tugevam ning selle optilised omadused on ainukordsed. Grafeeni tahetakse kasutada akude, laserite, puutetundlike ekraanide, fotodetektorite ja teiste erinevate kaitsekatete valmistamisel, just tema hea elektri juhitavuse, elastsuse ja tugevuse tõttu. Grafeen juhib elektrit väga hästi, isegi vasest paremini. Grafeenil on küll väga head omadused, aga siiski on seda praktiliselt raske kasutada. Raske just seepärast, et selle külge on raske kasvatada teisi metalle ja pooljuhte. Fullereen Fullereenid on kera-, ellipsoidi- või torukujulised molekulid, mis koosnevad ainult süsiniku aatomitest. Struktuurilt on see sarnane grafiidiga, aga erinevalt grafiidist võivad fullereenid moodustada viie- ja harva ka seitsme lülilisi tsükleid. Kuna fullereenidel on unikaalsed teaduslikud ja tehnilised võimalused, on need leidnud kasutust paljudes kõrgtehnoloogilistes tööstusharudes. Näiteks kasutatakse fullereen C60 erinevates õlides mikro-kuullaagrite põhimõttega,
Süsinik Füüsikalised omadused: Süsinikul on kolm allotroopset(nähtus, kus samal keemilisel elemendil on mitu lihtainet) teisendit: teemant, grafiit, fullereen. Teemant: värvitu, lõhnatu, lahustumatu, halb elektrijuht, hea soojusjuht, kõige kõvem looduslik mineraal, sulamistemperatuur üle 4000kraadi Grafiit: hallikas-must, lõhnatu, poleeritav, rasvase pinnaga, sulamistemperatuur 3750kraadi, elektri pooljuht, halb soojusjuht, kihilise ehitusega Fullereen: C60 molekulaarteisend, must pulber mis leiti tahmas, ei juhi elektrit. Keemilised omadused: *Põleb C+O2 > CO2 süsihappegaas 2C+O2 > 2CO vingugaas *Reageerib metallioksiidiga CuO+C > Cu+CO *Reageerib vesinikuga C+2H2 > CH4 *H2O-aur C+H2O > CO+H2 Kasutamine: *Teemantit: ehtetööstuses ja tehnoloogias, lõiketeradel *Sütt: kütusena (kivisöe, koksina) *Grafiit: elektroodina, kirjutusvahendina *Aktiivsütt: söetablett=adsorbent, söefilter
Oksüdatsiooniaste saab olla vahemikus 4 kuni +4 4 keemilist sidet kaks stabiilset isotoopi massiarvudega 12 ja 13 10 miljonit erinevat ühendit Taimede, loomade ja inimeste rakud Süsiniku keemilised sidemed Süsivesikud, rasvad, aminohapped Kofeiin Süsinik lihtainena Allotroopia Teemant Grafiit Fullereenid ja nanotorud tuntuim fullereen C60 Süsiniknanotoru Teemant Grafiit Väga kõva materjal · Süsiniku tavatingimustes stabiilseim vorm Juhib hästi soojust · Poolmetall Korrapärase ehitusega kristallvõre · Pehme materjal
Se-seleen Rinaldo Must 11L Ehitus ja asetus PS-s ● Seleen on keemiline element järjenumbriga 34, mittemetall ● Asub 4. perioodis ja VIA rühmas ● Aatommass on 78,96 ● Aatomis on 34 prootonit, 34 elektroni ja 45 neutronit “Tuntuim fullereen C60” Michael Ströck, CC BY-SA 3.0 Füüsikalised omadused ● Pooljuhtiv tahke aine ● Tihedus 4,8 g/cm³ ● Keemistemperatuur: 685°C ● Sulamistemperatuur 170-217°C ● Vees ei lahustu Tähtsamad ühendid ja kasutusalad ● SeO2 ● SeO3 ● H2SeO3 ● Ag2Se3 ● Na2Se3 ● Se2Cl2 Elemendi tähtsus bioelemendina ● Allaneelamisel või sissehingamisel mürgine. ● Seleeni on vaja kehavõõraste ühendite kahjustamiseks ning
