Student Response Value Answer A. K6 100% B. T4 0% C. K8 0% D. H12 0% Score: 10/10 2. Tahkkesendatud kuupvõre (K12) koordinatsiooniarv? Correct Student Response Value Answer A. 6 0% B. 10 0% C. 8 0% D. 12 100% Score: 10/10 3.
Kirjeldada, mis toimub ammoniaagi vesilahuse lisamisel ja lahuse loksutamisel (segamisel). Ammoniaagi vesilahuse lisamisel tekkis helesinine sade, mis läksüle loksutamisel tumesiniseks lahuseks. Kirjutada reaktsioonivõrrandid, mis kirjeldavad: rasklahustuva vask(II)hüdroksiidi teket vask(II)sulfaadist CuSO4 + 2 NH3⋅H2O→ Cu(OH)2↓ + (NH4 )2SO4 vask(II)hüdroksiidi üleminekut lahustuvaks ammiinkompleksiks. Vase ammiinkompleksis on vase koordinatsiooniarv 4. Cu(OH)2 + 4NH3∙H2O → [Cu(NH3)4](OH)2 + 4H2O Tetraamiinvask(II)hüdroksiid b) teise katseklaasi lisada 4-6 tilka 0,2 M NaOH lahust, loksutada. Kirjeldada, mis toimub NaOH lahuse lisamisel ja lahuse loksutamisel (segamisel). Tekkis helesinine sade. Kirjutada reaktsioonivõrrand. Mis sade tekkis? Tekkis vask(II)hüdroksiidi sade: CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4 c) kolmandasse katseklaasi lisada 4-6 tilka 0,5 M NH 4Cl lahust.
3.3 Katseklaasi valada ~0,5 ml 0,2M Bi(NO 3)2 lahust ja lisada tilkhaaval 0,25M KI lahust kuni sademe tekkimiseni. Seejärel lisada tahket KI kuni sademe kadumiseni. Kirjelda, mis toimub kemikaalide lisamisel ja lahuse loksutamisel. KI lahuse lisamisel tekkis must BI3 sade. Lisades tahket KI, muutus lahuse värvus punakas-oransikaks. Kirjeldada reaktsioonivõrranditega sademe teket ja lahustumist (Bi koordinatsiooniarv on 6). Bi(NO3)3 + 3KI = BiI3 + 3KNO3 BiI3 + KI = K3 BiI6 3.4 Katseklaasi valada ~0,5 mL 0,25M KI lahust ja 1 mL dest. vett. Lisada 1-2 tilka 0,2M Pb(NO3)2 lahust kuni sademe tekkimiseni. Seejärel lisada tahket KI ja loksutada kuni sade kaob. Kirjeldada, mis toimub kemikaalide lisamisel ja lahuse loksutamisel. Pb(NO3)2 lahuse lisamisel muutus lahus kollaseks ja tekkis helekollane PbI2 sade. Lisades tahket KI sade lahustub, lahus helekollane.
11. Mis tõukejõudude tekke aluseks ioonilise sideme tekkel? ioonid lähenevad teineteisele sellisele kaugusele, kus nende elektronpilved hakkavad kattuma, siis ilmnevad nende kahe iooni vahel tugevad tõukejõud. 12. Mis määrab tasakaalse oleku ioonilises sidemes? tõuke- ja tõmbejõud saavad võrdseteks 13. Kuidas muutub ioonilise sideme energia ioonilise sideme tekkel? 14. Ioonide geomeetriline paiknemine ioonsetes tahketes kehades? Mis on koordinatsiooniarv? Ioonse sideme puhul võib väiksema iooni kordinatsiooniarvu arvutada kui maksimaalne suurte ioonide arv, mis mahuvad ümbritsema väiksemat nii, et nad oleksid väiksemaga otseses kontaktis. Kordinatsiooniarvu suurus sõltub otseselt erinimeliselt laetud ioonide suhtelisest suurusest. Kordinatsiooniarvu (KA) võib iseloomustada raadiuste suhtega r/R, kus r on väiksema iooni raadius; R on suurema iooni raadius. 15. 16. Millest sõltub koordinatsiooniarv ioonse sideme puhul
Al(III) 3, 4 ja 6, Zn(II) 2, 3 ja 4, Fe(III) 2, 3, 4 ja 6. Kompleksühendi välissfääri võivad moodustada positiivse laenguga ioonid juhul, kui kompleksioon omab negatiivset laengut (kompleksanioon), negatiivse laenguga ioonid juhul, kui kompleksioon omab positiivset laengut (komplekskatioon). Välissfäär võib ka puududa ja kui kompleksi laeng on 0, on tegemist neutraalse kompleksiga, nagu näiteks [Co(NH3)3Cl3]. Antud juhul on kompleksimoodustaja Co(III) koordinatsiooniarv kuus ning ligandideks on 3 NH3 molekuli ja 3 Cl iooni. Ligandi side tsentraalaatomiga moodustub sama ligandi ühe või mitme aatomi vaba elektronipaari kaudu. Kui ligand on seotud kompleksimoodustajaga ühe aatomi kaudu, nagu NH3 diammiinhõbe(1+)ioonis (H3N: Ag :NH3), on tegemist monodentaatse ligandiga, kuid ligandid võivad olla ka bi-, tri-, ning polüdentaatsed st side on moodustunud sama ligandi kahe, kolme või enama aatomi vaba elektronipaari kaudu. Ligandidest on suur osa
3.Millised jõud valitsevad erinimielistel laetud ioonide vahel ioonilise sideme tekkel? Kulonilised tõmbejõud, mille aluseks on ühe iooni tuuma mõju teise iooni elektronpilvele ja vastupidi. Kui aga ioonid lähenevad teineteisele sellisele kaugusele, kus nende elektronpilved hakkavad kattuma, siis ilmnevad nende kahe iooni vahel tugevad tõukejõud. 4.Mis määrab är koordinatsiooniarvu metallilise sideme juhul? On määratud geomeetriliste tingimustega, väärtuselt 8-12 5.Koordinatsiooniarv RTK struktuuris? 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
"Keemia alused" 4. kontrolltöö Küsimused, mis on toodud kaldkirjas, ei tule kontrolltöösse, kuid võivad esineda eksamiküsimustes. 1. Kirjeldage d-metallide kompleksühendite struktuuri mõne näite abil. Selgitage kompleksühendite struktuuriga seotud mõisteid: kompleksimoodustaja, ligandid, sise- ja välissfäär, koordinatsiooniarv. [Cu(H2O)6]2+ ongi tüüpiliseks näiteks kompleksist osakesest, mis koosneb tsentraalsest metalliaatomist ja sellega koordinatiivse kovalentse sidemega (doonoraktseptorsidemega) seotud molekulidest või ioonidest. Kompleksühend või ka koordinatiivühend on rangelt võttes neutraalne ühend, mille koostisesse kuulub vähemalt üks kompleks. Keskne metalliaatom võib kompleksis olla neutraalne, nt [Ni(CO)4], või katioonina, nt K4[Fe(CN)6].
