Ni +28 ) ) ) ) ja numbrid Ni +28 2)8)10)8) viimasel kihil peab olema 8 elektroni kuna nikkel asub B elementide seas ja rühmas VIII B. Elektronkihid jagunevad alates teisest kihist alakihtideks ja igale alakihile vastab kindla kujuga aatomiorbitaal. Orbitaal- ruumi osa, kus elektroni leidmise tõenäosus on suur. 1)s-orbiaal (sfääriline) 2)p-orbitaal (ruumiline) 3)d-orbitaal 4)f-orbitaal Ühele orbitaalile mahub kuni kaks vastassuunalise spinnidega (pöörlemisega) elektroni. Orbitaal võib olla: 0 elektroni- tühi 1 elektron- paardumata 2 elekrtoni- elektronpaar, vastassuunaliste spinnidega Elektronskeem, elektronvalem, ruutskeem: N +7 2)5) elektronskeem (lämmastik asub V rühmas, seega viimasel kihil 5 elektroni) 1s 2s 2p elektronvalem ruutskeem (alanivoo täitub kõigepealt ühekaupa) Sama näide kaaliumiga:
töhtedega s,p,d,f (määrab orbitaali tuuma ümber ringlemise kiiruse ja selle kaudu orbitaali kuju) 3)magnetkvantarv ml (täisarv vahemikus –l....l) – määrab konkreetse orbitaali alakihis (kirjeldab orbitaalse liikumise orientatsiooni) 4)spinnkvantarv m s (-½ või ½)– iseloomustab elektroni teatavat sisemist omadust, spinni Elektronkonfiguratsioon – elektronide jaotus orbitaalidel Pauli printsiip – samal orbitaalil ei saa olla rohkem kui kaks, vastasmärgiliste spinnidega, elektroni Hundi reegel – kui asmas alakihis on rohkem kui üks orbitaal, siis paigutuvad elektronid eelistatult ühekaupa, paralleelsete spinnidega, erinevate alakihi orbitaalidele Põhiolek – aatomi kõige madalama energiaga seisund Ergastatud olek – kõrgema energiaga seisund Osaliselt täidetud välist elektronkihti nimetatakse valentskihiks ja selllel olevaid elektrone valentselektronideks Aatomiraadius – pool naaberaatomite vahekaugusest; kovalentne raadius
töhtedega s,p,d,f (määrab orbitaali tuuma ümber ringlemise kiiruse ja selle kaudu orbitaali kuju) 3)magnetkvantarv ml (täisarv vahemikus l....l) määrab konkreetse orbitaali alakihis (kirjeldab orbitaalse liikumise orientatsiooni) 4)spinnkvantarv m s (-½ või ½) iseloomustab elektroni teatavat sisemist omadust, spinni Elektronkonfiguratsioon elektronide jaotus orbitaalidel Pauli printsiip samal orbitaalil ei saa olla rohkem kui kaks, vastasmärgiliste spinnidega, elektroni Hundi reegel kui asmas alakihis on rohkem kui üks orbitaal, siis paigutuvad elektronid eelistatult ühekaupa, paralleelsete spinnidega, erinevate alakihi orbitaalidele Põhiolek aatomi kõige madalama energiaga seisund Ergastatud olek kõrgema energiaga seisund Osaliselt täidetud välist elektronkihti nimetatakse valentskihiks ja selllel olevaid elektrone valentselektronideks Aatomiraadius pool naaberaatomite vahekaugusest; kovalentne raadius
Matemaatiliselt kirjeldab elektronpilve Schrödingeri võrrand: hy=ey Orbitaali saab kirjeldada lainevõrrandiga = peakvantarv n (orbitaali kaugus tuumast, n-le vastab n2 orbitaali), orbitaankvantarv l (orbitaali kuju, igale l-le vastab alakiht, s=0), magnetkvantarv m (orbitaalide asend üksteise suhtes, 0, +-1..+-l). Elektronpaar vastasmärgiliste spinnidega elektonid Elektronvalem elektronide paigutus energia järgi aatomis MO-meetod keemiliste sidemete tekkimine lähtudes kvantmehaanika seadustest. Lõdvendav, mittesiduv, siduv Orbitaal piirkond, kus elektron(paar) saab aatomis või molekulis asuda Kvant energiaportsjon, et elektron saaks orbitaale vahetada Van der Waalsi raadius molekuli elektronpilvede poolt hõivatud piirkonna raadius s-orbitaalid ''ots-otsaga'', p-orbitaalid ''külg-küljega'' Lewis'e valem .. Kekule valem
