KE1: Kemia ja minä

KE2: Kemia ja kestävä tulevaisuus

Opintojakson tavoitteet ja keskeiset sisällöt

Arviointi & käytänteet

Kemian opiskelu Matinkylän lukiossa

Tavoitteet

KE1: Kemia ja minä

  • arjen aineiden turvallisuuden arviointi ja kemian merkitys omassa elämässä
  • kemian merkitys työelämässä ja jatko-opinnoissa
  • jaksollinen järjestelmä ja atomin rakenne elektronikuorimallin avulla
  • puhtaat aineet, seokset ja erotusmenetelmät
  • ainemäärä ja konsentraatio

Opiskelija

  • saa valmiuksia osallistua kemiaan liittyvään yhteiskunnalliseen keskusteluun ja osaa arvioida tietolähteiden luotettavuutta
  • oppii käyttämään jaksollista järjestelmää kemiallisen päättelyn apuna
  • osaa käyttää ja soveltaa tietoa aineiden ominaisuuksista ja niiden turvallisuudesta arjen valinnoissa
  • osaa tutkia kokeellisesti seoksen koostumusta ja pitoisuutta sekä ottaa huomioon työturvallisuusnäkökulmat

Keskeiset sisällöt

Tavoitteet

KE2: Kemia ja kestävä tulevaisuus

  • tutustuminen joihinkin esimerkkeihin kestävän elämäntavan edistämisessä luonnontieteissä
  • aineen rakenteen mallien ja yhdisteen kaavan esittäminen
  • alkuaineiden ja yhdisteiden vahvat ja heikot sidokset sekä poolisuus
  • aineiden ominaisuuksien tutkiminen kokeellisesti ja selittäminen aineen rakenteen avulla

Opiskelija

  • tutustuu luonnontieteellisen tiedon luonteeseen ja sen kehittymiseen sekä tieteellisiin tapoihin tuottaa tietoa
  • osaa tutkia aineen ominaisuuksia kokeellisesti
  • osaa soveltaa aineen rakenteen malleja aineen ominaisuuksien vertailussa
  • ymmärtää kemian merkityksen ympäristölle ja yhteiskunnalle ratkaisujen tarjoajana yhdessä muiden luonnontieteiden kanssa

Keskeiset sisällöt

Arviointi

Arvioitava suoritus Pisteet Maksimi
oppikirjan tehtävät 0-6 p. 6
ryhmätehtävät 8 x 3p. 24
päättöviikon koe 30 p. 30
päättöviikon kokeellinen työ 6 p. 6
YHTEENSÄ 66

Päättöviikon kokeesta on saatava vähintään 10 pistettä, jotta opintojakson voi suorittaa hyväksytysti.

Arvosana 5 6 7 8 9 10
Pisteet 22 28 36 44 52 60

Tuntiaktiivisuudella voi nostaa rajalla olevan pistemäärän ylöspäin seuraavaan arvosanaan. :)

Kemian opiskelu Matinkylän lukiossa

Pakolliset opinnot

Valtakunnalliset valinnaiset opinnot

Lukiokohtaiset opinnot

KE7: Kemian kertaus (2 op)

KE8: Kemian kokeelliset menetelmät (2 op)

KE9: Orgaaninen kemia (2 op)

Valitse KE3 1. vuoden 5. periodiin.

Kemiassa tutkitaan aineita

Mallit, aineiden luokittelu ja erotusmenetelmät

Jaksollinen järjestelmä ja kemian laskut

Vahvat sidokset

Heikot sidokset

Kemian merkitys

KE1
Luku 1
Luku 2

Ryhmätehtävä 1

Ryhmätehtävä 2 🧪

KE2
Luku 1
Luku 2
Luku 3

Luku 3
Luku 6
Luku 8

Ryhmätehtävä 3 🧪

Ryhmätehtävä 4

Luku 4
Luku 5
Luku 7

Ryhmätehtävä 5 🧪

Ryhmätehtävä 6 🧪

Luku 4
Luku 5
Luku 6

Ryhmätehtävä 7 🧪

Luku 7
Luku 8

Ryhmätehtävä 8

Kemiassa tutkitaan aineita

KE1: Kemia ja minä

KE2: Kemia ja kestävä tulevaisuus

Keskeiset asiat:

  • kemikaali

  • synteettinen aine

  • LD50 ja ADI

  • vaaraa aiheuttava aine

  • varoitusmerkit

  • käyttöturvallisuustiedote

  • mittaustarkkuus

Sidos 1: Luvut 1-2

KEMIA luonnontieteenä

  • tutkii aineita, niiden ominaisuuksia ja reaktioita
    • mallinnetaan aineen rakennetta
  • tarvitaan uusien materiaalien ja teknologioiden kehittämiseen

globaalien haasteiden ratkaiseminen

vastuullisten valintojen tekeminen

ammatit ja työtehtävät

arjen tilanteet

Miksi kemiaa olisi hyvä osata?

ilmastonmuutos, jäteongelmat, pandemiat

millaisilla valinnoilla voit itse vaikuttaa globaaleihin ongelmiin?

tahranpoisto, teiden suolaus, kemikaalien käyttö...

missä ammateissa kemiaa voisi tarvita?

Sidos 1: Luku 1

KEMIA luonnontieteenä

Valmistautuminen

Toiminta

Arviointi

  1. Ongelma-alueeseen perehtyminen ja hypoteesin muotoilu
  2. Tutkimuksen suunnittelu ja mittausten tekeminen
  3. Aineiston erittely ja tulkinta, päätelmien tekeminen ja tulosten arviointi

Sidos 1: Luku 1

Kemian työvälineitä

Arkielämän ilmiö

  • kokeellisuus
  • mallinnus
  • matemaattiset laskut
  • taulukot

 

molekyylimallit, tietokonemallinnus, simulaatiot

jaksollinen järjetelmä, sidosenergia...

Todetaan kokeellisesti

Mallinnetaan

Laskut

etikka on hapanta

mitataan pH

lasketaan, miten paljon etikassa on etikkahappoa

\mathrm{CH_3COOH(aq)+H_2O(l)}\rightleftharpoons \mathrm{CH_3COO^-(aq)+H_3O^+(aq)}

Divetymonoksidi

  • tunnetaan myös nimellä hydroksyylihappo, ja sitä on suurissa määrin happosateissa.

  • vaikuttaa maaperää kuluttavasti eroosioon.

  • vaikutuksia kasvihuoneilmiöön.

  • aiheuttaa korroosiota ja hajoamisia elektronisissa esineissä.

  • nauttiminen voi aiheuttaa useita epämiellyttäviä vaikutuksia.

  • pitkitetty altistuminen sen kiinteän muodon kanssa aiheuttaa vakavia kudosvaurioita.

