# &kalzium;i käsiraamat

Carsten Niehaus

    &Carsten.Niehaus.mail;

Marek Laane

    bald@starman.ee

Tõlge eesti keelde
2001 2002 2004 2005 &Carsten.Niehaus;
2005 &Anne-Marie.Mahfouf;
&FDLNotice;
2005-08-21
1.4.2pre4

&kalzium; on rakendus, mis näitab keemiliste elementide perioodilisussüsteemi (Mendelejevi tabel). &kalzium;i saab kasutada info otsimiseks elementide kohta või tutvumiseks süsteemi ja tabeli olemusega.

KDE haridus elemendid keemia haridus kalzium

## Sissejuhatus

&kalzium; pakub sulle kõikvõimalikku infot perioodilisussüsteemi (Mendelejevi tabeli) kohta. Selles võib otsida mitmesugust teavet keemiliste elementide kohta ning kasutada ka nende uurimiseks visuaalseid vahendeid. Rakendus on vabavara ning käib &GNU; Üldise Avaliku Litsentsi alla.

Perioodilisustabelit saab visuaalselt haaratavamaks muuta blokke, rühmi, happelisust, kristallstruktuuri või agregaatolekuid eri värvidega tähistades. Samuti saab luua jooniseid, mis näitavad elementide omadusi (aatommass, tihedus, ionisatsioonienergia, elektronegatiivsus). Võib minna ka ajas tagasi ja uurida, millised elemendid mingil ajahetkel tuntud olid. Võimalik on välja arvutada molekulide molekulmass.

## &kalzium;i kiirtutvustus

Selline näeb &kalzium; välja, kui käivitad selle esimest korda kas K menüüst (Õppeprogrammid->Teadus->&kalzium;) või avades kiirklahviga &Alt;F2 käsu käivitamise akna ja sinna `kalzium` kirjutades.

&kalzium;i peaaken
&kalzium;i peaaken

&kalzium; on jagatud vasakul asuvaks külgribaks (punane 1) ja tabeliks (sinine 2), mis näitab perioodilisussüsteemi elemente. Standardne menüüriba võimaldab valida, mida näidata, olekuriba annab teada faktid. Külgriba saab peita menüükäsuga Vaade Peida külgriba .

Hiirt tabeli kohal liigutades näed kohtspikrit vastava elemendi pildiga (kui see on olemas), järjekorranumbri ja massiga. Külgribal näeb aktiivse elemendi ülevaadet kaardil Ülevaade.

Kohtspikrite näitamise saab keelata menüükäsuga Vaade Peida kohtspikrid .

Tabelit võib lasta esitada mitmel viisil: perekondade või rühmade kaupa, kristallstruktuuri või happelisuse järgi &etc; Seda saab muuta menüüst Vaade Välimus .

Kui soovid näha fakte mõne elemendi kohta, klõpsa sellele tabelis ning näedki infodialoogi.

Infodialoog
Infodialoog

Menüükäsuga Tööriistad Sea andmed graafikule saab luua andmegraafiku. Sinu valida on, mida joonistada Y-teljel, ning sa saad valida elementide vahemiku, mille kohta vastavaid andmeid X-teljel näidatakse. Siinne pilt näitab elementide 1 kuni 111 massi.

Andmegraafiku dialoog
Andmegraafiku dialoog

Sõnaraamat ( Tööriistad Sõnaraamat ) selgitab olulisemaid keemiatermineid ning tutvustab pildis ja sõnas levinumaid laboritööriistu.

Sõnaraamat
Sõnaraamat

## &kalzium;i kasutamine

### Kalziumi kasutamise ülevaade

Siin on mõned pildid &kalzium;i tegevusest:

&kalzium;i on väga lihtne kasutada. See on spetsiaalselt loodud igas vanuses õppuritele väikeseks hõlpsasti ja kiiresti kasutatavaks andmebaasiks.

&kalzium;i peaaken vahetult pärast esmakäivitust
&kalzium;i peaaken

### Infodialoog

Infodialoogi saab avada, kui klõpsad &HVN;ga mõnele elemendile. Seda saab avada ainult siis, kui sees on režiim Ülevaade või kui külgriba on peidetud. Dialoog näitab infot elemendi kohta. Dialoogi allosas olevate nuppudega või hiirerattaga saad dialoogi sulgemata võtta ette järgmise või eelmise elemendi.

#### Ülevaade

Ülevaade näitab kõige olulisemat infot elemendi kohta. Keskel on näha elemendi sümbol, järjekorranumber paikneb ülal vasakul. All vasakul näeb elemendi nime, all paremal aga olulisemaid oksüdatsiooniastmeid ning elemendi aatommassi.

