Lubatud energiatasemed avalduvad võrrandiga En = - h*r/n2 kus R on Rydbergi constant, R = me * e4/8*h3 * €02 Kvantarvud. Lainefunktsioonides esinevad sageli täisarvud, millest võib sõltuda ka lainefunktsiooni matemaatiline kuju, need arvud ongi kvantarvud. Vesiniku aatomi lainefunktsioonides sisaldub 4 kvantarvu: - peakvantarv n määrab orbitaali mõõtmed ja energia - orbitaalkvantarv l määrab orbitaali tuuma ümber ringlemise kiiruse ja selle kaudu orbitaali kuju - magnetkvantarv ml kirjeldab orbitaalse liikumise orientatsiooni - spinnkvantarv ms iseloomustab elektroni teatavat sisemist omadust, spinni Aatomorbitaalid – elektronide lainefunktsioonid aatomis Seosed kvantarvude vahel. Peakvantsarv n on positiivne täisarv; määrab elektronkihi. Orbitaalkvantarv l on null või positiivne täisarv, alati väiksem kui n ehk n-1; määrab alakihi; tähistatakse tähtedega s, p, d, f, … (l=0, 1, 2, 3, …). Magnetkvantarv ml on täisarv vahemikus –l…l; määrab
Mida raskem on osake, seda madalamal energiatasemel ta paikneb. 4. Nimetage aatomis elektroni olekut määravad kvantarvud ja selgitage, millised elektroni (või siis vastava orbitaali) omadused on nende kvantarvudega määratud. - Peakvantarv (n), mis määrab ära elektronkihi, milles elektron asub, määrab energianivoo, kuhu elektron kuulub. Orbitaalkvantarvu (l;0,1,...,n-1). Määrab alanivoo, kuhu elektron kuulub ja ka vastava lainefunktsiooni ruumilise kuju (s, p, d, f). Magnetkvantarv (ml;l,l-1,...,-l), määrab orbitaali ruumilise orientatsiooni. Spinn(ms;1/1;-1/2), iseloomustab elektroni magnetilist momenti, näidates ära, kas elektroni magnetmoment on magnetvälja suunaline või sellega risti. Elektron võib olla aatomis olla kahes spinnolekus, mida sageli tähistatakse kas , või ja . Nt: n=2; l=0,1;ml=-1,0,+1. 5. Kirjeldage vesinikusarnase aatomi 1s-, 2s- ja 3s-aatomorbitaalidel paiknevale elektronile vastavat elektrontiheduse jaotust ruumis
4.5 Kristallilised ained. orbitaaliks. Et elektron liigub ruumis, määravad tema ruumilise Selline orbitaal võib seetõttu osaliselt siduda mõne teise aatomi Tahkes agregaatolekus on osakeste vaheline toime nii tugev, et kuju elektron kattes kvantarvud: peakvantarv (n), orbitaalkvantarv vaba elektronpaari, mille tõttu tekib nõrk keemiline side osakeste liikumisel puuduvad vabadus astmed. Tüüpilised tahked (l), magnetkvantarv (ml), spinnkvantarv (ms). Peakvantarv (vesinikside). Vesiniksidemel on suur tähistus ainete lahustumisel, ained moodustavad rangelt sümmeetrilise kristallvõre, neil on määrab elektronide orbitaali energia ja iseloomustab tema molekulide assotsiatsioonil ja ainete kristallumisel. kindel sulamis temperatuur. tõenäosemat kaugust tuumast. Tema väärtused aatomi normaalses 3.8 Kompleksühendit