  • vetäminen hengityselimiin voi pienissäkin määrissä johtaa kuolemaan.

  • kaasumuodossaan voi aikaansaada vakavia palovammoja.

  • sitä löydetään syöpäpotilaiden kasvaimista.

  • jos aineelle addiktoituneilta poistetaan kontakti siihen, aiheuttaa varman kuoleman 168 tunnin sisällä.

Ovatko kemikaalit vaarallisia?

LD50-arvo: tappava annos puolelle koe-eläimistä tietyllä antotavalla

ADI-arvo: päivittäin hyväksyttävä enimmäissaantimäärä, josta ei ole haittavaikutuksia terveydelle (määritetään ravinnon mukana saataville aineille)

  • Luonnossa esiintyvällä kemikaalilla ja teollisesti valmistetulla synteettisellä kemikaalilla on täsmällen sama rakenne!

Bentsoehappo

  • Kemikaalien turvallisuutta voidaan arvioida erilaisin mittarein

Sidos 1: Luku 2

Varoitusmerkit

välitön myrkyllisyys

syttyvä

syövyttävä

paineen alainen kaasu

vakava terveyshaitta

terveysvaara

vaarallinen ympäristölle

hapettava

räjähtävä

Sidos 1: Luku 2

Ryhmätehtävä 1

Ryhmätehtävä 2

✏️ Tehtävät

Kirjantehtävät:

2-10

Mallit ja aineiden luokittelu

KE1: Kemia ja minä

Sidos 1: Luvut 3, 6

Keskeiset asiat:

  • puhdas aine

  • yhdiste

  • homogeeninen ja heterogeeninen seos

  • faasi

  • liuos, liuotin

  • kolloidi, suspensio

Keskeiset asiat:

  • rakenneosa

  • mikroskooppiset ja makroskooppiset ilmiöt

  • kemian mallit ja kaavat

  • olomuodot ja olomuodonmuutokset

Aineen rakenne

  • aineen rakenneosien väliset vuorovaikutukset ja reaktiot tapahtuvat mikroskooppisella tasolla, eikä niitä voi suoraan havaita
  • aistein tehtävät havainnot tehdään makroskooppisella tasolla

+

+

+

havaitaan kuplintana

  • aineet koostuvat mikroskooppisen pienistä rakenneosista: atomeista, molekyyleistä ja ioneista

Sekä mikroskooppinen että makroskooppinen taso ovat tärkeitä, joten selitä, mitä havaitset!

symbolinen taso

Mitkä mallit kuvaavat samaa molekyyliä?

\mathrm{CH_3CH_2OH}
\mathrm{C_2H_6O}

molekyylikaava

viivakaava

(täydellinen) rakennekaava

pallotikkumalli

B:

tiivistetty rakennekaava

Olomuodot

s = kiinteä (solid)

l = neste (liquid)

g = kaasu (gas)

aq = vesiliuos (aq)

Älä sekoita nestettä ja vesiliuosta!

  1. puhdas aine ja seos (luku 6)
  2. alkuaine ja yhdiste (luku 6)
  3. liukeneminen ja kiteytyminen (luku 6)
  4. olomuodon muutokset (luku 3)

Ryhmätehtävä 3

▶️ Paluu kotiryhmiin.

🏠 Jakakaa roolit 1-4.

🧐 Tutustu omaan aiheeseesi asiantuntijaryhmissä. Tee niin hyvät muistiinpanot aiheesta, että pystyt selittämään asian kotiryhmällesi.

🏠 Opeta omalle kotiryhmällesi oma aiheesi.

🧪 Demonstraatio

🏠 Selittäkää aiemmin opiskelemienne kemian käsitteiden avulla, mitä demonstraatiossa tapahtui.

▶️ Siirry asiantuntijaryhmään.

Olomuodon muutokset

Sidos 1: Luku 3

sulaminen

höyrystyminen

sublimoituminen

jähmettyminen

tiivistyminen

härmistyminen

kiinteä (s)

neste (l)

kaasu (g)

energiaa sitoutuu

energiaa vapautuu

eksoterminen tapahtuma

endoterminen tapahtuma

Lämpötila (°C)

0

100

A

B

C

D

lisätty lämpöenergia

Mitä tapahtuu kuvaajan eri vaiheissa?

A, C, E lämmitys

E

B, D olomuodonmuutos

Olomuodonmuutoksen aikana lämpötila ei muutu, koska tuotu lämpöenergia kuluu sidosten katkomiseen

(s)

(l)

(g)

\mathrm{H_2O(g)}\rightarrow\mathrm{H_2O(l)}
\mathrm{H_2O(g)}\rightarrow\mathrm{H_2O(s)}
\mathrm{I_2(s)}\rightarrow\mathrm{I_2(g)}
\mathrm{Sn(l)}\rightarrow\mathrm{Sn(s)}

Mikä olomuodon muutos?

tiivistyminen

härmistyminen

sublimoituminen

jähmettyminen

Puhdas aine vai seos?

puhdas aine

alkuaine

puhdas aine

yhdiste

seos

Puhtaat aineet ja seokset

aine

puhdas aine

seos

alkuaine

yhdiste

homogeeninen seos

heterogeeninen seos

kaikki rakenneosat ovat samanlaisia

molekyyli-yhdiste

ioni-yhdiste

koostuu kahdesta tai useammasta reagoineesta alkuaineesta

tasakoosteinen

sekakoosteinen

liuokset

esim.

esim.

savu

sumu

kiinteä + kaasu

neste + kaasu

erotettavissa vain yksi faasi

erotettavissa vähintään kaksi faasia

Kuinka monta faasia?

Faasi

  • on seoksessa oleva yhtenäinen olomuotoalue, jolla on tarkat rajat
  • joka kohdassa aineen koostuus ja ominaisuudet ovat samat

öljyn ja balsamiviini-etikan seos

messinki

graniitti

maito

kaksi nestefaasia

yksi kiinteä faasi

useita kiinteitä faaseja

näyttää homogeeniselta, mikroskoopilla  rasvapisaroita ja proteiinihiukkasia

homogeeninen seos

heterogeeninen seos

heterogeeninen seos

heterogeeninen seos

Liuos

  • homogeeninen seos
  • liuennut aine ja liuotin sekoittuvat toisiinsa täydellisesti
    • liuotin on neste, jota liuoksessa on eniten
  • jos liuokseen liukenee maksimimäärä liukenevaa ainetta, on kyseessä kylläinen liuos
    • liuoksen kylläisyyttä pohditaan aina yksittäisen aineen osalta

Kolloidi ja suspensio

Suspensio

  • Suspensio on samea heterogeeninen seos, jossa kiinteän aineosan hiukkaskoko on yli 1 µm.