&kalzium;i infodialoog
&kalzium;i infodialoog

#### Pilt

Kaardil Pilt näeb elemendi pilti, kui see on olemas.

&kalzium;i infodialoog
&kalzium;i infodialoog

#### Aatomimudel

Kaardil Aatomimudel näeb aatomi ehitust. Iga orbiit tähistab orbitaali ja iga kollane ringike elektroni.

&kalzium;i infodialoog
&kalzium;i infodialoog

#### Keemilised andmed

Kaardil Keemilised andmed näeb mõningat infot aatomi kohta. Kõigepealt on kirjas orbitaalstruktuur ehk elektronkonfiguratsioon. Sellele järgneb tihedus.

Sõltuvalt &kalzium;ile kättesaadavatest andmetest võib näha elemendi mitmesuguseid raadiuseid. Kovalentsiraadius on elemendi ioniseerimata aatomi raadius molekulis. Selle näiteks võib olla O ja H vahemaa vees. Aatomiraadius on aatomi enda raadius. Van der Waalsi raadius kahe ühelaadse aatomi vahemaa kahes võrdses molekulis, näiteks kaks süsinikuaatomit propaanis. Lõpuks võib olla ära toodud ka iooniraadius.

Elemendi mass on kõigi selle isotoopide keskmise mass (arvestades nende protsentuaalset osakaalu).

Mõnel elemendil on ka info isotoopide kohta.

Mass

  Isotoobi mass.

Neutronid

  Isotoobi neutronite arv.

Protsent

  Antud tüüpi isotoobi aatomite esinemissagedus.

Poolestumisaeg

  Poolestumisaeg on omane ainult ebastabiilsetele isotoopidele ja see tähendab aega, mille jooksul pooled isotoobid lagunevad.

Lagunemise tüüp ja energia

  Mõned isotoobid emiteerivad radioaktiivse lagunemise käigus osakesi. Igal lagunemisel vabaneb teatud kogus energiat, mis ongi siin kirjas koos lagunemise tüübiga.

Spinn ja paarsus

  Tuuma spinn ja paarsus.

Magnetmoment

  Tuuma magnetmoment.

&kalzium;i infodialoog
&kalzium;i infodialoog

#### Muud

Kaardil Muud leiab veel mitmesugust infot elemendi kohta, sealhulgas seda, millal see avastati, kui palju leidub seda maakoores, milline on selle keskmine mass (mass neutroni kohta) ja millest on see nime saanud.

&kalzium;i infodialoog
&kalzium;i infodialoog

#### Energia

Kaardil Energia näeb mitmesuguseid energeetilisi andmeid elemendi kohta.

&kalzium;i infodialoog
&kalzium;i infodialoog

#### Spekter

Kui &kalzium;il on teada elemendi emissioonispekter, on see näha kaardi ülemises osas. Lainepikkus kahaneb vasakult paremale. Lainepikkused vahemikus 380 nanomeetrit (nm) kuni 780 nm on näha ka silmaga eristatavates värvides, näiteks 550 nm on roheline.

Spektrit saab suurendada-vähendada kahel viisil. Spektri all asuvate kerimiskastidega saab määrata selle algus- ja lõpplainepikkuse. Lisaks võib hiire vasakut nuppu all hoides lohistada hiirt üle spektri. Ala, mida Kalzium seejärel näitab, tähistab valge joon. Kui hiirenupu lahti lased, näitab &kalzium; valitud ala.

Lehekülje allosas paikneb nupp Ekspordi spekter pildina, millega saab parajasti nähaoleva spektri salvestada pildifailina.

Vaate vähedamiseks 10% võrra klõpsa spektri kohal hiire parema nupuga.

&kalzium;i infodialoog
&kalzium;i infodialoog

### Nummerdamine

Nummerdamine tähendab perioodilisustabeli 18 rühma jagamise viisi. Võimalik on valida IUPAC, vana IUPAC võiCAS või see hoopis välja lülitada.

Näidatava nummerdamise muutmiseks saab kasutada menüüs Vaade Nummerdamine järgmisi võimalusi:

- Nummerdamata: kui see on sisse lülitatud, puudub igasugune nummerdamine.

- Näita IUPACit (vaikimisi): IUPAC on Rahvusvahelise Puhta ja Rakenduskeemia Uniooni lühend (inglise keeles International Union of Pure and Applied Chemistry). See organisatsioon määrab kindlaks enamiku keemias olulisi standardeid. Uus IUPACi süsteem annab igale rühmale araabia numbri vahemikus 1 kuni 18.

