P2P2…kemijski zakoni,…kemijski zakoni,

struktura i otkriće atoma…struktura i otkriće atoma…

TVARI

HOMOGENE TVARI

u svakom su djeliću iste

HETEROGENE TVARIILI

HETEROGENE SMJESEsastavljene od međusobno odijeljenih djelića homogenih tvari

ČISTE TVARIILI

ČISTE SUPSTANCIJE

HOMOGENE SMJESE ILI

OTOPINE

ČVRSTE ILI KRISTALNE OTOPINE

PLINSKE SMJESE

ELEMENTARNE TVARI(JEDNOSTAVNE ČISTE TVARI)

KEMIJSKI SPOJEVI(SLOŽENE ČISTE TVARI)

ELEMENTARNE TVARI (JEDNOSTAVNE ČISTE TVARI)

SKUP SVIH ISTOVRSNIH ATOMA U PRIRODI NAZIVAMO KEMIJSKIM ELEMENTOM.

UDRUŽIVANJEM ISTOVRSNIH ATOMA NASTAJU JEDNOSTAVNE ČISTE TVARI ILI ELEMENTARNE TVARI,DOK SPAJANJEM RAZNOVRSNIH ATOMA NASTAJU SLOŽENE ČISTE TVARI ILI KEMIJSKI SPOJEVI.

KEMIJSKI SPOJEVI (SLOŽENE ČISTE TVARI)

• ATOMATOM je čestica složene strukture• zahvaljujući strukturi atom se spaja s drugim atomima i izgrađuje tvari

• KEMIJSKI ELEMENTKEMIJSKI ELEMENT je skup svih istovrsnih atoma u prirodi je vrsta atoma kemijski simboli elemenata (npr. Na, Fe, S, C…) PERIODNI SUSTAV ELEMENATA

• ATOM je osnovna jedinica elementa koja može uči u kemijske kombinacije.

• ATOM je sastavljen od još sitnijih čestica (tzv. SUBATOMSKE ČESTICE) i zato kažemo da ima svoju STRUKTURU.

• STRUKTURA ATOMA je važna za osobine samog atoma i međusobno spajanje pojedinih atoma.

KEMIJSKI ZAKONIPREMA KOJIMA SE ATOMI ELEMENATA SPAJAJU U KEMIJSKE SPOJEVE

• Zakon o održanju maseA. L. Lavoisier (1743 - 1794): “Nikakve promjene ne mogu se opaziti u ukupnoj masi svih tvari koje sudjeluju u nekoj kemijskoj reakciji.”

Drugim riječima, za vrijeme kemijskereakcije ukupna masa svih tvari kojesudjeluju u reakciji se ne mijenja.

m = E / c2 → pri svakoj kemijskoj reakcijiu kojoj dolazi do promjene energije doći ćei do promjene mase

Primjer:Izgaranje 10 g fosfora toplinska energija

od 2,4 x 105 J10 g = 10-2 kg

gubitak mase = 2,4 x 105 J /(3 x 108 ms-1)2

= 2,7 x 10-12kg = 2,7 x 10-9 g

• J = kg m2 s-2

ne možemo utvrditi vaganjem

Ukoliko je reakcijski sustav potpuno zatvoren (izoliran), pa se iz njega ne gubi energija, suma mase i energije podijeljene kvadratom brzine svjetlosti je stalna, pa vrijedi:

• Zakon o održanju materije“Ukupna masa i energija u svemiru je stalna”.

• Zakon stalnih omjera masaJ. Proust (1754-1826): “Neki određeni kemijski spoj uvijek sadrži iste kemijske elemente spojene u istom stalnom omjeru masa.”

Atomi elemenata spajaju se u kemijske elemente u stalnim omjerima masa - kada bismo određivali masene udjele elemenata koji čine dotičan spoj, rezultat bi uvijek bio isti.

