ΑΚΕΛΛΑΡΟΠΟΤΛΟ ΝΙΚΗΣΑ ΧΗΜΕΙΑ Β ΓΤΜΝΑΙΟΤ

Transcript

1

2 ΑΚΕΛΛΑΡΟΠΟΤΛΟ ΝΙΚΗΣΑ ΧΗΜΕΙΑ Β ΓΤΜΝΑΙΟΤ

3 ΦΗΜΕΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ Εκδόςεισ Φροντιςτηρίων ΑΜΑΡΑ υγγραφέασ: ακελλαρόπουλοσ Νικήτασ Συπογραφική διόρθωςη: ακελλαρόπουλοσ Νικήτασ c copyright Εκδόςεισ Φροντιςτήρια ΑΜΑΡΑ Αθήνα 2016 Σηλ/ Φαξ: Πρώτη Εκδοςη: Αθήνα, Απαγορεύεται η κατά οποιονδήποτε τρόπο και μέςο αναπαραγωγή, δημοςίευςη ή χρηςιμοποίηςη όλου ή μέρουσ του βιβλίου αυτού, χωρίσ τη γραπτή άδεια του εκδότη. 2 ΦΟΝΤΛΣΤΘΛΑ ΣΑΜΑΑ Με οδθγό τθν Επιτυχία

4 ΡΟΛΟΓΟΣ Σκοπός του παρόντος συγγράμματος είναι να βοηθήσει στην διδασκαλία και την μελέτη του μαθήματος της Χημείας για την Β Γυμνασίου. Σε καμία περίπτωση δεν αντικαθιστά το σχολικό βιβλίο, αλλά παρουσιάζει τα σημαντικότερα σημεία της θεωρίας καθώς και κάποιες επιπλέον πληροφορίες προκειμένου να αποσαφηνιστούν τα δύσκολα κομμάτια της. Στο τέλος κάθε ενότητας παρατίθενται ασκήσεις κλειστού τύπου, ασκήσεις και προβλήματα προς λύση. Ο συγγραφέας, Νικήτας Σακελλαρόπουλος 3

5 ΦΗΜΕΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 4 ΦΟΝΤΛΣΤΘΛΑ ΣΑΜΑΑ Με οδθγό τθν Επιτυχία

6 Ειςαγωγι Οτιδιποτε υπάρχει γφρω μασ ονομάηεται Περιβάλλον. Φυςικό περιβάλλον ονομάηεται ό,τι δθμιουργεί θ φφςθ, ενϊ ανκρωπογενζσ περιβάλλον ονομάηεται οτιδιποτε ζχει δθμιουργιςει ο άνκρωποσ. Τα χθμικά προϊόντα που χρθςιμοποιοφμε κακθμερινά είναι πάρα πολλά και περιλαμβάνουν μεταξφ άλλων τα φάρμακα, τα καφςιμα, τα κακαριςτικά, κτλ. Ρροφανϊσ θ χριςθ όλων των χθμικϊν προϊόντων μπορεί να είναι είτε επωφελισ είτε επιηιμια και αυτό εξαρτάται από τον τρόπο και τον ςκοπό για τον οποίο τα χρθςιμοποιεί ο άνκρωποσ. Θ χθμεία είναι θ επιςτιμθ που μελετά τθ δομι, τισ ιδιότθτεσ και τουσ μεταςχθματιςμοφσ των υλικϊν και αςχολείται με : Τθν επεξεργαςία πρϊτων υλϊν από το φυςικό περιβάλλον και τθν παραγωγι νζων υλικϊν. Τθν βαςικι και τθν εφαρμοςμζνθ ζρευνα. Τον ζλεγχο τθσ ποιότθτασ των τροφίμων, των καυςίμων, των φαρμάκων κτλ Καταςτάςεισ των υλικών Πλα τα υλικά ςϊματα ςτθ φφςθ μποροφν να βρεκοφν ςε τρείσ φυςικζσ καταςτάςεισ. Τθν ςτερει (s), τθν υγρι (l) και τθν αζρια (g). Παράδειγμα: νερό, πάγοσ, υδρατμοί Τα κφρια χαρακτθριςτικά των τριϊν αυτϊν καταςτάςεων παρουςιάηονται ςτον παρακάτω πίνακα: τερεά (s) Τγρά (l) Αζρια (g) Μάηα Οριςμζνη Οριςμζνη Οριςμζνη Όγκοσ Οριςμζνοσ Oριςμζνοσ Μεταβαλλόμενοσ χιμα Οριςμζνο Μεταβαλλόμενο Mεταβαλλόμενη Θ κατάςταςθ ςτθν οποία βρίςκεται ζνα υλικό εξαρτάται από τθν κερμοκραςία και τθν πίεςθ. 5

