Ioonide tekkimine ja iooniline side Koostaja: Helen Kaljurand Tallinna Kristiine Gümnaasium Avaldatud Creative Commonsi litsentsi „Autorile viitamine + jagamine samadel tingimustel 3.0 Eesti (CC BY-SA 3.0)“ alusel, vt http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/ee/ Sisuleht • Ioonide tekkimine • Mg aatomi ja katiooni võrdlus • Cl aatomi ja aniooni võrdlus • Ioonide jagunemine • Katiooni ja aniooni võrdlus • Aatomite ja ioonide mõõtmete võrdlus • Ioonide nimetuste moodustamine • Ülesanne 1 Täida lüngad Sisuleht • Iooniline side • Iooniline side • Slaid 14 (Ioonilise sideme tekkimine NaCl) • Slaid 15 (Ioonilise sideme tekkimine • Ioonide tekkimine (video) • Ioonidest koosnevad ained • Ülesanne 2 • Teemaga seotud lingid • Kasutatud materjal
Keemia Perioodilisustabel ja aatom Lahter- Perioodi rühmad- eemiliste elementide perioodilisussüsteem on süsteem, mis jaotab keemilised elemendid nende tuumalaengute järgi rühmadesse ja perioodidesse. Järjekorra number: Keemilise elemendi aatomnumber ehk järjenumber ehk laenguarv on prootonite arv selle elemendi aatomi tuumas. A-rühma numbrist: Kui aktiivne metall on. Perioodi Number: Mitmendas perioodis asub element, Elemendid: 1.Raud : Fe, 2,Vask: Cu, 3,Jood: I, 4,Broom: Br , 5,Tina: Sn , 6,Plii:Pb 7,hõbe: Ag 8, Broom: Br 9, kuld : Au, 10,Elavhõbe : Hg, 11, tsink: Zn, 12,mangaan : Mn, 13 Kroom Cr 14, Baarium: Ba 15,magneesium : Mg 16,naatrium : Na 17,kaalium : K 18,koobalt : Co 19,titann: Ti 20,alumiinum : Al 21,nikkel : Ni 22, Gallium : Ga 23,Iriidium: Ir 24,Plaatina: pt 25,Rubiidium: Rb 26,plii: Pb
Kuid kõik Mendelejevi eelkäijad piirdusid elementide mugava liigitamise kitsa eesmärgiga ja ükski neist autoritest ei näinud üksikute seaduspärasuste taga üldist keemia põhiseadust, nagu seda nägi Mendelejev. D. I. Mendelejev jõudis avastuseni originaalsel teel, kogudes ja kriitiliselt läbi töötades tohutu hulga faktilist materjali. Perioodilisuse seadus mitte ainult ei teinud kindlaks elementide omaduste perioodilisuse, vaid andis ka võtme aatomi ehitusest arusaamiseks ja määras kauaks ajaks arvukate uurimuste suuna füüsikas ja keemias. Perioodilisusseaduse avastamise ajal ei tuntud aatomi ehitust. Ainukeseks elemendile iseloomulikuks katseliselt määratud suuruseks oli aatommass. Seepärast sõnastas D. Mendelejev seaduse kui keemiliste omaduste perioodilise sõltuvuse elemendi aatommassist. Perioodilisusseaduse tõeliseks aluseks on elemendi aatomi tuumalaeng, mis ühtib aatomnumbriga.
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; aatomi elektronkate maarab ara aatomi labimoodu. Vahima aatomi mass on suurusjargus
KEEMIA KT keemiline element- kindla tuumalaenguga aatomite liik aatom- neutraalne osake, mis koosneb aatomituumast ja elektronkattest prooton- positiivse laenguga osake, mis kuulub aatomi koostisesse neutron- laenguta osake, mis kuulub aatomi koostisesse elektron- negaiivse leanguga osake, mis kuulub aatomi koostisesse lihtaine- koosneb ühe keemilise aine osakestest liitaine- koosneb mitme keemilise aine osakestest molekul- aineosake, mis koosneb aatomitest ioon- laengu omandanud aatomite katioon- positiivne ioon anioon- negatiivne ioon kovalentne side- ühiste mittematalli aatomite elektronpaaride abil tekkinud side iooniline side- vastasmärgiliste ioonide tõmbumine metalliline side- metalli aatomite vahel molekulaarsed ained- molekulidest koosnevad ained
Keemilised elemendid Loeng 3 02.03.2007 Keemiline element Iga keemilise elemendi omadused sõltuvad aatomi tuumas olevate prootonite arvust, mis võrdub aatomi järjekorranumbriga. Elektronide hulk aatomis ja jaotus ümber tuuma, elektronkihtide arv, nende täitumus elektronidega, elektronide hulk väliskihis ja ka sellele eelnevas kihis jne ... määravad elementide ionisatsioonipotentsiaali, elektronafiinsuse, elektronegatiivsuse, prootonafiinsuse, reaktsioonivõime. Looduses esinevad isoleeritud aatomitena ainult elemendid, mida tuntakse väärisgaaside nime all (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn)
· Mittepolaarne esineb lihtainetes ühe ja sama elemendi aatomite vahel,elektronegatiivsuste(EN) erinevus on EN=0. Sellise sideme korral kuulub ühine elektronpaar võrdselt mõlemale aatomile. · Polaarnse esineb erinevate elementide aatomite vahel, side on aatomite vahel, mille elektronegatiivsuste erinevus on väike EN=1,7 Aatomid püüavad omastada väärsigaaside elektronstruktuuri. Sellise sideme korral tõmbab metallilisem element aatomi endale. · Elektronegatiivsus on suurus, mille all mõistetakse elemendi aatomi võimet siduda endaga molekulis elektrone(kumb loovutab, kumb liidab) Suurema EN väärtusega elemendi aatom liidab, väiksema EN väärtusega element aga loovutab elektrone. EN suureneb perioodilisustabelis rphmades alt üles ja vasakult paremale. · Mitme ühise elektronipaari abil moodustunud kovalentset sidet nim. Kordseks sidemeks.
