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2-1章
元素
原子
原子核
電子
陽子
中性子
復習
element
atom (原子核+電子)
atomic nucleus (陽子+中性子)
electron
e
e - b線
proton
H+
neutron
量子
quantum
2.1) 元素発見の歴史と原子
●元素に関する知識の蓄積と周期表(不完全)の作成
1)18世紀末まで約30種の元素
2)19世紀に入ると、電気化学分析(デービー、K,、Na、Mg、Sr、Ba、Ca)、発光スペ
クトル分析(炎色反応、 Cs、Rb)などにより、約30種の元素
3)原子量の順に並べると8番目ごとに類似の性質が現れる(オクターブの法則)
4)1869年 メンデレーフによる62種元素の周期表の発表
●周期表の完全化
第18族元素:不活性ガス、希ガス (単原子分子)の発見
○気体の液化技術と分別蒸留技術の開発による
○19世紀末Ne、Ar、Kr、Xeが発見された。また、一番沸点の低いHe (沸
点-268.9℃, 4.18K、常圧では固体とならない)は1868年に太陽の輝線スペ
クトル中の未知元素に命名されたもの。
太陽での水素原子 の 核融合
4個の 1H → 4He + 26.2 MeV
●周期表の完全化
周期表の隙間を埋める仕事
○ランタノイド元素(La~Luの15元素)とアクチノイド元素(Ac~Lrの15元素)は、
各15種の元素の化学的性質が互いに極めて類似し、発見、解明に長時間を要
した
○モーズリーの法則(1913年、モーズリーは原子番号(Z)と元素の特性X線の波
長()の平方根の間に直線関係(2.3式、a, Z0は全ての元素について一定)を発見
1

 a( Z  Z 0 )
図2.1
電子
原子核(陽子+中性子)
K殻(shell)
水素:原子核は
陽子1個のみ
L殻
Li:原子核は
陽子3個+
中性子3, 4個
He:原子核は
陽子2個+中性子1
(3He)、2(4He)個
原子核 He2+ a線
K殻
L殻
M殻
N殻
O殻
収容電子数 総電子数
2
2
8
10
18
28
32
60
50
110
Br(臭素)
電子数 35
陽子数 35
中性子数
42,43,44,45,46,47
79
35
Br
81
35
Br
n 元素
1 H, He
2 Li, Be, B, C, N, O, F, Ne
3 Na,
4
5
○長岡半太郎(土星型原子模型、1904)→ラザーフォードの原子模型(1911)
→ボーアの原子模型(1913)
1. 電子衝撃により
K電子が飛び出す
2. 外殻電子がK殻に飛び込む
3. 振動数の特性X線が発生
L
Kb
Ka
Kg
Kg
K
K
Kb
プランク・アインシュタインの式
E  h 
Lg
hc

 hck
:振動数、h:プランク定数、
c:光速, λ:波長、k:波数
Ka
Lb
La
プランク・アインシュタインの式
E  h 
hc

 hck
:振動数、h:プランク定数、
c:光速, λ:波長、k:波数
E = mc2 (粒子)

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