Grafiit on süsiniku tavatingimustes stabiilseim vorm. Grafiidile andis nime 1789 Abraham Gottlob Werner, moodustades selle kreeka sõnast , mis tähendab 'joonistama' või 'kirjutama'. Struktuurilt koosneb grafiit tasandilistest lehtedest, millel süsiniku aatomid paiknevad korrapäraste kuusnurkadena. Lehtedevaheline side on nõrk, seetõttu on grafiit pehme (kõvadus Mohsi skaalal 12). Tema tihedus on 2,092,23 g/cm³. Grafiit juhib voolu läbi tasandite. Kihtide vahel on juhtivus halb. Erinevalt teemandist, mis elektrit ei juhi, on grafiit poolmetall ja seda saab kasutada näiteks kaarlambi elektroodides. Grafiiti võib käsitleda söe kõige väärtuslikuma vormina kütteväärtuse poolest, see on napilt suurem kui antratsiidil ja sellepärast nimetatakse grafiiti ka metaantratsiidiks. Sellegipoolest ei kasutata grafiiti harilikult kütusena, sest grafiiti on raske süüdata.
1.SÜSINIKU ASEND, EHITUS, SIDEMED, MAKSIMAALNE JA MINIMAALNE OKSÜDATSIOONI ASTE. 2.SÜSINIK LOODUSES: a)lihtainena-teemant, grafiit, kivisüsi, koks, pruunsüsi, antratsiit. B)LIITAINENA-NAFTA, MAAGAAS, KARBONAADID, CO2 3.TEEMANT: koostis-tahke, C leidumine-vähe, L-Ameerikas, Aafrikas, I-Venemaal ehitus-korrapärane, sidemete tugevus-tugevad soojus ja elektrijuhtivus-ei juhi elektrit, juhib soojust hinnalisus-väga kallis sulamine-üle 3000kraadiC värvus-läbipaistvast mustani kasutamine-briljandid, lõiketerad 4.GRAFIIT: koostis-tahke, C leidumine-palju ehitus-korrapärane
ja 13. Looduses leidub ka radioaktiivset isotoopi süsinik-14, mille massiarv on 14 ja poolestusaeg 5700 aastat. Süsinik-14 tekib kosmilise kiirguse toimel. Süsinik on mittemetall. Süsinikul on kalduvus moodustada 4 sidet, või vastaval arvul mitmekordseid sidemeid. Et süsinik moodustab palju vähepolaarseid kovalentseid sidemeid, on oksüdatsiooniastme määramine sageli raske. Tal on palju allotroopseid vorme. Tavatingimustes on neist stabiilseim grafiit. Teisteks vormideks on teemant ja mitmesugused karbüünide ja fullereenide vormid. Süsiniku stabiilseim oksiid on süsihappegaas (CO2). Oluline on ka süsinikoksiid (CO). Süsinik on oluline element orgaanilistes ühendites ning kesksel kohal orgaanilises keemias. Seetõttu nimetatakse seda keemiavaldkonda sageli ka süsinikukeemiaks. teemant on süsiniku allotroopne vorm. Teemant on kuubilise süngoonia mineraal. Lõhenevuse tõttu on teemant habras, eriti löökkoormustel.
Süsinik. Süsiniku ühendid. Ülesanded võrrandi alusel. Soovi korral vaata minu kodulehelt kordamisküsimusi ja tee läbi test Süsinikku leidub looduses lihtainena: teemantina, grafiit. Ühenditena: süsihappegaas, kivisüsi, nafta, kaltsiumkarbonaat Allotroopa on nähtus, kus üks ja sama keemilinelement esineb mitme erineva lihtainena. Teemant kõige kõvem looduslik mineraal - Kõrge sulamis temp 3500c - Värvuseta - Kasutatakse klaasi lõikamiseks ja metalli lihvimiseks Kristallivõres on süsinikuaatomid võrdsetel kaugustel ja iga aatom on seotud nelja kovalentse sidemega. Sellega on seletatud teemandi tugevus.
Ca(HCO3)2. Atmosfääris on peamine süsinikuühend süsinikdioksiid CO2, mida leidub seal pisut üle 0,03% (ruumala järgi). Osa CO2 on ka lahustunud vees. Süsinik on looduses pidevas ringluses.Minnes ühe ühendi koostisest teise ühendi koostisse, muudab ta oma asukohta looduses ja oksüdatsiooniastet. CO2 sisaldus õhus on viimastel aastakümnetel hakanud kütuste massilise põletamise tõttu vähehaaval suurenema. Kasvuhooneefekti, mis on seotud CO2 sisalduse tõusuga. Teemant ja grafiit kui süsiniku allotroopsed teisendid Vaatleme, milliste puhaste lihtainetena allotroopsete teisenditena võib süsinik esineda. Allotroopsed teisendid erinevad üksteisest ainult aatomite paigutuse (struktuuri) või molekulis olevate aatomite arvu, mitte elementkoostise poolest. Erinev struktuur põhjustab füüsikaliste ja keemiliste omaduste erinevusi. Struktuuri ja omaduste vahelise seosega puutume ka süsinikuühendite juures palju kordi kokku.
