ZAKONI KEMIJSKOG SPAJANJA PO MASI PDF

ZAKONI KEMIJSKOG SPAJANJA PO MASI 1. Zakon o održanju mase 2. Zakon stalnih omjera masa 3. Zakon umnoženih omjera 4. Zakon spojnih masa Zakon o očuvanju mase Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794) ▪ 18 st. prvi je uveo vagu i točno mjerenje u istraživanj...

ZAKONI KEMIJSKOG SPAJANJA PO MASI 1. Zakon o održanju mase 2. Zakon stalnih omjera masa 3. Zakon umnoženih omjera 4. Zakon spojnih masa Zakon o očuvanju mase Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794) ▪ 18 st. prvi je uveo vagu i točno mjerenje u istraživanju kemijskih promjena “...u svakoj kemijskoj promjeni količina tvari jednaka je prije i poslije promjene; narav i broj elemenata ostaju isti, jedino se događa promjena, preinaka”  nikakve promjene ne mogu se opaziti u ukupnoj masi svih tvari koje sudjeluju u nekoj kemijskoj reakciji MASA REAKTANATA =MASA PRODUKATA ▪ zakon je potvrdio H. Landolt početkom 20. st. s točnošću mjerenja 1:107 ▪ za potpuno zatvoreni reakcijski sustav vrijedi da je ukupna masa i energija stalna =Zakon o neuništivosti materije Zakon stalnih omjera masa Joseph Proust (1754 -1826) “...neki određeni kem. spoj uvijek sadrži iste elemente spojene u stalnom i istom omjeru masa” omjer masa reaktanata i produkata kemijske reakcije stalan je mali broj 11,19g vodika + 88,81g kisika →100g vode 11,19g vodika + 100g kisika →100g vode + 11,19g kisika Zakon umnoženih omjera John Dalton (1766-1844) “...kad se dva elementa spajaju u više nego jedan spoj, mase nekog elementa u različitim spojevima nalaze se u jednostavnim višekratnim omjerima.”  Zakon spojnih masa (…o kemijskim ekvivalentima) Jeremias Benjamin Richter (1762–1807) “...mase dviju elementarnih tvari 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.” U STARIJOJ LITERATURI: Tvari koje međusobno reagiraju u ekvivalentnim količinama nazivaju se GRAM EKVIVALENTNE MASE!  1g H2 + 3g C →CH4 1g H2 + 8g O2→H2O 3g C + 8g O2 →CO2 Ako se 1 gram vodika spaja sa 3 grama ugljika u metan, a sa 8 grama kisika se tih 1 gram vodika spaja u vodu, onda iz toga slijedi da 3 grama ugljika može reagirati sa 8 grama kisika (jer i 3 grama ugljika, i 8 grama kisika reagira sa 1 gramom vodika). Na isti način može tih 8 grama kisika i 3 grama ugljika reagirati i s nekim drugim elementom (a ne samo s 1 gramom vodika) točne i određene mase. ZAKONI KEMIJSKOG SPAJANJA PO VOLUMENU 1. Gay-Lussacov zakon spojnih volumena 2. Avogadrov zakon  Zakon volumnih omjera plinova- zakon spojnih volumena Joseph Gay-Lussac (1778-1850) “...volumeni plinova koji međusobno reagiraju ili nastaju kemijskom reakcijom odnose se kao mali cijeli brojevi kada su mjerenja obavljena pri stalnom tlaku i temperaturi.” Hofmannov aparat  NaCl voda→ Na+ + Cl− H2O ↔ H+ + OH− K(−): 2H+ + 2e− → H2 ↑ A(+): 2Cl− - 2 e−→ Cl2 ↑ K(−): 4H2O + 4e− → 2H2↑ + 4OH- A(+): 4OH- - 4e−→ O2↑ + 2H2O 2H2O → 2H2↑ + O2↑ 1 litra kisika reagira sa 2 litre vodika dajući 2 litre vode, tj. vodene pare. 1 litra dušika reagira sa 3 litre vodika, dajući 2 litre amonijaka. Avogadrov zakon Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro di Quaregna e di Cerreto (1776-1856) 1811 g.: “...jednaki volumeni plinova sadrže jednake brojeve plinovitih čestica pri istom tlaku i temperaturi.” Avogadrova hipoteza o molekulama “...najmanje čestice nekog plina nisu slobodni atomi, već skupine malog broja atoma -molekula.” 