Aatom neutraalne-prootonite arv-positiivne laeng võrdne selle ümber tiirlevate elektronidega- negatiivne. Z- laenguarv, prootonite arv tuumas, elektronite arv aatomis. saab positiivne ioon-kui loovutab elektroni. bohri postulaadid 1) elektron liigub aatomis ainult teatud kindlal orbiidil, millel ta ei kiirga. 2)elektroni üleminekul ühelt lubatud orbiidilt teise aatom kas kiirgab või neelab valgust kindlate portsjonite kaupa. Kui elektron läheb üle madalama energiaga energianivoole, siis kiirgab. Kui elektron läheb üle kõrgema energiaga energianivoole, siis neelab energiat. elektronvolt- energia, mille omandab elektron, läbides elektriväljas potensiaalide vahet 1 volt. planetaarmudeli vastuolud? 1. kui elektron kaotab energiat peaks elektron tuuma kukkuma. 2. elektron liigub kiirendusega, keha peaks ära lendama. kvandi energia e=hf e-kvandi energia, h= 6,6*10-34 j*s, f-sagedus. elektronis "lainetab"-tõenäosuslaine.
1) Fotokeemiline reaktsioon – Kiirguse kvandi mõjul toimub keemiline reaktsioon. Näiteks fotofilmil või fotoplaadil. 2) Fotoluminesents – Aine võib neelata langeva röntgenfootoni ja kiirata uue footoni mõne teise lainepikkusega. Tekkinud kiirgus võib olla ka nähtavas piirkonnas. 3) Sisemine või väline fotoefekt – Langev kiirgus lööb elektroni anoodist välja või viib elektroni kõrgemale energianivoole. Geigeri loendur • GeigeriMülleri loendur töötab välise fotoefekti põhimõttel. Rakendus • Röntgenkiirgusel on suur tähtsus meditsiinis • Röntgenkiirguse detekteerimisel on ka suur tähtsus radioaktiivsete ainete uurimisel ja astronoomias. • Veel kasutatakse röntgenkiirgust järgmistes valdkondades: 1. Astronoomias 2. Röntgenmikroskoopia 3. tööstuslik radiograafia kasutab röntgenkiirgust tööstuslike detailide
suurem kui väljumistöö, siis väljub elektron, mille kineetiline energia võrdub footoni energia ja elektroni väljumistöö vahega. Teades elektroni massi, on võimalik arvutada tema kiirus. Kvant- süsteemi üleminekul ühest olekust teise, kui selle süsteemi olekud vastavad teatud füüsikalise suuruse (enamasti energia) diskreetsetele väärtustele.Näiteks elektroni energia aatomis on kvantiseeritud. Kui elektron läheb üle madalama energiaga energianivoole, siis kiiratakse kvant, ja kui toimub üleminek kõrgema energiaga energianivoole, siis neelatakse kvant. Sellise kvandi energia on vastavate energianivoode energiate vahe Plancki konstant- Plancki konstant (tähis ) on füüsikaline konstant, mis iseloomustab kvantide suurust. Plancki konstanti kasutatakse näiteks valguse footonite energia arvutamiseks. See leitakse valemi abil, kus tähistab kvandi energiat, Plancki konstanti ja valguskvandi sagedust.
