Előtétszó Jele Szorzó milli m 10-3 mikro 10-6 nano n 10-9 piko p femto f atto a 10-18

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Előtétszó Jele Szorzó milli m 10-3 mikro 10-6 nano n 10-9 piko p 10-12 femto f 10-15 atto a 10-18"

Boglárka Farkas
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 1 Az anyagmennyiség, a periódusos rendszer Előtétszavak (prefixumok) Előtétszó Jele Szorzó milli m 10-3 mikro 10-6 nano n 10-9 piko p femto f atto a Az anyagmennyiség A részecskék darabszámát az anyagmennyiség adja meg. Jele: n. Az anyagmennyiség mértékegysége a mól. Jele: a mol. 1 mol annak a rendszernek az anyagmennyisége, amely darab elemi egységet tartalmaz. Avogadro-állandó: N A = mol g A moláris tömeg a tömeg és az anyagmennyiség hányadosa. Jele: M. Mértékegysége: mol M m n Avogadro-törvénye Avogaro törvénye szerint az egyenlő hőmérsékletű és nyomású gázok egyenlő térfogatai egyenlő számú részecskét tartalmaznak, tekintet nélkül anyagi minőségükre. Állapot Hőmérséklet ( C) Nyomás (MPa) Anyagmennyiség (mol) Térfogat (dm 3 ) Normál állapot 0 0,1 1 22,41 Szobahőmérséklet 20 0, Standard állapot 25 0,1 1 24,5 Gáztörvények Egyesített gáztörvénye: p1 V T 1 1 p2 V T 2 2 Általános gáztörvény: p V n R T A periódusos rendszer felépítése egyetemes gázállandó: R 8,314 3 m Pa mol K Mengyelejev az elemeket atomtömegük szerint állította sorrendbe. A hasonló tulajdonságú elemeket egymás alá rendezte. A hasonlóságot tartotta elsődlegesnek, így egyes esetekben önkényes cserét hajtott végre az atomtömeg szerinti sorrendben. A mai periódusos rendszerben is találunk erre példát. 52Te 127,6g 53I 126,9g

2 2 Rész Név Jelölés Sorok Periódusok Arab számokkal Oszlopok Csoportok Főcsoportok Mellékcsoportok Római számokkal A B Összefüggés az atom felépítése, elektronszerkezete és a periódusos rendszer adatai között rendszám = protonok száma = az elektronok száma az atomban periódusszám = elektronhéjak száma (az elem alapállapotú atomja legkülső héjának főkvantumszáma) főcsoportszám = külső elektronok (vegyértékelektronok) száma mezők: azok a csoportok tartoznak egy mezőbe, amelyekben ugyanaz az alhéj telítődik. Így megkülönböztetünk s-, p-, d- és f- mezőt. s 1-2 d 1-10 p 1-6 f 1-14 A vegyértékelektron-szerkezet s-mező I.A csoport II.A csoport alkálifémek alkáliföldfémek n s 1 (n>1) n s 2 p-mező III.A csoport IV.A csoport V.A csoport VI.A csoport VII.A csoport VIII.A csoport földfémek szén- és óncsoport nitrogén- és antimoncsoport kalkogénelemek (kőzetalkotó) halogénelemek (sóképző) nemesgázok n s 2 p 1 n s 2 p 2 n s 2 p 3 n s 2 p 4 n s 2 p 5 n s 2 p 6 (kivétel: He) d-mező mellékcsoportok pl.iii.b csoport I.B csoport II.B csoport rézcsoport cinkcsoport n s 1 (n-1)d 10 n s 2 (n-1)d 10 f-mező lantanoidák 6 s 2 4f 1-14 aktinoidák 7 s 2 5f 1-14

3 3 Eltérések: A K-héj két elektronnal telítetté válik, ezért a hélium nemesgázszerkezete 1s 2 Az ns és az (n-1)d alhéjak enegiaszintje olyan közel van egymáshoz, hogy egyes esetekben (pl. I.B csoportnál) energetikailag az kedvezőbb, ha a d-alhéj telített és az ns alhéj telítetlen: ns 1 (n-1)d 10 A VIII.B csoportban a három, egymás mellett lévő elem jobban hasonlít egymásra, mint az egymás alattiak, ezért itt ezek alkotnak egy-egy csoportot (pl. vascsoport tagjai: vas, kobalt, nikkel). Az elemek csoportosítása: Az elemeket három nagy csoportba soroljuk. Ezek a következők: fémek félfémek (lépcső alatt és felett) nemfémek H He Be B C N O F Ne Al Si P S Cl Ar Ge As Se Br Kr Sb Te I Xe Po At Rn Az atomok mérete A szabad atom méretének a legkülső atomi pályák sugarát tekintjük. Kötött atom sugarát annak alapján állapítják meg, hogy milyen közel kerülhet egymáshoz két atom kötött állapotban. A szabad atom sugara általában nagyobb, mint a kémiai kötésben részt vevő atomoké. Az atomok mérete a rendszám növekedésével periódikusan változik. Az atom sugarának jele: r. Mértékegysége általában a pikométer (1pm = m) Az atomok sugara egy perióduson belül balról jobbra csökken. Ennek oka az, hogy azonos számú héjra gyakorolnak vonzást, viszont a rendszámmal nő a protonok száma, így a mag pozitív töltése is. A növekvő magtöltés egyre közelebb vonzza magához az ugyanazon az elektronhéjon lévő elektronokat. Az egy csoportba tartozó elemek atomjainak sugara az elektronhéjak számának növekedése miatt felülről lefelé haladva nő. nő csökken

