Print Wyk.ad 1 Chemia jako nauka - metodyka bada.lojewska/Wyklady/Print... · CHEMIA NIEORGANICZNA...
Transcript of Print Wyk.ad 1 Chemia jako nauka - metodyka bada.lojewska/Wyklady/Print... · CHEMIA NIEORGANICZNA...
![Page 1: Print Wyk.ad 1 Chemia jako nauka - metodyka bada.lojewska/Wyklady/Print... · CHEMIA NIEORGANICZNA 12 ATOM, CZĄTECZKA 20 KINETYKA 2 ELEKTROCHEMIA 3 RÓWNOWAGA CHEMICZNA 6 - roztwory](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042811/5fa4e9384b243d1c7b0f2ccd/html5/thumbnails/1.jpg)
ChemiaChemiaDr hab. Joanna ŁojewskaZakład Chemii Nieorganicznej
1669 r Odkrycie fosforu przez Henninga Branda
4TERMODYNAMIKA
60Razem
12CHEMIA NIEORGANICZNA
20ATOM, CZĄTECZKA
2KINETYKA
3ELEKTROCHEMIA
6RÓWNOWAGA CHEMICZNA- roztwory
3RÓWNOWAGA CHEMICZNA
2TERMOCHEMIA
3GAZY
5STECHIOMETRIA
liczba godzin
Lista wykładów
WykWykłłady z podstaw ady z podstaw chemiichemii
PodręcznikiL. Jones, P. Atkins, „Chemia Ogólna. Cżasteczki, materia, reakcje”, Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa 2004
A.Bielański "Chemia ogólna i nieorganiczna" PWN
![Page 2: Print Wyk.ad 1 Chemia jako nauka - metodyka bada.lojewska/Wyklady/Print... · CHEMIA NIEORGANICZNA 12 ATOM, CZĄTECZKA 20 KINETYKA 2 ELEKTROCHEMIA 3 RÓWNOWAGA CHEMICZNA 6 - roztwory](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042811/5fa4e9384b243d1c7b0f2ccd/html5/thumbnails/2.jpg)
ChemiaChemiaNaukaNauka
• o materii• doświadczalna• stosowana
metoda naukowa
Metoda naukowaMetoda naukowaKlasyfikacja materiiKlasyfikacja materiiAtomyAtomy–– modele i dowody eksperymentalnemodele i dowody eksperymentalne–– wwłłasnoasnośści ci –– masa atomowamasa atomowa
![Page 3: Print Wyk.ad 1 Chemia jako nauka - metodyka bada.lojewska/Wyklady/Print... · CHEMIA NIEORGANICZNA 12 ATOM, CZĄTECZKA 20 KINETYKA 2 ELEKTROCHEMIA 3 RÓWNOWAGA CHEMICZNA 6 - roztwory](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042811/5fa4e9384b243d1c7b0f2ccd/html5/thumbnails/3.jpg)
Metoda naukowaMetoda naukowa
1.1. Obserwacje Obserwacje –– dodośświadczenia wstwiadczenia wstęępnepne-- jakojakośścioweciowe-- iloilośścioweciowe
2.2. HipotezyHipotezy-- momożżliwe wyjaliwe wyjaśśnienia obserwacjinienia obserwacji
3.3. DoDośświadczenia sprawdzajwiadczenia sprawdzająącece-- zbieranie nowych informacji w celuzbieranie nowych informacji w celu
sprawdzenia hipotezysprawdzenia hipotezy
Metoda naukowaMetoda naukowa
Teoria i model (dlaczego siTeoria i model (dlaczego sięę dzieje?)dzieje?)wyjawyjaśśnienie praw lub obserwacji, nienie praw lub obserwacji, uporzuporząądkowany ukdkowany ukłład postulatad postulatóów w sposw w sposóób b cacałłoośściowy ciowy wyjawyjaśśniajniająącychcych obserwacjeobserwacje
Prawo naturalne (co siPrawo naturalne (co sięę dzieje?)dzieje?)prawidprawidłłowoowośćść wystwystęępujpująąca w naturze ca w naturze –– ta sama ta sama obserwacja stosujobserwacja stosująąca sica sięę do rdo róóżżnych uknych ukłładadóów, w, podsumowaniepodsumowanie obserwacjiobserwacji
![Page 4: Print Wyk.ad 1 Chemia jako nauka - metodyka bada.lojewska/Wyklady/Print... · CHEMIA NIEORGANICZNA 12 ATOM, CZĄTECZKA 20 KINETYKA 2 ELEKTROCHEMIA 3 RÓWNOWAGA CHEMICZNA 6 - roztwory](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042811/5fa4e9384b243d1c7b0f2ccd/html5/thumbnails/4.jpg)
Metoda naukowaMetoda naukowa
prawoteoria/model
doświadczenie
hipoteza
obserwacja
wnioski i przewidywania