Igal süsteemil on kalduvus energiat loovutada (töö tagavara ära kulutada), liikuda minimaalse energiaga olekusse. Kui me tahame mingi füüsikalise objekti energiat suurendada, siis peame energia loovutamise tema poolt muutma võimatuks. Mida kujutavad endast tõrjutusprintsiip? Tõrjutusprintsiip (ehk Pauli printsiip) väidab,et ühe alusosakese mõõtmetega määratud ruumipiirkonnas võib paikneda maksimaalselt kaks vastandlike spinnidega aineosakest. Ülejäänud tõrjutakse välja. Aineosakesed ehk fermionid alluvad tõrjutusprintsiibile, väljaosakesed ehk bosonid aga mitte. Mida kujutavad endast väljade liitumine ehk superpositsiooniprintsiip? Mida kujutab endast absoluutkiiruse printsiip? Absoluutkiiruse printsiip väidab, et piirkiirusega (suurima võimaliku kiirusega) toimuv liikumine on absoluutne. Piirkiirus (välja levimise kiirus c) on kõigis taustsüsteemides ühesugune
Näiteks NaCl-s Na on ära andnud oma välise elektroni Cl-le. Kovalentne ehk homeopolaarne side - Kummaltki ühinevalt aatomilt ühistatakse üks elektron vastasspinnidega elektronpaaridest. Näiteks H2 moodustamisel ühistatakse kummagi aatomi 2 elektroni. 2. Metalli aatomis on kõrgeimal hõivatud energiatasemel ainult üks elektron. Tõrjutusprintsiip lubab tsooni igale alatasemele asuda kahel vastassuunaliste spinnidega elektronil, seetõttu jääb kõrgeim hõivatud tsoon pooleni täidetuks. Selle tsooni elektronid moodustavad liikumisvõimelise elektrongaasi. 3. Kristallis olevate aatomite elektronkatete väliselektronide tasemed paisutab aaatomite elektriline vastastikõju laiadeks energiatsoonideks. Kehtima jääb energia miinimumprintsiip koos Pauli tõrjutusprintsiibiga. 4. Keelutsoon - Vahemik, milles elektronid ei saa omandada energiad nende laineomaduste tõttu.
Püsimagnet keha, mida alati ümbritseb magnetväli (nt rauasulam, rauaühend). Tal on kaks poolust N ja S Spinn füüsikaline suurus, mis näitab algosakese olemuslikku impulsimomenti. Tema olemasoluga kaasneb magnetväli. Määrab kaudselt ära magneti kaks poolust. Magnetvälja iseloomustab B-vektor. Magneetumine nähtus, mille korral magnetvälja paigutamise tulemusena tekitab aine ka ise magnetvälja. Magnetväli on seotud osakeste spinnidega ja on summaarne väli. Magnetpooluste vahel mõjuv jõud on pöördvõrdeline poolustevahelise kauguse ruuduga. Ampere 1. Seaduspärasus : kui kaks juhtmelõiku paiknevad erinevates tasandites, kuid samal keskristsirgel, siis juhtmelõikude vahel mõjuv jõud sõltub nurgast nende vahel.. Ampere 2. Seaduspärasus : Kui paralleelsetes juhtmelõikudes liiguvad samasuunalised voolud, on juhtmete vahel tõmbejõud, kui vastassuunalised, siis tõukejõud. Ampere 3
spinniga. Taoline võimalus on täidetud seetõttu, et elektronide väliskihi allkihtides täidetakse 8. Materjalide jaotus vastavalt elektrijuhtivusele. orbitaalid kõigepealt samasuununalise spinniga Materjalid jagunevad vastavalt elektrijuhtivusele: elektronidega. a. Dielektrikud Kovalentne side tekib, kui ühinevad erinevate aatomite vastandmärgiliste spinnidega elektronide b. Pooljuhid orbitaalid. Sellist sideme tekkimist nim. c. Elektrijuhid elektronpaaride meetodiks. Side võib olla ühe, kahe või kolmekordne. 9. Dielektriku aseskeem ja dielektrikukadude Kovalentse sideme puhul aatomid ei ioniseeru, arvutamine. sest sidemes osalenud elektronid kuuluvad Vastavalt polarisatsiooni liikidele koostatakse