1dm3 vodika + 1dm3 klora ↔ 2dm3 klorovodika N molekula vodika + N molekula klora ↔ 2N molekula klorovodika Relativna molekulska masa Mr = ∑Ar nadopunila plinske zakone koje su otkrili Boyle i Mariotte, Charles i Gay-Lussac Avogadrov zakon 2 zaključka: 1. ako plinovi istog volumena sadrže isti broj molekula, onda se mase plinova jednakog volumena odnose kao mase molekula tih plinova, odnosno kao Mr tih plinova 2. ako različiti plinovi istog volumena sadrže isti broj molekula, onda, i obratno, isti broj molekula bilo kojeg plina zauzima u identičnim fizičkim uvjetima isti volumen MOLARNI VOLUMEN; Vmo = 22,4 dm3mol-1 Vmo = Vo /n OTKRIĆE ELEKTRONA: Crookesove cijevi Izumio William Crookes 1875 eksperimentalne električne izbojne cijevi u kojima su otkrivene katodne zrake – elektroni Kasnija izvedba Crookesove cijevi Njemački fizičar Eugen Goldstein nazvao ih je “katodne zrake” jer ih emitira katoda… Goldstein je otkrio i pozitivne zrake koje emitira anoda (“kanalne” zrake) J.J. Thomson Proučavao katodne zrake pomoću uređaja sličnim Crookesovoj cijevi Identificira katodne zrake kao “elektrone” Određene temeljnom fizikom e/m = 1.8 x 10-8 C/g Ili su jako mali ili jako nabijeni… Problem riješen određivanjem naboja elektrona metodom s uljnim kapljicama Millikan 1908. Masa elektrona 1837 puta manja je od mase protona koji čini jezgru atoma vodika. Broj elektrona je uvijek isti kao broj protona kod nekog atoma i određuje mu mjesto u periodnom sustavu elemenata kao redni ili atomski broj atoma, z.  Utjecaj magnetskog polja na katodne zrake Julius Plücker i Johann Wilhelm Hittorf 1858. g Elektron ima kutni zamah, to jest okreće se oko svoje osi. To je spin elektrona zbog kojeg elektron ima osobine malog magneta. Elektron posjeduje magnetni dipolni moment koji je uzrok paramagnetičnosti i feromagnetičnosti tvari. Paramagnetične tvari nastoje se kretati u jako magnetno polje, dok dijamagnetične tvari nastoje izaći iz magnetnog polja. Feromagnetične tvari zadržavaju svoj magnetizam i ako ne postoji djelovanje magnetnog polja.  Nabijena čestica u magnetskom polju Električki nabijena čestica brzine v u homogenom magnetskom polju indukcije B gibala bi se po kružnici radijusa r na nabijenu česticu djeluje magnetska (centripetalna) sila koja svija putanju naboja izjednačavanjem centrifugalne i centripetalne sile dobiva se radijus kružnice po kojoj se naboj giba Početkom 20. st. bile su jasno prihvaćene dvije osobine atoma: sadrži elektrone neutralne čestice Thomsonov model atoma (puding): atom je jednolika pozitivna kugla u kojoj su umetnuti elektroni Proton 1886. Goldstein je otkrio da u Crookesovoj cijevi nastaju i zrake koje se šire od anode, prolaze kroz katodu probušenu u obliku kanala (kanalne zrake) imaju pozitivan naboj koji je jednak, ali suprotan naboju elektrona masa im je puno veća od mase elektrona masa čestice jednaka je masi vodika zaključilo se da je riječ o atomskoj jezgri vodika koju je Rutherford nazvao protonom  GRAĐA ATOMA sastavljen od još sitinijih čestica elektroni u elektronskom omotaču (ovojnici) nukleoni u jezgri (nukelusu) - PROTONI + NEUTRONI Rutherford-ov model atoma – planetarni model - u središtu jezgra oko koje kruže elektroni sva masa atoma sadržana je u jezgri prikaz atoma litija 1909. god. Rutherford i suradnici bombardirali metalne folije α-česticama i promatrali promjenu njihova smjera gibanja pri prolazu kroz folije (a- čestice ne prolaze) atom se sastoji od vrlo male jezgre, oko 10000 do 1000000 puta manje od atoma u kojoj je skoncentrirana uglavnom sva masa atoma elektroni se gibaju oko jezgre po zatvorenim putanjama po klasičnoj teoriji atom bi morao emitirati kontinuirani spektar