7 ΦΗΜΕΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ Μετατροπζσ φυςικών καταςτάςεων Είδαμε ότι θ φυςικι κατάςταςθ ενόσ ςϊματοσ εξαρτάται από τθν κερμοκραςία και τθν πίεςθ ςτθν οποία βρίςκεται. Μεταβάλλοντασ το ζνα από τα δφο μεγζκθ ζνα ςϊμα μπορεί να μεταβεί από μια φυςικι κατάςταςθ ςε μια άλλθ. Στο παρακάτω ςχιμα παρουςιάηονται οι μετατροπζσ των φυςικϊν καταςτάςεων με τισ ονομαςίεσ τουσ: Τγρό εξάτμιςη Συμπφκνωςη τήξη πήξη Αζριο απόθεςη εξάχνωςη τερεό Ρροςοχι ςτθν διαφορά μεταξφ βραςμοφ και εξάτμιςθσ. Ενϊ και ςτα δφο ζχουμε μετατροπι υγροφ ςε αζριο, ςτον βραςμό θ μετατροπι αυτι γίνεται από όλθ τθ μάηα του υγροφ (για αυτό παρατθροφμε και φυςαλίδεσ), ενϊ ςτθν εξάτμιςθ θ μετατροπι γίνεται μόνο από τθν ελεφκερθ επιφάνεια του υγροφ. Ζτςι εξθγείται και θ διαφορά ταχφτθτα με τθν οποία πραγματοποιοφνται οι δφο μετατροπζσ. θμείο τιξεωσ και ςθμείο ηζςεωσ.σ. : θμείο τιξεωσ Θ κερμοκραςία ςτθν οποία ζνα ςτερεό τικεται (λιϊνει)..ζ. : θμείο ηζςεωσ (βραςμοφ) Θ κερμοκραςία ςτθν οποία ζνα υγρό βράηει. Για παράδειγμα το ςθμείο τιξεωσ του νεροφ είναι 0 0 C, ενϊ το ςθμείο ηζςεωσ C. Θ πίεςθ επθρεάηει το ςθμείο τιξεωσ και το ςθμείο ηζςεωσ ενόσ υλικοφ. Για παράδειγμα αφξθςθ τθσ πίεςθσ ςτθν επιφάνεια ενόσ υγροφ ςϊματοσ εμποδίηει το βραςμό του και κατά ςυνζπεια αυξάνεται το ςθμείο ηζςεωσ. Ζτςι ςε μια χφτρα ταχφτθτασ, όπου επικρατεί πίεςθ μεγαλφτερθ από 1 atm, το νερό βράηει ςε κερμοκραςία μεγαλφτερθ από C, ενϊ ςτθν κορυφι ενόσ βουνοφ, όπου θ ατμοςφαιρικι πίεςθ είναι μικρότερθ από 1 atm, το νερό βράηει πιο εφκολα και ςε κερμοκραςία μικρότερθ από τουσ C. 6 ΦΟΝΤΛΣΤΘΛΑ ΣΑΜΑΑ Με οδθγό τθν Επιτυχία

8 Φυςικι κατάςταςθ υλικοφ Είδαμε ότι κάκε υλικό μπορεί να βρεκεί ςε οποιαδιποτε από τισ τρεισ φυςικζσ καταςτάςεισ ανάλογα με τθν κερμοκραςία και τθν πίεςθ ςτθν οποία βρίςκεται. Ζτςι για κάκε υλικό ςε πίεςθ 1 atm ιςχφει το παρακάτω διάγραμμα : θερμοκρασία ( ο C) Σ.Η. ΑΕΡΙΟ ΥΓΡΟ Σ.Τ. ΣΤΕΡΕΟ Παράδειγμα : Δίνεται για τον φϊςφορο Σ.Η. = 280 ο C και Σ.Τ. = 44 ο C. Να βρεκεί θ φυςικι κατάςταςθ του φωςφόρου ςτουσ 25 ο C. Απάντθςθ : Καταςκευάηουμε το διάγραμμα καταςτάςεων του φωςφόρου με τα ςτοιχεία που μασ δίνονται. θερμοκρασία ( ο C) 280 ο C 44 ο C ΑΕΡΙΟ ΥΓΡΟ ΣΤΕΡΕΟ Ραρατθροφμε ότι οι 25 ο C βρίςκονται κάτω από το ΣΤ (44 ο C) ςτθν κλίμακα των κερμοκραςιϊν, άρα ο φϊςφοροσ ςτουσ 25 ο C είναι ςτερεόσ. 7

