Ülijuhtivus Ülijuhtivus on füüsikaline nähtus, kus madalatel temperatuuridel aine eritakistus muutub nulliks. Materjale, mis lähevad teataval madalal temperatuuril ülijuhtivasse olekusse nimetatakse ülijuhtideks. Ülijuhis säilib vool energiakadudeta. Kui näiteks tekitada ülijuhtivas rõngas elektrivool ja seejärel vooluallikas eemaldada, siis jääb voolutugevus kuitahes pikaks ajaks muutumatuks. Ülijuhtivust võib käsitada ka kui elektrongaasi ülivoolavust. Ülijuhtivust pole võimalik seletada kvantmaailma seaduspärasusi rakendamata. Meissneri effekt Nähtuse avastas 1911. aastal Hollandi füüsik Heike Kamerlingh-Onnes, õieti tema doktorant Gilles Holst, kes leidis, et veeldatud heeliumisse (temperatuur 4 K ehk 269 °C) paigutatud elavhõbeda elektritakistus muutub hüppeliselt nulliks. Pahandanud doktorandiga täiesti ebausutavate tulemuste
atomaarsest sktruktuurist ja aatomite ruumilisest paiknemisest. Amorfsetes ainetes on aatomite asetus korrapäratu, kaootiline ; kristallilistes ainetes asuvad aatomid korrapäraselt, kindlal kaugusel üksteisest, moodustades geomeetrilisi kujundeid kristallvõresid. Kõikidel metallidel on tahkes olekus kristalliline ehitus. Metalliside : tüüpiliste metallide aatomeis on üsna vähe valentselektrone 1, 2 või 3. Metallide aatomeis valentselektronid eralduvad aatomeist ja moodustavad elektrongaasi, mis levib kogu kristalli ulatuses. Ioone liidavad sillaks külge tõmbejõud, mis moodustavad nende ja elektrongaasi vahel. Metallide omadused : 1) metallid on plastselt deformeeritavad kuju saab välisjõudude mõjul muuta, ilma et puruneks. Deformeerimisel nihkuvad metalli kristallide osad mööda kristallvõre teatud tasapindu nihkepinnad. 2)Enamikule metallidele omane polümorfsus esinemine erinevais kristallilistes kujudes. Püsivaimaks võretüübiks on see,
Kui üks element on märgatavalt mittemetallilisem, tõmbab ta ühist elektronpaari tugevamini enda valdusesse. Ühine elektronpaar on tõnnatud elektronegatiivsema elemendi poole. mittepolaarne kovalentne side ühine elektronpaar on jaotunud võrdelt mõlema aatomi vahel. Iooniline side ioonide vahel tekkinud keemiline side. Metalliline side metalliioonide ja liikuvate ühistatud elektronide vastastikune tõmbumine metallides. Elektrongaasi mudel metalli kristallvõre koosneb metalli katioonidest. Osalaeng moodustub, sest aatomid on erineva elektronegatiivsusega ja üks aatom tõmbab elektronpaari tugevamalt enda poole. Vesinikside on täiendav side molekulide vahel, mis tekib selliste molekulide vahel, mis sisaldavad H-F; H-N; H-O sidemeid. Molekulidevaheline jõud Molekulvõre molekulidevaheline nõrk side. Madal sulamis- ja keemistemperatuur, pehme. Ioonvõre ioonide vaheline
Metallid 1.Üldiseloomustus: Kui maailmas on üldse kahte sorti aatomeid, siis metallid on need, mis on oma väliskihi elektrone loovutanud. + nad on plastilised (saab sepistada, valtsida ja traadiks tõmmata) + omavad läiget (peegelduvõime) nt. Kuld, hõbe, vask + kõvadus teemanti skaalal + head elektri- ja soojusjuhid (aines elektrongaasi) + tihedus (kui tihedus on alla 5 g/cm3, on metall kergemetall ja kui tihedus on suuem, siis on tegemist raskemetallidega) + värvus (enamik hõbevalged, raud ja selle sulamid on mustad ning ülejäänud on värvilised) + väärismetallide hind seisneb vastupidavuses, harulduses vms. 2.Metallilisus: Elektronide loovutamise võime. Mida paremini ta seda teeb, seda metallim ta on. Mida kaugemal on elektron tuumast, seda aktiivsem ta on ning metallilisus kasvab.
Ioonkristall- on kristall mis kooneb vastas laengute ioonidest. Ioonhõre on kristall hõre, mille keskmes asuvad ioonid. Moodustavad korrapärase struktuuri. Vesinikside- on molekulide vaheline side, mis tekib ühe molekuli vesinikuaatomi ja teise molekuli kõrge elektronekatiivsuse elemendi (onhf) aatomi vahel. Metalliline side- ühiste väliskihi elektronide abil moodustunud keemilist sidetd metallides. Metallivõres-paiknevad aatomid üksteisele võimalikult lähedale. Elektrongaasi mudel- selgitab metallides olevat metallilist sidet. Molekulvõrk- koosneb mlkulidest . molekulide vahel mõjuvad nõrgad molekulidevahelised jõud. Molekulaarsed ained-koosnead molekulidest ja on paljud mittemetallid. Mittemolekulaarsed ained- koosnevad aatomitest või ioonidest, mis on omavahel seotud keemilise sidemega.
