1. tõmbejõud ühe aatomi tuuma ning teise aatomi elektroni vahel, 2. tõukejõud kahe tuuma vahel. Kui teineteisele lähenevad kaks aatomit, mille elektronide spinnid on antiparalleelsed, siis esialgu on ülekaalus tõmbejõud, edasisel lähenemisel aga tõukejõud. H2 molekuli moodustumisel kattuvad aatomite elektronorbitaalid ning moodustuvad molekulaarsed kaheelektronilised pilved, mis ümbritsevad kahte positiivse laenguga tuuma. Tuumadevahelises alas on kattuvate elektronpilvede tihedus maksimaalne. Negatiivse laengu tiheduse suurenedes tuumade vahel tugevnevad märgatavalt erinimeliste laengute tõmbejõud, võrreldes vastavate jõududega üksikute aatomite vahel. Negatiivse laengu tiheduse suurenemise tuumade vahel ning erinimeliste laengute tõmbejõu suurenedes eraldub energiat. Valentssidemete meetod Valentssidemete meetodi (elektronpaaride meetodi) aluseks on väide, et aatomitevaheline side molekulis tekib elektronpaaride abil
(orbitaalide asend üksteise suhtes, 0, +-1..+-l). Elektronpaar vastasmärgiliste spinnidega elektonid Elektronvalem elektronide paigutus energia järgi aatomis MO-meetod keemiliste sidemete tekkimine lähtudes kvantmehaanika seadustest. Lõdvendav, mittesiduv, siduv Orbitaal piirkond, kus elektron(paar) saab aatomis või molekulis asuda Kvant energiaportsjon, et elektron saaks orbitaale vahetada Van der Waalsi raadius molekuli elektronpilvede poolt hõivatud piirkonna raadius 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
Tuleks meeles pidada nelja järgneva sidemete energia: H-H 436 kJ; C-H 414 kJ; C-C 343 kJ; C-O 351 kJ Nõrgad sidemed ja interaktsioonid nende iseloomustus 1) van der Waalsi jõud 0,4 4,0 kJ/mol 0,1 0,2 nm Van der Waalsi jõud tekivad indutseeritud elektrilistest interaktsioonidest kahe lähestikku jõudnud aatomi positiivselt laetud tuumade ja negatiivselt laetud tuumade ja negatiivselt laetud elektronpilvede vahel. Need on üksikult väga nõrgad vastastikmõjud, mis toimuvad naaberaatomite vahel, seega peaksid aatomid olema suhteliselt üksteise lähedal. 2) vesiniksidemed 10 30 kJ/mol 0,3 nm Vesinikside tekib elektronegatiivse aatomiga (tavaliselt O või N) kovalentselt seotud H ja teise elektronegatiivse aatomi (H-aktseptor) vahel, kas samas või mõnes naabermolekulis. Side on tugevam, kui aatomid asuvad ühel joonel.
Iseloomusta ioonilist sidet? Suhteliselt tugevad aatomitevahelised jõud ioonilise sideme juhul on põhjustatud kulonilistest (elektrostaatilistest tõmbejõududest) jõududest negatiivsete ja positiivsete ioonide vahel, mis tekivad elelektronide üleminekul ühelt sidet moodustavalt aatomilt teisele. Iooniline side on suhteliselt tugev ilma suunata side. 2. Iseloomusta kovalentset sidet? Suhteliselt tugev aatomite vaheline side, mis tekib elektronpilvede jagamisel sidet moodustavate aatomite vahel. Side on suunatud. 3. Iseloomusta metallilist sidet? suhteliselt tugevad aatomitevahelised jõud, mille tekke aluseks on vabade elektronide elektronpilvede jagamine sidet moodustavate aatomite vahel. Side ei oma suunda. 4. Iseloomusta püsivat dipoolsidet? Suhteliselt nõrgad sidemed, mis tekivad molekulide elektronpilve tiheduse assümeetriast tingitud molekulaardipoolidest. Iseloomusta juhuslikku dipoolsidet
Mõõtmete muutumine on tingitud naatriumi 3s1 elektroni äraandmises ja vastavalt elektron/prooton suhte muutumisest. Positiivselt laetud tuum Na ioonis Na+ tõmbab elektronpilve endale ligemale, põhjustades raadiuse vähenemise ionisatsioonil. Elektron/prooton suhte suurenemise tõttu kloori aatomi mõõdud ionisatsioonil suurenevad. Seega aatomist anioonide moodustamisel mõõdud suurenevad. 4.Mis on metallilise sideme tekke aluseks? On elektronpilvede jagamine liituvate aatomite vahel, kuid erinevalt kovalentsest sidemest on see suunata side. 5.Millised on põhilised kristallistruktuurid metallides? RTK, PTK ja heksagonaalne tihedaim pakkimise kristallsüsteem. 6.Kuidas arvutada materjali ruumilist tihedust? FI(0)=(mass elementaarrakule)/(maht elementaarrakule) 7.Millised on kristallilised materjalid? Kristalliline materjal on materjal kus võrepunktide kogumik mingi võrepunkti ümber on
