N:Ge, Si, Se, As, In, PbS 16. Ränikristallis on aineosakesed paigutatud kindla korra järgi. Ränikristallil on kindel sulamistemperatuur. 17. Kuna kõikide aatomite valentselekrtonid tiirlevad korraga ümber 2 tuuma, siis muudustub aatomite vaheline kovalentne side elektronpaaride kaudu. Teatud temperatuurini püsivad kõik valentselektronid oma radadel- vabu elektrone pole. Temperatuuri tõustes ei suuda elektronid oma trajektooril püsida ja saavad vabadeks elektronideks, elektri juhtideks. 18. Pooljuhi omajuhtivus- puhta pooljuhi elektrijuhtivus. Puhtas pooljuhis puuduvad normaaltingimustel vabad elektronid. 19. Lisandjuhtivus- võõraste aatomite poolt põhjustatud elektrijuhtivus. 20. 1)Doonorlisandil jääb elektrone üle(elektronjuhtimine, n-tüüpi pooljuht) 2)Akseptorlisandid on lisandid, milles sidemete moodustamisel naaberaatomitega jääb elektrone puudu. läheb edasi:20.2)sidemesse, kuhu elektroni ei jätku, tekib auk, mille laengut loetakse
ELEKTER Koostaja: Rühm: Elekter on energialiik, mille tekitab elektronideks nimetatud üliväikeste osakeste liikumine. Kaasaegses arenenud maailmas on see elutähtis energiaallikas. STAATILINE ELEKTER Staatiline elekter on äratanud inimestes huvi juba sajandeid. Ligikaudu 2500 aastat tagasi märkas kreeka filosoof Thales (625-547 eKr), et kui siidriidega hõõruda kivistunud puunõret, mida nimetatakse merevaiguks, hakkab merevaik külge tõmbama siidi ja teisi kergeid esemeid, nagu näiteks sulgi.
ekvivalentide A/n suhe on konstantne. · F Faraday arv = 96400 C/g-ekv Elektrivool gaasides · Toatemperatuuril on gaasid halvad juhid; kuumutamine, radioaktiivse- ja röntgenkiirguse mõju võivad juhtivust suurendada. · Sõltuv gaaslahendus õhu kuumutamisel tekivad laengud; kuumenemisel osa gaasi aatomeid ioniseerib ja aatomid lagunevad positiivselt laetud ioonideks ja elektronideks. · Elektrivoolu kandjateks gaasis on positiivsed ioonid ja elektronid. Mitmesuguseid lahenduste liike gaasides · Termoionisatsioon piisavalt kõrge pinge puhul tekib elektroodide vahel olukord, kus tekkinud ioonid hakkavad oma põrgete ja löökidega ioniseerima õhu molekule; voolu tugevus kasvab järsult. · Plasma gaas, mille aatomitest/molekulidest on suur osa ioniseeritud; tervikuna neutraalne, kuid võib elektrit hästi juhtida.
konstantne. A/n - keemiline ekvivalent (A - aine aatommass, n - valents). Kaks seadust saab ühendada seaduseks: M=A/Fn*It ; M=AIt/Fn Elektrivool gaasides Mehhanism sarnaneb elektrolüütide omaga. Toatemp. halvad juhid. Kuumutamine, radioaktiivsete- ja röntgenikiirguse mõjul võivad õhu ja teiste gaaside juhtivust suurendada. Õhu kuumutamisel tekivad laengud. Kuumenemisel või muude eelmainitud tegurite toimel osa gaasi aatomeid ioniseerub - aatomid lagunevad positiivseteks ioonideks ja elektronideks. Seda lahendust nim. Sõltuvaks gaasilahenduseks (temp. tõuseb, tõuseb ka elektrijuhtivus). Tegurite lõppemisel, lakkab ka elektrivool. Elektrivoolu kandjateks gaasis ongi positiivselt laetud ioonid ja elektronid. Elektrivool pooljuhtides Elektrijuhtivuselt jäävad pooljuhid isolaatorite ja juhtide vahele. Pooljuhi elektrijuhtivus tõuseb temp. tõusuga. Pooljuhtide elektrilised omadused seletuvad pooljuhtkristallide ehituse eripäraga.