10 1. Να ςυμπλθρϊςετε τα παρακάτω κενά: Αςκιςεισ Τα ςτερεά ζχουν.. μάηα, οριςμζνο και οριςμζνο. Τα υγρά ζχουν όγκο και. ςχιμα. Τα αζρια ζχουν.όγκο και ςχιμα. Οι παράγοντεσ που επθρεάηουν τθ φυςικι κατάςταςθ ενόσ υλικοφ είναι θ.. και θ. Το ςθμείο ηζςεωσ ενόσ υλικοφ ονομάηεται και ςθμείο.. Θ αντίςτροφθ διαδικαςία τθσ πιξθσ λζγεται. Το φαινόμενο τθσ μετατροπισ ενόσ ςτερεοφ απευκείασ ςε αζριο ονομάηεται. 2. Να αντιςτοιχίςετε τουσ όρουσ που αναγράφονται ςτθ ςτιλθ Λ με τισ ζννοιεσ ι τισ φράςεισ που αναγράφονται ςτθ ςτιλθ ΛΛ. ΣΗΛΗ Ι ΣΗΛΗ ΙΙ 1. υγρό α. Ζχει οριςμζνθ μάηα, οριςμζνο όγκο και οριςμζνο ςχιμα 2. ςτερεό β. Ζχει οριςμζνθ μάηα, μεταβαλλόμενο όγκο και μεταβαλλόμενο ςχιμα 3. αζριο γ. Ζχει οριςμζνθ μάηα, οριςμζνο όγκο και μεταβαλλόμενο ςχιμα 4. l δ. ςτερεό 5. g ε. υγρό 6. s η. αζριο 3. Σε ποια μετατροπι φυςικισ κατάςταςθσ οφείλεται κάκε ζνα από τα παρακάτω φαινόμενα; i. Ανοίγουμε ζνα μπουκάλι με άρωμα και αμζςωσ αιςκανόμαςτε τθν οςμι του. ii. Αφινουμε ζνα παγάκι ζξω από το ψυγείο και λιϊνει. iii. Τα τηάμια κολϊνουν όταν κάνει κρφο. iv. Το νερό τθσ βροχισ μετατρζπεται ςε χαλάηι. v. Σχθματιςμόσ αλατιοφ ςτισ αλυκζσ. vi. Τα ςφννεφα μετατρζπονται ςε βροχι. vii. Λιϊςιμο του κεριοφ. viii. Μετατροπι του ςτερεοφ ιωδίου ςε αζριο. 9

11 ΦΗΜΕΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 4. Θ υγρι φυςικι κατάςταςθ ενόσ υλικοφ ςυμβολίηεται με : (α) s (β) l (γ) g (δ) w 5. Θ λζξθ βραςμόσ είναι ςυνϊνυμθ με τθ λζξθ : (α) Τιξθ (β) Εξάχνωςθ (γ) Ριξθ (δ) Ηζςθ 6. Ο πάγοσ ςυμβολίηεται με : (α) (β) (γ) (δ) 7. Το ςθμείο τιξεωσ ενόσ υλικοφ ςυμπίπτει με: (α) Το ςθμείο ηζςεωσ του (β) Το ςθμείο βραςμοφ του (γ) Το ςθμείο πιξεωσ του (δ) Το ςθμείο εξάτμιςθσ του 8. Θ υγροποίθςθ ενόσ αερίου ονομάηεται και : (α) Τιξθ (β) Εξάχνωςθ (γ) Ριξθ (δ) Συμπφκνωςθ 9. Σε τι κερμοκραςία βράηει το νερό ςε μια ψθλι κορυφι του Ζβερεςτ, μικρότερθ, ίςθ ι μεγαλφτερθ από C ; Να δικαιολογιςετε τθν απάντθςθ ςασ. 10. Να ςυμπλθρϊςετε τα κενά ςτο παρακάτω διάγραμμα : Σε κ < Σ.Τ. γίνεται ΤΓΡΟ Σε κ > Σ.Η. γίνεται 10 ΦΟΝΤΛΣΤΘΛΑ ΣΑΜΑΑ Με οδθγό τθν Επιτυχία

