Περιγραφή Μαθήματος
Μαθαίνω Χημεία διασκεδάζοντας ...
Γιατί η διαδικασία της μάθησης μπορεί να γίνει και παιχνίδι...
Ο Περιοδικός Πίνακας είναι η πυξίδα της Χημείας.
Σε προσανατολίζει πάντα και ποτέ δεν σε αφήνει να χαθείς...
Στον περιοδικό πίνακα υπάρχουν σήμερα σημειωμένα 118 χημικά στοιχεία.
Πάμε λοιπόν στο webelements.com να δούμε πράγματα και θάματα.
Και στα Ελληνικά: http://www.ptable.com/?lang=el
Ερωτήσεις:
1. Πόσες ομάδες και πόσες περιόδους έχει ο περιοδικός πίνακας;
2. Τα χημικά στοιχεία είναι ταξινομημένα κατά αύξοντα ............ ............
3. Πόσα στοιχεία έχει η κάθε ομάδα και η κάθε περίοδος του Περιοδικού Πίνακα;
Σιγά μην κάτσω να τα μάθω όλα. Μου φτάνουν αυτά τα λίγα:
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
He |
|
Li |
Be |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B |
C |
N |
O |
F |
Ne |
|
Na |
Mg |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Al |
Si |
P |
S |
Cl |
Ar |
|
K |
Ca |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Br |
Kr |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
Xe |
|
|
Ba |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Τα μάθατε; Αρκετά. Ας διασκεδάσουμε τώρα λίγο:
http://physicsgg.me/2013/05/19/%CF%84%CE%BF-%CE%BD%CE%AD%CE%BF-%CF%84%CF%81%CE%B1%CE%B3%CE%BF%CF%8D%CE%B4%CE%B9-%CF%84%CE%BF%CF%85-%CF%80%CE%B5%CF%81%CE%B9%CE%BF%CE%B4%CE%B9%CE%BA%CE%BF%CF%8D-%CF%80%CE%AF%CE%BD%CE%B1%CE%BA%CE%B1/
Τα άτομα των μετάλλων έχουν την τάση να χάνουν εύκολα ηλεκτρόνια και να μετατρέπονται σε θετικά ιόντα (κατιόντα), ενώ τα άτομα των αμετάλλων έχουν την τάση να προσλαμβάνουν εύκολα ηλεκτρόνια και να μετατρέπονται σε αρνητικά ιόντα (ανιόντα).
Η ομάδα στην οποία ανήκει κάθε μέταλλο ή αμέταλλο στον περιοδικό πίνακα "προδίδει" και το φορτίο που θα αποκτήσει σαν ιόν.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H- |
|
Li+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N3- |
O2- |
F- |
|
|
Na+ |
Mg2+ |
|
|
|
|
|
|
|
Al3+ |
|
|
|
|
P3- |
S2- |
Cl- |
|
K+ |
Ca2+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Br- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I- |
|
|
Ba2+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Παρατήρηση:
Το υδρογόνο ως αμέταλλο όταν ενώνεται με τα μέταλλα προσλαμβάνει ένα ηλεκτρόνιο για να συμπληρώσει τη στιβάδα Κ. Άρα συμπεριφέρεται σαν να ήταν αλογόνο. Γι αυτό υπήρξε η σκέψη να το τοποθετήσουμε στην 17η (VIIA) ομάδα του περιοδικού πίνακα.
Έχουμε δύο είδη χημικών δεσμών τον ετεροπολικό και τον ομοιοπολικό.
1. Ο ετεροπολικός δεσμός είναι η ηλεκτροστατική έλξη Coulomb ανάμεσα σε αντίθετα φορτισμένα κατιόντα και ανιόντα.
Το αποτέλεσμα της έλξης αυτής είναι η δημιουργία κρυσταλλικών πλεγμάτων, με συνέπεια όλες οι ιοντικές ενώσεις στις συνηθισμένες συνθήκες να είναι στερεές και δύστηκτες ουσίες.
Ο χημικός τύπος της ένωσης προκύπτει πολύ εύκολα αν γράψουμε πρώτα το κατιόν και μετά το ανιόν και στη συνέχεια, χιαστί τα φορτία των ιόντων τα βάλουμε δείκτες χωρίς τα πρόσημά τους.
Αν τα φορτία είναι ίσα (με αντίθετα πρόσημα), τότε "απλοποιούνται" και δεν τα γράφουμε. Τον δείκτη 1 δεν χρειάζεται να τον βάλουμε.
Παραδειγμα: Na+ και S2- κάνουν την ένωση: Na2S
Ο χημικός τύπος στις ιοντικές ενώσεις μας δείχνει την αναλογία των ιόντων στο κρυσταλλικό πλέγμα.