ühistamisel Ühinevate aatomite tuumade tõuge tasakaalustatakse nii,et elektronpilve tihedus on suurim tuumade vahelises alas.Sellist sidet nimet. kovalentseks e. homeopolaarseks. Metallis:väliselektronide tasemed saavutavad aatomite elektrilise vastasikmõju toimel laiad mõõtmed e. energiatsoonid,mis hõivatakse energia miinimumprintsiibi(tõrjutusprintsiibi)järgi. Pooltäidetud tsooni elektronid moodustavad metallides liikumisvõimelise elektrongaasi. Dielektrikus pooljuhis:aatomi kõrgemal hõivatud tasemel on 2 vastasprintsiibiga elektroni,liikumisruumi ei ole Täidetud ja tühjatsooni energiate vahet ei saa elektron omandada,sest tema liikumine on laineline s.o keelutsoon Valentstsoon-hõivatud tsoon,mis täitub valentselektronidega. Juhtivustsoon-elektrontsoonile järgnev täitamata tsoon. Metallis on pooltäidetud valentstsoon,on palju vaba ruumi,saab energiat vastu võtta.Suurepärased elektrijuhid.
Aatom aineosake, mis koosneb aatomituumast ja elektronidest; molekuli koostisosa. Molekul molekulaarse aine väiksem osake, kovalentsete sidemetega seotud aatomite rühmitus Keemiline side aatomite- või ioonidevaheline vastasikmõju, mis seod nad molekuliks või kristalliks Kovalentne keemiline side aatomitevaheline keemiline side, mis tekib ühiste elektronipaaride moodustumisel Polaarne kovalentne side kovalentne side erineva elektronegatiivsusega aatomite vahel, sidet moodustavatel aatomitel tekivad seejuures erinimelised osalaengud. Mittepolaarne kovalentne side kovalentne side, mille ühine elektronipaar kuulub võrdselt mõlemale sidet moodustavale aatomile; esineb võrdse elektronegatiivsusega aatomite vahel Iooniline side ioonidevaheline keemiline side, mis tekib vastasmärgiliste laengutega ioonide tõmbumise tõttu. Vesinikside täiendav keemiline side, mille moodustab ühe molekuli negatiivse osalaenguga elektronegatiivse e...
tõmmata keemilises sidemes elektronid enda poole ja moodustada ühist elektronpaari. Mida parempoolsem tabelis on element, seda elektronegatiivsem ta on. EN ühikuks on võetud Li EN. E(Li)=1,0. Metallide EN on üsna väike. Metallid ->0,7-2,2 ; Mittemetallid->2,3-4,0 Ühendite eristamine EN järgi: Kui EN vahe on E=0 siis on tegemist lihtainega. NT: N2 ; H2 MPKS. E väiksem kui 1,7 on PKKS. E suurem kui 1,7 IKS Metalliline side: Metalliline side avaldub tõmbejõuna elektrongaasi ja positiivsete metalliioonide vahel. Metalli aatomite lähenemisel üksteisele nende orbitaalid kattuvad ning moodustub nn molekulorbitaal. Molekurorbitaalid viivad reeglina kristalli tekkimiseni. Metalliline side on tingitud metalliioonide ja väga liikuvate ühistatud elektronide vastastikusest tõmbumisest. Metallilise sideme omapära arvestades saab seletada metallilisi omadusi Metallilised omadused: 1)on reeglina tahke, võib olla ka vedel(Tseesium,Frantsium, Elavhõbe)
NaNO3 iooniline side F2 mittepolaarne kovalentne side 19. Vesinikside esineb molekulide vahel, millel on kõrge elektronegatiivsus ( fluori, hapniku või lämmastiku vahel) · Ained lahustuvad hästi vees. · Keemis- ja sulamis temperatuurid on väga kõrged · Kui vesi muutub jääks, siis tihedus väheneb 20. 21. Metalliline side on keemiline side metallides, mis tekib metallaatomite vahel ühiste väliskihi elektronide abil. Elektrongaasi mudel metalli kristallvõre koosneb metalli katioonidest. 22. Metallide iseloomulikud omadused seoses metallivõre ehitusega: · Juhivad hästi elektrit · Juhivad soojust · Enamused on plastilised 23. Molekulaarsed ained : · Madal sulamis- ja keemistemperatuur · Tahked ained pehmed Atomaarsed ained: SiO2 ; CuO ; Al2O3 ; Fe2O3 · Tavatingimustes tahked · Enamasti kõrge sulamistemperatuuriga · Kõvad kuid haprad
(MOLEKULAARNE) IOONILINE SIDE- aktiivse metali ja mittemetalli vahel. Esineb aatomite vahel, mille elektronegatiivsus on 2,0... . Side püsib VASTASNIMELISTE IOONIDE ELEKTROSTAATILISE TÕMBUSEGA. (MITTEMOLEKULAARNE) Variant asdfg 1) Kovalentseks sidemeks nimetatakse ühiste elektronpaaride abil moodustunud aatomite vahelist sidet. 2) Ioonilise sidemega ühendid moodustuvad (tahkes olekus) IOONVÕRE, mis kooseb ioonidest. 3) Metallid on plastilised, kuna nad omavad oma kristallis elektrongaasi. 4) Sama perioodi elementidest on metallilisem väiksema tuumalaenguga element. 5) Väärisgaasid on elemendid, mille väliskihil on 8 elektroni. 6)POLAARSE SIDEMEGA MOLEKULIDE POLAARSUS SÕLTUB MOLEKULI EHITUSEST, kuidas paiknevad molekulide otstes osalaengud. 7) Molekulide vahelised sidemed on NÕRGEMAD kui aatomivahelised sidemed. 8) Aatom- aine väikseim osake, mis koosneb elektronkattest ning mis kuulub molekuli koostisesse.