Aatom jaguneb tuumaks (prootonid ja neutronid) ja elektronideks. Elementaarosakesed-mida ei saa lihtsamateks osakesteks jaotada. Vana-Kr teadlased avastasid, et hõõrudes merevaigust esemeid karusnahaga/villase riidega, on nad võimalised tõmbama ligi kergeid kehi. Gilbert avastas, et hõõrudes klaaspulka siidiga tõmbab see ka kergeid kehi. Positiivne laeng prooton-tekib klaaspulga hõõrumisel siidiga. Negatiivne laeng elektron-eboniidist pulga hõõrumisel karusnahaga.Neutroni laeng on neutraalne
elektrivool sarnane veevooluga. Voolu on alalis- ja vahelduvvool. Alalisvool on kindlas suunas ajas muutumatu kiirusega toimuv laengute liikumine, mehaanikas nagu ühtlane liikumine. Juhtivus- ja valentselektronid: juhtivuse määravad vabad laengukandjad. Need on elektronid, mis asuvad aatomi väliskihil. Edaspidi nim. neid valentselektronid. Vaid osa valentselektrone suudab osaleda elektrivoolu tekkes. Neid nim. juhtivus elektronideks. Voolutugevust määravad suurused : I =enSv Voolutugevus sõltub elektronide arvust, juhtme ristlõikepindalast ja voolu kiirusest. Elementaarlaengust ei sõltu, sest see on konstante Elektrivool e. voolutugevus on füüsikaline suurus, mis näitab kui suur laeng läbib juhi ristlõiget 1 sekundi jooksul I=q/t mõõtühik C/s=A I=enSv Juhtivus on füüsikaline suurus, mis näitab kui suur voolutugevus on saavutatud 1V pinge juures. Ühik: G mõõtühik: S(Siemens) G=I/U
lähedusest. E = hf = A + mv2/2. Kui hf=A, siis saab arvutada minimaalset footoni võnkesagedust, mille puhul fotoefekt antud metalli korral veel võimalik on fmin=A/h. Seda minimaalset sagedust nimetatakse fotoefekti punapiiriks. Kuna väljumistööd on erinevate ainete puhul erinevad, siis on ka erinevate ainete korral fotoefekti punapiirid erinevad. Sisefotoefekti korral ei lööda elektrone välja laetud keha pinnast, vaid aatomitest. Need muutuvad vabadeks elektronideks, mis võivad kehas tekitada elektrivoolu. Sisefotoefekti leiab kasutamist pooljuhtides. 8. Mis on aatomi energiatase, kuidas see sõltub elektroni orbiidi raadiusest? – aatomi energiatase sõltub elektroni orbiidi raadiusest aatomis – kui elektron viibib kõrgaml orbiidil, siis on aatomi energiatase kõrgem, elektroni madalamal orbiidil viibides on aatomi energiatase madalam. 9. Kuidas kujutatakse energiatasemete muutusi energiadiagrammil? – Aatomi
paremale? samaks jäävad elektronkihtide arvud 23) Millised omadused muutuvad või jäävad samaks kui liikuda rühmas ülevalt alla? Samaks jäävad väliselektronide arvud. 24) Sõnasta tänapäevane perioodilisusseadus. keemilised elemendid on paigutatud tabelisse tänapäeval nende tuumalaengu kasvu järjekorras. 25) Millega näitab ehk millega võrdub aatominumber? tuumalaengut 26) Millega ligikaudu võrdub massiarv? aatommassiga 27) Mida nimetatakse elektronoketiks? Elektronideks nimetatakse aatomi osakesi, mis on negatiivse laenguga ja prootonitest ja neutronitest ligikaudu 2000 korda väiksemad. 28) Mis on väärisgaasid, kus neid argielus leidub ja mille poolest nad teistest elementide aatomite ehituse osas erinevad? Heelium, neoon, argoon, krüpton, ksenoon, radoom- need on vvärisgaasid 29) Mis on leelismetallid, leelismuldmetallid ja halogeenid? 30) Millised keemilised elemendid on kõige rohkem levinud: a) universumis, b) maakoores
1. ELEKTER Elekter on energialiik, mille tekitab elektronideks nimetatud üliväikeste osakeste liikumine. Kaasaegses arenenud maailmas on see elutähtis energiaallikas. Kogu aine, alates paberist kuni õhuni, mida me hingame, koosneb üliväikestest osakestest, mida nimetatakse aatomiteks. Igal aatomil on positiivselt laetud südamik, mida nimetatakse tuumaks. Tuum koosneb positiivselt laetud osakestest prootonitest ja laenguta (neutraalsetest) osakestest neutronitest. Palju väiksemad negatiivselt
