1. Vanduo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0
1.1.
Pakartokime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
1.2.
Vandens molekulės poliškumas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
1.3.
Vandeniliniai ryšiai ir energija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
1.4.
Ledas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
1.5.
Vandens paviršiaus įtemptis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
1.6.
Vanduo – tirpiklis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
1.7.
Medžiagos kiekio matas – molis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
1.8.
Tirpumo lentelė . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
1.9.
Koncentracija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
1.10. Tirpalų skiedimas, koncentravimas ir maišymas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
1.11. Tirpis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
1.12. Kristalohidratai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
1.13. Vandens distiliavimas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
1.14. Vandens ištekliai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
Skyriaus „Vanduo“ apibendrinimas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
Santrauka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
Pasitikrinu ir įsivertinu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
2. Oksidai, rūgštys, bazės, druskos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0
2.1.
Oksidai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
2.2.
Elemento oksidacijos laipsnis ir oksido pavadinimas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
2.3.
Oksidacijos laipsnis ir oksido formulė . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
2.4.
Dujos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
2.5.
Rūgštiniai oksidai ir rūgštys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
2.6.
Skilimas į jonus – jonizacija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
2.7.
Baziniai oksidai ir bazės . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
2.8.
Indikatoriai ir pH skalė . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
2.9.
Vandens skilimas į jonus ir pH skalė . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
2.10. Neutralizacijos reakcija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
2.11. Stipriosios ir silpnosios rūgštys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
Skyriaus „Oksidai, rūgštys, bazės, druskos“ apibendrinimas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
Santrauka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
Pasitikrinu ir įsivertinu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
3. Mainų reakcijos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0
3.1.
Neutralizacija – viena iš mainų reakcijų . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
3.2.
Netirpių junginių susidarymas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
3.3.
Karbonatų reakcija su rūgštimis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
3.4.
Medžiagų atpažinimas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
3.5.
Normaliosios ir rūgščiosios druskos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
3.6.
Kietas vanduo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
Skyriaus „Mainų reakcijos“ apibendrinimas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
Santrauka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
Pasitikrinu ir įsivertinu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
4. Oksidacija ir redukcija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0
4.1.
Oksidacijos-redukcijos reakcijos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
4.2.
Rūgščių gamyba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
4.3.
Metalų sąveika su rūgštimis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
4.4.
Metalų sąveika su druskomis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
Skyriaus „Oksidacija ir redukcija“ apibendrinimas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
Santrauka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
Pasitikrinu ir įsivertinu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
Priedai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0
TURINYS
1 skyrius
Vanduo
Šiame skyriuje nagrinėsime vandens
molekulės sandarą. Aiškinsimės, kokias
medžiagas tirpina vanduo. Nagrinėsime,
kuo elektrolitai skiriasi nuo neelektrolitų.
Išmoksime įvairiais būdais išreikšti me-
džiagos koncentraciją. Susipažinsime su
medžiagų kiekio matu – moliu.
1.1. Pakartokime
e-lankos.lt/
Periodinė lentelė
Cheminiai elementai periodinėje lentelėje (1.1.2 pav.) surikiuoti protonų skaičiaus branduo-
lyje didėjimo tvarka. Vandenilis turi vieną protoną, todėl įrašytas pirmas. Helis turi du pro-
tonus, 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 elemen-
tai (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+.
Prisiminsime aštuntoje klasėje nagrinėtas sąvokas, kurių prireiks aiškinantis naują informaciją.
Medžiagos
Daiktai, skysčiai, oras – visa tai sudaryta iš mẽdžiagų. Pavyzdžiui, arbata (1.1.1 pav.) yra įvai-
rių medžiagų mišinỹs. Daugiausia joje vandens H2O. Tai neorganinė medžiaga. Stimuliuojamųjų
savybių arbatai suteikia organinė (anglies, vandenilio ir kitų elementų turinti) medžiaga – ko-
feinas 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.
