2. Jádro atomu, jeho vlastnosti, kvantová čísla a struktura elektronového obalu

Question 1

Jádro atomu

Jakou velikost má jádro atomu?

Answer 1

• má velikost 10^(-10) až 10^(-15)

Question 2

Jádro atomu

DOPLŇ:
Jádro atomu tvoří ???? celkové hmotnosti atomu.

Answer 2

… 99,99 %

Question 3

Jádro atomu

Z čeho se skládá jádro atomu?

Answer 3

• protonů
• neutronů

Question 4

Jádro atomu - proton

Co to je proton? Jak se označuje?

Answer 4

• je to částice s kladným nábojem
• označuje se 1/1p+

vysvětlení značení v kartičkách: Z/Ax

Question 5

Jádro atomu - proton

Jak se označuje a píše protonové číslo? Co udává?

Answer 5

• označuje se Z (píše se jako dolní index před značkou prvku)
• udává pořadí prvků a počet protonů v jádře

Question 6

Jádro atomu - neutron

Co to je neutron? Jak se označuje?

Answer 6

• je to částice bez náboje
• označuje se 0/1n0

vysvětlení značení v kartičkách: Z/Ax

Question 7

Jádro atomu - neutron

Jak se označuje a píše neutronové číslo? Co udává?

Answer 7

• označuje se N
• udává počet neutronů v jádře

Question 8

Jádro atomu

Jak se nazývají souhrnně protony a neutrony?

Answer 8

• nukleony

Question 9

Jádro atomu - nukleony

Jak se označuje a píše nukleonové číslo? Co udává?

Answer 9

• označuje se A (píše se jako horní index před značkou prvku)
• udává součet všech protonů a neutronů v jádře atomu

Question 10

Jádro atomu - nukleony

Jak se vypočítá nukleonové číslo?

Answer 10

A = N (neutrony) + Z (protony)

Question 11

Jádro atomu - příklad

Kolik má atom kyslíku:
a) protonů?
b) neutronů?
c) nukleonů?

Answer 11

• atom kyslíku: 8/16O2
  a) Z = 8
  b) N = A-Z = 8
  c) A = 16

Question 12

Jádro atomu - Nuklid

Co to je nuklid?

Answer 12

• je to množina atomů mající stejné protonové a neutronové číslo (takže i nukleonové) => je to soubor naprosto stejných atomů

Question 13

Jádro atomu - Izotopy

Co to jsou izotopy?

Answer 13

• jsou to atomy téhož prvku, které mají stejný počet protonů, ale liší se počtem neutronů v jádře

Question 14

Jádro atomu - Izotopy

DOPLŇ:
Izotopy jednoho prvku mají stejné ???? vlastnosti, ale liší se ???? vlastnostmi.

Answer 14

…chemické vlastnosti…
…svými fyzikálními vlastnostmi (např. hmotnosti).

Question 15

Jádro atomu - Izotopy

Vyjmenuj izotopy vodíku. Kolik mají neutronů?

Answer 15

• lehký vodík (1/1H) - má 0 neutronů
• deuterium, “těžký vodík” (1/2H) - má 1 neutron
• tritium (1/3H) - má 2 neutrony

Question 16

Jádro atomu

Jak se nazývá látka složená z atomů se stejným protonovým číslem?

Answer 16

• prvek

Question 17

Jádro atomu - Izobary

Co to jsou izobary?

Answer 17

• jsou to atomy, které mají shodný počet nukleonů, ale rozdílný počet protonů

Question 18

Jádro atomu - Elektrický náboj jádra

Čím je dán elektrický náboj jádra?

Answer 18

• je dán součinem elementárního náboje (1,602x10^(-19) C) a protonového čísla (Z)

Question 19

Jádro atomu - Nestabilní atomová jádra

Jak radioaktivita souvisí s nestabilními atomovými jádry?

Answer 19

• radioaktivita je proces vyzáření jedné nebo více částic při samovolném rozpadu nestabilních atomových jader

Question 20

Elektronový obal

Vyjmenuj dva “základní” modely struktury elektronového obalu atomu.

Answer 20

• Bohrův model atomu (kvantově-mechanický)
• vlnově-mechanický model atomu

Question 21

Elektronový obal - Bohrův model atomu

Jak jinak se nazývá Bohrův model atomu?

Answer 21

• nazývá se kvantově-mechanický

Question 22

Elektronový obal - Bohrův model atomu

Popiš krátce Bohrův model atomu vzhledem k elektronu.

Answer 22

• elektrony se pohybují po kružnicových trajektoriích (hladinách), na nichž nevyzařují žádné elektromagnetické záření
• při přechodu z jedné hladiny na druhou elektron vyzáří (pohltí) právě 1 foton

Question 23

Elektronový obal - Bohrův model atomu

Co to je Bohrův poloměr?

