17. Milles seisneb pooljuhtmaterjalide omapära? iseloomustab suur parameetrite tundlikkus väga väikeste lisandi sisalduste suhtes 18. Mis määrab ära materjalide kasutamise astme? 1. Aatomsideme astmed? 2. Millised on tugevad ehk esmased sidemed? Iooniline, koovalentne ja metalliline side 3. Millised on nõrgad ehk füüsikalised sidemed? Vesinik- ja (juhuslik)dipoolsidemed 4. Esmase sideme üldiseloomustus? 5. Nõrga sideme üldiseloomustus? 6. Millistest osakestest koosneb aatom? Prootonitest, neutronitest ja elektronidest 7. Mis on aatomnumber? Antud keemilisele elemendile ainulaadne nr mis näitab elemendi prootonite ja elektronide arvu normaalolekus. 8. Millised aatomi koostisosad määravad ära aine elektrilised ja keemilised omadused? Elektronid ja prootonid 9. Mis on isotoopide tekke aluseks? Ühesuguse elektronide ja prootonite arvuga, kuid erineva neutronite arvuga elemendid 10. Mis määrab ära aine keemilise intediteedi?aine keemilised omadused??
KA=8 6.Kuidas arvutada planaarset aatomitehedust? FI(pi)=(aatomite arv, määratletud pikkusel antud pindalas)/(suuna pikkus) 7.Mis on allotroopia? Paljud elemendid võivad eksisteerida erinevates temperatuuri ja rõhutingimustes erinevates kristallsüsteemides. 8.Nimeta kriteeriumid, mis määravad ära lisandi asendusliku lahustumise astme? a)aatomi suuruse faktor b)elektronegatiivsuse faktor c)asendatava ja asendava aatomi valents d)struktuuri faktor 9.Mis on statsionaarne difusioon? Statsionaarne difusioon on difusiooni erijuht, kus ei toimu protsessi käigus muutusi nii allika kui ka difusiooni lõpp-punkti lisandi konsentratsioonis. 10.Mis on omajuhtivusega pooljuht? Omajuhtivusega pooljuht on omane temepratuuri 0 k täielikult täidetud valentstsoon, mis on eraldatud tühjast juhtivustsoonist suhteliselt kitsa keelutsooniga. 11.Kuidas toimub valguse neeldumine mittemetallilises materjalis? Kui valgus läbib mittemetallilist materjali siis osa valgusest neeldub: I/Io=e
5.Koordinatsiooniarv RTK struktuuris=8. 6.Kuidas arvutada planaarset aatomtihedust? tih=(aatomite arv, määratletud pikkusel antud pindalas) /suuna pikkus) 7. Allotroopia? Paljud elemendid võivad eksisteerida erinevates temperatuuri ja rõhutingimustes erinevates kristallsüsteemides. 8.Kriteeriumid, mis määravad ära lisandi asendusliku lahustumise astme? a)aatomi suuruse faktor b)elektronegatiivsuse faktor e)asendatava ja asendava aatomi valents d)struktuuri faktor 9.Statsionaarne difusioon?on difusiooni erijuht, kus ei toimu protsessi kaigus muutusi nii allika kui ka difusiooni lõpp-punkti lisandi konsentratsioonis. 10.Omajuhtivusega pooljuht? on omane temperatuuri 0 k taielikult täidetud valentstsoon, mis on eraldatud tühjast juhtivustsoonist suhteliselt kitsa keelutsooniga. 11.Valguse neeldumine mittemetallilises materjalis? Kui valgus läbib mittemetallilist materjali siis osa valgust neeldub:I/Io=e^(-alfa*l) 12.Eutektikapunkt?