omadused väga kõva, kabras, ei juhi elektrit, 2) pooljuht hea soojusjuht, st 3000°C 3) = 2,4 g/cm³ 2) grafiit 4) sulamistemperatuur 1465°C mustjas tahke aine, pehme, hea 5) suhteliselt habras soojus- ja elektrijuht, st 3500°C 3) karbüün 4) fullereen Keemilised tavatingimustel teiste ainetega ei reageeri tavatingimustel teiste ainetega ei reageeri omadused C + O2 CO2 hapnikuga Si + O2 SiO2 C + Ca CaC2 (karbiid) metalliga Si + Ba Ba2Si (silitsiid) C + 2H2 CH4 vesinikuga Si + 2H2 SiH4 (praktiliselt ei toimu) C + 2Cl2 CCl4 mittemetalliga Si + 2F2 SiF4
järgi ära tunda? Molekulaarsed ained Mittemolekulaarsed ained Kovalentse polaarse ja kovalentse Kristallvõre mittepolaarse sidemega ained. Iooniline või metalliline side Eksisteerivad üksikmolekulidena. NaCl Fe O2; H2O Aatomvõre. ERANDID. Iood tahkena molekulvõre Vesi tahkena molekulvõre Süsinik Teemant: tugevaim lihtaine, ei juhi elektrit Grafiit: juhib elektrit, rabe Fullereen ja karbiin on molekulaarsed SiO2 tahkena kristallvõre kvart- täiesti puhas SiO2 5. Keemilise reaktsiooni energia. Ekso- ja endotermiline reaktsioon. Eksotermiline reaktsioon Endotermiline reaktsioon Energia eraldub Energia neeldub Ühinemisreaktsioon Lagunemisreaktsioon Põlemine Fotosüntees Peab lõhustama sidemeid Tekivad uued keemilised sidemed
Lihvitud teemante kutsutakse briljantideks. Grafiit on tumehall, metallidele iseloomuliku läikega kristalne aine. Ta on üsna pehme ja muutub lõhenedes kihtidideks. Selle omaduse tõttu kasutatakse grafiiti pliiatsi südamike ja määrdeainete valmistamiseks. Kuigi grafiit on mittemetall juhib ta hästi elektrit. Argielust tunneme süsinikku söe või tahma kujul. Lisaks teemandile ja grafiidile on süsinikul veel mitmesuguseid teisi lihtaineid, näiteks karbüün ja fullereen. Kuumutamisel käitub süsinik aktiivesmate mittemetallide suhtes redutseerijana. Süsiniku põlemisel tekib põhisaadusena süsinikdioksiid CO ja eraldub palju soojust.Hapniku vähesuse korral tekib süsinikoksiid ehk vingugaas CO. Süsinikoksiid on värvuseta ja lõhnata väga mürgine gaas. Sissehingamisel tekitab vingugaas tugeva mürgistuse, mis võib lõppeda surmaga. Süsinikoksiid võib käituda nii redutseerija kui ka oksüdeerijana.
mitmekordseid sidemeid. Et süsinik moodustab palju vähepolaarseid kovalentseid sidemeid, on oksüdatsiooniastme määramine Süsiniku 8 allotroopi: a) teemant, b) grafiit, c) sageli raske. heksagonaalne teemant, d) C60 fullereen, e) C540, f) C70, g) amorfne süsinik ja h) süsiniknanotoru. Puhas Süsinik Puhast süsinikku leidub looduses teemandi ja grafiidina. TEEMANT iga süsinik seotud nelja naabersüsinikuga elektrit ei juhi kõrge sulamistemperatuuriga väga kõva (klaasinoad, puuriotsad) hea peegeldumisvõime (ehete valmistamine: briljandid) GRAFIIT iga süsinik seotud kolme naabersüsinikuga; kihiline (pliiatsisüdamikud)
i. H2O2 - vesinikperoksiid 5. Kas vesinik on keemilistes reaktsioonides oksüdeerija või redutseerija? Põhjenda. Oska kirjutada vastavat näitevõrrandit. 6. Tetreelid : · Aatomi ehitus välisel elekronkihil on 4 elektroni. ...s2 ...p2 · Süsiniku allotroopsed teisendid : i. Looduslikud 1. Grafiit C 2. Teemant C ii. Tehislikud 1. Fullereen 2. karbüün · Füüsikalised omadused lähtuvalt, kas grafiit või teemant. Täiesti erinevad. · Keemilised omadused reag. Metallidega, vesinikuga ja põleb. · Tähtsamad ühendid + kasutamine i. CH4 maagaas küte ii. CO vingugaa, süsinikoksiid küttegaas iii. CO2 süsinikdioksiid, süsihappegaas tulekustutid, karastusjoogid 7. Penteelid