molek elektroni ktron spinnid ulis d id Nimetus gamma X-kiirgus UV-vis infrapunane mikrolained raadiolained Lainepikkus 10-13...10-11 10-11...10-8 10-8...10-6 10-6...10-4 10-4...10-1 10-1...101 [m] Aatomite energianivood Kvantarvud n=1,2,3,... peakvantarv l=0,...n-1; tähistus s,p,d,f, orbitaalne kvantarv m=-l,...,l; magnetkvantarv s=-1/2, 1/2; spinn spektraalsed seeriad 1s, 2s, 3s,... S 2p, 3p,...P 3d,...D Molekulide energianivood Molekulide energiad esitatakse sôltuvusena aatomitevahelisestkaugusest molekulis Molekul ergastatakse madalamalt nivoolt kôrgemale, nii, et aatomitevaheline kaugus ei muutu. Kôrgemal nivool toimub kiirgusvaba relaksatsioon potentsiaali miinimumini, kust edasine energia antakse ära fluerestsentsina
seda nimetakse orbitaaliks. Et elektron liigub ruumis, määravad pann kirj-l nurksulgudesse. Kui sisesfäär annab pos laengut on ta nn tahked lahused (segakrist-d). Sellised sulamid on koostiselt ja tema ruumilise kuju elektron kattes kvantarvud: peakvantarv (n), kompleks katioon, neg laenguga, kompleks anioon ja võib olla ka ehituselt homog-d(Cu+Ni;Cu+Au;Au+Ag).Sulamid võiv mood-da orbitaalkvantarv (l), magnetkvantarv (ml), spinnkvantarv (ms). neutr. Kompleks ioonide laengu neutral-vad vastasnimelise ka erin-sse ainekl-sse kuuluvate ühendite seg-l (N: Fe+C teras Peakvantarv määrab elektronide orbitaali en. ja isel-b tema laenguga ioonid, mis mood-vad välissfääri. või malm). Sulamite om-d sõlt komponentide om-s sisalduvusest, tõenäosemat kaugust tuumast
Vesinikuaatomi koguenergia on määratud vaid peakvantarvudega. Orbitaalkvantarv l iseloomustab elektroni liikumishulga momendi absoluutväärtust. Kvantarv l määrab kindlaks, millised võimalikud orbiidid on stabiilsed. Orbitaalkvantarv võib omandada täisarvulisi väärtusi 0, 1, 2, ..., n -1.Nii näiteks võib olla põhiolekus ainult 0, samal ajal kui n = 3 korral võib l väärtuseks olla kas 0, 1 või 2. Liikumishulga momendi vektori võimalikku suunda iseloomustab magnetkvantarv m l , mis võib omandada täisarvulisi väärtusi : m l = 0, ± 1, ± 2, ... ± ( l - 1 ), ± l. Näiteks kui l = 2, siis m l võib olla - 2, - 1, 0, +1 või +2. 1 Spinnkvantarv m s iseloomustab elektroni omaimpulssmomenti, selle väärtuseks võib olla ± . 2
41. Lainefunktsioon - kirjeldab elektroni liikumist iseloomustavate lainete amplituudi ja nende faasi (pluss või miinus). Orbitaal ruumiosa, milles elektroni viibimise tõenäosus on suur (ligi 100%). 42. Kvantarvud kirjeldavad elektroni võimalikke energiatasemeid ja lainefunktsioone. Peakvantarv (n) määrab ära elektroni keskmise kauguse tuumast, st näitab perioodi (kihinr); Orbitaalkvantarv (l) määrab ära orbitaali kuju. l = 0, 1, 2, ..., n; Magnetkvantarv (m) määrab ära orbitaali orientatsiooni ruumis, st näitab energia nivood mag. väljas. m = -l, ..., l; Spinkvantarv (s) määrab ära elektroni pöörlemise suuna ümber oma telje. s = +/- ½ 43. Aatomi elektronkonfiguratsioon näitab ära elektronide paiknemise aatomis. Põhiolek, ergastatud olek. Pauli printsiip aatomis ei saa olla kahte täpselt ühesuguses energiaolekus asuvat elektroni.