P ro o to n N e u tro n E le k tr o n Sele 1.1. Aatomi ehitus Kristallivõret iseloomustavad suurused a) võre periood teljesihiline aatomite vaheline kaugus (on vahemikus 0,1...0,7 nm); b) võrebaas võreelemendi kohta tulevate aatomite arv; c) võre koordinatsiooniarv võreelemendi mistahes aatomile lähimal ja võrdsel kaugusel olevate aatomite arv (on aluseks ka kristallivõrede tähistamisel: kuupvõre koordinatsiooniarvuga 8 K8, koordinatsiooniarvuga 12 - K12 jne.); d) aatomiraadius (on vahemikus 0,05...3 nm); e) võre kompaktsusaste võreelemendi kohta tulevate aatomite ruumala suhe võreelemendi ruumalasse. Polümorfism Mõnedel metallidel on sõltuvalt temperatuurist enam kui üks kristallivõre tüüp. Seda erinevate
Mis sade tekkis? c) kolmandasse katseklaasi lisada 4-6 tilka 0,5 M NH4Cl lahust. Kas siin tekib vase ammiinkompleks? d) neljandasse katseklaasi panna üks Zn graanul (katset alustada üheaegselt katsega 2.2.b ja jälgida, kas tsingi pinnale tekib vasekiht. Kirjeldada, mis toimub ülalnimetatud kemikaalide lisamisel ja lahuse loksutamisel (segamisel) ning kirjutada kõiki muutusi kajastavad reaktsioonivõrrandid. Vase ammiinkompleksis on vase koordinatsiooniarv 4. 2.2 Eelmises katses 2.1.a tekkinud vase ammiinkompleksi sisaldav selge lahus jagada võrdselt kahte katseklaasi. a) ühte katseklaasi lisada 10 tilka 2 M NaOH lahust. Kas kompleks laguneb ja tekib Cu(OH)2 sade? b) teise katseklaasi panna üks Zn graanul ja võrrelda katset ~ 20 min jooksul katsega 2.1.d. Kas tsingi pinnale tekib vasekiht mõlemas katseklaasis? Põhjendada. Kirjeldada, mis toimub ülalnimetatud kemikaalide lisamisel ja lahuse loksutamisel
I VARIANT Question 1 (10 points) Lihtsa kuupvõre tähis? a. H12 b. T4 c. K8 d. K6 Question 2 (10 points) Tahkkesendatud kuupvõre (K12) koordinatsiooniarv? a. 12 b. 10 c. 8 d. 6 Question 3 (10 points) Tahkkesendatud kuupvõres (K12) võreelemendi kohta tulev aatomite arv (võre baas)? a. 4 b. 3 c. 2 d. 1 Question 4 (10 points) Millise faasidiagrammiga on tegu? a. Kahekomponentne faasidiagramm, kus komponendid A ja B teineteises praktiliselt ei lahustu ega ei moodusta keemilist ühendit b. kahekomponentne faasidiagramm, kus komponendid A ja B lahustuvad
3.Millised jõud valitsevad erinimeliselt laetud ioonide vahel ioonilise sideme tekkel? Kulonilised tõmbejõud, mille aluseks on ühe iooni tuuma mõju teise iooni elektronpilvele ja vastupidi. Kui aga ioonid lähenevad teineteisele sellisele kaugusele, kus nende elektronpilved hakkavad kattuma, siis ilmnevad nende kahe iooni vahel tugevad tõukejõud .4.Mis määrab ära koordinatsiooniarvu metallilise sideme juhul? On määratud geomeetriliste tingimustega, väärtuselt 8-12.5.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
II VARIANT Question 1 (10 points) Ruumkesendatud kuupvõre tähis? a. K12 b. K8 c. T8 d. H12 Question 2 (10 points) Ruumkesendatud kuupvõre (K8) koordinatsiooniarv? a. 8 b. 6 c. 12 d. 10 Question 3 (10 points) Võreelemendi kohta tulev aatomite arv ruumkesendatud kuupvõre (K8)? a. 4 b. 3 c. 2 d. 1 Question 4 (10 points) Mis on eutektikum? a. mehaaniline segu, kus sulami komponendid A ja B asetsevad eraldi teradena ja on tekkinud mingis jahtumise vahemikus lahustuvuse muutudes b. mehaaniline segu, mille korral on üheaegselt vedelast faasist eraldunud