zračenja, a ne linijski koji zaista i emitira NEDOSTACI: ne objašnjava stabilnost atoma niti emisiju linijskih spektara HIPOTEZA: očekivani rezultati prema EKSPERIMENT STVARNI REZULTAT modelu pudinga ulazne a- ulazne a- čestice radioaktivni uzorak emitira čestice snop a- čestica snop a- čestica pogađa zlatnu foliju veći bez otkloni manji otklona otkloni olovni blok Poprečni presjek zlatne folije Poprečni presjek zlatne folije sastavljene od „pudinga” atoma sastavljene od atoma sa sićušnom, zlatna folija pozitivnom jezgrom veći otkloni Svjetlosni bljeskovi a- čestica nastali pogotkom a- vidljivi vrlo čestice zaslon rijetko cinkovog sulfida manji otkloni a- pokazuju da se većina čestica vidljivi a- čestica odašilje povremeno bez otklona  Kvantna teorija strukture atoma BOHROV MODEL ATOMA E. Rutherford – elektron kruži oko jezgre analogno kruženju Zemlje oko sunca po Newtonovom zakonu gibanja Rutherfordov model atoma nije moguć i ne može dati objašnjenje linijskih spektara vodikov atom bi morao dati spektar svih valnih duljina (kontinuirani spektar), a na kraju bi elektron morao pasti u jezgru, što bi dovelo do uništenja atoma Bohr dopunio Rutherfordov model s dva postulata objasnio strukturu elektronskog omotača i procese emisije i apsorpcije svjetlosti  apsorpcija Prilikom prijelaza elektrona s jedne na drugu putanju dolazi do apsorpcije ili emisije energije u obliku zračenja emisija N. Bohr (1913. g.) riješio je pitanje linijskih spektara, odnosno elektronske strukture atoma, tj. ponudio je teorijsko objašnjenje linijskih spektara tvari mogu emitirati ili apsorbirati samo u kvantima energije vodikov atom čiji elektron kruži na određenoj putanji oko jezgre može emitirati kvant svjetlosti samo kada elektron skoči na određenu putanju bliže jezgri na kojoj ima manju energiju, i to manju upravo za energiju zračenja  BOHROVI POSTULATI 1. elektron se može nalaziti samo u točno određenim putanjama, a da ne emitira energiju (stacionarna stanja) - ne gubi energiju zračeći elektromagnetske valove najmanja od tih putanja odgovara osnovnom stanju (stanju s najmanjom energijom) - najstabilnije stanje atoma staze na kojima je orbitalni moment količine gibanja cjelobrojni višekratnik reducirane Planckove konstante  BOHROVI POSTULATI 2. apsorpcija i emisija energije zbiva se samo prilikom prelaska elektrona s jedne dopuštene putanje na drugu primanjem energije atom prelazi u pobuđeno stanje jer elektron prelazi na jednu od udaljenijih putanja od jezgre, tj. na viši energijski nivo elektron vraćanjem iz višeg u niži energijski nivo oslobađa (emitira) određenu količinu količinu energije – DRUGI BOHROV POSTULAT  BOHROVI POSTULATI Bohr je izračunao radijus putanja, brzinu kruženja elektrona i energiju stacionarnih stanja vodikova atoma pretpostavivši da su putanje elektrona kružnice – orbite 3) vodikov linijski spektar sastoji se od više serija linija ako se pretpostavi da su mogući skokovi elektrona u bilo koji energetski nivo – TREĆI BOHROV POSTULAT teorijski rezultati u skladu su sa stvarnim činjenicama  Izračunao je polumjer putanja po kojima se može kretati elektron u atomu vodika: r = n2 ⋅52,9167 pm Broj n nazvan je glavni kvantni broj Bohrove putanje. Bohr je izračunao i brzinu kretanja elektrona u orbitalama vodikovog atoma koja iznosi što je za n = 1 približno 2000 km/s i manje je od 1 % brzine svjetlosti koja iznosi približno 300 000 km/s. BOHROV MODEL VRIJEDIO JE JEDINO ZA VODIK Elektroni NISU na konstantnoj udaljenosti od jezgre  SOMMERFELDOVO POOPĆENJE BOHROVE TEORIJE