χα μεθοδολογια

§1.3 Δομικάσωματίδιατηςύλης

Υπάρχουνάτομαχημικώνστοιχείων καιμόρια στοιχείωνκαιχημικώνενώσεων. Τα μόρια αποτελούνται από άτομα. Τα μόρια είναι ταμικρότερα σωματίδια των στοιχείων και των χημικών ενώσεων πουμπορούν να υπάρχουνελεύθερα διατηρώνταςτιςιδιότητες τηςύληςαπότηνοποίαπροέρχονται.Ότανένα άτομοΧαποβάλλει ένα ηλεκτρόνιογίνεταικατιόνΧ+,όταναποβάλλειδύοηλεκτρόνιαγίνεταικατιόνΧ2+κ.ο.κ.ΌτανέναάτομοΧπροσλαμβάνειέναηλεκτρόνιογίνεταιανιόνΧ–,ότανπροσλαμβάνειδύοηλεκτρόνιαγίνεταιανιόνΧ2–κ.ο.κ.Οατομικόςαριθμός(Ζ)δείχνειταπρωτόνιακαιομαζικόςαριθμός(Α)δείχνειτοσύνολοτωνπρωτονίωνκαινετρονίωντουπυρήνα.Αν το κατιόν Χ2+ έχει10ηλεκτρόνια , τοάτομοΧέχει 12ηλεκτρόνιαάρακαι12πρωτόνιαάραΖ=12Τα ισότοπα είναι άτομα του ίδιου στοιχείου. Έχουν ίδιο αριθμόπρωτονίων και διαφορετικό αριθμό νετρονίων, άρα ίδιο ατομικόαριθμο και διαφορετικό μαζικό αριθμό. Για παράδειγμα12

24Mg και

1225Mg διαφέρουνστομαζικόαριθμότοπρώτοέχει24-12=12νετρόνια

και το δεύτερο 25-12 = 13 νετρόνια. Επομένως ο πυρήνας τουδεύτερουέχειμεγαλύτερημάζα.

§1.5 Ταξινόμησητηςύλης

Ταχημικάστοιχείακαιοιχημικέςενώσειςείναικαθορισμένασώματα.Κάθεκαθορισμένοσώμα έχει πάντα την ίδιασύστασηκαιέναείδοςμορίων.Τα χημικά στοιχεία είναι οι καθαρές ουσίες που δεν μπορούν ναδιασπαστούν σε απλούστερες. Οι χημικές ενώσεις μπορούν ναδιασπαστούνσταστοιχείααπόταοποίααποτελούνται.Τα μίγματα έχουν μεταβλητή σύσταση π.χ. ο καφές. Τα μίγματαπεριέχουν δύο ή περισσότερα είδη μορίων. Τα ομογενή μίγματα

(διαλύματα)έχουντηνίδιασύστασηκαιτιςίδιεςιδιότητεςσεόλητηνέκτασήτους.Ταετερογενήμίγματαδενέχουντηνίδιασύστασηκαιτιςίδιεςιδιότητεςσεόλητηνέκτασήτους.Η%w/wπεριεκτικότηταεκφράζειτημάζατηςδιαλυμένηςουσίαςσε100gδιαλύματος.Η%w/vπεριεκτικότητα εκφράζειτημάζα τηςδιαλυμένηςουσίαςσε100mLδιαλύματος.Η%v/vπεριεκτικότηταεκφράζειταmLτηςδιαλυμένηςουσίαςσε100mLδιαλύματοςΟνομάζουμε διαλυτότητα τη μέγιστη ποσότητα μιας ουσίας πουμπορεί να διαλυθεί σε ορισμένη ποσότητα διαλύτη σε ορισμένεςσυνθήκεςπίεσηςκαιθερμοκρασίας.Τα διαλύματα που περιέχουν τη μέγιστη ποσότητα διαλ. ουσίαςλέγονται κορεσμένα και αυτά που περιέχουν μικρότερη ποσότηταλέγονταιακόρεστα.Ηδιαλυτότητατωνστερεώνπ.χ.τηςζάχαρηςστονερόαυξάνεταιόταναυξήσουμετηθερμοκρασία.Η διαλυτότητα των αερίων στο νερόπ.χ. του CO2 μειώνεται με τηναύξησητηςθερμοκρασίαςκαιαυξάνεταιμετηναύξησητηςπίεσης.

§2.1 Ηλεκτρονιακήδομήτωνατόμων

Το άτομο αποτελείται από τον πυρήνα (που περιέχει πρωτόνια καινετρόνια)καιαπόταηλεκτρόνια.ΤαηλεκτρόνιασύμφωναμετονBohrπεριφέρονται γύρω από τον πυρήνα σε καθορισμένες τροχιές. Όσαηλεκτρόνια κινούνται σε ίδια περίπου απόσταση από τον πυρήναέχουν την ίδια περίπου ενέργεια και λέμε ότι βρίσκονται στην ίδιαστιβάδαήενεργειακήστάθμη.Ηπλησιέστερηστιβάδαστονπυρήναείναιη Κκαιέχει τημικρότερηενέργεια.Έτσιγιατιςενέργειεςτωνστιβάδωνισχύει:ΕK<EL<EM<EN….Ο μέγιστος αριθμός ηλεκτρονίων μιας στιβάδας δίνεται από τησχέση2n2.

