Υποατομικά σωματίδια Ατομικός και μαζικός αριθμός Ισότοπα Η ταυτότητα του ατόμου. Υποατομικά σωματίδια Ατομικός και μαζικός αριθμός Ισότοπα από Διογένη Κοσμόπουλο

Η βασική εικόνα του ατόμου. Πυρήνας: Εμπεριέχει όλο το θετικό φορτίο και σχεδόν όλη την μάζα του ατόμου. Καταλαμβάνει πολύ μικρό όγκο σε σχέση με τον όγκο του ατόμου και γι’ αυτό έχει πολύ μεγάλη πυκνότητα μάζας. Ηλεκτρόνια: Έχουν αρνητικό φορτίο και αμελητέα μάζα. Κινούνται σε απόλυτο κενό χώρο

Τα υποατομικά σωματίδια (1/2) Τα υποατομικά σωματίδια (1/2) Μετά την ανακάλυψη των ηλεκτρονίων από τον Thomson , και του πυρηνικού ατόμου από τον Rutherfοrd , διαπιστώθηκε ότι ο πυρήνας δεν είναι συμπαγής αλλά αποτελείται από διακριτά σωματίδια τα πρωτόνια που έχουν θετικό φορτίο. Αργότερα (1932) ένας συνεργάτης του Rutherfοrd, ο James Chadwick, ανακάλυψε ότι ο πυρήνας περιέχει και ένα άλλο είδος σωματιδίων, τα νετρόνια, που έχουν περίπου την ίδια μάζα με τα πρωτόνια αλλά δεν έχουν ηλεκτρικό φορτίο. Αλλά και τα πρωτόνια και νετρόνια δομούνται από άλλα μικρότερα σωματίδια τα quarks. (…τι άλλο θα δούμε επί τέλους !!! )

Τα υποατομικά σωματίδια (2/2) Τα υποατομικά σωματίδια (2/2) ηλεκτρικό φορτίο -1e +1e μάζα 9,11 10-31 kg 1,6710-27 kg 1,67 10-27kg ηλεκτρόνιο (e): πρωτόνιο (p): νετρόνιο (n): πυρήνας το πλήθος των πρωτονίων (p) είναι ίσο με το πλήθος των ηλεκτρονίων(e) Επειδή το άτομο είναι ουδέτερο

Η ταυτότητα του ατόμου (1/2) Κάθε άτομο (άρα και το αντίστοιχο στοιχείο) καθορίζεται από τον αριθμό των πρωτονίων του πυρήνα του. Ο αριθμός των πρωτονίων στον πυρήνα ενός ατόμου ονομάζεται ατομικός αριθμός (Ζ). Ο ατομικός αριθμός (Ζ) αναγράφεται συνήθως στο κάτω αριστερό μέρος του συμβόλου του στοιχείου. π.χ. 11Na (νάτριο) , Ζ=11 11 p  11e

Η ταυτότητα του ατόμου (2/2) Το άθροισμα των πρωτονίων και των νετρονίων στον πυρήνα ενός ατόμου ονομάζεται μαζικός αριθμός (Α). Ο μαζικός αριθμός (Μ) αναγράφεται συνήθως στο πάνω αριστερό μέρος του συμβόλου του στοιχείου. π.χ. 23Na (νάτριο) , γιατί καθορίζει την μάζα του ατόμου του στοιχείου Α=23  23 p+n

Συμβολισμός του ατόμου . μαζικός αριθμός πλήθος πρωτονίων: p=Z σύμβολο στοιχείου πλήθος ηλεκτρονίων: e=Z πλήθος νετρονίων: n=A-Z ατομικός αριθμός

Μονατομικά ιόντα. Αν το άτομο αποβάλλει e τότε γίνεται θετικό ιόν που καλείται κατιόν. 11p 11p 10e 11e κατιόν Na+ άτομο Na 8p Αν το άτομο πάρει e τότε γίνεται αρνητικό ιόν που καλείται ανιόν. 10e 8p 8e άτομο O ανιόν Ο-2 Σε κάθε περίπτωση: φορτίο ιόντος = πλήθος p - πλήθος e

Άσκηση μαθητών. 1) Να υπολογιστεί το πλήθος των p, n, e στα παρακάτω σωματίδια. p+ n0 e- 17 18 33 42 11 12 10 26 30 24 7 8 10 2) Μονατομικό ιόν έχει ίσο πλήθος ηλεκτρονίων και νετρονίων. Ποιος είναι ο ατομικός του αριθμός Ζ του στοιχείου Χ;

Τα ισότοπα του υδρογόνου: (μικροσκοπικός ορισμός του στοιχείου) Τα ισότοπα (1/3) Είναι τα άτομα που έχουν ίδιο ατομικό αριθμό Ζ αλλά διαφορετικό μαζικό αριθμό Α. Διαφέρουν μόνο στο πλήθος των νετρονίων. Τα ισότοπα είναι άτομα του ίδιου στοιχείου. Τα ισότοπα του υδρογόνου: πρώτιο δευτέριο τρίτιο πρωτόνιο νετρόνιο (μικροσκοπικός ορισμός του στοιχείου) Στοιχείο είναι μορφή της ύλης που δομείται από άτομα με ίδιο ατομικό αριθμό (ίδιο πυρηνικό φορτίο)

Τα ισότοπα (2/3) Τα ισότοπα έχουν ίδιες χημικές ιδιότητες και διαφέρουν μόνο στις φυσικές ιδιότητες . Μαγειρικό άλας ΝaCl 11p 12n 11p 13n πυρήνας πυρήνας

Τα ισότοπα (3/3) Τα στοιχεία κατά κανόνα στη φύση είναι μίγμα δύο ή περισσοτέρων ισοτόπων σε σταθερή αναλογία. Χαρακτηριστική περίπτωση ο κασσίτερος (Sn) που είναι μίγμα 10 ισοτόπων.

Ραδιενεργά ισότοπα Αρκετά ισότοπα (ραδιοϊσότοπα) εκπέμπουν ραδιενέργεια. Τα ραδιοϊσότοπα χρησιμοποιούνται ευρέως στην τεχνολογία με ιδιαίτερη συμβολή στην ιατρική. Κατάλληλο ραδιοϊσότοπο εγχέεται στο αίμα για τον έλεγχο της κυκλοφορίας του.

Οι έννοιες: Υποατομικά σωματίδια. Πυρηνικά σωματίδια (νουκλεόνια). Ηλεκτρόνιο , πρωτόνιο , νετρόνιο. Ατομικός αριθμός. Μαζικός αριθμός. Ισότοπα. ΡαδιοΙσότοπα.