(3.1) kus N - üldine osakeste kontsentratsioon (aatomit/cm3) EV vakantside tekkeenergia k Boltzmani konstant (1,38·10-23 J/K·aatom = 8,62·10-5 ev/K·aatom) Valemit võib kirjutada ka nii: Kui T Tsul N/NV 104 Kui T0, siis NV0 Tegelikult, kui temperatuur alaneb alla 0,6 Tsul, jääb defektide kontsentratsioon püsivaks, st defektid nagu ,,külmutatakse kinni", nende kontsentratsioon ei saa enam väheneda, kuna aatomid muutuvad väheliikuvaks. 2) Võre sõlmede vahelised (lüh võrevahelised) aatomid (joon 3-1) Kui aatom läheb võresõlmest sõlmede vahelisse tühimikku, siis tekibki võrevaheline aatom. Kuna toimub võre deformatsioon, siis tekkeenergia on suurem, kui EV ja võrevaheliste aatomite kontsentratsioon on tavaliselt väiksem. 3) Schottky defektid ja Frenkeli defektid Keemiliste ühendite kristallides (näit AB) esievad omadefektid alati paarisdefektidena, seda nõuab kristalli
Amorfsete materjalide hulgas eristatakse nn klaasitaolisi materjale. Neil on tahke (klaasitaolise) oleku ja vedela (voolava) oleku vahel nn viskoelastne olek. Siia kuuluvad paljud polümeerid. Metallid kristalsed. Keraamilised materjalid suurem osa kristalsed. Polümeerid suurem osa amorfsed. 2. Difusiooni mehhanismid (4.1) Aatomid on kristallis pidevas vibratsioonliikumises. Energia fluktuatsioonide tõttu võib mõni aatom omandada energia, mis ületab keskmise energia sedavõrd, et aatom saab võres liikuda. Seda energiabarjääri, mida aatom liikumiseks peab ületama (vajalikku lisaenergiat) nimetatakse difusiooni aktiveerimise energiaks. Aatomid, mis omavad seda lisaenergiat, on difusiooni mõttes aktiivsed. Nende kontsentratsioon sõltub temperatuurist Boltzmani võrrandi järgi: n = N C exp(- E*/kT) kus N aatomite üldine kontsentratsioon; C mingi konstant; E* - aktiveerimise energia. Vastavalt võrranile 4.1 on n seda suurem, mida väiksem on E* ja mida suurem on T
jahutamisel (klaasi tootmine). Amorfsete materjalide hulgas eristatakse nn klaasitaolisi materjale. Neil on tahke (klaasitaolise)oleku ja vedela (voolava) oleku vahel nn viskoelastne olek. Siia kuuluvad paljud polümeerid. Metallid kristalsed. Keraamilised materjalid suurem osa kristalsed. Polümeerid suurem osa amorfsed. 2. Difusiooni mehhanismid (4.1) Aatomid on kristallis pidevas vibratsioonliikumises. Energia fluktuatsioonide tõttu võib mõni aatom omandada energia, mis ületab keskmise energia sedavõrd, et aatom saab võres liikuda. Seda energiabarjääri, mida aatom liikumiseks peab ületama (vajalikku lisaenergiat) nimetatakse difusiooni aktiveerimise energiaks. Aatomid, mis omavad seda lisaenergiat, on difusiooni mõttes aktiivsed. Nende kontsentratsioon sõltub temperatuurist Boltzmani võrrandi järgi: kus N aatomite üldine kontsentratsioon; C mingi konstant; E* - aktiveerimise energia.
jahutamisel (klaasi tootmine). Amorfsete materjalide hulgas eristatakse nn klaasitaolisi materjale. Neil on tahke (klaasitaolise)oleku ja vedela (voolava) oleku vahel nn viskoelastne olek. Siia kuuluvad paljud polümeerid. Metallid kristalsed. Keraamilised materjalid suurem osa kristalsed. Polümeerid suurem osa amorfsed. 2. Difusiooni mehhanismid (4.1) Aatomid on kristallis pidevas vibratsioonliikumises. Energia fluktuatsioonide tõttu võib mõni aatom omandada energia, mis ületab keskmise energia sedavõrd, et aatom saab võres liikuda. Seda energiabarjääri, mida aatom liikumiseks peab ületama (vajalikku lisaenergiat) nimetatakse difusiooni aktiveerimise energiaks. Aatomid, mis omavad seda lisaenergiat, on difusiooni mõttes aktiivsed. Nende kontsentratsioon sõltub temperatuurist Boltzmani võrrandi järgi: kus N aatomite üldine kontsentratsioon; C mingi konstant; E* - aktiveerimise energia.
Keemilise sideme süsteemsus Keemiline side on mõju aatomite või ioonide vahel molekulis või kristallis. Keemilise sideme liigid Kovalentne side Iooniline side Metalliline side Ühine elektronpaar Elektroni üleminek metallilt Metallides Moodustub molekul mittemetallile Üldiselt kaks või enam Tekivad ioonid mittemetalli Aktiivne metall ja mittemetall(id) III. Kovalentne side Kovalentne side on levinuim keemiline side! See moodustub ühise elektronpaari abil: kumbki aatom annab väliskihilt ühe paardumata elektroni elektronpaari, elektronpaari aluseks on vastavate elektronide orbitaalide osaline kattumine, elektronpaar jääb tiirlema mõlema aatomi tuuma ümber. Valents näitab ühe aatomi poolt moodustavate kovalentsete sidemete arvu ehk on tingitud väliskihi paardumata elektronide arvust.