ΧημείαΑ΄ΛυκείουΣυνοπτικήθεωρία-Μεθοδολογία Κων/νοςΘέος

[email protected]

ΜέγιστοςαριθμόςηλεκτρονίωνανάστιβάδαΜέγιστοςαριθμόςηλεκτρονίωνανάστιβάδαΜέγιστοςαριθμόςηλεκτρονίωνανάστιβάδαΜέγιστοςαριθμόςηλεκτρονίωνανάστιβάδαΜέγιστοςαριθμόςηλεκτρονίωνανάστιβάδαΜέγιστοςαριθμόςηλεκτρονίωνανάστιβάδαΜέγιστοςαριθμόςηλεκτρονίωνανάστιβάδα

Κ L M N O P Q

2 8 18 32 32 18 8

Ηεξωτερικήστιβάδαδέχεται1έως8ηλεκτρόνια(εξαιρείταιηΚπουδέχεταιέως2Η προτελευταία στιβάδα δέχεται 8 έως 18 ηλεκτρόνια (για ταστοιχείατων κύριων ομάδων ισχύει 8ή 18και εξαιρείται η Κ πουδέχεται2)Όταν τα ηλεκτρόνια ενός ατόμου είναι κατανεμημένα σύμφωνα μετους προηγούμενους κανόνες το άτομο έχει τη μικρότερη συνολικήενέργεια καιλέμεότιβρίσκεταισεθεμελιώδηκατάσταση.Κάθεάλληκατάστασηλέγεταιδιεγερμένη.

§2.2 Περιοδικόςπίνακας

Οι ιδιότητεςτωνστοιχείωνείναιπεριοδικήσυνάρτησητουςατομικούτουςαριθμού(σύγχρονοςπεριοδικόςνόμος)Τα στοιχεία που βρίσκονται στην ίδια περίοδο (οριζόντια γραμμή)έχουνταηλεκτρόνιακατανεμημένασείδιοαριθμόστιβάδων.Τα στοιχεία που βρίσκονται στην ίδια κύρια ομάδα έχουν ανάλογες(παρόμοιες) ιδιότητεςκαιστηνεξωτερικήστιβάδατουςέχουντονίδιοαριθμόηλεκτρονίων.Για παράδειγμα το 19Κ έχει ηλεκτρονιακή δομή Κ(2)L(8)M(8)N(1).Ανήκειστην στην4η περίοδοδιότι έχειταηλεκτρόνια κατανεμημένασε 4 στιβάδες. Ανήκει στην ΙΑ ομάδα διότι έχει 1 ηλεκτρόνιο στηνεξωτερικήστιβάδα.Τα στοιχεία που βρίσκονται στο αριστερό μέρος του Π.Π. είναιμέταλλα με 1, 2 ή 3 ηλεκτρόνια σθένους (κυρίως ΙΑ, ΙΙΑ, καιδευτερεύουσεςομάδες).ΤαστοιχείαπουείναιστοδεξιόμέροςτουΠ.Π.είναιαμέταλλαμε4,5,6,ή7ηλεκτρόνιασθένους).

ΤαστοιχείατηςVIIIAομάδαςείναιταευγενήαέρια.Τα στοιχεία που βρίσκονται στη διαχωριστική γραμμή μετάλλων -αμετάλλωνλέγονταιμεταλλοειδή(εμφανίζουνιδιότητεςκαιμετάλλωνκαιαμετάλλων).ΤουδρογόνοείναιστηνΙΑομάδαείναιόμωςαμέταλλο.Τα ευγενήαέρια ανήκουν στην VIIIA ομάδα και έχουν 8 ηλεκτρόνιασθένους.Εξαιρείταιτοήλιο(He)πουέχει2ηλεκτρόνιασθένους.Ο Π.Π. χρησιμεύει στηνανακάλυψη νέων στοιχείων,διευκολύνει τημελέτη των στοιχείων, και δίνει τη δυνατότητα πρόβλεψης τηςσυμπεριφοράςενόςστοιχείου.Τα στοιχεία της ΙΑ ομάδας (με εξαίρεση το Η) είναι μέταλλα καιλέγονται αλκάλια, της ΙΙΑ ομάδας είναι μέταλλα και λέγονταιαλκαλικές γαίες, της VIIA ομάδας είναι αμέταλλα και λέγονταιαλογόνα,τηςVIIIAομάδαςείναιταευγενήαέρια.Τα αλογόνα αρχίζουν από την 2η περίοδοάρα το δεύτερο αλογόνοβρίσκεταιστην3ηπερίοδοκαιέχει7ηλεκτρόνιασθένους.Επομένωςηδομή του είναι K(2)L(8)M(7) και έχει 17 ηλεκτρόνια, άρα και 17πρωτόνια,άραΖ=17

