1. Johdantoa ja tavoitteita

Tässä jaksossa tutustut
- atomin rakenteeseen
- alkuaineiden jaksolliseen järjestelmään
- kemiallisiin sidoksiin
- harjoittelet kemiallisten kaavojen kirjoittamista

Saadaksesi kiitettävän numeron 9-10 tästä jaksosta osaat:
- kertoa atomin osat ja mitä tarkoittaa elektronipilvi
- kertoa, mikä on alkuaineiden jaksollinen järjestelmä
- kertoa, mistä osista atomin ydin muodostuu ja niiden sähkövarauksista
- kertoa protonien ja elektronien lukumäärästä eri atomissa
- kertoa, mikä on ioni
- kertoa, mitä alkuaineen järjestysluku tarkoittaa
- kertoa, mikä on molekyyli
- kertoa, mikä on kemiallinen sidos
- kertoa, miten elektronit sijoittuvat eri alkuaineen elektronikuorelle
- kertoa, mitä oktetti tarkoittaa
- kertoa kovalenttisesta sidoksesta
- tunnet kemiallisia kaavoja
- teet kaikki annetut tehtävät ajoissa
- sinulla on tarvittavat materiaalit mukana jo tunnille tullessasi
- osoitat kiinnostusta kemiaa kohtaan
- osaat työskennellä kaikkien kanssa
- autat ryhmän muita jäseniä

Saadakseni tyydyttävän numeron 7-8 tästä jaksosta osaat:
- kertoa atomin osat
- kertoa, mikä on alkuaineiden jaksollinen järjestelmä
- kertoa, mistä osista atomin ydin muodostuu ja niiden sähkövarauksista
- kertoa, mikä on ioni
- kertoa, mitä alkuaineen järjestysluku tarkoittaa
- kertoa, mikä on molekyyli
- kertoa, mikä on kemiallinen sidos
- kertoa, mitä oktetti tarkoittaa
- kertoa kovalenttisesta sidoksesta
- tunnet kemiallisia kaavoja
- teet kaikki annetut tehtävät ajoissa
- sinulla on tarvittavat materiaalit mukana jo tunnille tullessasi
- osaat työskennellä kaikkien kanssa

Saadaksesi välttävän 6-5 numeron tästä jaksosta osaat:
- kertoa atomin osat
- kertoa, mikä on alkuaineiden jaksollinen järjestelmä
- kertoa, mikä on ioni
- kertoa, mikä on molekyyli
- kertoa, mikä on kemiallinen sidos
- kertoa, mitä oktetti tarkoittaa
- teet kaikki annetut tehtävät
- sinulla on tarvittavat materiaalit mukana jo tunnille tullessasi
- osaat työskennellä kaikkien kanssa

Jakson tehtävät tulee olla tehtynä 5.11.2021 mennessä

Kirjoita, mitä numeroa tavoittelet kemian jaksosta.

2. Opiskelun alussa on syytä kerrata alkuaineiden nimiä ja kemiallisia merkkejä. Pyydä moniste Alkuaineet ja liimaa se vihkoosi.

3. Kerrataan vielä kemian työvälineitä. Pyydä moniste kemian työvälineistä ja liimaa se vihkoosi.

4. KPL 1 Atomeista yhdisteiksi

Lue teksti huolellisesti läpi, jos et ymmärrä jotain asiaa, niin muista kysyä. Jos haluat alla olevan tekstin liimata vihkoosi, niin kopioi se omaksi word-tiedostoksi ja tulosta tai pyydä opettajaa tulostamaan sen sinulle.

Kun aine pilkotaan pienempiin ja pienempiin osiin, tullaan lopulta aineen pienimpään osaan, atomiin. Atomitkaan eivät ole jakamattomia, mutta ne ovat jokaisen alkuaineen pienimpiä hiukkasia. Atomit ovat niin pieniä, että niitä ei voi nähdä tarkimmillakaan mikroskoopeilla. Niitä voidaan tutkia välillisesti esimerkiksi kuumentamalla, jolloin atomit alkavat lähettää valoa, joka eri alkuaineilla on erilaista.
Kemistien ja fyysikkojen tekemien erilaisten kokeiden avulla on tultu siihen päätelmään, että atomeissa on melko massiivinen osa, ydin, ja ytimen ympärillä elektronipilvi.

Ydin ei ole pelkkä yksittäinen pallo, vaan ytimessä on kahdenlaisia hiukkasia, protoneita ja neutroneita. Ne ovat massaltaan lähes yhtä suuria. Merkittävä ero näillä hiukkasilla kuitenkin on. Protoneilla on positiivinen sähkövaraus, mutta neutronit ovat varauksettomia. Neutronien ja protonien välillä on voimakkaita vuorovaikutuksia, joiden johdosta ytimet pysyvät lujasti koossa.
Jokaisella alkuaineella on omanlaisensa ydin. Protonien lukumäärä määrittää sen, mistä alkuaineesta on kyse. Protonien lukumäärä ilmoitetaan alkuaineen järjestysluvulla. Esimerkiksi kaikissa vetyatomeissa on vain yksi protoni, joten vedyn järjestysluku on yksi. Kirjan liitteenä olevista taulukoista löydät jokaisen alkuaineen järjestysluvun. Neutronien määrä voi ytimissä hieman vaihdella, ja näitä saman alkuaineen erilaisia ytimiä sanotaan isotoopeiksi.
Kemiallisesti saman alkuaineen isotoopit ovat samanlaisia ja siksi kemiassa ei olekaan merkitystä sillä, mistä alkuaineen isotoopista on kyse. Kemiassa on merkitystä vain sillä, mistä alkuaineesta on kyse. Eri isotooppeja tutkitaan atomi- ja ydinfysiikassa.

