„Wyzwolenie potęgi ukrytej w atomie zmieniło wszystko z wyjątkiem naszego sposobu myślenia, w wyniku czego zmierzamy nieuchronnie ku bezprecedensowej katastrofie.” Albert Einstein

Najmniejszy, niepodzielny, metodami chemicznymi, składnik materii. Z greckiego atomos niepodzielny Najmniejszy, niepodzielny, metodami chemicznymi, składnik materii.

Skala wielkości obiektów: makroskopowych, atomowych, jądrowych i subjądrowych

ROZWÓJ POGLĄDÓW NA TEMAT BUDOWY ATOMU Teoria atomistyczna Demokryta Teoria atomistyczna Daltona 1805r. Model Thomsona 1906r. Model Rutherforda 1911r. Model Bohra 1913r. Model kwantowo - mechaniczny

Demokryt głosił, że materia składa się z bardzo małych kulek – atomów, a różnorodność otaczającej nas materii ma swoje źródło w różnorodności kształtu, liczby i porządku ułożenia atomów. Materialistyczna filozofia Demokryta, będąca tylko spekulatywną teorią, wobec niemożności poparcia jej dowodami eksperymentalnymi nie miała większego wpływu na dalszy rozwój poglądów na budowę materii.

Założenia teorii: Materia złożona jest z niewidzialnych atomów Wszystkie atomy jednego pierwiastka mają identyczną masę i inne właściwości Każdy pierwiastek zbudowany jest z niepowtarzalnych atomów, różniących się od innych masą Atomy są niezniszczalne i nie podlegają przemianom podczas reakcji chemicznych, zmienia się tylko ich wzajemne ułożenie i powiązanie Cząsteczka związku chemicznego składa się ze skończonej i niewielkiej liczby atomów różnych pierwiastków.

Atom jest kulą wypełnioną równomiernie w całej objętości rozłożonym ładunkiem dodatnim, zobojętnionym przez nieruchome elektrony rozmieszczone w oznaczonych punktach atomu   

Atom składa się z jądra i krążących wokół niego elektronów, które podobnie jak planety krążą po orbitach.

Dookoła jądra dodatnio naładowanego jądra krążą ujemne elektrony, poruszające się po ściśle określonych, kołowych torach (tzw. orbitach), różniących się wielkością promieni: elektron w takim stanie nie pobiera i nie emituje energii.

Atom zbudowany jest z dodatnio naładowanego jądra, zawierającego protony i neutrony, otoczonego chmurą elektronową. Liczba elektronów jest równa liczbie protonów w jądrze (atom jest elektrycznie obojętny)

ATOM ELEKTRONY WALENCYJNE SWOBODNE JĄDRO ATOMOWE NEUTRONY PROTONY

Proton- trwała cząstka subatomowa o masie 1,6726 Proton- trwała cząstka subatomowa o masie 1,6726*10-27kg i ładunku dodatnim Neutron- cząstka subatomowa o masie 1,6747*10-27kg, występująca w jądrach atomowych. Jest obojętny elektrycznie.

Elektron -trwała cząstka elementarna będąca jednym z elementów atomu Elektron -trwała cząstka elementarna będąca jednym z elementów atomu. Elektron ma ładunek elektryczny równy e = −1,602 176 565(35)×10−19 C. Elektrony w atomach zajmują określony obszar w przestrzeni wokół stosunkowo małego dodatniego jądra. Obszary zajmowane przez elektrony nazywają się orbitalami. Orbitale z kolei zgrupowane są w powłoki elektronowe.

Elektron walencyjny– elektron znajdujący się na ostatniej, najbardziej zewnętrznej powłoce atomu, która nazywana jest powłoką walencyjną. Liczba oraz poziomy energetyczne elektronów walencyjnych decydują w dużym stopniu o właściwościach atomów a tym samym i pierwiastków chemicznych.

Elektrony swobodne- powstają w wyniku jonizacji spowodowanej przykładowo promieniotwórczością naturalną, promieniowaniem kosmicznym lub na skutek jonizacji termicznej. W naturalnych warunkach na Ziemi, elektrony te szybko łączą się z atomami rekombinując lub przyłączają do obojętnych atomów lub cząsteczek tworząc jony ujemne

Powłoka elektronowa-zbiór orbitali atomowych mających tę samą główną liczbę kwantową n. Kolejnym wartościom n przypisane są kolejne powłoki: K, L, M, N, O, P i Q. Powłoki składają się z różnej liczby podpowłok elektronowych, odpowiadających określonym rodzajom orbitali atomowych.