§2.3 Χημικοίδεσμοί

Οιχημικοίδεσμοίσχηματίζονταιότανοιδομικέςμονάδεςπλησιάζουναρκετά ώστε οι ελκτικές δυνάμεις μεταξύ του πυρήνα και τωνηλεκτρονίωντουάλλουατόμουείναιμεγαλύτερεςαπότιςαπωστικέςπουαναπτύσσονταιμεταξύτωνπυρήνωνκαιμεταξύτωνηλεκτρονίων.Η δημιουργία δεσμού κάνει το σύστημα των χημικών στοιχείωνσταθερότερο(μεχαμηλότερηενέργεια).Κανόνας των οκτώ: “Τα χημικά στοιχεία έχουν την τάση νααποκτήσουν δομή ευγενούς αερίου, (σταθερή δομή με χαμηλήενέργεια) δηλαδή 8 ηλεκτρόνια σθένουςή 2αν τελευταία στιβάδαείναιηΚ”.Τα στοιχεία με 1 έως 3 ηλεκτρόνια σθένους έχουν την τάση να τααποβάλλουν και να σχηματίζουν κατιόντα. Τα στοιχεία αυτά


[email protected]

ονομάζονταιηλεκτροθετικά.Γιαπαράδειγμα τοMgέχει2ηλεκτρόνιασθένους, έχει την τάση να τα αποβάλλει και να γίνειMg2+ ώστε νααποκτήσειδομήευγενούςαερίου.Τα στοιχεία με 5 έως 7 ηλεκτρόνια σθένους έχουν την τάση ναπροσλαμβάνουν ηλεκτρόνιακαινασχηματίζουνανιόντα.Ταστοιχείααυτά ονομάζονται ηλεκτραρνητικά. Για παράδειγμα το Ο έχει 6ηλεκτρόνιασθένους,έχειτηντάσηναπροσλάβει2ηλεκτρόνιακαιναγίνειΟ2–ώστενααποκτήσειδομήευγενούςαερίου.Η ατομική ακτίνα είναι το μισό της απόστασης των πυρήνων δύογειτονικών ατόμων στοιχείου που βρίσκεται σε στερεή κρυσταλλικήκατάσταση. Κατά μήκος μιας περιόδου η ατομική ακτίνα αυξάνεταιαπό δεξιά προςτα αριστερά καισε μιαομάδααυξάνεταιαπόπάνωπροςτακάτω.Το11Ναβρίσκεταιστην3ηπερίοδοκαιΙΑομάδα,το19Κβρίσκεταιστην4η περίοδο και ΙΑ ομάδα, αφού είναι στην ίδια ομάδα πιο μεγάληατομικήακτίναέχειτοΚπουείναιπιοκάτω.Το 11Ναβρίσκεται στην 3ηπερίοδοκαι ΙΑ ομάδα,το 12Mgβρίσκεταιστην 3η περίοδο και IΙΑ ομάδα, αφού είναι στην ίδια περίοδο πιομεγάληατομικήακτίναέχειτοΝαπουείναιπιοαριστερά.Τα κατιόνταέχουνμικρότερηακτίνααπότααντίστοιχαάτομαπ.χ.τοκατιόνΝα+έχειμικρότερηακτίνααπότοάτομοΝα.Ταανιόνταέχουνμεγαλύτερηακτίνααπότααντίστοιχαάτομαπ.χ.τοανιόνCl–έχειμεγαλύτερηακτίνααπότοάτομοCl.Ο ιοντικόςδεσμός σχηματίζεται με μεταφορά ηλεκτρονίωναπό έναμέταλλοσε ένα αμέταλλο. Σχηματίζονται κατιόντα του μετάλλουκαιανιόντα του αμετάλλου που έλκονται με ηλεκτροστατικές δυνάμειςκαισχηματίζουνκανονικάγεωμετρικάσχήματατουςκρυστάλλους.Στις ιοντικές ενώσεις δεν υπάρχει η έννοια μόριο.Ο χημικός τύποςδείχνει τηνπιοαπλήαναλογίατων ιόντωνπ.χ.οχημικόςτύποςCaCl2δείχνειότιταιόνταCa2+καιCl–έχουναναλογία1:2.Περιγραφήδεσμούμεταξύ11Νακαι9F.ToNαέχειηλεκτρονιακήδομήK(2),L(8),M(1) και τοF έχει K(2)L(7). Ενώνονται με ιοντικό δεσμό.Το

Να αποβάλλει το ηλεκτρόνιο σθένους και γίνεται Nα+. Το Fπροσλαμβάνει το ηλεκτρόνιο που αποβάλλει το Να και γίνεται F–.ΣχηματίζεταιηιοντικήένωσηNa+F–.Ιοντικέςενώσειςείναι τα άλατα, τα υδροξείδια των μετάλλων και ταοξείδια των μετάλλων. Έχουν τα εξής κοινά χαρακτηριστικά:Αποτελούνταιαπό ιόνταπουσχηματίζουνκρυστάλλους,έχουνψηλάσημείατήξεως,οικρύσταλλοιείναισκληροί-εύθραυστοι-όχιελατοίκαι όλκιμοι, δεν είναι αγωγοί του ηλεκτρισμού, είναι αγωγοί τουηλεκτρισμού τα διαλύματα και τα τήγματα τους, πολλές ιοντικέςενώσειςείναιευδιάλυτεςστονερό.Δύο αμέταλλα ενώνονται με ομοιοπολικό δεσμό. Στον ομοιοπολικόδεσμό σχηματίζονται κοινά ζευγάρια ηλεκτρονίων μεταξύ δύοαμετάλλων(αμοιβαίασυνεισφοράηλεκτρονίων).Ότανσυνεισφέρουναπό ένα ηλεκτρόνιο σχηματίζεται απλός δεσμός, από δύο διπλόςδεσμόςκαιαπότρίατριπλόςδεσμός.Στο μόριο Cl2 τα άτομα του 17Cl:K(2),L(8),M(7) ενώνονται με απλόομοιοπολικό δεσμό συνεισφέρονταςαπόέναηλεκτρόνιο. Προκύπτει