12 11. Να ςυμπλθρϊςετε ςτον παρακάτω πίνακα τθ φυςικι κατάςταςθ κάκε υλικοφ : Ουςία (ςε πίεςθ 1 atm) θμείο τιξεωσ θμείο ηζςεωσ Άηωτο Κακαρό οινόπνευμα Λϊδιο Νερό Αργίλιο Φυςικι κατάςταςθ ςτουσ 25 0 C 12. Να ςυμπλθρϊςετε ςτον παρακάτω πίνακα τθ φυςικι κατάςταςθ κάκε υλικοφ : Ουςία (ςε πίεςθ 1 atm) θμείο τιξεωσ θμείο ηζςεωσ Α Β Γ Δ Ε Φυςικι κατάςταςθ ςτουσ 25 0 C Φυςικι κατάςταςθ ςτουσ C 11

14 Φυςικζσ ιδιότθτεσ υλικών Λδιότθτεσ ενόσ υλικοφ ονομάηονται τα χαρακτθριςτικά γνωρίςματα του τα οποία μασ βοθκοφν να διακρίνουμε το ςυγκεκριμζνο υλικό από τα άλλα υλικά. Κάκε ςϊμα το οποίο είναι φτιαγμζνο εξ ολοκλιρου από ζνα υλικό κα ζχει τισ ιδιότθτεσ του υλικοφ, ανεξάρτθτα από τθν μάηα του ι τον όγκο του. Μερικζσ από τισ φυςικζσ ιδιότθτεσ των υλικϊν είναι : Χρώμα Γεφςθ Οςμι κλθρότθτα Εκφράηει τθν δυνατότθτα του υλικοφ να χαράηει ι να χαράηεται από άλλα υλικά. Θ μζτρθςθ τθσ ςκλθρότθτασ γίνεται με τθν κλίμακα Μοσ. Ριο ςκλθρό υλικό είναι το διαμάντι. Ελαςτικότθτα Εκφράηει τθν δυνατότθτα του υλικοφ να επανζρχεται ςτθν αρχικι του κατάςταςθ. Για παράδειγμα το μπετόν αρμζ που χρθςιμοποιείται ςτισ καταςκευζσ κτθρίων παρουςιάηει μεγάλθ ελαςτικότθτα κατά τθ διάρκεια ςειςμϊν. Ευκραυςτότθτα Τα υλικά που ςπάνε εφκολα ζχουν μεγάλθ ευκραυςτότθτα. Π.χ. γυαλί. Πυκνότθτα Θ πυκνότθτα εκφράηει τθν μάηα ενόσ υλικοφ που περιζχεται ςε οριςμζνο όγκο. Θ πυκνότθτα ενόσ ςϊματοσ υπολογίηεται από τθ ςχζςθ, όπου m θ μάηα του ςϊματοσ και V ο όγκοσ του. Ηλεκτρικι αγωγιμότθτα Θλεκτρικι αγωγιμότθτα ονομάηεται θ ιδιότθτα των υλικϊν να επιτρζπουν τθ διζλευςθ του θλεκτρικοφ ρεφματοσ. Π.χ. μζταλλα. Θερμικι αγωγιμότθτα Κερμικι αγωγιμότθτα ονομάηεται θ ιδιότθτα των υλικϊν να επιτρζπουν ςτθν κερμότθτα να περνάει από μζςα τουσ. Π.χ. μζταλλα. 13

16 Αςκιςεισ 1. Να ςυμπλθρϊςετε τα κενά ςτισ παρακάτω προτάςεισ : Μεταξφ δφο υλικϊν ςκλθρότερο είναι εκείνο που το άλλο. Το διαμάντι χαράςςει τον ςίδθρο επειδι είναι πιο. Τα κράματα αλουμινίου χρθςιμοποιοφνται ςτθ βιομθχανία αεροπλάνων επειδι παρουςιάηουν.. Θ πυκνότθτα εκφράηει τθ ενόσ υλικοφ που περιζχεται ςε οριςμζνο. Μεταξφ δφο ςωμάτων Α και Β που ζχουν ίςουσ όγκουσ, μεγαλφτερθ πυκνότθτα ζχει εκείνο που ζχει. μάηα. Τα κατςαβίδια ζχουν πλαςτικι λαβι επειδι το πλαςτικό δεν ζχει... Τα καλϊδια καταςκευάηονται εςωτερικά από χαλκό και εξωτερικά από πλαςτικό επειδι ο χαλκόσ ζχει μεγάλθ.... ενϊ το πλαςτικό όχι. Θ ιδιότθτα ενόσ υλικοφ να επανζρχεται ςτο αρχικό ςχιμα του ονομάηεται. Τα υλικά που ςπάνε εφκολα ονομάηονται.. 2. Για τα παρακάτω αντικείμενα να αναφζρετε ποια ιδιότθτα του υλικοφ αξιοποιείται: i. Ρλαςτικά πιάτα. ii. Ρλαςτικζσ λαβζσ ςτισ κατςαρόλεσ. iii. Μεταλλικά ςϊματα καλοριφζρ. iv. Λάςτιχα αυτοκινιτων από καουτςοφκ v. Καλϊδιο από χαλκό. vi. Φελλόσ ςτο ψάρεμα. vii. Κεφαλζσ από διαμάντι ςτα γεωτρφπανα. viii. Ρόρτεσ αλουμινίου ςτα ςπίτια. 3. Να ςυμπλθρϊςετε τον παρακάτω πίνακα Τλικό Μάηα Όγκοσ Πυκνότθτα Α 8 gr 5 cm 3 Β 6 cm 3 1,5 gr/cm 3 Γ 400 gr 5 gr/cm 3 Δ 4 L 0,5 gr/ml 15

