VANDUO. Pakartokime

Šiame skyriuje nagrinėsime vandens molekulės sandarą. Aiškinsimės, kokias medžiagas tirpina vanduo. Nagrinėsime, kuo elektrolitai skiriasi nuo neelektrolitų. Išmoksime įvairiais būdais išreikšti medžiagos koncentraciją. Susipažinsime su medžiagų kiekio matu – moliu. Išsiaiškinsime, kas yra kristalohidratai.

Daugiau

Pakartokime

Prisiminsime aštuntoje klasėje nagrinėtas sąvokas, kurių prireiks aiškinantis naują informaciją.

Daugiau

Medžiagos

Daiktai, skysčiai, oras – visa tai sudaryta iš medžiagų. Pavyzdžiui, arbata (1.1.1 pav.) yra įvairių medžiagų mišinys. Daugiausia joje vandens H₂O. Tai neorganinė medžiaga. Stimuliuojamųjų savybių arbatai suteikia organinė (anglies, vandenilio ir kitų elementų turinti) medžiaga – kofeinas C₈H₁₀N₄O₂. Dar arbatoje yra spalvą, kvapą, skonį suteikiančių medžiagų.

1.1.1 pav. Arbata yra įvairių medžiagų mišinys. Daugiausia joje yra vandens. Stimuliuojamųjų savybių arbatai suteikia kofeinas.

Daugiau

Periodinė lentelė

Cheminiai elementai periodinėje lentelėje (1.1.2 pav.) surikiuoti branduolyje esančių protonų skaičiaus didėjimo tvarka. Vandenilis turi vieną protoną, todėl įrašytas pirmas. Helis turi du protonus, litis – tris, ir t. t. Gulsčiosios lentelės eilutės vadinamos periodais. Visi vieno periodo elementai turi vienodą elektronų sluoksnių skaičių. Pavyzdžiui, antrojo periodo elementų (nuo ličio iki neono) elektronai išsidėstę dviem sluoksniais. Lentelės stulpeliai vadinami grupėmis. Vienos grupės elementai turi daug bendrų ypatybių. Pavyzdžiui, pirmosios (IA) grupės elementai (išskyrus vandenilį) labai aktyvūs šarminiai metalai. Jie reaguoja su vandeniu ir daugeliu kitų medžiagų, lengvai netenka vieno valentinio elektrono ir tampa jonais, turinčiais krūvį 1+. Antrosios (IIA) grupės elementai vadinami šarminių žemių metalais. Jie panašūs į pirmosios grupės metalus, tik reaguoja šiek tiek lėčiau. Reaguodami jie netenka dviejų elektronų ir tampa jonais, kurių krūvis 2+. Septynioliktosios (VIIA) grupės elementai – labai aktyvūs nemetalai, vadinamieji halogenai. Jie lengvai prisijungia papildomą elektroną ir virsta jonais, kurių krūvis 1–. Aštuonioliktosios (VIIIA) grupės elementai chemiškai neaktyvūs, nereaguoja nei su kitais elementais, nei tarpusavyje. Tai inertinės dujos. 1.1.2 paveiksle raudona spalva pažymėta laužtė rodo sąlyginę ribą tarp metalų ir nemetalų. Dalis prie šios ribos esančių elementų turi ir metalams, ir nemetalams būdingų savybių. Jie vadinami pusmetaliais (paveiksle pažymėti žaliai).

1.1.2 pav. Periodinė lentelė. Elementai skirstomi į metalus, nemetalus ir pusmetalius.

Daugiau

Cheminiai ryšiai

Atomams jungiantis susidaro cheminiai ryšiai. Pasikartoti cheminius ryšius padės 1.1.3 paveikslas.

1.1.3 pav. Cheminiai ryšiai

 

Sunkusis vanduo

Įprasto maistui vartojamo vandens molekulė sudaryta iš dviejų vandenilio ir vieno deguonies atomo. Daugumos vandenilio atomų branduolys sudarytas tik iš protono. Toks vandenilis žymimas ${}_{1}^{1}H$ . Tačiau vandenilis, kaip ir kiti elementai, turi izotopų.

Vandenilis, kurio branduolyje yra vienas protonas ir vienas neutronas, žymimas ${}_{1}^{2}H$ arba raide D ir vadinamas deuteriu.

Vanduo, kuriame vietoj įprasto vandenilio yra deuteris, vadinamas sunkiuoju vandeniu (jo formulė D₂O). Sunkusis vanduo yra didesnio tankio nei įprastas. Jis užšąla esant +3,8 °C, o užverda esant +101,4 °C temperatūrai. Cheminės reakcijos su sunkiuoju vandeniu vyksta šiek tiek lėčiau nei su įprastu. Tai galioja ir gyvybiškai svarbioms biocheminėms reakcijoms. Todėl sunkusis vanduo nuodingas.

Gamtiniame vandenyje yra šiek tiek sunkiojo vandens – iš 10 000 vandens molekulių tik 1 yra sunkiojo. Tokia maža koncentracija nėra pavojinga. Sunkusis vanduo naudojamas kai kurių tipų branduoliniuose reaktoriuose kaip neutronų lėtiklis. Tirdami cheminių ir biocheminių reakcijų dėsningumus mokslininkai naudoja sunkųjį vandenį arba kitus junginius, kuriuose įprastas vandenilis pakeistas deuteriu.

Klausimai ir užduotys

Atlikdami užduotis remkitės 1.1.1–1.1.3 paveikslais. Jei susiduriate su primirštomis sąvokomis, pasinaudokite interneto paieškos ir dirbtinio intelekto įrankiais.

Nurodykite:
1. iš kokių cheminių elementų sudaryta vandens molekulė;
2. kiek elektronų turi deguonies atomas;
3. iš kelių ir kokių dalelių sudarytas deguonies izotopo ¹⁷O branduolys;
4. iš kelių ir kokių atomų sudaryta kofeino molekulė.
Nurodykite, kaip struktūrinėse formulėse žymimi viengubieji, dvigubieji ir trigubieji kovalentiniai ryšiai.
Pagal kalio padėtį periodinėje lentelėje nurodykite:
1. kiek protonų yra kalio atomo branduolyje;
2. keliais sluoksniais išsidėstę kalio atomo elektronai;
3. kokio krūvio jonu tampa kalio atomas, reaguodamas su kitomis medžiagomis.
Kokie cheminiai ryšiai susidaro jungiantis šiems atomams:
1. natrio ir chloro;
2. sieros ir chloro;
3. dviem chloro atomams?
Apskaičiuokite:
1. vandens santykinę molekulinę masę;
2. kofeino santykinę molekulinę masę;
3. deguonies masės dalį vandenyje ir kofeine (atsakymą pateikite procentais).