το Cl2 που έχει ηλεκτρονιακό τύπο :Cl....

i iCl....: ή

:Cl....−Cl....: Οι πυρήνες

έλκουν το κοινό ζευγάρι με ίδια δύναμη και ο δεσμός λέγεταιομοιοπολικόςμηπολωμένοςήμηπολικός.Ονομάζουμεηλεκτραρνητικότητατηντάσητουατόμουενόςστοιχείουνα έλκει ηλεκτρόνια όταν το στοιχείο συμμετέχει στο σχηματισμόπολυατομικώνσυγκροτημάτων.ΗηλεκτραρνητικότητασεμιαομάδατουΠ.Π.αυξάνεταιαπόκάτωπροςταπάνωκαισε μιαπερίοδοαπόαριστεράπροςταδεξιά.ΔΕΝείναιηλεκτραρνητικάταευγενήαέρια.ΣτομόριοτουΗ2Οσχηματίζονταιδύοομοιοπολικοίδεσμοί.Το1ΗΚ(1)συνεισφέρει ένα ηλεκτρόνιο και το 8Ο Κ(2),L(6) συνεισφέρει δύοηλεκτρόνια, ένα με κάθε άτομο υδρογόνου. Η χημική ένωση που


[email protected]

σχηματίζεταιέχειηλεκτρονιακότύπο Hi iO..

..i iH ή

H−O..

..−H ΤΟάτομο

τουΟ είναιπιοηλεκτραρνητικόαπότοάτομοτουΗ.Έτσι κάθεκοινόζευγάρι έλκεται περισσότερο από τον πυρήνα του Ο και ο δεσμόςλέγεταιομοιοπολικόςπολωμένοςήπολικός.Οι ομοιοπολικές ενώσεις είναι ενώσεις των αμετάλλων (οξείδιααμετάλλων, οξέα κ.α.). Είναι μαλακά στερεά με χαμηλά σημείατήξεως, υγρά και αέρια.Υπάρχουν και εξαιρέσεις όπως το διαμάντιπουείναιτοπιοσκληρόυλικό.Δενείναιαγωγοίτουηλεκτρισμού.Ταδιαλύματα ορισμένων ενώσεων όπως των οξέων είναι αγωγοί τουηλεκτρισμού.

ΓιατουδρόθειοH2S,πουείναιομοιοπολικήένωση,δενέχεινόημαηέννοιακρύσταλλος.

Το χλώριο (Cl) έχει 7ηλεκτρόνια στην εξωτερικήστιβάδα,μπορείνακάνει ιοντικήένωσηπροσλαμβάνονταςέναηλεκτρόνιο,μπορείόμωςνα κάνει και ομοιοπολική ένωση με αμοιβαία συνεισφορά ενόςηλεκτρονίου.

ΤοMgέχειδύοηλεκτρόνια στηνεξωτερικήστιβάδα,μπορεί νακάνειμόνοιοντικήένωσηαποβάλλονταςταηλεκτρόνια.

§2.4 Ηγλώσσατηςχημείας

Οαριθμόςοξείδωσηςενόςιόντοςείναιίσοςμετοφορτίοτουιόντος.Οαριθμόςοξείδωσηςενόςατόμουομοιοπολικήςένωσηςείναιίσοςμετοφαινομενικόφορτίοπουαποκτά τοάτομοόταν τακοινά ζευγάριααποδοδθούνστοπιοηλεκτραρνητικόάτομο.Ταάτομασταελεύθεραστοιχείαέχουναριθμόοξείδωσηςμηδέν,π.χ.τοClστοCl2έχειαρ.οξ.=0.Το αλγεβρικό άθροισμα των αριθμών οξείδωσης των ατόμων μιαςχημικήςένωσηςείναιμηδέν.π.χ.στηχημικήένωσηΗΝΟ3τοΗέχει+1,

το οξυγόνο έχει -2 και το άζωτο x. Φτιάχνουμε την εξίσωση: 1+x+3(-2)=0⇒x=5.ΣτηχημικήένωσηΝΗ3έχουμε:x+3(+1)=0⇒x=-3.Είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τους πίνακες με τους αριθμούςοξείδωσης(σελ.63,64)

Κυριότεροιαριθμοίοξείδωσηςστοιχείων

ΜέταλλαΜέταλλα ΑμέταλλαΑμέταλλα

Li,Κ,Na,Ag +1 H +1,-1

Ca,Ba,Mg,Zn +2 F -1

Aℓ +3 Cℓ,Br,I -1

Cu,Hg +1,+2 O,S -2

Fe,Ni +2,+3 P,N -3

Cr +3,+6

Pb,Sn +2,+4

Mn +2,+4,+7

Το Η έχει +1 όταν ενώνεται με αμέταλλα και -1 όταν ενώνεται μεμέταλλαΟι αριθμοί οξείδωσης των αμετάλλων αφορούν τις ενώσεις τουςμεμέταλλα.