asetuvad ühisesse leiulainesse 2 prootoni ümber. Eeltingimuseks on muidugi see, et mõlemad elektronide spinnid on vastassuunalised. Ühinevate aatomite tuumade tõuge tasakaalustatakse nii, et elektronpilve tihedus on suurim tuumade vahelises alas. 2. Metalli siseehitus : täidetud tsooniala, lubatud tsoon, keelutsoon ja lubatud tsoon. Aatomi kõrgeimal hõivatud tasemel on üks elektron. Kuna tõrjutusprintsiip lubab tsooni igale alatasemele asuda kahel vastassuunaliste spinnidega elektronil, jääb kõrgeim hõivatud tsoon pooleni täidetuks. See on metalli juhtum. Pooltäidetud tsooni elektronid moodustavadki metallides liikumisvõimelise elektrongaasi. Metalli pooltäidetud tsoonis on külluses nii eletrone kui ka vabu alatasemeid - energia kasvuruumi. Seepärast nad ongi suurepärased elektrijuhid. Metallide kristallides on kristallivõreks seostunud positiivsed ioonid. 3. Kristallides on aatomid või ioonid paigutunud korrapärase ruumvõrena
x 1,7 (1,9) näit. MgO Kovalentne side Keemiline side, mis moodustub ühiste elektronpaaride vahel on kovalentne side. Moodustub ühe ja sama elemendi aatomite või üksteisest vähe erinevate elektronegatiivsustega elementide aatomite reageerimisel. Mõlemad reageerivad aatomid loovutavad ühe või enam elektroni ühiste elektronpaaride moodustamiseks. Elektronpaari moodustavad vastassuunaliste spinnidega paardumata (üksikud elektronid) elektronid. Ühesuunalise spinniga aatomitest molekuli ega elektronpaari ei teki. Kovalentne side jaguneb veel mittepolaarseks ja polaarseks kovalentseks sidemeks. a) Mittepolaarne kovalentne side Lihtaine molekulid (H , O , N , F , Cl ) on moodustunud ühe ja sama 2 2 2 2 2 elemendi aatomitest. Mittemetallid (samad).
½ Elektroni spin. Aatomis kirjeldab elektroni spinnseisundit spinnkvantarv ms, mille lubatavad väärtused on -1/2 ja +1/2. Kasutatakse ka üles ja allapidi nooli või vastavalt alfa ja beeta. Aatomi elektronkonfiguratsioon – kirjeldab mitmeelektronilises aatomis elektronide jaotust orbitaalidel Pauli keeluprintsiip: aatomis ei saa olla kahte elektroni, mille kõik neli kvantarvu oleksid vastavalt võrdsed. Samal orbitaalil ei saa olla rohkem kui 2, vastasmärgiliste spinnidega, elektroni Hundi reegel: kui samas alakihis on rohkem kui 1 orbitaal, siis paigutuvad elektronid eelistatult ühekaupa, paralleelsete spinnidega, erinevatele alakihi orbitaalidele. (Üheskoos tuntakse neid reegleid ka kui Aufbau printsiip (ülesehitamine, saksa k)) Põhiolek – aatomi kõige madalama energiaga seisund (oleks) Ergastatud olek – kõrgema energiaga olek. Ergastatud olekutes Pauli keeluprintsiip kehtib alati, kuid Hundi reegel ei pruugi kehtida
Kopenhaagenis Teoreetilise Füüsika Instituudis., mis hiljem nimetati Niels Bohri instituudiks. Samuti oli ta ka Wilhelm Lenzi assistent lühikest aega. Aastast 1923 kuni aastani 1928 oli Pauli lektor Hamburgi Ülikoolis. Sellel ajal aitas ta tugevalt kaasa kvantmehaanika arengule, pannes kirja elimineerimismeetodi. Tõrjutusprintsiip väidab, et ühe algosakese mõõtmetega määratud ruumipiirkonnas võib paikneda maksimaalselt kaks vastandlike spinnidega aineosakest, ülejäänud tõrjutakse välja. Aineosakesed alluvad tõrjutusprintsiibile, väljaosakesed mitte. 1930. aastal pakkus Wolfgang Pauli välja idee puuduva energia äraviimise kohta- energia viib ära senitundmatu laenguta osake ehk neutriino. Selle aluseks võttis ta 1928. aastal Paul Diraci poolt esitatud kvantvõrrandi, mis nõudis lisaks poolarvulise kvantarvu spinni olemasolu. Kuna spinni kohta kehtib jäävusseadus,
kasutada mõistet "energiavoo" (energiatase). * Elektronpilv on elektronide kiire liikumise tulemusel tekkiv ruumiline negatiivse laenguga pilv. -) Igale alakihile vastavad kindla kujuga aatomiorbitaalid. * Aatomiorbitaal (elektronorbitaal) on ruumiosa, kus elektron viibib kõige sagedamini. -) Orbitaale tähistatakse orbitaali tüübile vastava tähega, mille ees on kihi number. * Ühele orbitaalile mahub kuni 2 vastassuunaliste spinnidega (pöörlemissuunaga) elektroni. * Orbitaalil võib olla: 0e (tühi orbitaal); 1e (paardumata/üksik elektron); 2e (elektronpaar). Kihi Alakihid Alakihtide Maksimaalne Elektronide numbe orbitaalide arv elektronide arv maksimaalne arv kihil r alakihis 1. 1s 1 2 2 2. 2s, 2p 1, 3 2,6 8 3