Άσκηση: Να γράψετε δέκα διαφορετικούς τύπους ιοντικών ενώσεων χρησιμοποιώντας τα ιόντα της 2ης ενότητας.
2. Ο ομοιoπολικός δεσμός ο οποίος είναι ηλεκτρομαγνητικής φύσης οφείλεται στη δημιουργία κοινών ζευγών ηλεκτρονίων που συνήθως προέρχονται από αμοιβαία συνεισφορά μονήρων (μονών) ηλεκτρονίων ανάμεσα σε άτομα αμετάλλων. Αυτά λοιπόν τα κοινά ζεύγη ηλεκτρονίων κρατούν συνδεδεμένα μεταξύ τους τα άτομα μέσα στο μόριο.
Παράδειγμα: Το Οξυγόνο που είναι στοιχείο της VIA (έκτης κύριας) ομάδας του περιοδικού πίνακα έχει στην εξωτερική του στιβάδα έξι ηλεκτρόνια από τα οποία μονήρη είναι τα δύο. Έτσι ενώνεται με δύο άτομα Η (που έχουν από ένα μονήρες ηλεκτρόνιο) και σχηματίζεται το μόριο του Η2Ο
Εδώ ο χημικός τύπος μας δείχνει ακριβώς πόσα και ποια άτομα υπάρχουν στο μόριο.
Άσκηση 1: Για κάθε ένα από τα αμέταλλα, που έχουμε σημειώσει στις ομάδες VA, VIA και VIIA στην 1η ενότητα, να γράψετε τον ηλεκτρονιακό και τον μοριακό τύπο της ένωσης που σχηματίζει με το Η.
Άσκηση 2. Να γράψετε τους ηλεκτρονιακούς τύπους των μορίων των διατομικών στοιχείων. Για να τα θυμηθείτε ανατρέξτε στο πρώτο κεφάλαιο του σχολικού βιβλίου σας.
|
Πολυατομικό ιόν είναι κάθε ηλεκτρικά φορτισμένο συγκρότημα ατόμων. Π.χ. το νιτρικό ιόν ΝΟ3 - αποτελείται από ένα άτομο αζώτου τρία άτομα οξυγόνου και ένα επιπλέον ηλεκτρόνιο.
ΠΟΛΥΑΤΟΜΙΚΑ ΙΟΝΤΑ
-ικό - ώδες όξινο -ικό όξινο -ώδες δισόξινο -ικό
------------------------------------------------------------------------------------------------------- ΟΗ- Υδροξείδιο ClO- BrO- IO- υπο –ώδες CN- Κυάνιο ClO4- BrO4- IO4- MnO4- υπερ-ικό NH4+ Αμμώνιο CrO42- χρωμικό Cr2O72- διχρωμικό |
||||||||||||||||||||||||||
Σημείωση: Για την Α' τάξη υποχρεωτικό είναι να θυμάστε μόνο τα πολυατομικά ιόντα που είναι τονισμένα με μαύρα γράμματα.
Αριθμός Οξείδωσης ενός ιόντος είναι το πραγματικό φορτίο του ιόντος. (Βλέπε 2η ενότητα: Μονοατομικά ιόντα).
Αριθμός Οξείδωσης ενός ατόμου είναι το φορτίο (φαινομενικό-υποθετικό) που αποκτά το άτομο αν τα κοινά ηλεκτρόνια των ομοιοπολικών δεσμών τα "χαρίσουμε" στο πιο ηλεκτραρνητικό κάθε φορά άτομο.
Ερώτηση: Και ποιο είναι κάθε φορά το πιο ηλεκτραρνητικό άτομο;
Απάντηση: Η ηλεκτραρνητικότητα αυξάνεται στον Περιοδικό Πίνακα γενικά προς τα δεξιά και προς τα πάνω. Άρα το F είναι το πιο ηλεκτραρνητικό αμέταλλο. Μπορείτε να θυμάστε και λίγο τη σειρά: F, O, N ............. H. Όπως λέμε: Φωνηηηηή.......
Ερώτηση: Και τώρα εγώ πρέπει να αποστηθίσω όλους τους αριθμούς οξείδωσης;
Απάντηση: Φυσικά όχι. Θα αφήσουμε την παπαγαλία για άλλα μαθήματα. Θα διαβάσουμε καλά τους κανόνες του βιβλίου μας για την εύρεση του αριθμού οξείδωσης. Καλά θα πει, μέχρι να τους κατανοήσουμε πλήρως. Κι αν δεν καταλαβαίνουμε και κάτι, γι αυτό υπάρχει κι ο καθηγητής για να τον ρωτάμε.