SÜSINIK:Leidumine looduses: Ühendite koostises CO2 (süsihappegaas), CaCO3 (lubjakivi, marmor, kriit), nafta, kivisüsi, lihtainena (grafiit, teemant). Allotroopsed teisendid: Teemant- kõige kõvem looduslik mineraal. On läbipaistev, värvuseta. Kasutatakse klaasi lõikamiseks, metallipinna lihvimiseks. Briljant on korrapärase kujuga lihvitud teemant. Grafiit- tumehall, läigib, pehme, juhib elektrit. Kasutatakse pliiatsisüdamike valmistamisel ja elektroodidena. Süsi saadakse orgaaniliste ainete mittetäielikul põletamisel või põletamisel ilma õhu juurdepääsuta Aktiivsüsi saadakse, kui orgaaniline aine söestatakse ja sellest juhitakse läbi veeauru. Tekib poorne aine, mida kasutatakse adsorbendina (seob hästi gaasis ja vedelikes olevaid lisandeid) näiteks gaasitorbikutes. Meditsiinis söetablettidena. Tähtsamad ühendid :
Grafeeni rakendused Mis on grafeen? Grafeenis on sarnaselt grafiidiga süsinikuaatomid kuusnurkses konfiguratsioonis. Erinevalt grafiidist on süsinikuaatomid ühe molekuli paksuses kihis 2010 aasta Nobeli preemia füüsikas said grafeeni uurimise eest Andre Geim ja Konstantin Novoselov. Omadusi 1 ruutmeeter grafeeni kaalub 0.77milligrammi Süsinikusideme pikkus on 0.142 nanomeetrit. 300 korda tugevam kui sama paksusega terasleht. Grafeeni saab venitada 20 % Grafeeni ja grafeenoksiidi võimalikud rakendused Kuna grafeen on suhteliselt uus materjal (avastatud 2004), on otseseid kasutusvõimalusi vähe. Grafeeni uuringud saavad palju toetusi erinevatelt valitsustelt Grafeeniga seoses on registreeritud üle 10 000 patendi. Palju rakendusi on raske igapäevaellu rakendada. Grafeeni on raske toota (aga sellest saadakse kergelt üle) Prinditav elektrit juhtiv tint. Esimene grafeeni rakendusi kasutav toode turul. Seda toodab firma nime...
mille tahkusel esineb viirutus. Kriipsu värvus pruunikasmust, läige metalliline. Lõhenevus väga ebatäiuslik. Esineb terakestena või peeneteralise massina mitmesugustes kivimites Grafiit struktuurilt koosneb tasandikulistest lehtedest, pehme, söe vorm, pliaatsisüdamikud Hematiit - Moodustab tahveljaid või soomusjaid Markasiit eelmisega väga sarnane, rombiline. kristalle, sageli ka tihedaid muldjaid või ooliitseid masse, mis on mõnikord neerja väliskujuga.
Põhjused: *Aatomite erinev arv; Harilik hapnik – O2 Osoon – O3 Monohapnik-O *Erinev kristallstruktuur; Fosfor-punane(pulber) ja valge fosfor (vaha taoline) Süsinik-teemant, grafiit, karbüün ja fullereenid. Mittemetallide füüsikalised omadused • Füüsikalised omadusedd erinevad üksteisest suuresti: *Erinev värvus-mittemetallidel puudub läige (erandiks I2,räni) *Väga erinevad sulamistemperatuurid (on kas tahked või gaasilised, vedel on Br2) • ühiseid jooni on vähe • halb soojusjuhtivus
Süsinikku leidub liht- ja liitainena Lihtainena esineb ta näiteks teemandi ja grafiidina Looduses esineb arvukalt süsinikuühendeid Õhus leidub süsinikku süsinikdioksiidina Kuulub organismide koostisse. Sealseid süsinikuühendeid nim. orgaanilisteks ühenditeks Süsinik lihtaine ja liitainena. Allotroopia Lihtainena esineb süsinik vaid teemandi ja grafiidina Teemant- särav ja hinnaline vääriskivi. Lihvituna nim. briljandiks. Teemant on kõige kõvem ja rasksulavam lihtaine. Grafiit- hallika värvusega väga pehme aine, mis puudutamisel tundub rasvane. See juhib hästi elektrit. Teemanti ja grafiidi kristallide ehitus on erinev, sellest tulenevad nende erinevad omadused Teemant ja grafiit on allotroobid(keemilise elemendi esinemine mitme lihtainena) Grafiiti on võimalik muuta teemandiks ja vastupidi Süsiniku omadused Süsi ja süsinikuühendid põlevad Hapniku vajakul tekib vingugaas(süsinikoksiid)
Moodustub kolme heeliumi tuuma ühinemisel Väliskihis neli elektroni Oksüdatsiooniaste saab olla vahemikus 4 kuni +4 4 keemilist sidet kaks stabiilset isotoopi massiarvudega 12 ja 13 10 miljonit erinevat ühendit Taimede, loomade ja inimeste rakud Süsiniku keemilised sidemed Süsivesikud, rasvad, aminohapped Kofeiin Süsinik lihtainena Allotroopia Teemant Grafiit Fullereenid ja nanotorud tuntuim fullereen C60 Süsiniknanotoru Teemant Grafiit Väga kõva materjal · Süsiniku tavatingimustes stabiilseim vorm Juhib hästi soojust · Poolmetall Korrapärase ehitusega kristallvõre
Süsinikul on mitmeid allotroopseid vorme Stabiilseim oksiid on süsihappegaas (CO2) Oluline on ka süsinikoksiid (CO) Maa biosfääri seisukohast on äärmiselt oluline süsinikuringe, mis kujutab endast süsiniku liikumist ökosüsteemis erinevate ökosüsteemi komponentide vahel Süsiniku jagunemine Allotroopideks – nähtus, mis seisneb selles, et sama keemiline element võib esineda mitme erineva lihtainena (süsiniku puhul teemant ja grafiit) Lisaks neile võib süsinik moodustada ka fullereene, nanotorusid ning veel mitmeid erineva omadusega lihtaineid Füüsikalised omadused Teemant Grafiit Läbipaistev Tihedus 3,5 grammi kuupsentimeetri kohta Must Kõige kõvem looduslik mineraal Halb soojusjuht Pehme
