tähistavad ruudud, elektrone noolekesed). Orbitaalid täituvad elektronidega energia kasvu järjekorras – enne s-orbitaal, seejärel p- orbitaalid. P-alakihi orbitaalidele lähenevad elektronid algul ükshaaval. Täiendava energi saamisel võib elektron ergastuda, s.t minna kõrgema energiaga orbitaalile. Perioodinumber (n) = elektronkihtide arv aatomis; Rühma number (A- rühmadel) = väliskihi elektronide arv aatomis Elementide aatomiraadius suureneb: rühmas (elektronkihtide arv aatomis kasvab); perioodis (perioodi alguses on tuumalaeng väiksem) Keemiline element on seda metallilisem, mida kergemini saavad tema aatomid elektrone loovutada. Elektrone loovutades käituvad aatomid redutseerijana (oksüdatsiooniaste kasvab). Elementide metallilus tugevneb: rühmas (aatomiraadius suurneb); perioodis (perioodi alguses on tuumalaeng väiksem, aatomiraadius suurem)
g/cm3 raskmetallid kergmetallid KAS OSKAD VASTATA? MILLEST ON TINGITUD METALLIDE ISELOOMULIKUD OMADUSED? MIKS EI OLE ÜKSKÕIK, MILLIST METALLI KASUTADA? MIKS KASUTATAKSE PUHASTE METALLIDE ASEMEL ENAMASTI METALLIDE SEGUSID (SULAMEID)? III. AATOMI EHITUSE ISEÄRASUSED VÄLISKIHIL 1-3 ELEKTRONI Na +11 2)8)1) Al+13 2)8)3) Si +14 2)8)4) Cl +17 2)8)7) SUUR ELEKTRONKIHTIDE ARV = SUUR AATOMIRAADIUS Au +79 2)8)18)32)18)1) LOOVUTAVAD ELEKTRONE = REDUTSEERIJAD POSITIIVNE OKSÜDATSIOONIASTE K - 1 = K+ Mg - 2 = Mg2+ METALLID PERIOODILISUSTABELIS METALLID VÕTAVAD ENDA ALLA SUUREMA OSA PERIOODILISUSTABELIST 112 ELEMENDIST ON MITTEMETALLE 22 mittemetall metall poolmetall OMADUSTE MUUTUMINE PERIOODILISUSTABELIS ELEMENTIDE METALLILISED OMADUSED PERIOODILISUSTABELIS SUURENEVAD ÜLALT ALLA JA PAREMALT VASAKULE RÜHMAS
Leelis- ja leelismuldmetallid. Leelis- ja leelismuldmetallid: Lühiiseloomustus Lihtaine omadused Leidumine Tuntum ühend ja selle iseloomustus Leidumine organismis Kasutamine Leelismetallid IA rühma metallid Li, Na, K, Rb, Cs, Fr IA rühm => väliskihil 1e => o.a +I Väliskihi elektronvalem ns1 s-metallid Kõige aktiivsemad metallid Rühmas suureneb aktiivsus ülevalt alla Mida suurem aatomiraadius, seda aktiivsem, sest kergem elektrone loovutada Leelismuldmetallid IIA rühma metallid alates kaltsiumist: Ca, Sr, Ba, Ra IIA rühm => väliskihil 2e => o.a +II Väliskihi elektronvalem ns2 s-metallid Aktiivsed metallid Rühmas suureneb aktiivsus ülevalt alla Lihtaine omadused: (leelismetallid) Füüsikalised omadused. Kerged, pehmed, noaga lõigatavad, madal sulamistemperatuur. Hõbevalged. Keemilised omadused.
Suurema tuumalaengu tõttu tõmmatakse väliskihi elektrone tugevamini tuuma poole, mis põhjustab aatomite raadiuse vähenemist. 5. A-rühm · Väliskihi elektronide arvu ja maksimaalse o.a. märgib rühma number · Minimaalne o.a. - -8+Max. o.a. · Oksiidid NaO (IA) · Happed As NO (VA) · Vesinikuühendid SiH (IVA) 6. Metallilised elemendid loovutavad elektrone, mittemetallilised aga liidavad neid. Metallilistel elementidel on aatomiraadius väiksem, mittemetallidel aga suurem. Mittemetallilistel elementidel on oktetist puudu vaid mõned elektronid, metallilistel elementidel on välikihi elektronide arv väiksem. Elektronegatiivsus on suurem mittemetallilistel elementidel ja metallilistel elementidel väiksem Mittemetallilised elemendid hoiavad väliskihi elektrone rohkem kinni kui metallilised A rühmade elementide elektronegatiivsus, tuumalaeng, mittemetallilisus suureneb
3)Selgitada mõisted katioon ja anioon. 4)Teha elementide Br, Ca, Fe, S, elektronvalem, elektronskeem ja ruutskeem. 5) Selgitada ruutskeemi põhimõte, kuidas täitub alanivoo elektronidega? 6) Teha tabel ja kirjutada elementide Kaalium, Broom, Fosfor, Baarium elemendi sümbol, prootonite arv, neutronite arv, tuumalaeng, aatommass, elektronkihtide arv ja elektronide arv väliskihil. 7) Kuidas muutub perioodilisustabelis elektronegatiivsus, metallilised ja mittemetallilised omadused, aatomiraadius? 8) Milleks aatomiraadius just nii kasvab? Kasutatud kirjandus 1),,Keemia lühikursus gümnaasiumile" Neeme Kratt 2),,Üldkeemia. Anorgaaniline keemia" Hergi Karik
Isotoop – sama aine erineva massiarvuga teisendid 2. Mittemetallid paiknevad perioodilisustabelis üleval paremas nurgas, tabelis on neid metallidest vähem, looduses aga rohkem. Max. o-a võrdub rühmanumbriga (oksiidid), min. o-a võrdub rühma number – 8 (ühendis vesiniku ja metallidega) 3. Mittemetallilised omadused suurenevad tabelis perioodis vasakult paremale ja rühmas alt üles; aatomiraadius väheneb ning elektronegatiivsus kasvab. 4. Näited molekulaarsetest ja mittemolekulaarsetest ainetest. SiO2 - mittepolaarne 5. Gaaside ja ainete kuivatamine CaO - H2SO4 – hügroskoopne aine – imab vett (konts. H 2SO4) Silikageel – adsorbent – tugeva vee siduva toime tõttu kasutatakse ainete kuivatamiseks NaOH – 6. Lihtainete omadused, esinemine ja kasutamine
Keemia kordamisküsimused 1. Mittemetallide üldised omadused? Enamik elusorganisme sisaldavad neid. Paiknevad perioodilisuses tabelis paremal ja üleval. Maakoores on rohkem. Õhu peamised koostisosad. Väliskihil palju elektrone (4-7).Aatomiraadius suhteliselt väike, suur elektronegatiivsus. Saavad liita kui ka loovutada elektrone. Tugenevad metallidele vastupidi. Füüsikalised omadused on üksteise suhtes väga erinevad(värvus, sulamistemp.),ei juhi elektrit ega soojust, rabedad. 2. Allotroopia - nähtus, kus üks ja sama element saab esineda mitme erineva lihtainena. Isotoopia - keemilise elemendi aatomi tüüp, mis erineb massiarvu poolest. Halogeenid - VIIA rühma elemendid fluor, kloor, broom, jood, astaat.