A. Sommerfeld (1915 g.) je poopćio Bohrovu teoriju primjenivši kvantnu teoriju na općenitije eliptične putanje pretpostavio je da se elektron okreće oko jezgre ne samo po kružnim već i po eliptičnim putanjama eksperimentalno je utvrđeno da atomi posjeduju magnetske momente elektron je negativno nabijen te zbog svoje vrtnje oko vlastite osi (spin) ima magnetski moment  elektron se kreće po takozvanoj rozeti jer promjena u brzini elektrona djeluje na položaj velike polu-osi u prostoru te elektroni na svojoj putanji oko jezgre nemaju stalnu orijentaciju. u atomu s više elektrona razlika između energije kružne i eliptične putanje prilično je velika i jako ovisi o izduženosti elipse. primijenivši kvantne uvjete na eliptične putanje Sommerfeld je utvrdio da je velika polu-os a određena glavnim kvantnim brojem n, dok je mala polu-os b određena odnosom: a/b=n/l KVANTNA MEHANIKA I STRUKTURA ATOMA Heisenbergov princip neodređenosti – nemoguće je istodobno ustanoviti brzinu, odnosno impuls elektrona (mv) i njegov položaj u prostoru (zbog valne prirode čestice) Čestica je raširena po prostoru tako da jednostavno ne postoji točno mjesto koje zauzima, već zauzima niz položaja posljedica - elektronu u atomu se ne može pripisati određena orbita oko atomske jezgre i zbog toga se govori o vjerojatnosti nalaženja elektrona u određenom području prostora oko atomske jezgre (orbitala) Zamah se ne može točno znati budući da se čestica sastoji od paketa valova, od kojih svaki ima svoj impuls, tako da se u najboljem slučaju može reći da čestica ima raspon zamaha.  SCHRÖDINGEROVA VALNA JEDNADŽBA – valna funkcija Ψ prostor vjerojatnosti nalaženja elektrona- elektronski oblak različite gustoće Schrödinger (1926. g.) prvi riješio problem kako obuhvatiti dvojnu prirodu elektrona u atomu (materijalnu i valnu) i postavio općenitu jednadžbu kojom je obuhvaćena dvojna priroda elektrona objedinjuje valna i korpuskularna svojstva  Rješenje jednadžbe su točno određene valne funkcije (Ψ) za svaku kombinaciju tri kvantna broja i svakoj od njih odgovara točno određena količina energije takve valne funkcije zovu se atomske orbitale (stojni val određene valne duljine) valne funkcije Ψ - moraju sadržavati konstante određenih vrijednosti da bi zadovoljavale Schrödingerovu jednadžbu - kvantni brojevi kvantni brojevi definiraju ponašanje elektrona u elektronskom omotaču atoma ORBITALE (atomske)- valne funkcije koje su određene uz pomoć 4 kvantna broja n, l, ml i ms za orbitale koji imaju isti glavni kvantni broj, n, kažemo da pripadaju istoj elektronskoj ljusci ili istom glavnom kvantnom nivou Stojni val Stojni val je val koji cijeli broj puta stane na određenu putanju. Svaki slijedeći val ima jedan poluval više i λ je manja. nλ = d  matematičko rješenje jednadžbe pokazuje da valnu funkciju Ψ karakteriziraju 4 kvantna broja: Rješenje Schrödingerove valne jednadžbe za vodikov atom za kvantne brojeve n = 1, l = 0 i m = 0 je Ψ100 (ili Ψ1s) Kvantnomehanički pristup odbacuje određene putanje elektrona i zamjenjuje ih prostorom vjerojatnosti nalaženja elektrona oko atomske jezgre koji se predočava kao elektronski oblak različite gustoće. Ψ2 odgovara vjerojatnosti nalaženja elektrona s istom energijom u datom dijelu prostora, a slikovito se prikazuje gustoćom elektronskog oblaka Grafikoni prikazuju vjerojatnost (os y) pronalaska elektrona za orbite 1s, 2s, 3s kao funkciju udaljenosti od jezgre. Sommerfeldovo poopćenje Bohrove teorije Bohrova teorija ne može objasniti rasipanje spektralne linije vodikovog spektra u više vrlo bliskih tankih linija fine strukture u jednom te istom kvantnom stanju (n) postoji više vrlo bliskih energetskih stanja elektrona Sommerfeld primjenjuje kvantnu teoriju na eliptične putanje putanja elektrona određena je velikom (a) i malom (b) poluosi elipse  Glavni kvantni broj n predstavlja glavni energijski nivo elektrona i određuje ljusku (broj periode) u kojoj se element nalazi. Sporedni, orbitalni ili azimutski kvantni broj l  ukazuje na izduženost eliptične putanje elektrona oko jezgre.  