Süsinik Ülevaade · Süsiniku keemiline tähis C. · Mittemetalliline keemiline element. · Asub IVA rühmas. · Süsinik võib loovutada oma elektronid kui ka võtta juurde. Keemilised omadused · Madalal temperatuuril on süsinik inerte, kõige inertsem on teemant. · Süsinik ületab keemiliste omaduste mitmekesisuselt ja ühendite arvult kõiki teisi elemente. · Hapnikuga reageerimisel (süsi 300-500 C, grafiit 600-700C) tekivad CO ja CO · Vesinikuga (grafiit 1200C) moodustavad süsivesinikud metaan CH ja etüün CH. · Halogeeniga reageerimisel (grafiit) tekivad sageli kiilühendid. · Süsi reageerib vaid fluoriga. · Grafiit reageerib vaid klooriga, broomiga ja fluoriga. Leidumine, omadused · Elusa looduse peamine koostisosa, omastatakse taimede poolt fotosünteesiprotsessis. 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2
1s2 2s2 2p2. Süsinikul on kalduvus moodustada 4 sidet või vastaval arvul mitmekordseid sidemeid. Et süsinik moodustab palju vähepolaarseid kovalentseid sidemeid, on oksüdatsiooniastme määramine Süsiniku 8 allotroopi: a) teemant, b) grafiit, c) sageli raske. heksagonaalne teemant, d) C60 fullereen, e) C540, f) C70, g) amorfne süsinik ja h) süsiniknanotoru. Puhas Süsinik Puhast süsinikku leidub looduses teemandi ja grafiidina. TEEMANT iga süsinik seotud nelja naabersüsinikuga elektrit ei juhi kõrge sulamistemperatuuriga väga kõva (klaasinoad, puuriotsad) hea peegeldumisvõime (ehete valmistamine: briljandid) GRAFIIT
maromor, kriit ) . Väiksem osa karbonaate on lahustunud kujul looduslikes vetes näiteks Ca ( HCO3)2 kaltsiumvesinikkarbonaat . Atmosfääris on peamine süsinikuühend- süsinikdioksiid CO2 (süsihappegaas) . Süsinik ei seisa looduses paigal vaid on pidevas ringluses . 4. Loetle süsiniku alloptroopseid teisendeid . Süsiniku alloptroopsed teisendid: 1) teemant 2) grafiit 3) karbüünid 4) fulloreenid 5) nanotorud 5. Iseloomusta lühidalt teemanti. Teemant on : 1) Värvitu , sinakas , kollakas , must , või läbipaistmatu 2) Rasksulav (üle 3000 o C ) 3) Väga kõva 4) Keemiliselt püsiv 5) Ei juhi elektrit 6) Korrapärane struktuur-tetraeeder Teemant on ilus haruldane mineraal . Leidub kõige rohkem Aafrikas ja Lõuna-Ameerikas
Sellega suruti kiilutaolisi kirjamärke savitahvlisse. Kui kiri oli kirjutatud , siis kuivatati savitahvel päikese käes kõvaks. Egiptlased kirjtasid teritatud pillirookepiga. Venemaal kraabiti kirjatähed terava luupulgaga kasetohule või pärnakoorele. Roomlased kasutasid metallkepikest, mis oli ühest otsast terav, teisest tömp. Kepikese terava otsaga kirjutati vahasse, tömbiga suruti vaha siledaks – kiri kustutati. Esimene grafiitpliiats valmistati 1665. aastal. Grafiit oli selles habras ja murdus kergesti. Aastal 1790 leiutati grafiitplbri ja savi segust pliiats (Laasfeld). AJALUGU Traditsiooniliselt väidetakse, et keskaegses Inglismaal leidis karjus tormiga maha langenud puu, mille juured olid koos hallikas-musta massiga. Et leitud mass on grafiit, kristaliseeritud süsinik, tõestati Rootsi keemiku Carl Wilhelm Scheele poolt 1778. aastal. Nimi „grafiit“ tuleneb Kreeka keelsest sõnast „kirjutama“
varustavad nendega teisi elusorganisme. Elusorganismide hingamisel vabaneb uuesti CO2. CO2 sisaldus õhus on viimastel aastakümnetel hakanud kütuste massilise põletamise tõttu vähehaaval suurenema. Kasvuhooneefekti, mis on seotud CO2 sisalduse tõusuga, ja sellega kaasnevaid ohte käsit- leme atmosfääri saastumise juures (lk 104). 34 V. SÜSINIK. SÜSINIKUÜHENDID 14.2. Teemant ja grafiit kui süsiniku allotroopsed teisendid Vaatleme, milliste puhaste lihtainetena allotroopsete teisenditena võib süsinik esineda. Allotroopsed teisendid erinevad üksteisest ainult aatomite paigutuse (struktuuri) või molekulis olevate aatomite arvu, mitte elementkoostise poolest
väliselektronkihis on tavaliselt 4-8 elektroni. Aga miks erinevad mittemetallid metallidest? · Peamine põhjus on nende ehitus, kus kõik aatomid on omavahel ühendatud (ei jää sellist vaba ruumi nagu metalli kristallis, kus elektronid saaksid vabalt liikuda). Mis siis iseloomustab mittemetalle? · Nende ehitusest tulenevalt ükski mittemetall ei ole hea elektri- ega soojusjuht (välja arvatud süsiniku allotroop grafiit). Sellest tulenevalt koosnevad elektri- ja soojusisolatsiooni materjalid mittemetallidest. Lisa! · Kui metallid olid enamasti tahked ained, siis mittemetallid on enamasti gaasid (hapnik, vesinik, lämmastik, fluor, heelium jne) või ka vedelikud (broom) ja tahked ained (väävel, süsinik, räni, jood jne). · Kuigi mittemetallilisi elemente on võrreldes metallidega vähe, on nende omadused väga erinevad ja üldistada on raske
Erineva värvusega Ei juhi elektrit Lihtaines on aatomite vahel kovalentsed sidemed Molekulaarsed-koosnevad molekulidest Mittemolekulaarsed-polümeerse ehitusega ained Väävel Grafiit Molekulaarsed mittemetallid Tavatingimustes gaasilises olekus-H,N,F ,Cl Mida suuremad on molekulide mõõtmed,seda tugevamad on molekulidevahelised tõmbejõud ja seda kõrgem on ainete sulamistemperatuur. Eriti suur on aatomiraadiuse kasvu mõju halogeenide lihtainete korral Mittemolekulaarsed mittemetallid Polümeersed, ei koosne üksikmolekulidest Koosnevad suurest hulgast omavahel kovalentsete sidemega seotud aatomitest-kristalsed ained, mille kristallvõre tsentrites asuvad aatomid