Perioodid algavad aktiivsete metallidega leelismetallidega, liikumisel perioodis paremale vähenevad elementide metallilised omadused.. Rühmast ülalt alla liikumisel suureneb aatomi raadius. Aatomi raadiuse suurenemise tõttu nõrgeneb side aatomituuma ja väliskihi elektronide vahel, seepärast suurenevad elementide metallilised omadused. Rb on akttivsem, kuna perioodis esimesel kohal. Ga on aktiivsem, kuna ta on rühmas all pool. Kuidas muutub metallide elektronide arv väliskihis, aatomiraadius, elektronkihtide arv, elektronegatiivsus Elektronide arvu väliskihis näitab A-rühmade elementide rühma number, aatomiraadius muutub perioodis paremalt-vasakule(vasakul suurim), elektronkihtide arvu näitab perioodi number ja elektronegatiivsus kasvab perioodilidudtabeli A-rühmades alt üles ja perioodides vasakult paremale. Keemilise ja elektrokeemilise korrosiooni erinevus/sarnasus Keemiline korrosioon on metalli vahetu reaktsioon keskkonnas leiduva oksüdeerijaga
keemilise elemendi. Neutron elektriliselt neutraalne elementaarosake, mis määrab ära keemilise elemendi isotoobi. Isotoop sama keemilise elemendi aatomid, mis erinevad üksteisest neutronite arvu poolest. Elektronskeem aatomi elektronkatte ehitust kirjeldav skeem, mis näitab elektronide arvu elektronkihtides. Elektronvalem elektronstruktuuri kirjeldav üleskirjutus, mis näitab elektronide paigutust alakihtidel. Aatomiraadius aatomi tuuma ja välimise täidetud elektronkihi vaheline kaugus. Aatomorbitaal aatomi osa, milles elektroni leidumise tõenäosus on väga suur. Keemiline element ühesuguse tuumalaenguga aatomite liik. Perioodilisusseadus seisneb selles, et keemiliste elementide omadused on perioodilises sõltuvuses aatomite tuumalaengust. Oksüdatsiooniaste elemendi aatomite okspdeerumise astet iseloomustav suurus.
Metallide tugevus kasvab ülevalt alla ja vasakult paremale.Aatomiraadius kasvab rühmas ülevalt alla,sest kihtide arv kasvab e.metalli tugevus kasvab,sest kergem ära anda elektrone tuumast kaugemal.Kui elektronkihtide arv jääb samaks,tuumalaeng kasvab perioodis vasakult paremale ja aatomi raadius väheneb.Mida väiksem raadius,seda tugevamad mittemetalli omadused(lihtne juurde võtta).Mida suurem raadius,seda tugevamad on metallilised omadused(elektrone ära anda).Metallilised-suhteliselt väike väliskihi elektronide
Enamikul 4.perioodi d- elementidest on igal jrgmisel elemendil d-alakihi elektronide arv x vrra suurem kui eelmisel. $ Perioodilisusssteemi pikk variant. -https://gyazo.com/061df3285410ee245e91679590feb5f0 $ Perioodilisusssteemi lhike variant. - https://gyazo.com/61ff73e2324c00c6935556df33f8b20b $ Perioodilisusssteemi poolpikk variant. -https://gyazo.com/408dcbe5cf61b3be91b2d20a83590f1d $ Elementide omaduste muutmine rhmas? -Rhmas (levalt allla) kasvab elektronkihtide arv aatomi ja aatomiraadius suureneb. Metallilised omadused tugevnevad ja mittemetallilised omadused nrgenevad. $ Elementide omaduste muutmine rhmas? $ Elementide omaduste muutmine perioodis? -Vasakult paremale elementide tuumalaeng kasvab, kuid elektronkihtide arv aatomites seejuures ei muutu.
