Chemistry Lessons (Atomic Structure) - Knowledge Structure’and’Configurations’ !...

7
Kevin Small www.cxctutor.org or www.cxctutor.com Atomic Structure Quick Review: We have talked about the 3 states of matter; their transformations and characteristics.

Transcript of Chemistry Lessons (Atomic Structure) - Knowledge Structure’and’Configurations’ !...

 

Kevin  Small  www.cxctutor.org      or      www.cxctutor.com    

Atomic  Structure  

Quick  Review:    We  have  talked  about  the  3  states  of  matter;  their  transformations  and  characteristics.

 

 

Kevin  Small  www.cxctutor.org      or      www.cxctutor.com    

We  discussed  the  nature  of  matter.  

Matter  is  anything  that  has  mass  and  occupies  space.  All  matter  is  made  of  up  particles  which  can  exist  in  the  3  states  mentioned  above.  

But  what  evidence  do  we  have  that  matter  exists?  The  following  terms  give  us  evidence  of  matter:  

1. Crystals  have  regular  shape  –  For  example  look  at  a  single  grain  of  common  salt.  All  crystals  of  the  same  substance  have  straight  edges,  flat  surfaces  and  the  same  shape.  This  suggests  that  particles  of  crystals  are  arranged  in  regular  repeated  rows.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Dilution  –  Think  of  when  you  mix  sweet  and  dandy  mauby  syrup  with  water;  you  can  add  a  lot  of  water  and  the  solution  will  still  retain  a  colour.  A  better  example  would  be  to  that  given  in  no.  2  above  when  a  small  crystal  of  potassium  manganate  (VII)  is  

 

Kevin  Small  www.cxctutor.org      or      www.cxctutor.com    

dissolved  in  a  beaker  of  water.  The  fact  that  the  solution  retains  a  colour  although  diluted  a  1000x  times  suggests  that  the  crystal  is  made  up  of  many  tiny  particles.  

4. Brownian  Motion  –  Named  after  the  botanist  Robert  Brown  in  1827,  as  he  observed  pollen  dust  in  water.  This  term  refers  to  the  haphazard  movement  of  small  particles  as  

they  are  being  collided  by  even  smaller  particles  such  as  air  or  water  molecules.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

We  started  to  distinguish  between  compounds  and  mixtures.  

• A  compound  is  a  substance  composed  of  two  or  more  different  types  of  elements  bonded  together  chemically  in  fixed  proportions  and  in  such  a  way  that  their  properties  are  changed.  They  are  not  easily  separated  and  new  chemical  properties  have  been  formed.    

• A  mixture  consists  of  two  or  more  substances  (which  can  be  elements  or  compounds  etc.)  which  are  brought  in  close  contact  with  each  other  in  varying  proportions  but  they  

 

Kevin  Small  www.cxctutor.org      or      www.cxctutor.com    

don’t  react.  Mixtures  are  easily  separated  by  physical  means  (i.e.  a  fruit\salad  mixture).  There  is  no  change  in  chemical  properties.    Look  up  separation  techniques.  

Atomic  Structure  and  Configurations    

An  element  is  a  pure  tangible  substance  that  cannot  be  split  into  anything  simpler  by  any  chemical  process.  We  split  elements  into  2  categories:  metal  and  non-­‐metal.  

 However  they  are  made  up  of  molecules  and  molecules  can  be  split  into  individual  atoms.  

A  molecule  is  the  smallest  uncharged  part  of  an  element  or  compound  which  can  exist  on  its  own.  E.g.  Oxygen  gas  can  only  exist  as  the  molecule  O2  and  Water  is  the  molecule  H2O.  

An  atom  is  the  smallest  characteristic  part  of  an  element  that  can  take  part  in  chemical  reactions.    

 

So  in  order  of  size:  

 

 

Sub-­‐atomic  Particles:-­‐  

Atoms  consist  of  three  types  of   particles:-­‐  

• Protons  

Ma[er  

Elements  

Molecules/Compounds  

Atoms  

 

Kevin  Small  www.cxctutor.org      or      www.cxctutor.com    

• Neutrons  

• Electrons  

 

Table  showing  the  relative  charges  and  masses  of  the  3  sub-­‐atomic  particles  along  with  their  founders  and  the  time  period  in  which  they  were  discovered:-­‐  

Date

Person who made the discovery

Particle developed

Relative mass of particle

Relative charge of particle

1897 J.J Thomson Electron 1/1840 -1

1919 E. Rutherford Proton 1 +1

1932 J. Chadwick Neutron 1 0

 

 

The  structure  of  a  typical  atom:-­‐  

 

 Atoms  usually  have  equal  numbers  of  protons  and  electrons  inside  of  them.  The  charges  on  the  protons  (+1)  and  electrons  (-­‐1)  are  equal,  but  opposite,  so  they  cancel  out  and  the  atom  is  said  to  be  electrically  neutral  or  stable.  

 

 

Nuclear  symbols:-­‐  

 

Atomic  number:  -­‐  this  is  the  number  of  protons  in  the  nucleus  of  an  atom;  the  symbol  is:  Z.  

 

Neutron  number:  -­‐  the  number  of  neutrons  in  the  atom  is  symbolised  by  N.  

 

Kevin  Small  www.cxctutor.org      or      www.cxctutor.com    

 

Mass  number:  -­‐  the  total  number  of  protons  and  neutrons  within  the  nucleus  of  an  atom;  the  symbol  is:  A.  

Hence  the  equation:  -­‐          

   A  =  Z  +  N    

The  atomic  number  and  mass  number  of  one  atom  of  an  element  can  be  included  with  the  symbol  of  the  element:  

 

                                                               

 

 

Example:  -­‐  

2311Na  represents  1  atom  of  the  element  sodium:  

Mass  number  =  23  

Atomic  number  =  11  

No#  of  protons  =  11  

No#  of  electrons  =  11  

No#  of  neutrons  =  (23  –  11)  =  12  

 

Kevin  Small  www.cxctutor.org      or      www.cxctutor.com