III VARIANT Question 1 (10 points) Lihtsa kuupvõre (K6) koordinatsiooniarv? a. 8 b. 12 c. 10 d. 6 Question 2 (10 points) Milline neist on tahkkesendatud kuupvõre tähis? a. K12 b. H12 c. K8 d. T4 Question 3 (10 points) Võreelemendi kohta tulev aatomite arv lihtsas kuupvõre (K6)? a. 4 b. 3 c. 2 d. 1 Question 4 (10 points) Mis on eutektoid? a. Mehaaniline segu, mille korral on üheaegselt tardfaasist eraldunud tardfaasid, muutus a->B+C b
фосфор + углерод). Из чугуна уже получают железо. 7.3 Использование Строительный материал, катализатор. 7.4 Соединения с железом Степень окисления: 0 Fe + 5CO −→ Fe(CO)5 Степень окисления: +2 FeCl3 + K4[Fe(CN)6] −→ KFe[Fe(CN)6] + 3KCl *Koordinatsiooniarv – 6. Степень окисления: +3 *Koordinatsiooniarv – 6, иногда 4. FeCl2 + K3[Fe(CN)6] −→ KFe[Fe(CN)6] + 2KCl 7.5 Коррозия железа Происходит при контакте с раствором электролита, чаще всего – водой. Анод: 2Fe → 2Fe2+ + 4e– Катод: O2 + 2H2O + 4e− → 4OH− 14
molekulide)vaheline keemiline side on tekkinud doonoraktseptor mehhanismi järgi. *Kompleksimoodustaja tsentraalaatom, mis on võimeline koordinatiivselt siduma kindla arvu ioone või molekule, d ja f elemendid; *Ligand tsentraalaatomi ümber paigutunud osakesed,aatomid, ioonid või molekulid milledel on vaba elektronpaar (H2O, NH3, halogeniidioonid, CO), millega ta moodustab kovalentse sideme katiooniga Põhimõisted *Koordinatsiooniarv iga kompleksimoodustaja võib siduda tüüpilise arvu ligande, sõltub ligandist; s.o. kovalentsete sidemete arv, mida on võimeline moodustama elektrondoonoritega; *26, levinumad 4 ja 6 *Koordinatsioonisfäär moodustub ligandidest; *Sisesfäär kompleksimoodustaja koos ligandidega,valemis kirjutatakse nurksulgudesse;neutraalne, positiivne komplekskatioon,negatiivne kompleksanioon. *Välissfäär kompleksioonide laengu neutraliseerivad vastasnimelise laenguga ioonid Kelaadid al.1945
Mis sade tekkis? c) kolmandasse katseklaasi lisada 4-6 tilka 0,5 M NH 4Cl lahust. Kas siin tekib vase ammiinkompleks? d) neljandasse katseklaasi panna üks Zn graanul (katset alustada üheaegselt katsega 2.2.b ja jälgida, kas tsingi pinnale tekib vasekiht Kirjeldada, mis toimub ülalnimetatud kemikaalide lisamisel ja lahuse loksutamisel (segamisel) ning kirjutada kõiki muutusi kajastavad reaktsioonivõrrandid. Vase ammiinkompleksis on vase koordinatsiooniarv 4. 2.2 Eelmises katses 2.1.a tekkinud vase ammiinkompleksi sisaldav selge lahus jagada võrdselt kahte katseklaasi. a) ühte katseklaasi lisada 10 tilka 2 M NaOH lahust. Kas kompleks laguneb ja tekib Cu(OH)2 sade? b) teise katseklaasi panna üks Zn graanul ja võrrelda katset ~ 20 min jooksul katsega 2.1.d. Kas tsingi pinnale tekib vasekiht mõlemas katseklaasis? Põhjendada. Kirjeldada, mis toimub ülalnimetatud kemikaalide lisamisel ja lahuse
Done 1. Milline neist on tahkkesendatud kuupvõre tähis? Student Response Value Correct Answer A. T4 0% B. K12 100% C. K8 0% D. H12 0% 2. Tahkkesendatud kuupvõre (K12) koordinatsiooniarv? Student Response Value Correct Answer A. 10 0% B. 6 0% C. 8 0% D. 12 100% 3. Võreelemendi kohta tulev aatomite arv lihtsas kuupvõre (K6)?