molekuliks ning aatomeid või ioone kristalliks. Kovalentne side Keemiline side, mis moodustub ühiste elektronpaaride vahel on kovalentne side. Moodustub ühe ja sama elemendi aatomite või üksteisest vähe erinevate elektronegatiivsustega elementide aatomite reageerimisel. Mõlemad reageerivad aatomid loovutavad ühe või enam elektroni ühiste elektronpaaride moodustamiseks. Elektronpaari moodustavad vastassuunaliste spinnidega paardumata (üksikud elektronid) elektronid. Ühesuunalise spinniga aatomitest molekuli ega elektronpaari ei teki. Kovalentne side jaguneb veel mittepolaarseks- ja polaarseks kovalentseks sidemeks. a) Mittepolaarne kovalentne side Lihtaine molekulid (H2, O2, N2, F2, Cl2) on moodustunud ühe ja sama elemendi aatomitest. Mittemetallid (samad). b) Polaarne kovalentne side Kui ühinevad kaks erineva elemendi aatomit, millest üks on mittemetallilisem kui teine (n
võrdeline erijuhtivusega ja temperatuuriga: k =l∙ σ ∙T , kus L on võrne kõikidel metallidel (Wiedemann-Franzi konstant). Metallide soojusjuhtivus on suurim, väiksem keraamilistel materjalidel ja kõige väiksem polümeeridel. Termoisolatsiooniks kasutatavatel materjalidel peab olema võimalikult väike soojusjuhtuvus. 20. Ferromagnetism ja ferrimagnetism. Magnetmomentide tekkimine magnetmaterjalides on seotud elektronide spinnidega. Ferromagneetikutes esinevad makroskoopilised osad – domeenid – mille piires on kõigi elektronide spinnid orienteeritud paraleelselt. Üksikud domeenid on orienteeritud juhuslikult, mistõttu matrjali summaarne magnetmoment puudub. Magnetilise induktsiooni sõltuvust materjalis välise magnetvälja tugevusest B = f(H) nimetatakse magneetimiskõveraks. Magneetimisel toimub kaks efekti: 1) Domeenide kasv 2) Domeenide magnetmomentide pöördumine välise välja suunda
suuresti. Kovalentse sideme moodustumise eelduseks on, et ühinevate aatomite valents- elektronide osa orbitaale on täidetud ainult ühe elektroniga, st. orbitaali positiivne spinn on kompenseerimata teise elektroni negatiivse spinniga (elektron on paardumata) .Taoline olukord on võimalik seetõttu, et elektronide väliskihi allkihtides täidetakse orbitaalid kõigepealt samasuunalise spinniga elektronidega . Kovalentne side tekib, kui ühinevad erinevate aatomite vastandmärgiliste spinnidega elektronide orbitaalid. Sellist kovalentse sideme selgitamise meetodit nimetatakse elektronpaaride meetodiks. Side võib olla ühe-, kahe- või kolmkordne (liht-, kaksik- ja kolmikside). Kovalentse sideme puhul aatomid ei ioniseeru, st. sidemes osalevad elektronid kuuluvad üheaegselt mõlemale aatomile 2.3.3. Ioonside Kui teineteisele lähenevad elektronafiinsuselt palju erinevad aatomid, siis tekib nende vahel ioonside.Moodustuva ioonse molekuli energia koosneb kolmest komponendist:
1) ferromagneetikud (magnetmaterjalid)mille r >> 1. 2) paramagneetikud, mille r 1 3) diamagneetikud, mille r 1 Magnetmomentide tekkimine magnetmaterjalides on seotud elektronide spinnidega. Ferromagneetikutes esinevad makroskoopilised osad domeenid mille piires on kõigi elektronide spinnid orienteeritud paralleelselt (joon 13-4). Üksikud domeenid on orienteeritud juhuslikult, mistõttu materjalil summaarne
