Polarnost i svojstva tvari
POLARNOST
NEPOLARNA MOLEKULA - ista elektronegativnost
POLARNA MOLEKULA - različita elektronegativnost
Najpolarnija veza jest ona u kojoj je najveća razlika u elektronegativnosti
dipolni moment = elementarni naboj * udaljenost težišta pozitivno i negativno nabijenih dijelova
SIMETRIČNE MOLEKULE - veze su polarne, ali molekule nisu ... VEKTORI se krate
ISTOVRSNE MOLEKULE - molekule građene od istih atoma ... nisu polarne
hidroksilna i karboksilna skupina ... polarne molekule
Londonove disperijske sile
javljaju se između atoma i molekula
uvijek su tu, ali su slabe
jedine kod nepolarnih molekula i plemenitih plinova
inducirani dipol - inducirani dipol
Van der Waalesove sile
jakost
raspodjela elektronske građe
ukupan broj elektrona
veličina atoma, molekula
udaljenost
što su bliže sile su jače
veća molekula veća sila
više njih lakša deformacija ... polarizacija oblika
Agregacijska stanja
solid - čvrsto - s
liquid - tekuće - l
gas - plinovito - g
faza - homogeni dio nekog heterogenog sustava
HOMOGENOST - ne vidi se dijelovi, HETEROGENOST - vide se dijelovi
ulje i voda su dvije tvari u tekućem stanju i kada su one pomiješane vide se slojevi ... 2 faze istog ag. stanja
razmještaj čestica - uređeni geom. uzorak, titraju
privlačne sile - najjače
oblik i volumen - kocka, stalan oblik i volumen
stlačivost - nestlačivo
razmještaj čestica - zauzima oblik posude
privlačne sile - slabije
oblik i volumen - promjenjiv oblik i stalan volumen
stlačivost - nestlačivo ... nije prostor dovoljno velik
razmještaj čestica - nasumičan
privlačne sile - najslabije ... nisu zajedno
oblik i volumen - promjenjivi
tlačivo
PROMJENE AGREGACIJSKIH STANJA
čvrsto - plinovito --> sublimacija
plinovito - čvrsto --> desublimacija
plinovito - tekuće --> kondenzacija
Tekuće - plinovito --> isparavanje
tekuće - čvrsto --> očvršćivanje
čvrsto - tekuće --> taljenje
vrenje ili temp. vrelište --> tlak pare tekućine mora biti jednak tlaku atmosferskog tlaka
niži atmosferski tlak ... niže vrelišta
endotermna reakcija
endotermna reakcija
egzotermna reakcija
endotermna r. - daje se E, egzotermna r. - oslobađa se E
1 atmosfera = 101 325 Pa
krivulja hlađenja , krivulja taljenja --- osno simetrična
Trojna točka - tvar može biti u sva 3 agr. stanja
anomalija vode - najveću gustoću ima na temperaturi od +4 °C, iako bi svako fizikalno tijelo trebalo imati najveću gustoću u krutom stanju
IONSKI KRISTALI
kristali - pravilna građa, amorfni - nepravilna građa
kristali imaju definirano talište
DIJAMANT i GRAFIT
DIJAMANT
GRAFIT
kristalnoj strukturi dijamanata svaki atom ugljika povezan je s još 4 atoma, gradeći tetraedar u čijem je središtu taj atom
tetraedarski oblik - ogromnost
kovalentne veze - jake
velika tvrdoća - najtvrđi mineral
visoko talište
velika kemijska otpornost
dobar izolator
Kristalnu strukturu čine slojevi grafita čiji se sastoje od šesteročlanih prstenova - jake privlačne veze .... slojevi su slabe veze pa se mogu kidati jer se između njih mogu kidati slobodni elektroni
ostavlja trag na papiru
mekan - lako se lomi
vodič el. struje
gibanje po cijeloj posudi
slabi pokreti ... titranje
nema pokreta, titranje oko osi
Kristali metala
molekulski kristali
atomski kristali
anion veći od kationa
koordinacijski broj - broj najbližih kationa kod aniona i obrnuto
COULOMBOVA SILA - F=k( (Q1Q2)/rr) (F - sila privlačenja, Q1Q2 - naboji iona, r - zbroj ionskih polumjera, k- konstanta)
jače sile veće talište i vrelište
KALAVOST
svojstvo kristala da se lome smjerom određene plohe ako se u određenom smjeru djeluje mehaničkom silom
pokretljiv naboj
Proces otapanja ionskih kristala
ion-dipol interakcija --> vod izvlači kristal van