Kunstlikult saadud vormideks on grafeen, süsinik nanotorud, karbüünid ja fullereenid. Allotroopsed teisendid erinevad üksteisest ainult aatomite struktuuri või molekulis olevate aatomite arvu, mitte elementkoostise poolest. Erinev struktuur põhjustab füüsikaliste ja keemiliste omaduste erinevusi. Süsiniku 8 allootroopi: a) teemant, b) grafiit, c) heksagonaalne teemant, d)fullereen, e) C540, f) C70, g) amorfne süsinik ja h) süsinik nanotoru. Süsiniku omadused · süsiniku aatomil on välisel elektronkihil 4 elektroni · moodustab ühendites peaaegu alati 4 kovalentset sidet · mittemetalliline element · leidub nii lihtaine kui ka ühendina · süsinik moodustab keemilisi sidemeid teiste süsiniku aatomitega · laialt levinud · keemiline element Ühendite kasutusala
· PLASMA ionoseeritud gaas, milles on positiivse ja negatiivse laenguga osakesi o Tähtedes ja Päikeses on aine plasmana o Maistes tingimustes esineb plasma küünlaleegis ja gaaslahenduslambis ALLOTROOPIANÄHTUS üks ja sama keemiline element esineb mitme lihtainena (allotroopne teisend) · tingitud aatomite erinevast arvust molekulis nt O, O2, O3 · tingitud kristallistruktuuride erinevusest nt grafiit, teemant, karbüün, fullereen AATOMI MASS aatomi tegelik mass (väga väike) AATOMMASS - keemilise elemendi ühe aatomi mass aatommassiühikutes (1/12 süsiniku aatomi massist) INTEKS näitab aatomite arvu molekulis Xn H üks vesiniku aatom H2 vesiniku molekul KOEFITSIENT tähistab molekulide (moolide) arvu kXn 2H kaks vesiniku aatomit 2H2 kaks vesiniku molekuli
Elektrijuhtivuse tõttu on grafiit elektro- Grafiit tehnikas väga hea materjal. Grafiidi kasutamine pliiatsisüdamikuna on üldtuntud. 36 V. SÜSINIK. SÜSINIKUÜHENDID LISALUGEMIST Fullereenid on hoopis omapärased süsiniku allotroopsed teisendid, mis koosnevad kerakujulis- test, ainult süsinikku sisaldavatest korrapärastest molekulidest. Tuntuim on fullereen C60, mil- le molekuli pind koosneb vaheldumisi kuusnurkadest ja viisnurkadest, igas sõlmpunktis on üks süsiniku aatom. Fullereenid tekivad grafiidist ja söest kõrgel temperatuuril. Süsi ei ole süsiniku allotroopne teisend, kuna ta koosneb peamiselt väga peene- teralisest grafiidist ning võib sisaldada mitmesuguseid lisandeid. Süsi juhib elekt- rit nagu grafiitki
Cu, Ag Ge, As, S, P, O2 K2O H2SO4 Cu(OH)2 NaHCO3 Sb CO Cu(OH)2 Al2O3 KA(SO4)2 Lihtainete arvukust tõstab allotroopia Nähtus. ALLOTROOPIA on nähtus, kus üks keemiline element võib esineda mitme lihtainena (näiteks C allotroopsed teisendid on teemant, grafiit, fullereen, karbüün). 2. OKSIIDID OKSIID on ühend, mis koosneb kahest elemendist, millest üks on hapnik. Keemiliste omaduste poolest liigitatakse oksiide: aluselised- ehk metallilised-, happelised ehk mittemetallilised-, amfoteersed- ja inertsed oksiidid. 2.1. Aluselised ehk metalli oksiidid Nomenklatuur a) metalli o-a. püsiv Na2O naatriumoksiid BaO baariumoksiid b) metalli o-a. muutuv