FÜÜSIKALISED OMADUSED: *O2 väiksema aktiivsusega kui O3, sest O3 *Aatomiraadius metallide omadest laguneb: O2-ks ja O3-ks. väiksem,seetõttu hoiavad mitte-met. Elektrone *Tekib monohapnik, kõige aktiivsem.sa tugevamini kinni. *Hapnik reageerib liht-ja liit ainetega ja *Mit.metallid+ metall/vesinik = oksüdeerija. saaduseks on vastavate elementide oksiid. *Mitte-met. On molekulaarsed või aatomvõrega. 4FeS2+ 11O2=2Fe2O3 + 8SO2 *Mitte-met. Pole plastilised ja head elektri juhid
Kontrolltöö MITTEMETALLID kordamisküsimused Õ202-221 1. Mittemetalliliste omaduste, aatomiraadiuse, elektronegatiivsuse muutumine perioodis ja rühmas. (Õ204) Mittemetallilised omadused tugevnevad perioodides vasakult paremale ja rühmaes alt üles, elektronegatiivsus kasvab ning aatomiraadius väheneb. 2. Mittemetallid kui oksüdeerijad või kui redutseerijad millega reageerivad, osata tuua ise näide või lõpetada reaktsioonivõrrandit. (Õ204) oksüdeerija- reageerimisel metalliga ja endast vähemaktiivsemate mittemetallidega. Redutseeija- endast aktiivsemate mittemetallidega H2 + S = H2S 3. Maksimaalse ja minimaalse oksüdatsiooniastme määramine. (Õ205-206) Maksimaalne on rühma nr Minimaalne on kui 8 lahutad maksimaalse oa. 4. Mittemetallide füüsikalised omadused
Kontrolltöö MITTEMETALLID kordamisküsimused Õ202-221 1. Mittemetalliliste omaduste, aatomiraadiuse, elektronegatiivsuse muutumine perioodis ja rühmas. (Õ204) Mittemetallilised omadused tugevnevad perioodides vasakult paremale ja rühmaes alt üles, elektronegatiivsus kasvab ning aatomiraadius väheneb. 2. Mittemetallid kui oksüdeerijad või kui redutseerijad millega reageerivad, osata tuua ise näide või lõpetada reaktsioonivõrrandit. (Õ204) oksüdeerija- reageerimisel metalliga ja endast vähemaktiivsemate mittemetallidega. Redutseeija- endast aktiivsemate mittemetallidega H2 + S = H2S 3. Maksimaalse ja minimaalse oksüdatsiooniastme määramine. (Õ205-206) Maksimaalne on rühma nr Minimaalne on kui 8 lahutad maksimaalse oa. 4. Mittemetallide füüsikalised omadused
plastilisus: Osad metallid on plastilised, seega kergesti töödeldavad ja võimaldavad sepistada väga erineva kujuga esemeid 2) Kuidas muutuvad elementide metallilised omadused rühmades/ perioodides? Miks? Metallilised omadused suurenevad rühmas ülevalt alla ja perioodis paremalt vasakule (kõige metallilisem on Fr) 3) Kuidas muutub metallide raadius rühmas ja perioodis? Rühmas olevalt alla liikudes aatomiraadius suureneb, kuna suureneb ka elektronkihtide arv. Perioodis vasakult paremale liikudes aatomiraadius väheneb, kuna tuumalaeng suureneb ning aatom tõmbab elektrone tuumale lähemale 4) Kuidas leida perioodilisustabelist A- ja B-rühmane metallide oksüdatsiooniastmed? IA rühm I, IIA rühm II ja IIIA rühm III, B-rühma metallid tavalised II, Kui side moodustatakse elemendiga, mis on “nõrgem” (pingerida), siis on oksüdatsiooniaste negatiivne! (mõtle, mitut
· Elektronvalem 1s2s2p3s3p · Ruutskeem ruudukesed nooltega · väliskihi ruutskeem (elektronipaarid ja paardumata elektronid väliskihil) 3. Elemendi aatomis elektronkihtide väliskihi elektronide, prootonite ja neutronite arvu leidmine. 4. A-rühma elemendi maksimaalse ja minimaalse oksüdatsiooniastme määramine ja tüüpühendite (oksiidid, vesinikühendid) valemite koostamine. 5. A-rühmade elementide omaduste (metallilisus/ mittemetallilisus, aatomiraadius, väliskihi elektronide arv, elektronkihtide arv, elektronegatiivsus, tuumalaeng) muutumine rühmades ja perioodides. 6. Keemilise sideme tekkel (üksikaatomitest või ioonidest molekulide või kristallide tekkel) lähevad aineosakesed üle püsivamasse (väiksema energiaga ) olekusse; keemilise sideme tekkimisel energia ............. ja keemilise sideme katkemisel energia ....................... 7
1.Mittemetalliliste omaduste, aatomiraadiuse, elektronegatiivsuse muutumine perioodis ja rühmas. (Õ204) Mittemetallilised omadused tugevnevad perioodides vasakult paremale ja rühmaes alt üles, elektronegatiivsus kasvab ning aatomiraadius väheneb. 2. Mittemetallid kui oksüdeerijad või kui redutseerijad millega reageerivad, osata tuua ise näide või lõpetada reaktsioonivõrrandit. (Õ204) metalli ja endast vähem aktiivsemate mittemetallidega (on oksüdeerijad=oa. Väheneb) endast aktiivsemate metallidega (on redutseerijad=oa. Suureneb) 3. Maksimaalse ja minimaalse oksüdatsiooniastme määramine. (Õ205- 206) Maksimaalne on rühma nr Minimaalne on kui 8 lahutad maksimaalse oa. 4. Mittemetallide füüsikalised omadused
C + 6| 2) 4) Süsiniku üldine iseloomustus Süsinik asub elementide perioodilisuse tabelis teises perioodis, seega on tema elektronkate kahekihiline. Süsiniku aatominumber on 6, ümardatud suhteline aatomimass 12. Sellele vastavalt on tuumas on 12 nukleoni A=N+Z, millest neutronite arv , N=A-Z, 12-6=6 ja prootonite arv on samuti 6. Kuuest elektronist kaks paiknevad esimesel elektronkihil ja 4 teisel . Süsiniku aatomiraadius on suhteliselt väike ja elektronid asuvad kahes kihis, seepärast on väliskihi elektronid tuumaga tugevasti seotud. Süsiniku omadused Süsinik esineb looduses kahe erineva lihtainena- teemandi ja grafiidina. Kütuseks kaevandatavad söed (pruunsüsi, antratsiit, kivisüsi jt) koosnevad samuti peamiselt süsinikust. Keemilise elemendi omadust mitut lihtainet moodustada nimetatakse allotroopiaks. Ühe ja sama keemilise elemendi