Arbata – medžiagų mišinys
Kofeino molekulė C8H10N4O2
Deguonies
atomas O
Vandens
molekulė H2O
Viengubasis
kovalentinis
ryšys
Dvigubasis
kovalentinis
ryšys
CH3
CH3
H3C
Vandenilio
atomas H
1 skyrius. Vanduo
1.1.2 pav. Periodinė lentelė. Elementai skirstomi į metalus, nemetalus ir pusmetalius.
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 (VII A) grupės elementai labai aktyvūs nemetalai, va-
dinamieji halogenai. Jie lengvai prisijungia papildomą elektroną ir virsta jonais, kurių krūvis 1–.
Aštuonioliktosios (VIII A) grupės elementai chemiškai neaktyvūs, nereaguoja nei su kitais ele-
mentais, nei tarpusavyje. Tai inertinės dujos. 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).
Cheminiai ryšiai
Atomams jungiantis susidaro cheminiai ryšiai. Pasikartoti cheminius ryšius padės
1.1.3 paveikslas.
1.1.3 pav. Cheminiai ryšiai
Jungiasi vienodų nemetalų
atomai: H2, Cl2, S8
Jungiasi skirtingų nemetalų
atomai: HCl, H2O, SO2
Cheminiai ryšiai
Kovalentiniai
Susidaro molekulės
Susidaro jonai
Joniniai
Poliniai
Nepoliniai
Nepolinė molekulė
Cl
Cl
Cl
δ+
δ–
Teigiamasis
polius
Neigiamasis
polius
Jungiasi metalo ir nemetalo
atomai: NaCl, CaO, N2O
Cl–
Na+
Jonai
–
Ca
Sr
Ba
Ra
Sc
Ti
Zr
Hf
Rf
Nb
Ta
Db
Cr
Mo
Sg
*La
Np
Pm
Ce
Pu
Pr
Nd
Eu
Gd
Tb
Dy
Sm
**Ac
Th
Pa
Am
Cm
Bk
Cf
Ho
Er
Tm
Yb
Es
Fm
Md
No
Lu
Lr
Mn
Tc
Re
Bh
Fe
Ru
Os
Hs
Co
Rh
Ir
Mt
Ni
Pd
Pt
Ds
Cu
Ag
Au
Rg
Zn
Cd
Hg
Cn
Mg
Be
Ga
In
Tl
Nh
Al
Ge
Sn
Pb
Fl
Si
As
Sb
Bi
Mc
Se
Te
Po
Lv
Br
At
Ts
Cl
Rb
Cz
Fr
Li
Na
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
Og
(IA)
18
(VIIIA)
(IIA)
(IIIB)
(IVB)
(VB)
(VIB)
(VIIB)
(VIIIB)
(VIIIB)
10
(VIIIB)
11
(IB)
12
(IIB)
13
(IIIA)
14
(IVA)
15
(VA)
16
(VIA)
17
(VIIA)
Nemetalai
Metalai
Pusmetaliai
Grupės
Grupės
Periodai
* Lantanoidai
** Aktinoidai
Chemija 8 klasė
10
Tai įdomu!
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
1H. Tačiau vandenilis, kaip ir kiti elementai, turi izotopų.
Vandenilis, kurio branduolyje yra vienas protonas ir vienas neutronas, žymimas 2
1H, 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 naudokitės 1.1.1–1.1.3 paveikslais. Jei susiduriate su primirštomis
sąvokomis, pasinaudokite internetiniais paieškos ir dirbtinio intelekto įrankiais.
1. Nurodykite:
a) iš kokių cheminių elementų sudaryta vandens molekulė;
b) kiek elektronų turi deguonies atomas;
c) iš kelių ir kokių dalelių sudarytas deguonies izotopo 17O branduolys;
d) iš kelių ir kokių atomų sudaryta kofeino molekulė.