može imati vrijednosti: l = 0, 1, 2, 3, 4...(n – 1)  odgovaraju s, p, d, f orbitalama, određuje vrstu podljuske n = 1; l = 0 u 1. periodi popunjavaju se samo s orbitale. n = 2; l = 0, 1 u 2. periodi popunjavaju se s i p orbitale. n = 3; l = 0, 1, 2 u 3. periodi popunjavaju se s, p i d orbitale. n = 4; l = 0, 1, 2, 3 u 4. periodi popunjavaju se s, p, d i f orbitale. Magnetski kvantni broj ml određuje broj orbita u pojedinoj podljusci koje se u prisustvu magnetskog polja međusobno razlikuju u energiji može imati vrijednosti: ml = +l... 1, 0, –1,... –l Magnetski kvantni broj ml putanja elektrona može se orijentirati prema vanjskom magnetnom polju tako da je osovina putanje elektrona postavljena antiparalelno, okomito i paralelno prema smjeru magnetnog polja. ne postoji li vanjsko magnetno polje, energijski podnivoi istog n i l, ali različitom ml, su degenerirani, to jest imaju istu energiju samo različitu orijentaciju u prostoru. Kvantni broj spina ms pretstavlja vrtnju elektrona oko vlastite osi (spin) elektron se ponaša kao mali magnet u magnetnom polju Kutni zamah ili spin iznosi u paralelnom mjeru +½, a u antiparalelnom -½, što su dva vrlo bliska energijska stanja može imati vrijednosti: ms =+ ½ i -½ n= glavni l= sporedni m= magnetni s= spinski udaljenost od jezgre oblik orbitale orijentacija u prostoru elektronska vrtnja  za l = 0 dobije se 1 rješenje valne jednadžbe – s orbitala za l = 1 dobiju se 3 rješenja valne jednadžbe – p orbitale (pz, px, py)  za l = 2 dobije se 5 rješenja valne jednadžbe – d orbitale (dx2-y2, dz2, dxy, dxz, dyz)  samo je s-orbitala sferno-simetrična i prostorno neusmjerena, dok su ostale usmjerene u prostoru slikoviti prikazi matematičkih rješenja Schrödingerove jednadžbe ne označavaju stvarnost, jer kvantna mehanika napušta bilo kakvu predodžbu atoma nekim zornim modelom sva svojstva atoma dana su u strogo matematičkom obliku spomenutim jednadžbama primjenjuju se za rješavanje kemijskih problema tzv. kvantne kemije slikovito prikazivanje pridonosi lakšem rješavanju takvih problema l=0 ml=0 l=1 ml=±1 ml=0  ml=±1 l=2 ml=±2 ml=0  Stabilnost orbitala najstabilnija orbitala = najniža energija najniži zbroj vrijednosti kvantnih brojeva (n + l). imaju li 2 orbitale isti zbroj (n + l) stabilnija je s nižim n. 4s orbitala stabilnija od 4p orbitale i 3d orbitale, a 3d orbitala stabilnija je od 4p orbitale jer joj je n niži. Elektroni iz s, p, d i f orbitala istog glavnog kvantnog nivoa na različitim su udaljenostima od atomne jezgre. s elektroni istog kvantnog nivoa mogu najteže izdvojiti iz atoma. stabilnost opada u nizu s > p > d > f. zbog prodiranja s orbitale u blizinu jezgre energija 4s orbitale je čak niža od energije 3d orbitale, a energija 6s orbitale niža je od energije 4f orbitale. ljuska podljuska broj elektrona 1 (K) s 2 2 (L) s, p 8 (2 u s, 6 u p) 3 (M) s, p, d 18 (2 u s, 6 u p, 10 u d) 4 (N) s, p, d, f 32 (2 u s, 6 u p, 10 u d, 14 u f) 1. Izračunajte najveći broj elektrona koji mogu zauzeti ljusku s glavnim kvantnim brojem 2 i 5. Imajte na umu da gledate samo orbitale s navedenom vrijednošću n, a ne one s manjom energijom. a) n = 2 Postoje 4 orbitale (jedna orbitala 2s i tri orbitale označene s 2p). Ove četiri orbitale mogu sadržavati 8 elektrona. b) n = 5 postoji pet podljuska orbitala koje moramo zbrojiti: 1 orbitala označena s 5s 3 orbitale označene s 5p 5 orbitala označene s 5d 7 orbitala označene sa 5f +9 orbitala označene s 5g ukupno 25 orbitala Ovih 25 orbitala mogu sadržavati 50 elektrona. 