Kontrolltöö: Aatomi ehitus. Keemiline side. Lk 10-66 Prooton positiivse laenguga aatomi osake; Neutron laenguta aatomi osake; Elektron negatiivse laenguga, paikneb orbitaalil; Massiarv tuumaosakest arv aatomituumas neutronite arv + prootonite arv; Aatomituum väga väike ja tihe keskosa, kuhu on koondunud põhiline osa aatomi massist; Aatom keemilise elemendi väikseim osake, molekuli koostisosa; Aatomnumber ehk järjenumber; Lihtaine keemiline aine, milles esinevad ainult ühe elemendi aatomid; Liitaine keemiline ühend, esinevad kahe või enama keemilise elemendi aatomid; Elektronkiht Isotoobid sama keemilise elemendi aatomid, mis erinevad üksteisest neutronide arvu poolest ja seega ka massiarvu poolest; Keemiline element on ühesuguse tuumalaenguga(prootonite arvuga) aatomite liik.
Punkdefektid- oma ja lisadefektid 1)Omadefektid- 1.1)Vakantsid e. Tühjad võresõlmed-Tekivad kritallide kasvamisel ja temperatuuridel, kus aatomid on küllalt liikuvad. Nad on nn tasakaalulised defektid. Tegelikult, kui temperatuur alaneb alla 0,6 T (sul) jääb defektide kontsentratsioon püsivaks, st defektid nagu ,,külmutatakse kinni", nende kontsentratsioon ei saa enam väheneda, kuna aatomid muutuvad väheliikuvaks. 1.2)Võre sõmede vahelised aatomid.- Kui aatom läheb võtesõlmest vahlisse tühimikku, siis tekibki võrevaheline aatom. Kuna toimub võre deformatsioon, siis tekkeenergia on suurem, kui Ev ja võrevaheliste aatomite kontsentratsioon on tavaliselt väiksem. 1.3)Schottky ja Frenkeli defektid- Keemiliste ühendite kristallides(näit AB) esinevad omadefektid alati paarisdefektidena, seda nõuab kritalli stöhhiomeetria.( A ja B võresõlmed on võrnsed). A ja B vakantsid- Schottky defekt ; A ja võrevaheline A- Frenkeli defekt.
Mõlemad aatomid mõjutacad ühist elektronipaari võrdse jõuga ja molekul on mittepolaarne (ei teki poolusi). Mittepolaarne kovalentne side esineb mittemetallides (lihtainetes!), näiteks HH, OO, NN. Kuna C ja H elektronegatiivsuste erinevus on tühine, siis loetakse ka nendevahelised sidemed mittepolaarseteks (näiteks süsivesinikes). Polaarne kovalentne side tekib erinevate mittemetalliliste elementide aatomite vahele. Tavaliselt tõmbab üks aatom ühist elektronipaari tugevama jõuga kui teine (elektronegatiivsused on erinevad, kuid mitte väga palju). Seepärast tekivad molekulis poolused. Osalaeng (väiksem elektroni laengust) iseloomustab elektrontiheduse nihkumist polaarsel sidemel (- või +). Negatiivse osalaengu omandab see aatom, mis tõmbab ühist elektronipaari rohkem enda poole. Teine aatom omandab positiivse osalaengu.