Elektrilaengud ja elementaarosakesed. Kehad koosnevad molekulidest ja aatomitest, aatoum jaoutub tuumaks. Tuum prootoniteks, neutroniteks ja elektronideks-tiirlevad tuuma ümber. Aatomi osakesi, mida ei saa enam jaotada, nim elementaarosakesteks (elektron, prooton, neutron). Mingid jõud hoiavad osakesti omavahel koos, seovad aatomeid molekulides ja molekule tahketes kehades. A ja M vastamõju seadusi seletatakse sellega, et osakstel on elektrilaeng. Vana-kreeka: Hõõrusid merevaigust esemeid karusnaha või villaga, mistõttu see oli võimeline kergemaid kehi enda külge tõmbama
· Pärast 10 sekundit, temperatuuridel alla 109 K, ühinesid prootonid ja neutronid tuumasünteesis esimesteks aatomituumadeks, milleks oli heeliumi tuumad. Lisaks tekkisid veel vesiniku tuumad Seda protsessi nimetatakse ürgseks tuumasünteesiks. · 5 minuti pärast oli aine niipalju hõrenenud, et tuumasüntees vaibus. Järelejäänud vabad neutronid ei olnud stabiilsed ning järgmiste minutite jooksul lagunesid nad prootoniteks ja elektronideks. · Seni moodustas elektromagnetkiirgus põhiosa kosmose energiatihedusest. Ent paisumisega seotud temperatuuri alanemisel see aina vähenes. Aine energiatihedus kahanes seisumassi tõttu tunduvalt aeglasemalt. Umbes 200 000 aasta pärast ületas aine osatähtsus Universumi koguenergias kiirguse oma. 7 · Kiirgus oli pidevas vastastikuses toimes vabade laengutega. Universum oli seetõttu läbipaistmatu.
et see idee oli alusetu. Enam kui 2000 aastat ei uuritud kreeklaste arvamusi. Alles 1800 aastate alguses hakkas see inimestele huvi pakkuma. Tänapäeva aatomiteooriale pani aastal 1807 aluse John Dalton. Aastatel 1833 1834 leidis M. Faraday elektrolüüsi uurides, et aatomid sisaldab vähimlaengut. Aastal 1897 leidis Joseph John Thomson, et gaasis võivad esineda ühe ja sama negatiivse elektrilaenguga osakesed, ning oletas, et see ongi vähim elektrilaeng. Neid osakesi hakatigi nimetama elektronideks. Aastal 1898 näitas Wilhelm Wien, et peavad eksisteerima ka positiivse elektrilaenguga osakesed. Neid hakati nimetama prootoniteks. Aastal 1911 jõudis Ernest Rutherford järeldusele, et aatom peab koosnema raskest tuumast ja selle ümber tiirlevatest elektronidest. Aastal 1913 muutis Niels Bohr Rutherfordi aatomimudelit. Neutroni avastas alles 1932 James Chadwick. [7, 8, 9, 10] 5 Demokritos (460 370 eKr)
Vesi, kuhu on lisatud elektolüüdid. Kõige tuntum . Kui elektron Na¿ antakse ära, siis NaCl laguneb. Kloor läheb +ile ja Naatrium – ele. Elektrivool gaasides Väga halvad juhid, aga erinevad põhjused (kuumutamine, radioaktiivsete- või röntgenkiirte mõju) võivad gaaside juhtivust suurendada. Kuumenemisel või kiirguse toimel osa gaasi aatomeid ioniseerub (aatomid lagunevad positiivselt laetud ioonideks ja elektronideks). Mida kõrgem temp. seda rohkem tekib ioone, seda paremini juhib gaas elektrit. (sõltuv gaaslahendus). Fotoionisatsioon Elektron saab energia väljalendamiseks footonilt. Sõltumatu gaaslahendus Vool gaasis tekib väliste ionisaatorite tõttu. Põhjuseks tugev elektriväli. Sädelahendus Kui vooluallikas pole võimeline pikema aja jooksul sõltumatut elektrilahendust säilitama. (tekib läbilöök). Nt kondensaatorid, äikese välk Huumlahendus
❏ Laengu jäävuse seadus - alumine indeks on tuumalaeng, peab olema tasakaalus ❏ Massiarvu jäävuse seadus ❏ Energia jäävuse seadus ❏ Tuumareaktsiooni võrrandi vastavus jäävusseadustele ei tähenda veel, et reaktsioon toimub, tuumad ja osakesed peavad kokku saama ❏ Beetakiirgus - kõrge energiaga (!) elektronide voog. See tekib neutronite muutumisel prootoniteks ja elektronideks, tekib antielektronneutriino. Prooton (ddu) ja neutron (duu) koosnevad kvarkidest. Ohtlikum kui alfakiirgus ❏ Beetalagunemisel eraldub tuumast suure kiirgusega beetaosake + tekib üks antielektronneutriino. Massiarv ei muutu, aga muutub laenguarv ❏ Kõige ohtlikum kiirgus on gammakiirgus - footonite voog, kõrge energiaga footonid. Footon - elektromagnetlaine osake. Gammakiirgusel on suur sagedus.