voreelemendi tippudes olevaile aatomeile paiknevad aatomid iga tahu keskel diagonaalide solmpunktides Põhitahkkesendatud (base-centered)- lisaks voreelemendi tippudes olevaile aatomeile paiknevad aatomid pohitahkude keskel diagonaalide loikepunktides Lihtne trikiliinne Lihtne monokliinne Lihtne Rombiline Heksagonaalne Rombeedriline Lihtne tetragonaalne Ruumkesendatud tetragonaalne Tahkkesendatud kuubiline Kristallvõret iseloomustavad suurused: Võreperiood Võrebaas (n) Võre koordinatsiooniarv (k) Aatomi raadius (R) Võre kompaktsusaste ehk ruumpakketihedus () Polümorfism (polymorphism)- metalli voi mittemetalli erinevate kristallivorede esinemine. Isomorfism- erinevate metallide kristallivorede samakujulisus. Isomorfsete ainete kristallivoredel on ligilahedased voreperioodid, aatomi raadiused. 5. Metallide ja sulamite füüsikalised omadused. Tihedus. Sulamistemperatuur. Kõvadus. Elastus. Tihedus (density) ...on homogeense aine mass ruumalauhiku kohta. Uhik: kg/m3
Kar HRC, HRA Metallide ja sulamite struktuur Metallide põhilised kristallivõred Kristallivõret iseloomustavad suurused Võreperiood - lähimate paralleelsete aatomtasandite vaheline kaugus (on vahemikus 0,1...0,7 nm). Võrebaas (n) - aatomite arv, mis tuleb võreelemendi kohta. Võre koordinatsiooniarv (k) - võreelemendis antud aatomile lähimal ja võrdsel kaugusel olevate aatomite arv (koordinatsiooniarv on aluseks ka kristallivõrede tähistamisel) Aatomiraadius (R) – nt. lihtsa kuupvõre K6 korral pool aatomitevahelisest kaugusest e. võreperioodist a. Võre kompaktsusaste e. ruumpakketihedus - võreelemendi kohta tulevate aatomite ruumala suhe võreelemendi ruumalasse (kristallivõrel H6 on see 0,52; K8 – 0,68;
Tüüpiline anorg. ühenditele ja tahkestunud gaasidele; H2O, HF. Madal võreenergia kergsulavad, sublimeeruvad 3 Ioonvõre - sõlmpunktides vaheldumisi katioonid ja anioonid (seotud tugevate elektrostaatil. jõududega), kristallil minim. pot. Energia. Tüüpiline tugeva ioonsidemega (anorg.) ühenditele: soolad, hüdroksiidid, oksiidid. Erinimel. ioonide vahel. kaugus - määratud iooniraadiustega - võimaluste piirides maksimaalne koordinatsiooniarv Kõrge võreenergia rasksulavus, madal lenduvus, suur kõvadus - halvad elektrijuhid (tahkes olekus) Elektronegatiivsus- sobiv suurus elektronisidumisvõime iseloom. aatomites (L.Pauling, 1932). Sageli seostatakse EN vastava aatomi ionisatsioonienergia ja elektronafiinsusega (nende poolsummaga) Ioonside- Kui elektron läheb täielikult üle: puht-elektrostaatiline interaktsioon (ühe aatomi valentselektronteine aatom - ja + ioon)
1394 kraadi). Kristallvõret iseloomustavad suurused: Võreperiood ehk lähimate paralleelsete aatomtasandite vaheline kaugus on 0,287nm. Võrebaas (n) ehk aatomite arv, mis tuleb võreelemendi kohta. Kuupvõre korral kuulub tipus olev aatom 1/8 võreelemendile, aatom serval 1/4, aatom tahul 1/2, aatom võre sees tervenisti võreelemendile. Ruumkesendatud kuupvõre: n=2 (8*1/8+1=2) Tahkkesendatud kuupvõre: n=4 (8*1/8+6*1/2) Võre koordinatsiooniarv (k)- võreelemendis antud aatomile lähimal ja võrdsel kaugusel olevate aatomite arv: ruumkesendatud kuupvõre K8, tahkkesendatud kuupvõre K12. Aatomi raadius (R): ruumkesendatud kuupvõre: 0,248nm tahkkesendatud kuupvõre : 0,203nm Võre kompaktsusaste ehk ruumpakketihedus ()- võreelemendi kohta tulevate aatomite ruumala suhe võreelemendi ruumalasse: Ruumkesendatud kuupvõre: K8 0,68 Tahkkesendatud kuupvõre: K12 0,74 Peamised sulamid: malm, raud, teras
1. Kirjeldage d-metallide kompleksühendite struktuuri mõne näite abil. Selgitage kompleksühendite struktuuriga seotud mõisteid: kompleksimoodustaja, ligandid, sise- ja välissfäär, koordinatsiooniarv. [Cu(H2O)6]2+ ongi tüüpiliseks näiteks kompleksist osakesest, mis koosneb tsentraalsest metalliaatomist ja sellega koordinatiivse kovalentse sidemega (doonor-aktseptorsidemega) seotud molekulidest või ioonidest. Kompleksimoodustaja keskne metalliaatom, võib olla neutraalne või katioonina. Molekule või ioone, mis liituvad kompleksi moodustamisel tsentraalse metalliiooniga nim ligandideks. Kompleksis tsentraalaatomiga otseselt seotud
3. Teised osakestevaheliste sidemete (jõudude) liigid · Iooniline side Iooniline side polaarse kovalentse sideme piirjuht, kus ühine elektronipaar on täielikult üle läinud elektronegatiivsema elemendi aatomile, moodustunud ioone seovad elektrostaatilised tõmbejõud; puudub sideme küllastatavus ja suunalisus. kristallivõreenergia energia, mis on vajalik 1 mooli kristallilise aine lagundamiseks ioonideks (ioonvõre korral) või aatomiteks (aatomvõre korral); koordinatsiooniarv osakeste arv, millega antud osake moodustab sidemeid. · Vesinikside Vesinikside täiendav side, mille positiivse osalaenguga vesiniku aatom võib moodustada elektronegatiivse elemendi aatomiga; pikem ja nõrgem kovalentsest sidemest; võib olla molekulidevaheline (intermolekulaarne) või molekulisisene (intramolekulaarne). · Metalliline side Metalliline side paljutsentriline elektrondefitsiidiga delokaliseeritud (kovalentne) side;
