Kemia: Miundo ya Kikemikali, Atomu, Jedwali la Upimaji na Mzunguko wa Kaboni

Kadi za kudurusu msamiati muhimu wa kemia kuhusu miundo sahili na mikubwa, ufungamano wa kikemia, atomu na elementi, mwenendo wa jedwali la upimaji, na mzunguko wa kaboni.

Nguvu thabiti ya kielektroniki ya uvutano kati ya ayoni zenye chaji zinazopingana, inayotokea pale atomu zinapohamisha elektroni ili kupata utulivu.

Ufungamano wa Ayoni (Ionic bonding)

Kifungo cha kikemia kinachoundwa wakati atomu zinaposhiriki jozi ya elektroni ili kujaza maganda yao ya nje.

Ufungamano wa Kikovalenti (Covalent bonding)

Dutu zinazoundwa na molekuli ndogo zilizoshikiliwa na vifungo imara vya kikovalenti ndani yake, lakini zikiwa na kani dhaifu za molekuli (intermolecular forces) kati ya molekuli na molekuli, hivyo kuwa na viwango vya chini vya kuyeyuka na kuchemka na kutopitisha umeme.

Dutu Rahisi za Kimolekuli (Simple molecular substances)

Mpangilio thabiti na unaojirudia wa pande tatu ($3\text{-D}$) wa ayoni zinazoshikiliwa na nguvu dhabiti za kielektroniki pande zote, wenye viwango vya juu vya kuyeyuka na kuchemka na hupitisha umeme ukiwa umeyeyushwa au kuchanganywa kwenye maji pekee.

Kimiani Kikubwa cha Ayoni (Giant ionic lattice)

Muundo mkubwa wa kikovalenti wa kaboni ambapo kila atomu ya kaboni hufanya vifungo vinne imara vya kikovalenti na atomu nyingine nne katika mtandao thabiti wa pande tatu; ni ngumu mno na haipitishi umeme kwa kukosa chembechembe zenye chaji zinazotembea.

Almasi (Diamond)

Muundo mkubwa wa kikovalenti wa kaboni ambapo kila atomu huungana na atomu nyingine tatu katika tabaka bapa za pembesita (hexagonal); hupitisha umeme kwa sababu ina elektroni zilizotawanyika (delocalised) na ni laini kwa sababu tabaka zake zinaweza kutelezana.

Grafiti (Graphite)

Ayoni yenye chaji chanya inayoundwa pale atomu ya metali inapopoteza elektroni moja au zaidi kutoka kwenye ganda lake la nje kabisa.

Kationi (Cation)

Ayoni yenye chaji hasi inayoundwa pale atomu isiyo ya kimetali inapopokea elektroni moja au zaidi kwenye ganda lake la nje kabisa.

Anioni (Anion)

Kipande au chembe ndogo kabisa ya elementi inayoweza kushiriki katika miitikio ya kikemia.

Atomu (Atom)

Chembe inayoundwa na atomu mbili au zaidi zilizounganishwa pamoja kikemia kwa njia ya vifungo vya kikovalenti.

Molekuli (Molecule)

Dutu safi inayoundwa na aina moja tu ya atomu, ambayo haiwezi kuvunjwa kuwa dutu rahisi zaidi kwa njia yoyote ya kikemia.

Elementi (Element)

Dutu inayoundwa na elementi mbili au zaidi tofauti zilizounganishwa kikemia katika uwiano thabiti uliopimwa.

Kampaundi (Compound)

Muungano wa dutu mbili au zaidi ambazo hazijaunganishwa kikemia, zikibakiza tabia zao za asili na zinazoweza kutenganishwa kwa urahisi kupitia mbinu za kifizikia.

Mchanganyiko (Mixture)

Muundo unaojumuisha kiini cha kati (chenye protoni zenye chaji chanya na nyutroni zisizo na chaji) kinachozungukwa na elektroni zenye chaji hasi kwenye maganda ya nishati.

Muundo wa Atomu (Atomic structure)

Idadi ya protoni zilizomo ndani ya kiini cha atomu, ambayo huamua na kutambulisha aina ya elementi husika kwenye Jedwali la Upimaji.

Namba ya Protoni / Namba ya Atomiki ($Z$)

Jumla ya idadi ya protoni na nyutroni zilizomo ndani ya kiini cha atomu ($\text{Namba ya masi} = \text{protoni} + \text{nyutroni}$).

Namba ya Masi / Namba ya Nukleoni ($A$)

Atomu za elementi ileile zenye idadi sawa ya protoni lakini idadi tofauti ya nyutroni, hivyo kuwa na namba tofauti za masi huku zikiwa na tabia sawa za kikemia.

Isotopi (Isotopes)

Wastani uliopimwa wa masi za isotopi zote za elementi ukizingatia uwiano wao wa wingi kiasilimia: $A_r = \frac{\sum (m \times a)}{100}$.

Masi ya Atomiki Linganifu ($A_r$)

Maelezo ya jinsi elektroni zinavyopangwa katika maganda kuzunguka kiini; kwa elementi $20$ za kwanza, ganda la kwanza hujaa likiwa na elektroni $2$, la pili elektroni $8$, na la tatu elektroni $8$.

Mpangilio wa Elektroni (Electronic configuration)

Kipimo cha masi kwa ujazo maalum wa dutu unaotolewa katika kipimo cha $\text{g/cm}^3$ (kwa mfano, chuma kina msongamano wa $7.87\,\text{g/cm}^3$ kulinganishwa na sodiamu yenye msongamano wa $0.97\,\text{g/cm}^3$).

Msongamano (Density)

Elementi za Kikundi cha 1 (lithiamu, sodiamu, na potasiamu) zenye elektroni moja kwenye ganda la nje; viwango vyake vya kuyeyuka na kuchemka hupungua kadiri unavyoshuka kwenye kikundi.

Metali za Alkali (Alkali metals)

Elementi zisizo za kimetali za Kikundi cha 7 (florini, klorini, na bromini) zenye elektroni saba kwenye ganda la nje; utendaji wake hupungua unavyoshuka kwenye kikundi, florini ikiwa yenye utendaji mkuu zaidi.

Halojeni (Halogens)

Elementi za Kikundi cha 8 au 0 (heliamu, neoni, na argoni) ambazo hazitendi kikemia (inert) kwa sababu maganda yao ya nje ya elektroni yamejaa kikamilifu.

Gesi Ajizi / Gesi Adimu (Noble gases)

Mzunguko wa asili unaoonyesha jinsi atomu za kaboni zinavyohama na kurejelezwa kati ya viumbe hai na mazingira kupitia michakato kama usanisinuru, upumuaji, ulishaji, na mwako.

Mzunguko wa Kaboni (Carbon cycle)

Kipimo cha kikemia kinachotambua mabadiliko ya viwango vya $CO_2$: huwa chekundu kwenye kiwango cha kawaida cha anga, hubadilika kuwa zambarau kiwango kikipungua (mwangaza mkali), na njano kiwango kikiongezeka (gizani).

Kielelezo cha Haidrojeni Kabonati (Hydrogencarbonate indicator)

Mchakato wa kikemia ambapo mafuta (kama methane au kuni) yanachomwa kwa kuchanganyika na oksijeni ya hewani na kutoa nishati pamoja na gesi ya kaboni dioksidi ($CO_2$).

Mwako (Combustion)

Makaa ya mawe, mafuta ya petroli, au gesi asilia yaliyoundwa kwa mamilioni ya miaka kutoka kwa mabaki ya mimea na wanyama waliozikwa bila oksijeni chini ya joto na shinikizo kubwa.

Mafuta ya Kisukuku (Fossil fuels)