Ознакомьтесь с нашей политикой обработки персональных данных
  • ↓
  • ↑
  • ⇑
 
Записи с темой: valmennuskurssi (список заголовков)
21:59 

Aineen olomuodot

Maanantai 26.11
Tänään oli kurssiopetusta, jota ennen tein kotitehtävät loppuun ja luin päivän aiheet kurssikirjoista.

Tiistai 27.11
Tänään tein kotitehtäviä, fysiikasta 20 laskua ja kemiasta 2.
Kertasin eilisen kemian kurssin aiheen eli Aineiden olomuodot.
Kemialliset aineet voidaan jakaa puhtaisiin aineisiin ja seoksiin. Puhtaisiin aineisiin kuuluvat alkuaineet ja kemialliset yhdisteet. Seos koostuu vähintään kahdesta puhtaasta aineesta. Seokset voivat olla homogeenisia eli tasakoosteisia tai heterogeenisia, jolloin pystytään erottamaan seoksen faasit. Faasit voivat olla joko samassa tai eri olomuodoissa.

Yksi aineiden olomuodoista on kiinteä. Kiinteät aineet voivat olla joko kiteisiä tai amorfisia.
Amorfisilla aineilla on epäsäännöllinen rakenne, niillä ei ole tarkkaa sulamispistettä, vaan ne pehmenevät vähitellen kuumentaessa. Tälläisiä aineita ovat esimerkiksi lasi ja muovi.
Kiteisillä aineilla on säännöllinen rakenne, kidehila. Kiteisillä aineilla voi olla atomihila, molekyylihila, metallihila tai ionihila. Atomilassa atomeilla on tietyt paikat. Atomit pitää yhdessä kovalenttiset sidokset. Atomihilan rakenne on kestävä ja sillä on korkea sulamispiste.
Molekyylihilassa molekyylit pysyvät yhdessä dipoli-dipolisidoksilla tai dispersiovoimilla. Molekyylihila on hauras, se ei johda sähköä tai johtaa hyvin vähän. Näillä aineilla on myös matala sulamispiste.
Metallihilassa metallikationit pysyvät paikallaan ja elektronit pääsevät liikkumaan vapaasti hilassa. Metallihila pysyy kasassa metallisidoksien avulla. Metallit johtavat hyvin sähköä ja lämpöä vapaiden elektronien takia. Tämän takia ne myös taipuu. Metallit kiiltää koska ulkoelektronit heijastavat valoa. Metallit ovat kovia, ja niiden kestävyys riippuu metallialkuaineesta.
Ionihilassa positiiviset kationit ja negatiiviset anionit pysyvät tiiviisti yhdessä. Hila pysyy koossa ionisidoksien vuoksi. Ioniyhdisteillä on korkea sulamispiste, mutta ne ovat hauraita. Ioniyhdiste ei johta sähköä kiinteänä, mutta johtaa nesteen liuotettuna.

Toinen olomuoto on neste. Nesteessä hiukkaset pystyvät liukumaan toistensa ohitse, mutta ovat kuitenkin lähellä toisiaan. Tämän takia neste aina ottaa astian muodon. Nesteelle on ominaista pintäjännitys, koska nesteen sisällä molekyyleillä on enemmän vuorovaikutuksia kuin ulkopuolella, joten neste pyrkii pysymään kasassa. Erityisen voimakas pintajännitys on vedellä. Tähän perustuu kapillaari-ilmiö. Vedellä on suuret sulamis- ja kiehumispisteet, koska vesimolekyylit sitoutuvat toisiinsa vetysidoksilla. Yksi vesimolekyyli voi muodostaa neljä vetysidosta muiden vesimolekyylien kanssa. Vesi on ainoa aine joka on nesteenä tiheämpi kuin kiinteänä. Vesi on tiheintä +4 asteessa. Joihinkin yhdisteisiin vesi sitoutuu kidevetenä. Yhdiste on silloin hydraatti. Kidevesi voidaan poistaa kuumentamalla yhdiste. Tämä yhdiste kuitenkin pyrkii myöhemmin sitomaan itseensä kidevettä eli se on hygroskooppinen aine.
Nesteessä voi tapahtua diffuusio, joka on ominainen myös kaasuille. Silloin eri liuoksien väkevyyserot pyrkivät tasoittumaan ja ainetta siirtyy väkevämmästä laimeampaan ja laimeammasta väkevämpään. Puoliläpäisevän kalvon läpi tapahtuva diffuusio on osmoosi. Tämän takia suolaveden juominen on vaarallista, koska silloin vesi virtaa soluista ulkopuolelle tasottamaan väkevyyserot ja solut kuivuvat. Kun nesteeseen liuotetaan jotain, syntyy liuotin ja liuenneet aineet. Liuotinta on liuoksessa suurin pitoisuus. Aineen liukenemiseen voidaan vaikuttaa nostamalla lämpötilaa tai painetta. Kiinteä aine liukenee paremmin korkeammassa lämpötilassa, mutta kaasu pienemmässä lämpötilassa. Kun poolinen aine liukenee veteen, vesimolekyylin irrottavat yhdisteen atomit toisistaan eli tapahtuu hydrataatio, ja vesimolekyylit muodostavat atomien ympärille hydraattiverhon. Kaltainen liuottaa kaltaista eli poolinen liukenee pooliseen ja pooliton poolittomaan.