2 maksimaalne elektronide arv energeerilisel nivool on 2 n => 2)8)18)32)etc orbitaalkvantarv l – määrab elektroni energia alanivoo, iseloomustab orbitaali kuju l = 0, 1, 2, 3, ..., n-1 l = 0 => s-orbitaal l = 1 => p-orbitaal l = 2 => d-orbitaal elektrone, mille l võrdub nt 0, 1, 2, 3, nimetatakse vastavalt s-, p-, d- ja f-elektronideks magnetkvantarv m – määrab orbitaalide arvu alanivool ja iseloomustab selle orientatsiooni m = 0, +-1, +-2, +-3, +-l n=1 l=0 m=0 => 1s n=2 l=0 m=0 => 2s l = 1 m = 0; +-1 => 2p n=3 l=0 m=0 => 3s l = 1 m = 0; +-1 => 3p
Esialgu käsitati aatomeid struktuurita kõvade keradena. 1.3 AATOMIFÜÜSIKA. Aastatel 18331834 leidis Michael Faraday elektrolüüsi uurides, et elektrivoolu lahustes peavad põhjustama elektrilaenguga aatomid ning peab eksisteerima vähim elektrilaeng (elementaarlaeng). Aastal 1897 näitas Joseph John Thomson, et gaasis võivad esineda ühe ja sama negatiivse elektrilaenguga osakesed, ning oletas, et see ongi vähim elektrilaeng. Neid osakesi hakati nimetama elektronideks. Aastal 1898 näitas Wilhelm Wien, et peavad eksisteerima ka positiivse elektrilaenguga osakesed. Neid hakati nimetama prootoniteks. Pommitades aatomeid radioaktiivsetest ainetest pärinevate osakestega, leidis Ernest Rutherford, et alfaosakesed tungivad aatomi sisemusse ning aatomisisesed jõud kallutavad neid kõrvale. Ta mõõtis alfakiirguse kõrvalekaldumist õhukese ainekihi läbimisel ning jõudis 1911 järeldusele, et aatomid peavad koosnema raskest positiivse elektrilaenguga
Seda protsessi nimetatakse ürgseks tuumasünteesiks. Sealjuures moodustus 25% heelium-4 (4He) ja 0,001% deuteeriumi ning heelium-3 (3He), liitiumi ja berülliumi. Ülejäänud 75% moodustasid prootonid, hilisemad vesiniku aatomi tuumad. Vanimatel tähtedel kosmoses on veel praegugi just niisugune koostis. 5 minuti pärast oli aine niipalju hõrenenud, et tuumasüntees vaibus. Järelejäänud vabad neutronid ei olnud stabiilsed ning järgmiste minutite jooksul lagunesid nad prootoniteks ja elektronideks. Kõik raskemad keemilised elemendid tekkisid alles hiljem tähtede sisemuses. Temperatuur oli ikka veel nii kõrge, et aine eksisteeris plasma kujul seguna vabadest aatomituumadest, prootonitest ja elektronidest röntgenkiirguse (temperatuurikiirguse) käes. Kiirguseajastu lõpp ja aineajastu algus Seni moodustas elektromagnetkiirgus põhiosa kosmose energiatihedusest. Ent paisumisega seotud temperatuuri alanemisel see aina vähenes. Aine energiatihedus kahanes seisumassi
Seda protsessi nimetatakse ürgseks tuumasünteesiks. Sealjuures moodustus 25% heelium-4 (4He) ja 0,001% deuteeriumi ning heelium-3 (3He), liitiumi ja berülliumi. Ülejäänud 75% moodustasid prootonid, hilisemad vesiniku aatomi tuumad. Vanimatel tähtedel kosmoses on veel praegugi just niisugune koostis. 5 minuti pärast oli aine niipalju hõrenenud, et tuumasüntees vaibus. Järelejäänud vabad neutronid ei olnud stabiilsed ning järgmiste minutite jooksul lagunesid nad prootoniteks ja elektronideks. Kõik raskemad keemilised elemendid tekkisid alles hiljem tähtede sisemuses. Temperatuur oli ikka veel nii kõrge, et aine eksisteeris plasma kujul seguna vabadest aatomituumadest, prootonitest ja elektronidest röntgenkiirguse (temperatuurikiirguse) käes. 1.9 Kiirguseajastu lõpp ja aineajastu algus Seni moodustas elektromagnetkiirgus põhiosa kosmose energiatihedusest. Ent paisumisega seotud temperatuuri alanemisel see aina vähenes. Aine energiatihedus
