STRUKTURA ATOMA

Ideja o atomima

ATOM

Demokrit 460–370 p.n.e.

Grčka

HEMIJA STOMATOLOGIJA

DALTONOVA TEORIJA ATOMA

Džon Dalton

1808 god.

HEMIJA STOMATOLOGIJA

Najsitniji deo elementarne supstance je atom. Atom je nedeljiv. -

Hemijska jedinjenja nastaju spajanjem atoma odgovarajućih elemenata. -

Atomi različitih elemenata imaju različita osobine i različite mase. -

Atomi jedne proste supstance (elementa) imaju iste mase. -

DALTONOVA TEORIJA ATOMA

HEMIJA STOMATOLOGIJA

Ukupna masa supstanci koje učestvuju u hemijskoj reakciji ostaje konstantna

ZAKON O ODRŽANJU MASE Joseph Proust (1754–1826)

HEMIJA STOMATOLOGIJA

Elementi se jedine u stalnim masenim odnosima zbog čega je sastav jedinjenja stalan, bez obzira kako je to jedinjenje dobijeno

Jedno određeno hemijsko jedinjenje sadrži uvek iste elemente međusobno sjedinjene u istim masenim (težinskim) odnosima.

ZAKON STALNIH MASENIH ODNOSA

voda sa česme morska voda

HEMIJA STOMATOLOGIJA

ZAKON STALNIH MASENIH ODNOSA

1 g vodonika + 8 g kiseonika → 9 g vode

2 g vodonika + 8 g kiseonika → 9 g vode

1 g vodonika nije reagovao – višak vodonika

voda sa česme morska voda

HEMIJA STOMATOLOGIJA

ZAKON STALNIH MASENIH ODNOSA

1 g vodonika + 8 g kiseonika → 9 g vode

2 g vodonika + 8 g kiseonika → 9 g vode

1 g vodonika nije reagovao – višak vodonika

H2O

2:16

H:O = 1:8

HEMIJA STOMATOLOGIJA

Ako se sjedinjavanjem dva elementa gradi više jedinjenja, onda različite mase jednog elementa koje se jedine sa istom masom

drugog elementa stoje međusobno u odnosu malih (jednostavnih) celih brojeva.

ZAKON UMNOŽENIH MASENIH ODNOSA

H2O = 2 : 16 = 1 : 8 = 1 : 1 x 8

H2O2 = 2 : 32 = 1 : 16 = 1 : 2 x 8

8 : 16 = 1 : 2

HEMIJA STOMATOLOGIJA

Ako se sjedinjavanjem dva elementa gradi više jedinjenja, onda različite mase jednog elementa koje se jedine sa istom masom

drugog elementa stoje međusobno u odnosu malih (jednostavnih) celih brojeva.

ZAKON UMNOŽENIH MASENIH ODNOSA

N2O = 28 : 16 = 14 : 8 = 14 :1 x 8

NO = 14 : 16 = 14 : 16 = 14 : 2 x 8

N2O3 = 28 : 48 = 14 : 24 = 14 : 3 x 8

NO2 = 14 : 32 = 14 : 32 = 14 : 4 x 8

N2O5 = 28 : 80 = 14 : 40 = 14 : 5 x 8

HEMIJA STOMATOLOGIJA

STRUKTURA ATOMA

HEMIJA STOMATOLOGIJA

Eksperimenti krajem 19. veka - atom ima svoju strukturu - atom je izgradjen od sitnijih čestica

J.J. Tompson je našao prirodu zraka koji nastaju električnim pražnjenjem katodnih cijevi.

OTKRIĆE ELEKTRONA

HEMIJA STOMATOLOGIJA

Izmjerio je odnos naelektrianja elektrona i njegove mase e/m=1.76.108 C/g

OTKRIĆE ELEKTRONA

HEMIJA STOMATOLOGIJA

Na osnovu vrijednosti e/m moglo se pretpostaviti da elektron ima ili ogromno naelektrisanje ili izuzetno malu masu. Tačno određivanje

naelektrisanja eksperimentalno je uradio Miliken.

OTKRIĆE ELEKTRONA

Milikenov ogled

HEMIJA STOMATOLOGIJA

Robert Milikan (Univerzitet u Čikagu) odredio je naelektrisanje na elektronu 1909.

OTKRIĆE ELEKTRONA

Milikenov ogled

HEMIJA STOMATOLOGIJA

Dobio je različite vrednosti naelektrisanja čestica - cjelobrojni umnožak od 1,6 x 10-19 C

OTKRIĆE ELEKTRONA

Milikenov ogled

HEMIJA STOMATOLOGIJA

Masa elektrona

Naelektrisanje elektrona

e = 1,6 x 10-19 C

Specifično naelektrisanje elektrona

m = 9.1094 x 10-31 kg

OTKRIĆE ELEKTRONA

e/m=1.76 x 108 C/g

HEMIJA STOMATOLOGIJA

OTKRIĆE RENDGENKIH ZRAKA I RADIOAKTIVNOST

Wilhelm Conrad Röntgen

1845 –1923 Nobelova nagrada za fiziku

HEMIJA STOMATOLOGIJA

Izazivaju fluorescenciju -

Talasna dužina = 10-11 – 10-9 m -

Razelektrišu elektroskop -

Prolaze kroz materiju -

OTKRIĆE RENDGENSKIH ZRAKA I RADIOAKTIVNOST

HEMIJA STOMATOLOGIJA

OTKRIĆE RENDGENKIH ZRAKA I RADIOAKTIVNOST

H. Bekerel

1896 god. Otkriće prirodne radioaktivnosti

HEMIJA STOMATOLOGIJA

OTKRIĆE RENDGENKIH ZRAKA I RADIOAKTIVNOST

Marie Curie Sklodowska Pierre Curie

1898 god.

