OPETTAJAN OPAS. Sisällys Opettajalle 3 Kurssisuunnitelma 5 Tenttisuunnitelma 6 Kemikaaliluettelo 7

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Koko: px
Aloita esitys sivulta:

Download "OPETTAJAN OPAS. Sisällys Opettajalle 3 Kurssisuunnitelma 5 Tenttisuunnitelma 6 Kemikaaliluettelo 7"

Transkriptio

1 PETTAJAN PAS Sisällys pettajalle 3 Kurssisuunnitelma 5 Tenttisuunnitelma 6 Kemikaaliluettelo 7 1. Atomin rakenne Atomin rakenne 1.2 Elektronin eneria Työ 5 Mistä elektroni todennäköisesti löytyy? Erilaiset elektronit Elektronit asettuvat orbitaaleille Alkuaineiden jaksollinen järjestelmä 1.3 Jaksollinen järjestelmä kemistin työkaluna Työ 3 Atomien ja ionien koot Työkalut, joilla ennustetaan alkuaineiden muodostamia sidoksia 1.4 Yhdisteen kaava kertoo koostumuksen Empiirinen kaava massatiedoista Yhdisteen empiirisen kaavan laskeminen Yhdisteen massaprosenttisen alkuainekoostumuksen laskeminen Polttoanalyysi Empiirisen kaavan ja ekyylikaavaan yhteys 2. Vahvat sidokset 40 Mitä sidokset ovat ja miten ne luokitellaan? 2.1. Vahvat sidokset Kovalenttinen sidos sp 3 -hybridisaatio sp 2 -hybridisaatio Aromaattiset yhdisteet sp-hybridisaatio Atomihilat 2.2. Ionisidos Ionisidoksen muodostuminen Ioniyhdisteen rakenne Työ 4 Nimeäminen 2.3. Metallisidos Työ Vahvat sidokset ja aineen ominaisuudet Kiteiset ja amorfiset aineet Sulamispiste Mekaaniset ominaisuudet Sähkönjohtokyky 1

2 3. eikot sidokset eikkojen sidosten luokittelu Molekyyliyhdisteiden ominaisuuksien selittämiseen tarvittavia käsitteitä Sidokset poolisia ekyyli pooliton 3.2 Ioni dipoli-sidos Työ Liukeneminen ja liukoisuus Työt 3, 6 Mistä tekijöistä liukoisuus riippuu? 3.4 Veden ominaisuudet ja merkitys luonnossa Työt 7, 6 4. raanisten yhdisteiden rakenne Isomeria 4.2 Rakenneisomeria Runkoisomeria Paikkaisomeria 4.3 Stereoisomeria Työ 8 cis-trans isomeria Rasvahappojen rakenne ja rasvat ravinnossa Peilikuvaisomeria eli enantiomeria Rasemoituminen: optisen aktiivisuuden rappio Muut stereoisomeerit 4.4 Molekyylien eri asennot: konformaatiot Työ 8 Demojen selityksiä 90 ppilastöiden selityksiä 91 2

3 PETTAJALLE Reaktio 1 -kirjassa aloitettu konstruktivistiseen oppimiskäsitykseen pohjautuva oppiminen jatkuu Reaktio 2 -kirjassa tiedon rakentamista ja havainnollisuutta painottaen. Kirjan alussa palautetaan mieliin kertauskysymysten avulla kemian ensimmäisen kurssin keskeisiä sisältöjä, joiden varaan uutta tietoa ankkuroidaan ja lavennetaan. Loojen avulla annetaan toiminnallisia ohjeita sekä opettajalle että oppilaille. Lukujen lopussa olevat palauta mieleesi -kysymykset ja yhteenvetokaaviot ovat tukena kertauksessa, tietokokonaisuuksien rakentamisessa ja oppimisprosessien ohjaamisessa. Kirjan alussa muistutetaan Reaktio 1:n alussa esitetyistä kemian opiskeluun liittyvistä ohjeista. Tarkoituksenmukaisten ja tehokkaiden kemian tiedon rakentamis- ja työtapojen oppiminen helpottaa sisältöjen ymmärtämistä, mieleen painumista ja parantaa oppimisen laatua. Demonstraatiot ja oppilastyöt selventävät kemian mikromaailmaa kuvaavan teorian ja käytännön välistä yhteyttä. Laboratoriokäytänteiden sekä havainnoinnin ja niiden selittämisen taitojen oppiminen on oleellinen osa kemian opiskelua. Kirjassa on runsaasti erilaisia harjoitustehtäviä, joiden vaikeustaso vaihtelee. Tehtävät on laadittu aloittaen helpoimmista tehtävistä ja edeten vaikeampiin. Tehtäviä laadittaessa on otettu huomioon, että opiskelija voi hakea vastauksia kysymyksiin kirjan tekstin perusteella. pettaja voi valita käyttöön kulloisenkin opetusryhmän perusteella vaikeustasoltaan sopivia tehtäviä. Asioissa edetään rakentaen uutta tietoa aiemmin opitun pohjalta. Kirja soveltuu myös itsenäiseen opiskeluun. Luvussa 1 opiskellaan alkuaineen ja ionien elektronikonfiuraatiot kvanttimekaanisen atomimallin pohjalta ja tutustutaan jaksolliseen järjestelmään kemistien työkaluna. Yhdisteen kaavan määrittäminen massaprosenttisesta alkuainekoostumuksesta ja polttoanalyysitiedoista lopettavat ensimmäisen luvun. Luvussa 2 täydennetään 1. kurssissa aloitettua vahvojen sidosten käsittelyä. Kovalenttisten - ja -sidosten eron ja ekyylien muodon ennustamisen mallina on hybridisaatio. Aromaattisista yhdisteistä on lisätietopaketti sp 2 -hybridisaation yhteydessä. Ionisidoksen jälkeen perehdytään yhdisteiden nimeämissääntöihin ja hapetusluvun laskemiseen. Mukana on myös lisätietopaketti moniatomisten ionien rakenteista. Metallisidos esitellään uutena vahvana sidoksena. Luvun lopussa tarkastellaan, miten vahvat sidokset vaikuttavat aineen ominaisuuksiin. Luvussa 3 teemana ovat ekyylien poolisuus/poolittomuus ja heikot sidokset sekä kyseisten käsitteiden avulla selitettävät aineen ominaisuudet. Kokoavasti opiskellaan liukoisuus ja siihen vaikuttavat tekijät. Tästä jatketaan veden ominaisuuksiin ja merkitykseen luonnossa. Pesuaineiden eli tensidien rakenteiden ja toiminnan esittely päättävät luvun. Luvussa 4 perehdytään eri isomerian lajeihin ja ekyylin eri asentoihin eli konformaatioihin kurssin alkuosan tietoja soveltaen. Luvussa on myös lisätietopaketit NMR-spektrometriasta, tuoksujen kemiasta ja optisen aktiivisuuden kokeellisesta mittaamisesta. Vaikka optisen aktiivisuuden mittaaminen ja NMR-spektrometria onkin merkitty lisätietoaineistoksi, näissä tietolaatikoissa on kuitenkin esitetty perinteisesti tärkeitä käsitteitä NMR:sta, optisesta 3

4 aktiivisuudesta ja kiertokulmasta ja ne voidaan myös perustellusti käydä läpi varsinaisen tekstin ohella. Luvun läpikäyntiin sopivat hyvin vaihtelua tuovat työmenetelmät, kuten ekyylimallitusharjoitukset, ryhmätyöt tai esitelmät. Luvussa 5 ovat oppilastöiden työohjeet. Kooste työturvallisuusohjeista löytyy Reaktio 1 -kirjasta. hjeet kannattaa palauttaa mieleen ennen töiden aloittamista. Töissä opiskelijoiden tulee käyttää työtakkia, suojalaseja ja suojakäsineitä. Jokaisessa työohjeessa on selvitys jätteiden hävittämisestä. Tässä oppaassa on töihin liitetty lisämateriaalia, jota voi hyödyntää esim. kertauksen ja mieliin palautuksen apuna. Kertaustehtävät on tarkoitettu kokeeseen valmistautumista varten. Kaikkiin kertaustehtäviin on ratkaisut kirjan lopussa. saan harjoitustehtävistä ei ole vastausta eikä ratkaisua, jotta oppimisprosessi ei muuttuisi jäljentämiseksi. Toisaalta osaan harjoitustehtävistä löytyy täydelliset malliratkaisut ja laskutehtäviin vastaukset kirjan lopusta päättelyn ja tiedon ankkuroinnin tueksi. Tuntisuunnittelu Kurssin aikana opettaja voi tehdä painotuksia oppilasryhmän taidot huomioon ottaen. Alla on esitelty yksi vaihtoehto kurssin läpikäymiseksi. ppilastöitä voi käyttää myös demonstraatioluontoisesti havainnollistamaan ja selventämään opittavaa asiaa. Arviointi Kurssiarvosanan perustana voi käyttää esimerkiksi seuraavia seikkoja: koearvosana kurssikoe työ- ja opiskelutaitojen kehittyminen työselostukset, raportit, selostukset tuntiaktiivisuus leellista on, että arviointi on monipuolista ja tukee laadukasta oppimista. Tekijät 4

5 KURSSISUUNNITELMA (ehdotus) 1. Atomin rakenne 1.1 Atomin rakenne 1 h 1.2 Elektronin eneria Työ 5 2 h 1.3 Jaksollinen järjestelmä kemistin työkaluna Työ 3 3 h 1.4 Yhdisteen kaava kertoo koostumuksen 3 h 2. Vahvat sidokset 2.1. Vahvat sidokset 6 h 2.2. Ionisidos Työ 4 1 h 2.3. Metallisidos Työ 2 1 h 2.4. Vahvat sidokset ja aineen ominaisuudet 1 h 3. eikot sidokset 3.1 eikkojen sidosten luokittelu 1 h 3.2 Ioni dipoli-sidos Työ 1 1 h 3.3 Liukeneminen ja liukoisuus Työt 3, 6 1 h 3.4 Veden ominaisuudet ja merkitys luonnossa Työt 7, 6 1 h 4. raanisten yhdisteiden rakenne 4.1 Isomeria 1 h 4.2 Rakenneisomeria 1 h 4.3 Stereoisomeria Työ 8 1 h 4.4 Molekyylien eri asennot: konformaatiot Työ 8 1 h yht. 26 h 5

6 Tenttisuunnitelma kemian 2. kurssille. Luku 1 Tehtävät Alkuaineiden elektronirakenne ja jaksollinen järjestelmä 1 3, 5, 6, 9 11 Atomisäde ja ionisäde Ionisaatioeneria 17 22, 24 Elektroniaffiniteetti Elektroneatiivisuus 30, 31 Empiirinen kaava massatiedoista 33, 34 Empiirinen kaava massaprosenttisesta koostumuksesta Yhdisteen massaprosenttisen koostumuksen laskeminen Polttoanalyysi Molekyylikaava empiirinen kaava moolimassa Yhdistelmiä Luku 2 Kemialliset sidokset 58, 59 Kovalenttinen sidos 61, 63 65, 67 71, Atomihilat 83, 84 Ionisidos 88 90, 92 94, apetusluvut Metallisidos Vahvat sidokset ja aineen ominaisuudet 111, 112, Luku 3 eikot sidokset 118, 119, , 126 Ioni-dipolisidos 129, 130, 133 Liukeneminen ja liukoisuus , Kiteytyminen 149 Veden ominaisuudet ja merkitys luonnossa 152, 153 Pesuaineet ja tensidit 155, 157 Luku 4 Rakenneisomeria Stereoisomeria Konformaatiot Koko lukua koskevat tehtävät 179, Kokeelliset kotitehtävät 109 ja 127 tehdään kotona ja töistä laaditaan essee Reaktio 1:n sivulla 153 olevan ohjeen mukaan. 6

7 KEMIKAALILUETTEL 10 % ammoniakkiliuos N 3 (aq) ammoniumkloridi asetoni askorbiinihappo bariumkloridi BaCl 2 0,5 M bariumkloridiliuos BaCl 2 (aq) 1 % dimetyylilyoksiimin isopropanoliliuos etanoli 0,1 M hopeanitraattiliuos AN 3 (aq) jäämurskaa tai lunta (mieluiten kovaa, vanhaa lunta) kaliumjodidi 1,0 M kaliumkarbonaattiliuos K 2 C 3 (aq) 0,1 M kaliumkloridiliuos KCl(aq) 10 % kaliumkromaattiliuos K 2 Cr 4 (aq) kaliumnitraatti KN 3 0,1 M kaliumnitraattiliuos KN 3 (aq) kaliumsulfaatti K 2 S 4 kalsiumkloridi CaCl 2 kidevedellinen kuparisulfaatti CuS ,1 M kuparisulfaattiliuos CuS 4 (aq) 0,1 M litiumkloridiliuos LiCl (aq) lyijy(ii)nitraatti Pb(N 3 ) 2 0,1 M manesiumkloridiliuos MCl 2 (aq) 0,1 M manesiumnitraattiliuos M(N 3 ) 2 (aq) maleiinihappo natriumkloridi, NaCl 0,1 M natriumkloridiliuos NaCl(aq) kylläinen natriumsulfaattiliuos Na 2 S 4 (aq) nikkeliä sisältäviä esineitä sokeri 0,1 M strontiumkloridiliuos SrCl 2 (aq) urea väkevä vetykloridihappo vichyvesi kloridi-ioneja sisältävä liuos (Voi olla myös elintarvikkeesta tehty suolauuteliuos.) 7

8 Tehtävien ratkaisut LUKU 1 Alkuaineiden elektronirakenne ja jaksollinen järjestelmä 1. a) Miksi yhdelle orbitaalille voi sijoittaa vain kaksi elektronia? b) Mikä on Paulin kieltosääntö? c) Mikä on undin sääntö? d) Mitä tarkoittaa merkintä [Ne]? e) Miksi atomin ulkoelektronit ovat kemistille tärkeämpiä kuin sisemmät elektronit? a) Kukin orbitaali kuvataan kolmen kvanttiluvun avulla, mutta elektronin kuvaamiseen tarvitaan vielä neljäs kvanttiluku, spinkvanttiluku. Spinkvanttiluvulla on vain kaksi mahdollista arvoa, ½ ja ½, joten yhdelle orbitaalille voi sijoittaa vain kaksi elektronia eli elektroneilla pitää olla vastakkaissuuntaiset spinit. b) Paulin kieltosääntö: samassa atomissa jokaisella elektronilla on oma neljästä kvanttiluvusta muodostuva kuvaus. Ts. samassa atomissa jokaisella elektronilla on oma henkilötunnus. c) undin sääntö: Elektronit täyttävät samaeneriset orbitaalit siten, että parittomien elektronien lukumäärä on mahdollisimman suuri. Tällöin elektroneilla on myös samansuuntaiset spinit. Vertaa: ululainen onnikka linja-auto: paripenkit täyttyvät siten, että jokainen matkustaja istuu nenä menosuuntaan omaan penkkiinsä kunnes on aivan pakko mennä kaverin viereen. d) Merkintä on lyhennys alkuaine neonin elektronikonfiuraatiosta eli 1s 2 2s 2 2p 6. Jalokaasun elektronirakenne eli oktetti. e) Ulkoelektronit ovat kauempana ytimestä, joten ne osallistuvat kemiallisten sidosten muodostumiseen ja kemiallisiin reaktioihin. Sisemmät elektronit ovat lähempänä ydintä ja suojassa näiltä ilmiöiltä. Katso kuva sivulta Millä kolmannen jakson alkuaineella on a) kolme ulkoelektronia b) yhteensä yhdeksän p-elektronia c) neljä 3p-elektronia d) kaksi 3s-elektronia, mutta ei yhtään 3p-elektronia? Kolmannen jakson alkuaineilla on jo täysi neonin elektronikonfiuraatio [Ne] ja lisäksi niillä täyttyvät 3s- ja 3p-orbitaalit. a) kolme ulkoelektronia on 13 Al:lla; 3s 2 3p 1 b) yhteensä yhdeksän p-elektronia on 15 P:lla ; 2p 6 3p 3 c) neljä 3p-elektronia on 16 S:llä; [Ne]3s 2 3p 4 d) kaksi 3s-elektronia, mutta ei yhtään 3p-elektronia on 12 M:lla; [Ne]3s 2. 8