2. Ako ljuska sadrži najviše 32 elektrona, koji je glavni kvantni broj, n? n=4 3. Koliko orbitala ima l = 2 i n = 3? pet degeneriranih 3d orbitala 1. Koliki je najveći broj elektrona sadržanih u orbitali tipa (x), (y) i (z)? x. 2 y. 2 z. 2 2. Koliko se orbitala tipa (x), (y) i (z) nalazi u ljusci s n= 2? x. 1 y. 3 z. 0 3. Koja je najmanja moguća vrijednost n za orbitalu tipa (x), (y)i (z)? x. 1 y. 2 z. 3  PAULIJEVO NAČELO ISKLJUČENJA u atomu ne postoje 2 elektrona koja imaju sva 4 kvantna broja jednaka, barem se razlikuju u spinskom kvantnom broju posljedica – u istoj atomskoj orbitali mogu se naći samo 2 elektrona suprotnih spinova  ELEKTRONSKA KONFIGURACIJA raspodjela elektrona u atomu (elektronska konfiguracija) odvija se prema pravilu F. Hunda Hundovo pravilo: elektroni se razmještaju unutar istovrsnih degeneriranih orbitala tako da broj nesparenih elektrona s paralelnim spinovima, a time i sumarni spinski kutni zamah bude maksimalan (načelo maksimalnog multipliciteta), jer je tada ukupni oblak naboja elektrona maksimalno raspršen po atomu i atom ima najniže energijsko stanje broj elektrona u podljusci podljuska  perioda skupina Tablica elektronske konfiguracije simbol elektroni podljuska n=1 n=2  elektronska konfiguracija – raspored elektrona po orbitalama stabilnost elektrona određena je veličinom sile kojom jezgra privlači elektrone: što je elektron bliže jezgri, atom je energijski stabilniji najstabilniji raspored elektrona u podljuskama je onaj u kojima ima najveći broj paralelnih spinova pri popunjavanju treba voditi računa da je energijski nivo 4s orbitala manji od energijskog nivoa 3d orbitala, 5s orbitala manji od 4d itd.  PRAVILO DIJAGONALE Shema za red popunjavanja orbitala koja se temelji na spektroskopskim podacima.  kratica unutarnji elektroni valentni elektroni 1. Koja je konfiguracija elektrona i orbitalni dijagram za atom fosfora? Koja su četiri kvantna broja za posljednji dodani elektron? Atomski broj fosfora je 15, znači sadrži 15 elektrona. 15 elektrona atoma fosfora ispunit će se do 3p orbitale, koja će sadržavati tri elektrona: Posljednji dodani elektron je 3p elektron. n= 3, a za p-orbitalu l= 1. Vrijednost ml bi mogla biti –1, 0 ili +1. Tri p orbitale su degenerirane, pa je bilo koja od ovih ml vrijednosti točna. Za nesparene elektrone, konvencija dodjeljuje vrijednost kvantni broj spina ms= +½ 2. Identificirajte atome iz danih konfiguracija elektrona: a) [Ar] 4s23d5 b) [Kr] 5s24d105p6 a) Mn b) Xe  pri popunjavanju orbitala može doći i do “anomalija” uzrokovanih stabilnošću do polovice popunjenih degeneriranih orbitala (svi spinovi su paralelni; Cr )......i potpuno popunjenih degeneriranih orbitala (svi spinovi su spareni; Cu, Ag, Au)  Elektronska konfiguracija bakra (Atomski broj= 29): Očekivana konfiguracija: Stvarna konfiguracija: 1s22s22p63s23p64s23d9 1s22s22p63s23p64s13d10 Elektronska konfiguracija kroma (Atomski broj= 24): Očekivana konfiguracija: Stvarna konfiguracija: 1s22s22p63s23p64s23d4 1s22s22p63s23p64s13d5 Zbog sklonosti podljusaka da su stabilne kod