Kolmas olomuoto on kaasu. Lukion laskuissa kaasun oletetaan olevan ideaalikaasu, jonka hiukkaset ovat pistemäisiä, eikä niiden välillä ole sidosvoimia. Kaasussa hiukkaset liikkuvat nopeasti värähdellen toistensa ohitse, ja kaasu aina ottaa koko käytössä olevan tilavuuden. Kaasut sekottuvat tasaisesti. Saman ainemäärän tilavuus kaasumuodossa on suurempi kuin kiinteässä tai nesteessä. Kaasuja voidaan tämän vuoksi puristaa kokoon. Jos tilavuus pysyy samana, kaasun paine nousee, hiukkaset alkavat värähtelemään ja lämpötila kohoaa.

Aine muuttuu kiinteästä nesteeksi sulamalla, nesteestä kaasuksi höyrystymällä. Kaasusta nesteeksi tiivistymällä ja nesteestä kiinteäksi jähmettymällä. Aine voi myös muuttua suoraan kiinteästä kaasuksi sublimoitumalla ja kaasusta kiinteäksi härmistymällä.

@темы: kemia, valmennuskurssi

13:18 

Atomit ja sidokset

Maanantai 19.11
Ennen kurssikertaa kertailin teoriat ja tein niistä mind mapit.
Kemiassa kertasin atomien ja molekyylien sitoutumista.
Atomit pyrkivät tekemään sidoksia muiden atomien kanssa, jotta ne saisivat jalokaasujen pysyvän ulkokuorielektronirakenteen, oktetin, jolloin valenssikuorella on 8 elektronia (siirtymäalkuaineilla 18, vedyllä 2=dupletti). Atomien väliset sidokset ovat vahvempia kuin molekyylien väliset. Epämetalliatomien välillä voi olla yksinkertaisia-, kaksois- tai kolmoissidoksia. Näistä kolmoissidos on vahvin. Kovalenttisella sidoksella liittyneet atomit muodostaa poolisen molekyylin, jos atomien välillä on elektronegatiivisuuseroa. Poolisuus voi kumoutua molekyylin avaruudellisen muodon vuoksi. Jos poolisuus kumoutuu, molekyyli on ulospäin pooliton vaikka sidokset ovatkin poolisia. Eräs kovalenttisen sidoksen erikoistapaus on koordinaatiosidos. Ammoniumioni muodostuu koordinaatiosidoksella. Silloin atomiin liittyy protoni ja molemmat sidokseen tarvittavat elektronit tulee samalta atomilta. Sidos eroaa tavallisesta kovalenttisesta sidoksesta vain syntytapansa perusteella.
Atomit liittyy toisiinsa kovalenttisilla sidoksilla, jos niiden elektronegatiivisuusero on alle 1,7. Jos ero on suurempi eli toinen atomi vetää toisen elektroneja selvästi voimakkaammin, elektropositiivisempi atomi luovuttaa sidoselektroninsa kokonaan elektronegatiivisemmalle atomille. Näin syntyy positiivinen ja negatiivinen ioni. Ionien välillä on sähköiset vetovoimat ja sidosta sanotaan ionisidokseksi. Ionisidos ei ole poolinen kovalenttinen sidos. Ionisidos voi syntyä metallin ja epämetallin välille.
Metallien ulkokuorella on vähän elektroneja ja ne irtoavat helposti. Näin metallihilassa atomit luovuttavat elektroninsa yhteisiksi elektroneiksi. Atomista tulee positiivisia kationeja, jotka liikkuvat yhteisessä elektronimeressä. Sidos pysyy koossa vastakkaismerkkisten varausten vuoksi.
