Luennot, viikko 1

Question 1

Massan säilymisen laki

Answer 1

Lavoisier 1774:
Aineiden kokonaismassa kemiallisen reaktion jälkeen on sama kuin aineiden kokonaismassa ennen reaktiota. Ainetta ei synny eikä häviä kemiallisessa reaktiossa.

Question 2

Vakiokoostumuksen laki

Answer 2

Proust 1799: Kaikilla yhdisteestä otetuilla osanäytteillä on sama koostumus - Alkuaineet esiintyvät samassa massaprosenttisuhteessa

Question 3

Daltonin atomiteoria 1803-1807

Answer 3

1. Kaikki alkuaineet koostuvat jakamattomista hiukkasista, atomeista. Atomeja ei voida kemiallisesti luoda eikä hävittää.
2. Kaikki saman alkuaineen atomit ovat identtisiä massan ja muiden ominaisuuksien suhteen ja eroavat kaikkien muiden alkuaineiden atomeista.
3. Atomit reagoivat keskenään pienissä kokonaislukusuhteissa muodostaen yhdisteitä

Question 4

Atomin mallin pääteoriat

Answer 4

• 1898 J.J Thomson, rusinapullamalli
• 1911 Ernest Rutherford, uusi atomimalli, ydin
• 1913 Nils Bohr, uusi atomimalli
  1926 Erwin Schrödinger, aaltoyhtälö

Question 5

Atomin perushiukkaset

Answer 5

Elektroni, protoni, neutroni

Question 6

Nykyaikainen käsitys atomimallista

Answer 6

Kvanttimekaaninen atomimalli
De Broglie – Heisenberg – Schrödinger

Question 7

Atomiorbitaali

Answer 7

Alue, missä elektroni todennäköisimmin sijaitsee

Question 8

Miten atomiorbitaalien energiat määräytyvät

Answer 8

Neljän kvanttiluvun perusteella

Question 9

Alkuaineet, merkinnät Z, A, E

Answer 9

E= alkuaineen symboli, Z = järjestysluku (protonien lukumäärä), A=massaluku (protonien ja neutronien yhteislukumäärä)

Question 10

Isotoopit

Answer 10

Neutronien lukumäärä voi vaihdella (massaluku vaihtelee). Saman alkuaineen atomit ovat isotooppeja keskenään, kun niiden massaluvut ovat erilaisia, mutta järjestysluku pysyy samana

Question 11

Miksi on otettu käyttöön suhteellinen atomimassa

Answer 11

Atomien massat ovat epäkäytännöllisen pieniä

Question 12

Tyypillisen C-C sidoksen pituus

Answer 12

154 pm (1,54Å)

Question 13

1 u (atomic mass unit)

Answer 13

1,66054 x 10^27 kg

Question 14

Absoluuttiset massat

Answer 14

n. 1 x 10-27 kg - 5 x10-25 kg

Question 15

Suhteellinen atomimassa (kerro hiili 12)

Answer 15

• Hiili-12 on valittu standardiksi, johon muita verrataan
• Hiili-12 massaksi on sovittu tarkalleen 12u (1960)
• Muiden alkuaineiden massat on saatu määritettyä massaspektometrilla suhteuttaen C-12: massaan

Question 16

Esim. Happi-16 isotoopin massa ?
Massaspektrometrilla saadaan 16O ja 12C massojen suhteeksi 1,3391

Answer 16

→ 16O:n massa on 1,33291 x 12 u = 15,9949 u

Question 17

Suhteellinen atomimassa laskettuna eri isotooppien suhteellisten massojen ja niiden yleisyyksien avulla

Answer 17

Yleisyys % x suhteellinen massa, + lasku niin kauan kuin isotooppeja riittää

Question 18

Atomimassa kilogrammoina

Answer 18

55,84728 u = 9,27366 * 10-26 kg

Question 19

Voiko atomeita laskea makroskooppisesta näytteestä

Answer 19

Mahdotonta

Question 20

Missä suhteessa aineet reagoivat

Answer 20

lukumääräsuhteissa (reaktioyhtälön kertoimet)

Question 21

Ainemäärä (mooli) määritelmä

Answer 21

Atomien lukumäärä 12 grammassa puhdasta C-12

Question 22

Hiukkasten (atomien, molekyylien tms) lukumäärä yhdessä moolissa on

Answer 22

Avogadron luku NA
= 6,022 x 10^23 mol-1

Question 23

Yhdessä moolissa jokaista
alkuainetta on ? kpl
atomia!

Answer 23

6,022 x 10^23

Question 24

Paljonko yksi mooli vesimolekyylejä painaa, kun
M(vesimolekyyli) = 18,0 g/mol

Answer 24

m=18,0g

Question 25

Moolimassa puhtaille alkuaineille

Answer 25

lukuarvoltaan sama kuin suhteellinen atomimassa

Question 26

Miten yhdisteille voidaan laskea moolimassa

Answer 26

laskemalla yhteen siinä esiintyvienalkuaineiden suhteelliset atomimassat

Question 27

Kaavamassa u

Answer 27

Ioniyhdisteen kaavan mukainen massa atomimassayksikössä (u), eli yhdisteen sisältämien atomien suhteellisten atomimassojen summa

Question 28

Yhdisteiden A ja B keskimääräinen moolimassa (kaava)

Answer 28

tarkista vastkaaaus googlesta

Question 29

mooliosuuden kaava

Answer 29

tarkista vastaus googlesta

Question 30

Empiirinen kaava + miten määritetään

Answer 30

Ilmoittaa yhdisteessä olevien atomien moolisuhteet, määritetään alkuaineanalyysillä

Question 31

Molekyylikaava + miten määritetään

Answer 31

Ilmoittaa yhdisteessä olevien atomien todellisen määrän, määritetään alkuaineanalyysi + moolimassa

Question 32

Mitä rakennekaava ilmoittaa ja miten se määritetään

Answer 32

Ilmoittaa, miten atomit ovat sitoutuneet toisiinsa ja mikä on niiden avaruudellinen järjestys. Määritetään röntgendiffraktometria, massaspektometria, NMR-spektrometria