  • Suspension aineosat erottuvat hitaasti toisistaan, jos suspensiota ei sekoiteta.

Kolloidi

  • Kolloidin aineosien hiukkaskoko on alle 1 µm.

  • Kolloidin aineosat eivät erotu toisistaan seisottamalla.

✏️ Tehtävät

Kirjan tehtävät:

Olomuodonmuutokset: 

Mallit: 

3-7 (et tarvitse MarvinSketchiä)

3-4

3-5

3-11

Seokset:

6-7

6-8

6-10

Erotus-menetelmät

Sidos 1: Luku 8

Keskeiset asiat:

  • haihdutus

  • tislaus

  • sublimointi

  • suodatus

  • uudelleenkiteytys

  • saostus

  • uutto

  • kromatografia

KE1: Kemia ja minä

Erotusmenetelmät perustuvat aineiden ominaisuuksiin

Erotusmenetelmä voi perustua aineiden

  • fysikaalisiin ominaisuuksiin (esim. hiukkaskoko)
  • kemiallisiin ominaisuuksiin (esim. liukoisuus)

Erotusmenetelmiä:

  • haihdutus

  • tislaus

  • suodatus

  • uudelleenkiteytys

  • uutto

  • sublimointi

  • kromatografia

Ryhmätehtävä 4

8-2   8-6

✏️ Tehtävät

Atomi ja jaksollinen järjestelmä

KE1: Kemia ja minä

Sidos 1: Luku 4

Keskeiset asiat:

  • atomin rakenne

  • isotooppi

  • suhteellinen atomimassa

  • elektronikuorimalli

  • jaksollinen järjestelmä

  • metalli ja epämetalli

Jaksollinen järjestelmä: ptable.com

Atomin rakenne

elektronipilvi

ydin

Protonien ja elektronien lukumäärä on yhtä suuri.

Alkuaine

  • Jokaisella saman alkuaineen atomilla on sama määrä protoneja.
  • Alkuaineen järjestysluku Z ilmoittaa atomien protonien lukumäärän
  • Alkuaineen massaluku  kertoo ytimen hiukkasten yhteismäärän
\mathrm{_Z^AX}

isotooppimerkintä

järjestysluku

massaluku

alkuaineen kemiallinen merkki

Hiiliatomi

Hiiliatomi

Typpiatomi

\(\mathrm{p^+}\)

\(\mathrm{e^-}\)

n

6

6

7

6

6

7

12 - 6 = 6

13 - 6 = 7

14 - 7 = 7

Hiiliatomit ovat toistensa isotooppeja.

Isotooppi

  • Saman alkuaineen atomit, joissa on eri määrät neutroneja, ovat toistensa isotooppeja.
  • Tiettyyn isotooppiin viitataan sen massaluvulla.
  • Mitä yhteistä on saman pystyrivin alkuaineilla?
  • Entä saman vaakarivin alkuaineilla?
  • Pääryhmien nimet?

Jaksollinen järjestelmä

MAOL

H

1

1,008

järjestysluku

suhteellinen atomimassa

Jos et muista alkuaineen kemiallista merkkiä...

Isotooppien suhteelliset osuudet löytyvät fysiikan puolelta

Ryhmät ja jaksot

ryhmä: jaksollisen järjestelmän sarake

pääryhmät 1-2 ja 13-18

jakso: jaksollisen järjestelmän rivi

sivuryhmät 3-12

lantanoidit

aktinoidit

pääryhmän nro kertoo ulkoelektronien lukumäärän

jakson nro kertoo energiatasojen lukumäärän

Alkuaineet on järjestetty protonien lukumäärän mukaan.

sivuryhmät

Metalliluonne

metallit

puolimetallit

epämetallit

kasvaa oikealta vasemmalle mentäessä

protonien määrä ulkoelektronien määrää kohden pienenee

kasvaa ylhäältä alas mentäessä

elektroni-kuorten määrä lisääntyy

Atomikoko

Kuorimalli

  • 14 protonia \(\rightarrow\) järjestysluku 14
    • Pii, Si
  • elektronit kolmella elektronikuorella
    • ensimmäisellä 2
    • toisella 8
    • kolmannella 4
  • kuorimallin mukaan elektronirakenne: 2,8, 4
kuori 1 2 3 4 n
elektronien enimmäismäärä 2 8 18 32
2n^2

Pistemalli

  • Kemiallisiin reaktioihin atomit osallistuvat ulkoelektroneillaan, joten usein ollaan kiinnostuneita lähinnä ulkoelektronien lukumäärästä

✏️ Tehtävät

Kirjan tehtävät: 

OLT 4-2 4-9 4-11 4-13

Ainemäärä

KE1: Kemia ja minä

Sidos 1: Luku 5

Keskeiset asiat:

  • ainemäärä

  • mooli

  • Avogadron vakio

  • moolimassa

  • laskennallisen tehtävän ratkaiseminen

Merkitsevät numerot ja pyöristäminen

  • Älä pyöristä välituloksia, vaan hyödynnä laskimen muistia!
  • Lopputulos pyöristetään!

Kemiassa laskujen vastaukset pyöristetään usein merkitsevien numeroiden tarkkuudella.

  • kaikki nollasta poikkeavat luvut ovat merkitseviä numeroita
  • muiden lukujen edessä olevat nollat eivät ole merkitseviä numeroita
  • muiden numeroiden välissä olevat nollat ovat merkitseviä numeroita
  • muiden numeroiden perässä olevat nollat ovat merkitseviä numeroita, jos luvussa on desimaalipilkku

Kuinka monta merkitsevää numeroa?

0,025

2,005

15 200

2006

3050

1,002

1,2500

900,0

230

2

4

3

4

3

4

5

4

2

Suuret ja pienet luvut

  • erittäin suurten ja pienien lukujen merkitsemisessä käytetään apuna 10-potensseja
a\cdot 10^n,\text{ jossa } 1\leq a <10

Suuret luvut

  • eksponentti on positiivinen
  • esimerkiksi kuun etäisyys maasta on 384 400 km
=3,\!844\cdot 10^8 \text{ m}

Pienet luvut

  • eksponentti on negatiivinen
  • esimerkiksi atomin halkaisija on n. 0,0000000001
=1\cdot 10^{-10} \text{ m}

Väittämä: Jokaisessa astiassa on sama määrä ainetta.

yksi mooli sakkaroosia

yksi mooli nikkelikloridia

yksi mooli kuparisulfaattia

yksi mooli kaliumpermanganaattia

yksi mooli kuparilastuja

yksi mooli rautarakeita

Kemiassa aineen määrää mitataan rakenneosien lukumäärällä.