17 ΦΗΜΕΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 4. Ζνα μεταλλικό αντικείμενο ζχει μάηα 36 gr και όγκο 12 cm 3. Ροια είναι θ πυκνότθτα του; 5. Ο υδράργυροσ ζχει πυκνότθτα 13,6 gr/ml. Ρόςοσ είναι ο όγκοσ 272 gr υδραργφρου; 16 ΦΟΝΤΛΣΤΘΛΑ ΣΑΜΑΑ Με οδθγό τθν Επιτυχία

18 Σο νερό ςτθ ηωι μασ Ππωσ είναι γνωςτό, το νερό είναι ο βαςικότεροσ παράγοντασ για τθ δθμιουργία και για τθ διατιρθςθ τθσ ηωισ ςτον πλανιτθ μασ. Συγκεκριμζνα είναι το πιο διαδεδομζνο υγρό ςτθ φφςθ (καλφπτει ςχεδόν το 70 % τθσ επιφάνειασ τθσ Γθσ) κακϊσ και το κφριο ςυςτατικό όλων των ηωντανϊν οργανιςμϊν (ςε ποςοςτό μζχρι και 95 %). Τζλοσ είναι το κφριο ςυςτατικό των τροφϊν και πολλϊν υλικϊν που χρθςιμοποιοφμε κακθμερινά ενϊ είναι απαραίτθτο για όλουσ τουσ οργανιςμοφσ διότι ςυμμετζχει ςτισ βιολογικζσ λειτουργίεσ τουσ. Ανίχνευςθ νεροφ Θ ανίχνευςθ του νεροφ μπορεί να γίνει με τθν βοικεια τθσ γαλαηόπετρασ, θ οποία αποτελείται από κειικό χαλκό και νερό. Οι δφο αυτζσ ουςίεσ μαηί ζχουν μπλε χρϊμα. Αν κερμάνουμε τθν γαλαηόπετρα, ζτςι ϊςτε να εξατμιςτεί το νερό, μζνει ο κειικόσ χαλκόσ μόνοσ του, ο οποίοσ ζχει λευκό χρϊμα. Χριςθ του νεροφ Θ χριςθ του νεροφ χωρίηεται ςε τρείσ βαςικζσ κατθγορίεσ, οι οποίεσ είναι : Αςτικι : οικιακι χριςθ. Βιομθχανικι : Ψυκτικό υγρό ςε βιομθχανίεσ. Ρλφςιμο μθχανθμάτων. Συςτατικό προϊόντων. Ραραγωγι υδροθλεκτρικισ ενζργειασ. Γεωργικι : άρδευςθ καλλιεργειϊν. 17

