METALLIDE FÜÜSIKALISED OMADUSED Enamik metallide iseloomulikke füüsikalisi omadusi on tingitud metallilisest sidemest. Metallidel kui lihtainetel on teatud iseloomulikud füüsikalised omadused: nad on tavaliselt läikivad, suure tihedusega, venitatavad ja sepistatavad, tavaliselt kõrge sulamistemperatuuriga, tavaliselt kõvad, juhivad hästi elektrit ja soojust. Need omadused tulenevad põhiliselt sellest, et metalliaatomi väliskihi elektronid ei ole aatomiga tugevalt seotud, mis on tingitud nende madalast ionisatsioonienergiast. Metallidel on mitmeid ühiseid omadusi. Värvus: enamasti hallid või hallikas valged, v
Sissejuhatus 3 Jagunemine 3 Mustad metallid 3 Malm 4 Teras 5 Kasutatud materjalid 6 1 2 Sissejuhatus Metallideks nimetatakse keemilisi elemente, millel on vabu elektrone ja mis tahkes olekus moodustavad niinimetatud metallilise võre, mis annab neile iseloomuliku metallilise läike, hea elektrijuhtivuse ning soojusjuhtivuse ja on ka enamikus hästi sepistatavad. Metallidel kui lihtainetel on teatud iseloomulikud füüsikalised omadused: nad on tavaliselt läikivad, suure tihedusega, venitatavad ja sepistatavad, tavaliselt kõrge sulamistemperatuuriga, tavaliselt kõvad, juhivad hästi elektrit ja soojust. Need omadused tulenevad põhiliselt sellest, et metalliaatomi väliskihi elektronid (valentselektronid) ei ole aatomiga tugevalt seotud, mis on tingitud nende madalast ionisatsioonienergiast. Enamik metalle on keemiliselt aktiivsed. Jagunemine
elektrijuhtivuse ning soojusjuhtivuse ja on ka enamikus hästi sepistatavad.Poolmetallide ja mittemetallide kõrval on metallid üks kolmest suurest elementide rühmast, mis erinevad ionisatsiooni ja keemilise sidemega seotud omaduste poolest. Perioodilisussüsteemis lahutab metalle mittemetallidest diagonaal, mis kulgeb boorist (B) polooniumini (Po). Joone peale jäävad elemendid on poolmetallid ehk metalloidid; üles paremale jäävad mittemetallid. Metallidel kui lihtainetel on teatud iseloomulikud füüsikalised omadused: nad on tavaliselt läikivad, suure tihedusega, venitatavad ja sepistatavad, tavaliselt kõrge sulamistemperatuuriga, tavaliselt kõvad, juhivad hästi elektrit ja soojust. Need omadused tulenevad põhiliselt sellest, et metalliaatomi väliskihi elektronid (valentselektronid) ei ole aatomiga tugevalt seotud, mis on tingitud nende madalast ionisatsioonienergiast. Enamik metalle on keemiliselt aktiivsed. Eriti leelismetallid ja
3 · (-394kJ) + 2 · (-572 kJ) = - 106kJ. ______________________________________________________________________________________________ tekkeentalpia Hf – soojusefekt 1 mol aine tekkimisel lihtainest nende standardolekus (tekkereaktsioon – aine tekkimine lihtainetest) reaktsiooni soojusefekt: Hreaktsioon = Hf,j (saadused) – Hf,i (lähteained) standardtingimustes püsivatel lihtainetel tekkeentalpia Hf = 0 eksotermilistes reaktsioonides Hf < 0 . mida suurem on eksotermiline efekt, seda stabiilsem aine on. põlemisentalpia Hc – soojusefekt 1 mol aine täielikul põlemisel / oksüdeerumisel reaktsiooni soojusefekt: HreaktsioonHc,i (lähteained)- Hc,j (saadused) kui kahel ainel on sama aatom molekul, siis suurem põlemisentalpia on sellel ainel, millel selle aatomi oksüdatsiooniaste on väiksem.