9 3. Kirjoita seuraavien alkuaineiden elektronikonfiuraatiot. a) litium b) alumiini c) fosfori d) happi e) bromi f) tantaali a) 3 Li: 1s 2 2s 1 tai [e] 2s 1 b) 13 Al: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 tai [Ne] 3s 2 3p 1 Tarkistus: Z elektronien lukumäärä yläindeksien summa: c) 15 P: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 tai [Ne] 3s 2 3p 3 d) 8 : 1s 2 2s 2 2p 4 tai [e] 2s 2 2p 4 e) 35 Br: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5 tai [Ar] 4s 2 3d 10 4p 5 f) 73 Ta: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 3 tai [Xe] 6s 2 4f 14 5d 3 4. Kirjoita seuraavien alkuaineiden elektronikonfiuraatiot. a) I b) Fe c) Ne d) Si e) a) 53 I: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 5 tai [Kr] 5s 2 4d 10 5p 5 b) 26 Fe: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6 tai [Ar] 4s 2 3d 6 c) 10 Ne: 1s 2 2s 2 2p 6 d) 14 Si: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 tai [Ne] 3s 2 3p 2 e) 80 : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 tai [Xe] 6s 2 4f 14 5d Tunnista alkuaine, jonka elektronikonfiuraatio on a) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 b) 1s 2 2s 2 2p 5 c) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 2. Tunnista jaksollisesta järjestelmästä elektronikonfiuraation avulla ja tarkista: Z yläindeksien summa a) Z 13 eli alkuaine on alumiini, Al b) Z 9 eli alkuaine on fluori, F c) Z 50 eli alkuaine on tina, Sn. 6. Tunnista alkuaine, jonka elektronikonfiuraatio on a) [Ar] 4s 2 3d 3 b) [Ar] 4s 2 3d 10 4p 5 c) [Ne] 3s 2 3p 4. Tunnista jaksollisesta järjestelmästä elektronikonfiuraation avulla ja tarkista: Z yläindeksien summa a) [Ar] 4s 2 3d 3 ; Z , joten alkuaine on 23 V, vanadiini b) [Ar] 4s 2 3d 10 4p 5 ; Z , joten alkuaine on 35 Br, bromi c) [Ne] 3s 2 3p 4 ; Z , joten alkuaine on 16 S, rikki 9

10 7. Montako paritonta elektronia on seuraavissa alkuaineatomeissa? a) Ba b) Bi c) Ne d) S e) Co a) 56 Ba: [Xe] 6s 2 ; 6s, ei parittomia elektroneja b) 83 Bi: [Xe] 6s 2 4f 14 5d 10 6p 3 ; 6p, 3 paritonta elektronia c) 10 Ne: 1s 2 2s 2 2p 6 ; 2p ei parittomia elektroneja d) 16 S: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 ; 3p, 2 paritonta elektronia e) 27 Co: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 7 ; 3d, 3 paritonta elektronia 8. Mikä yhteinen piirre on seuraavilla alkuaineilla? a) Li, Na, K, Rb, Cs ja Fr b) F, Cl, Br, I ja At a) Alkuaineet kuuluvat samaan ryhmään, alkalimetalleihin, ja niiden uloin elektronikonfiuraatio on ns 1. Eli kaikilla on yksi ulkoelektroni. b) Alkuaineet kuuluvat samaan ryhmään, haloeeneihin, ja niiden uloin elektronikonfiuraatio on ns 2 np 5. Eli kaikilla on seitsemän ulkoelektronia. 9. Mihin jaksollisessa järjestelmässä sijoittuvat alkuaineet, a) joiden suurin elektroneilla miehitetty pääkvanttiluku on neljä b) joiden ulkoelektronikonfiuraatio on ns 2 np 3 c) joilla on yksi pariton p-elektroni d) joilla täyttyy d-orbitaali e) joilla täyttyy 5p-orbitaali? a) 4. jaksoon b) 15. ryhmään eli typpiryhmään c) 13. tai 17. pääryhmään d) d-lohkoon eli siirtymäalkuaineisiin e) 5. jakson p-lohkoon 10. Kirjoita seuraavien ionien elektronikonfiuraatiot. a) I b) S 2 c) 2 a) 53 I : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 [Xe] b) 16 S 2 : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 [Ar] c) 8 2 : 1s 2 2s 2 2p 6 [Ne] 10

11 11. Kirjoita seuraavien ionien elektronikonfiuraatiot. a) M 2 b) Zn 2 c) Al 3 a) 12 M 2 : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 0 tai 1s 2 2s 2 2p 6 [Ne] b) 30 Zn 2 : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 0 3d 10 tai 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 c) 13 Al 3 : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 0 3p 0 tai 1s 2 2s 2 2p 6 [Ne] 12. a) Kirjoita talliumin elektronikonfiuraatio. b) Yhdisteissään tallium esiintyy Tl -ionina ja Tl 3 -ionina. Päättele elektronikonfiuraation perusteella, miksi tallium suosii näitä ionimuotoja. a) 81 Tl:n elektronikonfiuraatio on [Xe] 6s 2 4f 14 5d 10 6p 1 b) Tl:n uloimmat elektronit ovat 6s- ja 6p-orbitaaleilla. Tl -ioni syntyy, kun Tl luovuttaa 6pulkoelektroninsa. Tl 3 -ioni syntyy, kun Tl luovuttaa vielä kaksi 6s-ulkoelektroniaan. Tallium suosii kyseisiä ionimuotoja, koska pysyvämpiä ja enerialtaan edullisempia ovat elektronikonfiuraatiot, joissa uloimmat orbitaalit ovat tyhjiä. 13. ppilasryhmä yritti selvittää, minkä atomin tai ionin elektronikonfiuraatio on 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 0 3d 7. Ryhmän jäsenet antoivat eri vastauksia: Mikko vastasi Mn-atomin, Sari Co 2 -ionin, Antti Ni 2 -ionin ja Ulla Cu 2 -ionin. liko joku oikeassa? Mikko vastasi Mn-atomi: 25 Mn:lla elektroneja on 25 ja konfiuraatio on 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 5. Eli Mikko vastasi väärin. Sari vastasi Co 2 -ioni: 27 Co 2 :lla elektroneja on 25 ja konfiuraatio on 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 0 3d 7.Eli Sari vastasi oikein. Antti vastasi Ni 2 -ioni: 28 Ni 2 :llä elektroneja on 26 ja konfiuraatio on 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 0 3d 8. Eli Antti vastasi väärin. Ulla vastasi Cu 2 -ioni: 29 Cu 2 :lla elektroneja on 27 ja konfiuraatio on 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 0 3d 9. Eli Ulla vastasi väärin. Atomisäde ja ionisäde 14. Miksi jaksollisessa järjestelmässä havaitaan atomisäteen kasvavan, kun a) kuljetaan ryhmässä alaspäin b) kuljetaan jaksossa oikealta vasemmalle? a) Ryhmässä alaspäin kuljettaessa alkuaineiden ulkoelektronit sijoittuvat aina yhtä suuremman pääkvanttiluvun omaavalle orbitaalille kauemmas ytimestä, joten atomisäde kasvaa. b) Jaksossa oikealta vasemmalle kuljettaessa protonien ja elektronien määrä pienenee, joten samalla protonien ja elektronien välinen sähköinen vetovoima pienenee ja atomisäde kasvaa. 11

12 15. Tarkastellaan kaliumatomia ja kaliumionia. a) Miten niiden rakenteet eroavat toisistaan? b) Kumpi on suurempi? a) Kaliumatomin 19 K elektronikonfiuraatio on [Ar]4s 1 ja kaliumionin K [Ar]4s 0 eli [Ar]. Atomilla on yksi elektroni enemmän kuin ionilla. Atomi on sähkövaraukseton, ionin varaus on 1. b) Kaliumatomissa on 19 protonia ja 19 elektronia, kaliumionissa 19 protonia ja 18 elektronia. Sähköinen vetovoima protonien ja elektronien välillä on ionissa suurempi, joten ioni on pienempi. Kaliumatomi on siis suurempi. 16. Tarkastellaan klooriatomia ja kloridi-ionia. a) Miten niiden rakenteet eroavat toisistaan? b) Kumpi on suurempi? a) Klooriatomin 17 Cl elektronikonfiuraatio on [Ne]3s 2 3p 5 ja kloridi-ionin 17 Cl [Ne]3s 2 3p 6 [Ar] Kloridi-ionissa on yksi elektroni enemmän. Atomi on sähkövaraukseton, ionin varaus on 1. b) Klooriatomissa on 17 protonia ja 17 elektronia, kloridi-ionissa 17 protonia ja 18 elektronia. Sähköinen vetovoima protonien ja elektronien välillä on atomissa suurempi, joten atomi on pienempi. Kloridi-ioni on siis suurempi. 17. nko sulfidi-ioni S 2 suurempi kuin kloridi-ioni? Sulfidi-ionin 16 S 2 elektronikonfiuraatio on [Ne]3s 2 3p 6 [Ar] ja kloridi-ionin 17 Cl [Ne]3s 2 3p 6 [Ar] Sulfidi-ionissa on 16 protonia ja 18 elektronia, kloridi-ionissa on 17 protonia ja 18 elektronia. Sähköinen vetovoima on protonien ja elektronien välillä suuremmasta protonien lukumäärästä johtuen suurempi kloridi-ionissa, joten se on pienempi. Eli sulfidi-ioni on kloridi-ionia suurempi. Ionisaatioeneria 18. Mitä tarkoittaa atomin ensimmäinen ionisaatioeneria? Ionisaatioeneria on pienin eneria, joka tarvitaan irrottamaan uloin elektroni kaasumaisesta atomista. Esimerkiksi Na() Na () e IE kj/ 12

13 19. Minkä ryhmän alkuaineilla on alhaisin ensimmäinen ionisaatioeneria? Pienin ionisaatioeneria on 1. ryhmän alkuaineilla eli alkalimetalleilla. Niillä on vain yksi ulkoelektroni ja sen luovuttamalla ne pääsevät edeltävän jalokaasun elektronirakenteeseen. 20. Kummalla seuraavien parien alkuaineista on alhaisempi ensimmäinen ionisaatioeneria? a) M vai S b) F vai Li c) Ba vai M Li Na K Rb Cs Fr (223) 4 Be M Ca Sr Ba Ra Sc Y La Ac Ti Zr L 72 f A 104 Ku 23 V Nb Ta a 24 Cr Mo W Mn Tc (97) 75 Re Fe Ru s Co Rh Ir 28 Ni Pd Pt Cu A Au Zn Cd B Al Ga In Tl C Si Ge Sn Pb N P As Sb Bi F S Se Te 17 Cl Br I Po (209) 85 At (210) 2 e Ne Ar Kr Xe Rn (222) a) 12 M ja 16 S ovat samassa jaksossa. Ionisaatioeneria kasvaa jaksossa vasemmalta oikealle, joten 12 M:n ensimmäinen ionisaatioeneria on alhaisempi. b) 9 F ja 3 Li ovat samassa jaksossa. Ionisaatioeneria kasvaa jaksossa vasemmalta oikealle, joten 3 Li:n ensimmäinen ionisaatioeneria on alhaisempi. c) 56 Ba ja 12 M ovat samassa ryhmässä. Ionisaatioeneria kasvaa ryhmässä alhaalta ylöspäin, joten 56 Ba:n ensimmäinen ionisaatioeneria on alhaisempi. 21. Kumpi alkuaineista muodostaa positiivisen 1-arvoisen ionin helpommin? a) Na vai Cs b) Na vai Si c) Si vai Cl 13

14 a) 11 Na ja 55 Cs kuuluvat samaan pääryhmään. Ionisaatioeneria kasvaa ryhmässä alhaalta ylöspäin, joten Cs:n ionisaatioeneria on pienempi ja se luovuttaa helpommin yhden elektronin. b) 11 Na ja 14 Si kuuluvat samaan 3. jaksoon. Ionisaatioeneria kasvaa jaksossa vasemmalta oikealle, joten Na:n ionisaatioeneria on pienempi ja se luovuttaa helpommin yhden elektronin. c) 14 Si ja 17 Cl ja kuuluvat samaan 3. jaksoon. Ionisaatioeneria kasvaa jaksossa vasemmalta oikealle, joten Si:n ionisaatioeneria on pienempi ja se luovuttaa helpommin yhden elektronin. 22. Järjestä seuraavat alkuaineet kasvavan ionisaatioenerian mukaiseen järjestykseen: Te, Pb, Cl, S ja Sn Li Na K Rb Cs Fr (223) 4 Be M Ca Sr Ba Ra Sc Y La Ac Ti Zr L 72 f A 104 Ku 23 V Nb Ta a 24 Cr Mo W Mn Tc (97) 75 Re Fe Ru s Co Rh Ir 28 Ni Pd Pt Cu A Au Zn Cd B Al Ga In Tl C Si Ge Sn Pb N P As Sb Bi F S Se Te 17 Cl Br I Po (209) 85 At (210) 2 e Ne Ar Kr Xe Rn (222) Ionisaatioeneria kasvaa ryhmässä alhaalta ylöspäin ja jaksossa vasemmalta oikealle, joten kasvavan ionisaatioenerian mukainen järjestys on Pb Sn Te S Cl. 23. Natriumin ja manesiumin kaksi ensimmäistä ionisaatioeneriaa ovat: Alkuaine IE 1 kj/ IE 2 kj/ Na M a) Miksi natriumin IE 2 on paljon suurempi kuin IE 1? b) Miksi manesiumin kahden ensimmäisen ionisaatioenerian erotus on paljon pienempi kuin natriumin kahden ensimmäisen ionisaatioenerian erotus? 14