20 Αςκιςεισ 1. Να αντιςτοιχίςετε τθ χριςθ του νεροφ τθσ ςτιλθσ Α με αυτι τθσ ςτιλθσ Β. τιλθ Α Αςτικι χριςθ Βιομθχανικι χριςθ Γεωργικι χριςθ τιλθ Β 1. Ξφριςμα προςϊπου. 2. Ψφξθ αερίων ςτα διυλιςτιρια. 3. Κολυμβθτιριο. 4. Ρλφςιμο ροφχων. 5. Ρότιςμα δζντρων. 6. Ραραςκευι χαρτιοφ. 7. Ανακφκλωςθ μπουκαλιϊν. 8. Άρδευςθ χωραφιοφ. 9. Ρλφςιμο ενόσ τόνου μιλων. 10. Ρότιςμα γλάςτρασ. 2. Ροιεσ από τισ παρακάτω προτάςεισ είναι ςωςτζσ και ποιεσ λάκοσ; i. Το νερό είναι απαραίτθτο ςυςτατικό για τθν φπαρξθ και διατιρθςθ τθσ ηωισ. ii. Ζνασ άνκρωποσ χρειάηεται κακθμερινά περίπου ζνα λίτρο νερό. iii. Θ ανίχνευςθ του νεροφ μπορεί να γίνει με τθν γαλαηόπετρα. iv. Οι μεγαλφτερεσ ποςότθτεσ νεροφ καταναλϊνονται για βιομθχανικι χριςθ. v. Το μεγαλφτερο ποςοςτό νεροφ που υπάρχει ςτθ φφςθ είναι αλμυρό. vi. Το νερό ςτθ φφςθ βρίςκεται πάντα ςε υγρι μορφι. vii. Το νερό είναι πολφτιμοσ φυςικόσ πόροσ. 19

22 Μείγματα Μείγμα ονομάηεται κάκε ζνωςθ (ι ςφςτθμα) δφο ι περιςςότερων ουςιϊν. Οι ουςίεσ από τισ οποίεσ αποτελείται ζνα μίγμα ονομάηονται ςυςτατικά του μίγματοσ. Τα μείγματα χωρίηονται ςε δφο κατθγορίεσ ανάλογα με το αν διακρίνονται ι όχι τα ςυςτατικά τουσ: Ομογενι : Τα μείγματα των οποίων τα ςυςτατικά δεν είναι διακριτά με γυμνό μάτι. Τα ςυςτατικά τα οποία δεν διακρίνονται λζμε ότι ζχουν διαλυκεί, οπότε τα ομογενι μείγματα ονομάηονται και διαλφματα. Ετερογενι : Τα μείγματα των οποίων τα ςυςτατικά είναι διακριτά με γυμνό μάτι. Ιδιότθτεσ των μιγμάτων Οι βαςικότερεσ ιδιότθτεσ των μειγμάτων είναι οι εξισ: Δεν ζχουν ςτακερι ςφςταςθ. (εξαρτάται από τον τρόπο παραςκευισ τουσ) Τα ςυςτατικά του μείγματοσ διατθροφν πολλζσ από τισ ιδιότθτεσ τουσ. Δεν ζχουν κακοριςμζνεσ φυςικζσ ςτακερζσ. Διαχωρίηονται ςτα υλικά τουσ με φυςικζσ μεκόδουσ. Διαλφματα Από τισ δφο κατθγορίεσ των μειγμάτων μεγαλφτερο ενδιαφζρον ζχουν τα ομογενι μείγματα ι διαλφματα τα οποία και κα μελετιςουμε. Τα διαλφματα αποτελοφνται από τον διαλφτθ και τισ διαλυμζνεσ ουςίεσ. Διαλφτθσ ονομάηεται το υλικό που ζχει τθν ίδια φυςικι κατάςταςθ με το διάλυμα ενϊ διαλυμζνεσ ουςίεσ είναι τα υπόλοιπα ςυςτατικά του διαλφματοσ. Τα διαλφματα ςτα οποία διαλφτθσ είναι το νερό ονομάηονται υδατικά διαλφματα. Σε μια ςυγκεκριμζνθ ποςότθτα διαλφτθ μποροφμε να διαλφςουμε οριςμζνθ ποςότθτα διαλυμζνθσ ουςίασ. Περιεκτικότθτα διαλφματοσ Τα διαλφματα ζχουν τθν ίδια ςφςταςθ ςε όλθ τθ μάηα τουσ. Το μζγεκοσ που εκφράηει πόςο περιεκτικό είναι ζνα διάλυμα ονομάηεται περιεκτικότθτα και είναι χαρακτθριςτικό του διαλφματοσ, δθλαδι είναι το ίδιο είτε πρόκειται για ολόκλθρο το διάλυμα είτε πρόκειται για ζνα μζροσ του διαλφματοσ (κάτι αντίςτοιχο με τθν πυκνότθτα ενόσ υλικοφ που είδαμε ςτθ Φυςικι). 21