· positiivne laeng on aatomis olemas, aga see on koondunud aatomi tuumas · aatomis peab olema väga palju vaba ruumi, kuna enamik osakesi läbis plaadi liikumissuunda muutmata 32. Vesiniku planetaarne aatomimudel 33. Bohri postulaadid. · Elektronid aatomituuma ümber omavad kindlaid energianivoosid, nendel nivoodel on elektronidel minimaalne energia ja elektronide tiirlemisel aatomid energiat ei kiirga. · Elektroni üleminekul kõrgemale energianivoole mingi välisenergia arvel aatom ergastub, olek on ebapüsiv ja elektroni ,,tagasihüppel" vabaneb aatom lisaenergiast footonite kiirgamise teel. 34. Mis on radioaktiivsus? Radioaktiivsus on aine iseeneselik energiakiirgus ilma mingi välismõjuta. 35. Nimetage ja iseloomustage lühidalt 3. radioaktiivse kiirguse põhiliiki mõiste, joonis, omadused, kahjulikkus. Alfakiirgus kujutab enesest radioaktiivse lagunemise käigus tekkivate kahest prootonist ja
elektron kiirgab kvandi näol välja enne ergastumisel saadud energia. Seetõttu aatom on võimeline neelama ainult neid footoneid, mis vastavad oma energialt tema elektronide orbitaalhüpeteks lubatud energiatele. Need on sellised footonid, mida aatom kuumutatud olekus ise on võimeline välja kiirgama. Vasakul on näidatud energia neelamine aatomi poolt, millele vastab keskel graafikul aatomi üleminek kõrgemale energianivoole aatom on ergastatud olekus. Juba 10 -8 sekundi pärast langeb aatom tagasi madalamale energianivoole (graafikul), millele vastab paremal näidatud elektroni üleminek lähemale orbiidile ning energia kiirgumine. 3. teema - peakvantarv, energianivoo 1. Peakvantarv täisarv n, mis määrab ära elektroni energiataseme aatomis. n = 1 elektron asub esimesel orbiidil ehk esimesel energiatasemel, n = 2 elektron asub teisel orbiidil ehk teisel energiatasemel jne
Spektraalanalüüs Spektraalanalüüs põhineb asjaolul, et iga keemilise elemendi aatom kiirgab ja neelab ainult temale iseloomulike sagedustega elektromagnetilisi laineid. Kvantteooria seletab seda sellega, et aatomis võivad elektronid olla vaid teatud kindlate energiateg olekutes. Elektroni üleminekul suurema energiaga olekust (kõrgemalt energeetiliselt nivoolt) väiksema energiaga olekusse (madalamale energianivoole) kiirgab aatom kvandi, mille sageduse saab arvutada seosest: 1E2EnEmEnE hEhEEmnnm=-=, kus on Plancki konstant. Sellele sagedusele vastab lainepikkus hc= (c on valguse kiirus). Kuna keemiliste elementide aatomid erinevad üksteisest prootonite ja elektronide arvu poolest, siis on igal elemendil teistest erinevad lubatud energianivood ja erinevad elektronide üleminekutõenäosused ühelt energianivoolt teisele. Järelikult annavad erinevate elementide aatomid erinevat spektrit
deprotoneeritud ühendiga. Kui pH on madal on tegu dissotsatsiooniga. Atmosfääri keemia: · Atmosfäär-gaaside segu, mida kaugemale Maa atmosfäärist, seda hõredamaks jääb, rõhk langeb kõrguse kasvades. · Kõige tihedam on O3 ehk osooni kiht 40-20 km kõrgusel, neelab UV kiirgust, temperatuur on kõrgem · Fotokeemilised reaktsioonid, milleks on vaja valgust, saavad toimuda madalamatel temperatuuridel. Neelab energia kvandi, aatom ergastub ja läheb kõrgemale energianivoole-ergastatud molekul · Osooni kihile ohtlikud ained- freoonid (kergesti lenduvad süsivesinikud, milles osa H- sid on asendatud Cl või F aatomitega) · Vee happelisust mõjutavad ammoniaak (vähendab happelisust) Mõisted: · Prooton- positiivne tuumaosake · Alkaan- süsivesinik, üksiksidemed · Vesinikside- molekulidevaheline side · Mille poolest erinevad elektrolüüdid mitteelektrolüütidest? Nt elektrolüüt: vesilahuses dissotseeruvad ioonideks
lineaarse struktuurina. Fükobiliinid esinevad vetikatel ja tsüanobakteritel. Milline struktuur tagab klorofülli molekulis nähtava valguse footonite neeldumise? Mis toimub footoni neeldumisel? Porfüriini rõngas ja Mg selle sees (resonantsahel). Klorofüll a hakkab valgusenergiat konverteerima keemiliseks energiaks ning hakkab pihta elektrontransportahel. Valguskvandi neeldumisel klorofüll a-s , saavutab klorofüll a elektron selle kvandi energia ning tõuseb vastavalt kõrgemale energianivoole st liigub tuumast kaugemale ergastub. Elektroniülekanne doonorpigmendilt P680aktseptorkinoonvee lagundamine ja oksüdeerunud P680 taasreduts cytbf plastotsüaniin P700 elektronid ferredoksiinile NADP-le Klorofüll b molekulid liiguvad apolaarses voolutis kiiremini/aeglasemalt/sama kiirusega kui klorofüll a molekulid. Ühe mittepolaarse metüülrühma asemel (klorofüll a) polaarne formüülrühm (klorofüll b).