1. Mis on aatom? Millest see koosneb? (Kirjelda naatrium aatomi näitel) Aatomiks (vanakreeka sonast (atomos) 'jagamatu')nimetatakse vaikseimat osakest, mis sailitab talle vastavakeemilise elemendi keemilised omadused. Aatomid voivad aines esineda uksikuna voi molekulideks liitununa. · Keemia seisukohast on aatom jagamatu, fuusikalistevahenditega aga saab teda lahutada elementaarosakesteks. Aatomi ehitust voivad muuta looduslikud radioaktiivsed protsessid ja aatomite pommitamine elementaarosakestega. · Aatom koosneb positiivse elektrilaenguga aatomituumast, mida umbritseb negatiivselt laetud elektronkate ehk elektronkest. Viimane jaguneb elektronkihtideks, mis omakorda koosnevad negatiivse elementaarlaenguga elektronidest. Aatomi tuum annab 99,9% kogu aatomi massist;
Plasma koosneb ühe- ja mitmekordselt ioniseeritud aatomitest ja elektronidest, moodustub kõrgel temperatuuril ja elektrilahendustes, suur elektrijuhtivus 2.2. AATOMID JA IOONID 2.2.1 Elektronide olek aatomis Elektronil on üheaegselt nii massiosakese kui laine omadused.Elektroni koordinaati ja impulssi pole üheaegselt võimalik täpselt määrata. Me võime teada ainult elektroni olekut e. elektroni orbitaali Statsionaarses olekus on elektron ainult teatud kindlatel kvanditud orbitaalidel Kvantarvud peakvantarv n n = 1, 2, 3,…, magnetkvantarv m m = 0, 1, 2,…, l spinnkvantarv s s =+1/2 või s = -1/2 orbitaalkvantarv l l = 0, 1, 2, 3,…, n-1 Pauli printsiibi kohaselt võib aatomis ühes ja samas olekus olla ainult üks elektron. Kaks elektroni aatomis peavad olema vähemalt ühe kvantarvu võrra erinevates olekutes.
Keemia on teadus, mis uurib aineid ja nendega toimuvaid muundumisi ja muudatustele kaasnevaid nähtusi. Aatom koosneb aatomituumast ja elektronidest, elektriliselt neutraalne. Keemiline element on aatomite liik, millel on ühesugune tuumalaeng (111 elementi, 83 looduses). Molekul koosneb mitmest ühe või mitme elemendi aatomitest (samasugustest või erinevatest). Molekul on lihtvõi liitaine väikseim osake, millel on sellele ainele iseloomulikud keemilised omadused. Ioon on aatom või omavahel seotud aatomite grupp, mis on kas andnud ära või liitnud ühe või enam elektroni, omades seetõttu kas positiivse (katioon) või negatiivse laengu (anioon). Aatom, molekul Aatom koosneb aatomituumast ja elektronidest. Aatomituum koosneb prootonitest ja neutronitest. Prootonid ja neutronid ei ole jagamatud, vaid koosnevad kvarkidest. Prootoni laeng on positiivne, neutron on elektriliselt neutraalne, elektroni laeng negatiivne.
üheelektronilised orbitaalid. Ergastamine Paljudel juhtudel suureneb "valents" elektronide arv aatomi ergastamisel, s. t. kaheelektronilise pilve jagnunemisel kaheks üheelektroniliseks pilveks. Statsionaarses olekus on näiteks süsiniku aatomis 2 2 kaks paaristumata elektroni(2s 2p ), aatomi ergastamisel tekib ergastatud süsiniku aatomis neli 1 3 paaristumata elektroni (2s 2p ). Seetõttu võib süsiniku aatom ühineda nelja vesiniku aatomiga, millel igaühel on üks paaristumata elektron. Aatomite ergastamiseks on vaja kulutada energiat. Seetõttu on ergastumine võimalik üksnes juhul, kui energiakulu kompenseeritakse uute, täiendavate sidemete tekkel eralduva energiaga. Aatomi paaristumata elektronide arv muutub ka siis, kui aatom loovutab või seob elektrone. Näiteks, kui lämmastiku aatom +