Mõõtmete muutumine on tingitud naatriumi 3s1 elektroni äraandmises ja vastavalt elektron/prooton suhte muutumisest.Positiivselt laetud tuum Na ioonis Na+ tõmbab elektronpilve endale ligemale, põhjustades raadiuse vähenemise ionisatsioonil. Elektron/prooton suhte suurenemise tõttu kloori aatomi mõõdud ionisatsioonil suurenevad.Seega aatomist anioonide moodustamisel mõõdud suurenevad. 4.Mis on metallilise sideme tekke aluseks?On elektronpilvede jagamine liituvate aatomite vahel kuid erinevalt kovalentsest sidemest on see suunata side. 5.Millised on põhilised kristallistruktuurid metallides?RTK,PTKja heksagonaalne tihedaima pakkimise kristallsüsteem. 6.Kuidas arvutada materjali ruumilist tihedust? Po=(mass elementaarrakule)/ (maht elementaarrakule) 7.Millised on kristallilised materjalid? Kristalliline materjal on materjal kus võrepunktide kogumik mingi võrepunkti ümber
vahel ja jagunevad kolme gruppi: 1. Iooniline side Suhteliselt tugevad aatomitevahelised jõud ioonilise sideme juhul on põhjustatud kulonilistest (elektrostaatilistest tõmbejõududest) jõududest negatiivsete ja positiivsete ioonide vahel, mis tekivad elelektronide üleminekul ühelt sidet moodustavalt aatomilt teisele. Iooniline side on suhteliselt tugev ilma suunata side. 2. Kovalentne side Suhteliselt tugev aatomite vaheline side, mis tekib elektronpilvede jagamisel sidet moodustavate aatomite vahel. Side on suunatud. 3. Metalliline side. Sidet iseloomustavad suhteliselt tugevad aatomitevahelised jõud, mille tekke aluseks on vabade elektronide elektronpilvede jagamine sidet moodustavate aatomite vahel. Side ei oma suunda. 3.1.2. Sekundaarsed aatomsidemed ja molekulaarsidemed. (joonis 2.14) 1. Püsivad dipoolsidemed. Suhteliselt nõrgad sidemed, mis tekivad molekulide
kuna kovalentse sideme tugevus on pöördvõrdeline seda moodustavate aatomite massidega. Kovalentneside (sidemeenergia kJ/mol): H-H (436); C-H (414); C-C (343); C-O (351) Mittekovalentsed sidemed e nõrgad sidemed: Van der Waalsi jõud (0,4-4,0 kJ/mol) 0,1-0,2 nm tekivad indutseeritud elektrilistest interaktsioonides kahe lähestikku jõudnud aatomi positiivselt laetud elektronpilvede vahel. Vesiniksidemed (10-30 kJ/mol) 0,3 nm tekib elektronegatiivse aatomiga kovalentselt seotud H ja teise elektronegatiivse aatomi (vesiniku aktseptori) vahe samas või naaber molekulis. Side on tugevaim, kui molekulid asuvad ühel joonel. Suur tähtsus bioloogiliste makromolekulide ruumiliste struktuuride moodustumisel. Ioonsed sidemed (20 kJ/mol) 0,25 nm vastaslaenguliste polaarsete funktsionaalsete rühmade vahelise
materjali suhteline dielektriline läbitavus (vaakuumi suhtes). = a/ o = C/Co , kus C kondensaatori mahtuvus antud dielektrikuga; C0 kondensaatori mahtuvus vaakuumiga. Mida suurem on , seda suurem on polarisatsiooni võime ja seda suurem on kondensaatori mahtuvus, kui tema plaatide vahel on antud dielektrik. Dielektrikutes esinevad mitmed polarisatsiooni mehhanismid. Tähtsamad neist on: 1) Elektronpolarisatsioon. See seisneb aatomite ja ioonide elektronpilvede deformatsioonis elektrivälja poolt (joonis3.1). Esineb kõigis dielektrikutes. 2) Ioonpolarisatsioon Esineb ioonse võrega dielektrikutes (näiteks NaCl) ja seisneb ioonide nihkumises elektriväljas kristallvõre sõlmedest välja (joonis 3.2). Elektronpolarisatsioon ja ioonpolarisatsioon on kiire polarisatsiooni liigid, toimuvad praktiliselt silmapilkselt. 3) Dipool-relaksatsioonpolarisatsioon
