Bevezetés az anyagtudományba II. előadás

Hasonló dokumentumok
Bevezetés a lézeres anyagmegmunkálásba

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

A periódusos rendszer, periodikus tulajdonságok

Kémiai kötések és kristályrácsok ISMÉTLÉS, GYAKORLÁS

FELADATMEGOLDÁS. Tesztfeladat: Válaszd ki a helyes megoldást!

Az anyagszerkezet alapjai. Az atomok felépítése

Kémiai alapismeretek 2. hét

Az elektronpályák feltöltődési sorrendje

Elektronegativitás. Elektronegativitás

Az anyagszerkezet alapjai. Az atomok felépítése

Általános és szervetlen kémia 3. hét Kémiai kötések. Kötések kialakítása - oktett elmélet. Lewis-képlet és Lewis szerkezet

Sillabusz orvosi kémia szemináriumokhoz 1. Kémiai kötések

Atomszerkezet, kötések

Az atomok vonalas színképe

Az anyagszerkezet alapjai

Szalai István. ELTE Kémiai Intézet 1/74

3. A kémiai kötés. Kémiai kölcsönhatás

Kémiai kötések. Kémiai kötések kj / mol 0,8 40 kj / mol

Kötések kialakítása - oktett elmélet

Atomszerkezet. Atommag protonok, neutronok + elektronok. atompályák, alhéjak, héjak, atomtörzs ---- vegyérték elektronok

Kémiai kötés. Általános Kémia, szerkezet Dia 1 /39

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

kristályos szilárdtest kristályszerkezet

Kristálytan (Ideális rács)

Atomszerkezet. Atommag protonok, neutronok + elektronok. atompályák, alhéjak, héjak, atomtörzs ---- vegyérték elektronok

A kémiai kötés. Kémiai kölcsönhatás

Energiaminimum- elve

A SZILÁRDTEST FOGALMA. Szilárdtest: makroszkópikus, szilárd, rendezett anyagdarab. molekula klaszter szilárdtest > σ λ : rel.

Az időtől független Schrödinger-egyenlet (energia sajátértékegyenlet), A Laplace operátor derékszögű koordinátarendszerben

Bevezetés. Atomszerkezet, kötések. Az előadás során megismerjük:

Atomi, illetve molekuláris kölcsönhatások és alkalmazásaik

Az elemeket 3 csoportba osztjuk: Félfémek vagy átmeneti fémek nemfémek. fémek

FBN206E-1 és FSZV00-4 csütörtökönte 12-13:40. I. előadás. Geretovszky Zsolt

Periódusos rendszer (Mengyelejev, 1869) nemesgáz csoport: zárt héj, extra stabil

Az elemek rendszerezése, a periódusos rendszer

A kovalens kötés elmélete. Kovalens kötésű molekulák geometriája. Molekula geometria. Vegyértékelektronpár taszítási elmélet (VSEPR)

Periódusosság. Általános Kémia, Periódikus tulajdonságok. Slide 1 of 35

Minta vizsgalap I. Karikázza be az egyetlen megfelelő válasz betűjelét! (10x1 pont) 1. Melyik sorban szerepel csak só?

Kémiai kötés. Általános Kémia, szerkezet Slide 1 /39

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai

Boyle kísérlete. Boyle 1781-ben ónt hevített és azt tapasztalta, hogy annak tömege. Robert Boyle angol fizikus, kémikus

1. változat. 4. Jelöld meg azt az oxidot, melynek megfelelője a vas(iii)-hidroxid! A FeO; Б Fe 2 O 3 ; В OF 2 ; Г Fe 3 O 4.