C<4.3% C>4.3% C=4.3% Terased Malmid Malmide kirjeldus: Liblegrafiitmalm: Iseloomulikud omadused: Malmi mehaanilised omadused olenevad suurel määral grafiidiosakeste kujust ja mõõtmetest mida väiksemad nad on, seda paremad on mehaanilised omadused. Liblejas grafiit vähendab malmi tõmbetugevust ning eriti plastsust. See-eest sõltuvad survetugevus ja kõvadus peamiselt metalse põhimassi struktuurist. Saamis viis: Tavalisel kristalliseerumisel on tekkinud grafiit liblejas Kasutusala: Mootori plokid, pumba korpused, elektri kastid Keragrafiitmalm: Iseloomulikud omadused: Kerajas grafiit nõrgestab metalset põhimassi tunduvalt vähem kui pesaline või
ssiniku hend ssinikdioksiid. Allotroopia on keemilise elemendi esinemine mitme lihtainena.Allotroobid on puhtad lihtained. Allotroobid erinevad ksteisest aatomite paigutuse (struktuuri) vi molekulis olevate aatomite arvu poolest.Allotroobid koosnevad samast elemendist. Teemant- keemiliselt psiv,ilus,haruldane,ei juhi elektrit,sulab,kva.Briljant-lihvitud teemant.Teemant ei juhi elektrit sest tema stuktuuris ei ole vabu vliskihi elektrone. Teemanti kasutusalad-vriskivid,kivimipuurid,klaasinoad. Grafiit-pehme,hea elektrijuht,hallikasmust,lbipaistmatu,rasksulav. Tehakse nusid ja pliiatsisdamikke. Ssi on peeneteraline grafiit.Stt tekib orgaaniliste ainete nt puidu kuumutamisel. ssi on vga poorne,imeb sisse kik mrgid.Stt kasutatakse lahustes lauhustunud ainete eraldamiseks,respiraatorid,gaasimaskid. Koks on ssi,mis saadakse kivisest. Tahm on plemiselt saadav peen setolm. Ssinikoksiid tekib ssiniku ja ssinikuhendite plemisel hapniku puudusel(vrvitu,lhnatu,mrgine,ei reageeri veega)
rohkem kui 400 miljonit GNEISS aastat tagasi. Lubjakivi moondub: Settekivimid MARMOR sisaldavad kivistisi Liivakivi moondub: ehk fossiile - taimede KVARTSIIT ja loomade kivistunud Kivisüsi moondub: jäänuseid. GRAFIIT GRANIIT, BASALT, LUBJAKIVI e PAEKIVI, GNEISS, MARMOR, RABAKIVI, VULKAANILINE LIIVAKIVI, KRIIT, KVARTSIIT, GRAFIIT KLAAS e OBSIDIAAN, PÕLEVKIVI, KIVISÜSI, VULKAANILINE TUFF, PRUUNSÜSI, PIMSS DIKTÜONEEMAKILT e GRAPTOLIITARGILLIIT, FOSFORIIT, DOLOKIVI e DOLOMIIT, SINISAVI NB! Tabelis on alla joonitud Eestis paljanduvad kivimid
Poorsus (ei tohi ületada 25%) määrab selliste materjalide omadused ja kasutusala. Materjale poorsusega 16...25% kasutatakse väikestel, poorsusega 10... 15% kergetel, poorsusega 2...9% keskmistel ning poorsusega <2% suurtel koormustel. Enimkasutatavad on raua baasil pulbermaterjalid pulberterased. Pulberlaagrimaterjalid e. pulberantifriktsioonmaterjalid on väikese hõõrdeteguriga poorsed materjalid. Poorid on täidetud vedelate (õlid) või tahkete (grafiit, molübdeensulfiid MoS2 jms.) määretega. Tuntuimad selle grupi materjalid on raud-grafiit, raud-vask, raud-vask- grafiit jt. Pulberhõõrdmaterjalid e. pulberfriktsioonmaterjalid on suure hõõrdeteguriga materjalid kasutamiseks pidurdus- ja sidurdusseadmetes. Sellised, keerulise koostisega komposiidid sisaldavad lisaks metalsele tugevust tagavale põhimaterjalile (Cu, Fe, Ni) tahkeid määrdeid (grafiit, Pb, Sn jt.) ning suurt hõõrdetegurit tagavaid komponente (Al2O3, SiC, SiO2 jt.)
Keemia KT Mittemetallid 1. Mõisted Allotroop – sama aine erinevad struktuurid (nt teemant ja grafiit) 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
püsivaid kovalentseid sidemeid. Kuna erinevate kombinatsioonide arv on tohutu, on süsinikuühendeid oluliselt rohkem kui kõiki teisi ühendeid kokku. Süsinikuühendid on eluslooduse aluseks ja nende uurimisega tegeleb orgaaniline keemia. Kuigi süsinik ei kuulu levinumate elementide hulka maakoores ( ta moodustab u. 0,1 % maakoore massist) on ta eluslooduse põhiline koostiselement. Süsinik võib moodustada mitmeid erineva ehitusega allotroopseid teisendeid.Tuntumad nendest on teemant ja grafiit. Teemant on korrapärase ehitusega ja ta on kõige kõvem lihtaine. Teemantnuge,-puure jt. tööriistu kasutatakse mitmesuguste kõvade ainete töötlemisel ( klaasi lõikamisel ). Läbipaistvad suured teemandikristallid on hinnalised vääriskivid. Lihvitud teemante kutsutakse briljantideks. Grafiit on tumehall, metallidele iseloomuliku läikega kristalne aine. Ta on üsna pehme ja muutub lõhenedes kihtidideks. Selle omaduse tõttu kasutatakse grafiiti pliiatsi südamike
Süsinik Füüsikalised omadused: Süsinikul on kolm allotroopset(nähtus, kus samal keemilisel elemendil on mitu lihtainet) teisendit: teemant, grafiit, fullereen. Teemant: värvitu, lõhnatu, lahustumatu, halb elektrijuht, hea soojusjuht, kõige kõvem looduslik mineraal, sulamistemperatuur üle 4000kraadi Grafiit: hallikas-must, lõhnatu, poleeritav, rasvase pinnaga, sulamistemperatuur 3750kraadi, elektri pooljuht, halb soojusjuht, kihilise ehitusega Fullereen: C60 molekulaarteisend, must pulber mis leiti tahmas, ei juhi elektrit. Keemilised omadused: *Põleb C+O2 > CO2 süsihappegaas 2C+O2 > 2CO vingugaas *Reageerib metallioksiidiga CuO+C > Cu+CO *Reageerib vesinikuga C+2H2 > CH4 *H2O-aur C+H2O > CO+H2 Kasutamine: *Teemantit: ehtetööstuses ja tehnoloogias, lõiketeradel *Sütt: kütusena