keemistemperatuur, sest selliste ainete lõhkumiseks on vaja rohkem energiat. 19. NH3 lahustub vees väga hästi, sest ta moodustab veega tugevaid vesiniksidemeid, CH 4 on aga süsivesinik ning seetõttu peaaegu ei lahustugi vees. 20. Metalli aatomid on väiksed ning nende väliskihi elektronid on suhteliselt nõrgalt seotud, mistõttu saavad nad kergesti liikuda ühe aatomi orbitaalilt teisele. 21. Elektrongaasi mudeli järgi koosneb metallivõre metallikatioonidest, mida hoiavad koos nende vahel kiiresti ringi liikuvad väliskihi elektronid. 22. Metallid juhivad elektrit hästi suhteliselt vabalt liikuvate elektronide tõttu. 23. Sest metallides võivad katioonide kihid metallikristallis üksteise suhtes nihkuda või libiseda ilma metallilist sidet lõhkumata ning seetõttu ongi metallid suhteliselt kergesti töödeldavad. 24
Juht: tavaliselt metall-kõrgeim hõivatud energiatsoon ainult osaliselt elektronidega kaetud. Pooljuht juhib elektrit halvemini kui juht, sest nendel ainetel pole elektrone puudu ega üle(juhtidel puudu), juhib elekrit vaid siis kui aine võresse saabuvad lisandite aatomid ja tekivad vabad elektronid või augud. Pooltäidetud tsooni elektronid metallides moodustavad liikumisvõimelise elektrongaasi ehk elektronpilv(nimetus tuleb sellest et elektronid liiguvad metallides vabalt nagu gaasides). Isolaator: väga väikese elektrijuhtivusega aine, praktiliselt mittejuht, nt. õhk, klaas, portselan, parafiin, õli jt. Elektrone loovutav lisand: doonor (lisand kasvatab pooljuhis juhtivust, kasvatades ainesse teise aine aatomeid, tavaliselt jääb aga üks elektron ikka üle ja see vabaneb juhtivuselektronina tekib n-pooljuht.) Energiatsoon ehk valentsitsoon - hõivatud tsooni
Kovalentne ehk homeopolaarne side - Kummaltki ühinevalt aatomilt ühistatakse üks elektron vastasspinnidega elektronpaaridest. Näiteks H2 moodustamisel ühistatakse kummagi aatomi 2 elektroni. 2. Metalli aatomis on kõrgeimal hõivatud energiatasemel ainult üks elektron. Tõrjutusprintsiip lubab tsooni igale alatasemele asuda kahel vastassuunaliste spinnidega elektronil, seetõttu jääb kõrgeim hõivatud tsoon pooleni täidetuks. Selle tsooni elektronid moodustavad liikumisvõimelise elektrongaasi. 3. Kristallis olevate aatomite elektronkatete väliselektronide tasemed paisutab aaatomite elektriline vastastikõju laiadeks energiatsoonideks. Kehtima jääb energia miinimumprintsiip koos Pauli tõrjutusprintsiibiga. 4. Keelutsoon - Vahemik, milles elektronid ei saa omandada energiad nende laineomaduste tõttu. Valentsitsoon - Hõivatud tsoon, mis täitub kristalliaatomite väliskatte elektronidega. Juhtivustsoon - Keelutsoonile järgnev täitmata tsoon. 5
sees.. ja seega tõmbavad ühesuguse tugevusega.. polaarne erinevate mittemetalliliste aatomite vahel ja seega üks tõmbab ühist elektronpaari rohkem enda poole (elektronegatiivsem tõmbab) 4. ioonvõre ioonkristallid (vastaslaengutega ioonid) moodustavad kristallvõre mille keskmetes asuvad ioonid moodustavadki ioonilise kristallvõre e ioonvõre... Neid hoiab koos iooniline side.. 5. elektrongaasi mudeli järgi koosneb metalli kristallvõre metalli katioonidest, mida hoiavad koos nende vahel kiiresti liikuvad elektronid, mis takistavad katioonide omavahelist tõukumist. Korrapäevalt liikuvad elektronid moodustavad elektronpilve, mis ulatub üle kogu metallikristalli. Metallis liiguvadki elektronid vabalt nagu gaasides.. 6. molekulvõrega ained molekulaarsetel ainetel (paljud mittemetallid, mittemetallilised elementide ühendid, orgaanilised ained); koosnevad