15 Katso Esimerkki 2 sivu 22. a) 11 Na: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 Na() Na () e IE kj/ Poistuva elektroni on uloin eli 3s 1 -elektroni. Koska se on ensimmäinen elektroni orbitaaleilla, joiden n 3, se poistuu helposti. Syntyvän Na -ionin elekktronikonfiuraatio on 1s 2 2s 2 2p 6, eli sama kuin jalokaasu neonin. Na () Na 2 () e IE kj/ IE 2 IE 1, koska nyt poistetaan elektroni hyvin pysyvältä elektronirakenteelta. (Kaikki orbitaalit, joiden n 2 ovat täynnä oktetti.) Syntyvän Na 2 -ionin elektronikonfiuraatio on 1s 2 2s 2 2p 5. b) 12 M: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 M() M () e IE kj/ Poistuva elektroni on uloin eli toinen 3s 2 -elektroneista. Syntyvän M -ionin elekktronikonfiuraatio on: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1. M () M 2 () e IE kj/ Syntyvän M 2 -ionin elektronikonfiuraatio on 1s 2 2s 2 2p 6. IE 1 ja IE 2 eivät eroa paljon toisistaan, koska toinen elektroni poistetaan samalta 3sorbitaalilta ja tuloksena on pysyvä elektronirakenne eli oktetti. 24. a) Minkä perustilaisen alkuaineen elektronikonfiuraatio on [Ar]4s 2 3d 10 4p 2? (1 p.) b) Kuinka monella alkuaineella on perustilassa elektronikonfiuraatio, jossa 1. kuori on täysi, mutta 3. kuorella ei ole yhtään elektronia? (1 p.) c) Anna f 4 -ionin koko elektronikonfiuraatio. (2 p.) d) Millaisia orbitaaleja pääkvanttiluvulla (pääeneriatasolla) n 2 voi esiintyä? (1 p.) e) Paulin kieltosääntö. (2 p.) f) Miksi ensimmäinen ionisaatioeneria on aina pienempi kuin toinen? (1 p.) (LuTK valintakoetehtävä 2009) a) Järjestysluku Z , joten alkuaine on ermanium, Ge. b) Alkuaineita on yhdeksän, neonista aroniin. c) 72 f:n elektronikonfiuraatio on 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 2. Uloimmat elektronit ovat 6s-, 4f- ja 5d-orbitaaleilla. yväksyttäviä f 4 -ionin elektronikonfiuraatioita ovat seuraavat: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 4f 14, jolloin 2 elektronia poistuu sekä 6s- että 5d-orbitaaleilta tai 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 12, jolloin kaksi elektronia poistuu sekä 5d- että 4f-orbitaaleilta. d) Pääkvanttiluvulla n 2 voi esiintyä s- ja p-orbitaaleja. e) Saman atomin jokaisella elektronilla on oma neljästä kvanttiluvusta muodostuva kuvaus. ( Jokaisella orbitaalilla voi olla korkeintaan kaksi elektronia, joilla on vastakkaissuuntaiset spinit.) f) Elektroni on helpompi irrottaa neutraalilta atomilta kuin kationilta. Positiivinen varaus sitoo elektronin tiukemmin, jolloin ionisaatioeneria kasvaa. 15

16 25. Alla olevassa taulukossa on esitetty viiden alkuaineen A E (huomaa, että kirjaimet eivät ole alkuainesymboleja) 1., 2., 3. ja 4. ionisaatioeneria: Alkuaine Ionisaatioeneria (kj/) Ensimmäinen Toinen Kolmas Neljäs A B C D E a) Mikä alkuaineista A E muodostaa ionisidoksellisen kloridin XCl? b) Mikä alkuaineista A E on maa-alkalimetalli? c) Mikä alkuaineista A E muodostaa kovalenttisen kloridin XCl 3? Vastaukset perusteltava. (LuTK valintakoetehtävä 2002) a auttaa, jos piirtää x-akselille IE:n järjestysluvun ja y-akselille IE:n arvon (kj/). INISAATIENERGIAT ionisaatioeneria kj/ Sarja1 Sarja2 Sarja3 Sarja4 Sarja monesko ionisaatioeneria Kuvaajassa: sarja1 on alkuaine A, sarja2 alkuaine B jne. Ionisaatioeneria: minimieneria, joka tarvitaan, kun atomista tai ionista poistetaan yksi elektroni kaasufaasissa. Elektronin poistaminen jalokaasun elektronirakenteesta vaatii paljon eneriaa, joten helpommin poistuvat elektronit ja niiden lukumäärä on havaittavissa kuvaajasta. a) Ionisidoksellinen XCl: Cl haloeeni jaksollisen järjestelmän oikeassa laidassa. Se muodostaa ionisidoksen jaksollisen järjestelmän vasemmassa laidassa olevan, heikosti elektroneatiivisen metallin kanssa. X:n täytyy olla alkalimetalli (kaava XCl) eli luovuttaa helposti 1 ulkoelektroni. Listassa C täyttää ehdon. 16

17 b) Maa-alkalimetalli luovuttaa helposti kaksi uloimman s-orbitaalin elektronia. Listassa B täyttää ehdon. c) Kovalenttinen XCl 3 : Kloori sitoutuu kovalenttisesti jaksollisen järjestelmän oikeassa laidassa olevien epämetallien kanssa. Nyt X jakaa kolme elektroniparia kolmen klooriatomin kanssa. Kuvaajasta voi päätellä, että A täyttää ehdon. Elektroniaffiniteetti 26. Vastaa oppikirjan taulukon avulla, kumpi muodostaa 1-arvoisen ionin helpommin. a) kloori vai jodi b) vety vai happi a) Kloori, koska sen elektroniaffiniteetti on neatiivisempi. b) appi, koska sen elektroniaffiniteetti on neatiivisempi. 27. Selitä elektronikonfiuraation avulla, miksi a) fluorin elektroniaffiniteetti on neatiivinen ja suuri, 328 kj/ b) neonin elektroniaffiniteetti on positiivinen c) litiumin elektroniaffiniteetti on neatiivinen, mutta sitä seuraavan alkuaineen berylliumin positiivinen. a) F: 9 1s2 2s 2 2p 5 Elektroniaffiniteetti on eneria, joka vapautuu tai sitoutuu, kun kaasumaiseen atomiin lisätään yksi elektroni. F() e F () EA 328 kj/ Syntyvän fluoridi-ionin elektronikonfiuraatio on: 1s 2 2s 2 2p 6 [Ne] eli oktetti, joten fluoriatomilla on voimakas halu ottaa vastaan yksi elektroni. b) 10 Ne atomin elektronikonfiuraatio on: 1s 2 2s 2 2p 6 eli oktetti, joten neonatomilla ei ole tarvetta ottaa vastaan elektronia. Elektronin liittäminen vaatii paljon eneriaa eli elektroniaffiniteetti on positiivinen. c) 3 Li: 1s 2 2s 1 ja 4 Be: 1s 2 2s 2 Litiumatomiin elektroni liittyy helposti vajaalle 2s-orbitaalille, mutta vaikeasti berylliumatomin korkeammalla enerialla olevaan 2p-orbitaaliin. Elektroneatiivisuus 28. Mikä alkuaineista on elektroneatiivisin? a) S, Cl, Se vai Br b) Li, Be, B vai Al c) Ga, Ge, As vai Si d) Na, M, K vai Ca a) S, Cl, Se, Br: Cl on elektroneatiivisin b) Li, Be, B, Al: B on elektroneatiivisin c) Ga, Ge, As, Si: As on elektroneatiivisin d) Na, M, K, Ca: M on elektroneatiivisin 17

18 29. Järjestä alkuaineet kasvavan elektroneatiivisuuden mukaan. a), F, S b) C, Al, Si c) Br, Sn, Te d) Be, C, Ca a) S F b) Al Si C c) Sn Te Br d) Ca Be C 30. Mikä seuraavista sidoksista on poolinen? a) B Cl b) Cl Cl c) P F d) Sb e) Br a) B Cl; elektroneatiivisuusero 2,0 3,0 1,0, joten sidos on poolinen b) Cl Cl; elektroneatiivisuusero 3,0 3,0 0,0, joten sidos on pooliton c) P F; elektroneatiivisuusero 2,1 4,0 1,9, joten sidos on poolinen d) Sb; elektroneatiivisuusero 1,9 1,9 0,0, joten sidos on pooliton e) Br; elektroneatiivisuusero 3,5 2,8 0,7, joten sidos on poolinen Poolisia sidoksia ovat a, c ja e. 31. Järjestä sidokset kasvavan poolisuuden mukaan. a) F, F, Be F b) C S, B F, N c) Cl, S Br, C P a) F; elektroneatiivisuusero 2,1 4,0 1,9 F; elektroneatiivisuusero 3,5 4,0 0,5 Be F; elektroneatiivisuusero 1,5 4,0 2,5 Kasvava poolisuus: F F Be F b) C S; elektroneatiivisuusero 2,5 2,5 0,0 B F; elektroneatiivisuusero 2,0 4,0 2,0 N ; elektroneatiivisuusero 3,0 3,5 0,5 Kasvava poolisuus: C S N B F c) Cl; elektroneatiivisuusero 3,5 3,0 0,5 S Br; elektroneatiivisuusero 2,5 2,8 0,3 C P; elektroneatiivisuusero 2,5 2,1 0,4 Kasvava poolisuus: S Br C P Cl Empiirinen kaava massatiedoista 32. Alkuaineanalyysin tuloksena saatiin, että 5,000 ramman suuruinen näyte sisälsi 1,278 hiiltä, 0,318 vetyä ja 3,404 rikkiä. Mikä on tutkitun yhdisteen empiirinen kaava? 18

19 Empiiriseen kaavaan tarvitaan alkuaineiden ainemäärien suhteet. m(c) 1,278 n(c) 0,10641 M(C) 12,01 m() 0,318 n() 0,31548 M() 1,008 m(s) 3,404 n(s) 0,10614 M(S) 32,07 Jaetaan kaikki ainemäärät pienimmällä eli n(s) 0,10614:llä, tällöin: n(c) 0, ,003 n(s) 0,10614 n() 0, ,972 n(s) 0,10614 n(s) 0, n(s) 0,10614 Suhteet pyöristyvät kokonaisluvuiksi 1:3:1 eli yhdisteen empiirinen kaava on C 3 S. 33. Makeutusaineena käytettävä natriumsyklamaatti sisältää 6,625 C, 1,112, 1,2876 N, 2,949 S, 4,412 ja 2,114 Na. Laske yhdisteen empiirinen kaava. Empiiriseen kaavaan tarvitaan alkuaineiden ainemäärien suhteet. m(c) 6,625 n(c) 0,55162 M(C) 12,01 m() 1,112 n() 1,10317 M() 1,008 m(n) 1,2876 n(n) 0, M(N) 14,01 m(s) 2,949 n(s) 0, M(S) 32,07 m() 4,412 n() 0,27575 M() 16,00 m(na) 2,114 n(na) 0, M(Na) 22,99 19

20 Jaetaan kaikki ainemäärät pienimmällä eli n(n):llä, tällöin: n(c) 0, ,002 n(n) 0, n() 1, ,00 n(n) 0, n(n) 0, n(n) 0, n(s) 0, ,001 n(n) 0, n() 0, ,000 n(n) 0, n(na) 0, ,001 n(n) 0, Suhteet pyöristyvät kokonaisluvuiksi 6:12:1:1:3:1, eli yhdisteen empiirinen kaava on C 6 12 NS 3 Na. 34. Chilipippurin tulisuuden aiheuttava yhdiste sisältää 70,78 C, 4,59 N, 8,91 ja 15,72. Mikä on yhdisteen empiirinen kaava? Empiiriseen kaavaan tarvitaan alkuaineiden ainemäärien suhteet. m(c) 70,78 n(c) 5,8934 M(C) 12,01 m(n) 4,59 n(n) 0,32762 M(N) 14,01 m() 8,91 n() 8,8393 M() 1,008 m() 15,72 n() 0,9825 M() 16,00 Jaetaan kaikki ainemäärät pienimmällä eli n(n):llä, tällöin: n(c) 5, ,989 n(n) 0,32762 n(n) 0, n(n) 0,32762 n() 8, ,980 n(n) 0,32762 n() 0,9825 2,999 n(n) 0,32762 Suhteet pyöristyvät kokonaisluvuiksi 18:1:27:3, eli yhdisteen empiirinen kaava on C N 3. 20

21 35. Yhdiste sisältää 4,38 M, 5,56 P ja 10,06. Mikä on yhdisteen empiirinen kaava? t Empiiriseen kaavaan tarvitaan alkuaineiden ainemäärien suhteet: m(m) 4,38 n(m) 0,18017 M(M) 24,31 m(p) 5,56 n(p) 0,17953 M(P) 30,97 m() 10,06 n() 0,62875 M() 16,00 Jaetaan kaikki ainemäärät pienimmällä eli n(p):llä, tällöin: n(m) 0, ,004 n(p) 0,17953 n(p) 0, n(p) 0,17953 n() 0, ,502 n(p) 0,17953 Luku 3,502 poikkeaa kokonaisluvusta enemmän kuin järkevän koevirheen verran, joten suhteet pyöristyvät kokonaisluvuiksi vasta, kun ne kerrotaan kahdella. Tällöin suhteet ovat 2:2:7, eli yhdisteen empiirinen kaava on M 2 P 2 7. Empiirinen kaava massaprosenttisesta koostumuksesta 36. Vaniljan aromiaine vanilliini sisältää 63,15 m-% C, 5,30 m-% ja 31,55 m-%. Mikä on vanilliinin empiirinen kaava? Tarkastellaan 100 yhdistettä, jotta prosenttilasku helpottuu: Alkuaine m-% m [] C 63,15 63,15 5,30 5,30 31,55 31,55 Empiiriseen kaavaan tarvitaan alkuaineiden ainemäärien suhteet: m(c) 63,15 n(c) 5,25812 M(C) 12,01 m() 5,30 n() 5,25794 M() 1,008 m() 31,55 n() 1,97188 M() 16,00 21

22 Jaetaan kaikki ainemäärät pienimmällä eli n():lla, tällöin: n(c) 5, ,667 n() 1,97188 n() 5, ,666 n() 1,97188 n() 1, n() 1,97188 iilen ja vedyn ainemäärät eivät ole kokonaislukuja eivätkä järkevien koevirheiden suuruisia, joten kerrotaan ainemäärät 2:lla, 3:lla, 4:llä, että löydetään lähes kokonaisluvut: n(c) 2,667; 5,334; 8,001; 10,668 n() n() 2,666; 5,332; 7,998; 10,664 n() n() 1; 2; 3; 4 n() Empiirinen kaava on C Mätänevien eläinten haju aiheutuu ekyylistä, jossa on 54,50 m-% C, 13,73 m-% ja 31,77 m-% N. Mikä on ekyylin empiirinen kaava? Tarkastellaan 100 yhdistettä, jotta prosenttilasku helpottuu: Alkuaine m-% m [] C 54,50 54,50 13,73 13,73 N 31,77 31,77 Empiiriseen kaavaan tarvitaan alkuaineiden ainemäärien suhteet: m(c) 54,50 n(c) 4,5379 M(C) 12,01 m() 13,73 n() 13,621 M() 1,008 m(n) 31,77 n(n) 2,2677 M(N) 14,01 22