3. Teised osakestevaheliste sidemete (jõudude) liigid • Iooniline side Iooniline side – polaarse kovalentse sideme piirjuht, kus ühine elektronipaar on täielikult üle läinud elektronegatiivsema elemendi aatomile, moodustunud ioone seovad elektrostaatilised tõmbejõud; puudub sideme küllastatavus ja suunalisus. kristallivõreenergia – energia, mis on vajalik 1 mooli kristallilise aine lagundamiseks ioonideks (ioonvõre korral) või aatomiteks (aatomvõre korral); koordinatsiooniarv – osakeste arv, millega antud osake moodustab sidemeid. • Vesinikside Vesinikside – täiendav side, mille positiivse osalaenguga vesiniku aatom võib moodustada elektronegatiivse elemendi aatomiga; pikem ja nõrgem kovalentsest sidemest; võib olla molekulidevaheline (intermolekulaarne) või molekulisisene (intramolekulaarne). • Metalliline side Metalliline side – paljutsentriline elektrondefitsiidiga delokaliseeritud (kovalentne) side;
I variant: 1)lihtsa kuupvoretahis, koordinatsiooni arv. Voreelemendi kohta tulevate aatomite arv. K6 Tähis: K6; koordinatsiooniarv k=6; n=8*1/8=1 2)asendustardlahuse kristallvore (lahustaja komponendi A kristallivore K12) milline on kristallivore baas? n=4 3)FD kuju komponentide osalise lahustuvuse korral, taasid selle koikides alades, nende tahistus ja sisu. 4)loetlege tardfaasid Fe-C-sulameis. Tooge nende tahistus, sisu ja C-sisaldus. · Ferriit (F): F=Fe(C); C-sisaldus: 7270C 0,02% ja toatemp. 0,01% F= Fe(C); C-sisaldus: 14950C 0,1%
5)Vabad happed Kompleksimoodustamise reaktsioonid, põhimõisted: Ühendite klass, kus iooni või molekuli moodustavate osakeste vaheline keemiline side on tekkinud doonor-aktseptor mehhanismi järgi. Kompleksimoodustaja- tsentraalaatom, mis on võimeline koordinatiivselt siduma kindla arvu ioone või molekule, d ja f elemendid; Ligand- tsentraalaatomi ümber paigutunud osakesed, aatomid, ioonid või molekulid milledel on vaba elektronpaar millega ta moodustab kovalentse sideme katiooniga Koordinatsiooniarv- iga kompleksimoodustaja võib siduda tüüpilise arvu ligande, sõltub ligandist; s.o. kovalentsete sidemete arv, mida on võimeline moodustama elektrondoonoritega;2-6, levinumad 4 ja 6 Koordinatsioonisfäär- moodustub ligandidest; Sisesfäär- kompleksimoodustaja koos ligandidega, valemis kirjutatakse nurksulgudesse; neutraalne, positiivne- komplekskatioon, negatiivne- kompleksanioon. Välissfäär- kompleksioonide laengu neutraliseerivad vastasnimelise laenguga ioonid
2. Molekulvõre - sõlmpunktides neutraalsed molekulid, seotud nõrkade van der Waalsi jõududega Tüüpiline anorg. ühenditele ja tahkestunud gaasidele; H 2O, HF Madal võreenergia kergsulavad, sublimeeruvad 3. Ioonvõre - sõlmpunktides vaheldumisi katioonid ja anioonid, tihedaima pakendi printsiip; Tüüpiline tugeva ioonsidemega ühenditele: soolad, hüdroksiidid, oksiidid Erinimel. ioonide vahel. kaugus - määratud iooniraadiustega - võimaluste piirides maksimaalne koordinatsiooniarv Kõrge võreenergia rasksulavus, madal lenduvus, suur kõvadus - halvad elektrijuhid 5. Le Chartelivi printsiip ja järeldused Dünaamilise tasakaalu põhimõte: Kui mingi välismõju muutmine rikub keemilist tasakaalu, siis kulgevad süsteemis selle mõju tagajärgi vähendavad reaktsioonid, mis viivad süsteemi uude tasakaaluolekusse. Järeldused: 1. Ühe lähteaine täiendav sisestamine süsteemi tekitab süsteemisisese vastasmõju, mis viib selle ainekoguse vähenemisele.
sõlmpunktidesse. Enamikul kasutatavatel metallidel on kuubiline või heksagonaalne kristallvõre: · Ruumkesendatud kuupvõre: Cr; Fe; Mn; Mo; V; W · Tahkkesendatud kuupvõre: Ag; Al; Cu; Co; Fe; Ni; Pb; Pt; Sn · Kompaktne heksagonaalvõre: Be; Cd; Co; Cr; Mg; Ti; Zn Kristallvõret iseloomustadad suurused a) Võre periood teljesihiline aatomite vaheline kaugus on 0-0,7 mm b) Võrebaas võreelemendi kohta tulevate aatomite arv c) Võre koordinatsiooniarv võreelemendi mistahes aatomile lähimal ja võrdsel kaugusel olevate aatomite arv [on aluseks ka kristallvõrede tähistamisel kuupvõre koordinatsiooniarvuga 8-K8 (12-K12) jne] d) Aatomiraadius (on vahemikus 0,05-3mm) e) Võre kompaktsusaste võrdeelemendi kohta tulevate aatomite ruumala suhe võrdeelemendi ruumalasse Metall Metallid on ained, millel on tahkes olekus iseloomulik läige, hea elektri- ja soojusjuhtivus
Doonori oksüdatsiooniaste tõuseb 2 võrra. Koordinatiivse doonor-aktseptorsideme ehk koordinatiivse sideme puhul annab ühise elektronpaari elektronegatiivsem aatom. Aktseptor on enamasti metalliiooni prooton. Sarnane side on oksooniumioonis ja amooniumioonis. 23. Millest sõltub kompleksühendi värvus? Värv sõltub nii metallist kui ligandidest ja seetõttu kaasnevad vahetusreaktsioonidega sageli ka värvuse muutused. Enamlevinud on oktaeedrilised kompleksid (koordinatsiooniarv 6). Koordinatsiooniarvu 4 korral on kas tetraeedrilised või ruutplanaarsed kompleksid. Suurim teadaolev koordinatsiooniarv on 12 – esineb f-metallidel. 24. Kompleksühendite teke. Koordinatiivsete sidemete tekkevõimalus - mõjud ühtede aatomite tühjade elektron-orbitaalide ja teiste ergastunud vabade elektronpaaride vahel. Side tekib mitte uute elektronide juurdevõtul või äraandmisel, vaid enda elektronide ja tühjade orbitaalide „sünnipärasel” kokkusobimisel. 25