1.Aatomi ehituse kvantitatiivse teooria loomisel, mis võimaldaks selgitada aatomite spektrite seaduspärasusi, avastati uued mikroosakeste liikumise seadused kvantmehaanika seadused. Thomsoni mudel oli esimene välja pakutud aatomimudel. Thomson oletas, et positiivne laeng täidab ühesuguse tihedusega kogu aatomi ruumala. Lihtsaim aatom, vesiniku aatom, kujutab endast positiivselt laetud kera raadiusega umb 10 astmel -8cm, mille sees asub elektron. Keerukamates aatomites asub positiivselt laetud kera sees mitu elektroni. Aatom sarnaneb keeskiga, milles rosinate rollis on elektronid. Rutherfordi katsed. Elektronide mass on aatomite massist tuhandeid kordi väiksem. Kuna aatom on tervikuna nautraalne, siis langeb järelikult aatomi massi põhiosa aatomi positiivsele laengule. Ta soovitas aatomi
1. SÜSINIKU KEEMIA Orgaaniline keemia - elusorganismidest pärinevate ainete keemia süsinikuühendite keemia. Orgaanilised ained koosnevad peamiselt süsiniku ja vesiniku aatomitest. Nende molekulid võivad sisaldada ka hapniku, lämmastiku ja halogeenide aatomeid. Süsiniku erilisus Süsiniku omadus moodustada püsivaid ühendeid tuleneb tema aatomi ehitusest. Vabas süsiniku aatomis on elektronid paigutunud erinevatele orbitaalidele ning elektronide energiad on erinevad. Süsinikuühendis on aga süsiniku teise kihi elektronide energia võrdsustunud, orbitaalid on täidetud teiste aatomite elektronide osavõtul. Süsiniku aatomil on nüüd väga püsiv kaheksast elektronist koosnev teine ehk viimane elektronkiht. Süsiniku aatom molekulis
KEEMIA PÕHIMÕISTED AATOM- üliväike aineosake, koosneb tuumast ja elektronidest. AATOMI MASS- aatomi mass massiühikutes (grammides). AATOMMASS- ehk suhteline aatommass; aatomi mass aatommassiühikutes, tähis Ar . AATOMMASSIÜHIK(amü)- suhteline ühik, mille abil väljendatakse aatomite jt. aineosakeste massi. 1/12 süsiniku (massiarvuga 12) aatomi massist, 1 amü = 1,66054 10 -27 kg. AATOMNUMBER- prootonite arv aatomi tuumas, võrdub tuumalaenguga. Tähis Z. AATOMI ELEKTRONKATE- aatomituuma übritsev elektronide kogum, mis koosneb elektronkihtidest ja määrab aatomi mõõtmed. AATOMITUUM- aatomi keskmes olev osake, millesse on koondunud põhiosa aatomi massist. Koosneb prootonitest ja neutronitest. AATOMORBITAAL- aatomi osa, milles elektroni leidmise tõenäosus on kõige suurem. ADSORBENT- tahke keha, mille pinnale kogunevad gaasi või lahuses oleva aine osakesed.
elemendi asukoha määramine perioodilisustabelis 1) maksimaalne n väärtus määrab perioodi numbri 2) viimane alatase määrab, kas tegemist on s-, p-, d- või f-elemendiga 3) s- ja p-elementidel määrab väliskihi elektronide arv rühma numbri 4) d-elementidel määrab rühma numbri vliskihi elektronide ja eelviimase kihi d- elektronide arvu summa välja arvatud kui viimane d-alakiht on täielikult täitunud (10 elektroni): tuumalaeng Z – aatomi prootonite arv efektiivne tuumalaeng Zef – määrab, kui tugevasti aatom hoiab kinni väliskihi elektrone / see osa tuumalaengust, mis mõjutab väliskihi elektrone Zef = Z – kogu tuumalaeng, varjestusefekt aatomiraadius r raadius suureneb ülevalt alla sest elektronkihtide arv suureneb; vasakult paremale väheneb, sest tuumalaeng suureneb (elektrone tõmmatakse rohkem tuuma lähedale)
K - märklaud (kuldleht); S - stsintsilloskoop (mikroskoop, mille ette on pandud tsinksulfiidiga kaetud ekraan). Mõõdetakse hajumisnurka . Planetaarne aatomimudel 2. teema - Bohri postulaadid Eellugu: aatomiteooria arengus on tähtis osa elektromagnetiliste lainete neelamisel ja kiirgamisel. Kui elektron, liikudes ümber tuuma, kiirgab pidevalt elektromagnetilisi laineid, siis aatomi energiavaru peab vähenema. Aatomi energia vähenemisel peab tiirlev elektron pidevalt lähenema tuumale ja elektriliste tõmbejõudude tõttu kukkuma lõpuks tuuma. Aatom kaotab oma elektronkatte ja koos sellega ka oma füüsikalised ja keemilised omadused. Aatomid on aga väga püsivad süsteemid. 1913. a. lõi taani füüsik Niels Bohr teooria, mis käsitleb aatomite energia kiirgamist ja neelamist. Bohri postulaadid: ( postulaat põhieeldus, teooria või mõttekäigu aluseks võetav väide, mille kehtivust eeldatakse.)