23 Jaetaan kaikki ainemäärät pienimmällä eli n(n):llä, tällöin: n(c) 4,5379 2,001 n(n) 2,2677 n() 13,621 6,007 n(n) 2,2677 n(n) 2, n(n) 2,2677 Saadut suhdeluvut poikkeavat kokonaisluvuista vain koevirheiden verran, joten yhdisteen empiirinen kaava on C 2 6 N. 38. Eräs kipulääke sisältää 72,22 m-% C, 7,07 m-%, 4,68 m-% N ja 16,03 m-%. Laske kipulääkkeen empiirinen kaava. Tarkastellaan 100 yhdistettä, jotta prosenttilasku helpottuu: Alkuaine m-% m [] C 72,22 72,22 7,07 7,07 N 4,68 4,68 16,03 16,03 Empiiriseen kaavaan tarvitaan alkuaineiden ainemäärien suhteet: m(c) 72,22 n(c) 6,0133 M(C) 12,01 m() 7,07 n() 7,0139 M() 1,008 m(n) 4,68 n(n) 0,33405 M(N) 14,01 m() 16,03 n() 1,00188 M() 16,00 Jaetaan kaikki ainemäärät pienimmällä eli n(n):llä, tällöin: n(c) 6, ,001 n(n) 0,33405 n() 7, ,997 n(n) 0,33405 n(n) 0, n(n) 0,33405 n() 1, ,999 n(n) 0,33405 Saadut suhdeluvut poikkeavat kokonaisluvuista vain koevirheiden verran, joten yhdisteen empiirinen kaava on C N 3. 23

24 39. a) Eräs teollisuudessa liuottimena paljon käytetty aine sisältää 15,8 m-% hiiltä 84,2 m-% rikkiä. Mikä on yhdisteen empiirinen kaava? b) Eräät kasvit eivät siedä kloridi-ioneja, joten niiden lannoittamiseen käytetään kaliumkloridia kalliimpaa kaliumlannoitetta, joka sisältää 44,9 m-% kaliumia, 18,4 m-% rikkiä ja loput happea. Mikä on ioniyhdisteen empiirinen kaava? t a) Tarkastellaan 100 yhdistettä, jotta prosenttilasku helpottuu: Alkuaine m-% m [] C 15,8 15,8 S 84,2 84,2 Empiiriseen kaavaan tarvitaan alkuaineiden ainemäärien suhteet: m(c) 15,8 n(c) 1,3156 M(C) 12,01 m(s) 84,2 n(s) 2,6255 M(S) 32,07 Jaetaan kaikki ainemäärät pienimmällä eli n(c):llä, tällöin: n(c) 1, n(c) 1,3156 n(s) 2,6255 1, 996 n(c) 1,3156 Saadut suhdeluvut poikkeavat kokonaisluvuista vain koevirheiden verran, joten yhdisteen empiirinen kaava on CS 2. b) Tarkastellaan 100 yhdistettä, jotta prosenttilasku helpottuu: Alkuaine m-% m [] K 44,9 44,9 S 18,4 18,4 36,7 36,7 Ioniyhdisteen suhdekaavaan eli empiiriseen kaavaan tarvitaan alkuaineiden ainemäärien suhteet: m(k) 44,9 n(k) 1,1483 M(K) 39,10 m(s) 18,4 n(s) 0,5737 M(S) 32,07 m() 36,7 n() 2,2938 M() 16,00 24

25 Jaetaan kaikki ainemäärät pienimmällä eli n(s):llä, tällöin: n(k) 1,1483 2,001 n(s) 0,5737 n(s) 0, n(s) 0,5737 n() 2,2938 3,998 n(s) 0,5737 Saadut suhdeluvut poikkeavat kokonaisluvuista vain koevirheiden verran, joten ioniyhdisteen empiirinen kaava on K 2 S 4. Yhdisteen massaprosenttisen koostumuksen laskeminen 40. Rauta on maankuoren toiseksi yleisin metalli. Tärkeimmät teollisuuden käyttämät mineraalit ovat manetiitti, Fe 3 4, ja hematiitti, Fe 2 3. Kumman mineraalin rautapitoisuus on korkeampi? 3 55,85 Fe 3 4 : m-%(fe) 100 % 72,36... % 72,4 % (355, ,00) 2 55,85 Fe 2 3 : m-%(fe) 100 % 69,94... % 69,9 % (2 55,85 316,00) Manetiitin Fe 3 4 rautapitoisuus on suurempi. 41. Elektroniikkajätteen jälleenkäsittelyssä saatiin erotetuksi 15,0 kidevedellistä kultakloridia, AuCl Siitä voidaan valmistaa puhdasta kultaa elektrolyyttisesti sähkövirran avulla. Kuinka monta rammaa puhdasta kultaa siitä on mahdollista saada? t Tapa 1. Massaprosenttisen koostumuksen avulla: Kultapitoisuus on 196,97 m-%(au) 100 % 58, % 58,04 % (196,97 335,45 41, ,00) 58,04... m (Au) 15,0 8, , Tapa 2. Ainemäärän avulla: M(AuCl ) (196, ,45 4 1, ,00) / 339,352 / Kaavasta AuCl päätellään, että n(aucl ) n(au) m 15,0 n(aucl ) 0, n(au) M 339,352 m(au) n M 0, ,97 / 8,7064 8,71 25

26 42. Kuinka paljon kaliumlannoitteena käytettyä kaliumkloridia, KCl, on hehtaarille levitettävä, jotta viljelykasvin kaliumin tarve, 70 k/ha, tulisi tyydytetyksi? Laske ensin kaliumkloridin kaliumpitoisuus massaprosentteina. 39,10 m-%(k) 100 % 52,44... % (39,10 35,45) 52,44... x lannoitteen määrä: x 70k, josta x = 133,4...k 130 k Kloorisulfuroni (kaupallinen nimi Glean) on niin sanottu ramma-aine, jota käytetään kevätviljojen rikkakasvien torjuntaan. Gramma-aine nimitys johtuu siitä, että ainetta levitetään vain 4,0 hehtaarille. Kuinka monta massaprosenttia typpeä kloorisulfuronissa on? Kloorisulfuronin ekyylikaava on C N 5 S 4 Cl. 514,01 m-%(n) 100% 12 12,01121, ,0132,07 416,00 35,45 19,578...% 19,58% Polttoanalyysi 44. 1,000 :n suuruinen näyte erästä oraanista yhdistettä tuotti polttoanalyysissä 0,692 vettä ja 3,381 hiilidioksidia. a) Laske hiilen ja vedyn massa näytteessä. b) nko yhdisteessä muita alkuaineita? c) Montako massaprosenttia hiiltä näytteessä on? d) Laske yhdisteen empiirinen kaava. Massat: m(näyte) m(hiilivety) 1,000, m( 2 ) 0,692 ja m(c 2 ) 3,381 Lasketaan hiilen ja vedyn ainemäärät. Kaikki hiili palaa hiilidioksidiksi, joten n(c) n(c 2 ) ja kaikki vety palaa vedeksi, joten n() 2 n( 2 ) m(c 2) 3,381 n(c) n(c 2 ) 0,07682 M(C ) 12,01216,00 2 m(2) 2 0,692 n() 2 n( 2 ) 2 0,07682 M(2) (21,008 16,00) a) iilen ja vedyn massat näytteessä: m(c) n(c) M(C) 0, ,01 / 0,9226 0,923 m() n() M() 0, ,008 / 0, ,

27 b) m(muut alkuaineet) m(näyte) m(c) m() 1,000 0,9226 0, Yhdisteessä ei ole muita alkuaineita. m(c) 0,9226 c) m-%(c) 100% 100% 92,26% 92,3% m(näyte) 1,000 d) Lasketaan alkuaineiden ainemäärien suhde jakamalla pienimmällä ainemärällä eli n(c) 0, n():lla:. n() 0, Yhdisteen empiirinen kaava on C ,1153 puhdasta hiilivetyä tuotti polttoanalyysissä 0,3986 hiilidioksidia ja 0,0578 vettä. a) Laske hiilen ja vedyn massa näytteessä. b) Laske hiilivedyn empiirinen kaava. c) Mikä on hiilivedyn massaprosenttinen koostumus? Massat: m(hiilivety) 0,1153, m( 2 ) 0,0578 ja m(c 2 ) 0,3986 a) Lasketaan ensin hiilen ja vedyn ainemäärät: Näytteen kaikki hiili palaa hiilidioksidiksi, joten n(c) n(c 2 ), ja kaikki vety palaa vedeksi, joten n() 2 n( 2 ) m(c 2) 0,3986 n(c) n(c 2 ) 0, M(C ) (12,012 16,00) 2 m(2) 2 0,0578 n() 2 n( 2 ) 2 0, M(2) 2 1,008 16,00 iilen ja vedyn massat näytteessä ovat: m(c) n(c) M(C) 0, ,01 / 0, ,109 m() n() M() 0, ,008 / 0, ,00647 b) apen määrää ei tarvitse laskea, koska hiilivety sisältää vain hiiltä ja vetyä. Lasketaan alkuaineiden ainemäärien suhteet jakamalla kaikki pienimmällä ainemäärällä eli n():lla. Tällöin n(c) 0, ,4115 n() 0, n() 0, n() 0, iilen ainemäärä ei ole kokonaisluku eikä järkevien koevirheiden suuruinen, joten kerrotaan ainemäärät siten, että saadaan lähes kokonaisluvut: Kerrotaan 2:lla, 3:lla, 4:llä, 5:llä. 27

28 n(c) 1,411; 2,823; 4,235; 5,646; 7,058 n() n() 1; 2; 3; 4; 5 n() Taulukon perusteella empiirinen kaava on C 7 5. c) Tapa 1. m(c) 0,10877 m-%(c) 100% 100 % 94,3 % m(näyte) 0,1153 m() 0, m-%() 100 % 100 % 5,61% m(näyte) 0,1153 Tapa 2. iilivedyn massaprosenttinen koostumus voidaan laskea myös empiirisestä kaavasta C ,01 m-%(c) 100 % 94,3 % (7 12,015 1,008) 51,008 m-%() 100 % 5,66 % (7 12,015 1,008) 46. 1,000 tuntematonta yhdistettä, joka sisälsi hiiltä, vetyä ja rautaa analysoitiin polttamalla. Poltto tuotti rautametallia, 2,367 hiilidioksidia ja 0,4835 vettä. Mikä on yhdisteen empiirinen kaava? Fe v C x y 2 (ylimäärä) x C 2 y/2 2 v Fe Massat: m(näyte) 1,000, m( 2 ) 0,4835 ja m(c 2 ) 2,367 1) Lasketaan hiilen ja vedyn ainemäärät: Koska näytteen kaikki hiili palaa hiilidioksidiksi on n(c) n(c 2 ) ja kaikki vety palaa vedeksi on n() 2 n( 2 ) m(c 2) 2,367 n(c) n(c 2 ) 0, M(C ) (12,012 16,00) n() 2 n( 2 ) 2 m(2) 2 0, , M( ) (21,008 16,00) 2 2) Lasketaan hiilen ja vedyn massat näytteessä: m(c) n(c) M(C) 0, ,01 / 0,646 m() n() M() 0, ,008 / 0,054 Lasketaan raudan massa vähentämällä nämä näytteen massasta: m(fe) m(näyte) m(c) m() 1,000 0,646 0,054 0,300 Lasketaan raudan ainemäärä: m(fe) 0,300 n(fe) 0, M(Fe) 55,85 28

29 3) Lasketaan alkuaineiden ainemäärien suhde jakamalla pienimmällä ainemärällä eli n(fe):llä: n(c) 0, ,01 n(fe) 0,05372 n() 0, ,992 n(fe) 0,05372 n(fe) 0, n(fe) 0,05372 Yhdisteen empiirinen kaava on FeC E-vitamiini toimii antioksidanttina ja suojaa solurakenteita keuhkoissa. 0,497 näyte E- vitamiinia analysoitiin polttamalla. Polttoanalyysi tuotti 1,473 hiilidioksidia ja 0,520 vettä. Mikä on E-vitamiinin empiirinen kaava? Polttoanalyysi: E-vitamiini 2 (ylimäärä) C 2 2 Massat: m(näyte) 0,497, m( 2 ) 0,520 ja m(c 2 ) 1,473 1) Lasketaan hiilen ja vedyn ainemäärät. E-vitamiinin kaikki hiili palaa hiilidioksidiksi, joten n(c) n(c 2 ), ja kaikki vety palaa vedeksi, joten n() 2 n( 2 ) m(c 2) 1,473 n(c) n(c 2 ) 0, M(C ) 12,01216,00 n() 2 n( 2 ) 2 m(2) 2 0, , M( ) 2 1,008 16,00 2 2) Tarkistetaan onko näytteessä happea. Lasketaan hiilen ja vedyn massat E- vitamiininäytteessä: m(c) n(c) M(C) 0, ,01 / 0, ,402 m() n() M() 0,0557 1,008 / 0, ,058 m() m(näyte) m(c) m() 0,497 0,402 0,058 0,037 Näytteessä on 0,037 happea. Lasketaan hapen ainemäärä: m() 0,037 n() 0, M() 16,00 3) Lasketaan alkuaineiden ainemäärien suhteet jakamalla kaikki pienimmällä ainemäärällä: n(c) 14,474 n() n() 24,963 n() n() 1 n() 29

30 iilen ainemäärä ei ole kokonaisluku eikä järkevän koevirheen suuruinen, joten kerrotaan ainemäärät siten, että saadaan lähes kokonaisluvut. Kerrotaan 2:lla: n(c) 14,474; 28,948 n() n() 24,963; 49,926 n() n() 1; 2 n() E-vitamiinin empiirinen kaava on C Alkuaineanalyysin perusteella oraaninen yhdiste sisälsi hiiltä, vetyä, typpeä ja happea. Polttoanalyysissä 1,279 :n suuruinen näyte tätä yhdistettä tuotti 1,60 hiilidioksidia ja 0,77 vettä. Typpianalyysissä 1,625 :n näyte yhdistettä tuotti 0,216 typpeä. Mikä on yhdisteen empiirinen kaava? Massat: m(näyte 1) 1,279, m( 2 ) 0,77, m(c 2 ) 1,60 ja m(n) 0,216 1) Lasketaan hiilen ja vedyn ainemäärät. Koska näytteen kaikki hiili palaa hiilidioksidiksi on n(c) n(c 2 ) ja kaikki vety palaa vedeksi on n() 2 n( 2 ). m(c 2) 1,60 n(c) n(c 2 ) 0,03636 M(C ) 12,01216,00 n() 2 n( 2 ) 2 m(2) 2 0,77 2 0,08548 M( ) 2 1,008 16,00 2 2) Lasketaan hiilen ja vedyn massat näytteessä: m(c) n(c) M(C) 0, ,01 / 0,437 m() n() M() 0, ,008 / 0,086 Lasketaan typpianalyysistä typen m-% -osuus näytteessä 2: 0,216 m-%(n) 100 % 13,29 % 1,625 Näytteet 1 ja 2 ovat samaa ainetta, joten näytteessä 1 on typpeä myös 13,29 m-%, eli 13,29 m(n) 1,279 0, m 0,170 n(n) 0,01213 M 14,01 30