- Näita CASi: CAS on Chemical Abstracts Service'i lühend. Selles on tähtedega A ja B tähistatud pearühma elemendid (A) ja siirderühma elemendid (B). Kuigi ametlik on IUPACi numeratsioon, kasutatakse CAS varianti väga palju koolides ja laborites.

- Näita vana IUPACit: vana IUPACi süsteem tähistas veerud rooma numbritega, millele järgnes täht A või B. Tulbad üks kuni seitse olid tähistatud IA kuni VIIA, tulbad 8 kuni 10 VIIIA, tulbad 11 kuni 17 VIIB ja tulp 18 VIII. Segaduse tõttu, mis tekkis vana IUPACi ja CASi süsteemi kasutamisel, võttis IUPAC kasutusele päris uue süsteemi.

### Värviskeemid

&kalzium; näitab, millised elemendid kuuluvad millisesse plokki ja rühma, nende reaktsiooni happega ning seda, millises agregaatolekus (&ie; tahke, vedel või gaasiline) on element teatud temperatuuril.

Värviskeeme saab muuta menüüs Vaade Välimus.

- Värviskeem puudub: kõigil elementidel on ühesugune värv. Vaikevärvi saab muuta, kui valida Seadistused&kalzium;i seadistamine... ja seal kaart Värvid.

- Näita rühmi: igal rühmal on erinev värv. Rühm on perioodilisustabeli püsttulp. Standardtabelis on 18 rühma. Iga rühma elementidel on sarnane ülesehitus, mis annab neile ka sarnased omadused.

- Näita plokke: iga plokki näidatakse erineva värviga.

- Näita happelisust: erinev happelisus tähistatakse erineva värviga.

- Näita perekonda: üheksat perekonda tähistatakse erinevate värvidega.

- Näita kristallstruktuuri: iga element tähistatakse vastavalt selle kristallstruktuurile.

- Astmik

  Astmikuvaated näitavad elemente vastavalt allpool valitavale omadusele teatud astmelise värviskeemiga. Elemente, mille kohta andmed puuduvad, näidatakse hallina.

  Kovalentsiraadiuse astmik
  Kovalentsiraadiuse astmik

  - Aatomiraadius

  - Kovalentsiraadius

  - van der Waalsi raadius

  - Aatommass

  - Tihedus

  - Keemispunkt

  - Sulamispunkt

  - Elektronegatiivsus

  - Elektronafiinsus

### Tööriistad

#### Sõnaraamat

Sõnaraamat selgitab nii levinumate keemiamõistete kui ka laboratoorsete vahendite olemust. Akna vasakus osas on kirjed puukujuliselt: ülevalpool mõisted, nende all laboratoorsed tööriistad.

Sõnaraamatu ülaosas paikneb otsinguriba. Sinna midagi sisestades muutub ka kirjetepuu, näidates sinu sisestatuga sobivaid kirjeid. Otsinguriba vasakus servas paiknev väike nupp puhastab selle.

Sõnaraamat

#### Andmete joonistamine

Dialoog Andmegraafik võimaldab kujutada elementide infot graafiliselt. X-telg näitab elemente (esimesest kuni sinu valitud arvuni). Dialoogis saab määrata, milline element peaks olema esimene ja milline viimane. Vaates ei muutu midagi enne seda, kui klõpsad nupule Joonista.

Dialoog Andmegraafik

&kalzium; võib graafiliselt kujutada mitme elemendi teatud andmeid.

#### Võrrandilahendaja

Võrrandilahendaja abil saab lahendada keemiaülesandeid. Näide:

> aH2O + bCO2 -> cH2CO3

Leitud vastust näidatakse akna parempoolses osas. Nagu näha, saab määrata ka koefitsiente, kusjuures vajaduse korral korrigeeritakse teiste koefitsientide väärtust. Lisaks võib kasutada elementide või elektronlaengute ümber ka sulge, nagu näitavad kaks viimast näidet.

Võrrandilahendaja dialoog

&kalzium; oskab lahendada keemiaülesandeid

#### Külgriba

##### Ülevaade

Ülevaade

Ülevaatekaart on esimene ning näitab ülevaadet elemendi kohta, mille kohal viibib parajasti hiirekursor.

Punane täpp

  Element on elulise tähtsusega kõigile liikidele

Roheline täpp

  Element on elulise tähtsusega vähemalt ühele liigile

Sinine täpp

  Elemendil on bioloogiline funktsioon

Punane ring

  Element on elulise tähtsusega inimestele

Sinine ring

  Element on arvatavasti elulise tähtsusega inimestele

##### Arvutamine

Arvutamiskaart on külgribal teine. See võimaldab arvutada molekulmassi.

