Voog läbi külgpinna on null, sest: Järelikult koguvoog on ainult läbi kahe põhja S Vastavalt Gauss'i teoreemile. Elektriväljatugevus ei sõltu kaugusest lõpmatu laetud tasndi juures. See on homogeenne elektriväli. Iga reaalset pinda, ka kõverat, saab vaadelda homogeense välja allikana, kui vaatluspunkt valida piisaval kaugusel pinnast. 8. Kasutades joonist, tuletage seos elektriväljatugevuse ja potentsiaali vahel. 9. Elektridipool. Dipoolmoment. Elektridipooli käitumine homogeenses ja mittehomogeenses elektriväljas. Dipooli enda elektriväli on suhteliselt kergesti kirjeldatav. Dipooli muutuv elektriväli on ruumis leviva elektromagnetilise laine allikas. Dipoolina käitub iga raadioantenn. Dipoolina käituv aatom on footoni generaator. Vaatame homogeenset elektrivälja. Tekib jõumoment, mis pöörab dipoolmomendi elektrivälja sihiliseks
Selliseid molekule nimetatakse polaarseteks. . Kui poolusi on kaks, siis nimetatakse laengusüsteemi dipooliks. Näiteks vee molekul. Polaarsetes dielektrikutes on molekulid tavaliselt orienteeritud korrapäratult. Kui dielektrik asetada välisesse elektrivälja, muutub dielektrik polaarseks ja omandab dipoolmomendi. Elektriväli püüab dipoolmomente korrastada, s.t. elektrivälja mõjul muudavad molekulid oma asendit. Polariseerumise käigus elektriväli nõrgene. Dipoolmoment p on vektor, mille suurus on qd ja suund dipooli negatiivselt laengult positiivsele. Suhteline dielektriline läbitavus näitab, mitu korda on elektriväli antud aines nõrgem kui vaakumis. Tähis ε. (Suurust nimetatakse vaakumi dielektriliseks läbitavuseks ) Kui keskkonna dielektriline läbitavus ei sõltu pingest ega elektrivälja tugevusese, nimetatakse keskkonda lineaarseks. Homogeenne on keskkond, milles ε on dielektriku kõigis osades ühesugune Eriomadustega dielektrikud: 1
- + = x l [ D ] - Denye l - tsentritevaheline kaugus CREATED BY: Mihkel Sonn STUD. MED. I 13 MEDITSIINILINE KEEMIA keemiline side Dipoolmoment on vektoriaalne suurus, s.t. tema puhul on olulised nii väärtus kui ka suund. Mida suurem on sideme dipoolmoment, seda polaarsem on side. CREATED BY: Mihkel Sonn STUD. MED. I 14 MEDITSIINILINE KEEMIA keemiline side Kovalentsel sidemel on 2 piirjuhtu:
Kui suur on elektrivälja töö laengu liigutamisel mööda kinnist trajektoori? (Põhjendada) 16. Mida näitab elektrivälja potentsiaal? Näitab, kui palju tööd on vaja teha, et positiivne ühikuline laeng viia lõpmatusse. 17. Kuidas on seotud elektrivälja potentsiaal laengu liigutamisel tehtava tööga? – Elektrivälja potentsiaalide muutus on laengu liigutamisel tehtav töö 18. Kuidas on seotud elektrivälja potentsiaal elektrivälja tugevusega? - 19. Mis on dipool ja kuidas avaldub dipoolmoment? (Tähtede tähendused) – Dipool on laengute süsteem, mis koosneb kahest absoluutväärtuselt võrdeselt kuid vastasmärgilisest laengust. Dipoolmoment: P = q * l 20. Miks mõjub dipoolile elektriväljas jõumoment? (Põhjendada)? 21. Mida näitab dielektriline läbitavus? Millistes piirides saavad olla erinevate keskkondade dielektrilised läbitavused? Näitab, mitu korda on vaakumis elektriväli suurem kui antud aines. Vaakumis ja õhus on 1, ainetes on suurem kui 1. 22
kattumine toimub risti sideme tekke suunaga delokaliseerunud kovalentne -side – ühendab enam kui kahte aatomit, nt aromaatsed tuumad. 3) δ-side – ainult d-orbitaalide vahel, kattumine toimub neljas ruumiosas. sideme kordsus – kahe aatomi vaheliste kovalentsete sidemete arv sideme polaarsus – elektronpilve nihutus elektronedatiivsema elemendi aatomi poole. kovalentne side saab olla polaarne või mittepolaarne. sideme polaarsust iseloomustab dipoolmoment. sideme polariseeritavus – sideme polaarsuse muutus elektrivälja toimel mida suuremad on molekulide mõõtmed, seda kergemini on need polariseeritavad. katioonid ei ole eriti polariseeritavad, sest nende elektronid on tugevalt seotud. katioonidel on endal polariseeriv toime, see suureneb rühmas alt üles ja perioodis vasakult paremale molekuli polaarsus – määratud polaarsete sidemete dipoolmomentide summaga. et molekul oleks polaarne:
jaotunud (polaarsed molekulid). Mõlemal juhul on dielektriku summaarne elektriline moment võrdne nulliga. . Välise välja toimel dielektrik polariseerub. See tähendab, et dielektriku resulteeriv elektriline moment muutub nullist erinevaks. Mittepolaarse molekuli laenguid nihutatakse üksteise suhtes, ta muutub polaarseks ja omab dipoolmomenti. Polaarset pööratakse väljaga samasihiliseks ja deformeeritakse nii, et dipoolmoment samuti suureneb. Mõlemal juhul püüab väli asetada dipoolimomente korrapäraselt, väljasihiliseks. Soojusliikumine omakorda püüab korrapära ära kaotada. Polarisatsioon on seda tugevam, mida tugevam on väline väli . Tugevam väli suudab dipoole korrapäraselt asetada, s.t soojuslikule liikumisele ebakorrapärale- vastu seista. Polarisatsiooni tugevust iseloomustatakse aine ruumiühiku dipoolmomendiga seda nim dielektriku polarisatsioonivektoriks ehk polarisatsiooniks. Antud