doświadczenie
Klasyfikacja materiiKlasyfikacja materiiStany skupienia:Stany skupienia:
StaStałły (solid): y (solid): rigidrigid -- fixedfixedvolumevolume andand shapeshape
Ciecz (Ciecz (liquidliquid): ): definitedefinitevolumevolume but but assumesassumes thetheshapeshape ofof itsits containercontainer
Gazowy (Gazowy (gaseousgaseous): ): no no fixedfixed volumevolume oror shapeshape --assumesassumes thethe shapeshape ofof itsitscontainercontainer
![Page 5: Print Wyk.ad 1 Chemia jako nauka - metodyka bada.lojewska/Wyklady/Print... · CHEMIA NIEORGANICZNA 12 ATOM, CZĄTECZKA 20 KINETYKA 2 ELEKTROCHEMIA 3 RÓWNOWAGA CHEMICZNA 6 - roztwory](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042811/5fa4e9384b243d1c7b0f2ccd/html5/thumbnails/5.jpg)
Klasyfikacja materiiKlasyfikacja materii
homogeniczne
związkipierwiastki
heterogeniczne
atomy
elektrony
protony neutrony
kwarki kwarki
substancje czyste
mieszaniny
jądra
materia
metody fizyczne
metody fizycznemetody fizyczne
metody chemiczne
Klasyfikacja MateriiKlasyfikacja MateriiMetody rozdziaMetody rozdziałłu mieszanin:u mieszanin:
FiltracjaFiltracjaDestylacjaDestylacja
ChromatografiaChromatografia
![Page 6: Print Wyk.ad 1 Chemia jako nauka - metodyka bada.lojewska/Wyklady/Print... · CHEMIA NIEORGANICZNA 12 ATOM, CZĄTECZKA 20 KINETYKA 2 ELEKTROCHEMIA 3 RÓWNOWAGA CHEMICZNA 6 - roztwory](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042811/5fa4e9384b243d1c7b0f2ccd/html5/thumbnails/6.jpg)
Klasyfikacja materiiKlasyfikacja materii
Pierwiastki:Pierwiastki: substancje, ktsubstancje, któórych nie rych nie momożżna rozna rozłłoożżyyćć w przemianie w przemianie chemicznejchemicznej
ZwiZwiąązki:zki: substancje o stasubstancje o stałłym skym skłładzie, adzie, ktktóóre more możżna rozdzielina rozdzielićć na pierwiastki w na pierwiastki w przemianie chemicznej.przemianie chemicznej.
Metalelectrode
Metalelectrode
(-)
(+)
(+)
(-)
Appliedelectric field
Atomy Atomy -- dowody dowody eksperymentalneeksperymentalneDoDośświadczenie Thomsona (1898wiadczenie Thomsona (1898--1903)1903)
pole elektr.
metalowaelektroda
metalowaelektrodabańka szklana - próżnia
Wnioski:-atomy zawierają ujemnie naładowane cząstki-naładowane cząstki mają zawsze stały stosunek ładunku do masy
![Page 7: Print Wyk.ad 1 Chemia jako nauka - metodyka bada.lojewska/Wyklady/Print... · CHEMIA NIEORGANICZNA 12 ATOM, CZĄTECZKA 20 KINETYKA 2 ELEKTROCHEMIA 3 RÓWNOWAGA CHEMICZNA 6 - roztwory](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042811/5fa4e9384b243d1c7b0f2ccd/html5/thumbnails/7.jpg)
Atom Atom –– modelmodel
Model atomu wg ThomsonaModel atomu wg Thomsona
+
-
--
--
-
+
Atomy Atomy -- dowody dowody eksperymentalneeksperymentalne
RadioaktywnoRadioaktywnośćść
DoDośświadczenie Marii Skwiadczenie Marii Skłłodowskiej (1903, odowskiej (1903, 1911 r. nagrody Nobla)1911 r. nagrody Nobla)
![Page 8: Print Wyk.ad 1 Chemia jako nauka - metodyka bada.lojewska/Wyklady/Print... · CHEMIA NIEORGANICZNA 12 ATOM, CZĄTECZKA 20 KINETYKA 2 ELEKTROCHEMIA 3 RÓWNOWAGA CHEMICZNA 6 - roztwory](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042811/5fa4e9384b243d1c7b0f2ccd/html5/thumbnails/8.jpg)
DoDośświadczenie wiadczenie RuthefordaRutheforda 1911 r.1911 r.
Atomy Atomy -- dowody dowody eksperymentalneeksperymentalne
α
folia Au ekran
DoDośświadczenie wiadczenie RuthefordaRutheforda 1911 r.1911 r.