Metallides esineb aatomite vahel erilist tüüpi keemiline side- metalliline side, mis tuleneb metalliliste elementide aatomiehituse iseärasustest. Metallides saavad väliskihi elektronid suhteliselt kergesti minna ühe aatomi juurest teise aatomi juurde. Seetõttu tekib metallides aatomite vahel metalliline side, kus ühiseks muutunud väliskihi elektronid seovad kõiki aatomeid metallikristallis. Metallides esinevat metallilist sidet selgitab elektrongaasi mudel, mille järgi metallvõre koosneb metallikatioonidest, mida hoiavad koos nende vahel kiiresti ringi liikuvad väliskihi elektronid. Metallide iseloomulikud tunnused(omadused) hea elektri- ja soojusjuhtivus, plastilisus jne- on tingitud metallilistest sidemetest. Molekulaarsed ained koosnevad molekulidest. Molekulide sees on aatomid omavahel seotud kovalentsete sidemete abil. Kui molekulaarne aine on gaasilises olekus, siis tema molekulide vahel vastastiktoime praktiliselt puudub.
I = voolutugevus = R takistus Ülijuhtivus on füüsikaline nähtus, kus madalatel temperatuuridel aine eritakistus muutub nulliks. Materjale, mis lähevad teataval madalal temperatuuril ülijuhtivasse olekusse nimetatakse ülijuhtideks. Ülijuhis säilib vool energiakadudeta. Kui näiteks tekitada ülijuhtivas rõngas elektrivool ja seejärel vooluallikas eemaldada, siis jääb voolutugevus kuitahes pikaks ajaks muutumatuks. Ülijuhtivust võib käsitada ka kui elektrongaasi ülivoolavust. Ülijuhtivust pole võimalik seletada kvantmaailma seaduspärasusi rakendamata.
tihedus on suurim tuumade vahelises alas. 2. Metalli siseehitus : täidetud tsooniala, lubatud tsoon, keelutsoon ja lubatud tsoon. Aatomi kõrgeimal hõivatud tasemel on üks elektron. Kuna tõrjutusprintsiip lubab tsooni igale alatasemele asuda kahel vastassuunaliste spinnidega elektronil, jääb kõrgeim hõivatud tsoon pooleni täidetuks. See on metalli juhtum. Pooltäidetud tsooni elektronid moodustavadki metallides liikumisvõimelise elektrongaasi. Metalli pooltäidetud tsoonis on külluses nii eletrone kui ka vabu alatasemeid - energia kasvuruumi. Seepärast nad ongi suurepärased elektrijuhid. Metallide kristallides on kristallivõreks seostunud positiivsed ioonid. 3. Kristallides on aatomid või ioonid paigutunud korrapärase ruumvõrena. Naaberaatomite välised elektronkatted mõjutavad üksteist. Selle tulemuseks on, et aatomite väliskihi elektronide ehk
Egiptlased tundsid kulla metallurgiat, hõbeda saamist(sulamist pliiga), vaske ja pronksi, rauda, pliid, elavhõbedat, klaasi(liiva sulatamine taimse tuhaga), rasv+taimetuhk=seep, kangaste värvimine(taimsed ja loomsed värvid), nahaparkimine(soola, lubjaga), paljud medikamendid, toiduainetehnoloogia (teraviljaleib, õlu, äädikas, eeterlikud õlid), kosmeetika, lubi ehitusmaterjalina. 2) Metallside On parem kui metallilineside.MS on keemiline side, mis on tingitud nn elektrongaasi (valentelektronide) vastastoimest kristallvõre positiivselt laetud ioonide skeletiga. Metallide madala ioni-satsiooni-potensiaali tõttu eralduvad nende aatomitest kergesti väliskihtide elektronid, mis on suure liikuvuse ja iseseisvusega.MS on tugev side.. kõige tüüpilisemad MS elemendid on leelismetallid, kuid MS esineb(vähemal määral) kõigis metallides, sulamites, metallisarnastes ühendites. 3) Atmosfääri koostis püsivad komponendid: N2 78%, O2 21%, Ar 0.93%, ülejäänusid