kreekakeelsest sõnast µ (khemeia): kunst muuta `tavalisi' metalle väärismetallideks või nende sulamiteks Tõenäoliselt tulenes kreeka khemeia omakorda egiptusekeelsest sõnast ham (algselt kham) või hemi: "Egiptus" või "must".Keemia - teadus ainetest ja nende muundumise seaduspärasustest. Ümbritseva maailma aineline aspekt. Keemilised reaktsioonid on ainete sellist laadi muundumised, kus tekivad või lagunevad aatomitevahelised keemilised sidemed, kusjuures aatomite liik (keemiline element) ei muutu; aatomites toimuvad muutused välistes elektronkihtides.mittemeteoriitne raud vähemalt 2100 a. e.m.a..esimesed vaskesemed enne 9 tuh. a. e.m.a Egiptuses kasutati paljusid keemil. muundumisi: keraamika, kääritamine (2500.a. paiku e. Kr. valmistati nelja õllesorti), värvid, kulla eraldamine jm. Egiptlased tundsid kulla metallurgiat (Nuubia kullapahtlad), hõbeda saamist (sulamist pliiga), vaske ja pronksi (sulam Sn-ga), rauda (ja karastamisprotsess...
41. Lainefunktsioon - kirjeldab elektroni liikumist iseloomustavate lainete amplituudi ja nende faasi (pluss või miinus). Orbitaal – ruumiosa, milles elektroni viibimise tõenäosus on suur (ligi 100%). 42. Kvantarvud – kirjeldavad elektroni võimalikke energiatasemeid ja lainefunktsioone. Peakvantarv (n) – määrab ära elektroni keskmise kauguse tuumast, st näitab perioodi (kihinr); Orbitaalkvantarv (l) – määrab ära orbitaali kuju. l = 0, 1, 2, ..., n; Magnetkvantarv (m) – määrab ära orbitaali orientatsiooni ruumis, st näitab energia nivood mag. väljas. m = -l, ..., l; Spinkvantarv (s) – määrab ära elektroni pöörlemise suuna ümber oma telje. s = +/- ½ 43. Aatomi elektronkonfiguratsioon – näitab ära elektronide paiknemise aatomis. Põhiolek, ergastatud olek. Pauli printsiip – aatomis ei saa olla kahte täpselt ühesuguses energiaolekus asuvat elektroni.
26. Mis on orbitaallained? Orbitaallained on elektroni leiulained orbiidil, ümber tuuma. 27. Millal kiirgab või neelab aatom valgust? Aatom kiirgab või neelab valgust elektroni üleminekul ühelt statsionaarselt orbiidilt teisele mingi kindla sagedusega elektromagnetilise kiirgusega. 28. Millised kolm kvantarvu määravad elektroni võimaliku seisulaine? Elektroni võimalikku seisulainet määratlevad peakvantarv n, kõrval- ehk orbitaalkvantarv ja magnetkvantarv m. n eristab seisulaineid, mis on moodustunud keralaineist. määratleb orbitaallaineid, mis on sündinud tuuma läbiva telje ümber ringlevatest lainetest. m määrab orbitaallainete tiirlemistelje orientatsiooni ruumis. 29. Mis on spinn? Spinn on neljas kvantarv, mis vastavalt joonte kahestumisele võib omada ainult kahte väärtust +1/2 ja -1/2. 30. Milline on tõrjutusprintsiip mikroosakestele?
2. AINE EHITUS 2.1. AINE NELI OLEKUT Gaasiline olek Gaasid välismõju puudumisel laienevad ja täidavad kogu võimaliku ruumi.Gaasides molekulidevaheline kaugus ületab rohkem kui 10 korda molekulide mõõtmeid. Vedel olek Vedelikes on molekulid tunduvalt lähenenud teineteisele.Vedelikud moodustavad pidevalt omavahel tekkivaid ja lagunevaid ebapüsivaid komplekse. Komplekside olemasoluga on seletatav vedelike voolavus.Vedelik võtab anuma kuju.Kui vedelikule rakendada väga lühiajaline jõud, käitub ta tahke kehana Tahked ained (tahkised) Tahkised säilitavad mehaanilise koormuse all oma kuju. Struktuurilt ja omadustelt jagunevad tahkised mitmesse alarühma: Monokristallid, Polükristallid, Amorfsed ained, Keeruka ehitusega tahkised Monokristallid Koosnevad aatomitest, molekulidest või ioonidest, mis asuvad kindlates ruumipunktides, kristallvõre sõlmedes. Aatomite, ioonide ja molekulide vastastikune asend monokristallis kordub suurematel vaheka...
