460–370 p.n.e. Grčka ATOM (beskrajno mali) ideja o atomima STRUKTURA ATOMA Demokrit 460–370 p.n.e. Grčka ideja o atomima ATOM (beskrajno mali) MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

1808 god. DALTONOVA TEORIJA ATOMA Džon Dalton MEDICINA MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

DALTONOVA TEORIJA ATOMA - Najsitniji deo elementarne supstance je atom. Atom je nedeljiv. - Atomi jedne proste supstance (elementa) imaju iste mase. - Atomi različitih elemenata imaju različita osobine i različite mase. - Hemijska jedinjenja nastaju spajanjem atoma odgovarajućih elemenata. MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

OTKRIĆE ELEKTRONA J.J. Tompson je našao prirodu zraka koji nastaju električnim pražnjenjem katodnih cijevi. MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

Izmjerio je odnos naelektrisanja elektrona i njegove mase OTKRIĆE ELEKTRONA Izmjerio je odnos naelektrisanja elektrona i njegove mase e/m=1.76.108 C/g MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

Milikenov ogled OTKRIĆE ELEKTRONA Na osnovu vrijednosti e/m moglo se pretpostaviti da elektron ima ili ogromno naelektrisanje ili izuzetno malu masu. Tačno određivanje naelektrisanja eksperimentalno je uradio Miliken. MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

Milikenov ogled OTKRIĆE ELEKTRONA Robert Milikan (Univerzitet u Čikagu) odredio je naelektrisanje na elektronu 1909. MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

Milikenov ogled OTKRIĆE ELEKTRONA Dobio je različite vrednosti naelektrisanja čestica - celobrojni umnožak od 1,6 x 10-19 C MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

OTKRIĆE ELEKTRONA Naelektrisanje elektrona Specifično naelektrisanje elektrona e = 1,6 x 10-19 C e/m=1.76 x 108 C/g Masa elektrona m = 9.1094 x 10-31 kg MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

Wilhelm Conrad Röntgen OTKRIĆE RENDGENKIH ZRAKA I RADIOAKTIVNOST Wilhelm Conrad Röntgen 1845 –1923 Nobelova nagrada za fiziku MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

OTKRIĆE RENDGENSKIH ZRAKA I RADIOAKTIVNOST - Izazivaju fluorescenciju - prolaze kroz materiju - razelektrišu elektroskop - talasna dužina  = 10-11 – 10-9 m MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

Otkriće prirodne radioaktivnosti OTKRIĆE RENDGENKIH ZRAKA I RADIOAKTIVNOST H. Bekerel 1896 god. Otkriće prirodne radioaktivnosti MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

Marie Curie Sklodowska OTKRIĆE RENDGENKIH ZRAKA I RADIOAKTIVNOST Marie Curie Sklodowska Pierre Curie 1898 god. MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

Ernest Rutherford otkrio je tri vrste zračenja:  zraci  zraci OTKRIĆE RENDGENKIH ZRAKA I RADIOAKTIVNOST Ernest Rutherford otkrio je tri vrste zračenja:  zraci  zraci  zraci MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

-zraci (čestice)-pozitivno naelektrisani, jezgra atoma helijuma(He2+) OTKRIĆE RENDGENKIH ZRAKA I RADIOAKTIVNOST  - zraci u magnetnom polju X - zraci  - zraci  - zraci -zraci (čestice)-pozitivno naelektrisani, jezgra atoma helijuma(He2+) -zraci (čestice)- negativno naelektrisani (snop elektrona, e-) -zraci–identični sa X-zracima (manje talasne dužine) λ = 0,001 – 0,1 nm MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

ATOM, otprilike do 1900 god. STRUKTURA ATOMA Preovlađujuća teorija (tzv. Tompsonov model) bila je model „šljiva u pudingu", koji je izneo Tompson U njemu je prikazana pozitivna sfera materije sa negativnim elektronima MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

RATHERFORDOV EKSPERIMENAT STRUKTURA ATOMA RATHERFORDOV EKSPERIMENAT Tomsonov učenik Raderford: + i – naelektrisanje u atomu nije ravnomerno rasporedjeno Na listić zlata usmerio je snop - čestica Posmatrao je pravac prolaska - zraka na fluorescentnom zastoru MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

RATHERFORDOV EKSPERIMENAT STRUKTURA ATOMA RATHERFORDOV EKSPERIMENAT Pošto su neke čestice odbijale pod velikim uglovima, Tompsonov model nije mogao biti tačan. Kada bi atom bio čvrst po celoj zapremini, nijedna –čestica ne bi prošla kroz metalni listić bez skretanja Masa atoma metalnog listića nalazi se u vrlo maloj zapremini atoma - JEZGRO ATOMA MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