▪ Paljude süsteemide jaoks ei ole Schrödingeri võrrand lahendatav (täpsus pole piisav). Sel juhul kasutatakse kvantmehaanilisi meetodeid. ▪ Molekulaarorbitaalide meetod – universaalne, suudab kirjeldada kõik sidemed ja molekulide omadused. ▪ Valentssidemete meetod (valence shell electron pair repulsion) – lihtne, ent ebatäiuslik; keemiline side loetakse alati kahetsentriliseks ning selle moodustavad ainult vastasmärgiliste spinnidega aatomid. Meetodi põhiideed: ▪ Elektronpaarid aatomi sfäärina vaadeldavas väliskihis tõukuvad omavahel ning püüavad paigutuda nõnda, et see tõukumine oleks minimaalne (maksimaalsele kaugusele teineteisest). ▪ Eristatakse sidet moodustavaid (, bonding pair) ja sidet mittemoodustavaid elektronpaare (, lone pair). Tõukumine nõrgeneb järgmises järjekorras: , , . -side ja -side ning hübridisatsioon
võnkeenergia ülekandumisena; 2( vabade elektronide energia plekandumisena. Metallidel on peamine ülekandemehhanism vabade elektronide abil. Metallide soojusjuhtivus on suurim, väiksem keraamilistel materjalidel ja siis polümeeridel. 29. Ferromagnetism ja ferrimagnetism. Sõltuvalt materjali magnetilisest läbitavusest jaotakse materjalid kolmeks: 1) ferromagneetikud; 2) paramagneetikud; 3) dimagneetiukud. Magnetmomentide tekkimine magnetmaterjalides on seotud elektronide spinnidega. Ferromagneetikutes esinevad makroskoopilised osad-domeenid-mille piires on kõigi elektronide spinnid orienteeritud paralleelselt. Üksikud on juhuslikult, sellepärast summaarne magnetimoment puudub. Magnetilise induktsiooni sõltuvust materjalis välise magnetvälja tugevusest B=f nim magneetimiskõveraks. Magneetimise efektid: 1) demoeenide kasv.; 2) domeenide magnetmomentide pöördumine välise välja suunda.---- Kui need lõppevad, siis saavutatakse küllastus
massi) on osakese endaga võrreldes vastupidised. Spinn on algosakese olemuslik sisemine liikumine, mis kuulub lahutamatult osakese juurde. Aineosakese korral on spinn tinglikult tõlgendatav osakese pöörlemisena ümber oma telje (ingl.k. to spin pöörlema). Seda pöörlemist ei saa peatada, võib vaid muuta pöörlemistelje asendit ruumis, mida nimetatakse spinni suunaks. Kaks vastassuunaliste spinnidega aineosakest võivad paikneda samas ruumipiirkonnas (teineteise "sees"). Nad pöörlevad ühel ja samal teljel vastandlikes suundades. Väljaosakese spinn on tingitud tema kulgevast liikumisest (enamasti kiirusega c, vt. allpool). Füüsikalise maailmapildi kujundamisel on otstarbekas lähtuda mõningatest üldkehtivatest põhimõtetest ehk printsiipidest (mis deduktiivkäsitluses on vaadeldavad aksioomidena). Tähtsaimad nende hulgas
massi) on osakese endaga võrreldes vastupidised. Spinn on algosakese olemuslik sisemine liikumine, mis kuulub lahutamatult osakese juurde. Aineosakese korral on spinn tinglikult tõlgendatav osakese pöörlemisena ümber oma telje (ingl.k. to spin pöörlema). Seda pöörlemist ei saa peatada, võib vaid muuta pöörlemistelje asendit ruumis, mida nimetatakse spinni suunaks. Kaks vastassuunaliste spinnidega aineosakest võivad paikneda samas ruumipiirkonnas (teineteise "sees"). Nad pöörlevad ühel ja samal teljel vastandlikes suundades. Aine- osakese spinn iseloomustab tema sisesümmeetriat (võimalikke asendeid välismõju suuna suhtes). Väljaosakese spinn on tingitud tema kulgevast liikumisest (enamasti kiirusega c, vt. allpool). Füüsikalise maailmapildi kujundamisel on otstarbekas lähtuda mõningatest üldkehtivatest põhimõtetest
täpsusega määratavad. Sellisteks füüsikaliste suuruste paarideks on näiteks osakese koordinaat ja tema impulss, samuti aatomi ergastatud seisundi energia ja selle seisundi eluiga. Avaldumisvorme füüsikas: elektronide difraktsioon, spektrijoonte loomulik laius jne. Tõrjutuse e. Pauli printsiip väidab, et ühe algosakesega määratud ruumipiirkonnas saab eksisteerida maksimaalselt kaks vastandlike spinnidega fermioni. Need kaks nagu ,,mahuksid" teineteise sisse. Ülejäänud osakesed tõrjutakse ruumipiirkonnast välja. Printsiip on rakendatav aineosakeste e. Fermionide suhtes, väljaosakesed e. Bosonid sellele printsiibile ei allu. Avaldumisvorme füüsikas: elektronkihtide täitumine aatomites jne. Reaalsuse (mateeria) põhivormideks on aine ja väli. Aine on reaalsuse vorm, millest koosnevad kõik kehad (asjad)