kooseneb + tuumast ja - elektronkattest--osakesed käituvad erinevalt--elektronkate liigub ühele poole, tuum teisele poole.tuum saab reageerida üksnes elektronide keskmisele tõmbejõule- tegemist nag 2 erineva laenguga q=n*e; -q=n*(-e) , mis paiknevad teineteisest kaugusel l, sellist võrdsete erinimeliste laengute süst-i nim elektriliseks kakspoolsuseks(elektriline dipool)--neutraalne aatom või molekul muutub elektrivälja asetatavaks elektriliseks dipooliks l*q=p- dipoolmoment- see on tingitud elektronkatte nihkumisest tuuma suhtes ja on võrdeline väljatugevusega p=d*E .. d nim molekulide elektronpolariseerituseks. mida suurem on välise väljatugevuse E, seda suurem on ka molekuli elektronpolariseeritus. piirjuhul on kõigil molekulidel dipoolmomendi vektorid samasuunalised välise elektrivälja vektoriga. sellist dipooli ,mis paigutub kergesti välise välja suunas, nim pehmeks dipooliks kuna nihke suurus l sõltub välise välja tugevusest
Stereoisomeerid jaotatakse geomeetrilisteks ja optilisteks. Mille poolest erinevad cis- ja trans-isomeerid? kas kaks konkreetsed aatomit või aatomitegruppi on üksteise kõrval (cis) või molekuli vastandotstes.(trans) Milliseid ühendeid nimetatakse kiraalseteks ehk optiliselt aktiivseteks? Ühendeid ja ioone, mis oma peegelpildiga ei kattu Milliste füüsikaliste omaduste poolest võivad isomeerid teineteisest erineda? sulamistemp, värvus, dipoolmoment · Millistesse kolme suuremasse rühma jaotatakse organismis leiduvad keemilised elemendid? Makroelemendid, Mesoelemendid, Mikroelemendid. · Nimeta 5 makroelementi. C, H, O, N, P,S · Nimeta 5 mesoelementi. Na, Cl, K, Mg, Ca · Nimeta 5 mikroelementi. Fe, As, Br, Sn, Si · Milline roll on erinevatel makroelementidel inimorganismis? (iga elemendi kohta kaks näidet) C · C - biomolekulide koostises, hingamise lõpp-produkt
Elektrofiilid on nt H+, Cl+, R+. Nukleofiil on aineosake, millel on vaba elektronpaar ja selle tulemusena negatiivne laeng või osalaeng. Nukleofiilid on näiteks hüdroksiidiioon, halogeniidiioon ja vesi. 7. Vedelike dielektriline konstant Näitab mitu korda on kahe laengu vastasmõju keskkonnas nõrgem kui vaakumis · Jäme üldistus: Dielektriline konstant on vedelikul üldiselt seda kõrgem, mida kõrgem on vedelikku moodustavate osakeste dipoolmoment · Dielektriline konstant ei võta otseselt arvesse vastasmõjude tugevust
Variant 3 1. Ferromagnetiku peamagneetimiskõver 2. n - tüüpi polarisatsioon 3. Lähikorrastatud ja kaugkorrastatus 4. Aatomi magnetmoment 5. Spontaanpolarisatsioon 6. Kuidas sõltub elektrijuhtide eritakistus temperatuurist 7. Milline on dielektrikus juhtivuskadude korral elektrijuhtivuse ja tan vaheline seos. Variant 4 1. Milliseid materjale loetakse kõvamagnetmaterjalideks? 2. p-tyypi pooljuhid 3. Defineerige molekuli dipoolmoment 4. Kirjeldage osalahenduskadude teket 5. Makroskoopiliselt ühtlase struktuuriga dielektrikute elektriline läbilöök 6. 7. I 1. Gaaside läbilöögimehhanism. Toimub siis, kui rebestatakse välja elektrone. Elektriväli peab olema samuti piisavalt tugev. Tekib põrkeionisatsioon. Valguskvant footonid tekitavad elektronlaviine. 2. Dipoolpolarisatsioon tekkemehhanism ja põhilised seosed. Esineb dipoolsete molekulidega ainetes
s-orbitaalid ''ots-otsaga'', p-orbitaalid ''külg-küljega'' Lewis'e valem .. Kekule valem F formaalne laeng = ve valentselektronide arv se pool siduvate el.arvust mse mittesiduvate el. Arv Formaalne laeng laengu jaotus molekulis Elektronegatiivsus elementide võime tõmmata enda poole elektrone kovalentses sidemes KNaLiBe=AlSiBPC=SBrN=ClOF Polaarne side elektronpaar ei jaotu tuumade väljas ühtlaselt Iooniline side erinevate elektrilaengute tõmbumisel tekkinud side Dipoolmoment µ laengu jaotus molekulis µ=e laengu suurus*d erinimeliste laengukeskmete vahekaugus (debaid) Induktsioon elektronegatiivsuse edasikandumine mööda -sidemeid Struktuuriteooria 1)aatomitel kindel arv keem. sidemeid 2)sidemete arv org. keemias üld. püsiv 3)sidemete arv ja hulk sõltub orbitaalide hübradisatsiooniastmest 4)C võimeline andma kov. sidemeid Molekulaarvalem aatomite omavaheline suhe molekulis
Karbkatioon-pos ioon kus pos laeng on süsinikul. Foraalne laeg-iseloomustab laengu jaotust molekulis. Elektronegatiivsus-elemendi võime hoida kinni elektrone kovalentses sidemes. Polaarne side- elek paar küll ühine kuid ei jaotu tuumade väljas ühtlaselt. Iooniline side-laeg on täielikult ühel elem. Dipoolmoment- iseloomustab sideme ioonilisuse mahtu, mis on arvuliselt võrdne elementaarlaengu sajakordse väärtusega. Induktsioon-elektronegatiivse aatomi mõju edasikandumine piki sigmasidet. Isoeerija- sama mol mass ja valem erinev struktuur. Asendisomeer-erinevad paigutuse poolest. Radikaalne reaktsioon- toimub sümmeetriline sidemete katkemine(homolüütiline prot)ja moodustumine (homogeenne protsess). Polaarne reakts-mittesümmeetriline sidemete
on suurim ning see on alati risti ekvipotentsiaal pinnaga (pind kus pot. on sama). E=Ei, gradient on suunatud x-telje vastassuunas. Väljatugevuse arvutamine potentsiaali kaudu: E=−grad φ ∂φ/∂x = ∂/∂x* (-E*x)=-E x-telg ja E peavad olema samasuunalised. 9. Dipool. Dipooli elektriväli (potentsiaal ja väljatugevus kaugel dipoolist). Dipoolis on sama palju + ja - laenguid. Nende vaheline kaugus on l. Dipooli iseloomustab dipoolmoment. Dipoolmoment on vektor, mille moodul leitakse p=q*l (laengu absoluutväärtus korda kaugus). Ühik on kulon * meeter (C*m). Suund miinuselt plussile. Dipoolmoment on ka aatomitel ja molekulidel , kus pole ainult 2 punktlaengut, vaid on mitu, pos ja neg laengu kese on nihkunud. Dipoolist veel: Aine koosneb aatomitest, aatomid aga neg ja pos laetud osakestest. Positiivne tuum on ümbritsetud neg elektronkattega. Et negatiivne laeng võrdub suuruselt positiivsega, siis