\(\rightarrow\) ainemäärä n, yksikkö mol (mooli)

Ainemäärää ei voi mitata suoraan, vaan se pitää aina laskea!

Jokaisessa dekantterilasissa on yhtä monta rakenneosaa, jotka ovat keskenään erisuuruisia.

6{,}022\cdot10^{23}\ \mathrm{kpl}

Kappalemäärä

tiu munia

20 kpl

sukkapari

2 kpl

puntti tulitikkuja

10 kpl (askeja)

tusina leivoksia

12 kpl

3 paria

= 3\cdot 2 =6

puoli tusinaa

= \frac{1}{2}\cdot 12 =6

5 punttia

= 5\cdot 10 =50

2 tiuta

= 2\cdot 20 =40
6{,}022\cdot10^{23}\ \mathrm{kpl}

mooli vesi-molekyylejä

2 moolia

= 2\cdot 6{,}022\cdot10^{23}\\=1{,}2044\cdot10^{24}

Ainemäärä, n

  • ilmoittaa aineen rakenneosien lukumäärän
  • yksikkö: mooli (mol)
  • yhdessä moolissa mitä tahansa ainetta on aina \(6{,}022\cdot10^{23}\ \mathrm{kpl}\) aineen rakenneosia

Yhdessä moolissa on \(6{,}022\cdot10^{23}\) kappaletta vesimolekyylejä.

Kuinka monta vesimolekyyliä on

a) kahdessa moolissa vettä

 

 

b) 0,5 moolissa vettä

 

 

c) 10 moolissa vettä?

Esimerkki

2\cdot6{,}022\cdot10^{23}=1,0244\cdot10^{24}
10\cdot6{,}022\cdot10^{23}=6{,}022\cdot10^{24}
0{,}5\cdot6{,}022\cdot10^{23}=3{,}011\cdot10^{23}
N=n\cdot N_A
n=\frac{N}{N_A}
n=\frac{N}{N_A}

Avogadron vakio

\text{N}_\text{A} =6,022\cdot 10^{23}\frac{1}{\text{mol}}(\frac{\text{kpl}}{\text{mol}})

Ainemäärä

N = hiukkasten lukumäärä (kpl)

Esimerkki

Hopeasormuksessa on \(5{,}58\cdot10^{23}\) hopea-atomia. Mikä on hopean ainemäärä sormuksessa?

N(Ag)=5,58\cdot 10^{23}

Ratkaisu

N_A=6,022\cdot 10^{23}\frac{1}{\text{mol}}
n(Ag)=?
n(Ag)=\frac{N(Ag)}{N_A}

Vastaus: Hopea-atomien ainemäärä on 0,927 mol.

=\frac{5,58\cdot 10^{23}}{6,022\cdot 10^{23}\frac{1}{\text{mol}}}
=0,9266... \text{ mol}

Koska yksi mooli sisältää aina saman verran alkuainehiukkasia, voidaan moolille alkuainetta määrittää massa.

Moolimassa

Esimerkki

Kaliumin moolimassa:

M(K)=39,10\frac{\text{g}}{\text{mol}}

Kloorin moolimassa:

M(Cl_2)=2\cdot 35,45\frac{\text{g}}{\text{mol}}=70,9\frac{\text{g}}{\text{mol}}

Katso alkuaineen moolimassa jaksollisesta järjestelmästä!

H

1

1,008

O

8

16,00

Veden \(\mathrm{H_2O}\) moolimassa:

M(\mathrm{H_2O})=
2\cdot1{,}008\ \mathrm{\frac{g}{mol}}+16{,}00\ \mathrm{\frac{g}{mol}}
=18{,}016\ \mathrm{\frac{g}{mol}}

Ainemäärä

n=\frac{m}{M}
\text{M} =\text{moolimassa} (\frac{\text{g}}{\text{mol}})

m = massa (g)

Esimerkki

Laske palamisreaktiossa muodostuvan rautaoksidin FeO ainemäärä, kun rautaoksidia muodostuu 34,5 g.

Ratkaisu

m(FeO)=34,5\text{ g}
M(FeO)=
71,85 \frac{\text{g}}{\text{mol}}
n(FeO)=?
n(FeO)=\frac{m(FeO)}{M(FeO)}
=\frac{34,5\text{g}}{71,85\frac{\text{g}}{\text{ mol}}}
=0,4801... \text{ mol}

Vastaus: 0,480 mol

Laskut kemiassa

VAIHE 1:

Listaa suureet, jotka tunnetaan ja suure, jota kysytään.

VAIHE 2:

Etsi sopiva suureyhtälö.

VAIHE 3:

Sijoita suureiden lukuarvot yksiköineen yhtälöön.

VAIHE 4:

Pyöristä tulos samaan tarkkuuteen kuin epätarkin lähtöarvo.

Kysytään ainemäärää ja annettu massa

Kysytään ainemäärää ja annettu hiukkasmäärä

Kysytään massaa ja annettu ainemäärä

n=\frac{m}{M}
n=\frac{N}{N_A}

tarvitaan moolimassa

tarvitaan moolimassa

tarvitaan Avogadron vakio

n=\frac{m}{M}

✏️ Tehtävät

Kirjan tehtävät: 

5-3 5-5 5-6 5-7 5-9

Ryhmätehtävä 5

Pitoisuus

KE1: Kemia ja minä

Sidos 1: Luku 7

Keskeiset asiat:

  • tilavuus- ja massaprosentti

  • promille

  • ppm

  • konsentraatio

Tilavuus- ja massaprosentti

Kiinteissä seoksissa tietyn ainesosan pitoisuus ilmoitetaan usein massaprosentteina (m-%), nestemäisissä tilavuusprosnetteine (V-% tai til-%).

Osuus voidaan ilmaista myös promilleina tai ppm:nä

1\ ‰=\frac{1}{1000}=10^{-3}=0{,}001
\mathrm{ppm}=\frac{1}{1\ 000\ 000}=10^{-6}=0{,}000\ 001

Esimerkki

200 gramman jugurttipurkissa on 18,6 grammaa sokeria. Mikä on jugurtin sokeripitoisuus massaprosentteina?

Ratkaisu:

m-\%=\frac{\mathrm{m(sokeri)}}{\mathrm{m(seos)}}
=\frac{18{,}6\ g}{200\ g}
=0{,}093
=9{,}3\ \%

Vastaus: Jugurtissa on 9,3 m-% sokeria.

Mitä voi päätellä koeputkissa olevien liuoksien pitoisuuksista?

väkevin liuos

kuparisulfaatin vesiliuoksia

laimein liuos

0,50 mol/l

0,15 mol/l

0,05 mol/l

liuenneen kuparisulfaatin määrä vesilitraa kohden on

kuparisulfaattia liuennut eniten

Jos liuosta valmistetaan 1 l, liuotettaisiin yhteen litraan vettä 0,50 moolia kuparisulfaattia.