[email protected]

ΠολυατομικάιόνταΠολυατομικάιόνταΠολυατομικάιόνταΠολυατομικάιόντα

ΝΟ3−νιτρικό

ΝΟ2−νιτρώδες

CℓO3−χλωρικό

CℓO2−χλωριώδες

CℓO−

υποχλωριώδεςCℓO4−

υπερχλωρικόMnO4−

υπερμαγγανικόSO4-2θειϊκό

SO3-2θειώδες

CO3-2ανθρακικό

PO4-3φωσφορικό

PO3-3

φωσφορώδεςHSO4−

όξινοθειϊκόΗSO3−

όξινοθειώδεςHCO3−

όξινοανθρακικόΗSO3−

όξινοθειώδεςΗSO3−

όξινοθειώδες

ΗPO4-2όξινοφωσφορικό

ΗPO3-2

όξινοφωσφορώδες

Η2PO4−δισόξινο

φωσφορικό

Η2PO3−

δισόξινοφωσφορώδες

ΟΗ−υδροξείδιο

CΝ−κυάνιο

ΝΗ4+αμμώνιο

Cr2O72

διχρωμικό


[email protected]

Πίνακας των πιο γνωστών στοιχείων του περιοδικού πίνακα με τους πιο συνηθισμένους αριθμούς οξείδωσηςΠίνακας των πιο γνωστών στοιχείων του περιοδικού πίνακα με τους πιο συνηθισμένους αριθμούς οξείδωσηςΠίνακας των πιο γνωστών στοιχείων του περιοδικού πίνακα με τους πιο συνηθισμένους αριθμούς οξείδωσηςΠίνακας των πιο γνωστών στοιχείων του περιοδικού πίνακα με τους πιο συνηθισμένους αριθμούς οξείδωσηςΠίνακας των πιο γνωστών στοιχείων του περιοδικού πίνακα με τους πιο συνηθισμένους αριθμούς οξείδωσηςΠίνακας των πιο γνωστών στοιχείων του περιοδικού πίνακα με τους πιο συνηθισμένους αριθμούς οξείδωσηςΠίνακας των πιο γνωστών στοιχείων του περιοδικού πίνακα με τους πιο συνηθισμένους αριθμούς οξείδωσηςΠίνακας των πιο γνωστών στοιχείων του περιοδικού πίνακα με τους πιο συνηθισμένους αριθμούς οξείδωσηςΠίνακας των πιο γνωστών στοιχείων του περιοδικού πίνακα με τους πιο συνηθισμένους αριθμούς οξείδωσηςΠίνακας των πιο γνωστών στοιχείων του περιοδικού πίνακα με τους πιο συνηθισμένους αριθμούς οξείδωσης

1 ή ΙΑ 2 ή ΙΙΑ 13 ή ΙΙΙΑ 14 ή ΙVΑ 15 ή VΑ 16 ή VΙΑ 17 ή VIΙΑ 18 ή VIIΙΑ

1 Υδρογόνο Η

+1,-1

Ήλιο He

2 Λίθιο Li +1

Άνθρακας C ±4

Άζωτο Ν -3

Οξυγόνο Ο -2

Φθόριο F -1

Νέο Ne

3 Νάτριο Na +1

Μαγνήσιο Mg +2

Άργυρος Ag +1

Σίδηρος Fe

+2, +3

Αργίλιο Al +3

Πυρίτιο Si ±4

Φώσφορος P -3

Θείο S -2

Χλώριο Cl -1

Αργό Ar

4 Κάλιο Κ +1

Ασβέστιο Ca +2

Ψευδάργυρος Zn +2

Νικέλιο Ni

+2, +3

Βρώμιο Br -1

Κρυπτό Kr

5 Υδράργυρος Hg

+1, +2

Χρώμιο Cr

+3, +6

Κασσίτερος Sn

+2, +4

Ιώδιο Ι

-1

Ξένο Xe

6 Βάριο Ba +2

Χαλκός Cu

+1, +2

Μαγγάνιο Mn

+2, +4, +7

Μόλυβδος Pb

+2, +4

αλκάλια αλκαλικές γαίες μεταπτωτικά στοιχείαμεταπτωτικά στοιχεία αλογόνα ευγενή αέρια

Το Η έχει +1 όταν ενώνεται με αμέταλλα και -1 όταν ενώνεται με μέταλλαΣτον πίνακα αναφέρονται οι αριθμοί οξείδωσης των αμετάλλων στις ενώσεις τους με μέταλλα

[email protected]


[email protected]


[email protected]


[email protected]


[email protected]


[email protected]


[email protected]


[email protected]


[email protected]


[email protected]


[email protected]


[email protected]

