Tahkiste struktuur Tahkeid aineid, millel on kristallstruktuur nimetatakse tahkisteks. Tahkeid aineid, mille kristallstruktuur puudub nimetatakse amorfseteks. Amorfsetel ainetel on vedelikele sarnane omadus voolata. Esineb ka osaliselt tahkeid aineid. St. et mõni amorfne aine on osaliselt kristalliseerunud. Sellisel juhul on tegemist seguga, milles üks ja sama aine on osaliselt tahkes, osaliselt amorfses olekus. Kristallilises aines ehk tahkises paiknevad molekulid kindla korra järgi. Kui see süsteem säilib üle terve aine koguse, siis öeldakse, et tegemist on monokristalliga. Looduses aga esineb monokristalle harva. Põhiliselt esinevad tahked ained polükristallilisel kujul. St. et ainekogus koosneb paljudest erinevalt orienteeritud monokristallidest. Monokristallis, kus aatomite või molekulide paigutus allub kindlale korrapärale, sõltuvad paljud aineomadused suunast. Nt
· Lahusti aine, milles lahustunud aine on ühtlaselt jaotunud. · Lahustunud aine on aine, mis on teises ühtlaselt jaotunud. · Lahustuvus suurim aine kogus, võib lahustuda kindlas lahusti (või lahuse) koguses (kindlal temperatuuril). · Küllastunud lahus nim. lahust, milles antud temperatuuril ainet enam ei lahustu. · Küllastumata lahus nim. lahust, milles antud temeratuuril veel sama ainet lahustub. · Kristallhüdraatideks nim. kristallilises olekus esinevaid hüdraate. · Kolloidlahused - on vahepealsed ühelt poolt tõeliste lahuste ja teiselt poolt emulsioonide ja suspensioonide vahel. · Emulsioon tekib kahe teineteises mittelahustuva vedeliku segunemisel, näiteks taimeõli segamisel veega. · Suspensioon tekib tahke aine pihustamisel teda mittelahustuvasse vedelikku. Näiteks, kui segada vees tärklist või kriidipulbrit. · Aerosool tekib tahke aine või vedelikku pihustamisel gaasi.
LAHUSTUMISE SOOJUSEFEKT soojushulk, mis lahustumisel vabaned või neeldub, HÜDRAATUMINE on : EKSOTERMILINE eraldub soojust. ENDOTERMILINE soojus neeldub (lõhkumiseks on vaja energiat). KÜLLASTUNUD AINE lahus, milles antud temperatuuril ainet enam ei lahustu. KÜLLASTUMATA LAHUS lahus, milles antud temperatuuril veel sama ainet lahustub. KRISTALLHÜDRAAT aine, mis tekib, kui sool kristallub lahuses koos kristallveega; kristallilises olekus hüdraat. KOLLOIDLAHUS (ühelt poolt tõeliste lahuste ning teiselt poolt emulsioonide, suspensioonide ja aerosoolide vahel); kolloidosakesi sisaldav lahus, nad on molekulide kogum mõõtmetega 10-5-10- 7 . EMULSIOON tekib kahe teineteises mittelahustuva vedeliku segunemisel. SUSPENSIOON tekib tahke aine pihustamisel teda mittelahustavasse vedelikku. AEROSOOL tekib tahke aine või vedeliku pihustamisel gaasi.
hõõruda, kaob see üsna pea. Sammuti pidavat kuldesemed toimima ka ohatise puhul. Nõiateaduses kasutatakse kuldsõrmust nõiutuse kindlakstegemiseks (kuldsõrmusega tõmmatakse üle inimese näo; juhul kui alles jääb must triip, on inimene kellegi poolt ära nõiutud). Kuld esineb looduses vabas olekus kõvades kivimites ja puistetes, mis moodustuvad niisuguste kivimite purunemisel. Puisted asuvad tavaliselt kaugel põhilistest leiukohtadest. Harva esineb kuld kristallilises olekus. Kõige suurem kõikidest kunagi leitud ehetükkidest kaalub 112 kilogrammi ja ta ruumala on umbes 0,006 kuupmeetrit. Kõige rikkamad leiukohad asuvad Lõuna-Aafrikas, eriti transvaalis, kus kuld on peamiselt liivakivis, kvartsiidis ja vulkaanide tardkivimites. Kulla keemiline inertsus, mis teeb ta muutumatuks aja, kõrge temperatuuri, niiskuse ja mitmesuguste keemiliste toimeainete sutes , harva esinevad leiukohad ja raske saamine
43)Disahhariid- kahest monosahhariidist tekkinud sahhariid 44)Lahustumise soojusefekt on lahustumisega kaasnev soojusefekt, mis koosneb kristallivõre lagunemissoojusest(selle arvel lahus jahtub) ja hüdraatumissoojusest(selle arvel lahus soojeneb). 45) Küllastunud lahus on lahus, milles antud tingimustel enam ainet ei lahustu. 46) Küllastumata lahus on lahus, milles antud tingimustel võib veel ainet lahustada. 47)Kristallhüdraat on kristallilises olekus olevad hüdraadid. (CuSO4*10H2O) 48)Elektrofiil- Positiivse laenguga osake, mis omab tühja orbitaali 49) Hüdraatumine- liitumine veega 50) Hüdrofiilsus- veelembus, võimalus vastastiktoimeks veega (lahustub vees) 51) Hüdrofoobsus- veetõrjuvus , puudub vastastiktoime veega 52) Hüdrogeenimine.- liitumine vesinikuga 53)Vee karedus on vee omadus, mille tingivad vees lahustunud Ca ja Mg soolad. 54)Elektrolüütiline dissotsiatsioon on hüdratiseeritud ioonide moodustumine lahuses.