4 4 Ionok képződése atomokból A nemesgázok elektronszerkezete nagyon alacsony energiájú, stabil szerkezet. A többi atom is a nemesgázszerkezet (ns 2 np 6 ) elérésére törekszik. Ennek egyik módja, hogy a semleges atom elektront ad le, illetve elektront vesz. Na Na + + e - Cl + e - Cl - nátriumatom nátriumion klóratom kloridion 11p + és 11e - 11p + és 10e - 17p + és 17e - 17p + és 18e - Ne szerkezete Ar szerkezete A keletkezett kémiai részecskék nem semlegesek. Az elektromos töltéssel rendelkező kémiai részecskék az ionok. A pozitív ionokat kationoknak, a negatívakat anionoknak nevezzük. Ionok elnevezése pozitív ionoknál: elem neve + ion szó negatív ionoknál: elem neve + -id végződés + ion szó Az ionok keletkezését ionegyenletekkel írjuk le. Mg Mg e - magnéziumatom magnéziumion A leadott, illetve felvett elektronok száma az ionok töltésszámát jelenti. töltésszám töltés Mg 2 + Ionizációs energia Az ionizációs energia azt fejezi ki, hogy mekkora energia szükséges ahhoz, hogy 1 mol alapállapotban lévő szabad atomból, a legkönnyebben leszakítható elektront eltávolítsuk. A második elektron eltávolításához szükséges energiát az ún. második ionizációs energia fejezi ki. Az ionizációs energia változása a rendszám függvényében (kj/mol)

5 5 Az ionizációs energia jele: E i. Mértékegysége: kj/mol. Az ionizációs energia egy perióduson belül balról jobbra haladva nő, mert az atommag erősebben vonzza a külső elektronokat. Na(g) Na + (g) + e - E i = 480 kj/mol Mg(g) Mg + (g) + e - E i = 740 kj/mol Egy csoporton belül az ionizációs energia felülről lefelé csökken, mivel az atomsugarak növekednek, és a magnak a külső elektronokra gyakorolt vonzóereje egyre kisebb lesz. Li(g) Li + (g) + e - E i = 520 kj/mol K(g) K + (g) + e - E i = 420 kj/mol csökken nő Az ionok mérete Akárcsak a szabad atomnak, úgy a szabad ionnak sincs határozott felülete. Az ionok méretét az ionsugárral jellemezzük. Atom Atomsugár (pm) Ion Ionsugár (pm) Na 186 Na + 95 Mg 160 Mg Al 143 Al A kation sugara mindig kisebb, mint az atom sugara. Ennek oka, hogy kevesebb elektronra ugyannyi proton fejt ki vonzó hatást. (Csökkenhet az elektronhéjak száma is.) A pozitív ionok sugara a perióduson belül a rendszám növekedésével csökken. Atom Atomsugár (pm) Ion Ionsugár (pm) S 104 S Cl 99 Cl Az anion sugara mindig nagyobb a megfelelő semleges atoménál. Az ionméret növekedésének az az oka, hogy a felvett elektronra a már ott lévő elektronok taszító hatása jobban érvényesül. Mind a kationok mind az anionok sugara a periódusos rendszer egyes csoportjaiban a rendszámmal növekszik. Elektronaffinitás Azt az energiát, amely szükséges ahhoz, hogy 1 mol gázhalmazállapotú negatív ionból a töltést okozó elektronokat eltávolítsuk, elektronaffinitásnak nevezzük. Jele Ea. Mértékegysége: kj/mol. Egy csoporton belül az elektronaffinitás felülről lefelé csökken, mivel az ionsugarak növekednek, és a magnak a külső elektronokra gyakorolt vonzóereje egyre kisebb lesz. F - (g) F(g) + e - E a = 339 kj/mol Cl - (g) Cl(g) + e - E a = 355 kj/mol Br - (g) Br(g) + e - E a = 331 kj/mol I - (g) I(g) + e - E a = 302 kj/mol

6 6 Felhasznált irodalom: Bodonyi Ferenc: Kémiai összefoglaló Dr. Boksay Zoltán Dr. Török Ferenc Pintér Imréné Balázs Lórántné: Kémia I. osztály Z. Orbán Erzsébet: Kémia III.

Hasonló dokumentumok

I. Atomszerkezeti ismeretek (9. Mozaik Tankönyv:10-30. oldal) 1. Részletezze az atom felépítését!

I. Atomszerkezeti ismeretek (9. Mozaik Tankönyv:10-30. oldal) 1. Részletezze az atom felépítését! Az atom az anyagok legkisebb, kémiai módszerekkel tovább már nem bontható része. Az atomok atommagból és