Periódusosság. Általános Kémia, Periódikus tulajdonságok. Slide 1 of 35

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Kémiai kötések. Kémiai kötések. A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011

Az atomok szerkezete II.; A kémiai jelrendszer; A periódusos rendszer

Kémiai kötés. Általános Kémia, szerkezet Slide 1 /39

Atomi, illetve molekuláris kölcsönhatások és alkalmazásaik Példaként: atomi erő mikroszkópia

20/10/2016 tema04_biolf_

Thomson-modell (puding-modell)

Kémiai alapismeretek 3. hét

Tartalom Az atom szerkezete Atom. Részecske. Molekula Atommodellek A.) J. Thomson féle atommodell...4 B.) A Rutherford-féle vagy

Stern Gerlach kísérlet. Készítette: Kiss Éva

Kémiai alapismeretek 2. hét

AZ ATOM. Atom: atommag + elektronfelhő = proton, neutron, elektron. Elemi részecskék

Minta vizsgalap (2007/08. I. félév)

Általános és szervetlen kémia 3. hét. Kémiai kötések. Kötések kialakítása - oktett elmélet. Az elızı órán elsajátítottuk, hogy.

Fizikai kémia 2. Előzmények. A Lewis-féle kötéselmélet A VB- és az MO-elmélet, a H 2+ molekulaion

Atomfizika. Az atommag szerkezete. Radioaktivitás Biofizika, Nyitrai Miklós

Molekulák alakja és polaritása, a molekulák között működő legerősebb kölcsönhatás

Kémiai kötés. Általános Kémia, szerkezet Dia 1 /39

Biofizika (molekuláris biofizika és biológiai anyagtan) 2014, tavaszi szemeszter

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Atomi, illetve molekuláris kölcsönhatások és alkalmazásaik Példaként: atomi erő mikroszkópia

Kémiai fizikai alapok I. Vízminőség, vízvédelem tavasz

A kémiai kötés magasabb szinten

Megismerhető világ. Bevezetés a kémiába. Hullámok. Ismert kölcsönhatások. EM sugárzás fajtái (spektruma) Az atom felépítése

Az egészen kis részek. e. meli 03

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

KÉMIA TEMATIKUS ÉRTÉKELİ FELADATLAPOK. 9. osztály A változat

A kovalens kötés polaritása

Az anyagismeret kémiai- szerkezeti alapjai

A kémiai kötés magasabb szinten

Atomok mágneses momentuma

tema04_

Az atomok szerkezete. Az atomok szerkezete. A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011

NE FELEJTSÉTEK EL BEÍRNI AZ EREDMÉNYEKET A KIJELÖLT HELYEKRE! A feladatok megoldásához szükséges kerekített értékek a következők:

Anyagtudomány ANYAGSZERKEZETI ALAPISMERETEK GERZSON MIKLÓS

Kémiai kötés Lewis elmélet

Az anyagok kettős (részecske és hullám) természete

Minta feladatsor. Az ion neve. Az ion képlete O 4. Szulfátion O 3. Alumíniumion S 2 CHH 3 COO. Króm(III)ion

Anyagtudomány. Anyagszerkezeti alapismeretek

I. ANALITIKAI ADATOK MEGADÁSA, KONVERZIÓK

5. elıadás KRISTÁLYKÉMIAI ALAPOK

A hidrogénmolekula. Emlékeztető: az atompályák hullámok (hullámfüggvények!) A hullámokra érvényes a szuperpozíció (erősítés és kioltás) elve!

Kémiai reakciók Műszaki kémia, Anyagtan I. 11. előadás

XLVI. Irinyi János Középiskolai Kémiaverseny február 6. * Iskolai forduló I.a, I.b és III. kategória

A hidrogénmolekula. Energia

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

Sillabusz az Orvosi kémia szemináriumokhoz 3. Szervetlen vegyületek nevezéktana

1. Mi a folytonos anyagelmélet négy eleme? 2. Mi a Dalton-féle atomelmélet négy alaptétele (posztulátuma)? 3. Mi az SI mértékegység rendszer 7

KÉMIA TEMATIKUS ÉRTÉKELİ FELADATLAPOK. 9. osztály C változat

ÁLTALÁNOS és SZERVETLEN KÉMIA

Az anyagi rendszerek csoportosítása

Facultatea de Chimie și Inginerie Chimică, Universitatea Babeș-Bolyai Admitere 2015

