Zespół Szkół w Nowej Wsi Lęborskiej Budowa cząsteczkowa materii DANE INFORMACYJNE Nazwa szkoły: Zespół Szkół w Nowej Wsi Lęborskiej ID grupy: 96/11_mp_g1 Kompetencja: Matematyka i przyroda Temat projektowy: Budowa cząsteczkowa materii Semestr/rok szkolny: Semestr I/ 2009/2010

Budowa cząsteczkowa materii

POGLĄDY NA TEMAT BUDOWY CZĄSTECZKOWEJ MATERII

Tales z Miletu Tales twierdził, że: „Wszystko jest z wody, z wody powstało i z wody się składa" .

Demokryt z Abdery (460 – 370 r. p.n.e.) Głosił, że: cały Wszechświat składa się z bardzo małych, niewidocznych gołym okiem i niepodzielnych cząstek, które tworzą wszelką materię. Cząstki te nazwano atomami.

Empedokles (żył w V w p.n.e.) Wyróżniał cztery substancje proste, które tworzą wszelką materię: ogień, woda, powietrze i ziemia. Podstawowe żywioły uważano za ciała doskonałe, których atomy muszą posiadać „doskonałe” kształty.

Arystoteles (384–382 r. p.n.e.) Twierdził, że : wszelki ruch może odbywać się tylko w ośrodku materialnym a nie w próżni świat, jaki obserwujemy, jest pełen różnorodnego ruchu niemożliwe jest, by istniało nieskończenie wiele rodzajów atomów, odpowiednio dla każdego rodzaju materii, ponieważ natura byłaby wówczas niepoznawalna

Robert Boyle (1627–1691) Podał nowoczesną definicję pierwiastka chemicznego. Rozwinął chemiczną analizę jakościową.

Antoine Laurent Lavoisier Według definicji podanej przez Antoine'a Laurenta Lavoisiera, pierwiastkiem była substancja, której nie można było rozłożyć na prostsze metodami chemicznymi.

Louis Joseph Proust (1754–1826) Sformułował prawo stałości składu i wprowadził jasne rozgraniczenie między tym, co jest związkiem chemicznym, a co mieszaniną czy roztworem.

John Dalton (1766 – 1844) Twierdził, że pierwiastek jest zbudowany z takich samych atomów, a atomy różnych pierwiastków różnią się masą. Zaprzeczył dotychczasowemu poglądowi o istnieniu jednego podstawowego tworzywa materii. Znalazł sposób wyznaczania względnych mas atomów, który opierał się na obserwacjach i metodach doświadczalnych.

Joseph John Thomson (1856–1940) W 1896 roku odkrył elektron. Stwierdził, że: liczba elektronów w atomach lekkich pierwiastków jest równa połowie ich liczby masowej. elektrony nie są rozmieszczone chaotycznie w atomie, lecz znajdują się w równych odległościach od środka kuli wypełnionej równomiernie dodatnimi cząstkami. Był to model atomu, który potocznie określano mianem „ciasta z rodzynkami”.

Ernest Rutherford (1871–1937) Doszedł do wniosku, że dodatni ładunek atomu skupiony jest w bardzo niewielkiej przestrzeni – w jądrze atomowym. Stworzył tzw. planetarny model atomu.

Ziarnistość materii

Ziarnistość materii Materia składa się z małych ziarnek, zwanych drobinami, niewidocznych pod mikroskopem optycznym.

Dowody wskazujące na istnienie ziarnistości materii Dyfuzja Kontrakcja Rozpuszczanie ciał stałych w cieczach Zmiany stanu skupienia

Dyfuzja Dyfuzja – polega na samorzutnym rozprzestrzenianiu się jednej substancji w drugiej.

Kontrakcja Kontrakcja - to mieszanie się dwóch cieczy i towarzyszące im zmniejszanie objętości.

Rozpuszczanie ciał stałych w cieczach Rozpuszczanie – to proces fizykochemiczny polegający na takim zmieszaniu ciała stałego, gazu lub cieczy w innej cieczy lub gazie, że powstaje jednorodna, niemożliwa do rozdzielenia metodami mechanicznymi mieszanina. Mieszanina taka nazywana jest roztworem, zaś substancja, w której to się odbywa, nazywana jest rozpuszczalnikiem.

Zmiany stanu skupienia Topnienie Parowanie Krzepnięcie Skraplanie Sublimacja Resublimacja

TOPNIENIE Topnienie - przemiana fazowa, polegająca na przejściu substancji ze stanu stałego w stan ciekły.