Jos liuosta valmistetaan 0,5 l, liuotettaisiin yhteen litraan vettä 0,25 moolia kuparisulfaattia.

\frac{0{,}50\ \mathrm{mol}}{1\ \mathrm{l}}
\frac{0{,}25\ \mathrm{mol}}{0{,}5\ \mathrm{l}}
=0{,}50\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{l}}=

Konsentraatio, c

  • Konsentraatio ilmoittaa, kuinka suuri ainemäärä tiettyä ainettä on liuennut yhteen litraan liuosta.
  • Yksikkö mol/l tai \(\mathrm{mol/dm^3}\)
c=\frac{n}{V}
n=\mathrm{ainemäärä\ (mol)}
V=\mathrm{tilavuus\ (l\ tai\ dm^3)}

Konsentraatio

Oikeat väittämät: A, E, G, J, K, L

Esimerkki

Natriumkarbonaattiliuos \(\mathrm{Na_2CO_3(aq)}\) valmistetaan 500 millilitran mittapulloon liuottamalla 24 g natriumkarbonaattia veteen ja lisäämällä vettä merkkiin asti. Laske liuoksen konsentraatio.

Ratkaisu:

m(\mathrm{Na_2CO_3})=24\ \mathrm{g}
M(\mathrm{Na_2CO_3})=2\cdot22{,}99\ \mathrm{g/mol}+12{,}01\ \mathrm{g/mol}+3\cdot16{,}00\ \mathrm{g/mol}
V(\mathrm{liuos})=500\ \mathrm{ml}
c(\mathrm{Na_2CO_3})=?
c=\frac{n}{V}
n=\frac{m}{M}
=105{,}99\ \mathrm{g/mol}
n(\mathrm{Na_2CO_3})=\frac{m(\mathrm{Na_2CO_3})}{M(\mathrm{Na_2CO_3})}
=\frac{24\ \mathrm{g}}{105{,}99\ \mathrm{g/mol}}
=0{,}226...\ \mathrm{mol}
c(\mathrm{Na_2CO_3})=\frac{n(\mathrm{Na_2CO_3})}{V\mathrm{(liuos)}}
=\frac{0{,}226...\mathrm{mol}}{0{,}5l}
=0{,}452...\ \mathrm{mol/l}

Vastaus: Liuoksen natriumkarbonaattikonsentraatio on 0,45 mol/l.

=0{,}500\ \mathrm{l}

✏️ Tehtävät

Kirjan tehtävät: 

OLT 7-3 7-7
         

Ionisidos

KE2: Kemia ja kestävä tulevaisuus

Sidos 2: Luku 1

Keskeiset asiat:

  • ioniyhdiste eli suola

  • kationi ja anioni

  • ionisidos

  • ionihila

  • kidevesi

SIDOKSET

VAHVAT SIDOKSET

HEIKOT SIDOKSET

ionisidos

metalli-

sidos

kovalenttinen sidos

molekyylien väliset vuorovaikutukset

atomien väliset vuorovaikutukset

vain epämetalleja

vain metalleja

usein metalli + epämetalli

poolinen sidos

pooliton sidos

KE2: Kemia ja kestävä tulevaisuus

Miksi sidoksia syntyy?

  • Alkuaineet pyrkivät energeettisesti tehokkaaseen rakenteeseen eli oktettiin
    • ​oktetilla tarkoitetaan pääryhmän alkuaineen taipumusta ympäröityä kahdeksalla ulkoelektronilla saavuttaen pysyvän jalokaasurakenteen
  • Alkuaine voi päästä oktettiin
    • luovuttamalla elektroneita
    • ottamalla vastaan elektroneita
    • ottamalla elektroneita yhteiskäyttöön
  • Kun uusia vahvoja sidoksia muodostuu tai katkeaa, tapahtuu kemiallinen reaktio

ionisidos

kovalenttinen sidos

Miten magnesium saavuttaa oktetin?

Mg

12

24,31

pääryhmä: 2

jakso: 3

\(e^-\): 12

2 ulkoelektronia

3 elektronikuorta

1. kuori: \(2\ e^-\)

2. kuori: \(8\ e^-\)

Jokaiselle kuorelle mahtuu \(2n^2\)

\(\mathrm{Mg^{2+}}\)

Mg

2, 8, 2

kuorimalli:

luovuttaa kaksi elektronia uloimmalta kuorelta

12 \(p^+\)

10 \(e^-\)

varaus: \(12\cdot(+1)+10\cdot(-1)\)

\(=+2\)

2, 8

kuorimalli:

Ionin kaava: \(\mathrm{Mg^{2+}}\)

Miten fluori saavuttaa oktetin?

F

9

19,00

pääryhmä: 17

jakso: 2

\(e^-\): 9

7 ulkoelektronia

2 elektronikuorta

1. kuori: \(2\ e^-\)

2. kuori: \(8\ e^-\)

Jokaiselle kuorelle mahtuu \(2n^2\)

\(\mathrm{F^{-}}\)

F

2, 7

kuorimalli:

ottaa vastaan yhden elektronin uloimmalle kuorelle

9 \(p^+\)

10 \(e^-\)

varaus: \(9\cdot(+1)+10\cdot(-1)\)

\(=-1\)

2, 8

kuorimalli:

Ionin kaava: \(\mathrm{F^{-}}\)

Ionin syntyminen

  • Kun metalliatomi luovuttaa elektronin tai elektroneja, muodostuu positiivinen ioni eli kationi.
  • Kun epämetalli vastaanottaa elektronin tai elektroneja, muodostuu negatiivinen ioni eli anioni.
  • Ionivaraus päätellään protonien ja elektronien lukumäärästä.

Ionin nimen ja varauksen voi tarkistaa MAOLista

Moniatomiset ionit

  • Aina ioni ei muodostu vain yhdestä alkuaineesta.

Etsi taulukkokirjasta seuraavien moniatomisten ionien kaavat. Mistä atomeista ioni koostuu?

ammoniumioni

nitraatti-ioni

karbonaatti-ioni

\(\mathrm{NH_4^+}\)

\(\mathrm{NO_3^-}\)

\(\mathrm{CO_3^{2-}}\)

yksi typpi- ja neljä vetyatomia

yksi typpi- ja kolme happiatomia

yksi hiili- ja kolme happiatomia

Ioniyhdiste eli suola

  • yleensä metallien ja epämetallien muodostamia yhdisteitä
  • kationit ja anionit sitoutuvat toisiinsa ionisidoksilla
  • ionisidos on sähköinen vetovoima erimerkkisten ionien välillä

Millainen ioniyhdiste muodostuu magnesiumista ja fluorista?