Dipool on punktikujuline objekt, millele välises elektriväljas E mõjub jõud r r r r r r F = grad ( p e E ) ja jõumoment M = p e × E . Dielektrikud on ained, mis ei juhi elektrivoolu. Dielektrikuid on kahesuguste molekulidega: mittepolaarsetega (+ ja laengute massikeskmed langevad kokku) ja mittepolaarsetega (+ ja laengud moodustavad dipooli). Välise elektrivälja puudumisel dielektriku molekulide summaarne dipoolmoment on null, välises väljas saab aga nullist erinevaks, mille kohta öeldakse, et dielektrik polariseerub. Dielektriku r 1 r polarisatsiooniastet iseloomustab polarisatsioonivektor: P = p ei , so selle V i mahuühiku dipoolmoment. Isotroopsetes dielektrikutes ja mitte eriti tugeva elektrivälja r r
jaotunud mõlema aatomi vahel võrdselt. Sellist sidet nimetatakse mittepolaarseks. ▪ Kui sidet moodustavate aatomite elektronegatiivsused erinevad, on ühine elektronpilv tõmmatud elektronegatiivsema aatomi poole. Viimane saab osalaengu ning vähem elektronegatiivne aatom osalaengu . Tegu on polaarse sidemega. ▪ Polaarset sidet võib vaadelda kui dipooli (kahest võrdse erinimelise laenguga ja osast koosnev süsteem). ▪ Dipooli iseloomustab dipoolmoment , kus on osalaengute vaheline kaugus. Dipoolmoment on vektoriaalne suurus, mille ühikuks on denye (D). Mida suurem on sideme dipoolmoment, seda polaarsem on side. ▪ Paljuaatomilises molekulis on mitu keemilist sidet, mis on enamasti kõik polaarsed. Molekuli summaarne dipoolmoment on võrdne molekuli kõikide sidemete dipoolmomentide vektorsummaga. Nii on näiteks molekul mittepolaarne, ent molekul polaarne.
erinevat tüüpi kovalentseid sidemeid. +¿¿ -¿¿ -side (loe: sigma-side) kõige tugevam, erinimelise laenguga ja osast koosnev orbitaalide kattumine toimub aatomituumi ühendavat süsteem). sirget mööda. Üksikside on alati -side ning Dipooli iseloomustab dipoolmoment = l , kordsete sidemete koostises on alati üks -side. kus l on osalaengute vaheline kaugus. -side (loe: pii-side) orbitaalide kattumine Dipoolmoment on vektoriaalne suurus, mille ühikuks on denye (D). Mida suurem on sideme dipoolmoment,
U = k D-1q1 q2 r -1 Vastab energiale, mis kulub kahe, teineteisest lõpmata kaugel oleva laengu q1 ja q2 (C) toomisel teineteisest kaugusele r (m) Laeng-laeng interaktsioon: ·ei ole suunaline ·sõltub pöördvõrdeliselt laengute vahelisest kaugusest van der Waalsi interaktsioonid - permanentsete dipoolide osalusega interaktsioonid Polaarsed molekulid puudub summaarne laeng kuid esineb asümmeetriline molekulisisene laengute jaotus Dipoolmoment µ = q x µ (D, debai) Permanentne dipool = dipool Dipoolid võivad interakteeruda: ·laengutega ·teiste dipoolidega Dipoolide osalusel interaktsioonid sõltuvad dipoolide orientatsioonist ja on lühema ulatusega, kui laeng- laeng interaktsioonid van der Waalsi interaktsioonid - indutseeritud dipoolide osalusega interaktsioonid, dispersioonijõud Polariseeritavad molekulid Välise elektrivälja toel esile kutsutud dipooli nimetatakse indutseeritud dipooliks
polarisatsioonile (erinimelised molekuli osad nihkuvad erinevates suundades, osaliselt deformeerudes moekuli) ja nende järgnevale ümberorienteerumisele. Tugevama elektrivälja E0 puhul on polaarisaotsioon tugevam. Polaarsed dielektrikud väljas-kui tekitada aines elektriväli, võtavad laetud osakesed uue tasakaaluasendi. Toimub nende ümberorienteerumine/pööramine ruumis: +ioonid nihkuvad elektriväljatugevuse suunas,-elektronid aga nendega vastast suunas. ja deforemeerumine nii, et dipoolmoment suureneb. Mõlemal juhul tekitab laengute nihkumine täiendava elektrivälja, mida nim indutseeriutud väljaks E', mis on vastupidine välise väljaga E0. Dialektriku sees summaarne väli nõrgeneb Ediel=E0-E' ning kood välja nõrgenemisega vähenevad ja välja paigutatud laengutele mõjuvad jõud. Üldjuhul indutseeritud väli ei tarvitse olla välise väljaga paralleelne, siis kasutatakse polarisatsioonivektorit see on ruumiühiku dipoolmoment. Summaarne väli antakse nüüd
Sideme polaarsust saab joonisel kujutada osalaengute (enamasti elektroni laengust väiksemate laengute) omistamisega aatomitele. Kasutatav täähis: Kui polaarsetest molekulidest koosnev aine paigutada elektrivälja, orienteeruvad molekulid välja jõujoonte järgi: Sellega kaasnevad muutused välises elektriväljas, mis võimaldab molekulide polaarsust mõõta. Molekuli polaarsuse üheks mõõdupuuks on dipolmoment µ Sideme või molekuli dipoolmoment on vektor, mis kokkuleppeliselt on suunatud positiivselt laetud aatomi poolt negatiivselt laetud aatomi suunas. Mida pikem on vektor, seda suurem on molekuli polaarsus. SI süsteemmis on dipoolmomenndi absoluuutväärtuse ühikuks C*m. Praktikas kasutatakse enamasti traditsioonilist ühikut debai (D) hollandi füüsiku Peter J. W. Debye järgi: Kaheaatomilise molekuli dipoolmomendi absoluutväärtus (vektori pikkus) väljendub valemiga Näiteks: HCl molekuli dipoolmoment µ on 1.003 D