Osakesel potensiaali augus ei saa E=0, osake pole paigal. Lainefunktsioon on pidev, muutub pidevalt. Mida raskem on osake, seda madalamal energiatasemel ta paikneb. 4. Nimetage aatomis elektroni olekut määravad kvantarvud ja selgitage, millised elektroni (või siis vastava orbitaali) omadused on nende kvantarvudega määratud. - Peakvantarv (n), mis määrab ära elektronkihi, milles elektron asub, määrab energianivoo, kuhu elektron kuulub. Orbitaalkvantarvu (l;0,1,...,n-1). Määrab alanivoo, kuhu elektron kuulub ja ka vastava lainefunktsiooni ruumilise kuju (s, p, d, f). Magnetkvantarv (ml;l,l-1,...,-l), määrab orbitaali ruumilise orientatsiooni. Spinn(ms;1/1;-1/2), iseloomustab elektroni magnetilist momenti, näidates ära, kas elektroni magnetmoment on magnetvälja suunaline või sellega risti. Elektron võib olla aatomis olla kahes spinnolekus, mida sageli tähistatakse kas , või ja . Nt: n=2; l=0,1;ml=-1,0,+1. 5
materjale saab valmistada kiirel jahutamisel (klaasi tootmine). Amorfsete materjalide hulgas eristatakse nn klaasitaolisi materjale. Neil on tahke (klaasitaolise) oleku ja vedela (voolava) oleku vahel nn viskoelastne olek. Siia kuuluvad paljud polümeerid. Metallid kristalsed. Keraamilised materjalid suurem osa kristalsed. Polümeerid suurem osa amorfsed. 2.Difusiooni mehhanismid. Aatomid on kristallis pidevas vibratsioonliikumises. Energia fluktuatsioonide tõttu võib mõni aatom omandada energia, mis ületab keskmise energia sedavõrd, et aatom saab võres liikuda. Seda energiabarjääri, mida aatom liikumiseks peab ületama nimetatakse difusiooni aktiveerimise energiaks. Aatomid, mis omavad seda lisaenergiat, on difusiooni mõttes aktiivsed. Nende kontsent-ratsioon sõltub temperatuurist Boltzmani võrrandi järgi: n = N xC x exp(- E*/kT) kus N aatomite üldine kontsentratsioon; C mingi konstant E* - aktiveerimise energia. Vastavalt võrranile 4
Kõikidel juhtudel saadakse ühesuguse koostise ja omadustega aine. Koostise püsivuse seadus kehtib täielikult gaaside ja vedelike puhul (H2O, H2SO4, HBr, C6H6 jt.) Selliseid aineid nimetatakse DALTONIIDIDEKS. Tahkete ainete puhul esineb kõrvalekaldumine koostise püsivuse seadusest, mis on tingitud kristallvõre defektidest ja mille tõttu ühendiste valemites võib esineda mittetäisarvulisi indekseid. NT: Na+Cl- ei pruugi keedusoola kristallides võre defekti tõttu olla võrdne ja kristallide koostist võib iseloomustada nt. valemiga NaCl0,98, samuti ka Fe0,95O. Selliseid aineid nimetatakse BERTOLIIDIDEKS. 1.4 Kordsete püsivuse seadus Kui 2 elementi moodustavad teineteisega mitu ühendit, siis ühe elemendi kindlale massile vastavad kahe elemendi massid, mis suhtuvad üksteisesse nagu lihtsad täisarvud. NT: N 2O, NO, N2O3 vastavad ühele N-le O aatomi massid, suhtuvad nagu arvud 1:2:3:4:5 1.5 Ekvivalentide seadus
ühesuguste kvantarvuga elektroni. neutraliseerivad vastasnimelise laenguga ioonid, mis moodustavad võrrandi mõlemal poolel peab aatomite sümbolite arv olema 2) Energia miinimum peab elektronide aatomis olema välissfääri. võrdne. 2H2+O2=2H2O Lähteaine masside summa on võrdne minimaalne potensiaalne energia. Mida kaugemal elektron on Kompleksi ühendi tekke näiteks on järgnev reaktsioon: lõppsaaduste masside summaga. (A.larosier 1774) tuumast, seda nõrgemini on ta tuumaga seotud. 1.2 Energia jäävuse seaduse - järgi energia ei tekki ega kao. 3) F..Mundi reegel ühesugust tüüpi orbitaalid täituvad esmalt Kui süsteem on suletud siis energia hulk konstantne. Energia on ühesuguse spintkvantarvuga elekrtonidena st.elektronid asuvad