moodustunud ioone seovad elektrostaatilised tõmbejõud. puudub sideme küllastatavus ja suunalisus. iooniline side pole absoluutne, 100% ioonilist sidet pole olemas. kui side on 50% kovalentne ja 50% iooniline, on tegemist ioonilis-kovalentse sidemega. kui elektronegatiivsuste erinevus on rohkem kui 2.0, siis on tegemist valdavalt ioonilise sidemega. kristallivõreenergia – energia, mis on vajalik 1 mol kristallilise aine lagundamiseks ioonideks või aatomiteks koordinatsiooniarv – osakeste arv, millega antud osake moodustab sidemeid vesinikside – täiendav side, mille positiivse osalaenguga vesiniku aatom võib moodustada elektronegatiivse elemendi aatomiga. vesinikside on pikem ja nõrgem kovalentsest sidemest. vesiniksideme moodustamiseks peab vesinikul olema piisav positiivne osalaeng. vesinikside moodustub H ja N, O, F aatomite vahel (enamasti molekulidevaheliselt). metalliline side – paljutsentriline elektrondefitsiidiga delokaliseeritud (kovalentne) side
Tahkkeskendatud- lisaks võreelemendi tippudes olevaile aatomeile paiknevad aatomid iga tahu keskel diagonaalide sõlmpunktides. Põhitahkkeskendatud- lisaks võreelemendi tippudes olevaile aatomeile paiknevad aatomid põhitahkude keskel diagonaalide sõlmpunktides. Kristallvõret iseloomustavad parameetrid- 1) võreperiood- lähimate paralleelsete aatomtasandite vaheline kaugus (on vahemikus 0,1...0,7 nm); 2) võrebaas- aatomite arv, mis tuleb võreelemendi kohta. 3) võre koordinatsiooniarv- võreelemendis antud aatomile lähimal ja võrdsel kaugusel olevate aatomite arv 4) aatomiraadius- pool aatomitevahelisest kaugusest e. võreperioodist 5) võre kompaktsusaste e. ruumpakketihedus- võreelemendi kohta tulevate aatomite ruumala suhe võreelemendi ruumalasse. Mida suurem on kristallivõre koordinatsiooniarv, seda suurem on võre kompaktsusaste. Polümorfism- Mõnedel metallidel on sõltuvalt temperatuurist enam kui üks kristallivõre tüüp
vaheline keemiline side on tekkinud doonor-aktseptor mehhanismi järgi. Kompleksimoodustaja- tsentraalaatom, mis on võimeline koordinatiivselt siduma kindla arvu ioone või molekule, d ja f elemendid; Ligand- tsentraalaatomi ümber paigutunud osakesed, aatomid, ioonid või molekulid milledel on vaba elektronpaar (H2O, NH3, halogeniidioonid, CO), millega ta moodustab kovalentse sideme katiooniga Koordinatsiooniarv- iga kompleksimoodustaja võib siduda tüüpilise arvu ligande, sõltub ligandist; s.o. kovalentsete sidemete arv, mida on võimeline moodustama elektrondoonoritega;2-6, levinumad 4 ja 6 Koordinatsioonisfäär- moodustub ligandidest; Sisesfäär- kompleksimoodustaja koos ligandidega, valemis kirjutatakse nurksulgudesse; neutraalne, positiivne- komplekskatioon, negatiivne- kompleksanioon. Välissfäär- kompleksioonide laengu neutraliseerivad vastasnimelise laenguga ioonid
heksagonaalvõre korral tipus olev aatom kuulub 1/6-ga võreelemendile jne. Nii on ruumkesendatud kuupvõre baas n=2 (8 aatomit võre sõlmpuktides tippudes x 1/8 + 1 aatom ruumis), tahkkesendatud kuupvõre korral n=4 (8 aatomit tipus x 1/8 + 6 aatomit tahkudel x 1/2), kompaktse heksagonaalvõre baas n=6 (12 aatomit võre sõlmpunktides tippudes x 1/6 + 2 aatomit põhitahkudel x 1/2 + 3 aatomit ruumis); 3) võre koordinatsiooniarv (k) (lattice coordination number), s.o. võreelemendis antud aatomile lähimal ja võrdsel kaugusel olevate aatomite arv (koordinatsiooniarv on aluseks ka kristallivõrede tähistamisel: nii tähistame lihtsat kuupvõret koordinatsiooniarvuga 6 tähisega K6, ruumkesendatud kuupvõret K8, tahkkesendatud kuupvõret K12; lihtsat heksagonaalvõret H6, kompaktset heksagonaalvõret H12; lihtsat tetragonaalvõret T4, ruumkesendatud tetragonaalvõret T8);
nimetatakse kelaatideks. Miks tekivad? Koordinatiivsete sidemete tekkevõimalus - mõjud ühtede aatomite tühjade elektron- orbitaalide ja teiste ergastunud vabade elektronpaaride vahel. Side tekib mitte uute elektronide juurdevõtul või äraandmisel, vaid enda elektronide ja tühjade orbitaalide „sünnipärasel” kokkusobimisel. Koordinatsiooniarv See, mitu ligandi ühe või teise tsentraalaatomiga seondub (seonduda saab) määrab ära (ligandide arv) kompleksi koordinatsiooniarvu. Levinumad koordinatsiooniarvud on 6 ja 4. Üks ja sama tsentraalaatom võib enda juurde siduda erinava arvu ligande. See kõik sõltub tingimustest nagu o keskkonna pH o liganide arv ja tüüp