Ostale subatomske čestice STRUKTURA ATOMA Ostale subatomske čestice Protone je otkrio Ratherford 1919. godine Neutrone je otkrio James Chadvick 1932. godine. MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

Subatomske čestice STRUKTURA ATOMA Protoni i elektroni su jedine čestice koje imaju naelektrisanje. Protoni i neutroni su u suštini iste mase. Masa elektrona je toliko mala da ga ignorišemo. MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

Simboli elemenata su pretstavljeni sa jednim ili dva slova. STRUKTURA ATOMA Simboli elemenata Maseni broj (broj protona plus neutrona) C 12 6 Simbol elementa Atomski broj (broj protona ili elektrona) Simboli elemenata su pretstavljeni sa jednim ili dva slova. MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

Svi atomi istog elementa imaju isti broj protona: STRUKTURA ATOMA Atomski broj Maseni broj (broj protona plus neutrona) C 12 6 Simbol elementa Atomski broj (broj protona ili elektrona) Svi atomi istog elementa imaju isti broj protona: atomski broj (Z) MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

C Maseni broj STRUKTURA ATOMA Maseni broj (broj protona plus neutrona) C 12 6 Simbol elementa Atomski broj (broj protona ili elektrona) Masa atoma u jedinicama atomske mase (amu) je ukupan broj protona i neutrona u atomu. MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

C 11 6 12 13 14 Izotopi STRUKTURA ATOMA Izotopi su atomi istog elementa različitih masa. Izotopi imaju različit broj neutrona. MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

Izotopi STRUKTURA ATOMA Izotopi su atomi istog elementa različitih masa. Izotopi imaju različit broj neutrona. MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

Atomska masa STRUKTURA ATOMA Atomske i molekulske mase se mogu izmeriti sa velikom preciznošću sa masenim spektrometrom. MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

Relativna atomska masa STRUKTURA ATOMA Relativna atomska masa Zato što u stvarnom svetu koristimo velike količine atoma i molekula, koristimo prosječne mase u proračunama (relativne atomske mase) Otkriće izotopa objašnjava zašto relativne atomske mase nijesu cijeli brojevi. MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

U prirodi kiseonik se javlja u obliku tri izotopa: Ar % 16O 15,99491 99,759 17O 16,99913 0,037 18O 17,99916 0,204 Izračunati Ar? Ar(O) = 0,99759.15,99491 + 0,00037.16,99913 + 0,00204.17,99916 = 15,99937 MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA Ervin Schrodinger MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA Ervin Schrodinger MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

Maksimalan broj elektrona u energetskom nivou je = 2n2 POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA n-glavni kvantni broj n=1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 Maksimalan broj elektrona u energetskom nivou je = 2n2 n=1 2x12 = 2x1 = 2 n=2 2x22 = 2x4 = 8 n=3 2x32 = 2x9 = 18 n=4 2x42 = 2x16 = 32 MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

Vrijednost l 1 2 3 Orbitale s p d f POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA l-sporedni kvantni broj l=0..........n-1 Zbog efekta zaklanjanja - podnivou u okviru jednog nivoa imaju različite vrednosti energije Vrijednost l 1 2 3 Orbitale s p d f MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

m=-l.......0.....+l POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA m-magnetni kvantni broj m=-l.......0.....+l MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

E s < p < d < f POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA 4f 4f 5p 4d 5s 4p 3d 4s 3p 3s 2p 2s s < p < d < f 1s MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

s-orbitala POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA orbitale Vrednost l = 0. Imaju oblik sfere. Radijus sfere se povećava s povećanjem vrednosti n. MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

p-orbitalae POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA orbitale Vrednost l = 1. Imaju oblik izduženih osmica. MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

d-orbitalae POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA orbitale Vrednost l = 2. MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

Određuje smjer okretanja elektrona oko sopstvene ose POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA s-spinski kvantni broj Određuje smjer okretanja elektrona oko sopstvene ose s=+1/2, -1/2 MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

Pulijev princip isključenja POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA s-spinski kvantni broj Pulijev princip isključenja Ni dva elektrona u istom atomu ne mogu imati istu energiju. Ni dva elektrona u istom atomu ne mogu imati identične skupove kvantnih brojeva.. MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

Dozvoljeni skupovi kvantnih brojeva za elektrone u atomima POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA Nivo n 1 2 3 Podnivo l Orbitala ml Spin ms 1 -1 2 -2 = +1/2 = -1/2 Dozvoljeni skupovi kvantnih brojeva za elektrone u atomima MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

Dozvoljeni skupovi kvantnih brojeva za elektrone u atomima POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA Nivo n 1 2 3 Podnivo l Orbitala ml Spin ms 1 -1 2 -2 = +1/2 = -1/2 Dozvoljeni skupovi kvantnih brojeva za elektrone u atomima MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