2. Nurodykite, kaip struktūrinėse formulėse žymimi viengubieji, dvigubieji ir trigubieji
kovalentiniai ryšiai.
3. Pagal kalio padėtį periodinėje lentelėje nurodykite:
a) kiek protonų yra kalio atomo branduolyje;
b) keliais sluoksniais išsidėstę kalio atomo elektronai;
c) kokio krūvio jonu tampa kalio atomas, reaguodamas su kitomis medžiagomis.
4. Kokie cheminiai ryšiai susidaro jungiantis šiems atomams:
a) natrio ir chloro;
b) sieros ir chloro;
c) dviem chloro atomams?
5. Apskaičiuokite:
a) vandens santykinę molekulinę masę;
b) kofeino santykinę molekulinę masę;
c) deguonies masės dalį vandenyje ir kofeine (atsakymą pateikite procentais).
1.2. Vandens molekulės poliškumas
e-lankos.lt/
Aiškinsimės, kaip vandens molekulėje susidaro teigiamasis ir neigiamasis polius. Polių
susidarymą susiesime su molekulių tarpusavio trauka.
1.2.1 pav. Vandens molekulės poliai žymimi δ+ ir δ–
simboliais (a). Kampas tarp vandens molekulės kova-
lentinių polinių ryšių yra apie 105°. Abu vandenilio
atomai yra vienoje vandens molekulės pusėje (b).
δ+
δ–
105°
1.2.2 pav. Deguonies atomas išoriniame sluoksnyje
turi šešis elektronus. Du iš jų yra nesuporuoti ir daly-
vauja susidarant kovalentiniams poliniams ryšiams su
vandenilio atomais, kurie turi po vieną nesuporuotą
elektroną.
1.2.3 pav. Vienos vandens molekulės teigiamasis
polius traukia kitos molekulės neigiamąjį polių. Ši
trauka vadinama vandeniliniu ryšiu ir žymima punkty-
rine linija. Tai tarpmolekulinis (susidarantis tarp mole-
kulių) ryšys. Vandenilinis ryšys 10–20 kartų silpnesnis
už kovalentinį.
δ–
δ+
Neigiamasis
polius
Teigiamasis
polius
Vandenilinis
ryšys
Dėdami bateriją į prietaisą pirma pasižiū-
rime, kur yra baterijos teigiamasis, o kur nei-
giamasis polius. Vandens molekulė, panašiai
kaip baterija, irgi turi teigiamąjį ir neigiamąjį
polių – vienoje molekulės dalyje yra susikau-
pęs teigiamasis, o kitoje – neigiamasis elek-
tros krūvis (1.2.1 pav., a).
Kodėl vandens molekulė
yra polinė
Jungiantis vandenilio ir deguonies ato-
mams (1.2.2 pav.) susidaro du kovalenti-
niai ryšiai. Molekulė yra polinė dėl dviejų
priežasčių:
•
deguonies ir vandenilio elektrinio
neigiamumo skirtumo;
•
ryšių erdvinio išsidėstymo.
Deguonies elektrinis neigiamumas 3,4, o
vandenilio – 2,2. Šie skaičiai rodo, kad deguo-
nies atomas elektronų poras traukia stipriau
nei vandenilio atomai. Bendrosios elektronų
poros yra pasislinkusios į deguonies pusę.
Todėl prie deguonies atomo kaupiasi neigia-
masis elektros krūvis. Abu vandenilio atomai
yra prisijungę prie deguonies atomo iš vienos
pusės (1.2.1 pav., b). Ši molekulės dalis įelek-
trinta teigiamai.
Vandens molekulės stipriai
traukia viena kitą
Dėl susidariusių polių vandens molekulės
labai stipriai traukia viena kitą. Ši trauka va-
dinama vandenìliniu ryšiù (1.2.3 pav.). Dėl
stiprios tarpusavio traukos molekulės varžo
viena kitos judėjimą. Todėl vanduo lydosi
ir verda gerokai aukštesnėje temperatūroje
nei kitos medžiagos, sudarytos iš panašaus
dydžio molekulių (išsamiau tai nagrinėsime
kitoje temoje).