Kõigepealt näed sellist pilti:

Arvutamine

Kalkulaator käivitamisel.

Antud näites arvutatakse etüülalkoholi (tavaline alhohol) H3CH2OH massi. Selleks kirjuta lihtsalt valem tekstikasti ja vajuta klahvi Enter või klõpsa nupule Arvuta. Arvutamise tulemust näeb allpool.

Nagu näed, saab isegi mitu vastust. Üleval on näha valem ise: H6C1O1. Allpool on ära toodud selle elemendid, nende osakaal molekulis ning lõpuks ka molekuli mass.

Kohtspikris näeb molekuli elementide suhtelist massi. Antud näites moodustavad kuus vesinikku vaid 17,76% molekuli massist.

Arvutamise tulemus.

Arvutamise tulemus.

##### Ajatelg

Ajatelg võimaldab teada saada, milliseid elemente mingil ajahetkel tunti. See näitab suurepäraselt, kuidas perioodilisustabel tasapisi arenes, kui aina uusi elementi avastati. Liugurit liigutades näed, et mõned elemendid kaovad, kui liugurit vasakule liigutada, ja ilmuvad taas, kui liugurit uuesti paremale nihutada. Ka arv muutub pidevalt.

Arv näitab, millise aastaga on parajasti tegemist. Kui nihutada liugur ⪚ 1891 peale, näed elemente, mis olid tuntud aastal 1891.

Kindlasti märkad, et mõnda elementi ei ole näha isegi käesoleval aastal. See tähendab seda, et neid ei olegi veel avastatud, küll aga ette ennustatud nende olemasolu.

Ajatelg

Elementide tabel minevikus (1891 tuntud elemendid)

##### Agregaatolek

Agregaatoleku korral saab valida temperatuuri ja näha elementide olekut antud temperatuuril. Siis on võimalik hõlpsasti näha, kui palju ja millised elemendid on näiteks määratud temperatuuril tahked. Nii on võimalik selgusele jõuda, et näiteks väga madalal temperatuuril on peaaegu kõik elemendid tahked ning väga kõrgel vedelikud või isegi gaasilised.

Dialoog Agregaatolek

&kalzium; näitab, millised elemendid on antud temperatuuril tahked, millised vedelikud ja millised gaasilised.

##### Näita legendi/Peida legend

Legendi näitamise või peitmise käsk võimaldab vaadata kasutatava skeemi (rühmad, blokid, happelisus) skeemi. Vaikimisi legendi näidatakse, kui sa selle aga peidad, jääb see peidetuks seni, kuni otsustad uuesti seda näidata lasta. &kalzium; peab sinu valiku meeles ka järgmise käivitamise ajal.

## &kalzium;i seadistamine

&kalzium;il on hulk seadistamisvõimalusi, millele pääseb ligi menüükäsuga Seadistused &kalzium;i seadistamine...

&kalzium;i seadistustedialoog
Värvid

Kaardil Värvid saab muuta iga skeemi värve.

&kalzium;i seadistustedialoog
Ühikud

Kaardil Ühikud saab valida meelepärased ühikud: energiat mõõdetakse vaikimisi näiteks kJ/mool, kuid sa võid eelistada ühikuna eV, samuti on temperatuur vaikimisi Kelvinites, kuid sa võid valida ka Celsiuse, Fahrenheiti, Réaumuri või Rankine'i skaala. Viimast kaht tänapäeval eriti sageli ei kasutata, kuid vahel võib neid siiski kohata. Lisaks annab see aimu, et ka temperatuur ei ole midagi absoluutset. See, milliseid ühikuid kasutada, ei ole rakenduse seisukohalt oluline - peaasi, et sul endal mugavam oleks.

&kalzium;i seadistustedialoog
Muud

Kaardil Muud leiad seadistamisvõimalused, mis teistele kaartidele ei sobinud.