Dozvoljeni skupovi kvantnih brojeva za elektrone u atomima POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA Nivo n 1 2 3 Podnivo l Orbitala ml Spin ms 1 -1 2 -2 = +1/2 = -1/2 Dozvoljeni skupovi kvantnih brojeva za elektrone u atomima MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

Dozvoljeni skupovi kvantnih brojeva za elektrone u atomima POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA Nivo n 1 2 3 Podnivo l Orbitala ml Spin ms 1 -1 2 -2 = +1/2 = -1/2 Dozvoljeni skupovi kvantnih brojeva za elektrone u atomima MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

Dozvoljeni skupovi kvantnih brojeva za elektrone u atomima POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA Nivo n 1 2 3 Podnivo l Orbitala ml Spin ms 1 -1 2 -2 = +1/2 = -1/2 Dozvoljeni skupovi kvantnih brojeva za elektrone u atomima MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA Orbitalni dijagrami Svaka kockica predstavlja jednu orbitalu. Polu-strelice predstavljaju elektrone. Pravac strelice predstavlja rotaciju elektrona. MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

(pravilo maksimalnog multipliciteta) POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA Hundovo pravilo (pravilo maksimalnog multipliciteta) Kako se popunjavaju elektronima orbitale iste energije (degenerisane orbitale, ista vrednost n i l)? Degenerisane orbitale se popunjavaju tako da imamo maksimalan broj nesparenih elektrona MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

(pravilo maksimalnog multipliciteta) POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA Hundovo pravilo (pravilo maksimalnog multipliciteta) Energetski nepovoljno atom - nestabilan 1s 2s 2p 6C 1s 2s 2p Energetski povoljno atom - stabilan 6C MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

ELEKTRONSKE KONFIGURACIJE 1H 1s1 2He 1s2 3Li 1s2 2s1 4Be 1s2 2s2 5B 1s2 2s22p1 MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

ELEKTRONSKE KONFIGURACIJE 6C 1s2 2s2 2p2 7N 1s2 2s2 2p3 8O 1s2 2s2 2p4 9F 1s2 2s2 2p5 10Ne 1s2 2s2 2p6 16S 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

ELEKTRONSKE KONFIGURACIJE Šema popunjavanja atomskih orbitala početak 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 7s 7p MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

Uvek se prvo popunjava orbitala kojoj je zbir n + l manji ELEKTRONSKE KONFIGURACIJE Šema popunjavanja atomskih orbitala Uvek se prvo popunjava orbitala kojoj je zbir n + l manji 3d – orbitala n = 3 l = 2 n + l = 3 + 2 = 5 4s – orbitala n = 4 l = 0 n + l = 4 + 0 = 4 Energetski nivo 4s orbitale je niži od nivoa 3d 4s < 3d 5s < 4d 6s < 5d 7s < 6d MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

Uvek se prvo popunjava orbitala kojoj je zbir n + l manji ELEKTRONSKE KONFIGURACIJE Šema popunjavanja atomskih orbitala Uvek se prvo popunjava orbitala kojoj je zbir n + l manji 20Ca 1s2 2s2 2p6 3s2 3p63d2 20Ca 1s2 2s2 2p6 3s2 3p64s2 Energetski nivo 4s orbitale je niži od nivoa 3d 4s < 3d 5s < 4d 6s < 5d 7s < 6d MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

Uvek se prvo popunjava orbitala kojoj je zbir n + l manji ELEKTRONSKE KONFIGURACIJE Šema popunjavanja atomskih orbitala Uvek se prvo popunjava orbitala kojoj je zbir n + l manji Po dogovoru piše se 3d 4s 27Co 1s2 2s22p6 3s23p6 3d7 4s2 Co2+ 1s2 2s22p6 3s23p6 3d7 -2e- Energetski nivo 4s orbitale je niži od nivoa 3d 4s < 3d 5s < 4d 6s < 5d 7s < 6d MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

ELEKTRONSKE KONFIGURACIJE Periodni sistem elemenata Popunjavamo orbitale u rastućem redosledu energije. Različiti blokovi u PSE odgovaraju različitim vrstama orbitala MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

24Cr 29Cu (Ag, Au, Mo) 24Cr 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d4 4s2 ELEKTRONSKE KONFIGURACIJE Elementi kod kojih ne dolazi do normalnog popunjavanja atomskih orbitala 24Cr 29Cu (Ag, Au, Mo) 24Cr 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d4 4s2 4s 3d 24Cr 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1 4s 3d MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA

Ako se neki element nalazi u četvrtoj periodi i drugoj grupi koji je njegov redni broj? 20 OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA

Element sa atomskim brojem 16 ima osobine nasjličnije elementu čiji je redni broj: 32 34 17 15 OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA BIOLOGIJA