Thompsoni aatomi mudel- Positiivne laeng täidab ühtlaselt kogu aatomi, seal sees on üksikud negatiivsed laengud. Seee mudel ei osutunud tõeseks.Rutherfordi katse- Kasutas -kiirgust, mille osakesed olid läbitungimisvõimega ja pos. Laenguga. Ta kiiritas nende osakestega õhukest kuldlehte. Peaaegu kõik osakesed läbisid kuldlehe, osad kaldusid oma teelt kõrvale ja osad ei läbinud lehte. Järeldus: Kulla aatomis peab olema palju vaba ruumi ja seal peavad olema pos. Laenguga osakesed
Bohri I postulaad- aatom vb vaid kindlates olekus, millest igaühelevastab energia En. Statsionaalses olekus aatom ei kiirga. Bohri II postulaad-aatomi üleminekul statsionaarsest olekust, energiaga Em, olekusse energiaga Ek iiratakse või neelatakse energiakvant. hf, mis võrdub nene olekute energiate vahega. E= Em-Ek 23.1 a) 1-kiirgab valgust b) Suurima energuaga footon on 1 c) Suurima lainepikkusega footon - 4 2-kiirgab valgust 3-neelab valgust 4-kiirgab valgust 5-neelab valgust Aatomi statsinaarne oleks on olek mille aatom ei kiirga Aatomi põhiolek on I taseme olek E1 Aatomi ergastatud olek on E2,E3,E4 jne Joonspekter on spekter, mis koosneb üksikutest värvilistest joontest. Spektrograaf on aparaat, millega saab spektreid jäädvustada. 23.14 a)Suurimaks energiaks on b) (4-1) Ek=-0,84 E= Em-Ek E= -13,55-(-0,84) =12,71 eV Em=-13,55 (3-2) Ek=-1,51 E= Em-Ek E= -3,38-(-1,51)...
RADIOAKTIIVSUS (Avastas Becquerel) AATOMI TUUM A Z X Tuumas on Z prootonit ja N neutronit. Tuumamass A=Z+N 209 84 Po (Z=84, N=209-84=125 neutronit) (Alates 84 radioaktiivsed) Radioaktiivse kiirguse omadused: Intensiivsus on muutumatu/mõjutamatu Kiirgus kannav endaga energiat. Radioaktiivse kiirguse tulemusena üks keemiline element muundub teiseks. Radioaktiivse kiirguse liigid: -osake heeliumi aatomi tuum. Omadused: Positiivselt laetud. Väikseim läbitungimisvõime. Magnet-ja elektriväli kallutavad neid väga nõrgalt.(1 elementaarlaengu kohta 2 aatommassiühiku suurune mass. Laeng võrgne kahekordse elementaarlaenguga.) -elektronide voog Omadused: -osakeste kiirused pole ühesuurused, kiirguses esineb väga erinevate kiirgustega liikuvaid osakesi.kalduvad nii magnet- kui ka elektriväljas oma esialgsest teest tugevasti kõrvale. Vaögusega lähedase kiirusega. Keskmine läbitungimisvõime
· Millal avastati elektron? Iseloomusta elektroni. Elektron avastati 1897 aastal Thomson'i poolt. Elektron on väga väike, negatiivse elementaarlaenguga fundamentaalosake. · Iseloomusta aatomi tuuma. 1911.aastal avastas Rutherford aatomi tuuma. Aatomi tuum on positiivse laenguga ja mõõtmetelt väga väike. Enamus aatomi massist on kogunenud aatomi tuuma. · Mis on elementaarlaeng? Millistel osakestel, millise laenguga esineb? Elementaarlaeng on väiksem iseseisvalt eksisteeriv laeng 1,6x10-19 C Esineb prootonitel (positiivne) ja elektronidel (negatiivne) · Milline on aatomi planetaarmudel? Aatomi planetaarmudel on aatomi ehituse võrdlus päikese ja planeetide/taevakehadega. Aatom on tuumas keskne nagu päikesesüsteemis päike ning igal erineval tasandil tiirlevad ümber aatomi
Üldine keemia 1. Aine ehitus Aatom koosneb aatomituumast ja elektronkattest. Aatomituuma koostisse kuuluvad prootonid ja neutronid. Aatomi elektronkate jaguneb elektronkihtideks, need omakorda alakihtideks. 1. elektronkihis on üks alakiht, igas järgmises kihis on üks alakiht rohkem. Igas alakihis on kindel arv orbitaale. Orbitaal ruumiosa, kus elektroni leidumise tõenäosus on väga suur. salakihis on 1 orbitaal, palakihis on 3 orbitaali, dalakihis on 5 orbitaali jne. Üks orbitaal mahutab kuni kaks elektroni ehk ühe elektronipaari. 2. Aatomi ehituse seos perioodilisustabeliga
Keskmisest enam on väävlit juustes, karvades, küüntes, sarvedes ja sulgedes. Inimene sisaldab kokku ligikaudu 140 g väävlit. Väävlirikkamad toiduained on teravili, herned, oad ja kapsas. Gaasilised väävliühendid on inimesele sissehingamisel mürgised. N Lämmastiku järje- ehk aatomnumber on 7, ta kuulub perioodilisustabeli VA rühma elementide hulka, asudes 2. perioodis. Lämmastiku aatomis on 7 prootonit, 7 elektroni ja 7 neutronit. Lämmastiku aatomi väliskihis on viis elektroni ning lämmastiku aatomid võivad elektrone nii liita kui ka loovutada. Seetõttu on lämmastiku oksüdatsiooniaste ühendites 3 kuni +5. elektronskeem: N: +7| 2) 5) elektronvalem: 1s2 2s2p3 levik looduses Lämmastik on õhu peamine koostisosa , õhus on lämmastikku ligikaudu 78% ja 21 % hapnikku. Äikese ajal tekkiv NO oksüdeerub ja muutub õhuniiskuse ja -hapniku toimel lämmastikhappeks. Tekkinud lämmastikhape satub koos vihmadega mulda, moodustades nitraate
1.Milline on aatomi ja tema tuuma suurusjärk? Tuuma mõõtmed on umbes sada tuhat korda väiksemad kui aatomil. Aatomi läbimõõt on suurusjärgus 10 (-10) m , tuumal aga 10 (-15) m . 2.Mis määrab aatomi massiarvu? Aatomi massiarvu määrab prootonite ja neutronite koguarv ehk A=Z+N. 3.Kuidas paiknevad tuumaosakesed tuumas? Tuum on ehituselt liitosake ning koosneb kahesugustest osakestest. Ei tuuma ega ta koostisosakesi ei saa kujutleda kui kõvu kehi, sest neil mõlemal on sisemine struktuur, puudub aga kindel välispind. Tuumaosakesed paiknevad tuumas kihiti. Tuuma osakesed prootonid ja neutrinid paiknevad tuumas tihedalt üksteise kõrval ja nende vahel on vastastikmõju. 4