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

§2.4 Ηγλώσσατηςχημείας

Οι ενώσειςHF,HCl,HBr,HI,H2S,HCN είναι μη οξυγονούχα οξέα καιονομάζονταιαντίστοιχαυδροφθόριο,υδροχλώριο,…..ΟιενώσειςτουΗμεπολυατομικέςομάδεςόπωςΗΝΟ3,H2SO4,H3PO4…είναιοξυγονούχαοξέακαιονομάζονταιαντίστοιχανιτρικόοξύ,θειικόοξύ,φωσφορικόοξύ….Οι ενώσεις των μετάλλων με το ανιόν υδροξειδίου (ΟΗ–) είναι οιβάσειςόπωςΝαΟΗ,Ca(OH)2, Fe(OH)3 ….καιονομάζονταιαντίστοιχαυδροξείδιο του νατρίου, υδροξείδιο του ασβεστίου, υδροξείδιο τουσιδήρου(ΙΙΙ),…..ΒάσηείναικαιηΝΗ3πουλέγεταιαμμωνία.Οι ενώσεις τωνμετάλλων με οξυγόνο λέγονται οξείδια,όπωςΝα2Ο,CαΟ, Αl2Ο3,…. και ονομάζονται οξείδιο του νατρίου, οξείιδο τουασβεστίου,οξείδιοτουαργιλίου,…..Οιενώσειςτωναμετάλλωνμετοοξυγόνολέγονταιοξείδια,όπωςCO,NO2, SO3, …. και ονομάζονται αντίστοιχα μονοξείδιο του άνθρακα,διοξείδιοτουαζώτου,τριοξείδιοτουθείου,…Οι ενώσεις των μετάλλων και του αμμωνίου (ΝΗ4+) με αμέταλλαλέγονται άλατα, όπως NaCl, CaS, (NH4)2S, … και ονομάζονταιαντίστοιχαχλωριούχονάτριο,θειούχοασβέστιο,θειούχοαμμώνιο.Οι ενώσεις τωνμετάλλων και τουαμμωνίου (ΝΗ4+) με πολυατομικάιόντα λέγονται άλατα, όπως NaClΟ3, CaSΟ4, (NH4)4PΟ4, … καιονομάζονταιαντίστοιχα χλωρικόνάτριο,θειικόασβέστιο,φωσφορικόαμμώνιο.

§3.1 Χημικέςαντιδράσεις

Ταχημικάφαινόμεναλέγονταιχημικέςαντιδράσεις,συμβολίζονταιμετις χημικές εξισώσεις. Στο αριστερό μέρος είναι τα αντιδρώντα,ακολουθείέναβέλοςκαιμετάταπροϊόντα.Γιαναγίνειμιαχημικήαντίδρασηπρέπεινασυγκρουστούνμόριατωναντιδρώντωνμεκατάλληληενέργειακαικατάλληλοπροσανατολισμό.Τότεοισυγκρούσειςλέγονταιαποτελεσματικές.

Η ταχύτητα μιας αντίδρασης μπορεί να αυξηθεί με αύξηση τηςθερμοκρασίας, με αύξηση της συγκέντρωσης, με την παρουσίακαταλυτών,καιτηναύξησητηςεπιφάνειαςεπαφήςτωναντιδρώντωνστερεών(αυτόγίνεταιόταντοστερεόβρίσκεταισεμορφήσκόνης)Οι αντιδράσεις που ελευθερώνουν ενέργεια (θερμότητα) στοπεριβάλλονλέγονταιεξώθερμεςκαιαυτέςπουαπορροφούνλέγονταιενδόθερμες.Οιαντιδράσειςστιςοποίεςμεταβάλλεταιοαρ.οξείδωσηςορισμένωνστοιχείωνλέγονταιοξειδοαναγωγικές.Οιαντιδράσειςστιςοποίεςδεμεταβάλλεταιοαριθμόςοξείδωσηςτωνστοιχείωνλέγονταιμεταθετικές.


[email protected]

Συνθέσεις

στοιχείο+οξυγόνο→οξείδιο 2Ca+O2 θ⎯ →⎯ 2CaOυδρογόνο+αμέταλλο→οξύ Η2+Cℓ2→2HCℓ ήυδρογονούχεςενώσεις N2+3H2→2NH3

μέταλλο+αμέταλλο→άλας 2Νa+Cℓ2→2NaCℓ

Αποσυνθέσειςήδιασπάσεις

διάσπασημιαςχημικήςένωσηςσεστοιχεία

HgO θ⎯ →⎯ Hg+O2

διάσπασημιαςχημικήςένωσηςσεδύοουσίες

2ΚCℓO3 θ⎯ →⎯ 2KCℓ+3O2

Απλέςαντικαταστάσεις

μέταλλοΜ+άλαςΜ΄Χ→άλαςΜΧ+Μ΄Fe+CuCℓ2→FeCℓ2+Cu

(Μ=δραστικότεροαπότοM΄)μέταλλοΜ+οξύ→άλαςΜΧ+Η2

Zn+2HCℓ→ZnCℓ2+H2

(Μ=δραστικότεροαπότουδρογόνο)μέταλλοΜ+νερό→βάση+Η2

2Νa+2Η2Ο→2NaOH+H2

(Μ=πολύδραστικόμέταλλοδηλαδήK,Na,Ba,Ca)αμέταλλοΑ+άλαςΜΑ΄→άλαςΜΑ+Α΄(Α=δραστικότεροαπότοΑ΄)

Cℓ2+2NaBr→2NaCℓ+Br2

Οξειδοαναγωγικέςαντιδράσεις

Διπλήαντικατάσταση Α+Β-+Γ+Δ-→Α+Δ-+Γ+Β-

Γίνεταιότανσχηματίζεταιαέριο(↑)ήίζημα(↓).ΤοασταθέςΗ2CΟ3διασπάταισεCO2↑+H2OΤοασταθέςH2SO3σεSO2↑+H2OΤοασταθέςΝΗ4ΟΗσεΝΗ3↑+Η2Ο