23 ΦΗΜΕΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ Υπάρχουν τρία είδθ περιεκτικότθτασ. Συγκεκριμζνα: (w/w) Βάροσ προσ βάροσ. Ρ.χ. 5 % w/w : Σε 100 gr Διαλφματοσ περιζχονται 5 gr διαλυμζνθ ουςία. (w/v) Βάροσ προσ όγκο. Ρ.χ. 5 % w/v : Σε 100 ml Διαλφματοσ περιζχονται 5 gr διαλυμζνθ ουςία. (v/v) Όγκο προσ όγκο. Ρ.χ. 5 % v/v : Σε 100 ml Διαλφματοσ περιζχονται 5 ml διαλυμζνθ ουςία. Επίλυςθ αςκιςεων ςτισ περιεκτικότθτεσ Ρροκειμζνου να λφςουμε μια άςκθςθ με περιεκτικότθτεσ ακολουκοφμε τθν παρακάτω μεκοδολογία: 1. Φτιάχνουμε ζνα πίνακα, ο οποίοσ ςτθ μια του ςτιλθ ζχει τθ μάηα ι τον όγκο του διαλφματοσ και θ άλλθ τθ μάηα ι τον όγκο τθσ διαλυμζνθσ ουςίασ. 2. Στθν πρϊτθ γραμμι βάηουμε τα δεδομζνα που μασ δίνονται. Αν μασ δίνεται θ περιεκτικότθτα του διαλφματοσ γράφουμε τθν αντίςτοιχθ από τισ εκφράςεισ που είδαμε παραπάνω. 3. Στθν δεφτερθ γραμμι βάηουμε το δεδομζνο που μασ δίνεται και το ηθτοφμενο (x). (Προςζχουμε ςτον πίνακα να ζχουμε δεδομζνα για την ίδια ποςότητα ςε κάθε ςτήλη.) 4. Επιλφουμε με τθ μζκοδο των τριϊν και βρίςκουμε το ηθτοφμενο. Παράδειγμα 1 ο : Διαλφουμε 8 gr ηάχαρθσ ςε νερό και προςκζτουμε νερό μζχρι θ μάηα του να φτάςει τα 200 gr. Ροια είναι θ περιεκτικότθτα % w/w του διαλφματοσ που προκφπτει; Λφςθ : Σε 200 gr Διαλφματοσ περιζχονται 8 gr διαλυμζνθσ ουςίασ (ηάχαρθσ) Σε 100 gr»» x gr»» Άρα θ περιεκτικότθτα του διαλφματοσ που προκφπτει είναι 4 % w/w. 22 ΦΟΝΤΛΣΤΘΛΑ ΣΑΜΑΑ Με οδθγό τθν Επιτυχία

24 Παράδειγμα 2 ο : Υδατικό διάλυμα γλυκόηθσ ζχει περιεκτικότθτα 3 % w/v. Ρόςα gr γλυκόηθσ περιζχονται ςε 150 ml διαλφματοσ; Λφςθ : Σε 100 ml Διαλφματοσ περιζχονται 3 gr διαλυμζνθσ ουςίασ Σε 150 ml»» x gr»» γλυκόηθσ. Παράδειγμα 3 ο : Αλκοολοφχο ποτό ζχει περιεκτικότθτα 12 % v/v. Ρόςα ml αλκοόλθσ περιζχονται ςε ζνα μπουκάλι όγκου 0,5 L. Λφςθ : Σε 100 ml Διαλφματοσ περιζχονται 12 ml διαλυμζνθσ ουςίασ Σε 500 ml»» x ml»» αλκοόλησ. Αραίωςθ Διαλφματοσ Μποροφμε να αραιϊςουμε ζνα διάλυμα προςκζτοντασ διαλφτθ (νερό). Στθν περίπτωςθ αυτι είναι χριςιμο να κυμόμαςτε: Θ m δ.ο. ι ο V δ.ο. παραμζνουν ςτακερά. Θ m Διαλφματοσ ι ο V Διαλφματοσ αυξάνονται. Θ περιεκτικότθτα μειϊνεται. Παράδειγμα 4 ο : Ζχουμε 80 ml υδατικοφ διαλφματοσ με περιεκτικότθτα ςε αλάτι 5 % w/v. Ρόςθ κα γίνει θ περιεκτικότθτα % w/v του διαλφματοσ αν προςκζςουμε νερό μζχρι να φτάςει ςυνολικό όγκο 160 ml; Λφςθ : Ρρϊτα υπολογίηουμε τθν ςφςταςθ του αρχικοφ διαλφματοσ: Σε 100 ml Διαλφματοσ περιζχονται 5 gr διαλυμζνθσ ουςίασ (ηάχαρθσ) Σε 80 gr»» x gr»» αλάτι 23

