prawo stałości składu związku Prawo stałości składu związku chemicznego (1770 Joseph Louis Proust)chemicznego (1770 Joseph Louis Proust)

Cd Cd

Atomistyczna teoria Daltona Atomistyczna teoria Daltona wyjaśniała odkryte w 1811r prawo wyjaśniała odkryte w 1811r prawo Avogadra oraz umożliwiła Avogadra oraz umożliwiła uszeregowanie w 1869r przez uszeregowanie w 1869r przez Dymitra Mendelejewa znanych Dymitra Mendelejewa znanych pierwiastków w układzie okresowympierwiastków w układzie okresowym

Założenia hipotezy Założenia hipotezy atomistycznej Daltonaatomistycznej Daltona

Atomy danego pierwiastka są Atomy danego pierwiastka są jednakowe,jednakowe,

Atomy są niepodzielne,Atomy są niepodzielne,Atomy łączą się w cząsteczkiAtomy łączą się w cząsteczki

2. Model atomu wg 2. Model atomu wg ThomsonaThomsona

Pod koniec XIX w pojawia się pogląd, że Pod koniec XIX w pojawia się pogląd, że atom jest podzielny i zbudowany z atom jest podzielny i zbudowany z mniejszych cząsteczekmniejszych cząsteczek

Podstawą powyższego poglądu były Podstawą powyższego poglądu były odkrycia Antoin`a Henriego Becquerel`a, odkrycia Antoin`a Henriego Becquerel`a, Marii Skłodowskiej-Curie, Pierre`a Curie. Marii Skłodowskiej-Curie, Pierre`a Curie. Odkryli oni, że atomy niektórych Odkryli oni, że atomy niektórych pierwiastków samorzutnie emitują pierwiastków samorzutnie emitują cząsteczki afla i beta oraz promieniowanie cząsteczki afla i beta oraz promieniowanie gamma – promieniotwórczość naturalna.gamma – promieniotwórczość naturalna.

Cd Cd

W 1887r Joseph John Thompson W 1887r Joseph John Thompson odkrył istnienie ujemnie naładowanej odkrył istnienie ujemnie naładowanej cząsteczki miniejszej od atomu – cząsteczki miniejszej od atomu – ELEKTRON o masie 1/1840u (9,11ELEKTRON o masie 1/1840u (9,11··1010--

3131kg i ładunku kg i ładunku 1,61,6··1010-19-19C (ładunek -1), C (ładunek -1),

Thompson przedstawiał atom jako Thompson przedstawiał atom jako przestrzennie ciągły ładunek dodatni przestrzennie ciągły ładunek dodatni (+), w którym tkwią punktowe (+), w którym tkwią punktowe ładunki ujemne (-) elektrony. ładunki ujemne (-) elektrony.

3. Atom wg Ernestra 3. Atom wg Ernestra Rutherforda Rutherforda

W 1911 E. Rutherford doświadczalnie W 1911 E. Rutherford doświadczalnie obalił pogląd Thompsona (atom jako obalił pogląd Thompsona (atom jako przestrzennie ciągły ładunek przestrzennie ciągły ładunek dodatni), przepuszczając przez folię dodatni), przepuszczając przez folię złota strumień cząsteczek alfa, tylko złota strumień cząsteczek alfa, tylko część cząsteczek spotykało na swojej część cząsteczek spotykało na swojej drodze ładuneki +, które odbijały je drodze ładuneki +, które odbijały je odbijały, część cząsteczek alfa odbijały, część cząsteczek alfa przechodziło przez folię.przechodziło przez folię.

Cd.Cd.

E. Rutherford zaproponował E. Rutherford zaproponował planetarny model atom, który planetarny model atom, który zakładał, że atom składa się z zakładał, że atom składa się z dodatnio naładowanego jądra i dodatnio naładowanego jądra i krążących wokół nich elektronów,krążących wokół nich elektronów,

Rozmiary jądra są bardzo małe w Rozmiary jądra są bardzo małe w porównaniu do rozmiaru atomu porównaniu do rozmiaru atomu (nieliczne cząsteczki alfa były (nieliczne cząsteczki alfa były odbijane lub odchylane)odbijane lub odchylane)

4. Atom wg Bohra4. Atom wg Bohra

Sprzeczność w modelu atomu Sprzeczność w modelu atomu RutherfordaRutherforda

*elektron krążący po orbicie z pewnym *elektron krążący po orbicie z pewnym przyspieszeniem odśrodkowym emituje przyspieszeniem odśrodkowym emituje falę elektromagnetyczną wytracając falę elektromagnetyczną wytracając swoją energię zbliżając się do jądra. swoją energię zbliżając się do jądra. Więc po Więc po ok. 10ok. 10-6-6s atom powinien przestać istnieć, s atom powinien przestać istnieć, jednak atomy z reguły są trwałe. jednak atomy z reguły są trwałe.

cd. cd.

W 1913r Niels Henrik Bohr założy, że W 1913r Niels Henrik Bohr założy, że w fizyce atomów nie mają w fizyce atomów nie mają zastosowania prawa fizyki klasycznej,zastosowania prawa fizyki klasycznej,

Założył, że elektron krąży wokół Założył, że elektron krąży wokół jądra po torze zamkniętym, ściśle jądra po torze zamkniętym, ściśle określonym energetycznie – czyli określonym energetycznie – czyli orbicie stacjonarnej, nie pobierając, orbicie stacjonarnej, nie pobierając, ani nie tracąc energii, jeżeli elektron ani nie tracąc energii, jeżeli elektron zmienia energię to musi zmienić zmienia energię to musi zmienić orbitę, orbitę,

cd.cd.

Elektron pobierając energię w ściśle Elektron pobierając energię w ściśle określonej porcji – KWANT ENERGII, określonej porcji – KWANT ENERGII, przeskakuje na orbitę bardziej przeskakuje na orbitę bardziej oddaloną od jądra, a tracąc kwant oddaloną od jądra, a tracąc kwant energii, przechodzi na orbitę bliższą energii, przechodzi na orbitę bliższą jądra atomowego,jądra atomowego,

Elektron w atomie ma więc pewien Elektron w atomie ma więc pewien stan kwantowy związany z własną stan kwantowy związany z własną energią,energią,

Cd Cd

Stan podstawowy atomu, to stan o Stan podstawowy atomu, to stan o najniższej możliwej energii najniższej możliwej energii elektronów w atomie, a każdy stan o elektronów w atomie, a każdy stan o wyższej energii elektronów, to stan wyższej energii elektronów, to stan wzbudzony,wzbudzony,

Wg tej teorii atom składa się z dwóch Wg tej teorii atom składa się z dwóch obszarów: dodatnio (+) obszarów: dodatnio (+) naładowanego jądra i ujemnie (-) naładowanego jądra i ujemnie (-) naładowanej sfery elektronowej, naładowanej sfery elektronowej,

Cd Cd

Mechanika kwantowa zakłada, że w Mechanika kwantowa zakłada, że w świecie atomów nie obwiązują prawa świecie atomów nie obwiązują prawa fizyki klasycznej,fizyki klasycznej,

Wszystkie obiekty mikroświata Wszystkie obiekty mikroświata zachowują się jednocześnie jako zachowują się jednocześnie jako cząsteczki materialne – korpuskuły cząsteczki materialne – korpuskuły mające masę, i jak fale mające masę, i jak fale elekromagnetyczne,elekromagnetyczne,

Tę właściwość określa się jako Tę właściwość określa się jako dualizm korpuskularno – falowy. dualizm korpuskularno – falowy.