Kaikilla atomeilla ytimen ympärillä on elektronipilvi. Elektronit ovat pieniä hiukkasia, joilla on negatiivinen sähkövaraus. Koska atomi on ulospäin sähköisesti varaukseton, täytyy elektronipilvessä olla yhtä monta elektronia kuin ytimessä on protoneita. Atomin järjestysluvusta saadaan siis selville myös elektronien lukumäärä.
Elektronit eivät ole elektronipilvessä mielivaltaisesti, vaan nykyisen atomimallin mukaan jokaisella elektronilla on oma energiatilansa. Energiatila määrittää myös sen, miltä alueelta ytimen läheisyydestä elektroni todennäköisimmin löytyy. Kun atomissa on vähän elektroneja, elektronit todennäköisimmin sijoittuvat pienelle alueelle ytimen ympärille. Kun elektroneja on enemmän, elektronit sijoittuvat isommalle alueelle ytimen ympärillä. Näitä alueita sanotaan elektronikuoriksi.
Pienimmälle alueelle eli ensimmäiselle elektronikuorelle mahtuu kaksi elektronia. Seuraavalle alueelle eli toiselle elektronikuorelle mahtuu kahdeksan elektronia. Suurimman tunnetun alkuaineen elektronit pystytään sijoittamaan seitsemälle elektronikuorelle. Tätä atomin kuorimallia sanotaan myös Bohrin atomimalliksi.

Elektronit sijoittuvat ytimen ympärille minimienergiaperiaatteen mukaisesti. Tämä tarkoittaa sitä, että jokainen elektroni asettuu mahdollisimman matalalle energiatilalle, joten kuorien täyttymisjärjestys lähtee pienimmästä elektronikuoresta. Vetyatomin yksi ja heliumatomin kaksi elektronia ovat molemmat ensimmäisellä elektronikuorella.
Järjestysluvultaan kolmannella alkuaineella, litiumilla, kaksi elektronia on ensimmäisellä kuorella ja yksi elektroni toisella kuorella. Kun täytetään toinen elektronikuori, saadaan rakennettua atomit litiumista neoniin.
Kun atomissa on enemmän kuin kymmenen elektronia, kolmas kuori alkaa täyttyä ja näin saadaan rakennettua kahdeksan seuraavaa atomia eli alkuaineet natriumista argoniin.
Seuraavalla alkuaineella kaliumilla, jonka järjestysluku on yhdeksäntoista, viimeinen elektroni ei sijoitu enää kolmannelle kuorelle. Neljännellä kuorella on alempi energiatila, ja viimeinen elektroni sijoittuu neljännelle kuorelle.

Alkuaineet ovat reaktiivisuudeltaan hyvin erilaisia. On kuitenkin alkuaineita, joiden reagointitavat ovat hyvin samanlaisia. Esimerkiksi litium, natrium ja kalium reagoivat useiden aineiden kanssa samalla tavalla. Kun tarkastellaan näiden alkuaineiden atomien elektronirakenteita, huomataan, että näiden alkuaineiden atomien uloimmalla elektronikuorella on yksi elektroni. Uloimmalla kuorella olevia elektroneja nimitetään usein ulkoelektroneiksi.
On myös hyvin passiivisia alkuaineita, esimerkiksi helium, neon ja argon, jotka eivät juurikaan reagoi muiden alkuaineiden kanssa. Näitä passiivisia aineita nimitetään jalokaasuiksi. Jalokaasuilla on uloimmalla kuorella kahdeksan elektronia, ja tätä tilaa sanotaan oktetiksi. Kemiallisessa reaktiossa elektroneja siirtyy atomien välillä ja pysyvä tila syntyy usein silloin, kun atomin uloimmalle kuorelle tulee oktettirakenne.

5. Liimaa vihkoosi
- keskeiset käsiteet
- atomin rakenne
- atomin järjestysluku ja isotoopit
- elektronien sijoittuminen

6. lue tiivistelmät huolellisesti läpi, kysy, jos et jotain ymmärrä

7. Katso video liekkikokeilu. Kerro mitä huomaat?

8. Pyydä kuva alkuaineiden 1-10 elektronit kahdella ensimmäisellä kuorella. Liimaa kuva vihkoon. Selvitä mitä kuva tarkoittaa.

9. Pyydä harjoitusmoniste 1. Liimaa moniste vihkoon kiinni. Tee moniste ja liitä valmiista monisteesta kuva tähän.

10. Pyydä harjoitusmoniste 2. Liimaa moniste vihkoon kiinni. Tee moniste ja liitä valmiista monisteesta kuva tähän.

11. Opettele asiat oman numerotavoitteen mukaisesti tästä aiheesta