άλας+οξύ→νέοάλας+νέοοξύ

Ba(NO3)2+H2SO4→BaSO4↓+2HNO3

CaCO3+H2SO4→CaSO4+CO2↑+H2O

Νa2SO3+HNO3→NaNO3+SO2↑+H2O

άλας+βάση→νέοάλας+νέαβάση

MgCℓ2+2NaOH→2NaCℓ+Mg(OH)2↓

NH4NO3+NaOH→NaNO3+NH3↑+H2O

άλας(1)+άλας(2)→άλας(3)+άλας(4)

AgNO3+NaCℓ→NaNO3+AgCℓ↓

Εξουδετέρωση Η++ΟΗ−→Η2Ο

οξύ+βάση→άλας+νερό

Η2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O

αμμωνία+οξύ→άλαςτουαμμωνίου

NH3+HCℓ→NH4Cℓ

2NH3+H2SO4→(NH4)2SO4

Μεταθετικέςαντιδράσεις


[email protected]

ΑΛΑΤΑ Ιζήματα

ΆλαταπουπεριέχουνNa+,K+,NH4+,ΝΟ3-,ClΟ3-

κανένα

ΑπόταυπόλοιπαΑπόταυπόλοιπα

Χλωριούχαάλατα(Cl-) AgCl,Hg2Cl2,PbCl2

Βρωμιούχαάλατα(Br-) AgBr,Hg2Br2,PbBr2

Ιωδιούχαάλατα(I-) AgI,Hg2I2,PbI2,CuI

Φθοριούχαάλατα(F-) Όλα

Θειϊκάάλατα(SO42-) BaSO4,PbSO4,CaSO4

Θειούχαάλατα(S2-) Όλα

Ανθρακικάάλατα(CO32-) Όλα

Φωσφορικάάλατα(PO43-) Όλα

ΥΔΡΟΞΕΙΔΙΑΜΕΤΑΛΛΩΝΌλαιζήματαεκτός

ΝαΟΗ,KOH,Ca(OH)2,Ba(OH)2

Αέρια HF,HCl,HBr,HI,H2S,HCN,CO2,SO2,NH3


[email protected]

§4.1 Βασικέςέννοιεςγιατουςστοιχειομετρικούςυπολογισμούς

Ημάζατωνατόμωνκαιτωνμορίωνμετριέταιμετηνατομικήμονάδαμάζας(amu)πουορίζεταιωςτο1/12τηςμάζαςτουατόμου12C.Ονομάζουμεσχετικήατομικήμάζα(Ar)τοναριθμόπουδείχνειπόσεςφορέςείναιβαρύτεροτοάτομοενόςστοιχείουαπότηνa.m.u.π.χ.τοασβέστιο έχει Ar=40 άρα κάθε άτομο ασβεστίου είναι 40 φορέςβαρύτεροαπότηνa.m.u.Ονομάζουμεσχετικήμοριακήμάζα(Μr)τοναριθμόπουδείχνειπόσεςφορέςείναιβαρύτεροτομόριοενόςστοιχείουήμιαςχημικήςένωσηςαπό την a.m.u. Την υπολογίζουμε προσθέτοντας τα Ar των ατόμωναπόταοποίααποτελείται.ΤοH2SO4 έχειMr=2Ar(H)+Ar(S)+4Ar(O)=2·1+32+4·16=98,άρακάθεμόριοH2SO4είναι98φορέςβαρύτεροαπότηνa.m.u.Ονομάζουμε 1mol την ποσότητα ύλης που περιέχει ΝΑ = 6,02·1023σωματίδια1molμορίωνζυγίζεισεgόσοτοΜrτωνμορίωνΥπόθεσηAvogadro“ίσοιόγκοιαερίωνσείδιαπίεσηκαιθερμοκρασίαπεριέχουνίδιοαριθμόμορίωνκαιαντίστροφα”2molμορίωνΝΗ3περιέχειτονίδιοαριθμόμορίωνμε2molΝΟ2

Ο όγκος που καταλαμβάνει 1 mol ενός αερίου λέγεταιγραμμομοριακός όγκος (σύμβολο Vm) και είναι σταθερός σεορισμένεςσυνθήκεςπίεσηςκαιθερμοκρασίας.Ονομάζουμε πρότυπες συνθήκες των αερίων (σύμβολο stp),θερμοκρασία0°Cή273Κκαιπίεση1atm.Σεstpσυνθήκες1molκάθεαερίουκαταλαμβάνειόγκο22,4L.Τα μεγέθη πλήθος mol (n), αριθμός μορίων (Ν), όγκος, μάζα

συνδέονταιμετιςσχέσεις:n= m

Mrn= V

Vmn= N

NA

ΟλόγοςτωνmolnA/nB δύοαερίωνA,Bσε ίδιεςσυνθήκεςπίεσηςκαιθερμοκρασίας είναι ίσος με το λόγο των όγκων τους VA/VB.