kvantsüsteemide dekoherentsi(pöördumatuse)Sama põhjus, miks me ei näe elevandile vastavaid mateerialaineid. Miks me asju üldse näeme? Sellepärast, et neilt hajub/peegeldubvalgus Mida me näeksime väikese mõõtmiste arvu korral? (elektronorbitaalid) Hõõglamp rohkem soojendab, kui valgustab. Miks? Miks on kvantefektid bioloogias raskesti jälgitavad? MOLEKULID Arvutame elektroni kiirguse lainepikkuse, kui elektron saabub lõpmatu kaugelt vesiniku aatomi kõige sügavamale energianivoole, mille energia on-13.6 eV Millises elektromagnetilise kiirguse spektri piirkonnas see joon asub? Kõik teised üleminekud omavad lühemat?/pikemat?lainepikkust? Osakese ristlõige iseloomustab tema takistust teiste osakeste liikumisele. Nt kui viskate vastastikku üksteisele tennisepalle või korvpalle. Millal on tõenäosus suurem, et pallid kokku põrkavad? Miks on metsad rohelised? Mis vahe on valguse peegeldamisel ja hajumisel? Miks paistavad kauged mäed sinised? Aga miks on piim valge?
Valgusreaktsioonideks nimetatakse valguse neeldumist ja elektronide ülekandega seotud reaktsioone. Valguse abil toimub tegelt ainult elektroni ergastumine pigmendil. NADPH on universaalne elektronikandja. H-ioonidel on eriline roll ATP sünteesis, kus need, liikudes läbi membraani kontsentratsioonigradiendi ja elektripotentsiaalide vahe mõjul, annavad ATP sünteesiks vajaliku energia. valguse neeldumise tulemusena tõuseb elektron klorofülli molekulis kõrgemale energianivoole. Klorofüllid a ja b neelavad peamiselt punases ja sinises spektriosas. Kloroplastis abipigmendid, karotenoidid, rohelise ja kollase valguse kasutamiseks. Abipigmendid annavad oma ergastuse edasi klorofüllile. Vett lagundav kompleks on fotosüsteemiga ühendatud tülakoidi luumenipoolsel küljel. selle koosseisus on tähtsad neli Mn aatomit. Lõppaktseptoriks on kinoon QA. Trap limited mudel – eksiton liigub pidevalt antenni ja tsentri vahet.
Näited: lämmastik, argoon, hapnik, neoon, parafiin ja paljud teised orgaanilised ained 2.8. ELEKTRONIDE ENERGEETILISED SPEKTRID Et elektronide võimalikud orbitaalid aatomis on kvanditud, siis vastab igale orbitaalile ka kindel energia. Seda saab kujutada energiadiagrammina. Normaalselt asub elektron madalaimal võimalikul energianivool (valentskihis). Kui elektron saab väljast energiakvandi, mille suurus võrdub kahe võimaliku energianivoo vahega, siirdub ta sellele teisele energianivoole, st ergastub. Kui energiakvant võimaldab elektronil siirduda nivoole W=0, siis ta vabaneb aatomist, st ioniseerub. Vastav energia on ionisatsioonienergia Wi Vesiniku aatomi energeetiline spekter n P id e v l Wi – ionisatsioonienergia 0 s p e k te r n = 5 n = 4 2 31 0 Selle kõrval on noolega näidatud elektroni ergastamiseks
See on meetod, kus uuritava elemendi aatomid neelavad neile spetsiifilist valguskiirgust. Antud meetod sobib elementanalüüsiks. Antud juhul ei saa me määrata molekule. Registreerib seda, kuidas aatomid kiirgust neelavad või kiirgavad. Kõige primitiivsem aatomspektrofotomeetria on näiteks Na, K määramine, kus mõõtelemendiks on oma silm. Värvusreaktsioon. Molekulid lagunesid kõrges temperatuuris. Saades leegist energiat, läksid aatomid kõrgemale energianivoole ja sealt alla tulles andsid osa energiat ära valguskvandina. Energiaallikaks soojuskiirgus. AAS - juhitakse leeki, kuhu on pihustatud uuritav aine, elektromagnetkiirgus. Neeldumisribadel registreeritakse, kui palju neeldumine vähenes. Spetsiifilised lambid õõneskatoodlamp. Plokki on puuritud auk. Katoodi ees on anood. Lamp on ise õhutühi. katioonid kogunevad katoodile (negatiivne ,,-,,), anioonid kogunevad anoodile (positiivne ,,+").