1. Aatomi ehitus Kristallivõret iseloomustavad suurused a) võre periood teljesihiline aatomite vaheline kaugus (on vahemikus 0,1...0,7 nm); b) võrebaas võreelemendi kohta tulevate aatomite arv; c) võre koordinatsiooniarv võreelemendi mistahes aatomile lähimal ja võrdsel kaugusel olevate aatomite arv (on aluseks ka kristallivõrede tähistamisel: kuupvõre koordinatsiooniarvuga 8 K8, koordinatsiooniarvuga 12 - K12 jne.); d) aatomiraadius (on vahemikus 0,05...3 nm); e) võre kompaktsusaste võreelemendi kohta tulevate aatomite ruumala suhe võreelemendi ruumalasse. Polümorfism Mõnedel metallidel on sõltuvalt temperatuurist enam kui üks kristallivõre tüüp. Seda erinevate kristallivõrede esinemist ühe metalli korral nimetatakse polümorfismiks. Tuntumaks näiteks võib tuua raua ja titaani. Raua kristallivõre muutub temperatuuril 911 °C ruumkesendatud kuupvõrest
Füüsikalised omadused Metallide sulamistemperatuurid on väga erinevad. Madalaima sulamistemp. metall on elavhõbe (-39*C). Madal sulamistemp. metallide hulka kuuluvad ka leelismetallid. Argielu tähtsamatest metallidest sulavad suhteliselt madalal temp. tina ja tsink ning mõnevõrra kõrgemal alumiinium. Raud kuulub kõrge sulamistemp. metallide hulka(1538*C). Kõrgeim sulamistemp. on volframil. Metalli tihedus ón seda väiksem, mida väiksem on selle aatommass ja suurem aatomiraadius. Metalle ja metalli sulameid, mille tihedus on väiksem kui 5g/cm3, nim. tehnikas kergmetallideks. (leelismetallid, magneesium, alumiinium, titaan) Enamik tuntud argielu metalle on nn. Raskemetallid: näiteks raua tihedus on7,9g/cm3 . Raskeimad metallid on kuld ja plaatina. Metallid erinevad üksteisest ka kõvaduse poolest. Leelis metallid on pehmed ja noaga kergesti lõigatavad. Suhteliselt pehmed metallid on plii, tina ja puhas kuld. Kõige kõvem metall on kroom
MITTEMETALL OKSIID HAPE leelis ja leelismuldmetallid keskmise aktiivsusega metallid väärismetallid Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Au Aatomites on väliskihi elektrone vähe ja nad loovutavad neid kergesti muutudes positiivselt laetud ioonideks. Na: +11/2)8)1) Na+: +11/2)89 Elementide metallilised omadused suurenevad: RÜHMAS ülevalt alla, elektronkihtide lisandumisega aatomiraadius suureneb ja seda kergemini loovutatakse väliskihi elektrone. PERIOODIS paremalt vasakule, kuna aatomiraadius kasvab ja tuumalaeng väheneb seetõttu hoitakse väliskihi elektrone nõrgemini kinni Keemilised omadused: Kuna loovutavad keemilistes reaktsioonides elektrone ja nende oksüdatsiooniaste suureneb on nad redutseerijad. Reageerimine: · hapnikuga 2Ca + O2 = 2CaO metall oksüdeerub, tekib oksiid leelismetallid tormiliselt keskmised vähemaktiivselt,
prootonid ja neutronid. Aatomi elektronkate jaguneb elektronkihtideks, need omakorda alakihtideks. 1. elektronkihis on üks alakiht, igas järgmises kihis on üks alakiht rohkem. Igas alakihis on kindel arv orbitaale. Orbitaal ruumiosa, kus elektroni leidumise tõenäosus on väga suur. salakihis on 1 orbitaal, palakihis on 3 orbitaali, dalakihis on 5 orbitaali jne. Üks orbitaal mahutab kuni kaks elektroni ehk ühe elektronipaari. 2. Aatomi ehituse seos perioodilisustabeliga Aatomiraadius suureneb rühmas ülevalt alla, sest kasvab elektronkihtide arv. Aatomiraadius väheneb Arühmades perioodis vasakult paremale, sest suureneb tuumalaeng ja seega tuuma mõju elektronegatiivsuse ja mittemetallilisuse kasv elektronkattele. Keemilistes reaktsioonides on: metallidele omane elektrone loovutada, mittemetallidele elektrone pigem liita. 3. Elementide sümbolid
VIA RÜHMA ELEMENDID. HAPNIK JA VÄÄVEL Üldiseloomustus: · Hapnik ja väävel kuuluvad perioodilisustabeli VIA rühma elementide ehk kalkogeenide hulka · Enamik VIA rühma elemente on üsna tugevate mittemetalliliste omadustega, kuid jäävad elektronegatiivsuselt siiski alla samas perioodis asuvale halogeenile · Rühmas ülevalt alla elementide aatomiraadius kasvab, mistõttu nende elektronegatiivsus väheneb ja mittemetallilised omadused nõrgenevad · VIA rühma elementide aatomite väliskihis asub 6 elektroni · Väliskihi täielikust täitumisest on puudu 2 elektroni, järelikult saavad nad moodustada ühendeid o.a-s -II kuni VI · Negatiivses o.a-s ühendeid moodustavad nad metalliliste ja endast vähemaktiivsete mittemetalliliste elementidega · Väävli ja hapniku sarnasus avaldubki kõige selgemini o
1. reageerimine mittemetallidega Aktiivsed metallid reageerivad halogeenide, hapniku ja väävliga juba toatemperatuuril v nõrgal soojendamisel. 6Li+N2>2Li3N Vähemaktiivsed metallid reageerivad mittemetallidega enamasti alles kuumutamisel. 2Al+3Cl2>(t) 2AlCl3 Väärismetallid (kuld, plaatina jne) ei oksüdeeru. 2. reageerimine vee ja veeauruga a) aktiivsed metallid (I ja IIA al Ca) > hüdroksiid (midasuurem aatomiraadius, I, IIA allpool, seda plahvatuslikum on reageerimine). 2Li+2H20>LiOH+H2 b) keskmise aktiivsusega metallid (rauast vähem aktiivsed metallid ei reageeri veega ega ka kuumutamisel veeauruga). 3Fe+4H20>(t) Fe3O4 (rauatagi)+4H2 Mg+H20>(t) MgO+H2 (leelis vees lahustuv hüdroksiid, mitteleelis ei lahustu) c) passiivsed metallid ei reageeri vee ega veeaurudega. 3. reageerimine happega
Pauli printsiip – samal orbitaalil ei saa olla rohkem kui kaks, vastasmärgiliste spinnidega, elektroni Hundi reegel – kui asmas alakihis on rohkem kui üks orbitaal, siis paigutuvad elektronid eelistatult ühekaupa, paralleelsete spinnidega, erinevate alakihi orbitaalidele Põhiolek – aatomi kõige madalama energiaga seisund Ergastatud olek – kõrgema energiaga seisund Osaliselt täidetud välist elektronkihti nimetatakse valentskihiks ja selllel olevaid elektrone valentselektronideks Aatomiraadius – pool naaberaatomite vahekaugusest; kovalentne raadius (aatomid kovalentselt seotud); van der Waalsi raadius (kui aatomid asuvad eri molekulides, mis puutuvad kokku) Ioonraadius – elemendi ioonraadius on tema osa naaberioonide vahelisest kaugusest ioonilises tahkises Anioonid on suuremad, kui vastavad aatomid; katioonid on väiksemad kui vastavad aatomid; isoelektroonsed ioonid on seda väiksemad, mida suurem on tuumalaeng