Konfiguracja elektronowa- uproszczony opis atomu polegający na rozmieszczeniu elektronów należących do atomów danego pierwiastka na poszczególnych powłokach, podpowłokach i orbitalach. 19K: 1s22s22p6 3s23p64s1

K 1 2 s L 8 s p M 3 18 s p d N 4 32 s p d f O 5 50 s p d f g P 6 72 Symbol powłoki Główna liczba kwantowa n 2n2(maksymalna liczba elektronów) Podpowłoki Schemat odczytywania kolejności zapełniania podpowłok K 1 2 s L 8 s p M 3 18 s p d N 4 32 s p d f O 5 50 s p d f g P 6 72 s p f g h Q 7 98 s p d f g h i

Masa atomowa jest to masa pojedynczego atomu wyrażona w unitach.

Masa cząsteczkowa jest sumą mas atomów wchodzących w skład cząsteczki wyrażoną w unitach. Masa atomowa wodoru: 1,01 u Masa atomowa tlenu: 16,00 u Masa cząsteczkowa: 2 x 1,01 u + 16,00 u = 18,02 u

Liczba atomowa Z jest liczba, która określa położenie w układzie okresowym danego pierwiastka i równa jest ona  liczbie protonów w jądrze atomowym Liczba masowa A określa liczbę nukleonów czyli sumę protonów i neutronów w jądrze.

IZOTOPY - atomy tego samego pierwiastka o takiej samej liczbie atomowej a różnej liczbie masowej Izotopy zajmują to samo miejsce w układzie okresowym.

Izobary-jądra atomów o różnej liczbie atomowej Z, a jednakowej liczbie masowej A. Izotony-jądra atomów o różnej liczbie atomowej Z, a jednakowej liczbie neutronów.

Niektóre jądra są nietrwałe. Mówi się także, że są zbyt ciężkie Niektóre jądra są nietrwałe. Mówi się także, że są zbyt ciężkie. Ma to swoje uzasadnienie – w tych jądrach jest duża przewaga neutronów w stosunku do protonów co czasem doprowadza do rozpadu takiego jądra na mniejsze. Rozpad jądra-proces, w którym powstaje jedno duże jądro i emitowane są małe cząstki . Rozszczepienie jądra- w tym procesie jądro rozpada się na co najmniej dwa podobnej wielkości jądra.

Promieniotwórczość naturalna- zdolność niektórych pierwiastków do emisji promieniowania korpuskularnego lub elektromagnetycznego

Rozpad α Rozpad β- Rozpad β+ Rozpad γ Stan wzbudzony Stan podstawowy

promieniowanie α promieniowanie korpuskularne czyli jądra helu; niewielka przenikliwość, cząstki zatrzymuje kartka papieru; mały zasięg promieniowanie β- promieniowanie korpuskularne czyli szybko poruszające się elektrony; cząstki zatrzymuje kilkumilimetrowej grubości płytka metalu promieniowanie γ promieniowanie elektromagnetyczne (natura falowa); duży zasięg, bardzo duża przenikliwość; cząstki zatrzymuje warstwa ołowiu

Okres połowicznego rozpadu-czas, po którym mniej więcej połowa atomów danego pierwiastka ulegnie rozpadowi. Przykład: Izotop jodu o masie m=16 mg ma czas połowicznego rozpadu 8 dni.Ile mg izotopu jodu zostanie po 32 dniach? Rozwiązanie:

Występują wysokie koszty budowy elektrowni jądrowych Wady Zalety Promieniowanie jonizujące jest bardzo szkodliwe i niebezpieczne dla organizmu człowieka. Promieniowanie jądrowe jest wykorzystywane w terapii nowotworowej i innych chorób. Występują wysokie koszty budowy elektrowni jądrowych Mniejsze koszty wytwarzania energii Ryzyko skażenia środowiska poprzez składowanie odpadów promieniotwórczych Za pomocą radioizotopu można na przykład badać ścieralność opon samochodowych. Zmiany w ekosystemach spowodowane odprowadzeniem do rzek ciepłej wody Promieniowanie Rentgena pozwala nam zobaczyć, np. złamaną rękę. Emitowanie promieniotwórcze wywołane po próbach jądrowych Reaktory jądrowe używane są jako źródła napędu statków i okrętów.