hoopis minema ja neist saab planetaarudu, samasugune nagu tuntud rüngasudu Lüüra tähtkujus. Tähe tuum tõmbub kütuse lõppedes üha rohkem kokku ja algul temperatuur tema keskkohas kasvab, saavutab teatud maksimumi (umbes miljard kraadi) ja hakkab siis langema, samas tähe kokkutõmbumine peatub. Aine tihedus on tõusnud kümnete tuhandete kilogrammideni kuupsentimeetri kohta. Täht koosneb peamiselt vabadest elektronideis ja prootonitest. Ülitugev raskusjõud ning elektrongaasi rõhk hoiavad teda tasakaalus. Tähe raadius on vähenenud umbes 10 000 kilomeetrini- ta on muutunud valgeks kääbuseks. Valge kääbus on saanud nime sellest, et tema kiiratav valgus on väga valge, peaaegu sinakas, võrreldes normaalse tähevalgusega. Põhjuseks on kümnetesse tuhandetesse kraadidesse ulatuv pinnatemperatuur, samal ajal kui meie Päikese pinnal on ,,ainult" kuus tuhat kraadi. Valge kääbus on niisiis Maa-suurune, kuid tavalise tähe massiga keha, ebatavaliselt tihe ja
See ei ole aga võimalik, sest liitiumi aatomil on vaid 2 1 üks valentselektron (1s 2s ). Seega seob metallides teatud arv elektrone üheaegselt paljude tuumade tsentreid. Elektronid võivad metallis ümber paigutuda, mistõttu metallides on tugevasti delokaliseeritud keemiline side. Lihtsustatult võib metalli vaadelda kui süsteemi, mille võre sõlmpunktides asuvad tihedalt paiknevad katioonid. Viimased on üksteisega seotud kollektiviseeritud elektronide (elektrongaasi) abil. Iooniline side Ioonilise sideme iseloomu, sellise sidemega ühendite omadusi ja struktuuri käsitleb keemilise sideme elektrostaatiline teooria. Selle järgi seisneb keemiline toime ioonide moodustumises ning nende elektrostaatilises vastastikuses mõjus. Lihtioonide tekke määrab aatomite elektronstruktuur. Kvantitatiivselt iseloomustatakse ioonide tekkimise võimet ionisatsioonipotentsiaali ja elektroafiinsusega. Leelis ja
muundumisi: keraamika, kääritamine, värvid, kulla eraldamine jm. Egiptlased tundsid kulla metallurgiat, hõbeda saamist, vaske ja pronksi, rauda, elavhõbedat, keraamikakunsti, klaasi, seepi, kangaste värvimist,, toiduainetetehnoloogiat, paljusid medikamente, lupja ehitusmaterjalina. 4. Metalliside - Kõige tüüpilisemad metallisidemega elemendid on leelismetallid, kuid MS esineb kõigis metallides, sulamites ja metalliitides.Metalliside (MS) on keemiline side, mis on tingitud nn. elektrongaasi vastastoimest kristallivõre positiivselt laetud ioonide skeletiga. 5. Einsteini valem + massidefekt Massidefekti moodustab energiana eraldunud massi osa: E = mc2 kus E energia m mass c - valguse kiirus vaakumis Energia ja massi ekvivalentsuse seadus (Einstein, 1905) Massidefekt: Aatomi mass peaks võrduma stabiilsete komponentosakeste massiga. Tegelikult esineb kõigi elementide puhul puudujääk (1%). Massidefekti põhjus on suure hulga energia kiirgamine tuuma moodustumisel
tõmmatakse tugevamalt mittemetallilisema elemendi poole. Polaarse kovalentse sideme puhul on ühine elektronipaar tõmmatud mittemetalsema suurema elektronegatiivsusega elemendi aatomi poole. (n. HCl, CO) Metalliline side Metallide kristallvõre punktides asuvad positiivselt laetud metalli ioonid, mille vahel liiguvad elektronid, mis moodustavad nn. elektrongaasi. K e K+ + e + e e e + e + "elektrongaas" Metalliline side esineb niisuguste elementide puhul, mille väliselektronkihis on 1 kuni3 elektroni, mis kergesti loovutatakse. Metalliline side eksisteerib vaid siis, kui metall on tahkes või vedelas olekus. Vesinikside Vesinikside esineb vesinikku sisaldavate molekulide vahel, kui vesinik on ühendis F, O või N (n. molekulide HF, H2O või NH3 vahel).