sulamistemperatuur, võre energia sõltub iooni suurusest ja laengust, kovalentse sideme osakaal kasvab koos polariseeritavuse kasvuga, lahustuvad ainult polaarsetes lahustes(NaCl, CaCl2). kõige tugevamad tahkised. Metalliliste sidemetega tahkised katioonid on väga lähestikku pakitud, valentselektronid on delokaliseeritud üle kogu massiivi. kõrge soojus- ja elektrijuhtivus, madal ionisatsioonispotentsiaal, sepistatavus, plastsus, eksisteerivad tavaliselt kristallilises olekus, uue materjalina amorfsed metallid (mehaaniliselt eriti tugevad, kõvad ja purunemissitked). Kovalentsete sidemetega tahkised tugevad ja suunatud kovalentsed sidemed, mis läbivad kogu kristalli. sageli kõrge s.t. ja suur kõvadus, aatomite paigutus mõjub omadustele (allotroobid. võrdle grafiiti, teemanti ja fullereeni). Molekulaarsete sidemetega tahkised - nõrgad molekulidevahelised jõud (londoni, dipool- dipool jõud, vesiniksidemed hoiavad neid koos)
Erilise magneetikute klassi moodustavad ained, mis on võimelised magneetuma isegi välise magnetvälja puudumisel. Kõige levinuma esindaja raua järgi said nad nimeks ferromagneetikud. Siia kuuluvad raud, nikkel, koobalt, nende sulamid, mangaani ja kroomi sulamid. On samuti ferromagneetilised pooljuhid, mida nim ferriidideks. Nõrgalt magneetiliste ainete magnetumud sõltub väljatugevusest lineaarselt. Ferromagneetikute magnetilised omadused on tingitud elektronide omamagnetmomentidest. Kristallilises struktuuris võivad need moodustada piirkonnad mida nim domeenideks. Teatud temp Tc kaotab aine ferromagneetilised omadused. seda nim Curie punktiks (raual768°C, niklil365°C) Kui Hc suur, siis ferromagneetik on kalk ja hüstereesi silmus on lai. Kui Hc väike, siis ferromagneetik on pehme ja hüstereesi silmus on kitsas. Püsimagneetikute jaoks kas kalke ferromagneetikuid. trafode, el.mootorite, generaatorite jm. Südamikud valmistatakse pehmest ferromagneetikust. 5p
osakeste vastastiktoime määrab ära tahkise omadused. Sideme liigid tahkistes-Iooniliste sidemetega tahkised, koosnevad katioonidest ja anioonidest, kõrge sulamistemperatuur, võre energia sõltub iooni suurusest ja laengust, kovalentse sideme osakaal kasvab koos polariseeritavuse kasvuga, lahustuvad ainult polaarsetes lahustes(NaCl, CaCl2). Metalliliste sidemetega tahkised- kõrge soojus- ja elektrijuhtivus, madal ionisatsioonispotentsiaal, sepistatavus, plastsus, eksisteerivad tavaliselt kristallilises olekus, uue materjalina amorfsed metallid (mehaaniliselt eriti tugevad, kõvad ja purunemissitked). Kovalentsete sidemetega tahkised-sageli kõrge s.t. ja suur kõvadus, aatomite paigutus mõjub omadustele (võrdle grafiiti, teemanti ja fullereeni). Molekulaarsete sidemetega tahkised- nõrgad molekulidevahelised jõud (madal s.t.), nii kristalsed kui amorfsed ained, lahustuvad hästi nii polaarsetes kui mittepolaarsetes solventides. Kristallilistes materjalides esineb korrapäraselt
seinad on just poolläbilaskvad membraanid, mille kaudu toimubki osmoosi teel kogu vee ainevahetus. 5.10. Faasiüleminekud. Olekudiagramm. Termodünaamilise süsteemi ühesuguste keemiliste ja füüsikaliste omadustega osade kogumit nimetatakse faasiks. Näiteks moodustavad vees ujuvad jäätükid ühe faasi, vesi ise on teine faas, veeauru sisaldav õhk vee pinna kohal on kolmas faas. Enamus keemilistest ainetest võivad olla gaasilises, vedelas ja tahkes kristallilises olekus, seega võivad nad termodünaamilises süsteemis esineda vähemalt kolme faasina. Paljudel ainetel võib olla mitu erinevat kristallitüüpi, siis ka rohkem faase kui kolm.
