Υποατομικά σωματίδια - Ιόντα Δ.2.9.1

Σκοπός του μαθήματος: Η γνωριμία με το εσωτερικό του ατόμου. Ηλεκτρόνια Πρωτόνια Νετρόνια Ηλεκτρικό φορτίο Μαζικός αριθμός Ατομικός αριθμός Δ.2.9.2

Τι δυνάμεις έλκουν τα χαρτάκια; Φωτό με τρίψιμο στυλό πάνω σε ύφασμα και φωτο με στυλό που έλκει χαρτάκια Οι ηλεκτρικές δυνάμεις. Με τριβή, ηλεκτρόνια μεταφέρονται από το ένα σώμα στο άλλο και τα σώματα φορτίζονται. Έτσι εμφανίζονται ηλεκτρικές δυνάμεις. Δ.2.9.3

Πού βρίσκονταν τα ηλεκτρόνια; Στο εσωτερικό του ατόμου. Ας πίστευε ο Dalton ότι το άτομο είναι αδιαίρετο. Στην πραγματικότητα, κάθε άτομο αποτελείται από μικρότερα σωματίδια… Θα τελειώσουμε ποτέ με την ανάλυση; Δ.2.9.4

Μια πρώτη εικόνα του ατόμου Στη θέση του ήλιου είναι ο πυρήνας Στη θέση των πλανητών είναι τα ηλεκτρόνια… Δ.2.9.5

Το άτομο αποτελείται από… Στον πυρήνα… Έξω από τον πυρήνα… Φορτίο Μάζα Πρωτόνια p 1 στοιχειώδες θετικό φορτίο 1836 φορές τη μάζα του ηλεκτρονίου Νετρόνια n 1836 φορές τη μάζα του ηλεκτρονίου Ηλεκτρόνια e 1 στοιχειώδες αρνητικό φορτίο 9,1·10-28g !!! Δ.2.9.6

Ο πυρήνας είναι τόσο μικρός σε σχέση με το άτομο… …όσο ένα μπαλάκι του πινγκ-πονγκ σε σχέση με ολόκληρο το Ολυμπιακό στάδιο! Και να σκεφτείς ότι σ’ αυτόν περιέχεται σχεδόν όλη η μάζα του ατόμου!! Δ.2.9.7

Σε ένα άτομο τα ηλεκτρόνια είναι όσα και τα πρωτόνια στον πυρήνα Γι αυτό το άτομο είναι αφόρτιστο Δ.2.9.8

Το άτομο του υδρογόνου Γύρω από τον πυρήνα περι-στρέφεται ένα ηλεκτρόνιο Ο πυρήνας περιέχει μόνο ένα πρωτόνιο Δ.2.9.9

Το άτομο του (στοιχείου) ηλίου Γύρω από τον πυρήνα περι-στρέφονται 2e Στον πυρήνα υπάρχουν 2p και 2n Δ.2.9.10

Ατομικός αριθμός (Ζ) ονομάζεται ο αριθμός των πρωτονίων στον πυρήνα ενός ατόμου Παράδειγμα: Το στοιχείο ήλιο έχει 2p στον πυρήνα του ατόμου του. Άρα έχει ατομικό αριθμό 2 Για το ήλιο: Ζ=2 Δ.2.9.11

Μαζικός αριθμός (Α) ονομάζεται ο αριθμός των πρωτονίων και των νετρονίων στον πυρήνα ενός ατόμου Παράδειγμα: Ένα άτομο ηλίου έχει 2p + 2n στον πυρήνα του. Άρα έχει μαζικό αριθμό 4. Για το άτομο αυτό: Α=4 Δ.2.9.12

Συμπλήρωσε τον πίνακα… Άτομο Πυρήνας Ζ Α Υδρογόνου: Λιθίου: 1 1 7 3 Δ.2.9.13

Ιόν = άτομο ± ηλεκτρόνια Κατιόν = άτομο - ηλεκτρόνια. Άρα, φορτισμένο θετικά (+) (περισσότερα p από e ). Ανιόν = άτομο + ηλεκτρόνια. Άρα, φορτισμένο αρνητικά (-) (περισσότερα e από p). Δ.2.9.14

Σε τι αντιστοιχούν το 1(+) και το 2(-); Δες τα χρώματα! Ανιόν υδρογόνου Φορτίο 1 (+) + 2 (-) = 1 (-) Σε τι αντιστοιχούν το 1(+) και το 2(-); Δες τα χρώματα! Δ.2.9.15

Κατιόν λιθίου Φορτίο 3 (+) + 2 (-) = 1 (+) Δ.2.9.16

Δημιουργία ιόντων Ένα άτομο δίνει ένα ηλεκτρόνιο σε ένα άλλο άτομο και μετατρέπεται σε κατιόν και το άλλο σε ανιόν. Όπως γνωρίζουμε τα ετερώνυμα έλκονται. Ένα άτομο Νατρίου (Na) δίνει ένα ηλεκτρόνιο σε ένα άτομο χλωρίου (Cl) το οποίο μετατρέπεται σε ανιόν και σχηματίζουν το αλάτι.

20p, 20n, 18e Φορτίο: 20(+) + 18(-) = 2(+) Άρα είναι κατιόν Το κατιόν ασβεστίου 20p, 20n, 18e Φορτίο: 20(+) + 18(-) = 2(+) Άρα είναι κατιόν Φορτίο: 20(+) + 18(-) = 2(+) Άρα είναι κατιόν Τα νετρόνια, σαν ουδέτερα που είναι, δεν παίζουν καθόλου! Δ.2.9.17

Τι κάνει το αλατόνερο αγώγιμο; Τροφο-δοτικό Λαμπάκι που ανάβει Διάλυμα αλατιού σε νερό Δ.2.9.18

Το αλατόνερο είναι αγώγιμο χάρη στα ιόντα που περιέχει Τα ανιόντα χλωρίου έλκονται από την άνοδο (+), ενώ τα κατιόντα νατρίου έλκονται από την κάθοδο (-) Δ.2.9.19

Ώστε, εκτός από μόρια, υπάρχουν και ιόντα Ουσίες που αποτελούνται από μόρια Ουσίες που αποτελούνται από ιόντα Υδρογόνο, οξυγόνο, νερό, μεθάνιο, ήλιο Χλωριούχο νάτριο (=αλάτι), ασβέστης, γύψος Δ.2.9.20

Ας συνοψίσουμε… Δ.2.9.21

Πρωτεργάτες… Το ζεύγος Κιουρί οδηγήθηκε στην έρευνα του εσωτερικού του ατόμου από ένα τυχαίο εύρημα Δ.2.9.22

Και μια άσκηση… Το άτομο του φθορίου έχει Ζ=9, Α=19. Άρα… Έχει 9 πρωτόνια στον πυρήνα του Έχει 10 νετρόνια στον πυρήνα του Έχει 9 ηλεκτρόνια Όταν προσλάβει ένα ηλεκτρόνιο γίνεται ανιόν με 1 αρνητικό φορτίο Το άτομο του φθορίου έχει Ζ=9, Α=19. Άρα… Έχει 9 πρωτόνια στον πυρήνα του Έχει 10 νετρόνια στον πυρήνα του Έχει 9 ηλεκτρόνια Όταν προσλάβει ένα ηλεκτρόνιο γίνεται ανιόν με 1 αρνητικό φορτίο Δ.2.9.23