Paljusid medikamente Kosmeetikavahendid Lupja ehitusmaterjalina 2) Metalliside Esineb niisuguste elementie puhul, mille väliskihis on 13 elektroni. Eksisteerib aint siis, kui metall on tahkes või vedelas olekus. Metalli kristallvõre sõlmpunktides asuvad posit laetud ioonid. Ioonide vahel liiguvad poolvabad elektronid, mis mood elektrongaasi. Kui elektron läheb metalliioonile, siis viimane muutub teatud ajaks aatomiks, mis järgmisel korral loovutab elektroni ja muutub jälle iooniks. Aatomite vahel esineb kovalentne side, ioonide ja elektronide vahel elektrostaatiline mõju. Kokku mood metalliside. 3) Atmosfääri koostis Püsivad komponendid: N2 (78%), O2(21%), väärisgaasid (0,93%) Ar Muutuvad komponendid: CO2, veeaur H2O
· Kristallvõre olemasolu kinnitab röntgenkiirte difraktsioon tahkistes · Tunnelmikroskoop võimaldab saada kistallvõre kujutisi · Ruumvõre vastab aatomite potentsiaalse energia miinimumile 22.11.12 32 Näiteid kristallidest Kristallvõredes esineb sagedasti defekte. Metallilistel kristallidel moodustub side üle kogu metalli leviva nn. Elektrongaasi abil 22.11.12 33 Kristallide energiavöötmed · Kristallvõres paiknevad aatomid mõjutavad üksteist · Sisemiste elektronkihtide struktuur eriti ei muutu · Välimiste kihtide tasemed moodustavad mitme eV laiused vöötmed e energiatsoonid · Kui kristallis on ühinenud N aatomit, moodustub ka N energiataset · Tasemed hõivatakse energia miinimumi ja Pauli keeluprintsiibi alusel 22.11.12 34
tugevus E homogeenses dielektrikus väiksem väljatugevusest E 0 vaakumis = Evak/Edil >1 3)Juhid ja kondensaatorid Juhid, juht välises elektriväljas, elektriväli juhi sees (+joonis) Juhtideks nimetatakse kehi, milles laengud võivad elektrivälja mõjul vabalt liikuda Elektronkatte väliskihi elektronid on nõrgalt seotud aatomituumaga, nendel on palju energiat, mille arvel nad moodustuvadki juhi sees nn. elektrongaasi Enamik metalle/ Hape ja soola vesilahused / Hõõggaasid ja teised ained / Inimese keha Juhi sees on elektrivälja tugevus null (elektronide külluse tõttu) Elektrostaatiline ekraneerimine (+selgius ja rakenduste näited) Elektrivälja puudumisel igas elementaarruumalas olev negatiivne vaba laeng on kompenseeritud positiivse ioonkristallvõrega Elektrivälja mõjul toimub erinimeliste laengute eraldumine, negatiivsed
aatomil kaks vaba (sidemetes mitteosalevat) elektronpaari. Mõju - molekulide assotsiatsioonile/dissotsiatsioonile, ainete lahustumisele, kristallumisele, molekulide, eriti makromolekulide konformatsioonile. Vesiniksideme esinemine/puudumine mõjutab aine omadusi - vesiniksideme tõttu on kõrge elektronegatiivsusega elementide ühenditel anomaalselt kõrged keemis- ja sulamistemperatuurid. Metalliside (MS) on keemiline side, mis on tingitud nn. elektrongaasi (valentselektronide) vastastoimest kristallivõre positiivselt laetud ioonide skeletiga. Doonoraktseptorside kompleksühendites (koodrinatsiooniline side koordinatiivsetes ühendites) - keemiline side kompleksühendites, kus üks või mitu aatomit moodustavad suurema arvu sidemeid, kui seda võimaldab nende aatomite kõrgeim formaalne valents. Kompleksühendi sisesfäär on üldiselt püsiv, seda püsivust iseloomustatakse ebapüsivuskonstandiga.