1 1.Defineeriga aine mõiste? Maeeria vorm, mida iseloomustab nullist erinev seisumass ja suhteline stabiilsus. Koosneb ühe või mitme keemilise elemendi aatomitest. 2.Mis on magnetkvantarv ja selle lubatud väärtused? Määrab üksikute orbiitide orientatsiooni ruumis. Tema mõju elektroni energiale on väike. Lubatud väärutsed on (-1)-(+1) ka null. 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
1. pilet 1.Aine - mateeria vorm, mida iseloomustab nullist erinev seisumass ja suhteline stabiilsus. Koosneb ühe või mitme keemilise elemendi aatomitest. 2.Magnetkvantarv ja selle lubatud väärtused? Määrab üksikute orbiitide orientatsiooni ruumis.Tema mõju elektroni energiale on väike. Lubatud väärtused on(- 1) -- (+1)ka null.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 pikku...
avalduda kas elektri- või magnetväljana. Elektromagnetväli levib ruumis elektromagnetlainena, milles elektri- ja magnetväli muutuvad perioodiliselt teineteiseks: muutuv elektriväli tekitab muutuva magnetvälja, see omakorda muutuva elektrivälja. Vaakumis levib elektromagnetväli kiirusega c = 299 792 458 m/s, mida tuntakse valguse kiirusena. Elektroni energia aatomis on nüüdisteooriate kohaselt määratud 4 kvantarvuga: peakvantarv, orbitaalkvantarv, magnetkvantarv ja spinn. Kolme esimese väärtusi kirjeldavad täisarvud, elektroni spinni väärtus on kas 1/2 või 1/2. Elementaarlaenguks e nimetatakse vähimat looduses esinevat laengu väärtust: 1 e = 1,6 . 10 -19 C. Prootoni laeng on +e , elektronil e. Elementaarosakesed on väikseimad aine ja välja osakesed. Neist eristatakse fundamentaalosakesi, mida peetakse jagamatuteks (ilma sisestruktuurita) osakesteks. Fundamentaalosakesed jagunevad mateeriaosakesteks (aine algosakesed) ja
KORDAMISKÜSIMUSED 1. Millal on kahe vektori vektorkorrutis positiivne? (Sin a >0) a ×b =ab sin 2. Millal on kahe vektori vektorkorrutis negatiivne? a ×b =ab sin (Sin a <0) 3. Millal on kahe vektori skalaarkorrutis positiivne? kui on väiksem kui 90 kraadi (I ja IV veerand) 4. Millal on kahe vektori skalaarkorrutis negatiivne? kui on suurem kui 90 kraadi (II ja III veerand) 5. Millal on kahe vektori vektorkorrutis 0? Kui vektorid on paralleelsed 6. Millal on kahe vektori skalaarkorrutis 0? Kui koosinus on null ehk vektorid on risti 7. Nimetada SI-süsteemi põhiühikud. teepikkus meeter massiühik kilogramm ajaühik sekund elektrivoolu tugevus amper termodünaamiline temperatuur kelvin ainehulk mool valgusühik - kandela 8. Kirjutada kiiruse ühik põhiühikute kaudu kiirus = teepikkus/aeg (meeter/sekundiga) 9. Kirjutada kiirenduse ühik põhiühikute kaudu. ...