1./ Jellemezd az anyagokat! Írd az A oszlop kipontozott helyére a B oszlopból arra az anyagra jellemző tulajdonságok számát! /10

Folyadékok és szilárd anyagok

Periódusosság. 9-1 Az elemek csoportosítása: a periódusostáblázat

III. Differenciálszámítás

dinamikai tulajdonságai

Átírás:

Bevezetés az anyagtudományba II. előadás 010. febuá 11. Boh-féle atommodell 1914 Niels Henik David BOHR 1885-196 Posztulátumai: 1) Az elekton a mag köül köpályán keing. ) Az elektonok számáa csak bizonyos köpályák (enegiák) megengedettek. (mv=nh/π, ahol n=1,, 3,...) 3) A köpályán keingő elekton nem sugáoz enegiát. 4) E=hν http://en.wikipedia.og/wiki/boh_model http://hu.wikipedia.og/wiki/boh-atommodell

Hullámmecha mmechanikai atommodell az elektonok észecske- és hullámtemészetét egyaánt figyelembe veszi diszkét pozíció előfodulási valószínűség e - -pálya e - -felhő Boh hullámmechanikai Boh hullámmechanikai Kvantumszámok mok Főkvantumszám (n=1,,3, ; K,L,M, ): az elekton magtól mét átlagos távolságát jellemzi (héj) Mellékkvantumszám (l=0,1,,n-1; s, p, d,...): az elektonpálya alakját (impulzusmomentumát) jellemzi (alhéj) Mágneses kvantumszám (m=-l,,0, +l): a pályák tébeli oientációját hatáozza meg (a pályák mágneses tében elfajulnak) (pálya) Spin kvantumszám (s=-½,+ ½): az elekton saját pedületét veszi figyelembe Atkins 355-370

Elekton pályp lyák 1s http://winte.goup.shef.ac.uk/obiton/index.html K héj s p L héj 3s 3p 3d M héj Az atomok elektonszekezete Pauli-féle kizáási elv: egy elektonpályán max. db ellentétes spinű elekton tatózkodhat. Hund szabály: az elektonok egy alhéj elfajult pályáit egyenként töltik be páhuzamos spinnel mindaddig, amíg az alhéj félig be nem telik (a félig vagy teljesen betöltött alhéjak kiemelkedő stabilitásúak). alapállapot: az atom azon állapota, melyben elektonjai a legalacsonyabb enegiájú pályákat foglalják el. ( gejesztett állapot) vegyéték elektonok: az atom legkülső héjának elektonjai (a kötésekbe lépő elektonok, melyek a szilád anyag kémiai, elektomos, optikai és hőtani tulajdonságait meghatáozza) (vegyétékhéj) stabil elektonkonfiguáció: amiko a vegyétékhéj s és p-alhéjai telítettek (ú.n. nemesgáz konfiguáció) hibidizáció: egyes esetekben a különböző alhéjakhoz tatozó pályák kombinációjával a vegyétékelektonok alacsonyabb enegiájú állapotba keülhetnek (a IIIA-VA csopotok elemeie jellemző)

Pályaenegiák 4d 4p N-héj n = 4 3d 4s Enegia 3p M-héj n = 3 3s p s 1s L-héj n = K-héj n = 1 vegyéték elektonok pl. Fe - endszám=6 1s s p 6 3s 3p 6 3d 6 4s = [A] 3d 6 4s http://acswebcontent.acs.og/games/pt.html Peiódusos endsze Csopotok (oszlopok): Hasonló vegyétékszekezet hasonló tulajdonságok Dmiti Ivanovich MENDELEEV 1834 1907 Peiódusok H Li Be Na Mg K Ca Rb S Cs Ba Sc Y O S Se Te Po F Cl B I At He Ne A K Xe Rn F Ra Elektopozitív elemek: elekton leadással kationok Elektonegatív elemek: elekton felvétellel anionok elektonegativitás

Az elemek tulajdonságának nak peiódikus változv ltozása 1 atom atom ács E 0 : kötési enegia (sok atom esetén) E N = F N d = 0 ~0.3nm F A A de+ N = E A + E R = + FRd B n Példaso 7. feladat!