Chemija 8 klasė
12
Tyrimas
Įelektrintas šaukštas
Tyrimo tikslas: išsiaiškinti, kaip vanduo sąveikauja su įelektrintu daiktu.
Reikės
Plastikinio šaukšto, laboratorinio stovo, vandeniu užpildytos biuretės, cheminės stiklinės,
į kurią iš biuretės tekės vanduo.
Tyrimo žingsniai
1. Plastikinį šaukštą patrinkite į vilną arba plaukus. Trinamas plastikas įsielektrina. Patikrinkite,
ar tikrai įsielektrino – atplėškite popieriaus skiautelę (2–3 mm ilgio ir pločio) ir priartinkite
prie jos šaukštą. Įelektrintas šaukštas turi pritraukti popierių.
2. Atidarykite biuretės su vandeniu sklendę tiek, kad vanduo tekėtų plona srovele.
3. Dar kartą patrinkite plastikinį šaukštą į vilną. Lėtai artinkite įelektrintą šaukštą prie vandens
srovelės (tik priartinkite, neleiskite šaukštui sušlapti). Kas atsitinka su vandens srovele?
Išvados
Piešiniu pavaizduokite, kaip teka vanduo priartinus įelektrintą plastikinį šaukštą. Paaiškinkite
pastebėtą reiškinį. Aiškindami atsižvelkite į tai, kad vandens molekulės yra polinės.
Tai įdomu!
Vandens molekulių suktinis
Gamindami, šildydami maistą neapsieiname be viryklės ar mikrobangų krosnelės. Karšta viryklė
perduoda energiją visoms maiste esančioms molekulėms ir priverčia jas judėti didesniu greičiu.
Kuo aukštesnė temperatūra, tuo greičiau juda molekulės. Mikrobangų krosnelė kaitina skleisdama
elektromagnetines bangas. Šios sąveikauja su polinėmis molekulėmis ir priverčia jas judėti.
Iš maiste esančių polinių molekulių daugiausia yra vandens molekulių. Veikiamos mikrobangų,
vandens molekulės ima suktis (1.2.4 pav.). Kuo daugiau energijos gauna, tuo sparčiau jos sukasi,
t. y. tuo karštesnės tampa.
Judančios karštos vandens molekulės perduoda energiją kitoms maiste esančioms molekulėms.
Taip palaipsniui įkaista visas maisto gabalas. Kadangi mikrobangos šildo išjudindamos vandens
molekules, daugiau vandens turinčios maisto vietos įkaista sparčiau ir labiau.
Jeigu valgote mikrobangų krosnelėje pašildytą bandelę su uogienės įdaru, būkite atsargūs.
Prakandę bandelę galite apsideginti. Pagalvokite, kodėl uogienė bandelės viduje yra karštesnė
negu likusioji bandelės dalis.
1.2.4 pav. Mikrobangų
krosnelės skleidžiamos
elektromagnetinės
bangos priverčia suktis
vandens molekules.
1 skyrius. Vanduo
13
Didesnio elektrinio neigiamumo atomas elektronus traukia stipriau. Polinės molekulės yra
tokios, kuriose ryšius sudarantys elektronai yra pasislinkę į vieną molekulės dalį. Ši dalis
įsielektrina neigiamai. Dalis, iš kurios elektronai buvo atitraukti, įsielektrina teigiamai.
Molekulės priešingais poliais traukia viena kitą. Polinių vandens molekulių tarpusavio trauka
labai stipri, ji vadinama vandeniliniu ryšiu.
Klausimai ir užduotys
1. Paaiškinkite, ką reiškia „polinė“, kalbant apie molekules.
2. Nupieškite vandens molekulės modelį, pažymėkite δ+ ir δ– polius. Paaiškinkite, kodėl deguo-
nies atomas tampa neigiamuoju vandens molekulės poliumi.
