Ionisidos ja ionihila:

Samankaltaiset tiedostot
HEIKOT SIDOKSET. Heikot sidokset ovat rakenneosasten välisiä sidoksia.

MUUTOKSET ELEKTRONI- RAKENTEESSA

ULKOELEKTRONIRAKENNE JA METALLILUONNE

Kovalenttinen sidos ja molekyyliyhdisteiden ominaisuuksia

REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 KERTAUSTA

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

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

HEIKOT VUOROVAIKUTUKSET MOLEKYYLIEN VÄLISET SIDOKSET

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

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

Alikuoret eli orbitaalit

REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 Vahvat&heikot protolyytit (vesiliuoksissa) ja protolyysireaktiot

REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 KERTAUSTA

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

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

Määritelmä, metallisidos, metallihila:

Jaksollinen järjestelmä ja sidokset

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

Kvanttimekaaninen atomimalli. "Voi hyvin sanoa, että kukaan ei ymmärrä kvanttimekaniikkaa. -Richard Feynman

Johdantoa/Kertausta. Kemia on elektronien liikkumista/siirtymistä. Miksi?

KE2 Kemian mikromaailma

Heikot sidokset voimakkuusjärjestyksessä: -Sidos poolinen, kun el.neg.ero on 0,5-1,7. -Poolisuus merkitään osittaisvarauksilla

Luku 2: Atomisidokset ja ominaisuudet

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

ATOMIN JA IONIN KOKO

Orgaanisten yhdisteiden rakenne ja ominaisuudet

REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 Vahvat&heikot protolyytit (vesiliuoksissa) ja protolyysireaktiot

1. ELEKTRONIEN ENERGIA

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

KE1 Kemiaa kaikkialla

Puhdasaine Seos Aineen olomuodot

KE2 KURSSIKOE 4/2014 Kastellin lukio

Kemia 1. Mooli 1, Kemiaa kaikkialla, Otava 2016 MAOL-taulukot, Otava

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

Hapetus-pelkistymisreaktioiden tasapainottaminen

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

2. Maitohapon CH3 CH(OH) COOH molekyylissä

Chem-C2400 Luento 2: Kiderakenteet Ville Jokinen

Kemian opiskelun avuksi

Taulukko Käyttötarkoitus Huomioita, miksi? Kreikkalaisten numeeriset etuliitteet

KE2 Kemian mikromaailma

Metallien sähkökemiallisen jännitesarjan opettaminen draaman avulla yläasteella

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

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

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

Liukeneminen

ATOMIN ELEKTRONIVERHO

CHEM-A1200 Kemiallinen rakenne ja sitoutuminen

VESI JA VESILIUOKSET

Seoksen pitoisuuslaskuja

Kemialliset sidokset lukion kemian opetuksessa

KERTAUSTA 1.-KURSSISTA

Erilaisia entalpian muutoksia

Kemia 1. Mooli 1, Kemiaa kaikkialla, Otava 2016 MAOL-taulukot, Otava

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

MITÄ SIDOKSILLE TAPAHTUU KEMIALLISESSA REAKTIOSSA

Reaktioyhtälö. Sähköisen oppimisen edelläkävijä Empiirinen kaava, molekyylikaava, rakennekaava, viivakaava

Kiinteiden materiaalien rakenne

Käytetään nykyaikaista kvanttimekaanista atomimallia, Bohrin vetyatomi toimii samoin.

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

Taulukko Käyttötarkoitus Huomioita, miksi? Kreikkalaisten numeeriset etuliitteet

Molekyylit. Helsinki University of Technology, Laboratory of Computational Engineering, Micro- and Nanosciences Laboratory. Atomien väliset sidokset

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. Malmista metalliksi

Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012

Lukion kemian OPS 2016

Jaksollinen järjestelmä

3.1 Sidostyyppejä ja reaktiotyyppejä. Elektronegatiivisuus = alkuaineen kyky vetää elektroneja puoleensa

Kemia keskeinen luonnontiede

NIMI: Luokka: c) Atomin varaukseton hiukkanen on nimeltään i) protoni ii) neutroni iii) elektroni

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

Liukoisuus

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

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

Siirtymämetallien erityisominaisuuksia

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

Johdantoa. Kemia on elektronien liikkumista/siirtymistä. Miksi?

