Millest maailm koosneb?
Miks paistab klaas läbi, paber aga mitte? Kuhu kaob põlemise käigus küünal? Miks muudavad puulehed sügisel värvi? Kuigi maailm on ülimalt keeruline süsteem, toimib see kõik kindlate seaduspärasuste järgi, mida teadus püüab seletada. Keemia näitab meile, et kõik meid ümbritsev – inimesed, majad, arvutid, maa, vesi, mets – koosneb kolme liiki aineosakestest: aatomitest, molekulidest ja ioonidest.
Aine ja aineosake
Aineosake on aine kõige väiksem osa, mille koostis on sama mis ainel. Aineks nimetatakse ühesuguste aineosakeste kogumit, seega on ainel kindlad omadused (vt ptk 1.6). Aineosakesi on kolme liiki: aatom, molekul ja ioon.
Aatom, molekul ja ioon on aineosakesed.
Mõtle
- Nimeta mõni aine, milleta poleks Maa selline, nagu me seda tunneme.
Aatom
Aatom on üliväike aineosake, mis koosneb aatomituumast ja elektronkattest. Väärisgaasid, näiteks heelium (He) ja neoon (Ne), on niivõrd püsivad, et eksisteerivad aines üksikute aatomitena. Kristallilistes ainetes, näiteks teemandis ja metallides, on aga tohutu hulk aatomeid omavahel tugevalt seotud. Kristallilise aine valem on lihtsustatud. Näiteks teemandi puhul, mille moodustab süsinik, on valem lihtsalt C, kuigi grammis teemandis on ~50 sekstiljonit () süsiniku aatomit.
Aine nimetus | Esinemisvorm | Valem | |
Argoon | |||
Räni | |||
Raud | |||
Molekul
Üksikaatomitena eksisteerivad vaid väärisgaasid, kõigi ülejäänud elementide aatomid püüavad omavahel liituda (vt ka ptk 2.4). Näiteks vee molekulis on kaks vesiniku aatomit seotud ühe hapniku aatomiga, kloori molekulis aga on omavahel seotud kaks kloori aatomit.
Molekul on aineosake, milles on omavahel seotud kaks või enam aatomit.
Molekulivalem näitab, millistest elementidest molekul koosneb (elementide tähised) ja mitu iga elemendi aatomit molekulis on (indeksid). Kui molekul sisaldab kaks või enam ühe ja sama keemilise elemendi aatomit, märgitakse nende arv indeksiga elemendi tähise järele. Näiteks lämmastiku molekul koosneb kahest lämmastiku aatomist, seega tähistab molekuli valem N2.
Lämmastiku molekulivalem
Vee molekulivalem
NF3 molekul koosneb ühest aatomist ja aatomist.
H2SO4 molekul koosneb kahest aatomist, väävli aatomist ja aatomist.
Molekulmass (Mr) on molekuli mass aatommassiühikutes. Molekuli valemit teades saab molekulmassi lihtsalt leida: tuleb vaid liita molekulis sisalduvate aatomite aatommassid (Ar). Näiteks vee (H2O) molekul koosneb kahest vesiniku aatomist ja ühest hapniku aatomist, vee molekulmassi leidmiseks tuleb nende aatomite aatommassid kokku liita.
Mõtle
Kui suur on vee molekuli mass kilogrammides?
- SO2 molekulmass
- SO3 molekulmass
Ioon
Ioon on aineosake, mis tekib, kui aatom või aatomite rühm loovutab või liidab elektroni. Seega pole ioonis prootoneid ja elektrone võrdne arv ning ioon on laenguga osake. Elektroni(d) loovutanud aatom on positiivse laenguga ioon ehk katioon, sest selle elektronkattes on negatiivse laenguga elektrone vähem kui positiivse laenguga prootoneid tuumas. Elektroni(d) endaga liitnud aatom on negatiivse laenguga ioon ehk anioon, sest selle elektronkattes on rohkem elektrone kui tuumas prootoneid.
Ioon on laenguga aatom või aatomite rühm.
Ma tean, et ...
- Aineosake on aine väikseim osake, millel on sama koostis, mis ainelgi.
- Aine on ühesuguste aineosakeste kogum.
- Aatom on üliväike aineosake, mis koosneb aatomituumast ja elektronkattest.
- Molekul on aineosake, milles on omavahel seotud kaks või enam aatomit.
- Molekulivalem näitab, millistest elementidest molekul koosneb (elementide tähised) ja mitu iga elemendi aatomit molekulis on (indeksid).
- Molekulmass (Mr) on molekuli mass aatommassiühikutes.
- Ioon on laenguga aatom või aatomite rühm. Katioon on positiivse laenguga ja anioon negatiivse laenguga ioon.
Küsimused
- Nimeta mõni aine, milleta poleks Maa selline, nagu me seda tunneme.
- Milliseid aineosakesi on olemas? Kirjelda neid.
- Leia N2O ja NO2 molekulmass.
- Kirjuta ränikristalli valem, milles on 21⋅1021 räni aatomit.
- Milles seisneb aatomi ja iooni põhiline erinevus?
- Service provided by Star Cloud LLC