Elektronkonfiguratsioonide esitamiseks kasutatakse järgmisi kujutusviise (hapniku aatomi näitel): Elektronvalem: Lõpuni täidetud elektronkihte tähistatakse sageli lihtsuse mõttes vastava perioodi viimase elemendi (milleks on väärisgaas) sümboliga, mis pannakse nurksulgudesse: Orbitaaldiagramm: Kahte samal ruumiorbitaalil paiknevat (erineva spinniga) elektroni nim. elektronipaariks. Elektronipaari kuuluvaid elektrone nim. paardunud elektronideks. Ruumiorbitaalil paiknevat üksikut elektroni nim. paardumata elektroniks. Orbitaalienergia diagramm: Elektronid aatomis. Molekulide kuju. Lewise sümbolid Aatomit tähistatakse vastava elemendi sümboliga, mille ümber kujutatakse väliskihi elektrone punktidena, paigutades nad võimalikult "laiali" NB! Valentselektronide asetsemist s-ja p-orbitaalidel enamasti ei arvestata. Praktiline tegevusjuhend Lewise struktuurivalemite joonistamiseks Mõisted:
Pärnu Sütevaka Humanitaargümnaasium Sander Gansen TH. klass 2010/2011 Aatomi ehitus * Aatom aine osake, millest koosnevad molekulid. -) Aatom ise on neutraalne, ilma laenguta osake. * Aatom läheb kaheks aatomituum ja elektronkatel. -) Aatomituum jahuneb tuumaosakesteks ehk nukleonideks ja need omakorda prootoniteks (+ laeng) ja neuroniteks (0 laeng). -) Elektronkate jaguneb elektronkihiks, mis omakorda jaguneb elektronideks (- laeng) * tuumalaeng Z = prootonite arv. -) Prootonite arv = elektronide arv * 1. Kihil kuni 2e; 2. Kihil kuni 8e; 3. Kihil kuni 18e. * Massiarv A = prootonite arv + neuronite arv. Osake Laeng Mass (aatommassiühikutes) (elementaarlaengutes) Prooton (p) +1 1 Neuron (n) 0 1 Elektron (e) -1 0,0005 (~0) *
kihist (2 periood) alakihtideks. Tähistatakse tähtetega s, p, d, f. s orbitaal p orbitaal · Kui elektron on üksinda mingil orbitaalil, siis on ta paardumata elektron. Kaks elektroni orbitaalil moodustavad elektronpaari ja neid nimetatakse paardunud elektronideks. Näide: H: He: 1s 1s paardumata el. paardunud el. · 2p alakihi energia on suurem kui 2s alakihi energia. · Elektronvalemi koostamine: IA VIIIA
kihist (2 periood) alakihtideks. Tähistatakse tähtetega s, p, d, f. s orbitaal p orbitaal · Kui elektron on üksinda mingil orbitaalil, siis on ta paardumata elektron. Kaks elektroni orbitaalil moodustavad elektronpaari ja neid nimetatakse paardunud elektronideks. Näide: H: He: 1s 1s paardumata el. paardunud el. · 2p alakihi energia on suurem kui 2s alakihi energia. · Elektronvalemi koostamine: IA VIIIA
identifitseerimise aluseks. 17. Kuidas tekivad peegeldunud elektronid? (17 ja 18 äkki on koos), Need on primaarsed elektronid, mis peale elastset põrget aine aatomitega läbisid ergastusruumi ja jõudsid aine pinnale tagasi. Sõltuvalt kokkupõrgete arvust võib nende energia varieeruda alates primaarsete elektronide energiast kuni sekundaarsete elektronide energiani. Nende väljatuleku sügavus ainest on tunduvalt suurem kuni 100 nm 18. Mida nimetatakse peegeldunud elektronideks? eelmises 19. Mida nimetatakse sekundaarseks elektroniks? Sekundaarsed elektronid tekivad, kui suurema energiaga elektronidega lüüakse suhteliselt pinna lähedalt lahti nõrgemini seotud elektrone. Nende läbimõõt on natuke laiem algkiire läbimõõdust. 20. Milline on alternatiivne nähtus Auger elektroni tekkimisele? Auger' elektronide tekkimine kogu aines toimub samaaegselt röntgenfootonite eraldumisega. Ainult ühe aatomi