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

Kemiallinen reaktio

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

Reaktiomekanismi. Tänä päivänä hyödynnetään laskennallista kemiaa reaktiomekanismien määrittämisessä/selvittämisessä!

Luku 3. Protolyysireaktiot ja vesiliuoksen ph

c) Mitkä alkuaineet ovat tärkeitä ravinteita kasveille?

Helsingin yliopiston kemian valintakoe. Keskiviikkona klo Vastausselvitykset: Tehtävät:

Kemiallisia reaktioita ympärillämme Fysiikan ja kemian pedagogiikan perusteet

Erilaisia entalpian muutoksia

Kiteet kimpaleiksi (Veli-Matti Ikävalko)

ATOMIHILAT. Määritelmä, hila: Hilaksi sanotaan järjestelmää, jossa kiinteän aineen rakenneosat ovat pakkautuneet säännöllisesti.

Kondensaatio ja hydrolyysi

Metallit materiaaleina. kappale 4

Lukiolaisten käsityksiä aineen rakenteesta

Bentseeni on vaikeasti reagoiva yhdiste. Bentseeni on avaruusrakenteeltaan tasomainen. Bentseenin

Lukion kemian OPS 2016

SÄHKÖMAGNETISMI: kevät 2017

Molekyylit. Helsinki University of Technology, Laboratory of Computational Engineering. Atomien väliset sidokset

RAPORTTI. Kemian mallit ja visualisointi. Raportti. Elina Rautapää. Piia Tikkanen

Workshop: Tekniikan kemia OAMK:ssa

Keraamit ja komposiitit

Liittymis- eli additioreaktio Määritelmä, liittymisreaktio:

Transkriptio:

YHDISTEET KEMIAA KAIK- KIALLA, KE1 Ionisidos ja ionihila: Ionisidos syntyy kun metalli (pienempi elek.neg.) luovuttaa ulkoelektronin tai elektroneja epämetallille (elektronegatiivisempi). Ionisidos on vahva sidos. Ionirakenteisia yhdisteitä kutsutaan yleisesti suoloiksi. Oktettisäännön avulla voidaan päätellä siirtyvien elektronien määrä. Pyrkimys lähimmän jalokaasun rakenteeseen, s 2 p 6. Huomaa, että d-lohkoon kuuluvat metallit eivät luovuta kaikkia ulkoelektronejaan. Siksi ne voivat esiintyvä useilla eri hapetusluvuilla. Esim. Mangaanilla on +II, +III, +IV, +VI ja +VII.! 1

Huomautus Ionisidosta ei voida osoittaa samalla tapaa kuin kovalenttista sidosta. Kukin ioni pyrkii saamaan ympärilleen mahdollisimman monta erimerkkistä ionia ja toisaalta pitämään samanmerkkiset ionit mahd. kaukana. Tämä pyrkimys johtaa siihen, että ionit pakkautuvat kolmiulotteiseksi rakenteeksi, ionihilaksi. Se pysyy koossa sähköisten vetovoimien avulla. Hilassa positiivisten ja negatiivisten varausten summan on oltava nolla ulospäin ioniyhdisteet ovat neutraaleja. Määritelmä, alkeiskoppi: Pienintä yksikköä, jota monistamalla saadaan koko kiderakenne, kutsutaan alkeiskopiksi. ns. alkeiskoppi On huomattava, että ionit järjestyvät tilaan, jossa niiden väliset vetovoimat ovat mahdollisimman suuret ja hylkivät voimat ovat pienet. Ionien koko ja varaus huomioiden huomataan, että suolat kiteytyvät eri tavalla. Eri yhdisteet luokitellaan ja tunnistetaan kidetyypeistä. Ionihilat ovat kovia mutta hauraita, ne rikkoontuvat iskust. Tällöin samanmerkkiset ionit joutuvat kohdakkain ja ne hylkivät toisiaan. Rakenne murtuu. 2