3. Vandens molekulės yra polinės, o aliejaus – nepolinės. Į vandenį įpylus aliejaus, medžiagos
išsisluoksniuoja, nesudaro mišinio. Remdamiesi poliškumo sąvoka paaiškinkite, kodėl aliejus
nesusimaišo su vandeniu.
4. Įsivaizduokime vandens molekulę, kurioje vandenilio atomai prisijungę ne taip, kaip parodyta
1.2.1 paveikslo (b) dalyje, o iš priešingų deguonies atomo pusių (t. y. sudaro 180° kampą).
Ar tokia vandens molekulė būtų polinė? Kaip dėl tokio atomų išsidėstymo pasikeistų vandens
savybės?
14
1.3. Vandeniliniai ryšiai ir energija
e-lankos.lt/
1.3.1 pav. Kietoji (a),
skystoji (b) ir dujinė (c)
medžiagos būsena.
Didinant temperatūrą
molekulės juda vis
sparčiau.
Temperatūra
1.3.2 pav. Gamtinės
dujos ir parafinas
yra degių medžiagų
mišiniai. Gamtinėse
dujose (a) daugiausia
yra metano CH4. Viena
iš parafiną (b) suda-
rančių medžiagų yra
triakontanas C30H62.
Aiškinsimės, kaip kintant temperatūrai keičiasi molekulių judėjimas.
Molekulėms judėti reikia energijos
Kietosios būsenos medžiagų molekulės išsidėsto tvarkingai ir tik šiek tiek svyruoja į vieną
ar kitą pusę (1.3.1 pav., a). Šildant molekulėms suteikiama energijos, jos ima svyruoti vis smar-
kiau, kol galiausiai pradeda judėti iš vienos vietos į kitą. Medžiaga virsta skysčiu (1.3.1 pav., b).
Dar smarkiau pakaitinus molekulės ima „skraidyti“ – virsta dujomis (1.3.1 pav., c).
Palyginkite 1.1 lentelėje pateiktas kai kurias metano ir triakontano (1.3.2 pav.) savybes. Logiška,
kad kuo didesnė molekulės masė, tuo jai sunkiau judėti ir „skraidyti“. Triakontano molekulės ke-
liasdešimt kartų sunkesnės už metano. Tad nenuostabu, kad triakontanas lydosi ir verda gerokai
aukštesnėje temperatūroje nei metanas. O štai vandens molekulės masė beveik tokia pat kaip me-
tano, bet vanduo virsta skysčiu ar dujomis daug aukštesnėje temperatūroje nei metanas. Vienam
gramui ledo išlydyti reikia keliskart daugiau energijos nei tokiai pat metano ar triakontano masei.
Norėdami padidinti vandens temperatūrą vienu laipsniu energijos taip pat sunaudosime daugiau.
Šios savybės rodo, kad vandens molekulės daug stipriau traukia viena kitą nei metano molekulės.
Ši trauka – tai vandeniliniai ryšiai. Ryšiams nutraukti reikia energijos. Kuo stipriau molekulės trau-
kia viena kitą, tuo aukštesnės temperatūros reikia, kad kietoji medžiaga išsilydytų, o skystis užvirtų.
1.1 lentelė. Trijų medžiagų savybės
Metanas
CH4
Triakontanas
C30H62
Vanduo
H2O
Santykinė molekulinė masė
16
422
18
Lydymosi temperatūra, °C
–183
66
Virimo temperatūra, °C
–162
Apie 260
100
1 g kietosios būsenos medžiagos išlydyti sunaudojama šiluma, J*
59
174
334
1 g skysčio išgarinti sunaudojama šiluma, J
511
–
2230
1 g medžiagos temperatūrai padidinti 1 °C sunaudojama šiluma, J
2,23
2,5
4,2
*J – džaulis; energijos matas.