31 3) Lasketaan hapen massa ja ainemäärä näytteessä 1: m() m(näyte 1) m(c) m() m(n) 1,279 0,437 0,086 0,170 0,586 Lasketaan hapen ainemäärä: m() 0,586 n() 0, M() 16,00 4) Lasketaan alkuaineiden ainemäärien suhde jakamalla pienimmällä ainemärällä eli n(n):llä: n(c) 0, ,00 3 n(n) 0,01213 n() 0, ,05 7 n(n) 0,01213 n(n) 0, n(n) 0,01213 n() 0, ,02 3 n(n) 0,01213 Yhdisteen empiirinen kaava on C 3 7 N 3. Molekyylikaava empiirinen kaava moolimassa 49. Mikä ero on empiirisellä kaavalla ja ekyylikaavalla? Empiirinen kaava kertoo yhdisteessä olevien alkuaineiden ainemäärien suhteen (moolisuhteen) yksinkertaisimpia kokonaislukuja käyttäen. Se ei kerro alkuaineiden todellista lukumäärää yhdisteessä. Kun yhdisteen empiirisen kaavan lisäksi saadaan kokeellisesti määritettyä myös yhdisteen moolimassa, saadaan yhdisteelle ekyylikaava. Se kertoo alkuaineiden todelliset lukumäärät yhdisteessä. Esimerkiksi empiirinen kaava ja ekyylikaava Eteenin (M 28,0 /), sykloheksaanin (M 84,0 /) ja 1-penteenin (M 70,0 /) empiirinen kaava on C 2. a) Mikä on kunkin yhdisteen ekyylikaava? b) Mitä funktionaalisia ryhmiä tunnistat yhdisteistä nimen perusteella? c) Piirrä yhdisteiden viivakaavat. 31

32 a) Empiirinen kaava on C 2. Molekyylikaava on empiirinen kaava tai sen monikerta. M(C 2 ) M(C) 2 M() (12,01 2 1,008) / 14,026 / M(eteeni) n M(C 2 ) 28,0 / n 14,026 /, josta n 1,996 2 Eteenin ekyylikaava on (C 2 ) 2 C 2 4. M(sykloheksaani) n M(C 2 ), 84,0 / n 14,026 /, josta n 5,988 6 Sykloheksaanin ekyylikaava on (C 2 ) 6 C 6 12 M(1-penteeni) n M(C 2 ) 70,0 / n 14,026 /, josta n 4, penteenin ekyylikaava on (C 2 ) 5 C b) Funktionaaliset ryhmät: eteeni: pääte -eeni ilmoittaa hiili hiili-kaksoissidoksen sykloheksaani: pääte -aani ilmoittaa, että sykloheksaanissa ei ole funktionalista ryhmää 1-penteeni: pääte -eeni ilmoittaa hiili hiili-kaksoissidoksen c) viivakaavat: eteeni sykloheksaani 1-penteeni 51. Lysiini on yksi elämälle välttämätön aminohappo. Alkuaineanalyysin perusteella se sisältää 19,2 m-% N, 9,64 m-%, 49,3 m-% C ja 21,9 m-%. a) Mikä on lysiinin empiirinen kaava? b) Massaspektrin perusteella yksi lysiiniekyyli sisältää kaksi typpiatomia. Mikä on lysiinin ekyylikaava ja moolimassa? Tarkastellaan 100 yhdistettä, jotta prosenttilasku helpottuu: Alkuaine m-% m [] N 19,2 19,2 9,64 9,64 C 49,3 49,3 21,9 21,9 32

33 Lasketaan alkuaineiden ainemäärät: m(n) 19,2 n(n) 1,3704 M(N) 14,01 m() 9,64 n() 9,5635 M() 1, 008 m(c) 49,3 n(c) 4,1049 M(C) 12,01 m() 21,9 n() 1,36875 M() 16,00 Jaetaan kaikki ainemäärät pienimmällä eli n():lla: n(n) 1,3704 1, 001 n() 1,36875 n() 9,5635 6,987 n() 1,36875 n(c) 4,1049 2,999 n() 1,36875 n() 1, n() 1,36875 Ainemääräsuhteet ovat koevirhe huomioiden kokonaislukuja ja lysiinin empiirinen kaava on: N 7 C 3 tai C 3 7 N. (Eri kaavankirjoitusjärjestelmät eivät kuulu lukiokurssiin.) b) Massaspektrin perusteella yksi lysiiniekyyli sisältää kaksi typpiatomia eli empiirisen kaavan n 2 ja ekyylikaava (N 7 C 3 ) 2 eli N 2 14 C 6 2. Moolimassa: M(N 2 14 C 6 2 ) 2 M(N) 14 M() 6 M(C) 2 M() 2 14,01 / 14 1,008 / 6 12,01 / 2 16,00 / 146,192 / 52. Eräs sukupuolihormoni, sisältää 79,12 m-% hiiltä, 9,79 m-% vetyä ja loput happea. a) Laske hormonin empiirinen kaava. b) Laske hormonin ekyylikaava, kun jokaisessa hormoniekyylissä on massaspektrin perusteella kaksi happiatomia. a) Tarkastellaan 100 yhdistettä, jotta prosenttilasku helpottuu: Alkuaine m-% m [] C 79,12 79,12 9,79 9,79 11,09 11,09 33

34 Lasketaan alkuaineiden ainemäärät: m(c) 79,12 n(c) 6,5878 M(C) 12,01 m() 9,79 n() 9,7123 M() 1, 008 m() 11,09 n() 0,69313 M() 16,00 Jaetaan kaikki ainemäärät pienimmällä eli n():lla, tällöin n(c) 6,5878 9,504 n() 0,69313 n() 9, ,012 n() 0,69313 n() 0, n() 0,69313 Ainemääräsuhteet eivät ole kokonaislukuja eivätkä järkevien koevirheiden suuruisia, joten kerrotaan ainemäärät siten, että saadaan lähes kokonaisluvut: Kerrotaan 2:lla: n(c) 9,504; 19,008 n() n(c) 14,012; 28,024 n() n(c) 1; 2 n() ormonin empiirinen kaava on C b) Massaspektrin perusteella yksi hormoniekyyli sisältää kaksi happiatomia eli empiirinen kaava ekyylikaava C (Rakennekaava: viite Reaktio 1 s. 101, testosteroni.) 53. Eräs makea yhdiste sisältää 39,47 m-% C, 7,95 m-% ja 52,58 m-%. a) Mikä on yhdisteen empiirinen kaava? b) Yhdisteen moolimassaksi mitattiin 152,15 /. Mikä on yhdisteen ekyylikaava? c) Rakennemäärityksen perusteella yhdiste on suoraketjuinen ja jokaiseen hiiliatomiin on liittynyt -ryhmä. Piirrä yhdisteen rakennekaava ja viivakaava ja tunnista yhdisteryhmä, johon makea yhdiste kuuluu. Tarkastellaan 100 yhdistettä, jotta prosenttilasku helpottuu: Alkuaine m-% m [] C 39,47 39,47 7,95 7,95 52,58 52,58 34

35 Lasketaan alkuaineiden ainemäärät: m(c) 39,47 n(c) 3,2864 M(C) 12,01 m() 7,95 n() 7,8869 M() 1, 008 m() 52,58 n() 3,2863 M() 16,00 Jaetaan kaikki ainemäärät pienimmällä eli n():lla, tällöin n(c) 3,2864 1, 000 n() 3,2863 n() 7,8869 2,400 n() 3,2863 n() 3, n() 3,2863 Ainemääräsuhteet eivät ole kokonaislukuja eivätkä järkevien koevirheiden suuruisia, joten kerrotaan ainemäärät siten, että saadaan lähes kokonaisluvut: Kerrotaan 5:lla: n(c) 5,000; 5,000 n() n(c) 2,400; 12,000 n() n(c) 1; 5 n() Yhdisteen empiirinen kaava on C b) Yhdisteen moolimassa on 152,15 / M(yhdiste) n M(C ) n [5 M(C) 12 M() 5 M()] 152,15 / n [(5 12, , ,00) /] n 152,146 / n 1 Molekyylikaava empiirinen kaava C c) Rakennemäärityksen perusteella yhdiste on suoraketjuinen ja jokaiseen hiiliatomiin on liittynyt -ryhmä. Yhdisteen suorassa hiiliketjussa on viisi hiiliatomia, joihin jokaiseen on liittynyt -ryhmä eli yhdiste on 5-arvoinen alkoholi, jonka triviaalinimi on ksylitoli. ksylitoli 35

36 Yhdistelmiä 54. Tarkastellaan homeiden ja hiivojen kasvua estävää sorbiinihappoa, C Mitkä seuraavista väittämistä ovat totta? a) Molekyylin m(c) : m() : m() 3:4:1 b) Sillä on sama massaprosenttinen koostumus kuin vedessä kasvimyrkkynä käytettävällä akroleiinilla, C 3 4. c) Sillä on sama empiirinen kaava kuin matolääkkeenä käytettävällä aspidinolilla, C a) Massasuhdetta ei saada suoraan ekyylikaavasta, koska ekyylikaavan alaindeksit ilmoittavat ainemääräsuhteen n(c) : n() : n() (eikä massasuhdetta m(c) : m() : m()). Vastaus: Esitetty väite on väärä. Perustellaan väite laskemalla alkuaineiden massasuhteet sorbiinihapossa, C : Lasketaan alkuaineiden massat yhdessä moolissa sorbiinihappoa C : m(c) 6 12,01 / 1 72,06 m() 8 1,008 / 1 8,064 m() 2 16,00 / 1 32,00 m(c) 72,06 8,936 m() 8,084 m() 8,084 1 m() 8,084 m() 32,00 3,968 m() 8,084 Massasuhteet m(c) : m() : m() = 9 : 1 : 4. Vastaus: Esitetty väite on väärä. b) Molempien yhdisteiden empiirinen kaava on (C 3 4 ) n, akroleiinilla n 1 ja sorbiinihapolla n 2, joten emmilla on sama massa-%:nen koostumus. Vastaus: Esitetty väite on oikea. c) Molempien yhdisteiden empiirinen kaava on (C 3 4 ) n, sorbiinihapolla n 2 ja aspidinolilla n 4, joten emmilla on sama massa-%:nen koostumus. Vastaus: Esitetty väite on oikea. 55. Eräs alkoholi sisältää 64,81 m-% C, 13,60 m-% ja 21,59 m-%. a) Laske alkoholin empiirinen kaava. b) Alkoholin moolimassaksi saatiin 74,0 /. Mikä on alkoholin ekyylikaava? c) Piirrä jonkin tähän ekyylikaavaan sopivan alkoholin rakennekaava ja viivakaava. 36

Jaksollinen järjestelmä ja sidokset

Jaksollinen järjestelmä ja sidokset Booriryhmä Hiiliryhmä Typpiryhmä Happiryhmä Halogeenit Jalokaasut Jaksollinen järjestelmä ja sidokset 13 Jaksollinen järjestelmä on tärkeä kemian työkalu. Sen avulla saadaan tietoa alkuaineiden rakenteista

Lisätiedot

Alikuoret eli orbitaalit

Alikuoret eli orbitaalit Alkuaineiden jaksollinen järjestelmä Alkuaineen kemialliset ominaisuudet määräytyvät sen ulkokuoren elektronirakenteesta. Seuraus: Samanlaisen ulkokuorirakenteen omaavat alkuaineen ovat kemiallisesti sukulaisia

Lisätiedot

Käytetään nykyaikaista kvanttimekaanista atomimallia, Bohrin vetyatomi toimii samoin.

Käytetään nykyaikaista kvanttimekaanista atomimallia, Bohrin vetyatomi toimii samoin. 1.2 Elektronin energia Käytetään nykyaikaista kvanttimekaanista atomimallia, Bohrin vetyatomi toimii samoin. -elektronit voivat olla vain tietyillä energioilla (pääkvanttiluku n = 1, 2, 3,...) -mitä kauempana

Lisätiedot

KE2 Kemian mikromaailma

KE2 Kemian mikromaailma KE2 Kemian mikromaailma 1. huhtikuuta 2015/S.. Tässä kokeessa ei ole aprillipiloja. Vastaa viiteen tehtävään. Käytä tarvittaessa apuna taulukkokirjaa. Tehtävät arvostellaan asteikolla 0 6. Joissakin tehtävissä

Lisätiedot

JAKSOLLINEN JÄRJESTELMÄ

JAKSOLLINEN JÄRJESTELMÄ JASOLLINEN JÄRJESTELMÄ Oppitunnin tavoite: Oppitunnin tavoitteena on opettaa jaksollinen järjestelmä sekä sen historiaa alkuainepelin avulla. Tunnin tavoitteena on, että oppilaat oppivat tieteellisen tutkimuksen

Lisätiedot

REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 KERTAUSTA

REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 KERTAUSTA KERTAUSTA REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 Aineiden ominaisuudet voidaan selittää niiden rakenteen avulla. Aineen rakenteen ja ominaisuuksien väliset riippuvuudet selittyvät kemiallisten sidosten avulla. Vahvat

Lisätiedot

Lasku- ja huolimattomuusvirheet ½ p. Loppupisteiden puolia pisteitä ei korotettu ylöspäin, esim. 2 1/2 p = 2 p.

Lasku- ja huolimattomuusvirheet ½ p. Loppupisteiden puolia pisteitä ei korotettu ylöspäin, esim. 2 1/2 p = 2 p. Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta dia-valinta 014 Insinöörivalinnan kemian koe 8.5.014 MALLIRATKAISUT ja PISTEET Lasku- ja huolimattomuusvirheet ½ p. Loppupisteiden puolia pisteitä ei korotettu

Lisätiedot

Kertausta 1.kurssista. KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 Atomin rakenne ja jaksollinen järjestelmä. Hiilen isotoopit

Kertausta 1.kurssista. KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 Atomin rakenne ja jaksollinen järjestelmä. Hiilen isotoopit KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 Atomin rakenne ja jaksollinen järjestelmä Kertausta 1.kurssista Hiilen isotoopit 1 Isotoopeilla oli ytimessä sama määrä protoneja, mutta eri määrä neutroneja. Ne käyttäytyvät kemiallisissa

Lisätiedot

Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012

Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012 Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012 Aine koostuu atomeista Nimitys tulee sanasta atomos = jakamaton (400 eaa, Kreikka) Atomin kuvaamiseen käytetään atomimalleja Pallomalli

Lisätiedot

MUUTOKSET ELEKTRONI- RAKENTEESSA

MUUTOKSET ELEKTRONI- RAKENTEESSA MUUTOKSET ELEKTRONI- RAKENTEESSA KEMIAA KAIK- KIALLA, KE1 Ulkoelektronit ja oktettisääntö Alkuaineen korkeimmalla energiatasolla olevia elektroneja sanotaan ulkoelektroneiksi eli valenssielektroneiksi.