Ühel elektronpaar üle, teisel vaba orbitaal. L happe ja aluse vahelisel reaktsioonil tekib koordinatiivse sidemega kompleks. (BF 3(hape) + F-(alus) BF4-?) :NH3(alus) + H+(hape, vaba orbitaal) NH4+. 16. Millised on ioonilise ja kovalentse sideme põhilised erinevused? Ennustage ja põhjendage, milline kahest antud sidemest on kovalentsem / ioonilisem. Ioonilised sidemed on mittepolaarsed, kuid kovalentsed heteronukleaarsed sidemed on polaarsed. Polaarsel kovalentsel sidemel moodustub dipoolmoment (vektor positiivse laengu suunas). Kovalentse sideme põhiomadused: küllastatavus, suunalisus, polaarsus ja polariseeritavus. Iooniline side: ühine elektronpaar on on üle läinud elektronegatiivsema elemendi aatomile, moodustunud ioone seovad elektrostaatilised tõmbejõud; puudub sideme küllsatatavus ja suunalisus; kristallsed, kõrge sulamis temp, rabedad. 17. Mida kirjeldab aatomi elektronegatiivsus ja kuidas see mõjutab keemilist sidet? Elektronegatiivsus
Järelikult koguvoog on ainult läbi kahe põhja S Vastavalt Gauss'i teoreemile. Elektriväljatugevus ei sõltu kaugusest lõpmatu laetud tasndi juures. See on homogeenne elektriväli. Kõiki pindu, ka kõverat, saab vaadelda homogeense välja allikana, kui vaatluspunkt valida piisaval kaugusel pinnast. 8. Kasutades joonist, tuletage seos elektriväljatugevuse ja potentsiaali vahel. Elektriväljatugevus on elektrivälja jõukarakteristik ja potensiaal energiakarakteristik. 9. Elektridipool. Dipoolmoment. Elektridipooli käitumine homogeenses ja mittehomogeenses elektriväljas. Looduslikud aineosakeste isoleeritud süsteemid on elektriliselt neutraalsed, mis on energeet- iliselt minimaalse energia seisund. Ainult elektrilides vastasmõjus olev süsteem poleks püsiv. 1)Dipooli enda elektriväli on suhteliselt kergesti kirjeldatav. Dipooli muutuv elektriväli on ruumis leviva elektromagnetilise laine allikas. Dipoolina käituv aatom on footoni generaator.
Vastavalt Gauss'i teoreemile. Elektriväljatugevus ei sõltu kaugusest lõpmatu laetud tasndi juures. See on homogeenne elektriväli. Kõiki pindu, ka kõverat, saab vaadelda homogeense välja allikana, kui vaatluspunkt valida piisaval kaugusel pinnast. 8. Kasutades joonist, tuletage seos elektriväljatugevuse ja potentsiaali vahel. Elektriväljatugevus on elektrivälja jõukarakteristik ja potensiaal energiakarakteristik. 9. Elektridipool. Dipoolmoment. Elektridipooli käitumine homogeenses ja mittehomogeenses elektriväljas. Looduslikud aineosakeste isoleeritud süsteemid on elektriliselt neutraalsed, mis on energeet- iliselt minimaalse energia seisund. Ainult elektrilides vastasmõjus olev süsteem poleks püsiv. 1)Dipooli enda elektriväli on suhteliselt kergesti kirjeldatav. Dipooli muutuv elektriväli on ruumis leviva elektromagnetilise laine allikas. Dipoolina käituv aatom on footoni generaator.
Elektroafiinsus on energia, mis vabaneb, kui aatom loodab enesega elektroni. Keemiline side tekib aatomite vahele ja seda seetõttu, et molekulide koguenergia on väiksem kui sidumata molekulide oma. Aatomite vahel on olemas erinevaid sidemeid. Iooniline side tekib metalli ja mittemetalli vahele. Kovalentne side on nt H2, N2 jne. Samasuguste mittemetallide vahel on mittepolaarne side. Polaane side on metallide ja ioonide vahel, kusjuures selle mõõdupuuks on elektronegatiivsus. (dipoolmoment) Vastavalt sidemes osalevate elektronpaaride arvule jaotatakse sidemeid 1 2 3 sidemeteks, vastavat suurust nimetatakse sideme kordsuseks. Sideme pikkus on kaugus sidet moodustavate aatomite tuumade vahel 4 Sidemeenergia on energiahulk, mis kulub kindla hulga antud tüüpi sideme katkestamiseks. Element, millel on tühi orbitaal, nimetatakse akseptoriks ja mis annab akseptorile
mille laeng on : Voog läbi külgpinna on null, sest: Järelikult koguvoog on ainult läbi kahe põhja S Vastavalt Gauss'i teoreemile. Elektriväljatugevus ei sõltu kaugusest lõpmatu laetud tasndi juures. See on homogeenne elektriväli. Iga reaalset pinda, ka kõverat, saab vaadelda homogeense välja allikana, kui vaatluspunkt valida piisaval kaugusel pinnast. 67. Kasutades joonist, tuletage seos elektriväljatugevuse ja potentsiaali vahel. 68. Elektridipool. Dipoolmoment. Elektridipooli käitumine homogeenses ja mittehomogeenses elektriväljas. Dipooli enda elektriväli on suhteliselt kergesti kirjeldatav. Dipooli muutuv elektriväli on ruumis leviva elektromagnetilise laine allikas. Dipoolina käitub iga raadioantenn. Dipoolina käituv aatom on footoni generaator. Vaatame homogeenset elektrivälja. Tekib jõumoment, mis pöörab dipoolmomendi elektrivälja sihiliseks. Seejärel liikumine lakkab. Mittehomogeenne väli. Oletame, et dipool on juba pöördunud
Kokku langevad positiivsete ja negatiivsete laengute keskmed kahest sama keemilise elemendi aatomist moodustunud molekulis . Selliseid kokkulangevate laengukeskmetega molekule nimetatakse mittepolaarseteks. Ioonsete ühendite molekulid on seevastu polaarsed, s.t nende positiivsete ja negatiivsete laengute keskmed ei lange kokku. Molekuli polaarsust iseloomustatakse dipoolmomendiga. q - iooni laeng, r - ioonide keskmete vaheline kaugus. qr Dipoolmoment on vektorsuurus. Iooni laeng on seotud valentsiga. Ühevalentsetel ioonidel on laeng võrdne elektroni laenguga: q = qe =1,6.10-19 C. Mitmevalentsetel ioonidel Ze r Z - iooni valents. Polaarsed ei ole mitte ainult ioonsed molekulid, vaid ka osa kovalentseid molekule, kus positiivsete ja negatiivsete laengute keskmed ei lange kokku. 2.5. MOLEKULIDE MAGNETILISED OMADUSED