1. Süsiniku tähis. 2. Süsiniku asukoht tabelis, kas metall või mittemetall. 3. Süsiniku elektronskeem, mitu e'd on väliskihis? 4. Mitu kovalentset sidet süsiniku aaton tavaliselt moodustab? 5. Tähtsamad maakoores leiduvad süsinikuühendid(4). 6. Tähtsamad õhus leiduvad süsinikuühendid(2). 7. Süsiniku allotroopsed teisendid(2). 8. Miks teemant on palju kõvem, kui grafiit? 9. Miks grafiit juhib elektrit? 10. Kas metaan, süsinikoksiid ja süsinikdioksiid põlevad? Valemid. 11. Põlemise lõpp-produktid(2)? 12. Milline süsinikuühend on väga mürgine? 13. Millistest aatomistest koosnevad süsinvesinike molekulid? 14. Millised sidemed esinevad alkaanide molekulides? 15. Kirjuta etaani, propaani, metaani ja butaani valemid ning struktuurivalemid. 16. Millistest alkaanidest koosnevad maagaas ja nafta? 17. Nimeta tähtsamad naftasaadused? 18
Milline on perliidi suhteline kogus (%) selle terase struktuuris? : a. 0 % b. 25 % c. 50 % d. 75 % e. 100 % 15 Mis on malm? : 1. Raua ja süsiniku keemiline ühend 2. Raua ja süsiniku sulam (süsiniku sisaldus alla 2.14%) 3. Raua ja süsiniku sulam (süsinikusisaldus üle 2.14 %) 4. Süsiniku tardlahus rauas 5. Raua ajalooline nimetus 16 Millised faasid kuuluvad valgemalmi struktuuri toatemperatuuril? : 1. grafiit 2. perliit 3. austeniit 4. tsementiit 5. ferriit 6. ledeburiit 17 Millised on hallmalmi struktuuriosad? : 1. ledeburiit 2. austeniit 3. ferriit 4. grafiit 5. tsementiit 6. perliit 18 Mille järgi otsutatakse, kas tegemist on hall-, temper- või keragrafiitmalmiga? : 1. malmi maksumus 2. eelkõige struktuuris oleva grafiidi kuju järgi 3. malmi keemiline koostis (süsinikusisaldus) määrab alati malmi tüübi
Värvus värvitu, valge, hall, kollane, sinakas, must Tihedus (g/cm³) 3,50...3,53 Kõvadus 10 (etalonmineraal) Lõhenevus täiuslik Süngoonia kuubiline Punktigrupp kuubiline heksoktaeedriline Kriips värvitu Murdepind karpjas Läige teemandi Grafiit/Graphite Koostis / struktuur Keemilise elemendi süsiniku (Carbon, C) allotroopne vorm. Koosneb tasanditest, milles süsiniku aatomid on seotud tugevate kovalentsete sidemetega, moodustades korrapärastest kuusnurkadest koosneva struktuuri. Üks taoline kvaasilõpmatu tasand kannab grafeeni nimetust. Naabertasandite vahel on aga ainult nõrk van der Waalsi interaktsioon, see annab grafiidile tugevalt anisotroopsed omadused. Grafiidi kristallvõre on heksagonaalse sümmeetriaga. Nn
Score: 5/5 Küsimus 3 (5 points) Valgemalmis esinevad järgmised faasid: Student Response: Õppija Vastuse variandid vastus a. Tsementiit b. Ferriit c. Perliit d. Ledeburiit e. Grafiit Score: 0/5 Küsimus 4 (5 points) Grafiitmalmis võivad esineda järgmised faasid: Student Response: Õppija Vastuse variandid vastus a. Tsementiit b. Ferriit c. Perliit d. Ledeburiit e. Grafiit Score: 5/5
ühendid, orgaanilised ained ) Molekulide sees on aatomid omavahel seotud kovalentsete sidemete abil Molekulvõre kristallvõre, mis koosneb omavahel suhteliselt nõrgalt seotud molekulidest. Mittemolekulaarsed ained koosnevad väga suurest hulgast aatomitest või ioonidest, mis on omavahel seotud keemiliste sidemetega. ( soolad, leelised, ioonsed oksiidid, metallid ) Kovalentsete sidemetega mittemolekulaarsed ained (teemant, kvarts, grafiit, punane fosfor, räni). Aatomvõre kristallvõre, mille keskmetes paiknevad kovalentsete sidemetega seotud aatomid. Tahketes ainetes ja vedelikes seovad molekule suhteliselt nõrgad füüsikalised tõmbejõud nn molekulidevahelised jõud Grafiit Teemant Must ( hall ) Läbipaistev ( Hall )
Graafika- jal. väljendusvõimaluste esiletoomine.Graafika- jal. väljendusvõimaluste esiletoomine.Graafika- kristjan raud(sümbolism+juugend;süsi),Günther kristjan raud(sümbolism+juugend;süsi),Günther kristjan raud(sümbolism+juugend;süsi),Günther kristjan raud(sümbolism+juugend;süsi),Günther kristjan raud(sümbolism+juugend;süsi),Günther kristjan raud(sümbolism+juugend;süsi),Günther Reindorf(grafiit, süsi), Nikolai Triik (süsi, ekspres- Reindorf(grafiit, süsi), Nikolai Triik (süsi, ekspres- Reindorf(grafiit, süsi), Nikolai Triik (süsi, ekspres- Reindorf(grafiit, süsi), Nikolai Triik (süsi, ekspres- Reindorf(grafiit, süsi), Nikolai Triik (süsi, ekspres- Reindorf(grafiit, süsi), Nikolai Triik (süsi, ekspres- siivsus). Maal-kristjan raud "puhkus rännakul", kale- siivsus). Maal-kristjan raud "puhkus rännakul", kale- siivsus)
