Budowa atomu i układ okresowy pierwiastków – powtórka do sprawdzianu

Budowa atomu

• Z mówi, kim jest atom (jakim pierwiastkiem). A mówi, ile nukleonów ma jądro, czyli w przybliżeniu ile atom waży w u.
• Liczba atomowa Z to liczba protonów w jądrze. To ona decyduje, jaki to pierwiastek.
• Liczba masowa A to suma protonów i neutronów. Liczba neutronów: n = A − Z.

Izotopy, masa atomowa i promieniotwórczość (rozszerzenie)

• W równaniu jądrowym suma liczb masowych i suma liczb atomowych po obu stronach musi być taka sama.
• Nuklid to rodzaj atomu o określonych liczbach Z i A, zapisywany ᴬ_Z E (np. ²³₁₁Na).
• Izotopy to nuklidy tego samego pierwiastka (to samo Z), ale z różną liczbą neutronów: ¹H, ²H (deuter) i ³H (tryt) albo ¹²C i ¹⁴C.

Konfiguracja elektronowa atomów

• Jony pierwiastków grup 1, 2 i 13–17 (do Z = 20) mają zwykle konfigurację najbliższego gazu szlachetnego. Dlatego sód tworzy Na⁺, a chlor Cl⁻. Metale bloku d tej reguły nie spełniają (poznasz je na rozszerzeniu).
• Powłokowo sód (Z = 11): K²L⁸M¹. Podpowłokowo: 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹. Skrótowo: [Ne] 3s¹, czyli rdzeń z poprzedniego gazu szlachetnego plus reszta.

Orbitale, liczby kwantowe, reguła Hunda, zakaz Pauliego i reguła Madelunga (rozszerzenie)

• Zakaz Pauliego mówi, ile elektronów w orbitalu. Reguła Hunda mówi, jak je rozmieszczać w podpowłoce.
• n (główna: 1, 2, 3…) to numer powłoki. l (poboczna: 0 … n−⁠1) wyznacza podpowłokę: 0 = s, 1 = p, 2 = d, 3 = f.
• mₗ (magnetyczna: od −⁠l do +l) wskazuje orbital w podpowłoce, więc podpowłoka ma 2l + 1 orbitali. mₛ (spinowa) wynosi +½ lub −⁠½.

Układ okresowy pierwiastków

• W okresie w prawo: promień maleje, a elektroujemność i energia jonizacji rosną. W grupie w dół: odwrotnie.
• Numer okresu = liczba powłok elektronowych. Numer grupy w grupach 1 i 2 = liczba elektronów walencyjnych, a w grupach 13–18 = numer grupy − 10 (hel ma 2).
• Metale (lewa strona) mają połysk, przewodzą prąd i ciepło, są kowalne i ciągliwe. Niemetale (prawa strona) są matowe, słabo przewodzą i często są gazami.

Bloki energetyczne i okresowość właściwości atomów (rozszerzenie)

• Skok energii jonizacji pokazuje, ile elektronów jest walencyjnych. Wyjątki od trendu wynikają z podpowłok s, p oraz z par elektronów.
• Blok d to grupy 3–12 (metale przejściowe), gdzie zapełnia się podpowłokę d. Fe: [Ar] 3d⁶ 4s². Blok f (lantanowce i aktynowce) jest dodatkiem.
• Duży skok pojawia się, gdy zaczynasz odrywać elektrony z wewnętrznej powłoki. Ich liczba przed skokiem to liczba elektronów walencyjnych.