Tähis Z. ALUS- aine, mis annab lahusesse hüdroksiidioone. ALUSELINE LAHUS- lahus, milles hüdroksiidioonide sisaldus ületab vesinikioonide sisalduse, pH>7. ALUSELINE OKSIID- hüdroksiidile vastav oksiid. AMFOTEERSUS- keemilise ühendi (näit. Al(OH)3) omadus reageerida sõltuvalt tingimustest kas happena või alusena. ANORGAANILINE KEEMIA- keemiaharu, mis käsitleb anorgaanilisi aineid(alus, sool, hape). ANIOON- negatiivse laenguga ioon. ANIONIIT- anioone vahetav ioniit. ANOOD- elektrood, millel toimub oksüdeerumisprotsess; vooluallikas on anood negatiivseks, elektrolüüsiseadmes positiivseks elektroodiks. ASSOTSIATSIOON- ühe aine osakeste (ioonide või molekulide) omavaheline ühinemine liitosakesteks. ATOMAARNE OLEK- lihtaine esinemine aatomitena, näiteks atomaarne vesinik H. 1
Perioodi number = elektronkihtide arv A-rühma number = elektronide arv väliskihil B-rühma elementidel on väliskihil tavaliselt 2 elektroni Ümardatud aatommass = massiarv = prootonite + neutronite arv 8. Ionisatsioonienergia Ionisatsioonienergia on energia, mis kulub elektroni eemaldamiseks üksikult aatomilt (või molekulilt). Mida väiksem on ionisatsioonienergia, seda meelsamini loovutab aatom (või molekul) elektroni ja ioniseerub. 9. Keemiline side Keemiline side on viis, kuidas kaks või enam aatomit või iooni on aines omavahel seotud. Keemilise sideme liigi üle otsustatakse elektronegatiivsuste erinevuse ∆x abil: a) Kui ∆x = 0 - mittepolaarne kovalentne side (nt H2) b) Kui ∆x = 0-1,7 – polaarne kovalentne side (nt HCl) c) Kui ∆x > 1,7 – iooniline side (nt NaCl) Kovalentsed sidemed moodustuvad eriti mittemetallide vahel. Mittemetalli ja metalli aatomi
Sama elemendi kõik aatomid on identsed. Ühe elemendi aatomid erinevad teiste elementide aatomitest. Ühendid koosnevad mitme elemendi aatomitest. Keemilises reaktsioonis aatomid paigutuvad ümber, eralduvad üksteisest või ühinevad, aatomeid ei teki juurde ega kao kuskile 1. Orbitaalid Elektronid paiknevad aatomituuma ümber kindlaksmääratud kujuga ruumipiirkondades orbitaalidel. Orbitaal - sellise ruumiosa piirpinda, kus elektron 99%-se tõenäosusega viibib, igal orbitaalil on oma kindel energiatase. Eristatakse s, p, d ja f orbitaale. Elektroni üleminekul kõrgema energiaga orbitaalile (ergastamine) neeldub kvantenergiat, üleminekul madalama energiaga orbitaalile kiirgub kvantenergiat Kui aatomeid on palju, siis toimub neid üleminekuid palju ja tekib erinevatest diskreetsetest lainepikkustest koosnev kiirgus, mida saab lahutada üksikuteks kindla lainepikkusega komponentideks
SISSEJUHATUS KEEMIASSE Aine ehitus Kõikide ainete väikseimad osakesed on molekulid. Molekulid omakorda koosnevad aatomitest. Keemiline element on üht liiki aatomite kogum. Iga keemilise elemendi aatomil on oma kindel ehitus. Aatomi ehitus Keemias aine ehituse seletamiseks piisab, et aatomit vaadatakse ehituselt meenutavat päikesesüsteemi. Seda nim. planetaarseks aatomimudeliks. Planetaarse aatomi mudeli järgi koosneb aatom aatomituumast ja elektronkattest. Aatomituum Aatomituum asub aatomi keskel ja tuuma on koondunud praktiliselt kogu aatomi mass. Tuum koosneb prootonitest ja neutronitest. Prootonid on positiivse laenguga osakesed ja neutronitel laeng puudub. Seega on aatomi tuumal positiivne laeng. Tuumalaenguks nimetatakse aatomi tuumalaengut. Tuumalaengu määrab prootonite arv tuumas. Kokkuleppeliselt loetakse prootoni laenguks +1. Näiteks kui tuumas on 3 prootonit, siis tuumalaeng on +3.