Huomautus Kiinteässä ionihilassa ei ole varauksen kuljettajia, eli se ei johda sähköä. Kun sitten suola liukenee esim. veteen, niin vedessä olevat ionit toimivat varauksen kuljettajina, eli elektrolyytteinä. Veteen liukenevan suolan vesiliuos johtaa siis sähköä. Ei ioneita Kun liuoksessa ei ole elektrolyyttejä, ei lamppu pala. Muutamia ioneita Kun liuoksessa on hieman elektrolyyttejä, lamppu palaa himmeästi. Runsaasti ioneita Kun liuoksessa on paljon elektrolyyttejä, lamppu palaa kirkkaasti. Määritelmä, kidevesi: Joidenkin suolojen vesiliuoksessa ionien ja vesimolekyylien väliset ioni-dipolisidokset ovat melko vahvoja, jolloin vesimolekyylit seuraavat ioneita niiden kiteytyessä. Tällöin vesimolekyylit jäävät suolan kiderakenteeseen sisään. Tällaista vettä sanotaan kidevedeksi ja se merkitään pistemerkinnällä (älä sekoita kertolaskun pisteeseen), esimerkiksi kuparisulfaatti CuSO 4 5 H 2 O. Eli yhtä kuparisulfaattiyksikköä kohti kiderakenteeseen on sitoutunut 5 kidevesimolekyyliä. Määritelmä: Hygroskooppinen aine on aine, jolla on kyky imeä vettä itseensä. Näitä aineita käytetään kuivattamaan ilmasta vesihöyryä. Määritelmä: Aineiden erilaiseen liukoisuuteen perustuvaa erotusmenetelmää kutsutaan uutoksi. Kuparisulfaatti on hygroskooppinen aine. 3

Ioniyhdisteen kaavan kirjoittaminen Kationi (+-merkkinen ioni) ennen anionia ( -merkkinen ioni)! Ioniyhdisteen nimeäminen Huomautus Orgaaniset suolat: CH 3 COONa natriumetanaatti (tai natriumasetaatti) ensin anioni CH 3 COO - ja sitten kationi Na +, eli juuri toisinpäin kuin epäorgaaniset suolat. Tai HCOOK Kaliummetanaatti, HCOO - -metanaattiioni (formiaatti-ioni) ja K + -kaliumioni. 4

KOVALENTTINEN SIDOS Sidoselektroniparin kaksi elektronia ovat lähtöisin sidokseen osallistuvilta atomeilta, yksi elektroni kummaltakin. Epämetalleista kovalenttisin sidoksin rakentuvia yhdisteitä kutsutaan molekyyleiksi. Kovalenttiset sidokset ovat vahvoja, joten sekä alkuainemolekyylit että yhdistemolekyylit ovat pysyviä rakenteita. Elektronegatiivisuus kuvaa siis sidoksen muodostumiseen osallistuvan alkuaineen kykyä vetää sidoselektroneja puoleensa. Kaikkein elektronegatiivisimmalla aineella, fluorilla, tämä kyky on suurin, χ F = 4,0. Kun elektronegatiivisuusarvojen erotus on 0 0,5 on kyseessä pooliton kovalenttinen sidos. Kun 0,5 1,7, niin poolinen kovalenttinen sidos ja kun yli 1,7 niin ionisidos. Muista kuitenkin, ionisidos on metallin ja epämetallin välinen! 5

ERINOMAINEN KAAVIO! Avaruusrakenne Hiiliketjun avaruusrakenne pyrkii järjestäytymään siten, että kokonaisuus saavuttaa energiaminimin. Biologisissa tapahtumissa molekyylit tunnistavat toisensa avaruusrakenteen perusteella. Kun hiili muodostaa neljä yksinkertaista sidosta, ne suuntautuvat avaruudessa tetraedrisesti. 6

MOLEKYYLIN POOLISUUS Molekyylin poolisuuteen/poolittomuuteen vaikuttaa poolisten/ poolittomien sidosten lisäksi molekyylin koko ja symmetria: - Jos molekyylissä on vain yksi sidos, niin molekyyli on poolinen/ pooliton sen mukaan onko sidos poolinen / pooliton. - Molekyyli on pooliton, jos siinä on vain poolittomia sidoksia. - Nettodipoli häviää täysin symmetrisissä molekyyleissä. Myös funktionaalinen ryhmä (2.-kurssi) kuten koko molekyyli voi olla poolinen tai pooliton. Puhutaan myös nettodipolista. 7

8