Molekyylien liittyminen toisiinsa riippuu niiden poolisuudesta. Kun molekyyli on poolinen, eli siihen liittyneillä atomeilla on positiivisia ja negatiivisia osittaisvarauksia, ne voivat liittyä toisiinsa dipoli-dipolisidoksilla. Silloin positiiviset varaukset hakeutuu negatiivisten lähelle ja toistepäin, jolloin molekyyleille syntyy sähköisiä vetovoimia. Molekyylin ja ionin välille voi syntyä dipoli-ionisidos, jolloin ioni hakeutuu molekyylin vastakkaismerkkista dipolia kohti. Nämä ionirakenteiset yhdisteet liukenevat hyvin pooliseen, mutta ei poolittomaan liuottimeen. Poolisen liuottimen varautuneet molekyylit hakeutuvat molekyylin varautuneiden atomien luo ja pystyvät irrottamaan ne toisistaan.
Poolisilla molekyyleillä voi myös olla vetysidoksia. Silloin yhden molekyylin vety hakeutuu toisen molekyylin pientä, hyvin elektronegatiivista atomia kohti (F, O, N). Vetysidos on todella vahva molekyylien välinen sidos. Se on oleellinen DNAn rakenteen syntymisessä.
Poolittomat molekyylit voivat liittyä toisiinsa dispersiovoimilla. Nämä voimat ovat hyvin heikkoja. Dispersiovoimat syntyvät elektroniverhon elektronien liikkeestä, jotka voivat saada naapurimolekyylissä vastaavia hetkellisiä dipoleja. Nämä dispersiovoimat ovat olemassa kaikilla atomeilla, niiden osuus atomien välisissä sidoksissa ja poolisten molekyylien välisissä sidoksissa on vain todella pieni. Dispersiovoimat ovat sitä voimakkaammat, mita enemmän elektroneja molekyylillä on ja mitä suurempi on molekyylin massa.
Sidoksien syntyminen on energiatehokasta, koska sillloin vapautuu energiaa. Jotta sidos saadaan katkaistua, vaaditaan saman verran energiaa. Mitä vahvempi sidos, sitä enemmän energiaa tarvitaan sen katkaisemiseen. Molekyylit on paljon helpompaa irrottaa toisistaan kuin atomit.

Fysiikassa käytiin suhteellista liikettä. Kun kappale liikkuu väliaineessa, joka liikkuu tietyllä nopeudella tiettyyn suuntaan, voidaan laskea kappaleen nopeuden maan suhteen summavektorien avulla.
Fysiikassa opiskeltiin myös heittoliikettä. Heittoliikkeen laskut voi laskea joko energiaperiaatteen avulla, tai käyttämällä mekaniikan kaavoja soveltamalla siihen putoamiskiihtyvyys. Silloin liike täytyy jakaa vektoreihin. Vaakasuuntainen nopeusvektori on liikkeessä vakio ja vain pystysuuntainen nopeusvektori muutuu. Laskuissa on hyvä ottaa positiiviseksi suunnaksi ylöspäin.

@темы: fysiikka, kemia, valmennuskurssi

15:10 

Tämä maanantain kirjoitus tulee myöhässä. Tulin eilen myöhään valmennuskurssilta kotiin enkä ollut kirjoittamiskunnossa.
Eilen laskin FY3 kappaleen 2 laskut loppuun joita oli jäljellä 12 kappaletta. Sen jälkeen luin kappaleen 1 uusiksi ja tein siitä mind mapin.
Meillä oli kurssiopetusta 16.30-21.00, kaksi tuntia fysiikkaa ja kaksi tuntia kemiaa.
Fysiikassa oli aloitusluento, käytiin läpi perusliikeyhtälöt, SI-järjestelmä, johdannaisyksiköt, etuliitteet ja kymmenenpotenssit. Meillä oli myös pistokoe, jossa en osannut pyöritellä logaritmikaavaa. Tiedän kyllä että en osaa sitä, täytyykin opetella.
Kemiassa päästiin heti vauhtiin ja opiskeltiin atomimalleja, atomirakenteita, jaksollista järjestelmää ja kvanttilukuja.

@темы: valmennuskurssi

Oppimispäiväkirja

главная