nA

nB=

VA

VmVBVm

⇔nA

nB=VA

VB

1μόριοοποιασδήποτεουσίαςζυγίζειαπειροελάχιστασεg.1μόριομιαςχημικήςένωσηςπ.χ.ΝΗ3περιέχει1άτομοΝκαι3άτομαΗ(φαίνεταιαπότουςδείκτες)1molμιαςχημικήςένωσηςπ.χ.ΝΗ3περιέχει1molατόμωνΝκαι3molατόμωνH(φαίνεταιαπότουςδείκτες)1molμιαςχημικήςένωσηςπ.χ.ΝΗ3περιέχειΝΑμόριαΝΗ3,καιαφούκάθεμόριοαμμωνίαςπεριέχεισυνολικά4άτομα,1molπεριέχει4ΝΑάτομα


[email protected]

§4.2 Νόμοιαερίων-ΚαταστατικήεξίσωσηΣε σταθερή θερμοκρασία ο όγκος ορισμένης μάζας αερίου είναιαντιστρόφωςανάλογοςμε τηνπίεση του αερίου (Νόμος τουBoyle).π.χ.όταν διπλασιάζεται ο όγκοςαερίουσε σταθερή θερμοκρασία ηπίεσηυποδιπλασιάζεται.Σεσταθερήπίεσηοόγκοςορισμένηςμάζαςαερίουείναιανάλογοςμετηναπόλυτηθερμοκρασίατουαερίου(ΝόμοςτουCharles).π.χ.ότανδιπλασιάζεταιηαπόλυτηθερμοκρασία (σεKelvin)σε σταθερήπίεση,διπλασιάζεταικαιοόγκοςτου.Σε σταθερόόγκο η πίεση ορισμένηςμάζαςαερίου είναιανάλογημετην απόλυτη θερμοκρασία του αερίου (Νόμος του Gay Lussac). π.χ.όταν διπλασιάζεται η απόλυτηθερμοκρασία (σε Kelvin) σε σταθερόόγκο,διπλασιάζεταικαιηπίεσητουαερίου.Η σχέση PV=nRT λέγεται καταστατική εξίσωση των αερίων καιεμπεριέχειτουςνόμουςτωνBoyle,Charles,Avogadro.ΗσταθεράRέχειτηνίδια τιμήσεοποιοδήποτεμέροςτουκόσμουκαιλέγεταιπαγκόσμιασταθεράτωναερίων(ητιμήτηςδίνεται).Τα αέριαπουυπακούουνστηνκαταστατικήεξίσωσησεοποιαδήποτεπίεσηκαιθερμοκρασίαλέγονταιιδανικά.Τα πραγματικά αέρια σε χαμηλή πίεση και υψηλή θερμοκρασίασυμπεριφέρονταιωςιδανικά.

§4.3 Συγκέντρωσηδιαλυμάτων-Αραίωση,ανάμειξηδιαλυμάτωνΗ συγκέντρωση (σύμβολο C) ή μοριακότητα κατ’ όγκο ή Molarityεκφράζειτοπλήθοςτωνmolτηςδιαλυμένηςουσίαςσε1L= 1000mLδιαλύματος.

Ισχύειησχέση:C = n

VόπουVοόγκοςτουδιαλύματοςσεL.

Όταν παίρνουμε μια ποσότητα από το διάλυμα που διαθέτουμε ησυγκέντρωσητουδεναλλάζει.

Όταναραιώνουμεένα διάλυμα (προσθέτονταςνερό)ηποσότητα τηςδιαλυμένης ουσίας παραμένει σταθερή, ο όγκος του διαλύματοςαυξάνεται,ησυγκέντρωσητουδιαλύματοςμειώνεται.

Στην αραίωση ισχύει η σχέση:C1V1 = C2V2 όπου C1, V1 είναι η

συγκέντρωσηκαι οόγκοςτουαρχικούδιαλύματοςκαιC2, V2 είναι ησυγκέντρωσηκαιοόγκοςτουαραιωμένουδιαλύματος.Όταν αναμειγνύονται δύο διαλύματα της ίδιας χημικής ουσίας τοτελικό διάλυμα περιέχει τη συνολική ποσότητα της διαλυμένηςουσίας, έχει όγκο ίσο με το άθροισμα των όγκων των αρχικώνδιαλυμάτων,ησυγκέντρωσητουτελικούδιαλύματοςείναιενδιάμεσητωναρχικώνδιαλυμάτων.

Στηνανάμειξηδιαλυμάτωνισχύει:C1V1 +C2V2 = C3V3


[email protected]

Χημικόστοιχείο Σύμβολο Arάζωτο N 14

άνθρακας C 12αργίλιο Al 27άργυρος Ag 108ασβέστιο Ca 40βάριο Ba 137βρώμιο Br 80θείο S 32ιώδιο I 127κάλιο K 39

κασσίτερος Sn 119μαγγάνιο Mn 55μαγνήσιο Mg 24μόλυβδος Pb 207νάτριο Na 23νικέλιο Ni 59οξυγόνο O 16πυρίτιο Si 28σίδηρος Fe 56

υδράργυρος Hg 201υδρογόνο H 1φθόριο F 19

φώσφορος P 31χαλκός Cu 63,5χλώριο Cl 35,5χρώμιο Cr 52

ψευδάργυρος Zn 65


[email protected]

χα μεθοδολογια

Education

Transcript of χα μεθοδολογια