Kui aine temperatuur on kõrgem kui kriitiline temperatuur, siis kondenseerumist ei toimu – pole võimalik vahet teha gaasilisel ja vedelal olekul. Kriitilisest temperatuurist kõrgemal temperatuuril pole gaaside veeldamine kokkusurumise teel enam võimalik. Joonisel 3.3b toodud faasidiagrammil on näidatud piirkond, millel on aine gaasi ja vedeliku seguna – gaas on sel juhul küllastunud auruna. 3.3. Gaaside veeldamine. Joule'i-Thomsoni efekt 3.4. Faasiüleminekud Näiteks – kristallilises olekus olevale ainele rõhu kasvamisel võivad molekulid teatava kriitilise rõhu väärtuse korral võtta uue asendi. Faasiüleminekuteks on ka näiteks raua üleminek magneetuvast olekust mittemagneetuvaks kui temperatuur tõuseb kõrgmela nn Curie punktist; üleminek ülijuhtivasse faasi, kus ainel puudub elektriline takistus elektronide (rühma kui terviku) omaduste modifitseerumise tõttu; heeliumi üleminek ülivoolavuse faasi jne.
Maa massis on kõige rohkem rauda (35%), hapnikku (30%) ja räni (15%). 28. Millise kahe keemilise elemendi ühendid on Maakoores valdavad? Mis liiki mineraale need moodustavad? Maakoores on valdavad hapniku ja räni ühendid, mis moodustavad... 29. Mineraali mõiste ja selle tunnused. Mineraal on loodusliku tekkega, kindla koostise, kindla struktuuriga anorgaaniline tahke aine. See koosneb ühe või enama elemendi aatomitest. Mineraalid esinevad kristallilises olekus. Erinevatel mineraalidel on erikujulised kristallid. Maalt, meteoriitidest ja Kuu kivimeist käesolevaks ajaks leitud üle 3700 erineva mineraali. Mineraale uuriv teaduharu on mineraloogia. Mineraali koostise individuaalsus seisneb tema koostisosade aatomite, ioonide ja ioonrühmade seostumise kindlas vahekorras, mida väljendab mineraali keemiline valem. Mineraalide makroskoopilisel määramisel toetutakse nende mitmesugustele füüsikalistele omadustele.
molekule või aatomeid kogu osakest läbib katkematu keemiliste sidemete võrgustik (teemant ja räni tetraeedrilise paigutusega kovalentse keemilise sidemega seotud aatomid). Sellistel ainetel on väga kõrge sulamistemperatuur (teemant 3500°C). Energia, mis eraldub kristallide tekkimisel ioonidest, aatomitest või molekulidest - võreenergia (kJ/mol). Mida suurem võreenergia, seda püsivam on ühend (kõrgem sulamistemperatuur). Enamik tahkeid kehi on kristallilises olekus, mida iseloomustab korrapärane perioodiliselt korduv osakeste (ioonide, aatomite, molekulide) paigutus. Osakesed moodustavad kristallivõre, mille sõlmedes nad paiknevad. Enamik kristallilisi kehasid on polükristallilised, nad koosnevad paljudest üksteisega kontaktis olevatest korrapärase siseehitusega, kuid ebakorrapärase väliskujuga väikestest kristallidest. Looduses leidub ka monokristalle, kuid neid saadakse ka kunstlikult.
Anisotroopsuse aste ja suurus sõltuvad kristallstruktuuri sümmeetriast ja suureneb struktuuri sümmeetria vähenemisega s.o. trikliinsed struktuurid on tavaliselt kõrgelt anisotroopsed. Tabelis 4.29 on toodud elastsusmooduli sõltuvus orjentatsioonist erinevatele metallidele. Polükristallilistes materjalides on üksikute kristallide kristallograafiline orjentatsioon täiesti juhuslik. Seega iga üksik osake polükristallilises materjalis võib olla anisotroopne, aga tervikuna on polükristalne keha isotroopne. Mitmed tehnoloogiad võimaldavad saada polükristalseid materjale, kus osakesed on orienteeritud kindlas suunas. See võimaldab saada anisotroopsuse efekti ka polükristallilistes materjalides. 4.12. Polükristallilised materjalid Paljud materjalid koosnevad paljudest väikestest kristallidest. Selliseid materjale nimetatakse polükristallilisteks materjalideks