17 kJ/g ning rasvadest kaks korda enam, ligi 34 kJ/g energiat. Süsivesikud, rasvad ja valgud katavad vastavalt 50%, 20% ja 30% energiavajadusest. Loomulikult oleks efektiivne kasutada organismi tööks otse toitainete oksüdatsioonil vabanevat energiat. See aga +¿ ml Magnetkvantarv määrab ära orbitaali 2-¿+ H ¿ 3-¿+ HP O4¿ + 6O2 orientatsiooni ruumis. Seotud orbitaalkvantarvuga; magnetkvantarvu võimalikud väärtused on AD P¿ +¿+36 ¿ 0 ; ±1 ; ... ; ± l
väärtusest. l väärtused on täisarvud vahemikus 0 - (n-1). Kui n = 1 siis l saab olla vaid 0; kui n = 2 siis l saab olla 0 või 1 jne. l väärtusi tähistatakse tavaliselt tähtedega. l väärtus orbitaali tähistus 0 s 1 p 2 d 3 f 4 g Seega kui l = 0 siis on tegemist s-orbitaaliga jne. Magnetkvantarv (ml) määrab orbitaali orientatsiooni ruumis ning määrab ära orbitaalide arvu antud energia alatasemel. Magnetkvantarv sõltub l väärtusest. Igale l väärtusele vastab (2l + 1) täisarvulist ml väärtust. Spinnorbitaalid Ühes ja samas ruumiosas võib paikneda kaks vastasmärgilise spinniga elektroni. Algselt püüti seletada spinni olemasolu kui elektroni kujuteldavat pöörlemist ümber oma telje. Tänapäeval mõistetakse spinni all elektroni omaimpulssmomenti, mis on seotud osakese ruumilise kirjeldamisega. Lainefunktsioone, mis kirjeldavad ka elektroni spinni, nimetatakse spinnorbitaalideks.
Orbitaaliks nimetatakse elektroni leiulaine kindlat kuju aatomis. Kvantarvu l suurenemise järjekorras tähistatakse orbitaale väikeste tähtedega s (l = 0), p (l = 1), d (l = 2), f (l = 3) jne. Orbitaali tüübi järgi räägitakse s-, p-, d- jne. elektronidest (tähe ees paikneb kvantarv n, näiteks 2p- või 3d- elektron). Magnetkvantarv ml määrab orbitaallainete ringlemistelje (elektroni impulsimomendi vektori) asendi ruumis antud lainetüübi jaoks. Magnetkvantarv näitab, kui suur on elektroni orbitaalse impulsimomendi vektori l projektsioon lz aatomile mõjuva magnetvälja suunale z . Selle projektsiooni pikkus (z- teljele) lz = ml . Kvantarvude võimalikud väärtused on järgmised: n = 1, 2, 3, ...; l = 0, 1, ..., n -1 (täisarvud 0 ja n - 1 vahel); ml = - l, ... ,+l (täisarvud - l ja +l vahel). Spinnkvantarvu s võimalikud väärtused on - ½ ja + ½. Need väljendavad elektroni spinni kahte
Orbitaaliks nimetatakse elektroni leiulaine kindlat kuju aatomis. Kvantarvu l suurenemise järjekorras tähistatakse orbitaale väikeste tähtedega s (l = 0), p (l = 1), d (l = 2), f (l = 3) jne. Orbitaali tüübi järgi räägitakse s-, p-, d- jne. elektronidest (tähe ees paikneb kvantarv n, näiteks 2p- või 3d- elektron). Magnetkvantarv ml määrab orbitaallainete ringlemistelje (elektroni impulsimomendi vektori) asendi ruumis antud lainetüübi jaoks. Magnetkvantarv näitab, kui suur on elektroni orbitaalse impulsimomendi vektori l projektsioon lz aatomile mõjuva magnetvälja suunale z . Selle projektsiooni pikkus (z- teljele) lz = ml . Kvantarvude võimalikud väärtused on järgmised: n = 1, 2, 3, ...; l = 0, 1, ..., n -1 (täisarvud 0 ja n - 1 vahel); ml = - l, ... ,+l (täisarvud - l ja +l vahel). Spinnkvantarvu s võimalikud väärtused on - ½ ja + ½. Need väljendavad elektroni spinni kahte