\mathrm{Mg^{2+}}
\mathrm{F^-}

magnesium

pääryhmä 2

2 ulkoelektronia

fluori

pääryhmä 17

7 ulkoelektronia

  • varausten summan pitää olla nolla
  • ensin positiivinen ioni, sitten negatiivinen ioni
  • ionivarauksia ei kirjoiteta näkyviin
  • ionien suhteellinen määrä ilmaistaan alaindekseillä

ensin kationin nimi, sitten anionin nimi

magnesiumfluoridi

Ioniyhdisteen kaava

Ioniyhdisteen ominaisuuksia

  • Kiinteässä olomuodossa ioniyhdisteet muodostavat ionihilan

Suoloilla on korkeat sulamispisteet.

Ioniyhdisteet johtavat sähköä vesiliuoksena ja sulatteena, mutta eivät kiinteässä olomuodossa.

Ioniyhdisteet ovat kovia, mutta hauraita.

Ionisidos on vahva ja sen katkaisemiseen tarvitaan paljon energiaa.

Suolaliuoksessa ja -sulatteessa ionit pääsevät liikkumaan vapaasti, mikä tekee niistä sähköä johtavia

Kiinteässä hilassa ei ole vapaita ioneja --> virta ei kulje

Atomien ja ionien koko

Positiivinen ioni on pienempi kuin vastaava atomi.

Positiivisessa ionissa on vähemmän elektroneja kuin saman alkuaineen atomissa.

Negatiivinen ioni on suurempi kuin vastaava atomi.

Negatiivisessa ionissa on enemmän elektroneja kuin saman alkuaineen atomissa.

Mitä suurempi saman alkuaineen ionin positiivinen varaus on, sitä pienempi ionin ionisäde on.

✏️ Tehtävät

Kirjan tehtävät: 

1-6 1-8 1-11
         

Ryhmätehtävä 6

Metallisidos

KE2: Kemia ja kestävä tulevaisuus

Sidos 2: Luku 2

Keskeiset asiat:

  • metalli

  • metallihila

  • elektronikaasu

  • metallisidos

  • delokalisoituneet elektronit

epämetalli

puolimetalli

metalli

Suurin osa alkuaineista on metalleja!

Metallisidos ja metallihila

  • Kiinteässä olomuodossa metallit muodostavat metallihilan.
  • Metallihilaa pitää koossa metallisidos.

metallikationi

\mathrm{Fe \rightarrow Fe^{2+}+2\ e^-}

esim.

ulkoelektronit otetaan yhteiskäyttöön

elektronikaasu

"kationisaaret ja elektronimeri"

delokalisoituneet ulkoelektronit

Metallien ominaisuudet

Metallit ovat yleensä kiinteitä.

Metallit johtavat hyvin lämpöä ja sähköä.

Metallit ovat muokattavia.

Metallit ovat kiiltäviä ja läpinäkymättömiä.

Metallihilaa koossa pitävä metallisidos on vahva ja sen katkaisemiseen tarvitaan paljon energiaa.

Lämpö aiheuttaa lämpövärähtelyä, joka siirtyy tiivistä metallihilaa pitkin.

Metallihilassa on vapaasti liikkuvia elektroneja, jotka toimivat sähkövirran kuljettajina.

Delokalisoituneiden elektronien takia kationien välinen hylkimisvoima ei pääse hajottamaan metallihilaa.

Näkyvä valo osuu metallin pintaan, jolloin delokalisoituneet elektronit virittyvät. Viritystila purkautuu ja vapautuva energia näkyy valona.

Osa valosta imeytyy tiiviiseen metallihilaan. Näkyvän valon aallonpituudet eivät läpäise tiivistä metallikerrosta, joten metalli on läpinäkymätön.

✏️ Tehtävät

Kirjan tehtävät: 

2-2 2-5 2-6
         

Kovalenttinen sidos

KE2: Kemia ja kestävä tulevaisuus

Sidos 2: Luku 3

Keskeiset asiat:

  • molekyyli

  • elektronegatiivisuus

  • poolinen ja pooliton kovalenttinen sidos

  • kovalenttinen hila

Yhdisteiden luokittelu

\mathrm{N_2}
\mathrm{CO_2}
\mathrm{NaBr}
\mathrm{H_2O}
\mathrm{AlCl_3}

Mitkä seuraavista yhdisteistä ovat ioniyhdisteitä?

Mitä yhteistä on muilla aineilla?

vain epämetalleja

Kovalenttinen sidos

  • Epämetallit eivät luovuta elektroneja kokonaan toisille atomeille, vaan ne ottavat elektronit yhteiskäyttöön

Kovalenttinen sidos

  • Yhdisteitä, jotka muodostuvat kovalenttisin sidoksin, kutsutaan molekyyleiksi
\mathrm{N_2}
\mathrm{H_2}
\mathrm{O_2}

Miten alkuainemolekyylit muodostuvat?

pääryhmä: 1

pääryhmä: 16

pääryhmä: 15

H

H

H

H

O

 1 elektroni

yksi elektronipari

O

2 elektronia

kaksi elektroniparia

O

O

N

N

N

N

yksinkertainen kovalenttinen sidos

3 elektronia

kovalenttinen kaksoissidos

kovalenttinen kolmoissidos

kolme elektroniparia

puuttuu:

yhteiskäyttöön:

muodostuu:

Lewisin rakenne

Elektronegatiivisuus

  • Alkuaineen elektronegatiivisuus kuvaa sitä, kuinka voimakkaasti atomi vetää puoleensa yhteisiä sidoselektroneita

Metallien elektronegatiivisuus-arvot ovat pääsääntöisesti pienempiä kuin epämetallien arvot.

Jalokaasuille ei ole määritetty elektronegatiivisuusarvoa

Pooliton kovalenttinen sidos

Poolinen kovalenttinen sidos

  • alkuaineilla sama elektronegatiivisuusarvo
  • atomit vetävät sidoselektroneja puoleensa yhtä voimakkaasti

vety: 2,1

kloori: 3,0

  • elektronegatiivisempi alkuaine vetää yhteisiä sidoselektroneja voimakkaammin puoleensa

elektronitihentymä

elektronivajaus

elektronegatiivisuusero:

\Delta \chi=3{,}0-2{,}1=0{,}9

A

A

Sidoksen ioniluonne

Taulukon alla!

B

A

B

B

A

D

C

sidoksen ioniluonne kasvaa

\delta^+
\delta^-

+

-

pooliton kovalenttinen sidos

poolinen kovalenttinen sidos

ionisidos

Elektronegatiivisuus-ero on aina positiivinen arvo.