Answer 23

• je to vzdálenost mezi jádrem a místem nejpravděpodobnějšího výskytu elektronu, který je v nejstabilnějším stavu

Question 24

Elektronový obal - Vlnově-mechanický model atomu

Jak vypadá elektron dle vlnově-mechanického modelu atomu?

Answer 24

• elektron je zároveň částicí a zároveň vlněním

Question 25

# Elektronový obal - Vlnově-mechanický model atomu Co se dá **vypočítat podle vlnově-mechanického modelu atomu** pomocí **Schrödingerovy rovnice**? K čemu to je důležité?

Answer 25

- dá se vypočítat **vlnová funkce** - vlnová funkce slouží k určení **pravděpodobnosti výskytu elektronu v daném místě v atomu**

Question 26

# Elektronový obal - Vlnově-mechanický model atomu Jak se **označují bezrozměrné parametry**, které jsou **přítomny v řešeních Schrödingerovy rovnice**? Jakou mají hodnotu?

Answer 26

- **kvantová čísla** - až na **spinové číslo** mají kvantová čísla **celočíselnou hodnotu**

Question 27

# Elektronový obal - Kvantová čísla Vyjmenuj **typy kvantových čísel**. Uveď i jejich **značky**. | (4)

Answer 27

- **hlavní** kvantové číslo (**n**) - **vedlejší** kvantové číslo (**l**) - **magnetické** kvantové číslo (**m**) - **spinové** kvantové číslo (**s**)

Question 28

# Elektronový obal - Kvantová čísla - hlavní (n) Jakou značku má **hlavní kvantové číslo**?

Answer 28

- **n**

Question 29

# Elektronový obal - Kvantová čísla - hlavní (n) Co určuje **hlavní kvantové číslo**?

Answer 29

- určuje **vzdálenost elektronu od jádra**, tedy v **jaké elektronové vrstvě atomu** se elektron nachází

Question 30

# Elektronový obal - Kvantová čísla - hlavní (n) Jakých **hodnot** dosahuje **hlavní kvantové číslo**? Jak se označují?

Answer 30

- dosahuje hodnot **1-8** - každá hodnota znamená jedno **písmeno** => pro označení se používají písmena **K-R** - např. elektron se nachází v **5 orbitalu** => **n=5** a k číslu 5 přísluší **písmeno O**

Question 31

# Elektronový obal - Kvantová čísla - hlavní (n) Čemu je **rovno kvantové číslo**?

Answer 31

- je rovno **práci potřebné na přenesení elektronu z dané hladiny do nekonečna**, kde bude jeho energie **maximální, takže nulová**

Question 32

# Elektronový obal - Kvantová čísla - hlavní (n) Vysvětli rovnici: **n^2 = rn/ro**

Answer 32

- **n** = **hlavní** kvantové číslo - **rn** = vzdálenost místa nejpravděpodobnějšího výskytu elektronu s kvantovým číslem n od jádra atomu - **ro** = Bohrův poloměr | (neptejte se, nechápu)

Question 33

# Elektronový obal - Kvantová čísla - vedlejší (l) Jak se jinak nazývá **vedlejší kvantové číslo**? Jakou má značku?

Answer 33

- nazývá se taky **orbitální kvantové číslo** - označuje se **l**

Question 34

# Elektronový obal - Kvantová čísla - vedlejší (l) Jakých **hodnot** dosahuje **vedlejší kvantové číslo**? Proč? Jak se označují?

Answer 34

- dosahuje hodnot **0 až n-1** - protože pro určení hodnoty **vedlejšího kvantového čísla** je nutné **znát hodnotu hlavního kvantového čísla** - **vedlejší kvantové číslo** se tedy počítá jako **l = n-1** - jednotlivé hodnoty se označují **s, p, d, f, g, h**

Question 35

# Elektronový obal - Kvantová čísla - vedlejší (l) Co udává **vedlejší kvantové číslo**?

Answer 35

- udává **tvar a symetrii orbitalů**

Question 36

# Elektronový obal - Kvantová čísla - magnetické (m) Jakou značku má **magnetické kvantové číslo**?

Answer 36

- označuje se **m**

Question 37

# Elektronový obal - Kvantová čísla - magnetické (m) Co určuje **magnetické kvantové číslo**?

Answer 37

- určuje **orientaci orbitalů v prostoru**

Question 38

# Elektronový obal - Kvantová čísla - magnetické (m) Jakých **hodnot** dosahuje **magnetické kvantové číslo**?

Answer 38

- dosahuje hodnot **od -l do +l včetně nuly** (např. ..., -2, -1, 0, 1, 2)

Question 39

# Elektronový obal - Kvantová čísla - magnetické (m) Uveď vztah **celkového počtu orientací pro dané "l"** (vedlejší kvantové číslo). Kolik orientací bude mít **l=5**? Vyjmenuj je.