c) tahkkesendatud lisaks võreelemendi tippudes olevaile aatomeile paiknevad aatomid iga tahu keskel; Ag, Al, Cu, Coy , Cu, Fey, Ni, Pb, Pt, Sny d) põhitahkkesendatud lisaks võreelemendi tippudes olevaile aatomeile paiknevad aatomid põhitahkude keskel. kompaktne heksagonaalvõre: Be, Cd, Co, Cr , Mg, Ti, Zn. KRISTALLVÕRET ISELOOMUSTAVAD SUURUSED · Võre periood · Võre baas · Võre koordinatsiooniarv · Aatomiraadius · Võre kompaktsusaste Polümorfism. Mõnedel metallidel on sõltuvalt temperatuurist enam kui üks kristallivõre t üüp. Metallid on ained, millel on tahkes olekus iseloomulik läige, hea elektri- ja soojusjuhtivus ning tavaliselt ka hea mehaaniline töödeldavus, suur plastsus ja elastsus. Purustavad katsed (teimid) Tõmbeteim. Vastavalt standardile EVS-EN 10002-1 (Metall- materjalid. Tõmbeteim) määratakse tõmbeteimiga materjali
Kroomi nagu teistegi siirdemetallide üheks omaduseks on kompleksühendite moodustamine. Metalli katioon on seejuures kompleksi moodustajaks e. tsentraaliooniks, mis seob endaga kas vastasnimelised ioonid või neutraalsed molekulid. Neid osakesi nimetatakse ligandideks. Neil molekulidel peab olema vabu elektronpaare ja nad moodustavad tsentraalaatomi ümbere sisesfääri. Igale kompleksimoodustajale on iseloomulik kindel ligandide arv ehk koordinatsiooniarv. Kroom(III) korral on see kuus 6-. Kompleksimoodustaja (antud juhul kroom) ja ligandide vahel tekib koordinatiivne side ehk doonor aktseptorside. Moodustub sarnane side kovalentse sidemega, aga tekke mehhanism on erinev: Üks aatom (doonor) annab oma vaba elektronpaari teise aatomi (aktseptori) tühjale orbitaalile ja selle tagajärjel moodustub ühine elektronpaar doonor-aktseptor mehhanismi järgi. Selgituseks saab kasutada ammooniumiiooni tekkemehhanismi. H H
metalliaatom võib olla kas neutraalne, nt [Ni(CO)4] või katioon, nt K4[Fe(CN)6]. Molekule või ioone, mis liituvad kompleksi moodustumisel tsentraalse metalliaatomidega, nimetatakse ligandideks. Lihtsamatel juhtudel on ligande 4 või 6. Iga ligand annab tsentraalaatomiga vähemalt ühe sideme, mõned annavad rohkem. Kompleksis tsentraalaatomiga otseselt seotud ligandid moodustavad tsentraalaatomi koordinatsioonisüsteemi, kusjuures sidemete arv tsentraalaatomi ja ligandide vahel on kompleksi koordinatsiooniarv, levinumad koordinatsiooniarvud on 4 ja 6. Koordinatsioonisfäärist välja jäetud aatomeid või ioone nimetatakse välissfääriks. Vesi moodustab Lewis'i alusena komplekse enamike d-metallidega soolade lahustumisel ja reeglina need lahused sisaldavadki metallide akvakomplekse, nt [M(H2O)n]m+. Paljusid teisi komplekse saab vastava soola vesilahuse segamisel mõne sobiva Lewisi alusega lihtsa asendusreaktsioonina. Asendusreaktsioon ei pruugi olla täielik,
N- Kjeldahli meetod, aminohapetes, valkudes, väetistes, pinnases, vees - proov lagundatakse kuumas H2SO4, saadakse NH3, see kogutakse happesse ja tiitritakse Ammooniumsoolad Nitraadid ja nitritid Karbonaadid ja nende segud- NaOH, Na2CO3, NaHCO3; Orgaanilised funktsionaalrühmad- Karboksüül ja sulfoonhappe rühmad, amiinid, estrid, hüdroksüülrühmad, karbonüülrühmad 32. Kompleksimoodustamise reaktsioonid, põhimõisted. Koordinatsiooniarv- iga kompleksimoodustaja võib siduda tüüpilise arvu ligande, sõltub ligandist; s.o. kovalentsete sidemete arv, mida on võimeline moodustama elektrondoonoritega; 2-6, levinumad 4 ja 6 Koordinatsioonisfäär- moodustub ligandidest; Sisesfäär- kompleksimoodustaja koos ligandidega, valemis kirjutatakse nurksulgudesse; neutraalne, positiivne- komplekskatioon, negatiivne- kompleksanioon. Välissfäär- kompleksioonide laengu neutraliseerivad vastasnimelise laenguga ioonid
Tehnomaterjali eksami materjal 1.Metallide põhilised kristallvõred (tähised, koordinatsiooni arv, baas) Tähis tähisega tähistatakse metalli kristallivõret, nätikes K6, K8, H6 ja H12 on ka T4 ja T8. Koordinatsiooniarv on võreelemendis antud aatomile lähimal ja võrdsel kaugusel olevate aatomite arv (koordinatsiooniarv on aluseks ka kristallvõrede tähistamisel: nii tähistatakse lihtsat kuupvõre kordinatsiooniarvuga 6 tähisega K6; ruumkesendatud kuupvõret K8, tahkkesendatud kupvõret K12; lihtsat heksagonaalvõret H6, kompaktset heksagonaalvõret H12; lihtsat tetragonaalvõret T4, ruumkesendatud tetragonaalvõret T8). Baas on aatomite arv, mis tuleb võreelemnedi kohta. Kuupvõre korral kuulub tipus olev aatom 1/8-ga võreelemendile, serval 1/4-ga, aatom tahul 1/2-ga ja aatom võre sees tervenisti
aatomit moodustavad suurema arvu sidemeid, kui seda võimaldab nende aatomite kõrgeim formaalne valents. * Molekule või ioone, mis liituvad kompleksi moodustumisel tsentraalse metalliiooniga, nimetatakse ligandideks. Iga ligand annab tsentraalaatomiga vähemalt ühe kovalentse sideme. *Kompleksis tsentraalaatomiga otseselt seotud ligandid moodustavad tsentraalaatomi koordinatsioonisfääri. *Sidemete arv tsentraalaatomi ja ligandide vahel on kompleksi koordinatsiooniarv, levinumad koordinatsiooniarvud on 6 ja 4. *Kelaat. Mõned ligandid annavad metalliga rohkem kui ühe sideme. Komplekse, kus ligand annab metalliga mitu sidet ja moodustab tsükli, nimetatakse kelaatideks(tsentraalatom on seotud ligandi mitme aatomiga). * Kompleksonomeetria: põhineb püsivate vees hästi lahustuvate sisekompleksühendite moodustumisel metallide katioonide ja kompleksoonide vahel.
