Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

Epäorgaaninen kemia - Coggle Diagram

- - - - Todella korkeat sulamispisteet, sillä hilan sidoksissa valtavasti energiaa
      - Todella kovia ja joskus ei liukenevia
  - - - a-pii
        
        Amorfinen rakenne
        
        Hilassa "dangling bonds" --> voidaan hydrata esim. vedyllä ja silloin konduktiivisuus kasvaa. Amorfisella piillä 40x parempi aurinkoenergian absorbanssiteho.
      - c-pii
        
        Kristallirakenne
- - - - “Huonoin metalli” vs paras epämetalli → 10^5 ero johtavuudessa
  - - - Elektroneilla ei ole “todellista rajaa”
      - Kovalenttinen säde → kahden kovalenttisesti sitoutuneen atomin ytimen etäisyys/2
      - van der Waalsin säde → kahden “naapuroivan atomin” etäisyydestä puolet
  - - - Suuremmat atomit luovuttavat ulkoelektroninsa helpommin, koska valenssielektroni kokee pienemmän efektiivisen ydinvarauksen ja on kauempana ytimestä.
    - - Zeff = Z - sigma
        
        Sigma = Slaterin vakio
      - Elektronit, jotka suuremmalla pääkvanttiluvulla, eivät vaikuta Zeff
        
        Elektronit samalla pääkvanttiluvulla kontributoi 0.35x, paitsi d- ja f-orbitaaleilla. S- ja p orbitaaleilla 0.85x vaikutus, kun sama (n-1) kvanttiluku. Alemmilla kuin (n-1) 1x
        
        Esimerkki: happi
        
        1s2 2s2 2p4
        
        Tutkitaan yhtä 2p elektronia:
        
        1s2 --> 2*0.85 = 1.70
        
        ja muut: 2s2 + 2p3 --> 5*0.35 =1.75
        
        1 more item...
    - - Suhteellisuusteorian vaikutukset:
      - Schrödinger olettaa, että atomit kulkevat tarpeeksi hiljaa. Kuitenkin 6 perioidiin ja sen yli, suuri varaus Z, elektronit pakotetaan hyvin lähelle ydintä → elektronien nopeus kasvaa valtavaksi. → elektronin massa kasvaa → orbitaali supistuu (s ja p)
      - S ja P orbitaalit supistuu → voimakkaampi suojaus
      - D ja F orbitaalit laajenee → Zeff pienenee
- - - - Esim. kuinka monta atomia molekyylissä? --> vaikuttaa elektronien jakumaan --> vaikuttaa viritystiloihin, josta saadaan väri ja intensiteetti
  - - - Atomi on aina liikkeessä, atomisäde on keskiarvo
      - Värähtelyt myös kvanttituneita
      - Lineaarinen molekyyli = 3n-6 ja epälineaarinen molekyyli 3n-5 tapaa "värähdellä" (lineaarisella molekyylillä ei rotaatiota molekyylin akselin ympäri)
      - Värähtelyiden olemuksesta voidaan dedusoida molekyylistä informaatiota, esim. sen muoto
- - - - Sidosten oltava polaarisia!
        
        IR-absorptio vaatii värähtelyn, joka synnyttää ajassa vaihtelevan dipolimomentin, koska vain silloin molekyylin sisäinen sähköinen epätasapaino voi kytkeytyä värähtelevään sähkökenttään.
        
        Polarisoitunut sidos = elektronitiheys on pysyvästi epäsymmetrinen.
        
        atomeilla eri elektronegatiivisuudet
        
        elektronit viettävät enemmän aikaa toisen atomin lähellä
        
        sidoksella on pysyvä dipolimomentti
      - Symmetriset molekyylit ei yleisesti ottaen absorboi IR
  - - - Voidaan käyttää vesiliuoksessa!
      - Molekyylin elektronit muodostavat sähkökentän E, valo vuorovaikuttaa sähkökentän
        
        Valo --> sähkökenttä, joka indusoi molekyyliin dipolin
        
        Sidosten oltava polarisoitavia!
        
        Polarisoitavuus kytköksissä esim. ionisaatioenergiaan ja efektiivisen ydinvaraukseen.
        