Võivad tekkivad veel vesiniksidemed saadakse eriti tugevaid fiibreid, nt kevlarit. 10 Monday 1 October y LCD tööpõhimõte: kahe klaasi vahel vedelkristallide faas teeb 90 kraadilise pöörde. Kui polariseeritud valgus läheb klaasi sisse, siis teeb koos vedelkristallidega 90 kraadise pöörde ja väljudes on pöördund. Kui rakendame pinget ja meil tekib dipoolmoment, rikume selle süsteemi ära ja valgus enam läbi ei paista. ( ei läbi klaase). LCD element vt slaid Moodsate ekraanide jaoks soovitud omadused: o Madalam sulamistäpp o Laiem nemaatiline ala (-30 .. 90 kraadi) o Kõrge dielektriline anisotrroopia võimalikult suur dipoolmomentide erinevus pikki ja risti molekuli. Siis peab rakendama väiksemat juhtpinget, seega väiksem elektriarve,
süsinikuaatomil vastavalt sama suur positiivne osalaeng. See molekul on polaarne/ permanentne dipool . Polaarne molekul on A) süsinik monooksiid +C(kolmikside)O- ja B) VESI H2O 36. Veemolekul on tugevalt polaarne, milline on veemolekuli summaarne laeng? Veemolekuli summaarne laeng 0. O osalaeng on -0,66 elementaarlaengut ja H osalaeng on 0,33 elementaarlaengut. 37. Mida tähendab, et molekul on polariseeritav? Molekul on polariseeritav, kui temas on võimalik indutseerida dipoolmoment (muuta ta polaarseks). Molekulid, mis ei ole iseenesest polaarsed, võivad muutuda polaarseks välise elektrivälja toimel. Näiteks on hästi polariseeritavad aromaatsed struktuurid, kuna nende aromaatse ringi tasapinnas paiknevad pii-elektronid on kergesti ,,nihutatavad". 38. Mida tähendab indutseeritud dipool? Indutseeritud dipool on välise elektrivälja poolt esile kutsutud dipool. 39. Milliseid ühisjooni on vesiniksidemel ja kovalentsel sidemel (nimetage kaks)? Ühisjooned:
36. Elektrilise dipooli mõiste Lineaarseks elektriliseks dipooliks nimetatakse kahest ühesuurusest, vastandmärgilisest laengust koosnevat süsteemi. Dipooli õlaks nimetatakse vektorit, mis viib negatiivse laengu keskmest positiivse laengu keskmesse. Dipoolmomendiks nimetatakse dipooli positiivse laengu ja dipooli õla korrutist. P=dq Polaarseks (mittepolaarseks) nimetatakse niisuguse molekuli, mille summaarne dipoolmoment erineb nullist (võrdub nulliga). 37. Dielektriku polarisatsioon. Elektrivälja nõrgenemine dielektrikus. Ainetes on enamus elektrilaenguid seotud aatomites või molekulides. Siiski võivad mõned laetud osakesed (elektronid, positiivsed ja negatiivsed ioonid jne.) aine piires liikuda. Selliseid laetud osakesi nimetatakse vabadeks laengukandjateks. Nende arv oleneb ainest ja üldjuhul ka temperatuurist. Elektrivool on võimalik sellistes ainetes, kus leidub vabu laengukandjaid
2.1. Dielektrikute polarisatsioon Dielektrikud kehad, mis ei juhi voolu, puuduvad vabad laengud, mis tekitaksid elektrivoolu Kahesugused dielektrikud (molekulid) o mittepolaarsed (positiivsete ja negatiivsete laengute massikeskmed langevad kokku) o Polaarsed (omavad elektrilist oma dipoolmomenti) Kui elektriväli puudub, siis on dipoolmomentide summa null. Välises elektriväljas dielektriku summaarne dipoolmoment saab nullist erinevaks, mille kohta öeldakse, et molekul polariseerub. Mittepolaarsetes dielektrikutes laengud nihkuvad elektroonne polarisatsioon, polaarsetes molekulides on orientatsiooniline polarisaatsioon. 2.2. Polarisatsioonivektor ja laengud 1 n P= pci (C/m3) V i =1 Isotroopne dielektrik omadused muutuvad kõigis suundades ühte moodi P = 0 E dielektriline vastuvõtlikkus
Selliseid molekule nimetatakse polaarseteks. Kui poolusi on kaks, siis nimetatakse laengusüsteemi dipooliks. Näiteks vee molekul. Polaarsetes dielektrikutes on molekulid tavaliselt orienteeritud korrapäratult. Kui dielektrik asetada välisesse elektrivälja, muutub dielektrik polaarseks ja omandab dipoolmomendi. Elektriväli püüab dipoolmomente korrastada, s.t. elektrivälja mõjul muudavad molekulid oma asendit. Polariseerumise käigus elektriväli nõrgene. Dipoolmoment on vektor, mille suund dipooli negatiivselt laengult positiivsele. Suhteline dielektriline läbitavus näitab, mitu korda on elektriväli antud aines nõrgem kui vaakumis. Kui keskkonna dielektriline läbitavus ei sõltu pingest ega elektrivälja tugevusese, nimetatakse keskkonda lineaarseks. Homogeenne on keskkond, milles ε on dielektriku kõigis osades ühesugune. Eriomadustega dielektrikud:
Orbitaalide kattumisel tekkinud keemilised sidemed on kahte tüüpi sigma ja pii sidemed. Süsinik-süsinik sigma ja pii sidemed on orgaaniliste molekulide põhiskeleti aluseks. Elektronegatiivsus on elementide võime hoida kinni (tõmmata enda poole) elektrone kovalentses sidemes. Iooniline side laeng on täielikult ainult ühel elemendil ja sideme tekitab vaid erinevate laengute tõmbumine. Ioonilisuse mahtu ehk laengu jaotust molekulis kui tervikus mõõdab dipoolmoment. Mju=ed, kus e on laengu suurus ja d on ernimeliste laengukeskmete vahekaugus. Induktsioon elektronegatiivse aatomi mõju edasikandumine mööda sigma sidemeid. Resonants ühe ja sama aine konjugatsioon pii elektronsüsteemis. Mittepolaarne resonants kõik p-orbitaalid on ühel tasandil kõrvuti, kattuvad osaliselt ja moodustavad uutmoodi pii-elektronsüsteemi. Ühend on püsivam.
