元素與週期表/賴郁欣

出自六年制學程
在2013年12月5日 (四) 22:53由賴郁欣對話 | 貢獻所做的修訂版本

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物質組成的層次

  1. 基本粒子:上夸克、下夸克、電子、微中子
  2. 核子:質子100px、中子100px
  3. 原子
  4. 分子

造原子

原子核

檔案:Isotopes and half-life.svg
這個圖表展示了含有Z個質子和N 個中子的同位素的半衰期(T½),单位是秒

原子序

原子核中,質子的數量。

原子核中,中子與質子的比例

當原子序逐漸增加時,因為質子之間的排斥力增強,需要更多的中子來使整個原子核變的穩定。因此,當原子序大於20時,就不能找到一個質子數與中子數相等而又穩定的原子核了。隨著原子序的增加,中子和質子的比例逐漸趨於1.5。

同位素

兩個有著相同質子數的原子屬於同一種元素,而有著相同質子數和不同中子數的則是同一種元素中不同的同位素。例如,所有的氫原子都只有一個質子,但氫原子的同位素有幾種,分別含有零個中子(氕ㄆㄧㄝ.),一個中子(氘ㄉㄠ.),兩個中子(氚ㄔㄨㄢ)以及更多的中子。原子序從1(氫)到118(Uuo)均為已知元素。

穩定的原子核

地球上自然存在約339種核素,其中255種是穩定的,約佔總數79%。80種元素含有一個或一個以上的穩定同位素。第43號元素、第61號元素及所有原子序大於等於83的元素沒有穩定的同位素。有十六種元素只含有一個穩定的同位素,而擁有同位素最多的元素,錫,則有十個同位素。

原子的電子軌域

「軌域」是原子中電子的活動範圍。

前四種電子軌域的名稱與數量:

  1. s:1種形狀,球狀對稱S軌域.jpg
  2. p:3種p軌域,形狀一樣但方向不同250px
  3. d:5種d軌域的形狀250px
  4. f:7種f軌域的形狀250px

填充電子軌域的規則

  1. 每個軌域可以放入 0~2 個電子,但不能放入三個電子。
    • 包立不相容原理:不可有兩個粒子,狀態完全一樣。佔有相同軌域的兩個電子,雖然電性一樣,軌域一樣,但可以自旋方向相反,就不算完全相同。
  2. 由能量低的軌域先填滿。
  3. 電子互相排斥。

原子填充電子軌域的順序.gif

原子填充電子軌域的順序(3D軌域圖示).jpg

左排週期表

化學原素週期表

化學反應式

200px
100px100px

電解水(吸電能)

2H2O→2H2+O2

燃燒氫(放熱能)

2H2+O2→2H2O

氫分子電子軌域

WRO

  1. 由於先前參加FLL(第一樂高聯盟)的計畫來不及做練習和分工,因此莊惟智的老師提出參加WRO(世界機器人奧林匹克)的計畫
  2. 比賽日期12月底才會公布
  3. 使用的標準型機器人電腦是NXT(只能使用此種電腦)
  4. 有意爭取家長同意參加比賽的同學:
    • 李彥廷、賴郁欣、柯智懷、溫書桓、鄭為綸、葉奕宏、劉國安、洪仁益
  5. 已確定參加的同學,切記不可半途而廢
  6. 食宿費與比賽材料由大會提供,但是參加費和交通費自付