## Käskude seletused

### Menüüd ja kiirklahvid

#### Menüü Fail

&Ctrl;Q Fail Välju

  Lõpetab &kalzium;i tegevuse

#### Menüü Vaade

Vaade Nummerdamine Nummerdamata

  Näitab nummerduseta skeemi

Vaade Nummerdamine Näita IUPAC-i tabelit

  Näitab IUPAC-i nummerdust

Vaade Nummerdamine Näita CAS-i tabelit

  Näitab CAS-i nummerdust

Vaade Nummerdamine Näita vana IUPAC-i tabelit

  Näitab vana IUPAC-i nummerdust

Vaade Välimus Värviskeem puudub

  Näitab värviskeemita tabelit

Vaade Välimus Näita rühmi

  Näitab elementide rühmi

Vaade Välimus Näita plokke

  Näitab nelja elementide plokki

Vaade Välimus Näita happelisust

  Näitab elementide happelisust

Vaade Välimus Näita perekondi

  Näitab elementide perekondi

Vaade Välimus Näita kristallstruktuuri

  Näitab kristallstruktuuri

Vaade Välimus Astmik Aatomiraadius

  Näitab elementide aatomiraadiust

Vaade Välimus Astmik Kovalentsiraadius

  Näitab elementide kovalentsiraadiust

Vaade Välimus Astmik van der Waali raadius

  Näitab elementide van der Waali raadiust

Vaade Välimus Astmik Aatommass

  Näitab elementide aatomiraadiust

Vaade Välimus Astmik Tihedus

  Näitab elementide aatomiraadiust

Vaade Välimus Astmik Keemispunkt

  Näitab elementide keemispunkti

Vaade Välimus Astmik Sulamispunkt

  Näitab elementide sulamispunkti

Vaade Välimus Astmik Elektronegatiivsus

  Näitab elementide elektronegatiivsust

Vaade Välimus Astmik Elektronafiinsus

  Näitab elementide elektronafiinsust

Vaade Näita legendi/Peida legend

  Lülitab legendi näitamise sisse/välja

Vaade Näida kohtspikreid/Peida kohtspikrid

  Lülitab kohtspikrite näitamise sisse/välja

Vaade Näita/Peida külgriba

  Lülitab külgriba näitamise sisse/välja

#### Menüü Tööriistad

Tööriistad Sea andmed graafikule

  Avab andmete joonistamise dialoogi

Tööriistad Sõnaraamat

  Avab sõnaraamatu

Tööriistad Näita võrrandaliahendajat

  Avab võrrandilahendaja dialoogi

#### Menüü Seadistused

Seadistused Tööriistariba näitamine/peitmine

  Lülitab põhitööriistariba näitamise sisse/välja

Seadistused Olekuriba näitamine/peitmine

  Lülitab olekuriba näitamise sisse/välja

Seadistused Kiirklahvide seadistamine...

  Võimaldab seadistada erinevate toimingute kiirklahve.

Seadistused Tööriistaribade seadistamine...

  Võimaldab seadistada tööriistaribade välimust

Seadistused &kalzium;i seadistamine...

  Avab &kalzium;i seadistustedialoogi

#### Menüü Abi

&help.menu.documentation;

## Küsimused ja vastused

Kas &kalzium;i eest peab maksma?

Ei, kindlasti mitte. Kuid autoril ei ole midagi selle vastu, kui saadad talle tänusõnadega e-kirja või e-kaardi. &kalzium; käib GPL litsentsi alla, nii et selle eest ei ole vaja ka kunagi maksma hakata.

Kas kunagi ilmub ka &Windows; versioon?

Ei, niipea küll mitte. Aga soovi korral võid lähteteksti endale tõmmata ja teha ise &Windows; versioon valmis. See ei peaks valmistama väga suuri raskusi, sest rakendus on kirjutatud Trolltechi &Qt; teeke kasutades. Aga milleks sulle üldse &Windows; vajalik on? Hangi endale uusim &Linux; ja naudi parimat, mis maailmal sulle pakkuda on.

## Kuidas saaksin mina kaasa aidata?

Toetades mind mitmesuguste andmetega.

Teaduses käivad asjad kiiresti. Kui leiad mõne vigase või vajakaoleva väärtuse, saada mulle selle kohta e-kiri.

Leides vigu või pakkudes välja ideid

Kui leiad rakendusest vea või arvad, et midagi võiks teisiti või paremini olla, saada mulle e-kiri aadressil &Carsten.Niehaus.mail;.

## Autorid ja litsents

&kalzium;

Rakenduse autoriõigus 2001-2005: &Carsten.Niehaus; &Carsten.Niehaus.mail;

Kaasautorid:

- Pino Toscano toscano.pino@tiscali.it

- Thomas Nagy tnagy2^8@yahoo.fr

Tõlge eesti keelde: Marek Laanebald@starman.ee

&underFDL; &underGPL;

## Paigaldamine

### &kalzium;i hankimine

&install.intro.documentation;

### Nõuded

&kalzium;i võib leida internetis &kalzium;i koduleheküljelt ning see on osa &kde;-Edu projektist.

Muudatuste nimekirja leiab &kalzium;iga kaasas käivast muudatuste logist (`ChangeLog`).

### Kompileerimine ja paigaldus

&install.compile.documentation;
&documentation.index;