järjenumbri suurenemisel. Kovalentne side Keemiline side, mis moodustub ühiste elektronpaaride vahel on kovalentne side. Moodustub ühe ja sama elemendi aatomite või üksteisest vähe erinevate elektronegatiivsustega elementide aatomite reageerimisel. Mõlemad reageerivad aatomid loovutavad ühe või enam elektroni ühiste elektronpaaride moodustamiseks. Elektronpaari moodustavad vastassuunaliste spinnidega paardumata (üksikud elektronid) elektronid. Ühesuunalise spinniga aatomitest molekuli ega elektronpaari ei teki. Kovalentne side jaguneb veel mittepolaarseks- ja polaarseks kovalentseks sidemeks. a) Mittepolaarne kovalentne side Lihtaine molekulid (H2, O2, N2, F2, Cl2) on moodustunud ühe ja sama elemendi aatomitest. Mittemetallid (samad). b) Polaarne kovalentne side
Seda omadust nimetataksegi energia miinimumi printsiibiks. Kuid tänapäeval me teame, et kõik elektronid ei saa asetuda ainult lähimale orbiidile, sest mikromaailmas kehtib veel ka teine oluline printsiip, mida nimetatakse tõrjutus- ehk Pauli keeluprintsiibiks. Selle kohaselt ei tohi samas süsteemis olla kahte täpselt ühesugust elementaarosakest. Järelikult saab aatomi kõige madalamal energiatasemel olla vaid kaks vastupidiste spinnidega elektroni. (Spinn on elektroni magnetilisi omadusi kirjeldav suurus). Makrokehade puhul väljendame me tõrjutusprintsiipi järgmiselt: ainelisi objekte ei saa panna teineteise sisse s.t. täpselt samas punktis ei saa olla samal ajal kahte objekti. Kui uurida väljade mõju ainele, siis on avastatud, et väljade mõjud antud objektile liituvad. Et välja jõud võivad olla erineva suunaga, siis liituvad need nagu vektorid arvestades suunda ehk on tegemist geomeetrilise summaga
Bohr piiratud rakendusega olekul võrrandeid, millest üks lihtsamaid on (1895-1962), näidates, et elektron võib liikuda Na + + Cl Na + + Cl van der Waasi võrrand: (P+a/V2)(V-b)=RT ümber tuuma statsionaarsetel ringorbiitidel, mis on Keemiline side võib tekkida ainult antiparalleelsete spinnidega a iseloomustab molekulide vahelisi mõjujõude. määratud peakvant arvuga (n) omab ainult ühe elektroniliste orbitaalide kattumisel, vaid ka ühe aatomi Reaalgaasi iseloom, kriitilise oleku esinemine ja kriitilised täisarvulisi väärtusi. Peakvantarv (n) n=1 puhul elektronpaari ja teise aatomi vaba orbitaali kattumisel. N: NH3 parameetrid. Kriitilised olekus läheb gaas üle vedelikuks ilma, et
B H3 . omadused. Valentssidemete meetod (valence shell electron pair repulsion) lihtne, ent ebatäiuslik; keemiline side s p3 -hübridisatsioon üks s - ja kolm p - loetakse alati kahetsentriliseks ning selle moodustavad ainult vastasmärgiliste spinnidega aatomid. Meetodi orbitaali liituvad neljaks hübriidseks s p3 - põhiideed: Elektronpaarid aatomi sfäärina vaadeldavas orbitaaliks. Paigutuvad tetraeedriliselt, valentsnurk väliskihis tõukuvad omavahel ning püüavad paigutuda nõnda, et see tõukumine oleks 109,5° . Näiteks
Kui vd-ku aururõhk muutub Ekvivalentmass (EM) aine mass, mis keemilises reaktsioonis Na + + Cl Na + + Cl võrdseks välisrõhuga, hak vd keema ja vastav temp on keemtemp. vastab 1,008-le massiühikule või 8-le massiühikule hapnikule. Keem-ne side võib tekk ainult antiparall-te spinnidega ühe ekt- Vd-ku struktuuri peegeldab viskoossus ja pindpinevus. Moolidearv aine mass g-des jag-d aine molaarmassidga. n=m/M niliste orbit-de katt-isel, vaid ka ühe aatomi elektronpaari ja teise