Pauli printsiip samal orbitaalil ei saa olla rohkem kui kaks, vastasmärgiliste spinnidega, elektroni Hundi reegel kui asmas alakihis on rohkem kui üks orbitaal, siis paigutuvad elektronid eelistatult ühekaupa, paralleelsete spinnidega, erinevate alakihi orbitaalidele Põhiolek aatomi kõige madalama energiaga seisund Ergastatud olek kõrgema energiaga seisund Osaliselt täidetud välist elektronkihti nimetatakse valentskihiks ja selllel olevaid elektrone valentselektronideks Aatomiraadius pool naaberaatomite vahekaugusest; kovalentne raadius (aatomid kovalentselt seotud); van der Waalsi raadius (kui aatomid asuvad eri molekulides, mis puutuvad kokku) Ioonraadius elemendi ioonraadius on tema osa naaberioonide vahelisest kaugusest ioonilises tahkises Anioonid on suuremad, kui vastavad aatomid; katioonid on väiksemad kui vastavad aatomid; isoelektroonsed ioonid on seda väiksemad, mida suurem on tuumalaeng
Metallid Leidumine: 4/5 elementidest on metallid. Enamlevinud on Al, Fe, Ca, Na, K, Mg. Ehedana leidub väheaktiivseid metalle: Cu, Hg, Ag, Au, Pt, enamuses metallidest leiduvad ühenditena maakide koostises. Maagid võivad olla oksiidsed(Fe2O3, Al2O3), sulfiidsed( Cu2S, HgS, FeS2), kloriidsed ( NaCl, KCl), karbonaatsed, ...jt.sooladena. Aatomi ehitus ja paiknemine per. süsteemis: Per. süsteemis- vasakul all; väliskihis 1-3 elektroni, aatomiraadius suhteliselt suur; elektronegatiivsus suhteliselt väike; loovutavad elektrone; on redutseerijad; ühendites omandavad positiivse oksüdatsiooniastme. Metalliline side: Metallioonide ja "vabade elektronide" vaheline side. Füüsikalised omadused: Üldised: hea elektri .ja soojusjuhtivus, metalliline läige, plastilisus. Erinevused: 1. Läige ja peegeldumisvõime (sile poleeritud pind): parimad peegeldusvõimelt hõbe(Ag). alumiinium(Al), kuld(Au).
Roodium Roodium (kr rhodeios ,,roosa, roosavärviline") on keemiliste elementide perioodilisussüsteemi VIII rühma element, järjenumbriga 45. Roodiumi sümbol on Rh (rhodium). Roodiumi aatommass on 102,9055, aatomiraadius on 135 pikomeetrit Looduslikku roodiumi moodustab stabiilne isotoop 103 45 Rh (massiarvuga 103). Roodium on väärismetall ning plaattinametall (plaattinametallideks nimetatakse ka teisi omadustel plaattinale sarnanevaid elemente: iriidiumi, osmiumi, palladiumi ja ruteeniumi). Perioodilisussüsteemis loetakse teda koos koobalti, iriidiumi ja meitneeriumiga koobaltigruppi (9. gruppi). 103
1.Metallide füüsikalised omadused Ühised ● Tahked ● Läikega ● Head soojusjuhid ● Head elektrijuhid-Sest metallidel on poolvabad elektronid ● Plastilisus ● Ei lahustu Erinevad ● Kõvadus ● Sulamistemperatuur ● Tihedus ● Magnetilised omadused NB! Mida suurem on aatomiraadius, seda väiksem on sulamistemperatuur, sest seda nõrgem side aatomite vahel 2. Metallide keemilised omadused - lihtaine metalli reaktsioonid on redoksreaktsioonid 1) Reageerivad leelistega ● Reageerivad ZN ja Al Zn + KOH + 2H2O -> K [Zn(OH)3] + H2 2Al + 2KOH + 6H2O -> 2K[Al(OH)4 ] + H2 OH järgi tuleb ühe võrra suurem oa, sest k on ka Alumiiniumi puhul reageerib enne oksiid, siis vesinikku ei eraldu, muu on sama. Ja alles siis reageerib metall ise
MITTEMETALLID 1. Mittemetallidest üldiselt · Mittemetallid on... koondunud perioodilisussüsteemis üles paremale: · IIIA VIIA rühm (VIIIA väärisgaasid) välisel elektronkihil palju elektrone (4-7) aatomiraadius suhteliselt väike elektronegatiivsus võrdlemisi kõrge Keemilistes reaktsioonides nii redutseerijad kui ka oksüdeerijad (va fluor ja tavaliselt hapnik) oa ühendites võib olla nii positiivne kui negatiivne · Va: F alati I; O tavaliselt II 1. Mittemetallidest üldiselt · Mittemetallilised omadused tugevnevad: Rühmas alt üles Perioodis vasakult paremale · See on ühtlasi ka OKSÜDEERIVATE omaduste tugevnemise tendents 1
seega on tema elektronkate kahekihiline. Süsiniku aatominumber on 6, ümardatud suhteline aatomimass 12. Sellele vastavalt on tuumas on 12 nukleoni A=N+Z, millest neutronite arv , N=A-Z, 12-6=6 ja prootonite arv on samuti 6. Kuuest elektronist kaks paiknevad esimesel elektronkihil ja 4 teisel . Süsiniku aatomiraadius on suhteliselt väike ja elektronid asuvad kahes kihis, seepärast on väliskihi elektronid tuumaga tugevasti seotud. Reaktsiooni käigus süsinik ei loovuta elektrone ja moodustab neli kovalentset keemilist sidet. Süsiniku eripära võrreldes teiste keemiliste elementidega on moodustada arvukalt erinevaid ühendeid. Seda võimaldavad järgmised omadused. 1. Süsinik moodustab keemilisi sidemeid teiste süsiniku aatomitega. 2
prootonite arv · Perioodi number = elektronkihtide arv · A-rühma number= elektronide arv väliskihis · Ümardatud aatommass = massiarv = prootonite arv + neutronite arv · Neutronite arv = massiarv - prootonite arv Metalliliste omaduste muutumine perioodilisustabelis a) rühmas ülevalt alla Elementide metallilised omadused tugevnevad, sest · elektronkihtide arv kasvab, · aatomiraadius suureneb, · väliskihi elektrone hoitakse aatomis nõrgemalt kinni ja neid on kergem loovutada. b) perioodis vasakult paremale Elementide metallilised omadused nõrgenevad, sest · väliskihi elektronide arv suureneb, · aatomiraadius väheneb, sest tuumalaeng suureneb ning väliskihi elektrone hoitakse aatomis tugevamini kinni.