HEMIJA STOMATOLOGIJA

OTKRIĆE RENDGENKIH ZRAKA I RADIOAKTIVNOST

• Ernest Rutherford otkrio je tri vrste zračenja:

– zraci

– zraci

– zraci

HEMIJA STOMATOLOGIJA

X - zraci u magnetnom polju

- zraci

- zraci

- zraci

-zraci (čestice)-pozitivno naelektrisani, jezgra atoma helijuma(He2+)

-zraci (čestice)- negativno naelektrisani (snop elektrona, e-)

-zraci–identični sa X-zracima (manje talasne dužine)

λ = 0,001 – 0,1 nm

OTKRIĆE RENDGENKIH ZRAKA I RADIOAKTIVNOST

HEMIJA STOMATOLOGIJA

Preovlađujuća teorija (tzv. Tompsonov model) bila je model

„šljiva u pudingu", koji je izneo Tompson

STRUKTURA ATOMA

ATOM, otprilike do 1900 god.

U njemu je prikazana pozitivna sfera materije sa negativnim

elektronima

HEMIJA STOMATOLOGIJA

Tomsonov učenik Raderford: + i – naelektrisanje u atomu nije ravnomerno rasporedjeno

STRUKTURA ATOMA

RATHERFORDOV EKSPERIMENAT

Na listić zlata usmerio je snop - čestica

Posmatrao je pravac prolaska - zraka na fluorescentnom zastoru

HEMIJA STOMATOLOGIJA

Pošto su neke čestice odbijale pod velikim uglovima, Tompsonov model nije mogao biti tačan.

STRUKTURA ATOMA

RATHERFORDOV EKSPERIMENT

Kada bi atom bio čvrst po celoj zapremini, nijedna –čestica ne bi prošla kroz metalni listić bez skretanja Masa atoma metalnog listića nalazi se u vrlo maloj zapremini atoma -

JEZGRO ATOMA

HEMIJA STOMATOLOGIJA

Protone je otkrio Ratherford 1919. godine

STRUKTURA ATOMA

Ostale subatomske čestice

Neutrone je otkrio James Chadvick 1932. godine.

HEMIJA STOMATOLOGIJA

Protoni i elektroni su jedine čestice koje imaju naelektrisanje.

STRUKTURA ATOMA

Subatomske čestice

Protoni i neutroni su u suštini iste mase.

Masa elektrona je toliko mala da ga ignorišemo.

HEMIJA STOMATOLOGIJA

Simboli elemenata su pretstavljeni sa jednim ili dva slova.

STRUKTURA ATOMA

Simboli elemenata

C 12

6 Simbol elementa

Atomski broj (broj protona ili elektrona)

Maseni broj (broj protona plus neutrona)

HEMIJA STOMATOLOGIJA

Svi atomi istog elementa imaju isti broj protona:

atomski broj (Z)

STRUKTURA ATOMA

Atomski broj

C 12

6 Simbol elementa

Atomski broj (broj protona ili elektrona)

Maseni broj (broj protona plus neutrona)

HEMIJA STOMATOLOGIJA

Masa atoma u jedinicama atomske mase (amu) je ukupan broj protona i neutrona u atomu.

STRUKTURA ATOMA

Maseni broj

C 12

6 Simbol elementa

Atomski broj (broj protona ili elektrona)

Maseni broj (broj protona plus neutrona)

HEMIJA STOMATOLOGIJA

Izotopi su atomi istog elementa različitih masa.

STRUKTURA ATOMA

Izotopi

Izotopi imaju različit broj neutrona.

HEMIJA STOMATOLOGIJA

Izotopi su atomi istog elementa različitih masa.

OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

STRUKTURA ATOMA

Izotopi

Izotopi imaju različit broj neutrona.

HEMIJA STOMATOLOGIJA

Atomske i molekulske mase se mogu izmeriti sa velikom preciznošću sa masenim

spektrometrom.

STRUKTURA ATOMA

Atomska masa

HEMIJA STOMATOLOGIJA

Zato što u stvarnom svetu koristimo velike količine atoma i molekula, koristimo prosječne mase u

proračunama (relativne atomske mase)

STRUKTURA ATOMA

Relativna atomska masa

Otkriće izotopa objašnjava zašto relativne atomske mase nijesu cijeli brojevi.

HEMIJA STOMATOLOGIJA

U prirodi kiseonik se javlja u obliku tri izotopa:

Ar %

16O 15,99491 99,759

17O 16,99913 0,037

18O 17,99916 0,204 Izračunati Ar?

Ar(O) = 0,99759.15,99491 + 0,00037.16,99913 +

0,00204.17,99916 = 15,99937

HEMIJA STOMATOLOGIJA

Izračunati broj protona, neutrona i elektrona u C 14

6

Z = 6

6 protona, 6 elektrona

A = 14;

A = Z + N

N = A – Z = 14 - 6 = 8

8 neutrona

HEMIJA STOMATOLOGIJA