Tänapäeval on juba välja töötatud sellised nanotehnoloogilised asjad nagu määrdumiskindlad püksid, päevituskreemid, süsiniku nanotorukestega tugevdatud tennisereketid, sampoon koos juuksepalsamiga kaks ühes, ja mõned ravimid, mida organism transpordib täpselt õigesse kohta kus ravi hakkab toimima. Algse tulevikupilti nanotehnoloogiast sõnastas Eric Drexler 1986. aastal. Ta kujutab nanomõõtmelisi masinaid mis suudavad töötada aatomilise täpsusega. Masinad on mehaanilised, mis koosnevad erinevatest hammasratastest, kolvidest ja teistest liikuvatest osadest. Tänaseks on teadlased loobunud edasi arendama mehaanilisi nanomasinaid, kuna neile masinatele mõjuksid vedelikes Browni liikumise tõtttu liialt suured jõud ning pinnajõu tõttu nad kleepuksid koheselt esimese materjali külge. Teine teooria, mille Drexler sõnastas oli bioloogilised nanomasinad. See tähendab et
Keemilistes reaktsioonides moodustavad nad teiste mittemetallidega tavaliselt kovalentse sideme, metallidega tavaliselt ioonilise sideme. Väävel on üks esimesi mittemetalle, mida inimene kasutama ja tundma on õppinud. 2. Väävel 2.1 Väävli leidumine looduses Looduses esineb väävel nii ehedal kujul kui ka ühendites. Ühendites esineb väävel enamasti sulfiididena (FeS2, püriit) või sulfaatidena (CaSO4ˑ2H2O, kips). Lihtainena esineb väävel peamiselt kaheksa-aatomilise molekulina ehk rombilise väävlina- S8. Kuna väävlit leidub looduses lihtainena, siis toodetaksegi väävlit peamiselt maa seest sula väävli väljapumpamise teel. 2.2 Väävli füüsikalised omadused kollane kristalne vees halvasti lahustuv halb elektri- ja soojusjuht rabe sulamistemperatuur on 119°C Temperatuurivahemikus 150–200 °C värvub väävel pruuniks ja muutub viskoossemaks. 2.3 Väävli keemilised omadused
kasvab entroopia. 7 Suletud süsteemis nt. isotermilises protsessis võib entroopia jääda samaks aga süsteemi entroopia vähenemine on võimalik ainult avatud süsteemides. Q S = 8 Entroopia muudu arvutamise valem: T m U = 3 2 RT 9 Ühe aatomilise ideaalse gaasi siseenergia: M m U = 5 2 RT 10 Kahe aatomilise ideaalse gaasi siseenergia: M 11 Siseenergia sõltub üldjuhul peale temperatuuri ka ruumalast. 12 Gaasi töö ja välisjõudude töö on seotud omavahel: A=-A'. 13 Termodünaamika esimene printsiip: U=Q+A.
kasvab entroopia. Suletud süsteemis nt. isotermilises protsessis võib entroopia jääda samaks aga süsteemi entroopia vähenemine on võimalik ainult avatud süsteemides. Q Entroopia muudu arvutamise valem: S T m Ühe aatomilise ideaalse gaasi siseenergia: U 3 2 RT M m Kahe aatomilise ideaalse gaasi siseenergia: U 5 2 RT M Siseenergia sõltub üldjuhul peale temperatuuri ka ruumalast. Gaasi töö ja välisjõudude töö on seotud omavahel: A=-A’. Termodünaamika esimene printsiip: U=Q+A.
Termodünaamika II printsiip: suletud süsteemis soojusliku protsessi tulemusena kasvab entroopia. Suletud süsteemis nt. isotermilises protsessis võib entroopia jääda samaks aga süsteemi entroopia vähenemine on võimalik ainult avatud süsteemides. Q Entroopia muudu arvutamise valem: S T m Ühe aatomilise ideaalse gaasi siseenergia: U 3 2 RT M m Kahe aatomilise ideaalse gaasi siseenergia: U 5 2 RT M Siseenergia sõltub üldjuhul peale temperatuuri ka ruumalast. Gaasi töö ja välisjõudude töö on seotud omavahel: A=-A'. Termodünaamika esimene printsiip: U=Q+A.
14) 2 2 kus z on gaasi moolide arv. B Energia jaotus vabadusastmete järgi Alapunktis A leidsime ideaalse gaasi osakese keskmine kineetiline energia (2.13) ja gaasi temperatuuri vahelise seose. Seos (2.13) kehtib tegelikult gaaside korral, mille molekulid koosnevad ühest aatomist. Lähem analüüs näitab, et iga võimaliku ruumisuuna kohta, mille sihis osake saab 1 liikuda, tuleb kineetiline energia kT . Kui vaatleme 1-aatomilise osakese liikumist 3- 2 mõõtmelises ruumis, siis on võimalikke vabadusastmeid i=3 - st 3 võimalikku (kulg)liikumissihti. Kui tegemist on 2-aatomilise molekuliga, siis lisaks kulgliikumise kolmele vabadusastmele tuleb arvestada molekuli võimaliku pöörlemisega. Kaheaatomiline molekul saab pöörelda kahes erinevas pöörlemistasandis, seega on pöördliikumise vabadusastmeid 2 ning vabadusastmeid kokku (kulgliikumine + pöördliikumine) on i=5
9.a. Jooniselt on näha aatomite paiknemine ja nende suhtelised asukohad üksteise suhtes. Joonisel 3.9b on aatomid esitatud kui deformeerimata sfäärid. RTK pakkimise korral keskne aatom on ümbritsetud 8 lähema naabriga, s.o. KA = 8. Kui esitame elementaar-raku deformeerimata sfääride kujul, nii, et on esitatud vaid aatomite antud elementaar-rakku kuuluvad osad, siis tulemuseks on elementar-rakk kujul 3.9c. RTK elementaar-rakk on ekvivalentne 2 aatomilise elementaarrakuga. Elementaarraku keskel asub üks terve aatom ja igasse elementaar-raku nurka on paigutunud kaheksandik sfäärist, mis teeb kokku teise aatomi. Seega summaarselt on 1 1() + 8 () = 2 8 aatomit elementaarrakus. Aatomid kontakteeruvad elementaarrakus üksteisega läbi kuubi diagonaali, (joonis 3.10), nii et elementaarse kuubilise raku külje pikkus a ja aatomraadius R
Alati olemas mingi osa osakesi, millel on piisav energia, et läbi viia keemilist reaktsiooni. Üleminekuoleku teooria Väidab, et reaktsiooni teel lähteainest produktideni esineb mingi hüpoteetiline olek, mis on maksimaalse energiaga kõige kõrgema energiaga olek reaktsiooni teel. Reaktsiooni tee on ka hüpoteetiline. Tee substraadist produktini võib olla sideme pikkuse muutus vms. Alumine graafik: 6 aatomilise tsükli kahe vormi üleminek, paattool (kaks konformatsiooni). Konformatsioon üks saab teiseks üle minna nii, et kovalentsed sidemed ei katke. (Konfiguratsioon ei saa üle minna ühest olekust teise ilma kovalentsete sidemete katkemiseta). Reaktsiooni tee on pm üks nurk. Vaheolek (pool- tool) on energeetiliselt kõige kõrgem. Algoleku energia on kõrgem kui lõppoleku energia üleminek on seega energeetiliselt soodne. Kui