Ühendite klass, kus iooni või molekuli moodustavate osakeste (ioonide, aatomite, radikaalide, molekulide) vaheline keemiline side on tekkinud doonor-aktseptor mehhanismi järgi. Koordinatiivühend on elektriliselt neutraalne ühend, mille koostises olevatest ioonidest vähemalt 1 on kompleks. Ligand - tsentraalaatomi ümber paigutunud osakesed, aatomid, ioonid või molekulid milledel on vaba elektronpaar (H2O, NH3, halogeniidioonid, CO) Koordinatsiooniarv- iga kompleksimoodustaja võib siduda tüüpilise arvu ligande, sõltub ligandist; 2- 10, levinumad 4 ja 6, ligandide arv Koordinatsioonisfäär- moodustub ligandidest; Sisesfäär- kompleksimoodustaja koos ligandidega, valemis kirjutatakse nurksulgudesse; neutraalne, positiivne- komplekskatioon, negatiivne- kompleksanioon. 1. Koordinatiivühendite nomenklatuur vt eelmist küsimust 2. Amorfsed ained. Klaas üleminekuvorm vedelike ja tahkete kristallide vahel;
laengutega ioonid moodustavad tahke keha, siis nende vaheline side ei oma eelistatud orjentatsiooni sest elektrostaatiline tõmbejõud sümmeetriliste laengute vahel on sõltumatu nende laengute orientatsioonist. Siit järeldub ioonilise sideme mittesuunatus ja ioonide paiknemine ioonses tahkes materjalis on määratud vaid geomeetria reeglitega ning vajadusega säilitada tahke keha elektroneutraalsus. 3.2.4. Ioonide geomeetriline paiknemine ioonsetes materjalides (joonis 2.23) Koordinatsiooniarv Iooniline side on mittesuunatud side s.o. sideme tugevus on ühesugune kõikides suundades. Siit järeldub, et ioonilistes materjalides on kõik positiivsed ioonid ümbritsetud võrdse arvu ligimate negatiivsete ioonidega kõigis kolmes suunas ja vastupidi. Sideme tugevus, mis on piires 600 - 1500 kJ/mol (3-8 ev/aatomi kohta), on suhteliselt suur ja viib ioonsete materjalide kõrgetele sulamistemperatuuridele (tabel 3.9). Materjale iseloomustab kõrge
Nii kristalluvad raskestisulavad, aluselised ja leelismuldmetallid. Tihedus on ainult 0.68. Niisugune ,,kohev" struktuur kergendab lisandite sisseviimist sulamisse. Samasse struktuuritüüpi kuuluvad metallid Ba, Cr, Cs, -Fe, K, Li jm A3 Magneesiumi hcp struktuur (heksagonaalne tihepakend). Primitiivne heksagonaalne elementaarrakk koosneb kolmest kihist. B kihi aatom asub ebasümmeetriliselt elementaarraku projektsioonis, tühi ja pooleldi täidetud kihid võivad üksteise suhtes libiseda. Koordinatsiooniarv on 12. Struktuuri tüüpi kuuluvad nt. Be, Cd, - Ni, -Ti. A9 Grafiidi struktuur. Elementaarrakk on samuti primitiivne, kui a ja c väärtused erinevad oluliselt. Grafiidil a=0.142, c=0.339 ja c/a=2.39. Grafiidi kihiline kristallivõre ei ole maksimaalse tihedusega. A4 Teemandi tüüpi Si, Ge, alfa Sn. Ehituskeraamika on savitooted põletatud kõrgel temperatuuril 900-1000 °C. Sisaldab lisandeid - Kvartsliiv ja tolm
kütustes org. ainete seguna või polümeerstruktuurina, mitte puhta lihtaine kujul. Biosfääris: kõikide elusorganismide koostises element süsinikul baseerub elu aineline alus kõige “tähtsam” element eluslooduse seisukohast Tänapäeva teadmiste alusel: süsinik on ainus element, mis on võimeline moodustama sedavõrd keerulisi ühendeid, et nendes võiks funktsioneerida elu (→ mõistus → teadvus) ALLOTROOBID Süsinik: 1s22s22p2 Vastavalt σ-sidemete arvule on süsiniku koordinatsiooniarv kas neli: sp3-hübridisatsioon kolm: sp2- kaks: sp- sidemete lihtained, ruumiline (allotroobid) 2s 2p paigutus ühendid sp3 ↑↓ ↑ ↑ tetraeedril. teemant, CH4, CHal4
Kristalliline struktuur kaugus (on vahemikus 0,1...0,7 nm); b) võrebaas võreelemendi kohta tulevate aatomite arv; Aatomite paigutust kristallis võib kujutada ruumiliste c) võre koordinatsiooniarv võreelemendi mis- skeemide abil, nn. võreelementide näol. Võre- tahes aatomile lähimal ja võrdsel kaugusel ole- elemendi all tuleb mõista vähimat aatomite komp- vate aatomite arv (on aluseks ka kristallivõrede leksi, mille paljukordne kordumine ruumis jäljendab
annaabi.ee 