gaasiline (H2, O2, N2, Cl2, F2, väärisgaasid) Värvused: S-kollane, P-punane või valge, I2-hallikasmust, Br2- punakaspruun, Cl2-rohekaskollane Halvad elektrijuhid (v.a. grafiit) Halvad soojusjuhid (v.a. vesinik, teemant) Mõned madala st°-ga, pehmed: väävel (molekulvõrega) Mõned väga kõrge st°-ga, väga kõvad: teemant (aatomvõrega) Allotroopia: üks element mitme lihtainena. Hapnik: monohapnik O, dihapnik (tavaline) O2, osoon O3 Süsinik: teemant, grafiit, karbüün, fullereen Väävel: rombiline, monokliinne, plastiline Keemilised omadused: Reag. metallidega: (metall-redutseerija, mittemetall- oksüdeerija) Mg + Cl2= MgCl2 ; 2Mg+O2=2MgO ; Mg+S=MgS Reag. mittemetallidega: (aktiivsem mittemetall on oksüdeerijaks) Vesinikuga: (vesinik-redutseerija, teine mittemetall-oksüdeerija) H2+Cl2=2HCl; 2H2+O2=2H2O; H2+S=H2S; 3H2+N2=2NH3 Hapnikuga: (enamuses on O2 oksüdeerijaks, v.a. reag. fluooriga) S+O2=SO2 C+O2=CO2 2C+O2=2CO Reag. liitainetega:
Must, läikiv, hea elektrijuht, pehme, libe Sulab temperatuuril 3700 C Kihtidevahelised sidemed on nõrgad (van der Waals) Neljas valentselektron pole suhteliselt seotud - põhjustab elektrijuhtivuse Kasutatakse määrdeainena, elektroodidena jm Keemiliselt aktiivsem kui teemant Fullereenid Kümned, sajad või tuhanded C aatomid ühinenud palli või torusarnasteks molekulideks. Kõige suuremaid nim. C nanotorudeks. C60 kõige tuntum fullereen. Lahustuvad heksaanis ja tolueenis; hajutavad valgust; ei juhi elektrit; reageerivad leelis- ja leelismuldmetallidega; Rb3C60 on ülijuht. 1. Metallilised tahkised: üldiseloomustus ja omadused. Tihedalt pakitud struktuur, kuubiliselt v heksagooniliselt Koosnevad katioonidest, mida hoiab koos ioonide vahel paiknev, aatomite väliskihtide elektronidest moodustunud elektronpilv. Sellise ehitusega on metallid
Struktuur muutub kuumutamisel või voolu läbijuhtimisel, selle tulemusel muutuvad ka omadused (värvus). Kasutatakse arvutites, kellades jne. Näiteks: 4, 4’-dimetoksüasoksübenseen 79. Süsiniku nanotorud- ehitus, kasutamine. Fullereenid - kümned, sajad või tuhanded C aatomid ühinenud palli- või torusarnasteks molekulideks. Kõige suuremaid nim. C nanotorudeks. C60 – kõige tuntum fullereen. Lahustuvad heksaanis ja tolueenis; hajutavad valgust; ei juhi elektrit; reageerivad leelis- ja leelismuldmetallidega; Rb3C60 on ülijuht. 80. Polümorfism- näited (Polümorfism- ühe aine esinemine erinevates kristallmodifikatsioonides.) Näiteks: C - teemant, grafiit, fullereenid; S – monokliinne, rombiline S (rombiline) -> 95,6 oC -> S (monokliinne) st. 119 oC CaCO3 –kaltsiit –heksagonaalne, aragoniit –rombiline (st
teljed paigutunud niidikujuliselt ühes suunas). Struktuur muutub kuumutamisel või voolu läbijuhtimisel, selle tulemusel muutuvad ka omadused (värvus). Kasutatakse arvutites, kellades jne. Näiteks: 4, 4’-dimetoksüasoksübenseen 79. Süsiniku nanotorud- ehitus, kasutamine. Fullereenid: Kümned, sajad või tuhanded C aatomid ühinenud palli või torusarnasteks molekulideks. Kõige suuremaid nim. C nanotorudeks. C60 – kõige tuntum fullereen. Süsiniknanotoru on silindrilise nanostruktuuriga süsiniku allotroop. Nende silindriliste süsiniku molekulide ebaharilikke omadusi väärtustatakse nanotehnoloogias, optikas, materjaliteaduses ja teistes tehnoloogia valdkondades. Erakordsele soojusjuhtivusele, mehhaanilistele ja elektrilistele omadustele sobivad nad kasutamiseks nanoelektroonikas, elektromehaanilistes mikrosüsteemidesja nanorobootikas.
annaabi.ee 
