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