Θα ξαναδιαβάσουμε την 2η ενότητα. Και θα μάθουμε επιπλέον ότι ο Ag έχει αριθμό οξείδωσης στις ενώσεις του +1 όπως τα αλκάλια, ενώ ο Zn μοιάζει στον αριθμό οξείδωσης με τις αλκαλικές γαίες και έχει +2.
Να προσέξουμε λίγο στο υδρογόνο. Επειδή είναι τελευταίο στη σειρά ηλεκτραρνητικότητας με όποιο αμέταλλο κι αν ενωθεί θα φαίνεται ότι χάνει το ηλεκτρόνιό του, οπότε θα έχει αριθμό οξείδωσης +1. Αν όμως κάνει ετεροπολικό δεσμό με μέταλλο τότε θα γίνεται προφανώς ανιόν και θα έχει αριθμό οξείδωσης (πραγματικό πια φορτίο) -1.
Επίσης να προσέξουμε και όλα τα άλλα αμέταλλα. Τα φορτία που μάθαμε στην 2η ενότητα είναι τα πραγματικά τους φορτία όταν μετατρέπονται σε ανιόντα. Όταν όμως κάνουν ομοιοπολικούς δεσμούς με άλλα αμέταλλα τα πράγματα μπορεί να αλλάζουν πολύ. Για παράδειγμα το θείο όταν γίνεται μονοατομικό ιόν έχει αριθμό οξείδωσης (πραγματικό φορτίο) -2. Στην μοριακή όμως ένωση H2SO4 ο αριθμός οξείδωσής του είναι (φαινομενικό φορτίο) +6 !!!!!!!!!!!!!
Εξαιρείται το φθόριο που σε όλες του τις ενώσεις έχει, ανεξάρτητα από το είδος του δεσμού, αριθμό οξείδωσης -1, αφού είναι πρώτο στη σειρά ηλεκτραρνητικότητας και τους νικάει όλους. (Όπως και ο Ολυμπιακός).
Άσκήσεις:
1. Να βρείτε τον αριθμό οξείδωσης καθενός στοιχείου στις παρακάτω ουσίες:
Η2 NaCl HCl H2O NH3 CH4 CaSO4 NaHSO3 O3 NaH
2. Να βρείτε τον αριθμό οξείδωσης καθενός στοιχείου σε πέντε πολυατομικά ιόντα, που εσείς θα διαλέξετε από την 4η ενότητα.
Οι ανόργανες χημικές ενώσεις διακρίνονται σε τέσσερις μεγάλες κατηγορίες: ΟΞΕΑ - ΒΑΣΕΙΣ -ΑΛΑΤΑ - ΟΞΕΙΔΙΑ
1. ΟΞΕΑ
Τα ανόργανα οξέα είναι μοριακές ενώσεις που ο χημικός τους τύπος ξεκινά πάντα με το Η.
Έχουν όλα δηλαδή έναν τύπο κάπως έτσι: ΗχΑ.
Για το Α υπάρχουν δύο περιπτώσεις:
α). Το Α είναι άτομο αμετάλλου ή κυάνιο. Τότε το οξύ ονομάζεται: ΥΔΡΟ- Α
β). Το Α είναι μία οξυγονούχα πολυατομική ρίζα. Τότε το οξύ ονομάζεται: Α - ΟΞΥ
Σημείωση: Οι ρίζες είναι συγκροτήματα ατόμων όπως τα πολυατομικά ιόντα, αλλά χωρίς φορτίο αφού ενώνονται με ομοιoπολικό δεσμό με το υπόλοιπο μόριο. (Εδώ στα οξέα, οι ρίζες ενώνονται ομοιοπολικά με ένα ή περισσότερα άτομα Η).
Άσκηση: Να ονομαστούν, αφού ταξινομηθούν στις δύο παραπάνω κατηγορίες, τα εξής οξέα: ΗΝΟ3 ΗΝΟ2 HCl H3PO4 HCN H2S H2SO3
Σημείωση: Ο δείκτης χ στο υδρογόνο μας δείχνει κάθε φορά πόσα άτομα Η υπάρχουν στο μόριο του οξέος.
Αν το Α είναι αμέταλλο το χ προκύπτει απλά από τον αριθμό των "μονών" ηλεκτρονίων που είχε το Α πριν ενωθεί με το Η, αφού σε κάθε μονήρες ηλεκτρόνιο "κολλάει" από ένα υδρογονάκι.
Αν το Α είναι οξυγονούχα πολυατομική ρίζα τότε το χ είναι ο αριθμός που δείχνει το φορτίο που θα είχε η ρίζα αν ήταν ιόν. (Χωρίς πρόσημο φυσικά). Βλέπε στην 4η ενότητα.