muutub elektrit juhtivaks ja elektrikaar süttib ka üsna madala potentsiaalide vahe korral · kuumenenud elektroodiotstes saavutavad elektronid nii suure kineetilise energia, et on võimelised katoodilt väljuma (elektronide termoemissioon) · katoodilt väljunud elektronid põrkavad kokku kaarevahemikus olevate gaasi- ja auru molekulidega ning lõhustuvad need positiivseteks- ja negatiivseteks ioonideks ning elektronideks · püsiva tugevusega elektrivälja olemasolul tekib nimetatud osakeste suunatud liikumine ning elektroonidevahel moodustub püsiv kaar. Kaare pinge võrdub tema põhipiirkondade pingelangude summaga: Uk = Ukat + Us + Uan = Ik , kus Uk-kaare pinge (V) Ukat-pingelang katoodpiirkonnas, Us-pingelang kaare sambas (V), Uan-pingelang anoodpiirkonnas, Ik-keevitusvool (A). Päripolaarset keevitusvoolu tahistatakse Euroopas SPDS (straight polarity direct current).
kõrge temperatuuri tõttu tekib suur metalliaurude ioniseerimine ning elektroodide vahe muutub elektrit juhtivaks ja elektrikaar süttib ka üsna madala potentsiaalide vahe korral kuumenenud elektroodiotstes saavutavad elektronid nii suure kineetilise energia, et on võimelised katoodilt väljuma (elektronide termoemissioon) katoodilt väljunud elektronid põrkavad kokku kaarevahemikus olevate gaasi- ja auru molekulidega ning lõhustuvad need positiivseteks- ja negatiivseteks ioonideks ning elektronideks püsiva tugevusega elektrivälja olemasolul tekib nimetatud osakeste suunatud liikumine ning elektroonidevahel moodustub püsiv kaar. Kaare pinge võrdub tema põhipiirkondade pingelangude summaga: Uk = Ukat + Us + Uan = Ik , kus Uk-kaare pinge (V) Ukat-pingelang katoodpiirkonnas, Us-pingelang kaare sambas (V), Uan-pingelang anoodpiirkonnas, Ik-keevitusvool (A). Päripolaarset keevitusvoolu tahistatakse Euroopas SPDS (straight polarity direct current).
kihist (2 periood) alakihtideks. Tähistatakse tähtetega s, p, d, f. s orbitaal p orbitaal · Kui elektron on üksinda mingil orbitaalil, siis on ta paardumata elektron. Kaks elektroni orbitaalil moodustavad elektronpaari ja neid nimetatakse paardunud elektronideks. Näide: H: He: 1s 1s paardumata el. paardunud el. · 2p alakihi energia on suurem kui 2s alakihi energia. · Elektronvalemi koostamine:
elektrit juhtivaks ja elektrikaar süttib ka üsna madala potentsiaalide vahe korral · kuumenenud elektroodiotstes saavutavad elektronid nii suure kineetilise energia, et on võimelised katoodilt väljuma (elektronide termoemissioon) · katoodilt väljunud elektronid põrkavad kokku kaarevahemikus olevate gaasi- ja auru molekulidega ning lõhustuvad need positiivseteks- ja negatiivseteks ioonideks ning elektronideks · püsiva tugevusega elektrivälja olemasolul tekib nimetatud osakeste suunatud liikumine ning elektroonidevahel moodustub püsiv kaar. Kaare pinge võrdub tema põhipiirkondade pingelangude summaga: Uk = Ukat + Us + Uan = Ik , kus Uk-kaare pinge (V) Ukat-pingelang katoodpiirkonnas, Us-pingelang kaare sambas (V), Uan- pingelang anoodpiirkonnas, Ik-keevitusvool (A).