Tuumafüüsika - füüsika haru, kus uuritakse aatomituuma ehitust ja selles toimuvaid protsesse Tuuma mõõtmed: 10-15m, tuumalaeng on positiivne Prooton positiivse laenguga aatomituuma osa Neutron neutraalne aatomituuma osake Nukleon prootoni ja neutroni ühisnimetus Tuumajõud seob nukleone ühtseks tervikuks, tingitud tugevast vastastikmõjust, mis on suuteline ületama prootonite elektrostaatilist tõukumist Prootonite arvule tuumas vastab aatomi järjenumber perioodilisus tabelis ehk aatomnumber - Z Nukleonide koguarv nim massi arvuks, nukleonid m=aatomi massiga Isotoop keemilise elemendi tuum võib sisaldada erineva arvu neutroneid, kuid sama palju prootoneid Seoseenergia energia, mis tuleb tuumale anda selleks, et tuuma lõhkuda üksikuteks nukleonideks Eriseoseenergia seoseenergia ühe nukleoni kohta Tuuma mass ei ole võrdne üksikute nukleonide masside summaga
A(massi arv, alati täisarv)= Z(laengu arv) +N(neutronite arv) 2)Tuuma jõud: elektromagnetiline e. kuloniline e. tõukejõud, sest nukleonid on omavahel tugevas vastastikmõjus(iseloomulik : väikestel kaugustel toimib (10-15m), kui läheb nukleoni arvust suuremaks, siis mõju lakkab. 2,2*10-15m tuuma mõjuraadius). Küllastatavus- ühe nukleoni ümber mahub teatav arv nukleoneid, naabernukleonite vahel on tugev vastastikmõju (veetilk). 3)Tuumamass:aatommassiühikutes( 1/12 612C aatomi massist). Ühele AMÜ-le vastavalt Einsteini valemile E=mc2. Aatommassi ühik: Tuumafüüsikas kasutatav süsteemiväline mõõtühik. Üks AMÜ(u) on võrdne 1/12-ga süsiniku isotoobi 612C aatomi massist.1u= 1,6605402*10- 12 kg= 931,5 MeV Isotoop: keem.el teisend, mille aatomituumas on sama arv pr, kuid erinev arv neutr. 4) Seosenergia: nukl vastastikmõjuen. vastandväärtus.Võrdne tööga, mis kulub tuuma lahutamiseks koostisosadeks. Es= mc2= ( Zmp+ Nmn- Mt)* 931,5 MeV
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 Keemiline side kahe või enama aatomi(iooni) vaheline side, mis liidab aatomeid molekuliks või aatomeid ja ioone kristallideks
2) rasksulavad metallid ja sulamid (refractory metals and alloys), mille sulamistemperatuur uletab raua oma, st. 1539 °C. Nt. Volfram, tantaal, molubdeen, kroom, vanaadium jt. 3) kesksulavad metallid ja sulamid, mille sulamistemperatuur jaab plii ja raua sulamistemperatuuride vahele (327 °C < Ts < 1539 °C). 1) vaarismetallid (noble metals). Nt. Hobe, kuld ja nn. plaatinametallid- roodium, pallaadium, plaatina jt. 2) mittevaarismetallid (non-noble metals) 3. Metallide aatomehitus. Metalli aatomi ehitus. Üleminekugrupi metallid. Lihtsad metallid. Aatomi ehitus (atomic structure) (1) Molekul- aine vaikseim osake, mille puhul sailivad aine omadused ja mis koosneb mitmest aatomist. Aatom- aine koige vaiksem osake, mida keemilisel teel lagundada ei saa. Aatom koosneb elementaarosakestest: prootonitest, neutronitest ja elektronidest (electron). Prootonid (proton) ja neutronid (neutron) moodustavad aatomituuma (nucleus).
Anorgaanilise ja füüsikalise keemia kordamisküsimused (2010) 1. Aatomi ehitus. Ajalugu ja kaasaegsed seisukohad. Vastavalt tänapäevasele aine ehitus teooriale, mida kinnitab ulatuslik katsematerjal, on kõik ained koosnevad kas üht ja sama liiki aatomitest (väärisgaasid), ioonidest (soolad, mõned oksiidid) või molekulidest (gaasid H2, O2, O3, orgaanilised ained, vesi). 2. Mõisted: puhas aine, segu ja materjal. Segude lahutamise viisid. Ainete füüsikalised ja keemilised omadused. 3
Mõisted Aatom aineosake, mis koosneb tuumast ja elektronkattest Aatomituum aatomi osa, kuhu kuuluvad prootonid ja neutronid Elektronkate aatomi osa, mille moodustavad elektronid Aatommass (Ar) ühe aatomi mass aatommassiühikutes Isotoop elemendi teisend, mille tuumas on erinev arv neutrone Orbitaal ruumiosa, kus elektron viibib kõige sagedamini Keemiline element kindla tuumalaeguga aatomite liik Perioodilisusseadus elementide omadused on perioodilises sõltuvuses aatomite tuumalaegust Elektronegatiivsus elemendi võime elektrone enda poole tõmmata Molekul aine väiksem osake, mis koosneb aatomitest
2. Kirjelda ja võrdle: Thomsoni aatomimudel, planetaarne aatomimudel, Bohri aatomimudel. Thomsoni aatomimudel: · Negatiivselt laetud osakesed, positiivsed osakesed tiirlevad nende ümber. · Tuum puudub. · Selle mudeli järgi koosneb aatom ühtlaselt jaotunud positiivse ja negatiivse laenguga elektronidest, mis selles liiguvad. Planetaarne aatomimudel: · Elektronkihiga kaetud aatom, kus tiirlevad elektronid. · Tuum olemas. Laetud positiivselt · Aatomi sisemus on ebaühtlane · Elektronid liiguvad tuumale järjest lähemale Bohri aatomimudel : · Elektron liigub aatomis mööda kindlat teed. · Tuum olemas · Tuum modustab põhilise osa aatomi kogumassist. Kõigi sarnasused: · Aatom on ümmargune. · Sisaldavad positiivselt ja negatiivselt laetud osakesi. 3. Sõnasta Bohri postulaadid 1) Elektron liigub aatomis ainult kindlatel lubatud orbiitidel. Lubatud orbiitidel elektron ei kiirga.