Fluerestsentsspekter on neeldumisspektri peegelpilt. (üleminek singlesete olekute vahel) Osa molekule läheb tripletssesse olekusse, kust toimub fosforestsents (aeglane üleminek). fosforestsentsiga konkureerib kiirguseta relaksatsioon. Fosforestsents on intensiivne madalatel temperatuuridel Molekulide vônkenivood Aatomite vônkumised molekulis on suurusjärk väiksema energiaga kui elektronkatte muutused. Kui molekulil on dipoolmoment, saab tema vônkumisi ergastada elektromagnetilise kiirgusega 1 h k Vônkenivood: E (n ) n = 1 2 2 m Raylegh ja Ramani hajumine: Molekulide elektronkate vôngub pealelangeva elektromagnetilise kiirguse taktis, mis produtseerib hajunud kiirguse. Hajunud kiirguse lainepikkus on vôrdne pealelangeva kiirguse omaga. (Rayleigh hajumine).
laetud tasndi juures. See on homogeenne elektriväli. Iga reaalset pinda, ka kõverat, saab vaadelda homogeense välja allikana, kui vaatluspunkt valida piisaval kaugusel pinnast. 67***. Kasutades joonist, tuletage seos elektriväljatugevuse ja potentsiaali vahel. 68***. Elektridipool. Dipoolmoment. Elektridipooli käitumine homogeenses ja mittehomogeenses elektriväljas. Elektridipool on süsteem või aineosake, mis koosneb kahest võrdsest vastasmärgilisest punktlaengust, mille vahekaugus d on tunduvalt väiksem kaugusest nende punktideni, kus süsteemi väljatugevust määratakse. 69. Mis on polarisatsioonivektor
Matemaatiliselt saab dielektrikke kirjeldada: a) Juhul, kui dielektrik on isotroopne ( ), siis on indutseeritud väli paralleelne ja vastassuunaline algväljaga: kus on dielektriline vastuvõtlikkus. Siis: kus -i ongi ülalmainitud suhteline dielektriline läbitavus. b) Üldjuhul indutseeritud väli ei tarvitse olla välise väljaga paralleelne. Siis kasutatakse polarisatsioonivektorit kus on molekuli dipoolmoment. Summaarne väli antakse nüüd elektrinihke e. elektrilise induktsiooni vektori abil. Kui , siis on elektrinihke vektor samasuunaline elektrivälja vektoriga: Suhteline dielektriline läbitavus on alati suurem ühest 5.Elektrimahtuvus: Elektrimahtuvus näitab kuivõrd suur elektrilaeng piltlikult kehasse mahub. Seejuures jääb juhi välja tugevuses kondensaatoris nulliks. Plaatkondensaatori mahtuvus sõltub plaatide pindalast võrdeliselt
sidemete energia oleks Väljamäe konspekti alusel ~4kJ/mol ja G&G õpiku alusel 0,41,2kJ/mol. Pigem siis samas suurusjärgus soojusliikumisega ja mitte üle 10x väiksem. 36. Veemolekul on tugevalt polaarne, milline on veemolekuli summaarne laeng? Null (O negatiivne osalaeng 0.66 elementaarlaengut, H positiivne osalaeng +0.33 elementaarlaengut) 37. Mida tähendab, et molekul on polariseeritav? Molekule, millepuhul on võimalik indutseerida temas dipoolmoment ehk muuta ta polaarseks (nt. Valise elektrivälja toimel), nimetatakse polariseeritavateks molekulideks. Ehk siis, molekul on polariseeritav, kui välise elektrivälja toimel saab temas indutseerida dipoolmoment ehk muuta ta polaarseks 38. Mida tähendab indutseeritud dipool? Välise elektrivälja poolt esile kutsutud dipooli nimetatakse indutseeritud dipooliks. Ja dipool tähendab sellist ainet (molekuli, ühendit, vasseverit), millel on molekulis
(Loodetavasti seda ei küsita.) 35. Joonistage üks permanentse dipoolmomendiga molekul Vesi 36. Veemolekul on tugevalt polaarne, milline on veemolekuli summaarne laeng? Null (O negatiivne osalaeng 0.66 elementaarlaengut, H positiivne osalaeng +0.33 elementaarlaengut) 37. Mida tähendab, et molekul on polariseeritav? Molekule, millepuhul on võimalik indutseerida temas dipoolmoment ehk muuta ta polaarseks (nt. välise elektrivälja toimel), nimetatakse polariseeritavateks molekulideks. Ehk siis, molekul on polariseeritav, kui välise elektrivälja toimel saab temas indutseerida dipoolmoment ehk muuta ta polaarseks 38. Mida tähendab indutseeritud dipool? Välise elektrivälja poolt esile kutsutud dipooli nimetatakse indutseeritud dipooliks.
joonis järgmisel leheküljel. 3 E q q d Mõnede ainete molekulid võivad samuti moodustada dipoole. Eraldiasuva aatomi dipoolmoment on välise elektrivälja puudumisel üldjuhul null, sest tema positiivse laengu kese paikneb tuumas; elektrone võib vaadelda „laiali määrituna” orbiitidel, mis paiknevad tuuma suhtes sümmeetriliselt ja seega asub elektronkatte negatiivse laengu kese samuti tuumas. Samas ei tarvitse mõnes mitmeaatomilises molekulis, näiteks vee puhul, positiivse ja negatiivse laengu keskmed ühtida. Sellise molekuli dipoolmoment erineb nullist.