Atomy Atomy -- dowody dowody eksperymentalneeksperymentalne
Wnioski:- materia nie jest ciągła- wewnątrz atomów jądra o masie większej niż elektrony
![Page 9: Print Wyk.ad 1 Chemia jako nauka - metodyka bada.lojewska/Wyklady/Print... · CHEMIA NIEORGANICZNA 12 ATOM, CZĄTECZKA 20 KINETYKA 2 ELEKTROCHEMIA 3 RÓWNOWAGA CHEMICZNA 6 - roztwory](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042811/5fa4e9384b243d1c7b0f2ccd/html5/thumbnails/9.jpg)
Atom Atom –– modelmodel
Model atomu wg Model atomu wg RuthefordaRutheforda
+
--
--
--
-
- -
-
+
--
--
--
-
- -
-
Atom Atom –– model wspmodel wspóółłczesnyczesny
Teoria kwantTeoria kwantóóww–– Zasada nieoznaczonoZasada nieoznaczonośści ci HeisenbergaHeisenberga–– Dualizm korpuskularno falowyDualizm korpuskularno falowy–– RRóównanie wnanie SchroedingeraSchroedingera–– Funkcje faloweFunkcje falowe
protonyprotonyneutronyneutronyelektronyelektrony
![Page 10: Print Wyk.ad 1 Chemia jako nauka - metodyka bada.lojewska/Wyklady/Print... · CHEMIA NIEORGANICZNA 12 ATOM, CZĄTECZKA 20 KINETYKA 2 ELEKTROCHEMIA 3 RÓWNOWAGA CHEMICZNA 6 - roztwory](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042811/5fa4e9384b243d1c7b0f2ccd/html5/thumbnails/10.jpg)
Atom Atom -- pomiar masy pomiar masy atomowejatomowej
03_34
Slits
SamplePositive ions
Electron beam
Heating deviceto vaporize sample
Ion-acceleratingelectric field
Acceleratedion beam
Magnetic field
Detectorplate
Least massive ions
Mostmassive ions
Spektrometr masowy
1 a.j.m.= 1/12 m 12C
Masa atomowaMasa atomowa
definicja
![Page 11: Print Wyk.ad 1 Chemia jako nauka - metodyka bada.lojewska/Wyklady/Print... · CHEMIA NIEORGANICZNA 12 ATOM, CZĄTECZKA 20 KINETYKA 2 ELEKTROCHEMIA 3 RÓWNOWAGA CHEMICZNA 6 - roztwory](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042811/5fa4e9384b243d1c7b0f2ccd/html5/thumbnails/11.jpg)
IzotopyIzotopy
8.88.80.30.390.990.9rozpowszechnienie, %rozpowszechnienie, %222221212020masa atomowa, a.j.m.masa atomowa, a.j.m.
Jak interpretować wyniki?
- 3 izotopy neonu- intensywność proporcjonalna do ilości- położenie proporcjonalne do masy
20 21 22masa
sygn
. det
ekto
ra
detektor
Wyniki pomiarów masy neonu
Masa atomowaMasa atomowa
a.j.m. 100
332211 M%
MpMpMp=
⋅+⋅+⋅
Średnia ważona
332211Nr izotopuNr izotopu
8.88.80.30.390.990.9rozpowszechnienie, %rozpowszechnienie, %222221212020masa atomowa, a.j.mmasa atomowa, a.j.m
a.j.m. 20.2100
228.8210.32090.9=
⋅+⋅+⋅
Wyniki pomiarów masy neonu
![Page 12: Print Wyk.ad 1 Chemia jako nauka - metodyka bada.lojewska/Wyklady/Print... · CHEMIA NIEORGANICZNA 12 ATOM, CZĄTECZKA 20 KINETYKA 2 ELEKTROCHEMIA 3 RÓWNOWAGA CHEMICZNA 6 - roztwory](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042811/5fa4e9384b243d1c7b0f2ccd/html5/thumbnails/12.jpg)
CarbonCarbon == 98.89% 98.89% 1212CC1.11% 1.11% 1313CC
<0.01% <0.01% 1414CCatomicatomic mass = 12.01 mass = 12.01 amuamu
Masa atomowaMasa atomowaprzykład
PierwiastkiPierwiastki
02 _29
1H
3L i
11N a
19K
37R b
55C s
87F r
4B e
1 2M g
2 0C a
3 8S r
5 6B a
8 8R a
21S c
39Y
57La *
89A c †
2 2T i
4 0Z r
7 2H f
10 4U nq
23V
41N b
73T a
1 0 5U n p
2 4C r
4 2M o
7 4W
1 0 6U nh
25M n
43T c
75R e
10 7U n s
2 6F e
4 4R u
7 6O s
1 0 8U no
2 7C o
4 5R h
7 7Ir
10 9U ne
1 1 0U un
11 1U uu
28N i
46P d
78P t
2 9C u
4 7A g
7 9A u
30Z n
3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2
48C d
80H g
3 1G a
4 9In
8 1T l
5B
1 3A l
32G e
50S n
82P b
6C
14S i
3 3A s
5 1S b
8 3B i
7N
1 5P
34S e
52T e
84P o
8O
16S
9F
1 7C l
3 5B r
5 3I
8 5A t
10N e
18A r
36K r
54X e
86R n
2H e
58C e
90T h
5 9P r
9 1P a
60N d
92U
6 1P m
9 3N p
6 2S m
9 4P u
63E u
95A m
6 4G d
9 6C m
65T b
97B k
6 6D y
9 8C f
67H o
99E s
6 8E r
10 0F m
69T m
10 1M d
7 0Y b
10 2N o
71Lu
10 3L r
1A
2A
T ran s itio n m e ta ls
3 A 4 A 5A 6A 7 A
8A1
2 13 14 1 5 16 17
18
Alk
ali m
etal
s
A lka lineea rth m e ta ls H a log ens
N ob leg a ses
*Lan than id es
† A c tin ides