Lisätiedot

Määritelmä, metallisidos, metallihila:

Määritelmä, metallisidos, metallihila: ALKUAINEET KEMIAA KAIK- KIALLA, KE1 Metalleilla on tyypillisesti 1-3 valenssielektronia. Yksittäisten metalliatomien sitoutuessa toisiinsa jokaisen atomin valenssielektronit tulevat yhteiseen käyttöön

Lisätiedot

Luku 2: Atomisidokset ja ominaisuudet

Luku 2: Atomisidokset ja ominaisuudet Luku 2: Atomisidokset ja ominaisuudet Käsiteltävät aiheet: Mikä aikaansaa sidokset? Mitä eri sidostyyppejä on? Mitkä ominaisuudet määräytyvät sidosten kautta? Chapter 2-1 Atomirakenne Atomi elektroneja

Lisätiedot

Kaikenlaisia sidoksia yhdisteissä: ioni-, kovalenttiset ja metallisidokset Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka

Kaikenlaisia sidoksia yhdisteissä: ioni-, kovalenttiset ja metallisidokset Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kaikenlaisia sidoksia yhdisteissä: ioni-, kovalenttiset ja metallisidokset Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012 Kertausta IONIEN MUODOSTUMISESTA Jos atomi luovuttaa tai

Lisätiedot

YLEINEN KEMIA. Alkuaineiden esiintyminen maailmassa. Alkuaineet. Alkuaineet koostuvat atomeista. Atomin rakenne. Copyright Isto Jokinen

YLEINEN KEMIA. Alkuaineiden esiintyminen maailmassa. Alkuaineet. Alkuaineet koostuvat atomeista. Atomin rakenne. Copyright Isto Jokinen YLEINEN KEMIA Yleinen kemia käsittelee kemian perusasioita kuten aineen rakennetta, alkuaineiden jaksollista järjestelmää, kemian peruskäsitteitä ja kemiallisia reaktioita. Alkuaineet Kaikki ympärillämme

Lisätiedot

1. a) Selitä kemian käsitteet lyhyesti muutamalla sanalla ja/tai piirrä kuva ja/tai kirjoita kaava/symboli.

1. a) Selitä kemian käsitteet lyhyesti muutamalla sanalla ja/tai piirrä kuva ja/tai kirjoita kaava/symboli. Kemian kurssikoe, Ke1 Kemiaa kaikkialla RATKAISUT Maanantai 14.11.2016 VASTAA TEHTÄVÄÄN 1 JA KOLMEEN TEHTÄVÄÄN TEHTÄVISTÄ 2 6! Tee marinaalit joka sivulle. Sievin lukio 1. a) Selitä kemian käsitteet lyhyesti

Lisätiedot

Kertaus. Tehtävä: Kumpi reagoi kiivaammin kaliumin kanssa, fluori vai kloori? Perustele.

Kertaus. Tehtävä: Kumpi reagoi kiivaammin kaliumin kanssa, fluori vai kloori? Perustele. Kertaus 1. Atomin elektronirakenteet ja jaksollinen järjestelmä kvanttimekaaninen atomimalli, atomiorbitaalit virittyminen, ionisoituminen, liekkikokeet jaksollisen järjestelmän rakentuminen alkuaineiden

Lisätiedot

Kaikki ympärillämme oleva aine koostuu alkuaineista.

Kaikki ympärillämme oleva aine koostuu alkuaineista. YLEINEN KEMIA Yleinen kemia käsittelee kemian perusasioita kuten aineen rakennetta, alkuaineiden jaksollista järjestelmää, kemian peruskäsitteitä ja kemiallisia reaktioita. Alkuaineet Kaikki ympärillämme

Lisätiedot

9. JAKSOLLINEN JÄRJESTELMÄ

9. JAKSOLLINEN JÄRJESTELMÄ 9. JAKSOLLINEN JÄRJESTELMÄ Jo vuonna 1869 venäläinen kemisti Dmitri Mendeleev muotoili ajatuksen alkuaineiden jaksollisesta laista: Jos alkuaineet laitetaan järjestykseen atomiluvun mukaan, alkuaineet,

Lisätiedot

Kovalenttinen sidos ja molekyyliyhdisteiden ominaisuuksia

Kovalenttinen sidos ja molekyyliyhdisteiden ominaisuuksia Kovalenttinen sidos ja molekyyliyhdisteiden ominaisuuksia 16. helmikuuta 2014/S.. Mikä on kovalenttinen sidos? Kun atomit jakavat ulkoelektronejaan, syntyy kovalenttinen sidos. Kovalenttinen sidos on siis

Lisätiedot

(Huom! Oikeita vastauksia voi olla useita ja oikeasta vastauksesta saa yhden pisteen)

(Huom! Oikeita vastauksia voi olla useita ja oikeasta vastauksesta saa yhden pisteen) KE2-kurssi: Kemian mikromaalima Osio 1 (Huom! Oikeita vastauksia voi olla useita ja oikeasta vastauksesta saa yhden pisteen) Monivalintatehtäviä 1. Etsi seuraavasta aineryhmästä: ioniyhdiste molekyyliyhdiste

Lisätiedot

Jaksollinen järjestelmä

Jaksollinen järjestelmä Jaksollinen järjestelmä (a) Mikä on hiilen järjestysluku? (b) Mikä alkuaine kuuluu 15:een ryhmään ja toiseen jaksoon? (c) Montako protonia on berylliumilla? (d) Montako elektronia on hapella? (e) Montako

Lisätiedot

2. Maitohapon CH3 CH(OH) COOH molekyylissä

2. Maitohapon CH3 CH(OH) COOH molekyylissä 1. Yhdiste sisältää 37,51 massaprosenttia hiiltä, 58,30 massaprosenttia happea ja loput vetyä. Yhdisteen empiirinen kaava on a) C 3 4 4 b) C 4 5 5 c) C 5 7 6 d) C 6 8 7. 2. Maitohapon C3 C() C molekyylissä

Lisätiedot

KE2 Kemian mikromaailma

KE2 Kemian mikromaailma KE2 Kemian mikromaailma 30. maaliskuuta 2017/S.H. Vastaa viiteen tehtävään. Käytä tarvittaessa apuna taulukkokirjaa. Kopioi vastauspaperisi ensimmäisen sivun ylälaitaan seuraava taulukko. Kokeen pisteet

Lisätiedot

Tehtävä 2. Selvitä, ovatko seuraavat kovalenttiset sidokset poolisia vai poolittomia. Jos sidos on poolinen, merkitse osittaisvaraukset näkyviin.

Tehtävä 2. Selvitä, ovatko seuraavat kovalenttiset sidokset poolisia vai poolittomia. Jos sidos on poolinen, merkitse osittaisvaraukset näkyviin. KERTAUSKOE, KE1, SYKSY 2013, VIE Tehtävä 1. Kirjoita kemiallisia kaavoja ja olomuodon symboleja käyttäen seuraavat olomuodon muutokset a) etanolin CH 3 CH 2 OH höyrystyminen b) salmiakin NH 4 Cl sublimoituminen

Lisätiedot

KE1 KERTAUSTA SIDOKSISTA VASTAUKSET 2013. a) K ja Cl IONISIDOS, KOSKA KALIUM ON METALLI JA KLOORI EPÄMETALLI.

KE1 KERTAUSTA SIDOKSISTA VASTAUKSET 2013. a) K ja Cl IONISIDOS, KOSKA KALIUM ON METALLI JA KLOORI EPÄMETALLI. KE1 KERTAUSTA SIDOKSISTA VASTAUKSET 2013 Atomien väliset VAVAT sidokset: Molekyylien väliset EIKOT sidokset: 1. IOISIDOS 1. DISPERSIOVOIMAT 2. KOVALETTIE SIDOS 2. DIPOLI-DIPOLISIDOS 3. METALLISIDOS 3.

Lisätiedot

Ionisidos syntyy, kun elektronegatiivisuusero on tarpeeksi suuri (yli 1,7). Yleensä epämetallin (suuri el.neg.) ja metallin (pieni el.neg.) välille.

Ionisidos syntyy, kun elektronegatiivisuusero on tarpeeksi suuri (yli 1,7). Yleensä epämetallin (suuri el.neg.) ja metallin (pieni el.neg.) välille. 2.1 Vahvat sidokset 1. Ionisidokset 2. 3. Kovalenttiset sidokset Metallisidokset Ionisidos syntyy, kun elektronegatiivisuusero on tarpeeksi suuri (yli 1,7). Yleensä epämetallin (suuri el.neg.) ja metallin

Lisätiedot

Sukunimi: Etunimi: Henkilötunnus:

Sukunimi: Etunimi: Henkilötunnus: K1. Onko väittämä oikein vai väärin. Oikeasta väittämästä saa 0,5 pistettä. Vastaamatta jättämisestä tai väärästä vastauksesta ei vähennetä pisteitä. (yhteensä 10 p) Oikein Väärin 1. Kaikki metallit johtavat

Lisätiedot

Ionisidos ja ionihila:

Ionisidos ja ionihila: YHDISTEET KEMIAA KAIK- KIALLA, KE1 Ionisidos ja ionihila: Ionisidos syntyy kun metalli (pienempi elek.neg.) luovuttaa ulkoelektronin tai elektroneja epämetallille (elektronegatiivisempi). Ionisidos on

Lisätiedot

Helsingin, Jyväskylän ja Oulun yliopistojen kemian valintakoe Keskiviikkona 11.6. 2014 klo 10-13

Helsingin, Jyväskylän ja Oulun yliopistojen kemian valintakoe Keskiviikkona 11.6. 2014 klo 10-13 1 Helsingin, Jyväskylän ja Oulun yliopistojen kemian valintakoe Keskiviikkona 11.6. 2014 klo 10-13 Yleiset ohjeet 1. Tarkasta, että tehtäväpaperinipussa ovat kaikki sivut 1-11 2. Kirjoita nimesi ja syntymäaikasi

Lisätiedot

Kemia 3 op. Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut. Kurssin sisältö

Kemia 3 op. Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut. Kurssin sisältö Kemia 3 op Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut Kurssin sisältö 1. Peruskäsitteet ja atomin rakenne 2. Jaksollinen järjestelmä,oktettisääntö 3. Yhdisteiden nimeäminen 4. Sidostyypit 5. Kemiallinen

Lisätiedot

KE2 KURSSIKOE 4/2014 Kastellin lukio

KE2 KURSSIKOE 4/2014 Kastellin lukio KE2 KURSSIKE 4/2014 Kastellin lukio Valitse kuusi (6) tehtävää. Piirrä pisteytystaulukko ja merkitse siihen rastilla vastaamatta jättämäsi tehtävät. 1. Eräiden alkuaineiden elektronirakenteet ovat seuraavat:

Lisätiedot

d) Klooria valmistetaan hapettamalla vetykloridia kaliumpermanganaatilla. (Syntyy Mn 2+ -ioneja)

d) Klooria valmistetaan hapettamalla vetykloridia kaliumpermanganaatilla. (Syntyy Mn 2+ -ioneja) Helsingin yliopiston kemian valintakoe: Mallivastaukset. Maanantaina 29.5.2017 klo 14-17 1 Avogadron vakio NA = 6,022 10 23 mol -1 Yleinen kaasuvakio R = 8,314 J mol -1 K -1 = 0,08314 bar dm 3 mol -1 K

Lisätiedot

vi) Oheinen käyrä kuvaa reaktiosysteemin energian muutosta reaktion (1) etenemisen funktiona.

vi) Oheinen käyrä kuvaa reaktiosysteemin energian muutosta reaktion (1) etenemisen funktiona. 3 Tehtävä 1. (8 p) Seuraavissa valintatehtävissä on esitetty väittämiä, jotka ovat joko oikein tai väärin. Merkitse paikkansapitävät väittämät rastilla ruutuun. Kukin kohta voi sisältää yhden tai useamman

Lisätiedot

KE4, KPL. 3 muistiinpanot. Keuruun yläkoulu, Joonas Soininen

KE4, KPL. 3 muistiinpanot. Keuruun yläkoulu, Joonas Soininen KE4, KPL. 3 muistiinpanot Keuruun yläkoulu, Joonas Soininen KPL 3: Ainemäärä 1. Pohtikaa, miksi ruokaohjeissa esim. kananmunien ja sipulien määrät on ilmoitettu kappalemäärinä, mutta makaronit on ilmoitettu

Lisätiedot

AMMATTIKORKEAKOULUJEN TEKNIIKAN JA LIIKENTEEN VALINTAKOE

AMMATTIKORKEAKOULUJEN TEKNIIKAN JA LIIKENTEEN VALINTAKOE TEHTÄVÄOSA 4..005 AMMATTKORKEAKOULUJEN TEKNKAN JA LKENTEEN VALNTAKOE YLESOHJETA Tehtävien suoritusaika on h 45 min. Osio (Tekstin ymmärtäminen) Osiossa on valintatehtävää. Tämän osion maksimipistemäärä

Lisätiedot

Kemia 1. Mooli 1, Ihmisen ja elinympäristön kemia, Otava (2009) MAOL taulukot, Otava

Kemia 1. Mooli 1, Ihmisen ja elinympäristön kemia, Otava (2009) MAOL taulukot, Otava Kemia 1 Mooli 1, Ihmisen ja elinympäristön kemia, Otava (2009) MAOL taulukot, Otava 1 Kemia Kaikille yksi pakollinen kurssi (KE1). Neljä valtakunnallista syventävää kurssia (KE2 KE5). Yksi soveltava yo

Lisätiedot

Kuva 1: Yhdisteet A-F viivakaavoin, tehtävän kannalta on relevanttia lisätä näkyviin vedyt ja hiilet. Piiroteknisistä syistä tätä ei ole tehty

Kuva 1: Yhdisteet A-F viivakaavoin, tehtävän kannalta on relevanttia lisätä näkyviin vedyt ja hiilet. Piiroteknisistä syistä tätä ei ole tehty 1. Valitse luettelosta kaksi yhdistettä, joille pätee (a) yhdisteiden molekyylikaava on C 6 10 - A, E (b) yhdisteissä on viisi C 2 -yksikköä - D, F (c) yhdisteet ovat tyydyttyneitä ja syklisiä - D, F (d)

Lisätiedot

Kemian opiskelun avuksi

Kemian opiskelun avuksi Kemian opiskelun avuksi Ilona Kuukka Mukana: Petri Järvinen Matti Koski Euroopan Unionin Kotouttamisrahasto osallistuu hankkeen rahoittamiseen. AINE JA ENERGIA Aine aine, nominatiivi ainetta, partitiivi

Lisätiedot

1-12 R1-R3. 21, 22 T4 Tutkielman palautus kurssin lopussa (Työ 2 ja Työ 3), (R4-R6) Sopii myös itsenäiseen opiskeluun Työ 4 R7 - R8

1-12 R1-R3. 21, 22 T4 Tutkielman palautus kurssin lopussa (Työ 2 ja Työ 3), (R4-R6) Sopii myös itsenäiseen opiskeluun Työ 4 R7 - R8 I Aineet ympärillämme 1 Kemia on 1x75 min tai 1-12 R1-R3 Kemia 1 kurssiin tutustumisen voi aloittaa Pohditehtävällä, jonka jälkeen opiskelijat tekevät ryhmissä yhden tehtävistä R1-R3 (tietokoneet). Oheismateriaali:

Lisätiedot

KEMIA HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEET

KEMIA HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEET BILÄÄKETIETEEN enkilötunnus: - KULUTUSJELMA Sukunimi: 20.5.2015 Etunimet: Nimikirjoitus: KEMIA Kuulustelu klo 9.00-13.00 YVÄN VASTAUKSEN PIIRTEET Tehtävämonisteen tehtäviin vastataan erilliselle vastausmonisteelle.

