170 likes | 664 Views
Kemia 3 op. Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut. 1. Peruskäsitteet ja atomin rakenne 2. Jaksollinen järjestelmä,oktettisääntö 3. Yhdisteiden nimeäminen 4. Sidostyypit 5. Kemiallinen reaktio, reaktioyhtälö 6. Määrälliset laskut 7. Reaktion nopeus, kemiallinen tasapaino
E N D
Kemia 3 op Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut
1. Peruskäsitteet ja atomin rakenne 2. Jaksollinen järjestelmä,oktettisääntö 3. Yhdisteiden nimeäminen 4. Sidostyypit 5. Kemiallinen reaktio, reaktioyhtälö 6. Määrälliset laskut 7. Reaktion nopeus, kemiallinen tasapaino 8. Hapot, emäkset ja pH 9. Liukoisuus 10. Hapettuminen, pelkistyminen, jännitesarja,akut 11. Elektrolyysi sovelluksineen. Korroosio 12. Ympäristökemiaa Kurssin sisältö
Kurssin suoritus • Koe • Kotitehtävät *1/3 täysistä pisteistä riittää kurssin läpäisyyn
Peruskäsitteet 1. Alkuaine 2. Yhdiste 3. Seos Alkuaine koostuu vain yhdenlaisista atomeista. Yhdiste koostuu molekyyleistä, jotka rakentuvat useammanlaisista atomeista. Seos ei koostu keskenään samanlaisista molekyyleistä, vaan sisältää erilaisia molekyylejä ja atomeja.
Alkuaine ja yhdiste • Alkuaineilla on kemiallinen merkki (esim. H, O, S,…) • Alkuaineita on n. 108 kpl • Yhdisteillä on kemiallinen kaava, josta ilmenee sen molekyylin rakenne: • esim. H2O , H2SO4, CO2
Atomimassayksikkö 1 u • 1 u = 1/12 hiili-isotooppi 12C:n massasta • vetyatomi H painaa n. 1 u • 1 protoni painaa myös 1 u • 1 neutroni painaa myös 1 u • 1 elektroni painaa 1/2000 u (kevyt)
Atomin rakenne Kuoret: Elektroni: massa pieni varaus= -e Ydin: protoni: p massa = 1 u varaus = +e neutroni: n massa =1 u varaus = 0 Helium 1 u = atomimassayksikkö = n.protonin massa = 1.6*10 -27 kg 1 e = alkeisvaraus = 1.6*10 -19 C
Atomin rakenne Kyseessä on 4He -atomi Helium 2 Järjestysluku Z = ytimen protoniluku = 2 Massaluku A = P+N=4 =protoniluku+neutroniluku = ytimen paino elektroneja on sama määrä kuin protoneja
Elektronikuoret Kuoret voidaan esittää järjestysluvulla n = 1,2,3,4… tai kirjaimilla K,L,M,N,… Kuorelle n mahtuu enintään 2n2 elektronia. Montako elektronia mahtuu 2.kuorelle ? ydin 1 2 3
Atomipaino A Atomin isotoopin massaluku A = P + N Taulukkokirjoissa atomipainot ovat useimmiten desimaalilukuja. Esim. hiilen A = 12.01. Tähän on kaksi syytä: 1) Luonnossa alkuaineista esiintyy useita isotooppeja. Taulukkokirjan atomipaino on tällöin esiintymisprosenteilla painotettu keskiarvo eri isotooppien massaluvuista. 2) Atomin massa < sen osien massat yhteensä, koska atomin syntyessä osa massoista katoaa Einsteinin kaavalla E = mc2. Atomin atomipainoista voidaan laskea yhdisteen molekyyli- paino: esim. CO2 : M = 12 + 2*16 = 44
Isotoopit • Neutronien määrä voi olla eri saman alkuaineen eri atomeilla alkuaineen pysyessä silti samana. Hiilellä on mm.isotoopit: 12C, 13C ja 14C. Protoneja niissä kaikissa on 6 kpl, elektroneja on myös 6 kpl, mutta neutroneja niissä on 6 , 7 ja isotoopissa 14C 8 kpl (14-6). • Alkuaineen erimassaisia atomeja sanotaan ko. alkuaineen isotoopeiksi. Esim. Uraanilla (Z=92) on isotoopit: • 238U ja 235U, joista jälkimmäinen on ydinvoimaloiden polttoaine. • Osa isotoopeista on stabiileja, osa radioaktiivisia. Esim. • 14C -isotoopista on MaOL:ssa mainittu säteilylajiksi - ja puoliintumisajaksi 5600a. (Säteilee elektroneja ja puoliintumisaika on 5600 vuotta.)
Eräitä isotooppeja • 60Co = sädehoidossa käytetty koboltti • 127Cs = ydinreaktiossa syntyvää Cesiumia, jota tavataan 60 -luvun ydinkokeiden seurauksena vieläkin Lapin poroista. • 14C = em.”radiohiili”, jonka avulla voidaan määrittää vanhojen orgaanisten jätteiden ikä • Rn = radon, haitallinen kaasu maaperässä
Ionit • Atomi on sähköisesti neutraali(varaukseton) • Kun atomiin tulee ylimääräinen elektroni tai siitä lähtee elektroni, atomista tulee ioni, eli varattu atomi • Esim. K+ positiivinen Kalium-ioni Ca2+ positiivinen Kalsium-ioni Cl-negatiivinen kloridi -ioni
Yhdisteet Kemiallinen kaava kertoo alkuainekoostumuksen esim. H2SO4 koostuu molekyyleistä, joissa on 2 vetyä, yksi rikki ja 4 happea: Molekyylipaino M = 2*1 + 1*32+ 4*16= 98 Veden H2O molekyylipaino M = 2*1 + 16 = 18
Esimerkkejä: Mikä seuraavista kupariyhdisteistä sisältää eniten kuparia? CuO, Cu2SO4 Ratk. Atomipainot: Cu: 63.6, S: 32, O: 16 kuparia CuO:ssa : 63.6/(63.6+16)*100% = 79.9% ja Cu2SO4:ssa: 2*63.6 /(2*63.6+32+4*16)*100%= 57.0% CuO on siis kuparirikkaampi.
Tehtäviä 1. Montako protonia, neutronia, ja elektronia on atomeissa a) 235U b) 238U c) 60Co d) 127Cs 2. Laske atomipainoja käyttäen seuraavien yhdisteiden pros. alkuainekoostumukset: a) H2O b) CO2 c) H2SO4 3. Tutki MaOL:n isotooppitaulukon avulla, mikä jodin (I) isotooppi on se, jota tulee varoa ydinonnettomuuden ensimmäisten viikkojen aikana. (puoliintumisaika muutamia päiviä).