planaarselt Liitvalkude prosteetilised rühmad glüko-, lipo-, nukleo-, fosfo-, metallo-, hemo- ja flavoproteiinid Valkude bioloogilised funktsioonid · katalüütiline ribonukleaas · regulatoorne insuliin · transport hemoglobiin · struktuurne kollageen, keratiin · reserv ovalbumiin, müosiin · kontraktsioon müosiin, aktiin · kaitse immunoglobuliinid -heeliks pöörde kohta 3,6 jääki, ühe jääki tõus 1,5 Å, heeliksin suur dipoolmoment, stabiliseeritud lähestikku asuvate aminohappejääkide peptiidsideme amiidrühma vesiniku ja karbonüülrühma hapniku vaheliste vesiniksidemetega -leht paralleelne ehk samasuunaline (tõus 3,47 Å jäägi kohta) või antiparalleelne ehk vastassuunaline (tõus 3,25 Å jäägi kohta) Globulaarsed valgud polaarsed jäägid on suunatud väljaspoole ja nad interakteeruvad vesikeskkonnaga, hüdrofoobsed jäägid on
dA=F∗dr =q 0∗E∗dr dA=q 0∗[ φ−( φ+ dφ ) ] =−q 0∗dφ q∗E∗dr=−q∗dφ −dφ ∗d ⃗r ⃗ dr E= dr Elektridipool. Dipoolmoment. Elektridipooli käitumine homogeenses ja mittehomogeenses elektriväljas. Looduslikud aineosakeste isoleeritud süsteemid on elektriliselt neutraalsed, mis on energeetiliselt minimaalse energiaga seisund. Ainult elektrilises vastastikmõjus olev süsteem poleks püsiv. Püsivuse tagab mitteelektriline kvantmehaanilise tekkepõhjusega vastasnimeline jõud. Kaugused osakeste vahel on ca 5A. On otstarbekas positiivse ja negatiivse laenguga püsivat süsteemi eraldi kirjeldada.
Biradikaaliks on 2 paardumata elektroni Laiendatud valentskihiga aatomi väliskihis on rohkem kui 8 elektroni. ÜL ÕP LK 201-202, harj ül 2.55-2.66 Hüpervalentne ühend – ühend, milles esineb laiendatud valentskihiga aatom Muutuv kovalents – sama element võib eri ühendites olla erineva valentsiga Enamus kovalentseid sidemeid on polaarsed, st emb-kumb aatom tõmbab suurema osa ühisest elektronpaarist enda poole. Aatomitel moodustuvad osalaengud. Polaarset molekuli iseloomustab dipoolmoment. Selle traditsiooniliseks ühikuks on debai (D). Nt HCl molekuli diipolmoment on 1,1 D. Seos SI-ga: 1 D = 3,34 * 10-30 C*m Elektronegatiivsus – iseloomustab elemendi võimet tõmmata sideme elektronpaari enda poole. Levinuim on Mullikeni skaala: X=1/2 * (I+Ea) elektronafiinsus ja ionisatsioonienergia väljendatuna elektronvoltides (1eV/osake=96 kJ/mol) Mittetäielik oktett. Esineb peamiselt boori (B) ühendites. Kergesti moodustuvad koordinatiivsed kovalentsed sidemed, st sidemed, kus
Elektronide ebaühtlane paiknemine aatomitevahelisel keemilisel sidemel viib positiivse ja negatiivse elektrilise laengu nihkumisele. Naaberaatomitel tekivad erimärgilised osalaengud, mida tähistatakse + (delta pluss) ja - (delta miinus). Esineda võivad mittepolaarsed (näiteks H2), polaarsed (näiteks H+Cl-) või ioonilised sidemed (näiteks Na+Cl-). Polaarsel molekulil on elektriline dipoolmoment. Polaarsetel molekulidel esineb vastastikune toime dipool-dipool interaktsioonide ja vesiniksidemete kaudu. Elektronide ebaühtlast paiknemist kahe aatomi vahel põhjustab aatomite erinev võime tõmmata elektrone oma poole (s.t. aatomite elektronegatiivsuste erinevus) ja molekuli struktuuri asümmeetria. Vesi (H2O) kui polaarne ühend lahustab kergesti paljusid teisi polaarseid ja ioonilisi ühendeid, kuid halvasti mittepolaarseid. Suurtel
Hüdrosfäär on katkendlik kiht Maa atmosfääri ja litosfääri vahel, tahke ja vedel vesi. Kogumass on 1,4.1021 kg = 1,4.1018 tonni (~3/4 maismaast on mered ja ookeanid) Kogu hüdrosfääri veevarust on ainult 0,8% kasutatav puhta veena. Hüdrosfäärikeemia ... on määratud vee molekuli füüsikalis-keemiliste omadustega ja piirpindade atmosfäär/hüdrosfäär ning litosfäär/hüdrosfäär keemiaga. Vee molekuli füüsikalis-keemilised omadused *polaarne molekul, dipoolmoment on D = 1,84 D (suhteline laeng hapnikul on -0,34 ja kummalgi vesinikul +0,17) *moodustab vesiniksidemeid ja esineb dimeeridena (H2O)2, trimeeridena (H2O)3 ja stabiilsed on ka klastrid (H2O)20, (H2O)280 *allub autoprotolüüsile H2O + H2O = H3O+ + OH H3O+ on oksoonium-ioon, OH on hüdroksüülioon Mõisteid seoses veega * Hüdrofiilne - vett "armastav", polaarsed ühendid * Nukleofiilne on tuuma, ka prootonit, "armastav". Alused on nukleofiilsed reagendid (OH).