sidemete koostises. Sellepärast ei juhi teemant elektrit. Teemandi ülisuure kõvaduse tõttu kasutatakse kõik väiksemad vääriskivideks kõlbmatud teemandid kivimipuuride, lõiketerade, klaasinugade, lihvimispulbrite jt töövahendite valmistamiseks, millega saab töödelda väga kõvu kivimeid ja metalle. Grafiiti leidub looduses märksa rohkem kui teemanti. Ta on hallikasmust ja läbipaistmatu, väga rasksulav, kuid üsna pehme. Grafiit lõheneb väga kergesti õhukesteks lehekesteks ning jätab karedale pinnale tumeda jälje, mis koosneb väikestest grafiidiliblekestest. Erinevalt teemandist ja paljudest teistest mittemetallidest juhib grafiit elektrit, sellepärast peaks tema struktuuris leiduma vabu elektrone (tuleta meelde metallide elektrijuhtivust). Õhu käes kõrgel temperatuuril põleb grafiit nagu teemantki CO2-ks. Mittetäielikul põlemisel saadavat peent söetolmu (tahma) kasutatakse musta värvi valmistamiseks
SÜSINIK. C · Universumis levimuselt 4. kohal · Maal levimuselt 12. kohal, leidudes peamiselt lihtainena grafiidi ja teemandi kujul · Mineraalide koostises karbonaatide näol, nt lubjakivi CaCO3, dolomiit CaMg(CO3)2 · Oluline element kütustes, nt maagaasis CH 4 · Kõikide orgaaniliste ühendite koostises · Kaks stabiilset isotoopi - 12C ning 13C Süsinik Sulamistemp. 3800°C, sublim.temp. 4830°C Esineb väga paljude allotroopidena: ·Grafiit - kristalne, heksagonaalse struktuuriga, pehme, tumehall, määriv, vastupidav kuumusele, hea soojus- ja elektrijuht. ·Grafeen grafiidi üksik kiht, väga vastupidav ja hea elektrijuht Süsinik · Teemant kristalne (oktaeedriline, kuubline, tetraeedriline), värvuseta, ülitugev, väga suure mur- dumisnäitajaga, ülihea soojusjuht · Karbüün (-CC-CC- või CCC) · Sfäärilised või torukujulised fullereenid (5-7 lülilised tsüklid). Süsiniknanotoru Süsinik
aine (broom). On madala sulamistemperatuuriga pehmeid aineid, aga ka väga kõrge sulamis-temperatuuriga ülimalt tugevaid ja vastupidavaid aineid (teemant). Mittemetallide värvused võivad olla väga erinevad (S-kollane, C-must). Mittemetallid võivad looduses esineda mitmete allotroopidena. Allotroopia – keemilise elemendi esinemine mitme lihtainena. Näiteks: süsinik – teemant, grafiit. Allotroobid võivad üksteisest erineda: 1) aatomite arvu poolest (O, O2, O3), 2) molekulide paigutuse poolest kristallis (väävli erinevad allotroobid), 3) struktuuri poolest (süsiniku allotroobid grafiit ja teemant). Enamik mittemetalle on väga halvad elektri- ja soojusjuhid. Mittemetallide aatomid on metalli aatomitega võrreldes suhteliselt väikesed => aatom hoiab elektrone tugevalt kinni (suurem elektronegatiivsus võrreldes
Maakoore vanus Kuni 4 miljardit aastat, Kuni 180 milj. aastat, vanem noorem Maakoore tihedus 2,7 , kergem 3,0 , raskem Kivimikihid Settekivimid, graniit, basalt Settekivimid, basalt Kivimite ringe ( lk76) Mineraal- on kindla keemilise koostise ja enamasti kristallilise struktuuriga looduslikult esinevad anorgaanilised tahked ained. n. grafiit, teemant, kvarts, päevakivi, Kivimid- maakoort moodustavad mineraalide kogumid. Mõned kivimid, nagu kvartsiit ( puhta kvartsi massid) ja marmor (puhta kaltsiidi massid) koosnevad põhiliselt ühest mineraalist. Enamik kivimeid koosneb siiski mitmest mineraalist. Maak- kivim, mineraal pakub majandusliku huvi. n. teemant (ehted), grafiit ( tiigel, harilik jne ), marmor , lubjakivi jne. Moondekivimid, tardkivimid ja settekivimid Moondekivimid e Tardkivimid e
1.Mis on allotroopia, allotroobid? Nimeta 4 süsiniku allotroopi. Allotroopsed allotroobid on lihtained. Grafiit, teemant , karbüün, fullereenid. 2. Osata võrrelda süsiniku allotroopide ehitust (struktuuri) ning teemanti ja grafiidi omadusi. Teemant - ei juhi elektrit, saab lõigata klaasi, keemiliselt püsiv mineraal, tekib süsiniku teistest vormidest, tekib üli suure rõhu ja kerge temperatuuri toimel, erakordselt suur murdumisnäitaja . Grafiit hallikasmust ja läbipaistmatu, üsna pehme, juhib elektrit , struktuuris leidub vabu elektrone, põleb õhu käes kõrgel temperatuuril. 3. Nimeta vähemalt 2 põhjust, miks on süsinikühendeid palju rohkem kui teiste elementide ühendeid? 1) Kuna süsiniku aatomil võib olla kuni 4 sidet erinevalt teiste elementide aatomitest, annab see võimaluse arvukateks kombinatsioonideks.
Teemant: värvuseta; väga kõva; sulamistemperatuur3500C; ei juhi elektrit; juhib hästi soojust. Ehitus: teemantis on kõik süsinikuaatomid üksteisest võrdsel kaugusel. Süsinikuaatomid paiknevad tetraeedriliselt. Miks teemat elektrit ei juhi: sest puuduvad vabad elektronid (kõik süsiniku aatomid on seotud 4 ühekordse kovalentse sidemega) Kasutamine:kõvadust nõudvate töövahendite valmistamiseks; lihvimiseks; ehete valmistamiseks. Grafiit: hallikasmust; läbipaistmatu; katsudes tundub rasvane; väga pehme; sulamistemperatuur 3700C; juhib elektrivoolu; juhib soojust teemantist halvemini. Struktuur: on kihilise ehitusega; süsiniku aaromid –asuvad kihtides, paiknevad kihtides korrapäraste kuusnurkadena; kihtide vahel mõjuvad nõrgad molekulide vahelised jõud; grafiidis on vabad elektronid mis põhjustavad elektrijuhitavuse. Kasutamine: valmistatakase: elektroode, kontakte, metallise sulatustiigleid, pliiatsisüdamikke.