Tuumafüüsika (Ainsaar) 1. Milline on aatomi ja tema tuuma suurusjärk? Aatomi läbimõõt on suurusjärgus 10-10, tuumal aga 10-15 2. Mis määrab aatomi massiarvu? Aatomi massiarvu määrab prootonite ja neutronite koguarv (A=Z+N) 3. Kuidas paiknevad tuumaosakesed tuumas? Tuuma osakesed prootonid ja neutrinid paiknevad tuumas tihedalt üksteise kõrval ja nede vahel in vastastikmõju. 4. Kirjelda tuumajõude. (IX kl.) Tuumajõud mõjuvad prootonite ja neutronite vahel ühtviisi tõmbuvalt, seda nimetetatkse ka tugevaks jõuks. See jõud on väikestel kaugustel palju
Aine ehituse alused I Aatomid (atomos jagamatu kr.k.) Aatomi sisestruktuur ei ole soojusõpetuses ja molekulaarfüüsikas sisuliselt oluline. Aatomi ehitust uurib aatomi- ja tuumafüüsika. Aatom koosneb tuumast ja tema ümber tiirlevatest elektronidest. Tuum omakorda koosneb prootonitest ja neutronitest, mida ühtselt nimetatakse nukleonideks. Praegu tuntakse ca 118 (arv on vaieldav) erineva keemilise elemendi aatomit. 2009a nimet 112. element (vesinikust 277 korda raskem) ilmselt Koperniku nime järgi. Neist 92 esinevad iseseisvalt looduses, ülejäänud on nn
kus ühe molekuli vesiniku aatom on seotud teise molekuli hapniku,lämmastiku või fluori aatomiga.METALLILINE SIDE-on negatiivsete suhteliselt vabade elektronide ja positiivsete metalliioonide vasttastikune tõmbumine. Kui osakeste vahel on tugev side siis on ka kõrge sulamis- ja keemistemperatuur(ja vastupidi).KOVLENTNE SIDE-aatomitevaheline keemiline side, mis tekib ühiste elektronpaaride moodustamisel. ELEKTRONEGATIIVSUS-suurus mis iseloomustab keemilise elemendi aatomi võimet keemilise sideme moodustamisel tõmmata enda poole ühist elektronpaari. Aatomi ERGASTUMISEL läheb elektron madalama energiaga alakihist üle kõrgema energiaga alakihti, st aatomi energia kasvab. IOONILINE SIDE(metall ja mittemetall)- ioonidevaheline keemiline side, mis tekib vastasmärgiliste laengutega ioonide tõmbumise tõttu. MITTEPOLAARSE kovalentse sideme(kaks ühesugust aatomit) korral kuulub ühine elektronipaar võrdselt mõlemale aatomile
III aatom kiirgab, kui elektron läheb kõrgemalt nivoolt madamale ja neelab energiat madalamalt niv kõrgemale minnes. DeBroglie: dualism on mateeria omadus, st elektron võib käituda osanähtustes kui osake või lainetus. Mikrom osakeste käitum: juhuslikkus, määramatus ei saa asukohta kiirust. Kvantmeh: Peakvantarv n: määrab ära vastava energia statsionaarsel energianivool. Orbitaalkvantarv l: määrab ära impulsmomendi, järelikult aatomi kauguse tuumast. Magnetkvantarv m: määrab ära elektron orbiitide orientatsioonid ruumis. Spinkvantarv s: määrab ära elektroni pöörlemise suuna. Aatomi moodustamisel keht 2 printsiipi: energia miinumumi pr: aatom püüab võtta alati sellise oleku, kus energia oleks minim. Pauli keelu pr: ühes ja samas aatomis ei saa olla kaht elektroni ühes ja samas kvantolekus. Laser: valgusallikas, kus toimub aatomite sunnitud kiirgamine, kusjuures tekkiv valgus on rangelt koherentne ning
milles lahustub keedusool. 10.lahustuv aine-on aine,mis on ühtlaseltjaotunud mingis teises aines. 11.molekul-on aatomitest koosnev aineosake. 12.niiske õhk-on veeauru sisaldav õhk. 13.nõrutamine-on sademe vedelikust eraldamine vedeliku äravalamise teel. 14.puhas aine-on aine,mis koosneb ainult antud aine osakestest,ei sisalda lisandeid. 15.setitamine-on ainete puhastamise meetod,kus vedelikus või gaasis olevad lisandid sadestuvad raskusjõu toimel. Tähised 1.Vesiniku aatomi tähis on H 2.Hapniku aatomi tähis on O,molekuli tähis on O2. 3.Süsiniku aatomi tähis on C. 4.Vee molekuli tähis on H2O. 5.Süsihappegaasi molekuli tähis on CO2.
polaarne kovalentne side - kovalentne side erineva elektronegatiivsusega aatomite vahel, sidet moodustavatel aatomitel tekivad seejuures erinimelised osalaengud. mittepolaarne kovalentne side kovalentne side, milles ühine elektronpaar kuulub võrdselt mõlemale sidet moodustavale aatomile; esineb võrdse (või väga lähedase) elektronegatiivsusega aatomite vahel. Elektronegatiivsus - suurus, mis iseloomustab keemilise elemendi aatomi võimet keemilise sideme moodustamisel tõmmata enda poole ühist elektronpaari. // on aatomi võime siduda elektrone vesinikside täiendav keemiline side, mille moodustab ühe molekuli negatiivse osalaenguga elektronegatiivse elemendi (F, O, N) aatom teise molekuli positiivse osalaenguga vesinikuaatomiga (võib tekkida ka suurte molekulide erinevate osade vahel). metalliline side keemiline side metallides; tekib metalliaatomite vahel ühiste väliskihi elektronide vahel.