AATOMIEHITUS, OMADUSED orbitaal – ruumiosa, kus elektroni leidmise tõenäolsus on suur peakvantarv n – määrab elektroni energiataseme/nivoo, näitab elektronkihtide arvu aatomis // vastav perioodi numbrile tabelis n = 1, 2, 3, ..., 7 kihid K, L, M, N, O, P, Q mida kaugemal tuumast elektron on, seda nõrgemini on ta seotud tuumaga ja seda suurem on ta energia. 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
ELU KEEMIA Mõisted • Keemiline element - aine, mida ei saa keemiliselt lihtsamateks aineteks lahutada. • Keemilised elemendid võivad keemiliste reaktsioonide tulemusena moodustada keemilisi ühendeid Mõisted • Nii ELUS kui ELUTA loodus koosneb anorgaanilistest ja orgaanilistest ühenditest e ainetest • Anorgaanilised ja orgaanilised ained koosnevad erinevatest keemilistest elementidest Mõisted • Orgaanilised ühendid on süsinikuühendid, milles C aatom on keemiliste sidemete abil seotud mõne teise aatomiga • Orgaanilised ühendid moodustuvad elusorganismide elutegevuse käigus (või sünteesitakse inimese poolt) • Suur arv, ehituselt keerulised, omadustelt erinevad Bioelemendid • Elusorganismidest on leitud 92 keemilist elementi • Elusorganismide talitluseks vajalik miinimum on 27 keemilist elementi, neid elemente nimetatakse bioelelmentideks ja nad moodustavad organismi elementaarkoostise
3. Elementide sümbolid Elementidele antakse ka kindel keemiline sümbol, aatomiraadiuse ja metallilisuse kasv mis põhineb elemendi ladinakeelsel nimetusel. Keemilised sümbolid võimaldavad keemikute suhtlemist hoolimata keelte erinevustest. 4. Igapäevaelust tuntud ainete keemilised valemid ja kasutusotstarve 5. Tänapäevase aatomimudeli kujunemine (elektronpilv, orbitaalid) Thomson aatom on "positiivse elektri meri", millesse on korrapäraselt paigutatud elektronid: "rosinapuding". Rutherford aatomi kese on tuum, mille ümber tiirlevad elektronid (justkui planeedid Päikese ümber): "planetaarne mudel". Bohr elektronid jaotuvad energiatasemete järgi kihtidesse (tiirlevad kindlatel orbitaalidel) Tänapäeval tuuma ümber liikuvad elektronid moodustavad elektronpilved, mille erinevates osades on elektroni leiutõenäosus erinev
kovalentne raadius – pool aatomituumade vahelisest kaugusest lihtaine molekulis; iooniraadius – määratakse ioonkristallis tuumadevahelise kauguse kaudu; orbitaalraadius – teoreetiliselt arvutatud aatomi- või iooniraadius; • ionisatsioonienergia (I ), KJ/mol või eV – energia, mis kulub isoleeritud aatomist ühe elektroni eraldamiseks: • elektronafiinsus (EA või Ae), KJ/mol või eV – energia, mis eraldub või neeldub, kui isoleeritud aatom seob ühe elektroni. 4. Aatomi tuum • keemiline element – ühesuguse tuumalaenguga aatomite liik: A=Z+N , A – massiarv, Z – tuumalaeng (prootonite arv), N – neutronite arv; • isotoobid – sama keemilise elemendi aatomid, millel on erinev neutronite arv ja massiarv . 5. Tuumareaktsioonid Radioaktiivse kiirguse liigid: • α -kiirgus – He aatomi tuumade voog; • β -kiirgus – elektronide voog β- (või positronide voog β+);
kovalentne raadius pool aatomituumade vahelisest kaugusest lihtaine molekulis; iooniraadius määratakse ioonkristallis tuumadevahelise kauguse kaudu; orbitaalraadius teoreetiliselt arvutatud aatomi- või iooniraadius; · ionisatsioonienergia (I ), KJ/mol või eV energia, mis kulub isoleeritud aatomist ühe elektroni eraldamiseks: · elektronafiinsus (EA või Ae), KJ/mol või eV energia, mis eraldub või neeldub, kui isoleeritud aatom seob ühe elektroni. 4. Aatomi tuum · keemiline element ühesuguse tuumalaenguga aatomite liik: A=Z+N , A massiarv, Z tuumalaeng (prootonite arv), N neutronite arv; · isotoobid sama keemilise elemendi aatomid, millel on erinev neutronite arv ja massiarv . 5. Tuumareaktsioonid Radioaktiivse kiirguse liigid: · -kiirgus He aatomi tuumade voog; · -kiirgus elektronide voog - (või positronide voog +);