superoksiiddismutaas, ureaatkatalaas ja vitamiinid, mis pidevalt likvideerivad vabu radikaale. 2. Organismi vananedes kaitsesüsteemid nõrgenevad ning organism ei suuda enam vabade radikaalidega toime tulla – tõenäosus haigestuda suureneb. Aitavad vitamiinid, küüslauk, ka alkohol. ! 2. Kovalentne side, suunalisus, polaarsus, küllastatus, liigid, hübridisatsioon. ! ▪ Kovalentne side – aatomite vaheline side, mis tekib elektronpilvede jagamisel sidet moodustavate aatomite vahel. ▪ Lahendades Schrödingeri võrrandi süsteemi kohta, mis koosneb kahest lähenevast vesinikuaatomist, saame kaks lahendit: ▪ Lähenevad samamärgilise spinniga elektronidega aatomid. Teatud kaugusest alates hakkab süsteemi potentsiaalne energia kasvama ning ülekaalu saavutavad tõukejõud. ▪ Lähenevad vastasmärgilise spinniga elektronidega aatomid. Teatud kaugusest alates hakkab
· Oksüdeerumine / redutseerumine · C-C sideme teke/katkemine · Funktsionaalsete rühmade ümberpaigutamine ühe või enama süsinikuaatomi pmber · Molekulide kondenseerumine H-O-C-N vahelised sidemed on kovalentsetest tugevaimad. (H-H; C-H; C-O; C-C tugevuse järjekorras). MITTEKOVALENTSED SIDEMED: · Van der Waalsi jõud tekivad indutseeritud elektrilistest interaktsioonides kahe lähestikku jõudnud aatomi positiivselt laetud elektronpilvede vahel · Vesiniksidemed tekib el.negatiivse aatomiga kovalentselt seotud H ja teise el.negatiivse aatomi vahel samas või naaber molekulis. Side on tugevaim, kui molekulid asuvad ühel joonel. · Ioonsed sidemed vastaslaenguliste polaarsete funktsionaalsete rühmade vahelise elektrostaatiliste tõmbejõudude tulemus. · Hüdrofoobsed vastasmõjud sarnaste apolaarsete aatomirühmade omavaheline tõmbumine vesikeskkonnas.
Enamik protsesse eluslooduses kulgeb vesikeskkonnas lahustunud ainete osavõtul. Vesilahused osalevad näiteks ainevahetuslikes protsessides, vesilahustena omastavad ka taimed mullast toitaineid. Molekulidevahelised jõud. Polaarsed ja mittepolaarsed molekulid. Aine molekulis aatomitevahelised keemilised sidemed moodustuvad ühiste elektronpaaride kaudu. Molekuli polaarsus tähendab elektrontiheduse (elektrilist laengute) nihkumist molekulis tulenevalt elektronide (elektronpilvede) nihutatud paiknemisest. 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
keemilise sideme vahel). võimalikud väärtused 0 ; 1; ...; n-1 . Kovalentse sideme tekkemehhanism Vaatamata kahele kattumispiirkonnale on -side Kovalentne side aatomite vaheline side, mis tekib elektronpilvede jagamisel sidet moodustavate aatomite -sidemest oluliselt nõrgem, kuna orbitaalid vahel. Lahendades Schrödingeri võrrandi süsteemi kohta, mis kattuvad summaarselt väiksemas ulatuses. koosneb kahest lähenevast vesinikuaatomist, saame kaks -side (loe: delta-side) neli kattumispiirkonda. lahendit:
moodustumine. Nõrgad jõud piiritlevad organismid kitsasse keskkonnatingimuste (temperatuur, ioonjõud, pH) vahemikku, mille juures nad säilitavad funktsionaalsuse. Van der Waalsi jõud Sidemeenergia 0,4-4,0 kJ/mool Pikkus 0,1-0,2 nm Van der Waalsi jõud tekivad indutseeritud elektrilistest interaktsioonidest kahe lähestikku jõudnud aatomi positiivselt laetud tuumade ja negatiivselt laetud elektronpilvede vahel. Vesiniksidemed Sidemeenergia 10-30 kJ/mool Pikkus 0,3 nm Vesinikside tekib elektronegatiivse aatomiga (tavaliselt O või N) kovalentselt seotud H ja teise elektronegatiivse aatomi (H-aktseptor) vahel kas samas või mõnes naabermolekulis. Side on tugevaim kui aatomid asuvad ühel joonel ja molekulid on struktuurilt komplementaarsed. Suur tähtsus bioloogiliste makromolekulide ruumiliste struktuuride moodustumisel. Ioonsed sidemed