Mark 2,00 out of 2,00 Question text Mis on malm? Vali üks: 1. Süsiniku tardlahus rauas 2. Raua ja süsiniku keemiline ühend 3. Raua ja süsiniku sulam (süsiniku sisaldus alla 2.14%) 4. Raua ja süsiniku sulam (süsinikusisaldus üle 2.14 %) 5. Raua ajalooline nimetus Question 16 Partially correct Mark 0,50 out of 2,00 Question text Millised faasid kuuluvad valgemalmi struktuuri toatemperatuuril? Vali üks või enam: 1. austeniit 2. perliit 3. grafiit 4. tsementiit 5. ledeburiit 6. ferriit Question 17 Partially correct Mark 1,33 out of 2,00 Question text Millised on hallmalmi struktuuriosad? Vali üks või enam: 1. grafiit 2. austeniit 3. tsementiit 4. ledeburiit 5. perliit 6. ferriit Question 18 Correct Mark 4,00 out of 4,00 Question text Mille järgi otsutatakse, kas tegemist on hall-, temper- või keragrafiitmalmiga? Vali üks: 1
Sissejuhatus teemasse: Orgaaniline keemia ja süsinik Antud kontrolltöö raames peab õpilane mõistma, mis on orgaaniline keemia ja mis on süsiniku roll orgaanilises keemias. Omakorda selleks, et saada aru süsiniku rollist, on vaja mõista millised süsinikuühendid on orgaanilised ning millised on anorgaanilised. Süsinik esineb lihtainena näiteks teemanti või grafiidina. Teemant ja grafiit on anorgaanilised süsinikuühendid ja koosnevad ainult süsinikust. Teemanti ja grafiidi erinevus seisneb nende ehituses. Teemanti ja grafiidi ehituste erinevus väljendub nende omadustes - nad on hästi vastandlikud (vaata täpsemaid omadusi vihikust ja töövihikust). Seda nähtust, kus üks element esineb puhtal kujul erinevates vormides, nimetame allotroopiaks. Süsiniku puhul on teemant ja grafiit allotroobid. Kas süsinikul on veel allotroope
olekust, ei sõltu protsessi kulgemise viisist ega vaheetappidest termokeemiline võrrand – reaktsioonivõrrand, mis sisaldab reaktsiooni soojusefekti väärtust H0reaktsioon ΔHºreaktsioon= ΔH1º + ΔH2º + ΔH3º + ... ______________________________________________________________________________________________ nt: Leiame propaani C3H8 sünteesireaktsiooni entalpia: 3 C (grafiit) + 4 H 2 (g) → C3H8 (g), kui meil on teada järgmiste reaktsioonide standardsed reaktsioonientalpiad: C3H8 (g) + 5 O2 (g) → 3 CO2 (g) + 4 H2O (v) ΔH1º=-2220 kJ C (grafiit) + O2 (g) → CO2 (g) ΔH2º=-394 kJ 2 H2 (g) + O2 (g) → 2 H2O (v) ΔH3º=-572 kJ Lahendus: Kombineerides neid reaktsioone saame, et C3H8 sünteesireaktsiooni saab avaldada kujul –(1. reaktsioon) + 3(2. reaktsioon) + 2 (3
Küsimuse tekst Vormi kuivatamine... Vali üks: a. vähendab vormi tugevust ja tõstab gaailäbilaskvust b. tõstab vormi tugevust ja vähendab gaasiläbilaskvust c. vähendab vormi tugevust ja gaasiläbilaskvust d. omadusi ei mõjuta e. tõstab vormi tugevust ja gaasiläbilaskvust Küsimus 6 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Vormisegu põhikomponentideks on: Vali üks: a. savi, liiv, vesi b. liiv, saepuru, vesi c. liiv, grafiit, vesi d. talgipulber, liiv, vesi Küsimus 7 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Vormisegu plastsuse all peetakse silmas: Vali üks: a. omadus plastselt puruneda survekatse tulemusena b. võime vastu pidada välisjõududele c. omadus kopeerida ja säilitada mudeli kuju Küsimus 8 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Vormisegu sideaineks on: Vali üks: a. saepuru b. talgipulber c
(Br2). Kõvadus- kõvadus sõltub ehitusest. Molekulaarsed mittemetallid on kas gaasilised( H2, O2 , N2 ,F2 , Cl2, He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) või tahke ainena pehmed ja haprad (P, S, As, Te, At, Se, I2 ). Mittemolekulaarsed (C, Si ,B) mittemetallid koosnevad aatomvõrega kristallidest ning need on suure kõvadusega ja kõrge sulamistemperatuuriga. Elektrijuhtivus- mittemetallid on erinevalt metallidest isolaatorid( ei juhi) või pooljuhid. Erandiks on jood ja grafiit( süsinik). Samuti juhivad nad halvasti soojust. Värvus- mittemetallid on erineva värvusega ja neil puudub läige Allotroopia Allotroopia on nähtus, kus üks keemiline element esineb mitme erineva lihtainena. Allotroopia esineb peaaegu kõikide mittemetallide puhul ja on tingitud kahest põhjusest. 1. Molekulis on erinev aatomite arv: Harilik hapnik- O2 Osoon- O3 Monohapnik- O 7 2. Erinev kristallstruktuur:
Keemilised ja füüsikalised omadused (ka reaktsioonid!). Nende ühendid ja nende kasutamine igapäevaelus. 9. Vesinik. Kasutamine igapäevaelus. Keemilised ja füüsikalised omadused (ka reaktsioonid!). Selle ühendid ja kasutamine igapäevaelus. 10. V A rühma elemendid. Nende kasutamine igapäevaelus. Keemilised ja füüsikalised omadused (ka reaktsioonid!). Nende ühendid ja nende kasutamine igapäevaelus. 11. Võrdle grafiiti ja teemantit. Ära aja segamini, grafiit ja graniit on erinevad asjad! 12. Võrdle CO2 ja CO. 13. Peab oskama erinevate keemiliste elementide elektronvalemi koostamist ja sellest lähtuvalt selgitama, miks on erinevates ühendites just sellised keemilise elemendi oksüdatsiooniastmed. 14. Lahuse %-lise koostise ülesanne. 15. Metallide üldomadused 16. Metallide reageerimine mittemetallidega Metall+hapnik Metall+mittemetall 17. Metallide reageerimine happega 18. Metallide reageerimine alustega (amfoteersed metallid, mis need on?) 19
on kaltsiumkarbonaat CaCO3, ja dolomiit, mis on kaltsiumkarbonaadi ja magneesiumkarbonaadi kaksiksool CaCO3 MgCO3. Kaltsiumkarbonaati sisaldavad kriit, marmor, luud, munakoored, teokarbid, pärlid. Kasvuhooneefekti põhjustav süsinikdioksiid on süsinikuühendite põlemise üks produktidest. Kõik elusorganismid sisaldavad väga erinevaid süsinikuühendeid, mida nimetatakse orgaanilisteks ühenditeks. Süsiniku allotroopsed teisendid teemant ja grafiit on väga erinevate omadustega. Põhjus on süsiniku aatomite erineval paiknemisel ainete kristallides. Süsiniku keemilised omadused Põleb sõltuvalt hapniku hulgast, tekib kas vingugaas või süsihappegaas. C + O2 = CO2 või 2C + O2 = 2CO. Reageerib metallioksiididega Fe2O + 3C = 2Fe + 3CO. Reageerib vesinikuga C + 2H2 = CH4 (soogaas). Reageerib veeauruga C + H2O => CO + H2 ja nool ülesse (veegaas) 1
ALEOROLIIT AMFIBOLIIT ARGILIIT ASBESTITRIIP GRAFIIT KALKOPÜRIIT KAOLINIITSAVI KLORIIT MALAHIIT OOBULUS LIIVAKIVI MIGMATIIT SVALERIIT
· Keemilised omadused põleb, reag. Mittemetallidega. · Tähtsamad ühendid + kasutamine i. H2O2 - vesinikperoksiid 5. Kas vesinik on keemilistes reaktsioonides oksüdeerija või redutseerija? Põhjenda. Oska kirjutada vastavat näitevõrrandit. 6. Tetreelid : · Aatomi ehitus välisel elekronkihil on 4 elektroni. ...s2 ...p2 · Süsiniku allotroopsed teisendid : i. Looduslikud 1. Grafiit C 2. Teemant C ii. Tehislikud 1. Fullereen 2. karbüün · Füüsikalised omadused lähtuvalt, kas grafiit või teemant. Täiesti erinevad. · Keemilised omadused reag. Metallidega, vesinikuga ja põleb. · Tähtsamad ühendid + kasutamine i. CH4 maagaas küte ii. CO vingugaa, süsinikoksiid küttegaas
Väiksem osa karbonaate on lahustunud kujul looduslikes vetes, näiteks kaltsiumvesinikkarbonaat Ca(HCO3)2. Atmosfääris on peamine süsinikuühend süsinikdioksiid CO2, mida leidub seal pisut üle 0,03%. Osa CO2 on ka lahustunud vees. Süsinik on looduses pidevas ringluses. Minnes ühe ühendi koostisest teise ühendi koostisse, muudab ta oma asukohta looduses ja oksüdatsiooniastet. Lihtaine ja liitainena Lihtainena esineb: teemandi, süsi, grafiit kujul. Liitainena esineb: kõik orgaanilised ained, nt etanool (CH3CH2OH), äädikhape (CH3COOH), sipelghape ehk metanool (HCOOH), butaan (C4H10). Ja mõned mitteorgaanilised ained nt nafta, marmor (CaMg (CO3)2 ), paekivi(CaCO3). Allotroobid Süsinikul on mitmeid allotroopseid vorme. Tavatingimustes on neist tuntuimad graniit, tahm ja teemant. Kunstlikult saadud vormideks on grafeen, süsinik nanotorud, karbüünid ja fullereenid. Allotroopsed teisendid erinevad
· Relvaõlid · Pindaktiivsed õlid · Pneumoõlid · Ketiõlid · Eriõlid Konsistentsed ehk määrded · Üldmäärded · Raudtee määrded · Kuumuskindlad määrded · Erimäärded · Külmumisvastased ühendid Tahked · Metallid (vask, nikkel, plii, tina, indium, kuld) · Grafiit · MoS2 · PTFE ehk teflon Gaasilised · Õhk · Muud gaasid Dünaamilised · Suured kiirused · Väikesed koormused · Kõrge täpsus Staatilised · Väiksemad kiirused · Suuremad koormused · Madalam täpsus
graniidid, korund, smirgel ja teemant. Tehisabrasiivid on: sünteetiline korund, karborund, tehisteemant ning boornitriit.1 Märgistus Abrasiividele märgitakse peale selle tugevus ning kus ja kuidas seda kasutatakse. Omadused Abrasiivide tähtsaim omadus on kõvadus, mida mõõdetakse Mohsi skaala järgi. Abrasiiv on teraline materjal, seega abrasiivi vastupidavuse määrab tera tugevuse. Tera tugevus sõltub omakorda tera kujust, suurusest ning materjalist.1 Grafiit on süsiniku stabiilseim vorm. Kuumutamisel grafiit reageerib hapnikuga.4 Grafiit on üks tuntumaid pigmente ning seda kasutatakse ka määrdena.1 10 KASUTATUD KIRJANDUS 1. http://www.autokutse.org/failidekaust/Materjaliopetus.pdf (15.09.15) 2. http://www.eava.ee/opiobjektid/mto/aerokytus/54_mrdelide_phiomadused.html (22.09.15) 3. https://et.wikipedia.org/wiki/Alumiinium#M.C3.B5ned_alumiiniumisulamid (15.09.15) 4. https://et
annaabi.ee 