Lisätiedot

CHEM-A1200 Kemiallinen rakenne ja sitoutuminen

CHEM-A1200 Kemiallinen rakenne ja sitoutuminen CHEM-A1200 Kemiallinen rakenne ja sitoutuminen Orgaaninen reaktio Opettava tutkija Pekka M Joensuu Orgaaniset reaktiot Syyt Pelkkä törmäys ei riitä Varaukset (myös osittaisvaraukset) houkuttelevat molekyylejä

Lisätiedot

17VV VV Veden lämpötila 14,2 12,7 14,2 13,9 C Esikäsittely, suodatus (0,45 µm) ok ok ok ok L. ph 7,1 6,9 7,1 7,1 RA2000¹ L

17VV VV Veden lämpötila 14,2 12,7 14,2 13,9 C Esikäsittely, suodatus (0,45 µm) ok ok ok ok L. ph 7,1 6,9 7,1 7,1 RA2000¹ L 1/5 Boliden Kevitsa Mining Oy Kevitsantie 730 99670 PETKULA Tutkimuksen nimi: Kevitsan vesistötarkkailu 2017, elokuu Näytteenottopvm: 22.8.2017 Näyte saapui: 23.8.2017 Näytteenottaja: Eerikki Tervo Analysointi

Lisätiedot

Lämpö- eli termokemiaa

Lämpö- eli termokemiaa Lämpö- eli termokemiaa Endoterminen reaktio sitoo ympäristöstä lämpöenergiaa. Eksoterminen reaktio vapauttaa lämpöenergiaa ympäristöön. Entalpia H kuvaa systeemin sisäenergiaa vakiopaineessa. Entalpiamuutos

Lisätiedot

CHEM-C2210 Alkuainekemia ja epäorgaanisten materiaalien synteesi ja karakterisointi (5 op), kevät 2017

CHEM-C2210 Alkuainekemia ja epäorgaanisten materiaalien synteesi ja karakterisointi (5 op), kevät 2017 CHEM-C2210 Alkuainekemia ja epäorgaanisten materiaalien synteesi ja karakterisointi (5 op), kevät 2017 Tenttikysymysten aihealueita eli esimerkkejä mistä aihealueista ja minkä tyyppisiä tehtäviä kokeessa

Lisätiedot

Seoksen pitoisuuslaskuja

Seoksen pitoisuuslaskuja Seoksen pitoisuuslaskuja KEMIAA KAIKKIALLA, KE1 Analyyttinen kemia tutkii aineiden määriä ja pitoisuuksia näytteissä. Pitoisuudet voidaan ilmoittaa: - massa- tai tilavuusprosentteina - promilleina tai

Lisätiedot

Jaksollinen järjestelmä

Jaksollinen järjestelmä Mistä kaikki alkoi? Jaksollinen järjestelmä 1800-luvun alkupuoli: Alkuaineita yritettiin 1800-luvulla järjestää atomipainon mukaan monella eri tavalla. Vuonna 1826 Saksalainen Johann Wolfgang Döbereiner

Lisätiedot

Lasku- ja huolimattomuusvirheet ½ p. Loppupisteiden puolia pisteitä ei korotettu ylöspäin, esim. 2½ p. = 2 p.

Lasku- ja huolimattomuusvirheet ½ p. Loppupisteiden puolia pisteitä ei korotettu ylöspäin, esim. 2½ p. = 2 p. Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta dia-valinta 2015 Insinöörivalinnan kemian koe 27.5.2015 MALLIRATKAISUT JA PISTEET Lasku- ja huolimattomuusvirheet ½ p. Loppupisteiden puolia pisteitä ei

Lisätiedot

SIDOKSET. Palautetaan mieleen millaisia sidoksia kemia tuntee ja miten ne luokitellaan: Heikot sidokset ovat rakenneosasten välisiä sidoksia.

SIDOKSET. Palautetaan mieleen millaisia sidoksia kemia tuntee ja miten ne luokitellaan: Heikot sidokset ovat rakenneosasten välisiä sidoksia. SIDOKSET IHMISEN JA ELINYMPÄ- RISTÖN KEMIA, KE2 Palautetaan mieleen millaisia sidoksia kemia tuntee ja miten ne luokitellaan: Vahvat sidokset ovat rakenneosasten sisäisiä sidoksia. Heikot sidokset ovat

Lisätiedot

1. ELEKTRONIEN ENERGIA

1. ELEKTRONIEN ENERGIA 1. ELEKTRONIEN ENERGIA Pääkvanttiluku Bohrin atomimallin mukaan elektronit asettuvat atomissa energiatasoille n=1,2,3,4,... (ns. päätasot) Tason järjestyslukua kutsutaan pääkvanttiluvuksi n. Mitä kauempana

Lisätiedot

Kvanttimekaaninen atomimalli

Kvanttimekaaninen atomimalli Kvanttimekaaninen atomimalli Kvanttimekaaninen atomimalli Rakenne: Pääkuori Alakuori Orbitaalit Elektronit sijaitsevat ydintä ympäröivässä energiapilvessä tietyillä energiatiloilla (pääkuoret). Elektronien

Lisätiedot

Arto Liljeblad Susanna Pehkonen Tuula Sorjonen Kirsi-Maria Vakkilainen Sini Virtanen

Arto Liljeblad Susanna Pehkonen Tuula Sorjonen Kirsi-Maria Vakkilainen Sini Virtanen YO Kemia Arto Liljeblad Susanna Pehkonen Tuula Sorjonen Kirsi-Maria Vakkilainen Sini Virtanen Sanoma Pro Oy Helsinki Sisällysluettelo Kirjan käyttäjälle... 4 Osa 1 Kemian ylioppilaskoe... 5 Osa 2 Jakso

Lisätiedot

Taulukko Käyttötarkoitus Huomioita, miksi? Kreikkalaisten numeeriset etuliitteet

Taulukko Käyttötarkoitus Huomioita, miksi? Kreikkalaisten numeeriset etuliitteet Päivitetty 8.12.2014 MAOLtaulukot (versio 2001/2013) Taulukko Käyttötarkoitus Huomioita, miksi? Kreikkalaisten numeeriset etuliitteet esim. ilmoittamaan atomien lukumäärää molekyylissä (hiilimonoksidi

Lisätiedot

Fysiikan ja kemian pedagogiset perusteet Kari Sormunen Syksy 2014

Fysiikan ja kemian pedagogiset perusteet Kari Sormunen Syksy 2014 Fysiikan ja kemian pedagogiset perusteet Kari Sormunen Syksy 2014 Aine koostuu atomeista Nimitys tulee sanasta atomos = jakamaton (400 eaa, Kreikka) Atomin kuvaamiseen käytetään atomimalleja Pallomalli

Lisätiedot

Reaktioyhtälö. Sähköisen oppimisen edelläkävijä www.e-oppi.fi. Empiirinen kaava, molekyylikaava, rakennekaava, viivakaava

Reaktioyhtälö. Sähköisen oppimisen edelläkävijä www.e-oppi.fi. Empiirinen kaava, molekyylikaava, rakennekaava, viivakaava Reaktioyhtälö Sähköisen oppimisen edelläkävijä www.e-oppi.fi Empiirinen kaava, molekyylikaava, rakennekaava, viivakaava Empiirinen kaava (suhdekaava) ilmoittaa, missä suhteessa yhdiste sisältää eri alkuaineiden

Lisätiedot

KEMIA. Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista.

KEMIA. Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista. KEMIA Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista. Kemian työturvallisuudesta -Kemian tunneilla tutustutaan aineiden ominaisuuksiin Jotkin aineet syttyvät palamaan reagoidessaan

Lisätiedot

Syntymäaika: 2. Kirjoita nimesi ja syntymäaikasi kaikkiin sivuille 1 ja 3-11 merkittyihin kohtiin.

Syntymäaika: 2. Kirjoita nimesi ja syntymäaikasi kaikkiin sivuille 1 ja 3-11 merkittyihin kohtiin. 1 Helsingin, Jyväskylän ja Oulun yliopistojen kemian valintakoe Keskiviikkona 15.6. 2011 klo 9-12 Nimi: Yleiset ohjeet 1. Tarkista, että tehtäväpaperinipussa ovat kaikki sivut 1-12. 2. Kirjoita nimesi

Lisätiedot

ORGAANINEN KEMIA. = kemian osa-alue, joka tutkii hiilen yhdisteitä KPL 1. HIILI JA RAAKAÖLJY

ORGAANINEN KEMIA. = kemian osa-alue, joka tutkii hiilen yhdisteitä KPL 1. HIILI JA RAAKAÖLJY ORGAANINEN KEMIA = kemian osa-alue, joka tutkii hiilen yhdisteitä KPL 1. HIILI JA RAAKAÖLJY Yleistä hiilestä: - Kaikissa elollisen luonnon yhdisteissä on hiiltä - Hiilen määrä voidaan osoittaa väkevällä

Lisätiedot

Jos kahdella aineella on eri sidosrakenne, mutta sama molekyylikaava, kutsutaan niitä isomeereiksi.

Jos kahdella aineella on eri sidosrakenne, mutta sama molekyylikaava, kutsutaan niitä isomeereiksi. 4.1 Isomeria Jos kahdella aineella on eri sidosrakenne, mutta sama molekyylikaava, kutsutaan niitä isomeereiksi. Eri isomeereillä on siis aina sama moolimassa, mutta usein erilaiset kemialliset ominaisuudet.

Lisätiedot

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta dia-valinta Insinöörivalinnan kemian koe MALLIRATKAISUT

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta dia-valinta Insinöörivalinnan kemian koe MALLIRATKAISUT Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta dia-valinta 2015 Insinöörivalinnan kemian koe 27.5.2015 MALLIRATKAISUT 1 a) Vaihtoehto B on oikein. Elektronit sijoittuvat atomiorbitaaleille kasvavan

Lisätiedot

Kiteinen aine. Kide on suuresta atomijoukosta muodostunut säännöllinen ja stabiili, atomiseen skaalaan nähden erittäin suuri, rakenne.

Kiteinen aine. Kide on suuresta atomijoukosta muodostunut säännöllinen ja stabiili, atomiseen skaalaan nähden erittäin suuri, rakenne. Kiteinen aine Kide on suuresta atomijoukosta muodostunut säännöllinen ja stabiili, atomiseen skaalaan nähden erittäin suuri, rakenne. Kiteinen aine on hyvä erottaa kiinteästä aineesta, johon kuuluu myös

Lisätiedot

elektroni = -varautunut tosi pieni hiukkanen nukleoni = protoni/neutroni

elektroni = -varautunut tosi pieni hiukkanen nukleoni = protoni/neutroni 3.1 Atomin rakenneosat Kaikki aine matter koostuu alkuaineista elements. Jokaisella alkuaineella on omanlaisensa atomi. Mitä osia ja hiukkasia parts and particles atomissa on? pieni ydin, jossa protoneja

Lisätiedot

Näiden aihekokonaisuuksien opetussuunnitelmat ovat luvussa 8.

Näiden aihekokonaisuuksien opetussuunnitelmat ovat luvussa 8. 9. 11. b Oppiaineen opetussuunnitelmaan on merkitty oppiaineen opiskelun yhteydessä toteutuva aihekokonaisuuksien ( = AK) käsittely seuraavin lyhentein: AK 1 = Ihmisenä kasvaminen AK 2 = Kulttuuri-identiteetti

Lisätiedot

Vesi. Pintajännityksen Veden suuremman tiheyden nesteenä kuin kiinteänä aineena Korkean kiehumispisteen

Vesi. Pintajännityksen Veden suuremman tiheyden nesteenä kuin kiinteänä aineena Korkean kiehumispisteen Vesi Hyvin poolisten vesimolekyylien välille muodostuu vetysidoksia, jotka ovat vahvimpia molekyylien välille syntyviä sidoksia. Vetysidos on sähköistä vetovoimaa, ei kovalenttinen sidos. Vesi Vetysidos

Lisätiedot

Kemia 1. Mooli 1, Ihmisen ja elinympäristön kemia, Otava (2009) MAOL-taulukot, Otava

Kemia 1. Mooli 1, Ihmisen ja elinympäristön kemia, Otava (2009) MAOL-taulukot, Otava Kemia 1 Mooli 1, Ihmisen ja elinympäristön kemia, Otava (2009) MAOL-taulukot, Otava 1 Kemia Kaikille yksi pakollinen kurssi (KE1). Neljä valtakunnallista syventävää kurssia (KE2-KE5). Yksi soveltava yo-kokeeseen

Lisätiedot

Orgaanisten yhdisteiden rakenne ja ominaisuudet

Orgaanisten yhdisteiden rakenne ja ominaisuudet Orgaanisten yhdisteiden rakenne ja ominaisuudet 1 2 KOVALENTTISET SIDOKSET ORGAANISISSA YHDISTEISSÄ 3 4 5 6 7 Orgaanisissa molekyyleissä hiiliatomit muodostavat aina neljä kovalenttista sidosta Hiiliketju

Lisätiedot

HEIKOT SIDOKSET. Heikot sidokset ovat rakenneosasten välisiä sidoksia.

HEIKOT SIDOKSET. Heikot sidokset ovat rakenneosasten välisiä sidoksia. HEIKOT SIDOKSET KEMIAN MIKRO- MAAILMA, KE2 Palautetaan mieleen (on tärkeää ymmärtää ero sisäisten ja ulkoisten voimien välillä): Vahvat sidokset ovat rakenneosasten sisäisiä sidoksia. Heikot sidokset ovat

Lisätiedot

Helsingin, Jyväskylän, Oulun ja Turun yliopistojen kemian valintakoe tiistaina 26.5.2009 klo 9-12

Helsingin, Jyväskylän, Oulun ja Turun yliopistojen kemian valintakoe tiistaina 26.5.2009 klo 9-12 1 Helsingin, Jyväskylän, ulun ja Turun yliopistojen kemian valintakoe tiistaina 26.5.2009 klo 9-12 Yleiset ohjeet 1. Tarkista, että tehtäväpaperinipussa on kaikki sivut 1-11. 2. Kirjoita nimesi ja syntymäaikasi

Lisätiedot

Johdantoa. Kemia on elektronien liikkumista/siirtymistä. Miksi?