hidratacija - ioni okruženi vodom --- hidratizirani ioni
TOPLJIVOST
izražava se najvećom masom otopljene tvari u 100g otapala pri određenoj temperaturi
zasićena otopina
nezasićene
prezasićene
krivulja topljivosti - graf. prikaz topljivosti tvari pri temperaturi
METALNA VEZA
između atoma metala
delokalizirani elektroni
kationi metala u moru elektrona
djeluje između atoma metala uzrokovana je uzajamnim djelovanjem metalnih iona i zajedničkog elektronskog oblika
čvrsto agrg. stanje -- živa je jedina tekućina
talište, gustoća, tvrdoća
dobri vodiči elektriciteta i topline
laki metali - mala gustoća - Li, Na, K, Rb
kovki
VODIKOVE VEZE
između polarnih veza
vodik vezan za N, F, O - elektronegativnost
u strukturi leda svaka je molekula okružena s 4 vode u vrhovima tetraedara
Gustoća = masa/volumena
DNA
jače sile od van der Waalesovih sila povisuju tališta i vrelišta
MEĐUMOLEKULSKE INTERAKCIJE
između atoma u molekuli je kovalentna veza
određivanje fizikalnih svojstava - talište, vrelište, topljivost, površinska napetost, viskoznost
dinamička ravnoteža
otapanje ...kristalizacija ...otopljena tvar + otopina
egzotermno otapanje soli - porastom temperature otapanje se smanjuje
endotermno otapanje soli - porastom temperature otapanje povećava se
w (maseni udio otopljene tvari u otopini) =m (masa otopine) / m (otopine)
između iona u ionskim kristali
građeni od velikog broja molekula
ALOTROPSKE MODIFIKACIJE
VODIKOVE VEZE
hidroksilne skupine
fuleren
kisika
fosfora
ugljik
svi kristali građeni od molekula između kojih djeluju različite međumolekulske interakcije (Van der Waalesovi, Londonove sile i vodikove veze
SVOJSTVA
nisko talište i vrelište zbog slabih Van der Waalsovih sila ... dobro topljivi u organskim a slabo u anorganskim spojevima ... nema slobodnih elektrona
SVOJSTVA ČVRSTIH TVARI
polimorfija
tvari izgrađene od istih čestica, ali različitih kristalnih struktura
kristali metala
Rompski sumpor
Monoklinski sumpor
kristalizacija pri temp. nižoj od 95,5 C stupnjeva
kristalizacija pri temp. višoj od 95,5 C stupnjeva i kristalizira se otopina sumpora u ugljikovomsulfidu CS2
ti 2 sumpora razlikuju se samo po izgledu i fizikalnih svojstava
atomi metala otpuštaju elektrone posljednje ljuske ... oni povezuju nastale katione metala
svi metali u čvrstom agr. stanju OSIM ŽIVE
dobri vodiči
mogu se kovati
dobro se otapaju u drugim metalima
SVOJSTVA TEKUĆINA (FLUIDA)
GUSTOĆA
gustoća jest koeficijent mase i volumena ... GUSTOĆA = m(x)/V(x)
areometar - sprava kojom mjerimo gustoću tekućine
ovisi o građi i temperaturi
povišenje temp. --> smanjenje gustoće (mijenja se volumen povećava se)
polarne i nepolarne molekule se ne miješaju
viskoznost
svojstvo tekućine da pruža otpor protjecanju
ovisi o privlačnim silama --> jače sile veća viskoznost
viskoznost se smanjuje s višim temperaturama
građa - duge lančaste molekule se isprepliču i teže protječu --> velika viskoznost
kationi u moru elektrona
čvrsta metalna veza
čvrsto agr. stanje
ATOMSKI KRISTALI
čvrste tvari
molekulski kristali
atomski kristali
ionski kristali
kristali metala
POVRŠINSKA NAPETOST
fizikalna veličina koja opisuje tendenciju tekućinu ka smanjenju prostora
jače molekulske sile -->veća pov. napetost
viša temperatura --> manja pov. napetost
dodavanjem površinski aktivnih tvari -->kidanje vodikovih veza --> smanjenje pov. napetosti
SVOJSTVA PLINOVA
čestice se nasumično gibaju
model idealnog plina
ne zauzima volumen i nema nikakvih sila između čestica
niski tlak i visoka temperatura
otapanje plinova u vodi --> dinamička ravnoteža
topljivost
temperatura - smanjuje se povećanjem temperature
građa
1) dipol-dipol
2) inducirani dipol - dipol
3) ion - inducirani dipol
4) ion - dipol