1.Tuuma ehitus.nukleon. Tuum: *on kerataoline keha aatomi keskmes,mille ümber tiirlevad elektronid *mõõtmed 10- 15 m *koosneb prootonitest ja neutronitest *nukleon on prootoni ja neutroni ühisnimetus *prootonil positiivne laeng *neutron on elektriliselt neutraalne tuuma osake Tuuma ehitus: *tuuma osakesed asuvad teatud energiatasemetel *ühel energiatasemel saab olla piiratud arv osakesi *prootonite ja neutronite energiatasemed on üksteisest sõltumatud *prootonite seoseenergia on väiksem kui neutronitel *seoseenergia-energia, mis
AATOMI JA TUUMAFÜÜSIKA 12. KL Mikro ja makro Mikro ja makro1 Mikromaailma all tuleb mõista aine elementaarosakesi ja nendega toimuvaid füüsikalisi protsesse. Vastav füüsikaosa kannab nimetust mikrofüüsika. Teadusharu on tekkinud 20. Sajandil. Eelduseks oli radioaktiivsuse, aatomi ja tuuma avastamine. Põhiliseks uurimismeetodiks on siin kaudne katse. Makromailm on see, mida me oma meeltega vahetult tajume. Selles maailmas kehtib klassikaline füüsika oma seadustega. Alused pärinevad 17. Sajandist. Aatomi ehitus ja kvantfüüsika Aatom sarnaneb Päikesesüsteemile. Seda mudelit kutsutakse ka nn planetaarmudeliks. Mudel võeti kasutusele pärast aatomituuma avastamist 1911.a. Tuuma avastamine põhineb Rutherfordi
1. Aatomimudeli areng (keeksi mudel, Rutherfordi katse) AATOMIFÜÜSIKA areng - Thompsoni mudel ehk ''keeksi'' mudel. Selle järgi koosneks aine elektronide pilvest, mille sees on üksikud suure massiga + laengud. See meenutab nagu rosinatega keeksi. Rutherfordi katse: pommitas kuldlehte alfaosakestega (alfaosake- heeliumi aatomi tuum, suure massiga kiirguse jaoks ning + laenguga). Tulemusena enamus alfaosakesi läbis kuldlehte ilma takistuseta. Osad kaldusid kõrvale ja üksikud nagu põrkusid tagasi. Järeldused: 1) aatom koosneb enamus tühjusest ehk vaakumist 2) aatomis peab olema + laeng koondunud väga väikesesse kuid raskesse ruumiossa (aatomituum) 2. Planetaarne aatomi mudel (osakesed, asetus, laeng, mass, arvud + joonis) Aatom koosneb tema keskel asuvast tuumast, mille ümber tiirlevad elektronid. Aatomtuum
Looduslikkütus:kivisüsi,põlevkivi;nafta;maagaas.Tehis kütus:turbabrikett,koks;bensiin,kütteõli;generaatorigaas. Kütuse iseloomustamisel on tähtsaim tema kütteväärtus. See näitab, kui palju energiat saadakse kütuse ühiku põletamisel. Kütteväärtust alandavad mittepõlevad lisandid. Mida enam vesinikke süsiniku aatomi kohta, seda enam annab süsinikku oksüdeerida ja seda rohkem energiat kütus kannab.Separeerimisel eraldatakse toornaftas sisalduvad gaasilised süsivesinikud ja alles jäänud vesi. Stabiliseerimisel eraldub naftagaas. Keemis temperatuuri järgi jaotatakse nafta fraktsioonideks: Gaasid c1-c4 <0; Petrooleeter c5-c7 30-100; Bensiin c5-c10 40-210; Petrooleum c10-c18 150-320; Diislikütus c12-c20 200-350; Gaasiõli c14-c22 230-360; Solaarõli c20-c30 300-400; Bituumen. Krakkimisel jagunevad
KONTROLLTÖÖ. A AATOMIEHITUS. 1 Prootonid on elektronidest umbes 2000 korda suuremad , seega ei ole elektronide osa aatomi massist eriti suur. Aatomis on ka laenguta osakesed neutronid, mis asuvad aatomi tuumas . Nende mass on ligikaudu võrdne prootonite massiga. Seega on aatomi mass koondunud tuuma . 2 Aatomi valentsi saab leida väliskihi paardumata elektronide järgi(mille järgi?) 3 B alarühma elemente nimetatakse siirdemetallideks metallideks ja ka d elementideks. 4 Leelismetallid kuuluvad IA Rühma. 5 Ühel orbitaalil võib olla 2 elektroni, kui on täidetud tingimus, et magnetväljad on vastassuunalised. 6 P-elemendid asuvad perioodilisustabelis III kuni VIII A rühmades. 7 Missugused keemilised elemendid loetelust moodustavad ühendid E2O7 ja HEO4?(Se, C, N,
Aatomi planetaarmudel. Sarnaneb päikesesüsteemiga. ,,Päikeseks" on aatomituum ja ,,planeetideks" on tuuma ümber tiirlevad elektronid. Mis jõud on planetaarmudelis mõjuvaks kesktõmbejõuks? Positiivse tuuma ja negatiivsete elektronide vahel olev elektrilised tõmbejõud. Mida väljendab laenguarv Z ? Laenguarv Z näitab prootonite arvu tuumas ja elektronide arvu tuuma ümber. Aatomi mõõtmed. Aatomi mõõtmed on suurusjärgus 10-8 cm, tuuma omad 10-13cm Planetaarmudeli puudused. Planetaarmudel ei selgita aatomite püsivust. Kuidas (ainult nii) võib muutuda aatomi energia? Ergastamise teel. 1) kiiritada aatomeid valgusega 2) lastes kiiresti liikuvatel elektronidel põrkuda aatomitega 3) ainet kuumutades Millise valemiga leida valguse võnkesagedus, kui elektron langeb kõrgemalt energiatasemelt madalamale? hf= E2 E1 , kus E1 ja E2 on vastavate tasemete energiad.