Johdantoa. Kemia on elektronien liikkumista/siirtymistä. Miksi? Mitä on kemia? Johdantoa REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Kemia on elektronien liikkumista/siirtymistä. Miksi? Kaikissa kemiallisissa reaktioissa tapahtuu energian muutoksia, jotka liittyvät vanhojen sidosten

Lisätiedot

KE1 Kemiaa kaikkialla

KE1 Kemiaa kaikkialla Kalle Lehtiniemi ja Leena Turpeenoja 1 KE1 Kemiaa kaikkialla HELSINGISSÄ KUSTANNUSOSAKEYHTIÖ OTAVA otavan asiakaspalvelu Puh. 0800 17117 asiakaspalvelu@otava.fi tilaukset Kirjavälitys Oy Puh. 010 345 1520

Lisätiedot

OPETTAJAN OPAS. Sisällys Opettajalle 3 Kurssisuunnitelma 4 Kurssin itsenäinen opiskelu 5 Kemikaalit 5 Demojen selityksiä 7 Havainnointitehtävä 10

OPETTAJAN OPAS. Sisällys Opettajalle 3 Kurssisuunnitelma 4 Kurssin itsenäinen opiskelu 5 Kemikaalit 5 Demojen selityksiä 7 Havainnointitehtävä 10 PETTAJAN PAS Sisällys pettajalle 3 Kurssisuunnitelma 4 Kurssin itsenäinen opiskelu 5 Kemikaalit 5 Demojen selityksiä 7 avainnointitehtävä 10 1. Kemia keskeinen luonnontiede 12 Kemian oppimisesta ja opiskelusta

Lisätiedot

Luento 1: Sisältö. Vyörakenteen muodostuminen Molekyyliorbitaalien muodostuminen Atomiketju Energia-aukko

Luento 1: Sisältö. Vyörakenteen muodostuminen Molekyyliorbitaalien muodostuminen Atomiketju Energia-aukko Luento 1: Sisältö Kemialliset sidokset Ionisidos (suolat, NaCl) Kovalenttinen sidos (timantti, pii) Metallisidos (metallit) Van der Waals sidos (jalokaasukiteet) Vetysidos (orgaaniset aineet, jää) Vyörakenteen

Lisätiedot

Puhdasaine Seos Aineen olomuodot

Puhdasaine Seos Aineen olomuodot 1. AINEEN RAKENNE Aineet jaetaan puhtaisiin aineisiin ja seoksiin. Puhdasaine Puhdasaine on alkuaine tai yhdiste. Alkuaine koostuu vain keskenään samanlaisista atomeista. Esim. rauta Fe. Yhdiste koostuu

Lisätiedot

Ydin- ja hiukkasfysiikka: Harjoitus 1 Ratkaisut 1

Ydin- ja hiukkasfysiikka: Harjoitus 1 Ratkaisut 1 Ydin- ja hiukkasfysiikka: Harjoitus Ratkaisut Tehtävä i) Isotoopeilla on sama määrä protoneja, eli sama järjestysluku Z, mutta eri massaluku A. Tässä isotooppeja keskenään ovat 9 30 3 0 4Be ja 4 Be, 4Si,

Lisätiedot

luku 1.notebook Luku 1 Mooli, ainemäärä ja konsentraatio

luku 1.notebook Luku 1 Mooli, ainemäärä ja konsentraatio Luku 1 Mooli, ainemäärä ja konsentraatio 1 Kemian kvantitatiivisuus = määrällinen t ieto Kemian kaavat ja reaktioyhtälöt sisältävät tietoa aineiden rakenteesta ja aineiden määristä esim. 2 H 2 + O 2 2

Lisätiedot

Kemia keskeinen luonnontiede

Kemia keskeinen luonnontiede KEMIAA KAIKKIALLA, KE1 Kemia keskeinen luonnontiede Ihmisen kemian tietämyksen yhtenä alkuvaiheena voidaan pitää tulen keksimisestä (ruuan lämmitys). Myöhemmin, kuitenkin tuhansia vuosia sitten, osattiin

Lisätiedot

neon kemian kertauskirja Miria Hannola-Teitto Reija Jokela Markku Leskelä Elina Näsäkkälä Maija Pohjakallio Merja Rassi EDITA HELSINKI

neon kemian kertauskirja Miria Hannola-Teitto Reija Jokela Markku Leskelä Elina Näsäkkälä Maija Pohjakallio Merja Rassi EDITA HELSINKI neon kemian kertauskirja Miria Hannola-Teitto Reija Jokela Markku Leskelä Elina Näsäkkälä Maija Pohjakallio Merja Rassi EDITA HELSINKI Tuottaja: Heini Mölsä Toimitus: Riitta Manninen ja Heini Mölsä Graafinen

Lisätiedot

Lukion kemia 3, Reaktiot ja energia. Leena Piiroinen Luento 2 2015

Lukion kemia 3, Reaktiot ja energia. Leena Piiroinen Luento 2 2015 Lukion kemia 3, Reaktiot ja energia Leena Piiroinen Luento 2 2015 Reaktioyhtälöön liittyviä laskuja 1. Reaktioyhtälön kertoimet ja tuotteiden määrä 2. Lähtöaineiden riittävyys 3. Reaktiosarjat 4. Seoslaskut

Lisätiedot

Alkuaineita luokitellaan atomimassojen perusteella

Alkuaineita luokitellaan atomimassojen perusteella IHMISEN JA ELINYMPÄRISTÖN KEMIAA, KE2 Alkuaineen suhteellinen atomimassa Kertausta: Isotoopin määritelmä: Saman alkuaineen eri atomien ytimissä on sama määrä protoneja (eli sama alkuaine), mutta neutronien

Lisätiedot

Lukion kemian OPS 2016

Lukion kemian OPS 2016 Lukion kemian OPS 2016 Tieteellisen maailmankuvan rakentuminen on lähtökohtana. muodostavat johdonmukaisen kokonaisuuden (ao. muutoksien jälkeen). Orgaaninen kemia pois KE1-kurssilta - yhdisteryhmät KE2-kurssiin

Lisätiedot

KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 Kvanttimekaaninen atomimalli

KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 Kvanttimekaaninen atomimalli KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 Kvanttimekaaninen atomimalli Aineen rakenteen teoria alkoi hahmottua, kun 1800-luvun alkupuolella John Dalton kehitteli teoriaa atomeista jakamattomina aineen perusosasina. Toki

Lisätiedot

Pellettien pienpolton haasteet TUOTEPÄÄLLIKKÖ HEIKKI ORAVAINEN VTT EXPERT SERVICES OY

Pellettien pienpolton haasteet TUOTEPÄÄLLIKKÖ HEIKKI ORAVAINEN VTT EXPERT SERVICES OY Pellettien pienpolton haasteet TUOTEPÄÄLLIKKÖ HEIKKI ORAVAINEN VTT EXPERT SERVICES OY Esityksen sisältö Ekopellettien ja puupellettien vertailua polttotekniikan kannalta Koetuloksia ekopellettien poltosta

Lisätiedot

Erilaisia entalpian muutoksia

Erilaisia entalpian muutoksia Erilaisia entalpian muutoksia REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Erilaisille kemiallisten reaktioiden entalpiamuutoksille on omat terminsä. Monesti entalpia-sanalle käytetään synonyymiä lämpö. Reaktiolämmöllä eli

Lisätiedot

luku2 Kappale 2 Hapettumis pelkistymisreaktioiden ennustaminen ja tasapainottaminen

luku2 Kappale 2 Hapettumis pelkistymisreaktioiden ennustaminen ja tasapainottaminen Kappale 2 Hapettumis pelkistymisreaktioiden ennustaminen ja tasapainottaminen 1 Ennakkokysymyksiä 2 Metallien reaktioita ja jännitesarja Fe(s) + CuSO 4 (aq) Cu(s) + AgNO 3 (aq) taulukkokirja s.155 3 Metallien

Lisätiedot

c) Nimeä kaksi alkuainetta, jotka kuuluvat jaksollisessa järjestelmässä samaan ryhmään kalsiumin kanssa.

c) Nimeä kaksi alkuainetta, jotka kuuluvat jaksollisessa järjestelmässä samaan ryhmään kalsiumin kanssa. Kurssikoe KE1.2, Ihmisen ja elinympäristön kemia, ke 6.4. 2016 Vastaa vain kuuteen tehtävään. Jokaisessa tehtävässä maksimi pistemäärä on kuusi pistettä (paitsi tehtävässä 7 seitsemän pistettä). Voit vapaasti

Lisätiedot

KE-4.1100 Orgaaninen kemia 1

KE-4.1100 Orgaaninen kemia 1 KE-4.1100 rgaaninen kemia 1 Tentti 27.10.2005, malliratkaisu ja mallipisteytys Kokeessa sallitut apuvälineet: Molekyylimallisarja, taskulaskin. Mikäli vastaat koepaperiin, palauta paperi nimelläsi ja opiskelijanumerollasi

Lisätiedot

a) Puhdas aine ja seos b) Vahva happo Syövyttävä happo c) Emäs Emäksinen vesiliuos d) Amorfinen aine Kiteisen aineen

a) Puhdas aine ja seos b) Vahva happo Syövyttävä happo c) Emäs Emäksinen vesiliuos d) Amorfinen aine Kiteisen aineen 1. a) Puhdas aine ja seos Puhdas aine on joko alkuaine tai kemiallinen yhdiste, esim. O2, H2O. Useimmat aineet, joiden kanssa olemme tekemisissä, ovat seoksia. Mm. vesijohtovesi on liuos, ilma taas kaasuseos

Lisätiedot

CHEM-A1250 Luento 3 Sidokset (jatkuu) + kemiallinen reaktio

CHEM-A1250 Luento 3 Sidokset (jatkuu) + kemiallinen reaktio CHEM-A1250 Luento 3 Sidokset (jatkuu) + kemiallinen reaktio Eeva-Leena Rautama Elektronien vastaanottaminen, luovuttaminen ja jakaminen Pääsääntöisesti kemiallisten sidosten muodostumista Sitoutumisella

Lisätiedot

Hapettuminen ja pelkistyminen: RedOx -reaktiot. CHEM-A1250 Luento

Hapettuminen ja pelkistyminen: RedOx -reaktiot. CHEM-A1250 Luento Hapettuminen ja pelkistyminen: RedOx -reaktiot CHEM-A1250 Luento 9 Sisältö ja oppimistavoitteet Johdanto sähkökemiaan Hapetusluvun ymmärtäminen Hapetus-pelkistys reaktioiden kirjoittaminen 2 Hapetusluku

Lisätiedot

2. Alkaanit. Suoraketjuiset alkaanit: etuliite+aani Metaani, etaani... Dekaani (10), undekaani, dodekaani, tridekaani, tetradekaani, pentadekaani..

2. Alkaanit. Suoraketjuiset alkaanit: etuliite+aani Metaani, etaani... Dekaani (10), undekaani, dodekaani, tridekaani, tetradekaani, pentadekaani.. 2. Alkaanit SM -08 Kaikkein yksinkertaisimpia orgaanisia yhdisteitä. Sisältävät vain hiiltä ja vetyä ja vain yksinkertaisia - sidoksia. Yleinen molekyylikaava n 2n+2 Alkaanit voivat olla suoraketjuisia

Lisätiedot

Avaruus- eli stereoisomeria

Avaruus- eli stereoisomeria Avaruus- eli stereoisomeria KEMIAN MIKRO- MAAILMA, KE2 Kolme alalajia: 1) cis-trans-isomeria, 2) optinen isomeria ja 3) konformaatioisomeria, Puhtaiden stereoisomeerien valmistaminen ja erottaminen toisistaan

Lisätiedot

Kemian syventävät kurssit

Kemian syventävät kurssit Kemian syventävät kurssit KE2 Kemian mikromaailma aineen rakenteen ja ominaisuuksien selittäminen KE3 Reaktiot ja energia laskuja ja reaktiotyyppejä KE4 Metallit ja materiaalit sähkökemiaa: esimerkiksi

Lisätiedot

EPIONEN Kemia 2015. EPIONEN Kemia 2015

EPIONEN Kemia 2015. EPIONEN Kemia 2015 EPIONEN Kemia 2015 1 Epione Valmennus 2014. Ensimmäinen painos www.epione.fi ISBN 978-952-5723-40-3 Painopaikka: Kopijyvä Oy, Kuopio Tämän teoksen painamiseen käytetty paperi on saanut Pohjoismaisen ympäristömerkin.

Lisätiedot

Liukeneminen 31.8.2016

Liukeneminen 31.8.2016 Liukeneminen KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 Kertausta: Kun liukenevan aineen rakenneosasten väliset vuorovaikutukset ovat suunnilleen samanlaisia kuin liuottimen, niin liukenevan aineen rakenneosasten välisiä

Lisätiedot

Hapettuminen ja pelkistyminen: RedOx -reaktiot. CHEM-A1250 Luento

Hapettuminen ja pelkistyminen: RedOx -reaktiot. CHEM-A1250 Luento Hapettuminen ja pelkistyminen: RedOx -reaktiot CHEM-A1250 Luento 5 25.1.2017 Hapettuminen ja pelkistyminen Alun perin hapettumisella tarkoitettiin aineen yhtymistä happeen l. palamista: 2 Cu + O 2 -> 2

Lisätiedot

B sivu 1(6) AMMATTIKORKEAKOULUJEN TEKNIIKAN JA LIIKENTEEN VALINTAKOE

B sivu 1(6) AMMATTIKORKEAKOULUJEN TEKNIIKAN JA LIIKENTEEN VALINTAKOE B sivu 1(6) TEHTÄVÄOSA 7.6.2004 AMMATTIKORKEAKOULUJEN TEKNIIKAN JA LIIKENTEEN VALINTAKOE YLEISOHJEITA Tehtävien suoritusaika on 2 h 45 min. Osa 1 (Tekstin ymmärtäminen) Osassa on 12 valintatehtävää. Tämän

Lisätiedot

Fysiikan, kemian ja matematiikan kilpailu lukiolaisille

Fysiikan, kemian ja matematiikan kilpailu lukiolaisille Fysiikan, kemian ja matematiikan kilpailu lukiolaisille 22.1.2015 Kemian tehtävät Kirjoita nimesi, luokkasi ja lukiosi tähän tehtäväpaperiin. Kirjoita vastauksesi selkeällä käsialalla tehtäväpaperiin vastauksille

Lisätiedot

, m s ) täytetään alimmasta energiatilasta alkaen. Alkuaineet joiden uloimmalla elektronikuorella on samat kvanttiluvut n,

, m s ) täytetään alimmasta energiatilasta alkaen. Alkuaineet joiden uloimmalla elektronikuorella on samat kvanttiluvut n, S-114.6, Fysiikka IV (EST),. VK 4.5.005, Ratkaisut 1. Selitä lyhyesti mutta mahdollisimman täsmällisesti: a) Keskimääräisen kentän malli ja itsenäisten elektronien approksimaatio. b) Monen fermionin aaltofunktion

Lisätiedot

Veden ja glukoosin mallinnus

Veden ja glukoosin mallinnus Veden ja glukoosin mallinnus Jääskeläinen, Piia. Mallinnus, vesi ja glukoosi, http://www.helsinki.fi/kemia/opettaja/ont/jaaskelainen-p-2008.pdf Harjoitustöissä mallinnetaan vesi- ja glukoosimolekyyli ArgusLab-ohjelmalla.

Lisätiedot