Sidoksen poolisuus

Millainen sidos alkuaineiden välille muodostuu?

C ja C

C ja H

H ja O

K ja Br

\Delta \chi=2{,}5-2{,}5=0

pooliton kovalenttinen sidos

\Delta \chi=2{,}5-2{,}1=0{,}4

heikosti poolinen kovalenttinen sidos

\Delta \chi=3{,}5-2{,}1=1{,}4

poolinen kovalenttinen sidos

\Delta \chi=2{,}8-0{,}8=2{,}0

ionisidos

>1{,}7

Kovalenttinen hila

  • säännöllisesti järjestynyt rakenne, jossa atomit liittyvät toisiinsa kovalenttisin sidoksin
  • voi koostua yhdestä tai useammasta alkuaineesta

✏️ Tehtävät

Kirjan tehtävät: 

 
3-1 3-3 3-4 3-6
 
         

Paintilla / Kolourpaintilla

Sanallinen selitys riittää

Molekyylin poolisuus ja poolittomuus

KE2: Kemia ja kestävä tulevaisuus

Sidos 2: Luku 4

Keskeiset asiat:

  • poolinen molekyyli eli dipoli

  • pooliton molekyyli

  • molekyyliyhdisteen kaava

  • molekyyliyhdisteen nimeäminen

yksi pooliton kovalenttinen kolmoissidos

ei pysyviä osittaisvarauksia

POOLITON MOLEKYYLI

molekyylissä vain yksi sidos, joka on poolinen

pysyvät vastakkaismerkkiset osittaisvaraukset

POOLINEN MOLEKYYLI

Molekyylin poolisuus

Molekyylin poolisuus

Miten kovalenttisen sidoksen luonne (pooliton/poolinen) vaikuttaa molekyylin poolisuuteen?

\mathrm{Br_2}
\mathrm{HBr}

yksi pooliton kovalenttinen sidos

sidoselektronit jakautuneet tasaisesti kummallekin atomille

ei pysyviä osittaisvarauksia

POOLITON MOLEKYYLI

pysyvät osittaisvaraukset

POOLINEN MOLEKYYLI

C- C

pooliton

11 x

25 x

C - H

heikosti poolinen

1 x

C - O

poolinen

1 x

O - H

poolinen

molekyyli enemmän pooliton kuin poolinen

POOLITON MOLEKYYLI

Molekyylin muoto vaikuttaa poolisuuteen

  • Vaikka molekyylissä olisi poolisia sidoksia, on molekyyli pooliton, jos osittaisvaraukset kumoutuvat
  • Osittaisvaraukset kumoutuvat, jos elektronegatiivisuusarvoltaan samanlaiset atomit ovat
    • lineaarisen molekyylin vastakkaisissa päissä
    • samassa tasossa 120° kulmassa toisiinsa nähden
    • tetraedrin kulmissa

Mikä molekyyli on poolisin?

vety + toinen alkuaine

toinen alkuaine ratkaisee sidoksen ja siten molekyylin poolisuuden

kloorin elektronegatiivisuusarvo on suurin

kloori vetää voimakkaimmin sidoksen elektroneja puoleensa

HCl poolisin molekyyli

Cl
3,0
Br
2,8
I
2,5

Molekyyli

POOLINEN MOLEKYYLI

POOLITON MOLEKYYLI

kaikki sidokset poolittomia

molekyylissä vain yksi sidos, joka poolinen

DIPOLI

pysyvät osittaisvaraukset

sisältää poolisia sidoksia, mutta osittaisvaraukset kumoutuvat 
muodon takia

Onko molekyyli poolinen vai pooliton?

  • Miten poolisia sidokset ovat?
  • Kuinka monta poolista sidosta molekyylissä on?
  • Kumoutuvatko osittaisvaraukset?
  • Miten suuri osuus poolisilla sidoksilla on poolittomaan osaan verrattuna?

Molekyyliyhdisteen kaava ja nimi

  • alkuaineet merkitään yleensä elektronegatiivisuusjärjestyksessä pienimmästä suurimpaan
  • nimen alkuosa tulee ensimmäiseksi merkitystä alkuaineesta, loppuosalle -idi-pääte
  • atomien lukumäärä ilmaistaan etuliitteillä
  • etuliitteitä ei tarvita, jos aineiden välisiä yhdisteitä on olemassa vain yksi

typpimonoksidi

dityppioksidi

typpidioksidi

dityppipentoksidi

CO
\(\mathrm{H_2S}\)
\(\mathrm{P_4O_{10}}\)
\(\mathrm{H_2O}\)

NO

\mathrm{N_2O}
\mathrm{NO_2}
\mathrm{N_2O_5}

hiilimonoksidi

divetysulfidi

tetrafosforidekaoksidi

divetyoksidi

✏️ Tehtävät

Kirjan tehtävät: 

4-1 4-2 4-5 4-12 4-13
 
         

Tee MolView'lla

https://molview.org/

Molekyylien väliset vuoro-vaikutukset

KE2: Kemia ja kestävä tulevaisuus

Sidos 2: Luku 5

Keskeiset asiat:

  • molekyylihila

  • heikot sidokset

  • dipoli-dipolisidos

  • vetysidos

  • dispersiovoima

Miten atomien ja molekyylien väliset vuorovaikutukset eroavat eri olomuodoissa? Miten olomuodonmuutos saadaan aikaan?

Molekyylien välillä on vuorovaikutuksia!

Atomien ja molekyylien välisten vuorovaikutusten katkeaminen

Atomien väliset vuorovaikutukset

Molekyylien väliset vuorovaikutukset

  • Jos nämä vuorovaikutukset katkeavat, aine muuttuu toiseksi.

kemiallinen reaktio

  • Jos nämä vuorovaikutukset katkeavat, olomuoto muuttuu.
  • aine pysyy samana
\mathrm{2\ H_2O(g)\rightarrow O_2(g)+2\ H_2(g)}

vaatii aina energiaa!

vetysidokset

dipoli-dipolisidokset

dispersiovoimat

vetysidos

nestemäinen vesi

vetysidoksia katkeaa ja muodostuu jatkuvasti

kiinteä vesi

vetysidokset pysyvät paikoillaan

ionisidos

metallisidos

kovalenttinen sidos

vahvuus

Molekyylien väliset vuorovaikutukset

🐷

molekyyli on poolinen

DIPOLI-DIPOLISIDOS

  • erimerkkisten osittaisvarausten välille muodostuu vetovoima

VETYSIDOS

  • dipoli-dipolisidoksen erikoistapaus
    • molekyylissä
      N-H, O-H tai F-H
  • vahvin molekyylien välisistä vuorovaikutuksista

molekyyli on pooliton

DISPERSIOVOIMAT

  • hetkellisten dipolien välinen vuorovaikutus

 