ε>1. Kui elektrivälja tugevus dielektrikus on korda väiksem kui vaakumis, siis on dielekrikus ka punktlaengute vahel mõjuv kuloniline jõud ε korda väiksem. Juhtideks nim kehi, milles laengud võivad elektrivälja mõjul vabalt liikuda. Juhis on vabu laengukandjas ca 1024 1/cm3 ja nad võivad liikuda lõpmata väikeste väliste jõudude mõjul. Elektronkatte väliskihi elektronid on nõrgalt seotud aatomtuumaga, nendel on palju energiat, mille arvel nad moodustavadki juhi sees nn elektrongaasi. Enamik metalle, happe ja soola vesilahused, hõõggaasid. Laengukandjas liiguvad, kuni: elektronid jõuavad juhi pinnale (tekib nn.pindlaeng), juhi sees on elektrivälja tugevus 0(elektronide külluse tõttu) Esees=E0-E'. Elektrivälja potentsiaal on kogu juhi ulatuses konstante, väljatugevuse vektor juhi pinnal on pinnaga risti. Elektriväljas paikneva suvalise kujuga juhi pind on ekvipotentsiaalpind. φväljas=Er=K/ε*Q/r, kus ε on juhti ümbritseva keskkonna dielektriline läbitavus
tüüpilisemate mittemetallidega. x 1,7 (1,9) näit. MgO Vesinikside Vesinikside esineb vesinikku sisaldavate molekulide vahel, kui vesinik on ühendis F, O või N (n. molekulide HF, H2O või NH3 vahel). Põhiside: kovalentne polaarne Vesiniksideme lõhkumiseks kulub palju energiat. Vesi keeb, kui veeauru rõhk võrdub välisrõhuga. 17 Metalliline side Metallide kristallvõre punktides asuvad positiivselt laetud metalli ioonid, mille vahel liiguvad elektronid, mis moodustavad nn. elektrongaasi. K e K+ +e+ eee + e + "elektrongaas" Metalliline side esineb niisuguste elementide puhul, mille väliselektronkihis on 1 kuni3 elektroni, mis kergesti loovutatakse. Metalliline side eksisteerib vaid siis, kui metall on tahkes või vedelas olekus. Vesinikeksponent ehk vesinikueksponent ehk pH on negatiivne logaritm lahuse vesinikioonide kontsentratsioonist (mol/l). pH näitab lahuse happelisust. pH väärtused jäävad reeglina vahemikku 0...14
eri tüüpi orbitaalide selline liitumine, et tekivad ühesuguse kujuga energeetiliselt võrdsustunud hübriidorbitaalid MOLEKULORBITAALIDE TEOORIA: mitmeaatomilistes molekulides vastab igale elektronile kindel kogu molekuli hõlmav orbitaal, need molekulorbitaalid moodustuvad mitte ainult valentskihi, vaid kõigi elektronide osavõtul Vesinkside- on väga oluline keemilise sideme liik. Elusaine funktsioneerimine sõltub vesiniksideme mõjust. Metalliside- keeminine side, mis on tingitud nn elektrongaasi vastastoimest kristallivõre positiivselt laetud ioonide skeletiga. Doonor-akseptorside e koordinetsiooniline side-keemilien side kompleksühendites, kus üks või mitu aatomit moodustavad suurema arvu sidemeid, Ku seda võimaldab nende aatomite kõrgeim formaalne valents (d-ja f-elemendid, kompleksühendid) ISOMEERIA KOMPLEKSÜHENDIDTES: geomeetriline isomeeria-isomeerid erinenvad ligandide erinevalt paigutuselt ühendite
tähistatud: P aatomi energeetiline põhitase, E asuda 2 vastasspinnidega elektronil, jääb põhitasemele järgnev ergastustase, E kõrgeim tsoon pooleldi tühjaks. Osalise keelutsoon e. keelupilu. hõivatusega tsoonid võivad tekkida ka tsoonide osalisel kattumisel (kristallide moodustumine) metallide korral. Poolikult täidetud tsoonide elektronid moodustavad liikumisvõimelise elektrongaasi. Juhul B on kõrgemal hõivatud tasemel 2 elektroni. See vastab mittemetallidele. Kõrgeim tsoon on täis ja see vastab dielektrikutele ning pooljuhtidele. Laineomadus ei luba elektronil omandada energiaid,mis jäävad E vahemikku. See on keelutsoon. Keelutsoonile järgneb juhtivustsoon, mis on täitmata. Hõivatud tsooni nimetatakse valentstsooniks, kuna see täitub valentselektronidega . Juhtivuse ja mittejuhtivuse põhjused.