fosfor, räni); mittemetallilised elemendid looduses; mittemetallide ühenditega seotud keskkonnaprobleemid. 5. ARVUTUSÜLESANDED (sobivate teemade juures). Arvutused reaktsioonivõrrandite järgi lisandite, lahuste koostise, saagise, kao ja ühe lähteaine ülehulga arvestamisega. Lahuste koostise arvutused lahuste lahjendamisel ja segamisel (ka lahuste tiheduse arvestamisega ja kristallhüdraatide korral). 6. SISSEJUHATUS ORGAANILISSE KEEMIASSE. ALKAANID. Süsiniku aatomi ehitus ja valentsmudelid. Süsinikahel, isomeeria, struktuurivalemid, nomenklatuur. Süsinikuühendite omaduste ja struktuuri vaheline seos. Orgaaniliste ainete oksüdeerumine. Radikaalmehhanismiga reaktsioonid. Alkaanid olmes ja tehnikas. 7. POLAARSE ÜKSIKSIDEMEGA SÜSINIKÜHENDID (HALOGEENID, ALKOHOLID, AMIINID): Asendusrühm; polaarne side, osalaengud, polaarse sideme katkemine; nukleofiil, elektrofiil;
Soodsatel tingimustel , kui neutronid kaduma ei lähe ja kui lõhustuva aine mass ületab kriitilise massi algab ahelreaktsioon. Kõige paremini lõhustuvad uraani ja plutooniumi isotoobid . Tuumareaktoreid kasutatakse tuumkütuse saamiseks; energiaallikatena tuumaelektrijaamades ja laevadel ; tuumafüüsika alasteks uuringuteks., Radioaktiivne kiirgus võib suuremate kiirgusdooside põhjal põhjustada kiirgushaigust. Rutherfordi aatomimudeli kohaselt on aatomi keskel väga väike positiivselt laetud tuum millesse on koondunud peaaegu kogu aatomi mass ja mille ümber tiirlevad elektronid moodustavad elektronkatte. Bohri kvantpostulaadid : 1 . elektron liigub aatomis ainult kindlatel teatud ' lubatud ' orbiitidel . lubatud orbiitidel liikudes elektron ei kiirga. 2 . elektroni üleminekul ühelt lubatud orbiidilt teisele aatom kiirgav või neelab valgust kindlate portsjonite , kvantide kaupa.( kusjuures kvandi
Amiinide struktuur ja omadused Lämmastiku aatom on tetraeedriline, kuna ammoniaagi või amiini molekulis on kasutatud 3 lämmastiku aatomi sidet, siis näivad molekulid püramiiditaolistena: Vaba elektronipaar orbitaaril on suunatut tetraeedri tippu. Keemilised omadused: Kuna lämmastik on elektronegatiivsem kui süsinik ja vesinik, siis elektronid on nihutunud lämmastiku aatomi poole. Nukleofiilne tsenter asub lämmastiku aatomil. Lämmastik on väga püsiv (elektronegatiivsus väiksem kui hapnikul, ei kisu elektrone enda poole nii palju ja on nõrgemad happed kui alkoholid) Happed on ained, mis võivad loovutada prootoni, alused on ained, mis võivad siduda prootoni. Amiini reageerimine happega: o R-NH2+HCl ->R-NH3Cl Amiinid on alused Kui amiiniga seotud hape neutraliseerida, saame vaba amiini.
aatomituum Koosneb nukleonidest prootonitest ja neutronitest, mida hoiavad koos tuumajõud. Prootoni laeng on + e, neutronil laeng puudub. Mõlema mass on (aatommassiühik, Mendelejevi tabelis on massid antud nendes ühikutes, 1 u on 1/12 süsinik-12 isotoobi aatomi massist) Tuuma on koondunud suurem osa aatomi massist. Tuuma mõõtmed läbimõõt 10-14 m Keemilise elemendi tähis A aatomi massiarv, nukleonide (prootonite + neutronite arv, ligikaudne aatomi mass aatommaassiühikutes Z keemilise elemendi järjekorranumber, prootonite arv, elektronide arv neutraalses aatomis, tuuma laeng elementaarlaengutes N neutronite arv,
Keemia KT Halogeeniühendid Mõisted: Halogeen Halogeenid on tugevad oksüdeerijad, sest nende aatomite välisel elektronkihil on puudu üks elektron stabiilsest oktetist. Halogeeniühend Orgaanilised ühendid, kus süsiniku aatom on seotud halogeeni aatomi või aatomitega. Enamasti vedelikud või tahked, harva gaasid. Veest raskemad, hüdrofoobsed. Mürgised, kerglenduvad on narkootilise toimega. Polaarne kovalentne side Elektronpaar, mis seob süsiniku ja halogeeni aatomit, mis on tõmmatud elektronegatiivsema aatomi (halogeeni) poole. Elektronegatiivsus Suurus, mis iseloomustab aatomi suhtelist võimet siduda endaga molekulis või keemilises ühendis elektrone. Osalaeng Elektrontiheduse nihkumine polaarsel sidemel.