kaudu avalduvad suurused nagu jõud=ma, impulss=mv , impulssmoment=pxr , jõumoment=Fxr , elektriväja tugevus. 31. Newtoni kolmas seadus: Mõju (jõud) on võrdne vastasmõjuga (vastasjõuga). Kuu ja maakera gravitatsiooniline tõmbumine, magneti ja metalli omavaheline tõmbumine. 32. Tehtud töö hulka arvutatakse: valem: jõu ja selle jõu mõjumise suunas läbitud teepikkuse korrutisena: A = F*s=Fscos alfa. 33. Vesiniku aatomi madalaimale energianivoole vastavad k.a. on: n=1, l=0, m=0 sellise orbitaali lainefunktsioon on sfääri- kujuline ulatude tsentrist 0,053 nm kaugusele. 34. Valguseks nim: erinevate lainepikkuste segu, mida inimene tajub valge valgusena, lainepikkuste vahemikus 380 kuni 780 nm. 35. Nim keem sideme tüüpe ja seleta sarnasusi ja erinevusi. Kovalentne side, iooniline side, vesinikside, metalliline. Kõik välja arvatud metallside moodustuvad
ühendite identifitseerimisel, segude analüüsil ja reaktsioonide kineetika uurimisel. Energia absorbeerumisega kaasneb süsteemi (molekuli, aatomi) üleminek energeetilisest miinimumolekust normaalolekust (ground state) kõrgema energiaga ergastatud olekusse (excited state). Viimane on lühiajaline ja üsna pea vabastab süsteem energia, pöördudes 38 madalamale energianivoole tagasi. Energia vabaneb kas soojusena, mis kandub naabermolekulidele, või valgussähvatusena (fluorestsentsina). Kui emiteeruv energia on piisavalt suur, võib aset leida keemilise sideme katkemine või elektroni lahkumine ja iooni tekkimine. Molekulid neelavad energiat valikuliselt neelduvad need valguskvandid, mille energia võrdub normaal- ja ergastatud oleku orbitaalide
Vesiniku aatom. Vesiniku aatom on lihtsaim aatom ja ta sisaldab endas vaid ühe elektroni, mis ümbritseb vaid ühest prootonist koosnevat tuuma. Liikudes ümber aatomi tuuma on elektronil lubatud vaid kindlad energianivood (orbitaalid). Ülaltoodud on seletatav asjaoluga, et elektron aatomis allub kvantmehhaanika seadustele, mis lubavad talle mitte suvalisi vaid kindlaid energiaväärtuseid. Ergastamisel s.o. energia juurdeandmisel võib elektron minna üle vaid kindlale uuele energianivoole. Üleminek toimub antud üleminekule vastava energia, s.o. uue energianvoo ja esialgse energianivoo energiate vahele vastava energia, neeldumisel. Kui elektron aatomis kukub kõrgemalt energianivoolt madalamale, siis vabaneb energia samasuures diskreetses väärtuses (joon. 2.5.). Sellist diskreetset elektroni poolt vabanevat (neelatavat) energia hulka nimetatakse footoniks. Energia muutus, mis on seotud elektroni
annaabi.ee 