Leidumine: 4/5 elementidest on metallid. Enamlevinud on Al, Fe, Ca, Na, K, Mg. Ehedana leidub väheaktiivseid metalle: Cu, Hg, Ag, Au, Pt, enamuses metallidest leiduvad ühenditena maakide koostises. Maagid võivad olla oksiidsed(Fe2O3, Al2O3), sulfiidsed( Cu2S, HgS, FeS2), kloriidsed ( NaCl, KCl), karbonaatsed, ... jt.sooladena. Aatomi ehitus ja paiknemine per. süsteemis: Per. süsteemis- vasakul all; väliskihis 1-3 elektroni, aatomiraadius suhteliselt suur; elektronegatiivsus suhteliselt väike; loovutavad elektrone; on redutseerijad; ühendites omandavad positiivse oksüdatsiooniastme. Metalliline side: Metallioonide ja "vabade elektronide" vaheline side. Füüsikalised omadused: Üldised: hea elektri .ja soojusjuhtivus, metalliline läige, plastilisus. Erinevused: 1. Läige ja peegeldumisvõime (sile poleeritud pind): parimad peegeldusvõimelt hõbe(Ag). alumiinium(Al), kuld(Au).
Nt: Na 1s22s22p63s 3) Elektronorbitaal ruumi osa, kus elektronid liiguvad. 4) S-element Kui viimane täituv orbitaal on s-orbitaal, siis on tegemist s-elemendiga. (IA ja IIA elemendid) 5) P-element Kui viimane täituv orbitaal on p-orbitaal. (IIIA VIIIA rühm) 6) D-element Kui viimane täituv orbitaal on d-orbitaal. (IB VIIIB rühm) 7) Metallilisus -suureneb Mendelejevi tabelis rühmas ülevalt alla, väheneb vasakult paremale. 8) Aatomiraadius Suureneb rühmas ülevalt alla. 9) Elektronegatiivsus Aineväärtus, mis näitab kui palju mõjutab üks element teist elementi ühises elektronpaaris. 10) Elemendi metallilised ja mittemetallilised omadused on seotud sellega kui tugevasti hoiab elemendi aatom kinni väliskihi elektrone. Aine ehitus ja keemiline side 1) Eksotermiline reaktsioon Sideme tekkel energia vabaneb. Endotermiline reaktsioon Sideme lõhkumisel energia neeldub.
· värvus põlemisvõime) · lahustuvus vees keemiliste ühendite · elektri- ja soojusjuhtivus moodustamine · kõvadus · olek KEEMILINE ELEMENT teatud kindel aatomite liik nt H, O, C, S jne. Tuntakse 110 keemilist elementi · tähtsamateks omadusteks tuumalaeng elektronegatiivsus, oksüdatsiooniaste, aatomiraadius jne · lihtaine on kindlate füüsikaliste ja keemiliste omadustega (tihedus, värvus, keemis- ja sulamistemp, kõvadus, lahustuvus vees jne), aga keemilisel elemendil ei ole analoogilisi omadusi, sest nimetatud omadused avalduvad ainult lihtainete või ühendite puhul, milles vaadeldav element on üheks koostisosaks · jaotatakse metallideks, mittemetallideks ja poolmetallideks (avalduvad nii metallislised kui ka mittemetallilised omadused)
Keemia riigieksami ülesandeid 2009/2010 ÜLESANNE 1. (4 punkti) Paigutage sulgudes toodud keemilised elemendid või ained õigesse järjekorda. 1) Aatomiraadius kasvab järjekorras (F, P, S) _____________________ 2) Metallilised omadused tugevnevad järjekorras (Ba, Al, Ca) _____________________ 3) Hapete tugevus väheneb järjekorras (HCl, HI, HF) _____________________ NH 2 4) Aluste tugevus väheneb järjekorras (C2H5NH2, NaOH, )_____________________ ÜLESANNE 2. (5 punkti)
87Sr tekib radioaktiivse leelismetalli 87Rb lagunemisel. 87Rb poolestusaeg on 4,88*1010 aastat. Seega on igas materjalis kaht liiki päritoluga isotoop 87Sr: esiteks see osa, mis on moodustunud koos isotoopidega 84Sr, 86Sr ja 88Sr, ning teiseks 87Rb lagunemisel tekkinud osa. Suhtarv 87Sr/86Sr on geoloogilistes uurimustes esitatud parameetrina. Mineraalide ja kivide isotoopide relatsioon on vahemikus 0,7 kuni 4,0. Kuna strontsiumil on kaltsiumiga lähedane aatomiraadius, siis asendab see kergesti kaltsiumit mineraalides. Teadaolevalt leidub kuusteist ebapüsivat isotoopi. Kõige suurema tähtsusega on 90Sr, mille poolestusaeg on 28,78 aastat ja 89Sr poolestusajaga 50,5 päeva. 90Sr on tuumapommi lõhkemise kõrvalsaadus, mis toob kaasa terviseprobleemi, sest see vahetab luudes välja kaltsiumi 90Sr on teadaolevalt üks kõige kõrgema energiaga beetakiirgur. 89Sr on lühikese elueaga tehislik radioaktiivne isotoop, mida kasutatakse meditsiinis luuvähi
ÜLESANNE 1 (4 punkti) Paigutage sulgudes toodud keemilised elemendid või ained õigesse järjekorda. 1) Aatomiraadius kasvab järjekorras (F, P, S) _____________________ 2) Metallilised omadused tugevnevad järjekorras (Ba, Al, Ca) _____________________ 3) Hapete tugevus väheneb järjekorras (HCl, HI, HF) _____________________ NH 2 4) Aluste tugevus väheneb järjekorras (C2H5NH2, NaOH, )_____________________ ÜLESANNE 2 (5 punkti)
1.Tähtsamad perioodilised seosed aatomite omadustes. Selgitage, kuidas muutuvad aatomiraadius, ionisatsioonienergia, elektronafiinsus, elektronegatiivsus ja polariseeritavus perioodilisustabelis. · Aatomiraadiused vähenevad perioodis vasakult paremale ja rühmas kasvavad ülalt alla. · Esimesed ionisatsioonienergiad I1 kasvavad perioodis vasakult paremale ja rühmas vähenevad ülalt alla. · Elektronafiinsused Ea on suurimad tabeli paremas ülanurgas (fluor, hapnik). · Aatomite elektronegatiivsused kasvavad perioodis vasakult paremale ja rühmas vähenevad ülalt alla.