A kötéstípus meghatáozza a kötési enegia nagyságát és potenciálgöbe alakját. Az anyag számos makoszkópikus tulajdonsága ezektől függ. E o kisebb T op. T op. olvadáspont + halmazállapot nagyobb T op. α: lineáis hőtágulási együttható E o E o E o nagyobb α kisebb α Kötések Elsőendű, vagy kémiai kötések Ionos (600-1500 kj/mol) Kovalens (300-730 kj/mol) Fémes (68-850 kj/mol) Másodendű, vagy van de Walls kötések Hidogénhídkötés (30-51 kj/mol) Dipól kölcsönhatás (5-30 kj/mol)

Ionos kötés Elekton mozgás a kötésben észtvevő atomok között. Nemesgáz szekezete töekvés Nem iányított Peiódusos endsze jobb és bal szélein levő elemek között. (keámiák) Coulomb kölcsönhatás Tulajdonságok: Magas op. Kemény, töékeny Jó elektomos és hőszigetelők A kötésben észtvevő atomok megosztják elektonjaikat. Nemesgáz szekezete töekvés Iányított Peiódusos endsze jobb oldalán levő elemek (keámiák, műanyagok, félvezetők) Kovelens s kötésk Tulajdonságok: attól függ, hogy atomács vagy molekulaács 1 e (X A X B ) Ionos kaakte= 4 x (100%) ahol X A, X B a Pauling-féle elektonegativitás

Fémes s kötésk Elekton megosztás (elekton felhő, max. 3e - /atom) Peiódusos endsze leggyakoibb kötése (fémes elemek és ötvözeteik) Nem iányított atomtözsek Tulajdonságok: Kemény, de jól alakítható Jó elektomos és hővezetők elektonfelhő Számítsa ki a következő vegyületekben a kötés ionos kaakteét: MgO, GaP, CsF, CdS és FeO! Milyen kötéstípusokba soolná ezek alapján az egyes vegyületeket? Két X A és X B elektonegetivitású elem közti kötés ionos kaaktee IC = 1 e X A X B 100% 1. 3.5 Ezt alkalmazva MgO-a, X Mg =1., X O =3.5 IC = 1 e 100% = 73.4% IC = 1 e 1.6.1 100% = 6.1 Ezt alkalmazva GaP-a, X Ga =1.6, X P =.1 % 0.7 4.0 Ezt alkalmazva CsF-a, X Cs =0.7, X F =4.0 IC = 1 e 100% = 93.4% Ezt alkalmazva CdS-a, X Cd =1.7, X S =.5 IC = 1 e 100% = 14.8% 1.7.5 1.8 3.5 Ezt alkalmazva FeO-a, X Fe =1.8, X O =3.5 IC = 1 e 100% = 51.4% S ezét a MgO és a CsF ionos, míg a GaP, CdS jellemzően kovalens kaakteű vegyület. A FeO ionos és kovalens jelleget egyaánt mutat. Példaso 8. feladat!

Dipól l kölcsk lcsönhatás Indukált dipól Pemanens dipól Hidogénh nhídkötés pl. H O, HF, NH 3

Sok kicsi, soka megy www.cchem.bekeley.edu/mgp/about_gecko.jpg nano sző http://physics.suite101.com/aticle.cfm/nanotechnology_mimicks_natues_adhesive Összefoglalásként

További, ismetnek feltételezett fogalmak poton, elekton, neuton, endszám, izotóp, atomtömeg, enegiaszintek (állapotok), kötött és szabad elekton/állapot, kötésenegia, atomtözs, delokalizált elektonfelhő, (elektomos) dipól, poláis/apoláis molekula