Orbitaaliks nimetatakse elektroni leiulaine kindlat kuju aatomis. Kvantarvu l suurenemise järjekorras tähistatakse orbitaale väikeste tähtedega s (l = 0), p (l = 1), d (l = 2), f (l = 3) jne. Orbitaali tüübi järgi räägitakse s-, p-, d- jne. elektronidest (tähe ees paikneb kvantarv n, näiteks 2p- või 3d- elektron). Magnetkvantarv ml määrab orbitaallainete ringlemistelje (elektroni impulsimomendi vektori) asendi ruumis antud lainetüübi jaoks. Magnetkvantarv näitab, kui suur on elektroni orbitaalse impulsimomendi vektori l projektsioon lz aatomile mõjuva magnetvälja suunale z . Selle projektsiooni pikkus (z- teljele) lz = ml . Kvantarvude võimalikud väärtused on järgmised: n = 1, 2, 3, ...; l = 0, 1, ..., n -1 (täisarvud 0 ja n - 1 vahel); ml = - l, ... ,+l (täisarvud - l ja +l vahel). Spinnkvantarvu s võimalikud väärtused on - ½ ja + ½. Need väljendavad elektroni spinni kahte
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Materjalifüüsika ja -keemia 2008 Sisukord 1. MATERJALIDE TÄHTSUS ..................................................................................................... 7 1.1. Sissejuhatus ............................................................................................................... 7 1.2. Materjaliteadus ja materjalitehnoloogia................................................................... 8 1.3. Materjalide klassifikatsioon. ...................................................................................... 9 1.3.1. Metallid.............................................................................................................. 9 1.3.2. Keraamika ........................................................................................................ 10 1.3.3. Komposiidid .......
poolarvud: n, l, m ja s. Elektroni keskmine kaugus tuumast on määratud täisarvuga n = 1, 2, 3, ... mida nimetatakse peakvantarvuks. See määrab jämedates joontes ka elektroni energia. Elektronpilvede kujud võivad olla erinevad ja seda kirjeldab orbitaalkvantarv l = 0, 1, 2, ... (n 1), mis iseloomustab elektroni impulssmomenti. Pilve kuju annab energiasse suhteliselt väikese täpsustuse. Magnetväljas asuva elektroni energia on ka pisut erinev tavaolekuga võrreldes, seda kirjeldab magnetkvantarv ml = -l, - (l 1),-1, ..., 0 , ..., (1-1), l. Magnetkvantarv on tingitud elektroni orbitaalsest liikumisest ümber tuuma. Lisaks neile kolmele kvantarvule on veel neljas kvantarv s, mida nimetatakse spinnkvantarvuks s = -1/2, +1/2. Spinn iseloomustab elektroni sisemist liikumist, mida tavaliselt kujutatakse pöörlemisena. Sellega kaasneb kindel magnetväli ja see võib toimuda kahtepidi, sellest ka kaks spinni väärtust. Spinn annab väga väikese energiaparanduse koguenergiale.
osakest. Orbitaal võib olla ka tühi (st. ilma osakeseta) ning ühel orbitaalil võib asuda kaks vastasmär- gilise spinniga osakest. Tabel 1. kvantarv tähis väärtus selgitus peakvantarv n 0st suurem täisarv elektronkiht kõrvalkvantarv l 0 kuni (n-1) iga n Orbitaali tüüp (0=s,1=p, 2=d, 3=f,...) kohta magnetkvantarv m -l kuni +l iga l koh- Orbitaali suund ruumis ta spinn s -½ või +½ Elektroni pöörlemissuund Mida suuremaks lähevad n ja l, seda kõrgema energiaga orbitaaliga on tegu. Kui süsteemi ei pumbata pidevalt lisaenergiat, siis elektronid eelistavad olla võimalikult madala energiaga orbitaalidel. Esime- sel elektronkihil on vaid üks orbitaal, sest kui n=1 siis l=0 ja m=0
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