ja positiivsete metallioonide vastastikuse tombumise tulemusena metallis. Vabad elektronid pohjustavad metallide elektri- ja soojusjuhtivust ning plastilisust. · Metalliline side avaldub koige selgemalt aktiivsete metallide leelis- ja leelismuldmetallide korral. · Vahem aktiivsetes metallides esinevad lisaks metallilisele sidemele mingil maaral ka aatomitevahelised kovalentsed sidemed. Eriti margatav on kovalentse sideme osatahtsus siirdemetallide (d-metallide) korral. · Elektrongaasi mudeli jargi koosneb metalli kristallivore metalli katioonidest. Katioone hoiavad kristallis koos nende vahel kiiresti liikuvad (valiskihi) elektronid, takistades katioonide omavahelist toukumist. Vabalt ja korraparatult liikuv elektronide kogum moodustab uhise elektronpilve, mis ulatub ule kogu metallikristalli. Elektronide vaba liikumine metallis meenutab osakeste vaba liikumist gaasides, seetottu nimetatakse niisugust elektronpilve "elektrongaasiks". Iooniline side
aatomitest või ioonidest, mis on omavahel seotud keemiliste sidemetega. Molekule nendes ainetes ei esine. Tüüpilised mittemolekulaarsed ained on ioonsed ained ja metallid. 25. Metalliline side - Metallides moodustub kristallvõre, selle sõlmpunktides asuvad positiivsed metallioonid, mille ümber liiguvad elektronid mahuvad oma väiksuse tõttu seal liikuma ja moodustavad nn. elektrongaasi ning moodustab delokaliseeritud sideme. Metallilisel sidemel puudub suunalisus. Metalliline side on suhtelist tugev. 26. Vesiniksideme moodustumise mehhanismid - vesiniku aatomi ainus elektron tõmmatakse elektronegatiivsema elemendi aatomi poole viimasele moodustub negatiivne osalaeng vesinikule positiivne ning nende vaheline tõmbejõud on sideme moodustajaks. 27. Vesiniksidemed vees vesiniksidemete mõju vee omadustele - Vesiniksideme tõttu
molekulide HF, H2O või NH3 vahel). 17 Põhiside: kovalentne polaarne Vesiniksideme lõhkumiseks kulub palju energiat. Vesi keeb, kui veeauru rõhk võrdub välisrõhuga. 18 Metalliline side Metallide kristallvõre punktides asuvad positiivselt laetud metalli ioonid, mille vahel liiguvad elektronid, mis moodustavad nn. elektrongaasi. K e K+ +e+ eee +e+ "elektrongaas" Metalliline side esineb niisuguste elementide puhul, mille väliselektronkihis on 1 kuni3 elektroni, mis kergesti loovutatakse. Metalliline side eksisteerib vaid siis, kui metall on tahkes või vedelas olekus. Kordinatiivne ehk doonor aktseptorside ... on kovalentse sideme eriliigiks. Doonor aatom või ioon, mis loovutab oma mittejaotunud elektronipaari.
• Ajalooliselt kõige esimesena väljaarvutatud protsess, mis universumis võiks toimuda ja kus mustad augud võiksid mängu tulla, on gravitatsiooniline kollaps. Oma arengu hilistes staadiumides, kui tähed on ära põletanud kogu oma tuumkütuse ja hakkavad jahtuma, ei ole enam väljapoole suunatud kiirgusrõhku, mis võiks vastu seista täheainet kokku suruvale raskusjõule. Suurte tihedusteni jõudmise järel võib kiirgusrõhu asemel raskusjõudu tasakaalustada elektrongaasi või neutrongaasi rõhk, kuid juba 1939. aastal avaldati arvutused, mis andsid stabiilse lõppseisundiga tähe massi ülempiiriks umbes kolm Päikese massi (nn Tolmani-Oppenheimeri-Volkoffi piir). Sõna "umbes" tähistab siin asjaolu, et arvutused on tehtud teooria raames, mis ei pruugi nii äärmuslikes tingimustes olla päris täpne. Siiski annab see alust väita, et juhul kui tähe mass on nimetatud piirmassist
aatomite vahel moodustades väikese tihedusega elektronpilve, mida sageli nimetatakse elektrongaasiks. Elektrongaas hoiab ioone võresõlmedes nende tihedas paigutuses. Seega tahkeid metalle võib esitada koosnevana positiivsetest ioonidest moodustunud kristallvõrest (mille moodustavad aatomid ilma nende valents-elektronideta) ja valentselektronide poolt moodustatud elektronpilvest - elektrongaasist (joonis 2.41b). Elektrongaasi moodustavad elektronid on vaid väga nõrgalt seotud positiivselt laetud kristallvõrega ja võivad kergesti liikuda mööda metalli, mistõttu neid kutsutakse sageli vabadeks elektronideks. Metallide kõrge elektrijuhtivus ja soojajuhtivus kinnitavad, et vähemalt osa elektronidest on võimelised vabalt liikuma mööda metalli kristallvõret. Metallide suhteliselt kõrge defermatsioonivõime on samuti seletatav metalli aatomite võimega liikuda võres üksteise
arvutamiseks: . (12.8a) Kõrvutamine Ohmi seadusega (12.6) annab võimsuse valemi teisendid . 8 12.4 Elektrivool metallides Kuna metallides käituvad valentselektronid kui vabad osakesed, sarnanedes seega gaasimolekulidele, võib neid vaadelda kui metallis sisalduvat elektrongaasi. Et vabade elektronide vahelised elektrilised tõukejõud on tasakaalustatud metalliioonide elektriliste tõmbejõudude poolt, siis võime öelda, et vabad elektronid üksteist märkimisväärselt ei mõjuta ja me võime elektrongaasi lugeda ideaalseks gaasiks. Ainus erinevus tavalise ideaalse gaasiga seisneb selles, et kui kaootilises soojusliikumises ideaalse gaasi molekulid põrkuvad omavahel, siis elektronid põrkuvad peamiselt metalliioonidega kristallvõres. Põhjus on see, et
annaabi.ee 