Hardo Joa G2a Alumiinium Keemilise aktiivsuse tõttu ei leidu teda ehedana, vaid ainult ühenditena. Näiteks: • korund (kristalne alumiiniumoksiid) • boksiit (Al2O3 ∙ n2H2O) • kaoliin (valge savi (Al2O3 ∙ 2SiO2 ∙ 2H2O) • safiir • rubiin Boksiit Korund Safiir Kaoliin Rubiin Aatomi ehitus • Elektronskeem: Al +13 | 2)8)3) • Elektronvalem: 1s22s22p63s23p1 • Väliskihi ruutskeem: Füüsikalised omadused • Metalse läikega • Plastiline • Kerge (2,7 g/cm3) • Keskmise sulamistemperatuuriga (660°C) • Väga hea elektri- ja soojusjuht Keemilised omadused • Alumiinium on amfoteerne, st reageerib nii hapete kui ka leeliselahustega • Vastupidav vee ja õhu toimele • Kontsentreeritud väävel- ja lämmastikhappe toimel alumiinium
Eksotermilistes reaktsioonides energia eraldub H < 0 ( saaduste energia on madalam kui lähteainetel ). Endotermilistes reaktsioonides energia neeldub H > 0 ( saaduste energia on kõrgem kui lähteainetel ). Kovalentne side Elektronipaari doonor Aatom, mis annab ühiseks kasutamiseks vaba elektronipaari. Elektronipaari aktseptor Teine aatom mis annab sideme moodustamiseks tühja orbitaali. Kordne side Keemiline side, mis tekib kahe aatomi vahel mitme ühise elektronipaari abil. Aatomi ergastumisel läheb elektron madalama energiaga alakihist üle kõrgema energiaga alakihti, s.t aatomi energia kasvab. Kovalentse sideme polaarsus Mittepolaarse kovalentse sideme korral on ühine elektronpaar jaotunud õrdselt mõlema aatomi vahel ( tekib ühesuguste mittemetalli aatomite vahel ). Polaarse kovalentse sideme korral seob üks aatomitest ühist elektronipaari tugevamini,
Elektronvalem kirjeldab elektronide paigutust kihtides ja alakihtides. Elektronkihti märgib number, alakihi tüüpi vastav täht. Elektronide paigutust orbitaalidel väljendatakse ruutskeemidega. 2) Keemilise sideme liigideriti tähtis on polaarne side. Keemilise sideme omadused on määratud selles osalevate tuumade omadustega ja elektronide summaarse laenguga. Sideme polaarsus ei sõltu tuumade ja elektronide kontakteerumise mehhanismist - pole vahet, kas kattuvad kahe aatomi ühe-elektronilised orbitaalid või näiteks ühe aatomi kahe-elektroniline orbitaal ja teise aatomi asustamata orbitaal. Keemiline side on viis, kuidas kaks või enam aatomit või iooni on aine molekulis või kristallis omavahel seotud. Molekulis tekivad poolused, nimetatakse sellist sidet polaarseks kovalentseks sidemeks. · Kovalentse sideme puhul kumbki aatomitest annab ühe elektroni molekulorbitaali tekkimiseks, järelikult tekib ühine orbitaal.
Kordamine üldkeemias Aatom- väikseim osake, mis säilitab talle vastava keemilise elemendi keemilised omadused. Aatomid võivad aines esineda üksikuna voi molekulideks liitununa. 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 Perioodilisussüsteem: Seaduspärasused: Perioodis paremale liikudes suureneb väliskihil olevate elektronide arv, rühmas ülalt alla liikudes suureneb elektronkihtide arv. · Paremale liikudes aatomi raadius vaheneb, sest tuumalaeng kasvab ning elektronid paiknevad seetottu tuumale lahemal. · Ulalt alla liikudes aatomi raadius kasvab, sest suureneb elektronkihtide arv. · Vasakult paremale liikudes suurenevad mittemetallilised omadused, ulalt alla liikudes
1 km = 1000 m 1 m = 0,001 km 1 m = 10 dm 1 dm = 0,1 m 1 dm = 10 cm 1 cm = 0,1 dm 1 cm = 10 mm 1 mm = 0,1 cm · Aatom Aatom on väike aine osake. Aatom koosneb prootonitest, neutronitest ja elektronidest.Neutronid-neutraalsed- ilma laenguta prootonid-positiivse laenguga, elektronid-negatiivse laenguga . Aatomi tuum koosneb nukleonidest. Aatomi keskel asub positiivse laenguga tuum. Tuuma ümber tiirlevad negatiivse laenguga elektronid, moodustades elektronkatte. Tuuma osakesi on kahte liiki: 1) laenguga- prootonid(p) 2)laenguta ehk neutraalsed osakesed - neutronid (n). prootonilaeng on suuruselt võrdne aga märgilt vastupidine elektroni laenguga. Aatom on kokku neutraalne osake. Prootonite arvu tuumas nimetatakse aatominumbriks (z). Prootonid ja neutronid on tuuma osakesed ja neid nimetatakse nukleonideks. Elektronkatte ehitus:
6) Joonspekter on gaasiliste ainete spekter madalal rõhul. Sest see iseloomustab kehade koostisesse kuuluvate aatomite kiirgust ning mida hõredam on aine, seda enam väljendub joonspekter. 7) 1. Elektron võib liikuda ainult oma kindlal teljel (orbiidil) ning ei kiirga. 2. Kui elektron läheb ühelt orbiidilt üle teisele, siis aatom kiirgab või neelab valgust kindlate kvantide kaupa. 8) See tähendab seda, et aatomi kindel olek määrab selle, millisel orbiidil ta olla saab. Lubamatuid orbiite olemas olla ei saa, sest aatomi olek on juba varem määranud selle, millistel ta olla saab ning see ei saa muutuda. 9) Footon on sama, mis kant. Footon on elektromagnetkiirguse väikseim osake. Paigalseisvana ei saa eksisteerida, sest tema seisumass on 0, mis tähendab, et seda ei eksisteeri. 10) Kui footon tabab aatomit ergastustasemel, sunnib ta aatomit kiirgama.
1. Keemiline element teatud kindel aatomite liik, mida iseloomustab tuumalaeng. Aatom koosneb aatomituumast ja elektronidest, elektriliselt neutraalne. Molekul koosneb mitmest aatomituumast (samasugustest või erinevatest) ja elektronidest, elektriliselt neutraalne. Ioon koosneb ühest või mitmest aatomituumast ja elektronist, omab pos (katioon) või neg (anioon) laengut. 2. Aatomi mass aatomi mass grammides. Näiteks 10-24 g Ühik: g Molekuli mass molekuli mass grammides. Ühik : g Aatommass keemilise elemendi või selle isotoobi ühe aatomi mass aatommassiühikutes (amü). Molekulmass ühe molekuli mass aatommassiühikutes (amü) ehk süsinikuühikutes (sü). Molaarmass ühe mooli aine mass grammides. Ühiks: g/mol 3. Aine - *üks aine esinemisvormidest; *kõik, millel on olemas mass ja mis võtab
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