(kaugematel) elektronidel on see veidi suurem. Kristallis on alumistes tsoonides asuvate elektronide liikumine samuti piiratud, juhtivustsoonis asuvatel elektronidel aga potentsiaali barjäär puudub ja nad saavad liikuda kogu kristalli ulatuses. Nivoode energiate vahe juhtivustsoonis on väga väike (10 -17 eV), mistõttu elektriväljas ergastatakse nad kõrgematele vabadele nivoodele, kus nad saavadki liikuda. Seetõttu nimetatakse juhtivustsooni elektrone vabadeks elektronideks. Valentstsoonis olevad augud saavad samuti liikuda kogu kristallis ja neid nimetatakse seetõttu vabadeks aukudeks. Pooljuhi optiliste omaduste seisukohast on oluline vabade elektronide ja vabade aukude energia sõltuvus nende impulsist p (p = mv) (vt joonis 2.3). Minimaalse energia läheduses (juhtivustsooni põhjas) kattub sõltuvus E=f(p) parabooliga. Elektrone on juhtivustsoonis tavaliselt vähe ja nad asuvadki kõvera min lähedal.
Ioonid tekivad, kui üks aatom loovutab ja teine liidab elektrone. Iooniline side esineb metalli ja mittemetalli vahel metallioksiidides, hüdroksiidides ja soolades. Näiteks: Na+Cl-, K+OH- , Ca+2O-2 2.8.3 Metalliline side. Metalli kristallis paiknevad metalliaatomid üksteisele niivõrd lähedal, et nende väliselektronkihid osaliselt kattuvad. Seetõttu on väliskihtide elektronid võimelised liikuma ühe aatomi juurest teise juurde. Selliseid elektrone nimetatakse vabadeks elektronideks. Metalliaatomid muutuvad seega metallioonideks. Metalliline side on negatiivsete vabade elektronide ja positiivsete metallioonide vastastikune tõmbumine. Vabad elektronid põhjustavad metallide elektri- ja soojusjuhtivust ning plastilisust. 2.8.4 Sideme tüübi määramine. Keemilise sideme tüüpi võib määrata aine koostise järgi (omavahel seotud aatomitejärgi): 1) (aktiivne) metall + (aktiivne) mittemetall iooniline side 2) mittemetall + mittemetall kovalentne polaarne side
17. Elektronvalem, Süsinik (C): 1s2 2s2 2p2 orbitaalidiagramm ja nende kirjutamine. ➢ Nool ruudu sees tähistab elektroni, noole suund ühte kahest võimalikust spinni (spinnkvantarvu) väärtusest. ➢ Kahte samal orbitaalil paiknevat elektroni nimetatakse elektronpaariks . Elektronpaari kuuluvaid elektrone nimetatakse paardunud elektronideks. Kui orbitaalil on 1 elektron siis seda nim. paardumataelektroniks 18. Keemiliste elementide perioodilisussüsteem. 19. Elementide perioodilised omadused. ➢ Perioodiliselt muutuvad elektronstruktuuriga seotud omadused: elementide aatomi- ja iooniraadiused ning nendest tulenevad omadused (red-oks). Aatomi raadiuse vähenedes elemendi oksüdeerivad omadused suurenevad ja vastupidi. Füüsikalised
muutumatu sagedusega ). Kasutatakse valguslokaatoreis, holograafias ( ruumiliste kujutiste saamiseks ), silmaoperatsioonide teostamisel, metallide lôikamiseks. Tuumafüüsika 249. Radioaktiivne kiirgus jagunes magnetväljas kolmeks komponendiks, mis märgistati vastavalt : - komponent osutus positiivselt laetud osakeste vooks, heeliumi tuumadeks (He4). Neeldub paberilehes. - komponent osutus suure kiirusega liikuvateks negatiivselt laetud osakesteks, elektronideks (e o). Tôkkeks on mône millimeetri paksune Al - leht. - komponent osutus elektromagnetlaineteks, mille sagedus ja läbitungimisvôime on suurem, kui röntgenkiirtel. Paari sentimeetri paksuses pliiplaadis nôrgeneb kiirgusenergia poole vôrra. 250. Tuumade muundumise nihkereeglid näitavad, mis toimub aatomituumaga mône kiirguse komponendi eraldumisel. : XA _> He4 + YA-4 Tuuma massiarv A väheneb 4 suhtelise massiühiku vôrra ja järjekorra number väheneb 2 vôrra, s. t
korrapäraselt, moodustades kristallvõre, mida on siis näha hetkel kahel joonisel. Ühel on ära näidatud, kui tekib vaba elektron, mis tavaliselt tekib siis, kui me lisame aatomi struktuuri mingit teist ainet. Antud juhul siis ränile fosforit. Auk on aga puuduv side aatomite vahel. Elektron-aukpaaride kontsentratsiooni sõltuvus temperatuurist. absoluutsest nullist kõrgemal temperatuuril lahkub osa aatomist, muutudes vabadeks elektronideks. Lahkunud elektroni kohta kovalentsidemes nimetatakse auguks. Seega põhjustab elektronide üleminek ühest sidemest teise aukude vastassuunaline liikumine. Puhtas pooljuhis on vabade elektronide arv võrdne aukude arvuga. Niisuguse puhtpooljuhi elektrijuhtivus on madalal temperatuuril lähedane dielektriku omale. Temperatuuri tõustes kasvab vabade e. juhtivus elektronide hulk kiiresti ning vastavalt väheneb pooljuhi eritakistus.