a) samas suurusjärgus b) üle 10 korra suurem c) üle 10 korra väiksem Toatemperatuurile (25º C ehk 298 K) vastav soojusliikumise energia on E = 298(K) 8,314 (J K-1mol-1 ) = 2478 J mol-1 ehk ligikaudu 2,5 kJ mol-1. 35. Joonistage üks permanentse dipoolmomendiga molekul. 36. Veemolekul on tugevalt polaarne, milline on veemolekuli summaarne laeng? 37. Mida tähendab, et molekul on polariseeritav? Vastus: Molekule, mille puhul on võimalik indutseerida temas dipoolmoment (muuta ta polaarseks), nimetatakse polariseeritavateks. 38. Mida tähendab indutseeritud dipool? Vastus: Välise elektrivälja poolt esile kutsutud dipooli nimetatakse indutseeritud dipooliks. 39. Milliseid ühisjooni on vesiniksidemel ja kovalentsel sidemel (nimetage kaks)? 1. vesiniksidemete puhul on tegemist elektronpaari jagamisega vesinikuaatomi ja aktseptoraatomi vahel (iseloomulik kovalentsele sidemele). 2
kus on dielektriline vastuvõtlikkus. Siis kus -i ongi ülalmainitud suhteline dielektriline läbitavus. b) Üldjuhul indutseeritud väli ei tarvitse olla välise väljaga paralleelne. Siis kasutatakse polarisatsioonivektorit 63 Vedela dielektriku polarisatsioon: dipoolmomenti omavad molekulid orienteeruvad välja sunas. kus on molekuli dipoolmoment. Summaarne väli antakse nüüd elektrinihke e. elektrilise induktsiooni vektori abil. Kui , siis on elektrinihke vektor samasuunaline elektrivälja vektoriga: Suhteline dielektriline läbitavus on alati suurem ühest. Algväli , polarisatsioonivektor , ja elektrinihke vektor , Dielektrike kohta on kasulik pidada meeles kaht nähtust:
Nende jõudude iseloom - püsiva dipoolmomendiga polaarsete molekulide vahel või ka ioon-dipool vastastoime. 114 Induktsioonijõud Kahe polaarse molekuli lähenemisel teineteisele avaldavad indutseerivat toimet ka nende samamärgilised poolused ilmneb samamärgiliste elektrilaengute tsentrite vahekauguste suurenemine molekulid venivad pikemaks. Selle tulemusel suureneb ka dipoolmoment tegemist on indutseeriva või nn deformeeriva polarisatsiooniga. 115 Kummile, kleepsudele, nätsule ja nendetaolistele ühenditele annavad painduvuse ja elastsuse pikkade molekuliahelatevahelised kohesioonijõud van der Waalsi jõud kohesioonienergia väärtus 1-2 kcal/mool. Ainetel, mille kohesioonienergia on >5 kcal/mool on suur kõvadus ja kalduvus moodustad kristalset struktuuri paljud
Bioloogia sidemetüübid: doonor-aktseptorside (mõlemad sidet moodustavad elektronid on pärit ühelt ja samalt aatomilt, kuid kasutatakse teise aatomi tühja orbitaali/-e), koordinatsiooniside, vesinikside (polaariseeritud kovalents-sideme ja D-A- sideme kombinatsioon), peptiidside (mood ühe karboksüülrühma COOH ja teise aminohappe aminorühma -NH2 vahel), resonantsside (esineb aatomite konjugeeritud ahelas, aga ka erinevate molekulide vahel). Dipoolmoment tekib kui molekuli positiivse ja negatiivse laengu keskmed ei lange kokku. p=q*r. SI: C*m, Debye 1D=3,336*10a-30 Cm. Osakese ristlõige iseloomnustab tema takistust teiste osakeste liikumistele (pallid). Spektri mõõtmiseks mõõdame läbilaskvust erinevatel lainepikkustel /sagedusel valguse jaoks. VIRMALISED: Elementaarosakesed mis satuvad Maa magnetvälja, jäävad spiraalsetele orbiitidele ümber magnetvälja jõujoonte. Lähenemisel magnetpoolusele nende liikumine
) on ta puhtal veel. Matemaatiliselt saab dielektrikke kirjeldada: a) Juhul, kui dielektrik on isotroopne ( ), siis on indutseeritud väli paralleelne ja vastassuunaline algväljaga: kus on dielektriline vastuvõtlikkus. Siis kus -i ongi ülalmainitud suhteline dielektriline läbitavus. b) Üldjuhul indutseeritud väli ei tarvitse olla välise väljaga paralleelne. Siis kasutatakse polarisatsioonivektorit kus on molekuli dipoolmoment. Summaarne väli antakse nüüd elektrinihke e. elektrilise induktsiooni vektori abil. Kui , siis on elektrinihke vektor samasuunaline elektrivälja vektoriga: Suhteline dielektriline läbitavus on alati suurem ühest. Algväli , polarisatsioonivektor , ja elektrinihke vektor , Dielektrike kohta on kasulik pidada meeles kaht nähtust: · Piesoelektriline efekt - kristalsete ainete mõõtmete muutumine elektrivälja
) on ta puhtal veel. Matemaatiliselt saab dielektrikke kirjeldada: a) Juhul, kui dielektrik on isotroopne ( ), siis on indutseeritud väli paralleelne ja vastassuunaline algväljaga: kus on dielektriline vastuvõtlikkus. Siis kus -i ongi ülalmainitud suhteline dielektriline läbitavus. b) Üldjuhul indutseeritud väli ei tarvitse olla välise väljaga paralleelne. Siis kasutatakse polarisatsioonivektorit kus on molekuli dipoolmoment. Summaarne väli antakse nüüd elektrinihke e. elektrilise induktsiooni vektori abil. Kui , siis on elektrinihke vektor samasuunaline elektrivälja vektoriga: Suhteline dielektriline läbitavus on alati suurem ühest. Algväli , polarisatsioonivektor , ja elektrinihke vektor , Dielektrike kohta on kasulik pidada meeles kaht nähtust: · Piesoelektriline efekt - kristalsete ainete mõõtmete muutumine elektrivälja
(tugevusega 2 debayd), mille otseseks tulemuseks on kloormetaani suhteliselt kõrge keemispunkt -14°C (metaanil -128°C). 27 Polaarsetes molekulides esinevate pidevate dipoolide vahelise koosmõju erijuhuks on vesinikside. Vesinikside tekib kui polaarne kovalentne side, millest võtab osa vesiniku aatom (0-H, N-H), asub koosmõjju tugevalt elektronegatiivsete aatomitega O, N, F või Cl. Näiteks, vee molekulis on tugev pidev dipoolmoment 1,84 debayd, mis on põhjustatud vee molekuli assümeetrilisest struktuurist: kaks vesiniku aatomit paiknevad teineteisest hapniku aatomi suhtes 105° nurga all (joonis 2.46). Nagu nähtub jooniselt omavad vee molekulid positiivselt laetud tsentreid +, mis on seotud vesiniku aatomitega, ja negatiivselt laetud tsentrit 2- , mis on seotud hapniku aatomiga. Vesiniksideme tekkel vee molekulide vahel toimub läbi
annaabi.ee 