positiivse ning negatiivse iooni teke. Keemiline side nende osakeste vahel on elektrostaatiline ja sidet nim. Iooniliseks sidemeks. Selline side moodustub tugevasti erinevate elektronegatiivsustega elementide aatomite vahel. Üldreeglina on sideme pikkus seda väiksem ja sideme energia seda suurem, mida ulatuslikum on sidet moodustavate orbitaalide kattumine NT: H-h sideme pikkus on 0,074 nm; Cl-Cl 0,199nm jne keemiline side võib tekkida mitte ainult anti-paralleelsete spinnidega ühe eletroniliste orbitaalide kattumisel vaid ka ühe aatomi elektronpaari ja teise aatomi vaba orbitaali kattumisel. NT: Na- e- -> Na+; Cl+e- -> Cl-; Na++Cl- -> NaCl 3.4 Orbitaalide hübridisatsioon keemilise sideme moodustamisest osavõtvate eritüüpi orbitaalide omaduseks on hübriidorbitaalide tekke. On teada, et metaani molekulis (CH4) paiknevad 4- vesinuku aatomit tetraeetiliselt, tsentris asub C- aatom. Ergastatud C aatomis on 1s2 2s2 2px 2py 2pz
19. Ferromagnetism ja ferrimagnetism (11.2.1), antud joon 11-5 ja 11-7 Välist magnetvälja iseloomustab magnetvälja tugevus H. Magnetvälja materjali sees iseloomustab magnetiline induktsioon ehk magnetvoo tihedus B. Sõltuvalt väärtusest jaotatakse materjalid kolmeks: 1) ferromagneetikud (magnetmaterjalid)mille r >>1 2) paramagneetikud, mille r 1 3) diamagneetikud, mille r 1 Magnetmomentide tekkimine magnetmaterjalides on seotud elektronide spinnidega. Ferromagneetikutes esinevad makroskoopilised osad domeenid mille piires on kõigi elektronide spinnid orienteeritud paralleelselt (joon 13-4). Üksikud domeenid on orienteeritud juhuslikult, mistõttu materjalil summaarne magnetmoment puudub. Magnetilise induktsiooni sõltuvust materjalis välise magnetvälja tugevusest B = f(H) nimetatakse magneetimiskõveraks (joonised 13-5 ja 13-7). Magneetimisel toimub kaks efekti:
20. Ferromagnetism ja ferrimagnetism (11.2.1), antud joon 11-5 ja 11-7 Välist magnetvälja iseloomustab magnetvälja tugevus H. Magnetvälja materjali sees iseloomustab magnetiline induktsioon ehk magnetvoo tihedus B. Sõltuvalt väärtusest jaotatakse materjalid kolmeks: 1) ferromagneetikud (magnetmaterjalid)mille r >>1 2) paramagneetikud, mille r 1 3) diamagneetikud, mille r 1 Magnetmomentide tekkimine magnetmaterjalides on seotud elektronide spinnidega. Ferromagneetikutes esinevad makroskoopilised osad domeenid mille piires on kõigi elektronide spinnid orienteeritud paralleelselt (joon 13-4). Üksikud domeenid on orienteeritud juhuslikult, mistõttu materjalil summaarne magnetmoment puudub. Magnetilise induktsiooni sõltuvust materjalis välise magnetvälja tugevusest B = f(H) nimetatakse magneetimiskõveraks (joonised 13-5 ja 13-7). Magneetimisel toimub kaks efekti:
Tavaliselt kasutatakse suhtelist magnetilist läbitavust: kus 0 on vaakumi magnetiline läbitavus. Sõltuvalt väärtusest jaotatakse materjalid kolmeks: 1) ferromagneetikud (magnetmaterjalid)mille 1 r >> 2) paramagneetikud, mille 1 r 3) diamagneetikud, mille 1 r Joonisel 13-3 on näidatud ferro-, para- ja diamagneetikute B sõltuvus H-st väikestel väljatugevustel. Vaatleme edasi ainult magnetmaterjale. Magnetmomentide tekkimine magnetmaterjalides on seotud elektronide spinnidega. Ferromagneetikutes esinevad makroskoopilised osad domeenid mille piires on kõigi elektronide spinnid orienteeritud paralleelselt (joon 13-4). Üksikud domeenid on orienteeritud juhuslikult, mistõttu materjalil summaarne magnetmoment puudub. Magnetilise induktsiooni sõltuvust materjalis välise magnetvälja tugevusest B = f(H) nimetatakse magneetimiskõveraks (joonised 13-5 ja 13-7). Magneetimisel toimub kaks efekti:
B = µ H, T(tesla) kus materjali magnetiline läbitavus (H/m). Tavaliselt kasutatakse suhtelist magnetilist läbitavust: µr = µ/ µ0 kus 0 on vaakumi magnetiline läbitavus. Sõltuvalt väärtusest jaotatakse materjalid kolmeks: 1) ferromagneetikud (magnetmaterjalid)mille µr >>1 2) paramagneetikud, mille µr 1 3) diamagneetikud, mille µr 1 Magnetmomentide tekkimine magnetmaterjalides on seotud elektronide spinnidega. Ferromagneetikutes esinevad makroskoopilised osad domeenid mille piires on kõigi elektronide spinnid orienteeritud paralleelselt. Üksikud domeenid on orienteeritud juhuslikult, mistõttu materjalil summaarne magnetmoment puudub. Magnetilise induktsiooni sõltuvust materjalis välise magnetvälja tugevusest B = f(H) nimetatakse mag-neetimiskõveraks. Magneetimisel toimub kaks efekti: 1) domeenide kasv (kasvavad need domeenid, mille
spektripiirkonnas Molekuli suurus on 10-8- 10-7cm ehk 10-10- 10-11m.Tunneliefekt: e võib teatud tõenäosusega läbida madala ja kitsa potents.barjääri. Orbitaalide kattumisel ( lainefunktsioonid) ja liituvad ehk interfereeruvad. Selle liitumise tulemusena moodustuvad molekulaarsed orbitaalid (MO) hõlmavad kogu molekul, mitte ainult konkreetset aatomit. Miks heelium molekule ei moodusta? Kõik elektronid on paardunud spinnidega, intergaas. Õhu absoluutne niiskus a – veeauru mass grammides ühes kuupmeetris niiskes õhus (g/m3).arvutatakse absoluutne niiskus empiirilise (eksperimentaalse) valemi järgi veeaururõhu ja t* kaudu:a = 217 e/T,kus a – absoluutne niiskus (g/m3), e – aururõhk millibaarides (mb), T – absoluutne t* K, arv 217 on ühikutest sõltuv koefitsient. Relatiivseks niiskuseks r nimetatakse õhus oleva veeaururõhu ja samal t*l õhku küllastavaveeauru rõhu
muutub negatiivsemaks. Elektronkonfiguratsioonid Mõningad erandid välja arvatud, alluvad elektronkonfiguratsioonid üldiselt järgnevatele reeglitele: 1.Pauli printsiip: kahe elektroni kõik kvantarvud ei tohi olla võrdsed. Ühel (ruumi)orbitaalil võib olla maksimaalselt kaks elektroni. 2.Hundi reegel: sama alakihi (2p, 3d, jne) orbitaalidel eelistavad elektronid paikneda võimaluse korral ühekaupa ning paralleelsete spinnidega. Orbitaalide täitumise (energiate)järjekord: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f , 5d, 6p, 7s, 5f , 6d, 7p. Seda j¨arjekorda ei ole tarvis tingimata p¨ahe .oppida, selle saab meelde tuletada keemiliste elementide perioodilisuse s¨usteemi ehitusest, mida k¨asitleme edaspidi. M.oned .opikud soovitavad ka k.orvalolevat mnemoonilist v.otet: Varjestamine Tuumast kaugemal asuvates kihtides (mille n on suurem) paiknevate elektronide ja tuuma vahel on sisemiste kihtide elektronid
kõrvalekaldeid ülalpool toodud seaduspärasustest orbitaalide täitumises (Cu - vask, element nr. 29, eksperimendis tuvastatud elektronkonfiguratsioon on 3d10 4s1, süsteemne 3d9 4s2), mida seni teadus ei ole veel seletanud. Eksperimentaalselt on näidatud samuti, et elektronid püüavad aatomis omada paralleelseid spinne. Näiteks, kui mingi energianivoo elektronorbitaalidel on 5 elektroni, siis need püüavad paigutuda nii, et kõik lubatud 5 orbitaali on täidetud paralleelsete spinnidega elektronidega (joonis 2.7). 2.5. Elektronstruktuur ja reaktsioonivõime. (joonis 2.11) Inertgaasid Elemendi keemilised omadused on otseselt määratud tema aatomite välimistel elektronkihtidel asuvate elektronide reaktsioonivõimega. Kõige inertsemad ja kõige väiksema reaktsioonivõimega on välimises elektronkihis s2p6 elektronkonfiguratsiooni omavad inertgaasid. Erandiks on vaid He, mille välimises elektronkihis on 1s2 elektronkonfiguratsioon
annaabi.ee 