Sellepärast jagatakse ained vabade laengukandjate seisukohast kahte suurde klassi. Dielektrikuks ehk isolaatoriks nimetatakse ainet, milles vabade laengukandjate arv on molekulide arvuga võrreldes normaaltingimustel kaduvväike. Elektrijuhtideks nimetatakse aineid, milles vabade laengukandjate arv on samas suurusjärgus molekulide arvuga. Näiteks metallid, milles kõigi aatomite valentselektronid (välimisel kihil paiknevad elektronid) on ühtlasi vabadeks elektronideks. Polaarseks dielektrikuks nimetatakse niisugust dielektrikku, mille molekuli dipoolmoment erineb nullist. Mittepolaarseks dielektrikuks nimetatakse dielektrikku, mille molekuli dipoolmoment võrdub nulliga. Mida tugevam on väline elektriväli, seda tugevamini aatomite elektronkatted välja venitatakse ja seda suurema dipoolmomendi omandavad selle dielektriku molekulid. Kui tegu on mittepolaarsete molekulidega, siis püüab elektriväli nende dipoolmomente orienteerida elektrivälja sihis
Neutraalsete aatomite orbitaalid täituvad nende energiatasemete kasvu järjekorras nii, nagu kujutatud järgmisel skeemil (iga järgmise taseme energia on eelmisest kõrgem): ehk järjekorras: 1s . 2s . 2p . 3s . 3p . 4s . 3d . 4p . 5s Elektronkonfiguratsioonide kirjapanekuks/esitamiseks kasutatakse järgmisi kujutusviise (süsinikuaatomi näitel): Kahte samal ruumiorbitaalil paiknevat (erineva spinniga) elektroni nim. elektronipaariks. Elektronipaari kuuluvaid elektrone nim. paardunud elektronideks. Orbitaalienergia diagramm: Aufbau elektronkonfiguratsiooni koostamine Aufbau (saksa keeles ,,ülesehitamine") on kujuteldav protsess, mille käigus liidetakse aatomi tuumale ükshaaval prootoneid ning vajalikul arvul neutroneid ning jälgitakse, millisele orbitaalile paigutuks sellisel juhul järjekordne elektron (põhiolekus). Vastavalt sellele, millisele orbitaalile paigutub viimane elektron, eristatakse s-, p-, d- ja f- elemente
Sellepärast jagatakse ained vabade laengukandjate seisukohast kahte suurde klassi. Dielektrikuks ehk isolaatoriks nimetatakse ainet, milles vabade laengukandjate arv on molekulide arvuga võrreldes normaaltingimustel kaduvväike. Elektrijuhtideks nimetatakse aineid, milles vabade laengukandjate arv on samas suurusjärgus molekulide arvuga. Näiteks metallid, milles kõigi aatomite valentselektronid (välimisel kihil paiknevad elektronid) on ühtlasi vabadeks elektronideks. Käesolevas alapunktis käsitleme põhjalikumalt dielektrikke. Polaarseks dielektrikuks nimetatakse niisugust dielektrikku, mille molekuli dipoolmoment erineb nullist. Mittepolaarseks dielektrikuks nimetatakse dielektrikku, mille molekuli dipoolmoment võrdub nulliga. Kui dielektrik ei paikne elektriväljas, siis üldjuhul tema kõigi molekulide summaarne dipoolmoment võrdub nulliga. Seda ka polaarse dielektriku korral, kuna molekulid on
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 suhtes ilma, et katkeks metalliline side. Kui metalli aatomid moodustavad omavahel metallilise sideme siis süsteemi energia väheneb (joonis 2.42). Suurus E o - E min annab selle energiavõidu suuruse. Energianivood
annaabi.ee 