        Jos sidoksella pieni Zeff --> polarisoitavissa
        
        Polarisoitavissa oleva sidos = elektronipilvi muotoutuu helposti ulkoisen sähkökentän vaikutuksesta.
        
        suuret, raskaat atomit
        
        löyhästi sidotut ulkoelektronit
        
        pieni efektiivinen ydinvaraus per elektroni
        
        “pehmeä” elektronipilvi
- - - - 7s-orbitaalia, 6p-orbitaalia, 4 d-orbitaalia, 2f orbitaalia
        
        ORBITAALIT
        
        Pääkvanttiluku n
        
        Orbitaalien kokoa kuvaava
        
        Kuvaa myös energiaa
        
        Sivukvanttiluku l 0<=1<=n-1 (Angular momentum number) = kuvaa orbitaalin muotoa
        
        Magneettinen kvanttiluku -1<=m_l <= 1
        
        Kuvaa avaruudellista suuntausta
        
        Fermioneilla spin +-1/2
        
        (Materia koostuu fermioneista)
        
        Paulin kieltosääntö, magnetismi, aineen vakaus, kemian rakenne
        
        S orbitaali
        
        Ytimen suhteen pallomainen muodoltaan
        
        Kun n kasvaa, elektronitiheys kauempana ytimestä
        
        "Orbitaali diffusioituu"
        
        Voi olla jopa ytimen sisällä (tn-jakauma ei nolla ytimessä)
        
        p-orbitaali
        
        Koostuu kahdesta "lobesta" joiden välissä ydin
        
        "Nodejen" määrä kasvaa kun n kasvaa
        
        Toinen positiivinen, toinen negatiivinen (vaiheelta)
        
        f-orbitaali
        
        Monimutkaisempia orbitaaleista
        
        7 oribtaalia, neljällä 8 lobea: muut muistuttaa d-orbitaalia mutta kaksi donitsimaista rengasta
        
        Harvoin osallistuu bondauksessa
        
        d-orbitaali
        
        Monimutkaisempia
        
        “Orbitaalit eivät ole havaittavia objekteja”
        – mittaamme vain energioita ja siirtymiä
        – orbitaalit ovat mallin sisäisiä konstruktioit
        
        Kvanttilukujen merkitys tarkemmin:
        
        Seuraus Shrödingeristä
      - Korkeiden n orbitaalit ei mielellisiä energeettisesti tai avaruudellisesti
    - - Voidaan tutkia spektrien avulla (tietyt taajuudeet vastaavat kvantittuneita energioita)
      - Vetyatomissa saman kvanttiluvun orbitaalien energiat ovat samat
      - Muiden elektronien läsnäolo vaikuttaa orbitaalien energiaan
      - Käytetään mulle atomeile approksimaationa
    - - Radiaali
        
        miten aaltofunktion amplitudi käyttäytyy etäisyyden funktiona
        kuinka todennäköisyys jakautuu ytimen ympärille
        
        Energian kvanttiutuminen
        
        Pääkvanttiluku
      - Kulmafunkti
        
        Kulmaosa vastaa: Miten tila on jakautunut suunnan suhteen? Millainen symmetria? EI riipu Coloumbisesta voimasta
        
        Sivukvanttiluku
        
        Magneettinen kvanttiluku
        
        Orbitaalien muodot
- - - - Kun anionin ulkoelektronit vetäytyneitä (suuri Zeff), tiettyyn asteeseen sidos saa kovalenttisen luontteen. Tällöin elektronitiheys distortoituu kationin suhteen.
      - Fajanin säännöt
        
        2
        
        Anioni polarisoituu helpommin, jos se on suuri ja korkeasti negatiivisesti varattu
        
        Ionikoolla suuri merkitys
        
        Esim. alumiinifosfidi / alumiinijodidi: fosfidin säde 117pm vs. 206pm jodidilla --> fosfidi ei polarisoidu helposti --> ioniveteinen sidos --> suurempi melting point
        
        3
        
        Polarisaatio on suotuisempaa, kun kationilla ei ole jalokaasun konfiguraatiota
        
        Kun kovalenttinen luonne suurempi --> pidempi liukenevuus
        
        1
        
        Kationi polarisoi enemmän, jos se on pieni ja korkeasti positiivisesti varautunut
        
        Ionisäde on verrannollinen varaus
        
        Kationin varaus hyvä opas kovalenttisen luonteen veikkaukseksi
        
        Ionisidos vs. kovalenttinen = sulamispiste on pienempi
      - Polarisaatio
        
        Ionivaraus/ionin tilavuus = Charge Density
        
        CD = (varausluku)*protonin varaus/tilavuus