PAROWANIE Parowanie (ewaporacja) to proces zmiany stanu skupienia, przechodzenia z fazy ciekłej danej substancji w fazę gazową (parę), zachodzący z reguły na powierzchni cieczy.

KRZEPNIĘCIE Krzepnięcie – to proces przechodzenia ciała ze stanu ciekłego w stan stały. Krzepnięcie wielu substancji zachodzi w określonej temperaturze zwanej temperaturą krzepnięcia (dla wody O°C).

SKRAPLANIE Skraplanie – to zmiana stanu skupienia z gazowego w ciekły (kondensacja). Może nastąpić na skutek chłodzenia lub wzrostu ciśnienia.

SUBLIMACJA Sublimacja – to przemiana fazowa bezpośredniego przejścia ze stanu stałego w stan gazowy z pominięciem stanu ciekłego.

RESUBLIMACJA Resublimacja (desublimacja) – przejście fazowe, polegające na bezpośrednim przechodzeniu substancji z fazy gazowej (pary) w fazę stałą z pominięciem stanu ciekłego.

RODZAJE DROBIN Atomy Cząsteczki

ATOMY Atom – to najmniejsza porcja pierwiastka chemicznego. Atomy różnych pierwiastków różnią się od siebie cechami chemicznymi i właściwościami fizycznymi (masą i objętością).

BUDOWA ATOMU Atomy składają się z jądra i otaczających to jądro elektronów. W jądrze znajdują się nukleony: protony i neutrony. Neutrony są cząstkami obojętnymi elektrycznie, protony noszą ładunek elektryczny dodatni, zaś elektrony – ujemny.

MASY ATOMÓW I CZĄSTECZEK Do wyrażania mas atomów używa się jednostki zwanej atomową jednostką masy (symbol u - unit) np. masa atomowa fosforu (P) wynosi 31u, węgla (C) - 12u, magnezu (Mg) – 24u Masa cząsteczkowa jest sumą mas atomów, z których ta cząsteczka się składa np. masa cząsteczkowa glukozy (C6H12O6 ) wynosi: 12u * 6 + 1u*12 + 16u * 6= 72u + 12u + 96u = 180u

CZĄSTECZKI Cząsteczka – inaczej molekuła. Najmniejsza porcja związku chemicznego. Składa się z atomów i może rozpadać się na atomy podczas reakcji chemicznej.

TYPY CZĄSTECZEK Cząsteczka typu AB Składa się z dwóch różnych atomów np. chlorowodór.

Cząsteczki typu AB2, A2B3, A2B5 i wiele innych, np. woda TYPY CZASTECZEK Cząsteczki typu AB2, A2B3, A2B5 i wiele innych, np. woda

STANY SKUPIENIA MATERII Ciało stałe Ciecz Gaz

CIAŁO STAŁE Ciało stałe –to każda substancja, która nie jest płynna, czyli zachowuje kształt i jest nieściśliwa. Drobiny budujące ciało stałe znajdują się tak blisko siebie, że się stykają.

CIECZE Ciecz – to stan skupienia materii – pośredni między ciałem stałym a gazem, w którym ciało fizyczne trudno zmienia objętość, a łatwo zmienia kształt. Wskutek tego ciecz przyjmuje kształt naczynia, w którym się znajduje. Własności cieczy : podobnie jak w gazie, mają one pełną swobodę przemieszczania się w objętości zajmowanej przez ciecz występują między nimi oddziaływania międzycząsteczkowe oddziaływania międzycząsteczkowe nie znoszą się na granicy cieczy z inną fazą, na skutek czego występuje zjawisko zwane napięciem powierzchniowym

GAZ Gaz – stan skupienia materii, w którym ciało fizyczne łatwo zmienia kształt i zajmuje całą dostępną mu przestrzeń. Właściwości te wynikają z własności cząsteczek, które w fazie gazowej mają pełną swobodę ruchu. Wszystkie one cały czas przemieszczają się w przestrzeni zajmowanej przez gaz i nigdy nie zatrzymują się w jednym miejscu. Cząsteczki gazu przemieszczają się z różną szybkością, a rozkład tych szybkości ma charakter całkowicie statystyczny

Co możemy obliczyć dzięki znajomości mas atomowych? Obliczanie zawartości procentowej pierwiastka w związku chemicznym. M r – masa cząsteczkowa %E – zawartość procentowa danego pierwiastka m E – masa pierwiastka w cząsteczce Obliczanie zawartości pierwiastka w próbce substancji

DZIĘKUJEMY ZA UWAGĘ