Voda: 11,19 g vodika + 88,81 g kisika → 100 g vodemaseni udio kisika 88,81%maseni udio vodika 11,19%

ZAKON STALNIH OMJERA MASA

1 atom C: Ar = 122 atoma O: Ar = 16 → 16 x 2 = 32 } 12/32 = 0.375 C/O

4 atoma C: Ar = 12 → 4 x 12 = 488 atoma O: Ar = 16 → 16 x 8 = 128 } 48/128 = 0.375 C/O

8 atoma C: Ar = 12 → 8 x 12 = 9616 atoma O: Ar = 16 → 16 x 16 = 256 } 96/256 = 0.375 C/O

Zakon umnoženih omjera masa

J. Dalton: “Kada dva elementa tvore više nego jedan kemijski spoj, onda su mase jednog elementa u jednostavnim umnoženim omjerima s masom drugog elementa.”

2 N2 + O2 → 2 N2Om (N2) = 100 gM(N2) = 28 g mol-1

M(O2) = 32 g mol-1

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - n (N2) : n (O2) = 2 : 1m (O2) = 57 g

100g dušika se spaja sa 57 g kisika u didušik – oksid (N2O).100g dušika se spaja sa 114g kisika u dušik oksid (NO).100g dušika se spaja sa 171 g kisika u didušik-trioksid (N2O3) itd.Mase kisika koji se spaja s dušikom jedne te iste mase odnose se kao 1 : 2 : 3 itd.

• Zakon spojnih masa• J. B. Richter: “Mase dviju elementarnih tvari (ili jednostavni umnošci

tih masa) koje reagiraju s nekom trećom elementarnom tvari iste mase reagiraju i međusobno, a isto tako i s nekom četvrtom elementarnom tvari jednake i određene mase.”

• 1 g vodika + 3 g ugljika → metan• 1 g vodika + 8 g kisika → voda• 3 g ugljika + 8 g kisika → ugljik-dioksid

• Mase elementarnih tvari s kojima one ulaze u međusobne kemijske reakcije nazivaju se spojnim masama ili ekvivalentnim masama.

• Daltonova atomska teorija• 1. postulat: atomi su najsitnije čestice elementa

koje mogu sudjelovati u kemijskoj reakciji• 2. postulat: atomi jednog te istog elementa

međusobno su slični i jednake mase (no u udžbenicima vidi pod “izotopi”!)

• 3. postulat: atomi različitih elemenata imaju različita svojstva i različite su mase (vidi kasnije izobare kod β-raspada!)

• 4. postulat: kemijski spojevi nastaju spajanjem atoma dotičnih elemenata

• →Dalton je uveo pojam relativne atomske mase

• Ar = ma/ma(H)

atomi elementa Xatomi elementa X

atomi elementa Yatomi elementa Y spoj nastao spajanjematoma elemenata X i Y

Atomi elementa su identični,no atomi jednog elementa se razlikujuod atoma drugih elemenata.

• ATOMATOM je neutralan i sastoji se od pozitivno nabijene JEZGREJEZGRE i negativno nabijenih ELEKTRONAELEKTRONA.

• JEZGRUJEZGRU čini dvije vrste čestica: pozitivno nabijeni PROTONIPROTONI i NEUTRONINEUTRONI bez naboja.

JEZGRAJEZGRAsrž atoma koja sadrži protone i neutrone, te time gotovo svu masu atoma

• PROTONIPROTONI• spadaju u tri osnovne subatomske čestice• locirani u jezgri atoma• imaju jedan pozitivan naboj i masu gotovo

jednaku masi neutrona• broj protona jedinstveno definira elemente• NEUTRONINEUTRONI• konstituenti jezgre• električki neutralni• s masom gotovo jednakom masi protona

ELEKTRONIELEKTRONI• imaju negativan električni naboj, orbite oko

atomske jezgre i masu otprilike jednaku 1/2000 mase protona ili neutrona