He, Ne, Ar). Metallid on enamasti iseloomuliku läikega tahked ained, mille värvus varieerub tavaliselt terashallist hõbevalgeni. Metallide siledad poleeritud pinnad peegeldavad hästi valgust. Metallid on enamasti plastilised ja hästi töödeldavad. Metallid on ka head soojus-ja elektrijuhid. Metallide sulamistemperatuurid on väga erinevad. Enamik metalle on veest raskemad. Metalli tihedus on seda väiksem, mida väiksem on selle aatommass ja suurem aatomiraadius. Metallid erinevad üksteisest ka kõvaduse poolest. Leelismetallid on pehmed. Ka puhtad metallid on enamasti pehmemad, lisandid suurendavad metalli kõvadust. Võrreldes metallidega on mittemetallide omavahelised erinevused märgatavalt suuremad. Nende seas on nii gaasilisi kui ka tahkeid aineid, ainult üks nendest -broom- on tavatingimustes vedelik. Mõned tahked mittemetallid on suhteliselt madala sulamistemperatuuriga, üsna pehmed ja kergesti peenestatavad,
mittemetallideks ei loeta, kuivõrd neile pole iseloomulik keemilistesse reaktsioonidesse astuda. Keemilistes reaktsioonides moodustavad nad teiste mittemetallidega tavaliselt kovalentse sideme, metallidega tavaliselt ioonilise sideme. Kõige aktiivsemad mittemetallid on VIIA rühmas (võtavad kergesti juurde ühe elektroni). Kõige vähemaktiivsemad on VIIIA rühma mittemetallid (väärisgaasid) kuna nende väliskihil on 8 elektroni - pole põhjust ei juurde võtta ega ära anda. Nende aatomiraadius on suhteliselt väike ja elektronegatiivsus kõrge. Seetõttu käituvad nad sageli keemilistes reaktsioonides oksüdeerijatena - seda eriti metallide suhtes, kes lihtainena on vaid redutseerijad. Siiski võivad mittemetallid käituda reaktsioonides ka redutseerijatena. Seega on mittemetalliliste elementide oksüdatsiooniastmed ühendites nii positiivsed kui negatiivsed. Mittemetallides (lihtainetes) esineb mittepolaarne kovalentne side
elektrone rohkem ja alandab oleku energiat samuti elektronid tõukuvad omavahel ja tõstavad oleku energiat. Rohkem elektrone. 7. Kirjutage välja elemendi põhioleku elektronstruktuur ja elektronvalem. Millised on elektroni kvantarvude suurimad väärtused aatomi põhiolekus? Elektronvalem (1s2,2s2;2p6,3s2,3p6,4s2,3d10jne), elektronstruktuur (kastid). 8. Tähtsamad perioodilised seosed aatomite omadustes. Selgitage, kuidas muutuvad aatomiraadius, ionisatsioonienergia, elektronafiinsus ja elektronegatiivsus perioodilisustabelis. Aatomiraadius väheneb perioodis vasakult paremale ja rühmas kasvavad ülalt alla. Ionisatsioonienergia esimesed ionisatsioonienergiad I1 kasvavad perioodis vasakult paremale ja rühmas vähenevad ülevalt alla. Energia, mida tuleb kulutada elektroni väljalöömiseks neut. aatomist. Elektronafiinsus suurimad tabeli paremas ülanurgas (flour, hapnik).
Vesiniku aatommass on 1,00794±0,00007 g·mol-1. Maal ei esine tavalistes looduslikes tingimustes üheaatomilise molekuliga monovesinikku ehk atomaarset vesinikku H, küll aga divesinik ehk molekulaarne vesinik H2, mis on normaaltingimustel värvitu ja lõhnatu gaas. Mõne keemilise reaktsiooni ajal esineb atomaarne vesinik siiski väga lühikese aja vältel. Aatomi suurust iseloomustavad näitajad Vesiniku aatommass on 1,00794 aatommassiühikut. Arvutuslik aatomiraadius on 25 (53) pm. Kovalentne raadius on 120 pm. Koht perioodilisussüsteemis Kuigi vesinik paigutatakse tavaliselt I rühma, ei ole tema koht perioodilisussüsteemis üheselt määratav[6], sest ta on elementide seas erandlikul kohal[7]. Mõnikord paigutatakse ta VII rühma, mõnikord mitte ühessegi rühma[8]. I rühma arvatakse vesinik sellepärast, et tal on üks valentselektron (nagu leelismetallidel). Tal on leelismetallidega sarnane aatomispekter
soojajuhtivuse päras. Radooni on kasulik oma radioktiivsuse pärast (väikestes kogustes, sest suurtes kogustes on ta väga mürgine). Väärisgaaside üldiseloomustus tabelina Väärisgaaside üldiseloomustus He Ne Ar Kr Xe Rn Järjenumber 2 10 18 36 54 86 Aatommass 4,0026 20,984 39,948 83,8 131,3 {222} Aatomiraadius Å 1,22 1,6 1,92 1,98 2,18 2,2 Ionisatsioonienergia kJ/mol 2368 2077 1518 1348 1168 1035 Keskmine sisaldus atmosfääris mahu % 5,2·10-4 1,8·10-3 0,933 10-4 8,6·10-6 6·10-18 Sulamistemperatuur -272,1* -248,6 -189,3 -157,1 -111,9 -71 Keemistemperatuur -268,97 -246 -185,9 -153,3 -108,1 -65
reaktsioonidesse astuda. Keemilistes reaktsioonides moodustavad nad teiste mittemetallidega tavaliselt kovalentse sideme, metallidega tavaliselt ioonilise sideme. Kõige aktiivsemad mittemetallid on VIIA rühmas (võtavad kergesti juurde ühe elektroni). Kõige vähemaktiivsemad on VIIIA rühma mittemetallid (väärisgaasid) kuna nende väliskihil on 8 elektroni - pole põhjust ei juurde võtta ega ära anda. Nende aatomiraadius on suhteliselt väike ja elektronegatiivsus kõrge. Seetõttu käituvad nad sageli keemilistes reaktsioonides oksüdeerijatena seda eriti metallide suhtes, kes lihtainena on vaid redutseerijad. Siiski võivad mittemetallid käituda reaktsioonides ka redutseerijatena. Seega on mittemetalliliste elementide oksüdatsiooniastmed ühendites nii positiivsed kui negatiivsed. Mittemetallides (lihtainetes) esineb mittepolaarne kovalentne side enamus on molekulaarsed ained (O2, H2, N2, Hal2, S8, P4)
