Articles

kemia Ei-Pääaineille

oppimistavoitteet

  • määrittelevät fyysisen ominaisuuden.
  • luetteloi ja kuvaa aineen fysikaalisia ominaisuuksia.

miksi drag-autojen standardeja tiukennetaan jatkuvasti?

Drag racing on erittäin kilpailukykyinen (ja kallis) urheilulaji. Ajoneuvoluokkia on erilaisia, aina varastoluokista (riippuen auton painosta, moottorin koosta ja Moottorin muutosasteesta) aina ylimpään Polttoaineluokkaan asti, jonka painot ovat yli kaksi tuhatta kiloa ja joka kykenee huippunopeuksiin reilusti yli 300 mailia tunnissa neljännesmailin lopussa. Kunkin luokan standardit on määritelty tarkasti, ja Moottorin mitat ja osat tarkastetaan usein sen varmistamiseksi, että sääntöjä noudatetaan.

Drag racing car

fysikaalinen ominaisuus on aineen ominaisuus, joka voidaan havaita tai mitata muuttamatta aineen identiteettiä. Hopea on kiiltävä metalli, joka johtaa sähköä erittäin hyvin. Se voidaan muovata ohuiksi levyiksi, joita kutsutaan muokattavuudeksi. Suola on tylsää ja haurasta ja johtaa sähköä, kun se on liuennut veteen, minkä se tekee melko helposti. Aineen fysikaalisia ominaisuuksia ovat väri, kovuus, muokattavuus, liukoisuus, sähkönjohtavuus, tiheys, jäätymispisteet, sulamispisteet ja kiehumispisteet.

jäätymispiste on lämpötila, jossa neste muuttuu kiinteäksi. Sulamispiste on lämpötila, jossa kiinteä aine muuttuu nesteeksi. Sulamispiste ja jäätymispiste esiintyvät siis samassa lämpötilassa, koska olomuodon muutokseen liittyy samat kaksi tilaa (neste-kiinteä; kiinteä-neste). Se on lämpötila, jossa kiinteä aine muuttuu nesteeksi tai neste muuttuu kiinteäksi. Haihtuminen tapahtuu, kun jostakin aineesta häviää vettä. Kun märät vaatteet ripustetaan pyykkinarulle aurinkoisena päivänä ja muutaman tunnin kuluttua vaatteet ovat kuivia, vesi on haihtunut vaatteiden pinnalta. Lämpö poistuu, kun nesteestä poistuu lämpimämpiä vesimolekyylejä. Jäljelle jäävä nestemäinen vesi jäähtyy lämmön poistuessa, mikä tunnetaan haihtumisjäähdytyksenä. Veden lämpötilan noustessa molekyylit saavat energiaa ja liikkuvat yhä nopeammin, kunnes niillä on tarpeeksi energiaa voittaakseen molekyylien väliset vetovoimat ja muuttuakseen kaasuksi. Lämpötila, jossa nesteen molekyylit muuttuvat kaasuksi, on kiehumispiste.Oletko koskaan laittanut kirkasta lasipannun kantta kiehuvan vesipannun päälle ja sammuttanut sen? Aluksi kaasumolekyylit osuvat kansiin ja joko putoavat takaisin ruukkuun tai kerääntyvät ruukun kannelle. Kävele pois kattilasta ja jonkin ajan kuluttua, kun pääset takaisin sen luo, huomaat, että ruukun kannelle on muodostunut vesipisaroita. Veden lämpötilan laskiessa molekyylit menettivät energiaa ja osa vielä kannessa muuttuivat nesteeksi. Vesipisarat ovat muodostuneet tiivistymisen seurauksena. Tiivistyminen tapahtuu, kun vesihöyry muutetaan takaisin nesteeksi.

sublimaatio tapahtuu, kun kiinteä aine muutetaan suoraan kaasuksi. Esimerkki sublimaatiosta on kuivajää. Se sublimoituu -78oc: ssa ja tuottaa kaasua tai höyryä. Laskeuma tapahtuu, kun kaasu muutetaan suoraan kiinteäksi. Esimerkki laskeumasta syntyy, kun syötät pakasteita kylmän veden alla. Vesi jäätyy heti ruoan pinnalle.

grafiittia käytetään lyijykynissä

kuva 1. Kynä.

alkuaineiden väri ei juuri vaihtele alkuaineesta toiseen. Valtaosa alkuaineista on värittömiä, hopeisia tai harmaita. Joillakin alkuaineilla on erottuvia värejä: rikki ja kloori ovat keltaisia, kupari on (tietenkin) kuparinvärinen ja alkuainebromi on punainen.

tiheys voi olla erittäin hyödyllinen parametri alkuaineen tunnistamisessa. Huoneenlämpötilassa kiintoaineina esiintyvistä aineista jodin tiheys on hyvin pieni verrattuna sinkkiin, kromiin ja tinaan. Kullan tiheys on erittäin suuri, samoin platinan.

timanttisormus

kuva 2. Timanttisormus.

kovuus auttaa määrittämään, miten alkuainetta (erityisesti metallia) voidaan käyttää. Monet alkuaineet ovat melko pehmeitä (esimerkiksi hopea ja kulta), kun taas toiset (kuten titaani, volframi ja kromi) ovat paljon kovempia. Hiili on mielenkiintoinen esimerkki kovuudesta. Grafiitissa (lyijykynissä esiintyvä” lyijy”) hiili on hyvin pehmeää, kun taas timantissa hiili on noin seitsemän kertaa kovempaa.

sulamis-ja kiehumispisteet ovat jokseenkin yksilöllisiä tunnisteita erityisesti yhdisteille. Sen lisäksi, että saadaan jonkinlainen käsitys yhdisteen identiteetistä, saadaan tärkeää tietoa materiaalin puhtaudesta.

Yhteenveto

  • fysikaalinen ominaisuus on aineen ominaisuus, joka voidaan havaita tai mitata muuttamatta aineen identiteettiä.
  • fysikaalisia ominaisuuksia ovat väri, tiheys, kovuus sekä sulamis-ja kiehumispisteet.

käytäntö

käytä alla olevaa linkkiä vastataksesi seuraaviin kysymyksiin:

  1. mikä on lämmönjohtavuus?
  2. anna esimerkki muokattavuudesta.
  3. Määrittele sitkeys.

arvostelu

  1. mikä on fyysinen ominaisuus?
  2. minkä värisiä useimmat metallit ovat?
  3. onko titaani kovempaa vai pehmeämpää kuin kulta?

Sanasto

  • kiehumispiste: lämpötila, joka aiheuttaa nesteen kiehumisen.
  • tiheys: aineen pitoisuus. Kasvaa lämpötilan laskiessa.
  • kovuus: auttaa määrittämään, miten alkuainetta (erityisesti metallia) voidaan käyttää.
  • sulamispiste: lämpötila, joka aiheuttaa kiintoaineiden sulamisen. Sama kuin jäätymispiste.
  • jäätymispiste: lämpötila, jossa nesteistä tulee kiinteitä aineita. Sama kuin sulamispiste.
  • haihdutus: veden katoaminen aineesta.
  • tiivistyminen: vesihöyryn muuntaminen takaisin nesteeksi.
  • sublimaatio: kun kiinteä aine muutetaan suoraan kaasuksi.
  • depositio: kun kaasu muutetaan suoraan kiinteäksi.
  • fysikaalinen ominaisuus: aineen ominaisuus, joka voidaan havaita tai mitata muuttamatta aineen identiteettiä.