Άσκηση: Να γράψετε τους χημικούς τύπους των παρακάτω οξέων:
Υδροβρώμιο, ανθρακικό οξύ, θειικό οξύ, υπερχλωρικό οξύ, υποχλωριώδες οξύ, υδροϊώδιο, φωσφορώδες οξύ.
2. ΒΑΣΕΙΣ
Οι περισσότερες βάσεις κατ' αρχήν είναι ιοντικές ενώσεις με γενικό τύπο Μ(ΟΗ)χ όπου Μ είναι μονοατομικό ή πολυατομικό κατιόν (θετικό ιόν).
Το χ προκύπτει από το φορτίο του Μ.
Οι βάσεις ονομάζονται: ΥΔΡΟΞΕΙΔΙΟ ΤΟΥ Μ
Υπάρχουν και μοριακές βάσεις, όπως η αμμωνία η οποία έχει μοριακό τύπο ΝΗ3
Άσκηση. Να γράψετε τους μοριακούς τύπους των εξής βάσεων: Υδροξείδιο του Μαγνησίου. Υδροξείδιο του Σιδήρου ΙΙΙ. Υδροξείδιο του μονοσθενούς Χαλκού. Υδροξείδιο του Καλίου. Υδροξείδιο του Βαρίου. Αμμωνία.
3. ΑΛΑΤΑ
Τα άλατα είναι ιοντικές ενώσεις με τύπο ΜψΑχ όπου Μχ+ είναι κατιόν και Αψ- ανιόν. Δηλαδή οι συντελεστές χ και ψ μπαίνουν χιαστί και δείχνουν όπως ξέρουμε την αναλογία των ιόντων στο κρυσταλλικό πλέγμα.
α). Αν το Α είναι μη οξυγονούχο ιόν, το άλας ονομάζεται Α(ούχο)-Μ
β). Αν το Α είναι οξυγονούχο ιόν (βλέπε 3η ενότητα), τότε το άλας ονομάζεται Α-Μ
Άσκηση. Να γράψετε τους μοριακούς τύπους των εξής αλάτων: Χλωριούχο Νάτριο. Θειικό Ασβέστιο. Ανθρακικό Νάτριο. Όξινο Ανθρακικό Νάτριο. Κυανιούχο Αμμώνιο. Θειούχο Αργίλιο.
4. ΟΞΕΙΔΙΑ
Όλα τα οξείδια είναι ενώσεις του Οξυγόνου με κάποιο άλλο στοιχείο.
Τα χωρίζουμε σε δύο μεγάλες κατηγορίες:
α). Οξείδια μετάλλων (Μ). Είναι ιοντικές ενώσεις, έχουν γενικό τύπο ΜχΟψ και έχουν συνήθως βασική χημική συμπεριφορά.
Ονομάζονται: ΟΞΕΙΔΙΟ ΤΟΥ Μ
Παρατήρηση: Τα χ και ψ προκύπτουν χιαστί από τα φορτία των ιόντων και αν είναι ίσα "απλοποιούνται". Δείχνουν την αναλογία κατιόντων και ανιόντων στο πλέγμα. Το χ προφανώς είναι το 2 αφού το ανιόν του οξυγόνου έχει φορτίο -2.
β). Οξείδια αμετάλλων (Α). Είναι μοριακές ενώσεις, έχουν τύπο ΑχΟψ και συνήθως έχουν όξινη συμπεριφορά.
Παρατήρηση: Τα χ και ψ δείχνουν τον αριθμό των ατόμων στο μόριο κάθε φορά.
Για ψ=1 το όνομα είναι ΜΟΝΟΞΕΙΔΙΟ ΤΟΥ Α
Για ψ=2 το όνομα είναι ΔΙΟΞΕΙΔΙΟ ΤΟΥ Α
Για ψ=3 το όνομα είναι ΤΡΙΟΞΕΙΔΙΟ ΤΟΥ Α κλπ κλπ
Ακολουθούν τα τετροξείδια πεντοξείδια κοκ.
Το χ στα μονοξείδια, τα διοξείδια και το τριοξείδιο του θείου είναι ίσο με την μονάδα και δεν το γράφουμε. Σε όλα τα άλλα οξείδια των αμετάλλων είναι ίσο με το 2 και προφανώς το γράφουμε.
Άσκηση: Να γράψετε τους μοριακούς τύπους των εξής οξειδίων: Μονοξείδιο του Άνθρακα, Διοξείδιο του Θείου, Οξείδιο του Αργιλίου, Οξείδιο του Καλίου, Τριοξείδιο του Αζώτου. Οξείδιο του Χαλκού (ΙΙ), Οξείδιο του τρισθενούς Σιδήρου, Επτοξείδιο του Χλωρίου.
Ημερολόγιο
Ανακοινώσεις
Όλες...- - Δεν υπάρχουν ανακοινώσεις -