 

  • mitä enemmän molekyylissä on elektroneja ja mitä suurempi molekyyli on, sitä suurempia ovat dispersiovoimat
  • esiintyy kaikkien atomien, ionien ja molekyylien välillä

Heikkojen sidosten vaikutus aineen ominaisuuksiin

Pohdi sidosten avulla, miksi

etanolin \(\mathrm{C_2H_5OH}\) kiehumispiste on korkeampi kuin etaanin \(\mathrm{C_2H_6}\).

happi \(\mathrm{O_2}\) on huoneenlämpötilassa kaasu, mutta vesi on neste

\(\mathrm{O_2}\)

  • atomien välillä pooliton kovalenttinen sidos

pooliton molekyyli

molekyylien välillä dispersiovoimia

heikoin

kaasu

\(\mathrm{H_2O}\)

  • atomien välillä poolisia kovalenttisia sidoksia + O-H-sidos

vetysidokset

neste

vahvoja!

pooliton molekyyli

poolinen molekyyli

vetysidokset

dispersiovoimat

Mitä voimakkaampia molekyylien väliset vuorovaikutukset ovat, sitä enemmän energiaa olomuodonmuutokseen kiinteästä nesteeksi tarvitaan (kiehumispiste). Vetysidokset ovat vahvempia kuin dispersiovoimat, joten etanolin kiehumispiste on korkeampi kuin etaanilla.

Poolisuus ja kiehumispiste

Molekyylihila

Poolinen molekyylihila

  • pooliset molekyyliyhdisteet muodostavat poolisen molekyylihilan
  • pysyy kasassa dipoli-dipolisidosten tai vetysidosten avulla

Pooliton molekyylihila

  • poolittomat molekyyliyhdisteet muodostavat poolittoman molekyylihilan
  • pysyy kasassa dispersiovoimien avulla
  • kiinteässä olomuodossa olevissa molekyyleissä esiintyvä säännöllinen rakenne

Amorfinen aine

  • aine, jolla ei ole säännöllistä hilarakennetta

ei tarkkaa sulamispistettä

kiteytetään hiljalleen nestemäisestä seoksesta

säännöllinen hilarakenne

tarkka sulamispiste (36,5 °C)

kiteytetään nopeasti suoraan jauheesta

ei säännöllistä hilarakennetta

ei tarkkaa sulamispistettä

Ionihila

Hilatyyppi

Rakenneosat

Kovalenttinen hila

Metallihila

Poolinen molekyylihila

Pooliton molekyylihila

kationit ja anionit

atomit tai poolittomat molekyylit

metalli-kationit ja vapaat elektronit

pooliset molekyylit

poolittomat molekyylit

Hilaa koossapitävät sidokset

ionisidos

kovalenttiset sidokset

metallisidos

vetysidokset tai dipoli-dipolisidokset

dispersiovoimat

vahva sidos

vahva sidos

vahva sidos

heikko sidos

heikko sidos

Alkuaineatomien välillä

ionisidos

vahva sidos

kovalenttiset sidokset

vahva sidos

metallisidos

vahva sidos

poolinen kovalenttinen sidos

pooliton tai poolinen kovalenttinen sidos

vahva sidos

vahva sidos

Hilatyypit ja sidokset

\mathrm{N_2(s)}

NaCl(s)

Cu(s)

\mathrm{H_2O(s)}

timantti C(s)

Aine

Hilatyyppi

Ulkoiset sidokset

Sisäiset sidokset

pooliton molekyylihila

poolinen molekyylihila

kovalenttinen hila

ionihila

metallihila

dispersiovoimat

vetysidos

kovalenttinen sidos

ionisidos

metallisidos

metallisidos

ionisidos

pooliton kovalenttinen sidos

pooliton kovalenttinen sidos

poolinen kovalenttinen sidos

✏️ Tehtävät

Kirjan tehtävät: 

5-2 5-3 5-5 5-7 5-8 5-9 5-10
 
         

Vesi

KE2: Kemia ja kestävä tulevaisuus

Sidos 2: Luku 6

Keskeiset asiat:

  • veden tiheys

  • jään tiheys

  • liukoisuus

  • pintajännitys

  • kapillaari-ilmiö

  • osmoosi

  • ioni-dipolisidokset

Vedelle tyypillisiä ilmiöitä ja ominaisuuksia

pintajännitys

nestemäinen vesi ja tiheämpää kuin kiinteä jää

vesi ei liuota ruokaöljyä

vesiliukoinen väriaine liukenee veteen

vetysidos

nestemäinen vesi

vetysidoksia katkeaa ja muodostuu jatkuvasti

kiinteä vesi

vetysidokset pysyvät paikoillaan

Vesimolekyylien väliset sidokset jäässä ja nesteessä

Jokaisesta vesimolekyylistä lähtee neljä vetysidosta toisiin vesimolekyyleihin

Nestemäisessä vedessä vesimolekyylit ovat lähempänä toisiaan, joten samaan tilavuuteen mahtuu enemmän vesimolekyylejä.

Nestemäisen veden tiheys on suurempi

Veden liuotinominaisuudet

\mathrm{KNO_3}
\mathrm{C_2H_5OH}

NaCl

oliiviöljy

bensiini

sokeri

  • Pooliset molekyyliyhdisteet liukenevat veteen
    • ​vesimolekyylien ja poolisien molekyylien molekyylien välille muodostuu vetysidoksia
  • Monet ioniyhdisteet liukenevat veteen

H

H

O

H

H

O

  • Poolittomat yhdisteet eivät liukene veteen

Ioniyhdisteen vesiliukoisuus

  • ioniyhdisteen liukenemista veteen kutsutaan hydratoitumiseksi
  • akvaioni muodostuu, kun ioni on sitoutunut veteen ioni-dipolisidoksin
  • ioni-dipolisidos on heikko sidos, joka on kuitenkin vahvempi kuin molekyylien väliset sidokset

✏️ Tehtävät

Kirjan tehtävät: 

6-7 6-9          
 
         

SIDOKSET

VAHVAT SIDOKSET

HEIKOT SIDOKSET

ionisidos

metalli-

sidos

kovalenttinen sidos

vetysidos

dipoli-dipolisidos

dispersio-voimat

ioni-dipolisidos

molekyylien väliset vuorovaikutukset

HEIKOT SIDOKSET

atomien väliset vuorovaikutukset

vain epämetalleja

vain metalleja

usein metalli + epämetalli

poolinen sidos

pooliton sidos

pooliset

poolittomat

N-H

O-H

F-H

🐷