· Kompaktne heksagonaalvõre: Be; Cd; Co; Cr; Mg; Ti; Zn Kristallvõret iseloomustadad suurused a) Võre periood teljesihiline aatomite vaheline kaugus on 0-0,7 mm b) Võrebaas võreelemendi kohta tulevate aatomite arv c) Võre koordinatsiooniarv võreelemendi mistahes aatomile lähimal ja võrdsel kaugusel olevate aatomite arv [on aluseks ka kristallvõrede tähistamisel kuupvõre koordinatsiooniarvuga 8-K8 (12-K12) jne] d) Aatomiraadius (on vahemikus 0,05-3mm) e) Võre kompaktsusaste võrdeelemendi kohta tulevate aatomite ruumala suhe võrdeelemendi ruumalasse Metall Metallid on ained, millel on tahkes olekus iseloomulik läige, hea elektri- ja soojusjuhtivus ning tavaliselt ka hea mehaaniline töödeldavus, suur plastsus ja elsatsus. Metallide omadused on seletatavad aatomi tuumaga nõrgalt seotud vabade elektronide olemasoluga nende kristallvõre aatomite välimuses elektronkihis
4) d-elementidel määrab rühma numbri vliskihi elektronide ja eelviimase kihi d- elektronide arvu summa välja arvatud kui viimane d-alakiht on täielikult täitunud (10 elektroni): tuumalaeng Z – aatomi prootonite arv efektiivne tuumalaeng Zef – määrab, kui tugevasti aatom hoiab kinni väliskihi elektrone / see osa tuumalaengust, mis mõjutab väliskihi elektrone Zef = Z – kogu tuumalaeng, varjestusefekt aatomiraadius r raadius suureneb ülevalt alla sest elektronkihtide arv suureneb; vasakult paremale väheneb, sest tuumalaeng suureneb (elektrone tõmmatakse rohkem tuuma lähedale) rühmas muutused kõige järsemad leelismetallidel, halogeenidel väiksem muutus. metallide raadiused on hulga suuremad kui mittemetallidel metalliline raadius – pool aatomituumade vahelistest kaugustest metalli kristallivõres
· Lihtainena koosnevad kaheaatomilistest molekulidest Hal2 kus o-a on -I · Lihtained madala keemistemperatuuriga · Tugevalt mürgised. · Tahke jood sublimeerub kuumutamisel( aurustuda ilma et tekiks vedelat olekut) · Tugevad oksüdeerijad. Oksüdeerivad omadused tugevnevad alt üles. · Redutseerivad omadused nõrgenevad alt üles · Alt üles aatomiraadius väheneb ning elektronegatiivsus kasvab. · Aatomite väliskihis on 7 elektroni. Liidavad kergesti 1 elektroni, mis neil puudub. Saamine 1. Aktiivsem halogeen saab vähemaktiivsema halogeeni tema ühendist välja tõrjuda, seega vähemaktiivseid halogeene on võimalik saada aktiivsema halogeeni reageerimisel vähemaktiivsema halogeeni ühendiga: Cl2 + 2NaBr 2NaCl + Br2 *vastupidist reaktsiooni ei toimu. 2
III Arvestus HALOGEENÜHENDID Halogeenid on perioodilisussüsteemi VII rühma peaalarühma elemendid fluor, kloor, broom, jood ja astaat. Sõna halogeen tähendab soolatekitajat. Moodustavad ju halogeenid palju ühendeid, mille hulgas on rohkesti sooli. Astaat on radioaktiivne element. Kõik halogeenid on keemiliselt väga aktiivsed mittemetallid. Seejuures nõrgenevad mittemetallilised omadused reas F Cl Br I joodi suunas. Samas suunas suureneb nende elementide aatomiraadius. Seega on halogeenidest fluor kõige mittemetallilisem, joodil võib täheldada aga metallilisi omadusi. Halogeenide ühinemisel vesinikuga tekivad vesinikhalogeniidid vesinikflouriid HF, vesinikkloriid HCl, vesinikbromiid HBr ja vesinikjodiid HI. Need on kõik keemiliselt aktiivsed gaasid. Vesinikkloriidi saadakse tööstuses kloori ja vesiniku ühinemisel: H2 + Cl2 = 2HCl. Vesinik põleb klooris. Hcl on õhust veidi raskem, värvuseta, suitsev ja lämmatav gaas, mis lahustub hästi vees
Vesiniku aatommass on 1,00794±0,00007 g·mol-1. Maal ei esine tavalistes looduslikes tingimustes üheaatomilise molekuliga monovesinikku ehk atomaarset vesinikku H, küll aga divesinik ehk molekulaarne vesinik H2, mis onnormaaltingimustel värvitu ja lõhnatu gaas. Mõne keemilise reaktsiooni ajal esineb atomaarne vesinik siiski väga lühikese aja vältel. 2.1 Vesiniku Aatomi Suurust Iseloomustavad Näitajad Vesiniku aatommass on 1,00794 aatommassiühikut. Arvutuslik aatomiraadius on 25 (53) pm. Kovalentne raadius on 120 pm. 7 2.2 Koht perioodilisussüsteemis Kuigi vesinik paigutatakse tavaliselt I rühma, ei ole tema koht perioodilisussüsteemis üheselt määratav, sest ta on elementide seas erandlikul kohal. Mõnikord paigutatakse ta VII rühma, mõnikord mitte ühessegi rühma. I rühma arvatakse vesinik sellepärast, et tal on üks valentselektron. Tal on leelismetallidega sarnane aatomispekter
annaabi.ee 
