Sisältö
Kemia on laaja tiede, joka kattaa monia erilaisia käsitteitä. Kun opetetaan johtavia kemialuokkia, kuten useimpia lukion kemialuokkia, on olemassa useita perustietoja ja käsitteitä, jotka ovat perustavan tärkeitä rakennuspalikoita kemian ymmärtämiselle. Opiskeltuaan nämä peruskäsitteet tarjoavat vahvan perustan kemian alan jatkotutkimuksille.
Jaksollinen taulukko
Aineellinen jaksollinen taulukko on yksi kemian opinnoista. Jaksollinen taulukko sisältää kaikki tunnetut elementit, järjestyksessä atominumeronsa mukaan, joka on protonien lukumäärä kyseisen elementin atomissa. Jaksollisen taulukon rivit tunnetaan jaksoina, kun taas sarakkeet tunnetaan ryhminä. Jaksotaulukko auttaa paljastamaan malleja monille alkuaineiden kemiallisille ominaisuuksille. Esimerkiksi ryhmän kaikilla elementeillä on sama lukumäärä elektronia uloimmassa kuoressaan, joita kutsutaan valenssielektroneiksi. Tästä syystä ryhmän elementeillä on monia kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia.
Kemiallinen liimaus
Molekyylit muodostuvat, kun atomeja houkutellaan ja pidetään yhdessä kemiallisten sidosten avulla. Kemiallisia sidoksia on monenlaisia, kaikki liittyvät elektronien jakamiseen tai vaihtoon.
Ionisidokset muodostuvat, kun yksi atomi antaa elektroneja toiselle atomille. Tämä elektronien siirto saa mukana olleista atomeista positiivisesti ja negatiivisesti varautuneita ioneja, jotka sitten kiinnittyvät toisiinsa.
Kovalenttiset sidokset muodostuvat, kun atomit jakavat elektroniparia. Muodostuneiden sidosten lukumäärä riippuu jaettavien elektroniparien lukumäärästä. Kun kaksi atomia jakavat elektroneja epätasaisesti, muodostuu polaarisia kovalenttisia sidoksia. Tämä tapahtuu, koska yhdellä atomilla on voimakkaampi veto jaetuille elektronille.
Kemialliset reaktiot
Kemialliset reaktiot tapahtuvat, kun atomit tai molekyylit ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa kemiallisten sidosten muodostamiseksi tai katkaisemiseksi. Elektronit ovat avain näiden sidosten muodostamiseen. Atomit reagoivat muiden atomien kanssa joko siksi, että ne etsivät lisäelektroneja tai koska niillä on elektroneja antamaan tai jakamaan. Kaikki kemialliset reaktiot joko tuottavat tai kuluttavat energiaa.
Hapot ja emäkset
Hapot ja emäkset ovat toinen tärkeä kemian opintojen ala. Hapot ovat aineita, jotka luovuttavat vetyionia (H +), kun taas emäkset ovat aineita, jotka hyväksyvät yhden. Kun hapot ja emäkset sekoitetaan keskenään reaktiossa, ne neutraloivat toisiaan ja muodostavat vettä ja suolaa.
Aineen tilat
Aineita on neljä - kiinteä, nestemäinen, kaasu ja plasma. Kiinteät aineet esiintyvät, kun yksittäisiä atomeja pidetään paikassa lähellä muita atomeja. Heidän värähtelevä energia ei riitä erottamaan niitä toisistaan. Nesteet muodostuvat, kun atomit saavat tarpeeksi energiaa, yleensä lämmön kautta, liikkua toistensa ympärillä pysytellessään silti lähellä. Kaasuja syntyy, kun atomit saavat vielä enemmän energiaa ja liikkuvat vapaasti, vähän vuorovaikutuksessa muiden atomien kanssa. Plasmat ovat ionisoituja kaasuja, jotka muodostuvat erittäin korkean energian olosuhteissa.