........................................................................................7 Kasutatud materjalid............................................................................................................... 8 2 Sissejuhatus Metallid on keemilised elemendid, mis moodustavad kergesti katioone ja astuvad ioonilisse sidemesse. Metallidel kui lihtainetel on teatud iseloomulikud füüsikalised omadused: nad on tavaliselt läikivad, suure tihedusega, venitatavad ja sepistatavad, tavaliselt kõrge sulamistemperatuuriga, tavaliselt kõvad, juhivad hästi elektrit ja soojust. Jagunemine Metallid jagunevad mustadeks ja värvilisteks metallideks. Mustad metallid jagunevad omakorda malmideks ja terasteks. Värvilised metallid, mida kasutatakse masinaehituses, jagunevad põhiliselt vasesulamiteks ja kergsulamiteks. Mustad metallid
väärtust (H); Ho H standardoleku korral: rõhk 1 atm (101 325 Pa), temperatuur 25 °C (298K). Hessi seadus: reaktsiooni soojusefekt sõltub ainult lähteainete ja saaduste loomusest ja olekust; ta ei sõltu protsessi kulgemise viisist ega vahe-etappidest; seadus kehtib, kui T = const. ja p = const. (q = H) või T = const. ja V = const. (q = U). Tekkeentalpia (Hf) soojusefekt 1 mol aine tekkimisel lihtainetest (p = const.); standardtingimustel püsivatel lihtainetel Hf = 0; reaktsiooni soojusefekt: H = Hf,j (saadused) Hf,j (lähteained). Põlemisentalpia (Hc) soojusefekt 1 mol aine täielikul põlemisel (p = const.); reaktsiooni soojusefekt: H = Hc,i (lähteained) - Hc,j (saadused) . 2. Entroopia Entroopia (S), J/molK süsteemi korrapäratuse mõõt. Termodünaamika II põhiseadus: Isoleeritud süsteemis kulgevad protsessid entroopia kasvu suunas. Termodünaamika III põhiseadus:
väärtust (∆H); ∆Ho – ∆H standardoleku korral: rõhk 1 atm (101 325 Pa), temperatuur 25 °C (298K). Hessi seadus: reaktsiooni soojusefekt sõltub ainult lähteainete ja saaduste loomusest ja olekust; ta ei sõltu protsessi kulgemise viisist ega vahe-etappidest; seadus kehtib, kui T = const. ja p = const. (q = ∆H) või T = const. ja V = const. (q = ∆U). Tekkeentalpia (∆Hf) – soojusefekt 1 mol aine tekkimisel lihtainetest (p = const.); standardtingimustel püsivatel lihtainetel ∆Hf = 0; reaktsiooni soojusefekt: ∆H = Σ∆Hf,j (saadused) – Σ∆Hf,j (lähteained). Põlemisentalpia (∆Hc) – soojusefekt 1 mol aine täielikul põlemisel (p = const.); reaktsiooni soojusefekt: ∆H = Σ∆Hc,i (lähteained) - Σ∆Hc,j (saadused) . 2. Entroopia Entroopia (S), J/mol⋅K – süsteemi korrapäratuse mõõt. Termodünaamika II põhiseadus: Isoleeritud süsteemis kulgevad protsessid entroopia kasvu suunas. Termodünaamika III põhiseadus:
Oksüdatsiooniaste on keemias arv, mis näitab aatomi oksüdeerituse astet keemilises ühendis. Oksüdatsiooniaste on elemendi aatomi laeng ühendis, eeldusel, et ühend koosneb ioonidest ühe elemendi kaupa. Oksüdatsiooniastme suurenemine keemilise reaktsiooni käigus on oksüdeerumine, oksüdatsiooniastme vähenemine aga redutseerumine. Määrata saab osaliselt rühma nr kaudu. Märgitakse Rooma numbriga (+ ei kirjuta) Lihtainetel 0. F=-I; O=-II; H=I 4. Mis on keemiline side? Nimeta selle eriliigid ja kuidas neid eristatakse? 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, siis mittepolaarne kovalentne side (nt H2) B) Kui x=0...1,7, siis polaarne kovalentne side (nt HCl)
või käitlemise ja hoidmise tingimustest. Teades mingi aine või materjali omadusi nii üldisemalt kui täpsemalt, on võimalik määratleda: 1. nende mõju ümbritsevale keskkonnale ja vastupidi keskkonna toime neile 2. erinevate materjalide omavahelist kokkusobivust või kokkusobimatust. Kokkupuutes (eriti niiskes keskkonnas) ei tohi olla Cu ja Al; Cu ja Fe; Cu ja Zn; Fe ja Al ja Betoon ja Al. Keemia karisid 1. Aatomite liigil ja nendest moodustunud lihtainetel on enamikel juhtudel ühesugune nimi. 2. Nii puhaste ainete kui ainete segude koostise väljendamine teatud ühendite kaudu, milliseid konkreetne aine ei pruugi üldse sisaldada 3. Ühel ja samal tähisel ja mõistel võib olla erinevates valdkondades sageli erinev sisu. [Ainete klassifikatsiooni tabel internetis] Ainete ja materjalide tähistamine 1. Nimi 1.1. Nimi ei anna informatsiooni ei aine päritolu, kasutamise ega omaduste kohta 1.2