Juhul kui nii uuritakse kolloidosakesi, põhjustab selline valguse suunamine valguse hajumist, mida saab seejärel läbi skoobi näha. Saadud pilt on hägune, kuid hägusus on korrapärane ning seda pilti saab täpsustada, saades nii korraliku pildi kolloidosakesest. Valguse hajumine ja kolloidsüsteemide hägusus Kui valgust kiirata läbi aine, siis osa sellest peegeldub, osa neeldub ja osa läbib selle. Osa neeldunud valgusest omakorda kiirgub allika suunas tagasi. See tuleneb elektronpilvede käitumisest, nimelt on nad võimelised neelama teatud energiakvante (valgust). Nii lähevad nad ergastatud olekusse, millest on nad võimelised energiakvante (valgust) tagasi kiirgama. Mõnikord neelavad nad kindlat tüüpi valgust (kindlat värvi tähendab) ja kiirgavad teist tüüpi valgust. Juhul kui valgus läbib kolloidsüsteemi, siis on mitu võimalust. Kui valgus läbib jämedispersse süsteemi (sogane vesi), siis valgus neeldub, peegeldub ja hajub suurte kolloidosakestega kokkupuutel
Fermionid jagunevad edasi kvarkideks ning leptoniteks. Kvargid alluvad tugevale vastasmõjule ning grupeeruvad kahe või kolme kaupa hadroniteks, millest tuntuimad on aatomituuma ehituskivid prootonid ja neutronid. Leptonite kõi- ge tuntum esindaja on elektron. Elektronid ignoreerivad küll tugevat vastasmõju, kuid mitte elektromagneetilist ning moodustavad positiivselt laetud aatomituuma ümber elektronpilve. Elektro- nide jaotumine eri kvantolekutesse ning elektronpilvede vahelised interaktsioonid on molekulide tek- ke, struktuuri ja aktiivsuse aluseks. Kvantarvud Elementaarosakeste kirjeldamiseks on palju eri parameetreid. Vaatleme vaid traditsioonilisi kvantar- ve, mida kasutatakse elektronide iseloomustamiseks aatomites. Tabeli 1 mõistmiseks on oluline ter- min orbitaal, mis tähendab ruumi piirkonda, kus elektron saab paikneda. Orbitaal erineb kvantolekust
1.Mis on aine? Aine on aatomite kogum, mis on pidevas soojusliikumises; ainel on agregaatolek ning füüsikalis-keemilised omadused. Aine all mõistetakse füüsikas tavaliselt stabiilseid seisumassiga elementaarosakesi (tavaliselt prootoneid, neutroneid ja elektrone) ning nende kombinatsioone. Selliselt mõistetuna vastandatakse ainet väljale. 2.Kuidas tõestada, et ained koosnevad osakestest? Erinevate katsete tegemisel, ntks. lõhna/värvi levimisel (difusioon - nähtus, kus ained segunevad üksteisega. Sama moodi on difusioon ühe ja sama aine molekulide tungimine teise aine molekulide vahele; difusioon on soojus liikumisest tingitud protsess, mis viib kontsentratsiooni ühtlustumiseni ruumis). 3.Kuidas tõestada, et aatomid ja moleklulid on pidevas soojusliikumises? Reaktsioonide toimumise tõttu. Aineosakesed on pidevas soojusliikumises, selle kiirust mõõdame me kaudselt termomeetriga. Kui jahutada kehasid siis aineosakeste soojusliikumine aeglu...
tõenäosus) kõige suurem ruumi piirkondades, mis vastavad Bohri orbiitidele. 95 Elektroni energia aatomis on määratud kvantarvudega, milleks on täisarvud või poolarvud: n, l, m ja s. Elektroni keskmine kaugus tuumast on määratud täisarvuga n = 1, 2, 3, ... mida nimetatakse peakvantarvuks. See määrab jämedates joontes ka elektroni energia. Elektronpilvede kujud võivad olla erinevad ja seda kirjeldab orbitaalkvantarv l = 0, 1, 2, ... (n 1), mis iseloomustab elektroni impulssmomenti. Pilve kuju annab energiasse suhteliselt väikese täpsustuse. Magnetväljas asuva elektroni energia on ka pisut erinev tavaolekuga võrreldes, seda kirjeldab magnetkvantarv ml = -l, - (l 1),-1, ..., 0 , ..., (1-1), l. Magnetkvantarv on tingitud elektroni orbitaalsest liikumisest ümber tuuma.