2. Pooljuhtmaterjalid on oma juhtivuselt metallide ja isolaatorite vahepeal. Nad ei juhi voolu nii hästi nagu metallid ega ole sellised isolaatorid nagu klaas või portselan või plastmassid. Kui materjal sisaldab ainult neljavalentseid elemente nagu germaanium ja räni, siis neid materjale nimetatakse omajuhtivusega pooljuhtmaterjalideks. Pooljuhtmaterjalidele avaldab mõju soojus ja valgus. Temperatuuri tõusuga tekib rohkem vabu elektrone ja materjali takistus väheneb. Valguse langemisega juhtivus suureneb võrdeliselt valgusvooga. N-TÜÜP Kui 4-valentsete elemendi kristalli kasvatamisel lisada iga 10miljoni 4-valentse elemendi aatomi kohta 1 5-valentse elemendi aatom, siis saadakse n-tüüpi pooljuhtmatejal - negatiivne, sest elektron on negatiivse laenguga. JOONIS 5-valentse elemendi 4 elektroni on seotud kõrvalolevate aatomitega ja nad tiirlevad kindlatel orbiitidel. Viies elekron on 5- valentse elemendi aatomi lähedal ja tasakaalustab tema laengut, kuid tema jaoks orbiiti ei ole
6. Mool ja Avogadro arv. Avogadro arv (tähis: NA) on aineosakeste (aatomite, molekulide või ioonide) arv 1- moolises ainehulgas. 6,02 * 10 astmel 23. Mool - aine hulk, mis sisaldab 6.02× 1023 ühe aine osakest (molekuli või aatomit). Moolide arv - n, mol (ka n, mol) 7. Aatomi tuum ja isotoobid. · Ühesuguse prootonite arvu, kuid erineva neutronite arvuga elemente nimetatakse · isotoopideks. Elektronide arv aatomis võrdub prootonite arvuga, seega on aatomi summaarne laeng 0 aatom on elektriliselt neutraalne 8. Avogadro seadus. Avogadro seadus on ideaalsete gaaside seadus. Seadus on nimetatud Amadeo Avogadro auks, kes 1811. aastal oletas, et kindlalt temperatuuril ja kindla rõhu all on kõikide gaaside moolruumalad võrdsed. P*V = n*R*T 9. Aine koostise püsivuse seadus. igal puhtal ainel on püsiv koostis sõltumata tema saamisviisist või leiukohast. 10. Aatomi mass ja aatomkaalud ning molekulkaalud.
Kui saaduste energia on kõrgem kui lähtainetel, on reaktsioon endotermiline(energia neeldub) Ühinemisreaktsioonides on enamasti ülekaalus energia eraldumine uute sidemete tekkel, seetõttu on enamik ühinemisreaktsioone eksotermilised. Lagunemisreaktsioonides on enamasti ülekaalus energia neeldumine vanade sidemete lõhkumisel, seetõttu on enamik lagunemisreaktsioone endotermilised. Aatom, mis annab ühiseks kasutamiseks vaba elektronipaari on elektronipaari doonor. Teine aatom mis annab sideme moodustamiseks tühja orbitali on elektronpaari aktseptor. Sel teel tekkinud kovalentset sidet nimetatakse doonot-aktseptorisidemeks. Keemilist sidet mis tekib kahe aatomi vahel mitme ühise elektronpaari abil nim kordseks sidemeks. 2. elektronpaari abil tekib kaksikside, 3 elektonipaari abil kolmikside. Kordne side on tugevad kui üksikside. Aatomi ergastumisel läheb elektron madalama energiaga alakihist üle kõrgema energiaga alakihti, s.t. energia kasvab.
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 elemendi aatom teise molekuli positiivse osalaenguga vesinikuaatomiga. Metalliline side keemiline side metallides; tekib metalliaatomite vahel ühiste väliskihi elektronide abil. Elektronegatiivsus suurus, mis iseloomustab keemilise elemendi aatomi võimat keemilise sideme moodustamisel tõmmata enda poole ühist elektronipaari. Kovalentne kaksikside kui on 2 elektronipaari. Üksikute aatomite reageerimisel moodustub aatomite vahele keemilineside ja tekib
1. Aatomorbitaal aatomi osa, milles elektroni leidmise tõenäosus on kõige suurem Elektronipaar ühel orbitaalil asuvad 2 elektroni, mis moodustavad ühe elektronpaari Paardumata elektron üksik elektron mingil orbitaalil Katioon positiivse laenguga elektron Elektronegatiivsus keemilist elementi iseloomustav suhtarv, mis arvestab aatomi võimet tõmmata Eksotermiline reaktsioon soojuse(energia) vabanemisega toimuv reaktsioon Endotermiline reaktsioon soojuse(energia) neeldumisega toimuv reaktsioon Anioon negatiivse laenguga osake Oksüdatsiooniaste näitab iooni laengu suurust keemilises ühendis, eeldusel, et see aine koosneb ioonidest
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