või käitlemise ja hoidmise tingimustest. Teades mingi aine või materjali omadusi nii üldisemalt kui täpsemalt, on võimalik määratleda: 1. nende mõju ümbritsevale keskkonnale ja vastupidi keskkonna toime neile 2. erinevate materjalide omavahelist kokkusobivust või kokkusobimatust. Kokkupuutes (eriti niiskes keskkonnas) ei tohi olla Cu ja Al; Cu ja Fe; Cu ja Zn; Fe ja Al ja Betoon ja Al. Keemia karisid 1. Aatomite liigil ja nendest moodustunud lihtainetel on enamikel juhtudel ühesugune nimi. 2. Nii puhaste ainete kui ainete segude koostise väljendamine teatud ühendite kaudu, milliseid konkreetne aine ei pruugi üldse sisaldada 3. Ühel ja samal tähisel ja mõistel võib olla erinevates valdkondades sageli erinev sisu. [Ainete klassifikatsiooni tabel internetis] Ainete ja materjalide tähistamine 1. Nimi 1.1. Nimi ei anna informatsiooni ei aine päritolu, kasutamise ega omaduste kohta 1.2
Seejuures võib vastastikune mõju olla väga erineva suuruse ja tähtsusega. Praktikas tuleb paljudel juhtudel lahendada mingis süsteemis olevat probleemi. Edukaks lahendamiseks tuleb tingimata määratleda vastava süsteemi kõige olulisemad objektid ja mõjutegurid. Tavaelus on kõigile hästi tuntud süsteemid nagu: haridussüsteem, tervishoiusüsteem, keskküttesüsteem, ventilatsioonisüsteem, elektrisüsteem, sidesüsteem, Elementide ja nendest moodustunud lihtainetel on enamikel juhtudel üks ja seesama nimi, seetõttu selgita alati endale ja teistele nii sõnas kui kirjas, kas on tegemist mingi elemendi aatomitega mõnes aines või selle elemendi aatomitest moodustunud puhta lihtainega. 2. AINE ja MATERJAL Aine on osake, mis omab massi ja mahtu, võib esineda nii puhtana kui ühendites. (prooton, neutron) Materjal on keemilisest seisukohast mistahes keemiline aine, mille kasutamisel (töötlemisel) ei toimu keemilisi muutusi. (alumiiniumpotid)
Lihtaine on keemiline aine, milles esinevad ainult ühe elemendi aatomid, keemilises reaktsioonis ei saa seda lõhkuda lihtsamateks aineteks. Lihtaine valemina kasutatakse vastavate elementide sümboleid (üheaatomilised: Fe, Au, Ag, C, S; kaheaatomilised: H2, O2, F2, Cl2, Br2). Enamik elementidele vastavaid lihtaineid on toatemperatuuril tahked ained või gaasid. Mõistete kasutamine: Segadust tekitavad mitmed asjaolud: 1) Aatomite liigil ja nendest moodustunud lihtainetel on enamikel juhtudel ühesugune nimi! (Erandid hapnik moodustab osooni; süsinik moodustab teemanti, grafiiti, tahma.) Segadusse ajab näiteks lause: veri sisaldab rauda kas veri sisaldab raua aatomeid sisaldavaid aineid, lihtaine raua pulbrit või mõlemaid? tegemist on siiski raua aatomitega, mis on aine hemoglobiin koostises. 2) Nii puhaste ainete kui ainete segude koostise väljendamine teatud ühendite kaudu, milliseid konkreetne aine ei pruugi üldse sisaldada.
Keemiline element ehk element on aatomituumas sama arvu prootoneid omavate aatomite klass. Teise definitsiooni järgi on keemiline element aine, milles esinevad ainult ühe ja sama aatomnumbriga aatomid. Seega keemiline element on aine, mida ei saa keemiliste meetodite abil lihtsamateks aineteks lahutada. Lihtaine on keemiline aine, mis koosneb ainult ühe keemilise elemendi aatomitest. Näiteks puhtad metallid ja gaasid. Elementide ja nendest moodustunud lihtainetel on enamikel juhtudel üks ja sama nimi, st tuleb alati selgitada, kas tegemist on mingi elemendi aatomitega mõnes aines või selle elemendi aatomitest moodustunud puhta lihtainega või selle lihtaine osakestega mingis aines, materjalis või süsteemis. Nt kloor ja fluor esinevad ainetena Cl2 ja F2. Süsteem on kas vahetult omavahel seotud ja üksteist mõjutavate või ainult mõjutavate objektide ja nähtuste kogum
ainult ühe elemendi aatomid, keemilises reaktsioonis ei saa seda lõhkuda lihtsamateks aineteks. Lihtaine valemina kasutatakse vastavate elementide sümboleid (üheaatomilised: Fe, Au, Ag, C, S; kaheaatomilised: H2, O2, F2, Cl2, Br2). Enamik elementidele vastavaid lihtaineid on toatemperatuuril tahked ained või gaasid. Mõistete kasutamine: Segadust tekitavad mitmed asjaolud:1) Aatomite liigil ja nendest moodustunud lihtainetel on enamikel juhtudel ühesugune nimi! (Erandid hapnik moodustab osooni; süsinik moodustab teemanti, grafiiti, tahma.) Segadusse ajab näiteks lause: veri sisaldab rauda kas veri sisaldab raua aatomeid sisaldavaid aineid, lihtaine raua pulbrit või mõlemaid? tegemist on siiski raua aatomitega, mis on aine hemoglobiin koostises. 2) Nii puhaste ainete kui ainete segude koostise väljendamine teatud ühendite kaudu, milliseid konkreetne aine ei pruugi üldse sisaldada
annaabi.ee 