Answer 39

- vztah: **2l + 1** - pokud se **l=5** => **(2x5)+1** = **11 orientací** - 11 orientací: **-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5**

Question 40

# Elektronový obal - Kvantová čísla - spinové Jakou značku má **spinové kvantové číslo**?

Answer 40

- označuje se **s**

Question 41

# Elektronový obal - Kvantová čísla - spinové Co vyjadřuje **spinové kvantové číslo**?

Answer 41

- vyjadřuje **vlastní moment hybnosti**

Question 42

# Elektronový obal - Kvantová čísla - spinové Jakých **hodnot** dosahuje **spinové kvantové číslo**?

Answer 42

- pouze **1/2** a **-1/2**

Question 43

# Elektronový obal - Pauliho vylučující princip Co tvrdí **Pauliho vylučující princip**? Vysvětli.

Answer 43

- tvrdí, že **žádné dva elektrony v atomu nemohou existovat v též kvantovém stavu** - musí se **lišit hodnotou alespoň jednoho z kvantových čísel**

Question 44

# OTÁZKY Z ELIMINAČNÍHO MONSTRA Z čeho vyplývají **tvary orbitalů**? a) Pauliho vylučovacího principu b) Planckovy rovnice c) Schrödingerovy rovnice d) Heisenbergovy rovnice f) žádná z uvedených možností není správně

Answer 44

**c) Schrödingerovy rovnice**

Question 45

# OTÁZKY Z ELIMINAČNÍHO MONSTRA **Tritium** a **2/3He** jsou: a) izotopy. b) izobary. c) izomery. d) kvarky a antikvarky. e) žádná z uvedených možností není správně.

Answer 45

**b) izobary** | liší se počtem **počtem neutronů** ## Footnote **Tritium** = 1/3He

Question 46

# OTÁZKY Z ELIMINAČNÍHO MONSTRA Nukleonové číslo se **zmenšilo o 2**. Čím to mohlo být způsobeno? a) elektron-pozitronovým párem b) vyzářením deuteria c) K-záchytem d) ionizací e) žádná z uvedených možností není správně

Answer 46

**b) vyzářením deuteria** ## Footnote **Deuterium** = 1/2He => při **vyzáření deuteria** se **sníží nukleonové číslo o 2**

Question 47

# OTÁZKY Z ELIMINAČNÍHO MONSTRA Z kterého **zákona** vycházejí **kvantová čísla**? a) Ensteinova b) Schrödingerova c) Heisenbergova d) Pascalův e) žádná z uvedených odpovědí není správná

Answer 47

**b) Schrödingerova**

Question 48

# OTÁZKY Z ELIMINAČNÍHO MONSTRA Neutronové číslo se **zvýší o 1**. Čím to mohlo být způsobeno? a) elektron-pozitronovým párem b) vyzářením deuteria c) K-záchytem d) ionizací e) žádná z uvedených možností není správně

Answer 48

**c) K-záchytem** ## Footnote **K-záchyt** nastává u jader s **přebytkem protonů** - proton v jádře **pohltí jeden z elektronů** z **vnitřního orbitalu** (značen písmenem **K**) a **přemění jej na neutron**

Question 49

# OTÁZKY Z ELIMINAČNÍHO MONSTRA Nuklidy **Mo99** a **Tc99m** jsou: a) izotopy b) izobary c) izomery d) kontrastní látky používané při MRI e) radionuklidy používané v medicíně

Answer 49

**b) izobary** **e) radionuklidy používané v medicíně** ## Footnote Tady se má odpověď b) neshoduje s tím, co je v EM (odpověď c)), ale molybden a technicium mají shodné **nukleonové číslo 99**, tudíž by to mělo být správně

Question 50

# OTÁZKY Z ELIMINAČNÍHO MONSTRA **Orbitální moment hybnosti** vypočítáme z: a) hodnoty hlavního kvantového čísla b) hodnoty vedlejšího kvantového čísla c) hodnoty magnetického kvantového čísla d) hodnoty spinového čísla

Answer 50

**b) hodnoty vedlejšího kvantového čísla**

Question 51

# OTÁZKY Z ELIMINAČNÍHO MONSTRA **Tritium** a **helium** jsou: a) izotopy. b) izobary. c) izomery. d) kvarky a antikvarky. e) žádná z uvedených možností není správně.

Answer 51

**e) žádná z uvedených možností není správně**

Question 52

# OTÁZKY Z ELIMINAČNÍHO MONSTRA **2/3 He** a **2/4He** jsou: a) izotopy b) izomery c) izobary d) izotopy lithia e) izotony

Answer 52

**a) izotopy** ## Footnote **izotopy** mají **stejné protonové číslo**, ale odlišný **počet neutronů**