potpune ili točno polovične popunjenosti. Elektronske konfiguracije iona Anion Kationi Dodani elektroni ispunjavaju za elemente glavne skupine, prvi se redoslijed predviđen Aufbauovim uklanjaju elektroni koji su posljednji principom dodani. za prijelazne metale međutim, lakše je ukloniti elektrone u s orbitali od d ili f elektrona, pa se uklanjaju najveći ns elektroni, a zatim (n - 1)d ili (n - 2)f  Na: 1s22s22p63s1. Natrijev kation gubi jedan elektron, pa je Na+: 1s22s22p6 P: 1s22s22p63s23p3. trianion fosfora dobiva tri elektrona, pa je P3−: 1s22s22p63s23p6 Al: 1s22s22p63s23p1. Aluminijev dikation gubi dva elektrona, pa je Al2+: 1s22s22p63s1 Fe: 1s22s22p63s23p64s23d6. Željezo(II) gubi dva elektrona, a budući da je prijelazni metal, oni se uklanjaju iz 4s orbitale Fe2+: 1s22s22p63s23p63d6 Elektronske konfiguracije iona alkalijskih metala i halogenidnih iona - IZOELEKTRONSKE ČESTICE  Radioaktivnost NUKLEARNE REAKCIJE: reakcije u kojima sudjeluju jezgre. Njemački fizičar K. Röntgen otkrio je 1895. godine nevidljive zrake koje izazivaju fluorescenciju, prolaze kroz materiju, zacrnjuju fotografsku ploču, a magnet ih ne otklanja. Henri Becquerel 1896. godine otkrio da uranove rude također zacrnjuju fotografsku ploču i fluoresciraju. Primijetio je da uranijeve soli stalno u mraku fluoresciraju. Wilhelm Röntgen (1895) Koristeći Crookesovu cijev, slučajno otkrio x-zrake Otkriće se svrstava među najkraća stvarajuća znanstvena razdoblja 1. Nobelova nagrada valna duljina 0.01 do 1 nm Rendgenske zrake nastaju u rendgenskoj cijevi nasuprot katode nalazi se antoda sudarom elektrona visoke energije s anodom nastaju rendgenske zrake koje se šire u prostor s anode IONIZIRAJUĆE ZRAČENJE: -Becquerel je pronašao da zračenje koje izazivaju uranijevi spojevi ioniziraju zrak, izazivaju fluorescenciju i prolaze kroz papir, pločice aluminija i bakra. - Kroz zatvoreni spremnik djeluju na fotografsku ploču, a djeluju i na našu kožu i klice raznih biljaka. - imaju slična svojstva kao rendgenske zrake (X – zrake), u početku su se nazivale Becquerelove zrake. - 1899. - zrake skreću u magnetskom polju, pa se razlikuju od rendgenskih zraka, koje ne skreću u magnetskom polju. Poljakinja Marie Curie Sklodowska ispitala je Becquerelovo isijavanje na uranijevom smolincu i ustanovila da je mnogo aktivniji od čistog uranovog(IV) oksida. - na zračenje se ne može utjecati električnom strujom, zagrijavanjem, kemijskim reakcijama i sl. - radioaktivni kemijski elementi pretvaraju se jedni u druge - vjerojatnost raspada neovisna je o starosti pojedinog atoma - predložila da se kemijski elementi koji izazivaju Becquerelove zrake nazovu radioaktivni elementi, a njihovo svojstvo radioaktivnost E. Rutherford- otkrio je da se u radioaktivnom zračenju nalaze α i β zrake, a P. Villard γ-zrake U magnetskom polju α i β zrake se otklanjaju svaka na svoju stranu, dok fotografska se γ zrake ne otklanjaju. ploča električno polje radioaktivna olovni tvar blok α zrake - pozitivno nabijene jezgre He β zrake - negativno nabijena struja elektrona γ zrake - elektromagnetni valovi, identične rendgenskim zrakama ali kraće valne duljine (0.001 do 0.1 nm)  EMISIJA GAMA ZRAČENJA pobuđeno stanje jezgre prelazi u stanje niže energije P. Villard γ zračenje: - nastaje energijskim prijelazima nestabilnih atomskih jezgri radioaktivnih tvari  Neke medicinske koristi niskih doza zračenja MRI, CT, nuklearna medicina grkljan štitnjača dušnik  Neke medicinske koristi visokih doza zračenja uništavanje stanica raka duže očuvanje hrane svježom