25 ΦΗΜΕΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ Μετά τθν αραίωςθ προκφπτει διάλυμα ςυνολικοφ όγκου 160 ml με 4 gr αλάτι (Η m δ.ο. παραμζνει ςταθερή). Άρα : Σε 160 ml Διαλφματοσ περιζχονται 4 gr διαλυμζνθσ ουςίασ (ηάχαρθσ) Σε 100 ml»» x gr»» αλάτι. Άρα θ καινοφργια περιεκτικότθτα κα είναι 2,5 % w/v. υμπφκνωςθ Διαλφματοσ Μποροφμε να ςυμπυκνϊςουμε ζνα διάλυμα με δφο τρόπουσ. Είτε εξατμίηοντασ διαλφτθ (νερό), είτε προςκζτοντασ διαλυμζνθ ουςία. Σε κάκε περίπτωςθ είναι χριςιμο να κυμόμαςτε τα παρακάτω: εξάτμιςθ διαλφτθ: Θ m δ.ο. ι ο V δ.ο. παραμζνουν ςτακερά. Θ m Διαλφματοσ ι ο V Διαλφματοσ μειϊνονται. Θ περιεκτικότθτα αυξάνεται. προςκικθ διαλυμζνθσ ουςίασ: Θ m δ.ο. ι ο V δ.ο. αυξάνονται. Θ m Διαλφματοσ αυξάνεται. Ο V Διαλφματοσ παραμζνει ςτακερόσ ι αυξάνεται (ανάλογα με το τι μασ λζει θ άςκθςθ). Θ περιεκτικότθτα αυξάνεται. Παράδειγμα 5 ο : Διάλυμα γλυκόηθσ ζχει όγκο 150 ml και περιεκτικότθτα 3 % w/v. Αν ςτο διάλυμα αυτό προςκζςουμε 1,5 gr γλυκόηθσ χωρίσ να αλλάξει ςθμαντικά ο όγκοσ του διαλφματοσ, να υπολογίςετε τθν περιεκτικότθτα w/v του διαλφματοσ που προκφπτει. Λφςθ : Αρχικά ζχουμε: Σε 100 ml Διαλφματοσ περιζχονται 3 gr διαλυμζνθσ ουςίασ (γλυκόηθ) Σε 150 gr»» x gr»» γλυκόηθ. 24 ΦΟΝΤΛΣΤΘΛΑ ΣΑΜΑΑ Με οδθγό τθν Επιτυχία

26 Μετά τθν ςυμπφκνωςθ με προςκικθ διαλφτθ ζχουμε διάλυμα 4,5 + 1,5 = 6 gr γλυκόηθσ ςε 150 ml Διαλφματοσ (δεν αλλάηει ςθμαντικά ο όγκοσ του διαλφματοσ). Άρα : Σε 150 ml Διαλφματοσ περιζχονται 6 gr διαλυμζνθσ ουςίασ (ηάχαρθσ) Σε 100 ml»» x gr»» γλυκόηθσ Άρα θ καινοφργια περιεκτικότθτα κα είναι 4 % w/v. Ανάμιξθ διαλυμάτων ίδιασ διαλυμζνθσ ουςίασ 1. Ρροςκζτουμε τισ μάηεσ ι τουσ όγκουσ τθσ δ.ο. ςτα δφο διαλφματα. 2. Ρροςκζτουμε τισ μάηεσ ι τουσ όγκουσ των διαλυμάτων. 25

28 Αςκιςεισ 1. Να ςυμπλθρϊςετε τα κενά των παρακάτω προτάςεων: Κάκε ςφςτθμα που προκφπτει από τθν ανάμιξθ.. ι περιςςότερων ονομάηεται μείγμα. Τα μείγματα χωρίηονται ςε. και...τα μείγματα των οποίων τα ςυςτατικά είναι ονομάηονται ετερογενι. ονομάηονται τα μείγματα των οποίων τα ςυςτατικά δεν είναι διακριτά με γυμνό μάτι. Μια κουταλιά αλάτι ςε ζνα ποτιρι νερό, όταν ανακατευτοφν καλά και ςχθματίςουν αλατόνερο είναι. μείγμα. Άμμοσ ςε ζνα ποτιρι νερό ςχθματίηουν.. μείγμα. Διαλφματα ονομάηουμε τα. μείγματα. κεωροφμε το ςυςτατικό που ζχει τθν ίδια φυςικι κατάςταςθ με το διάλυμα. Σε μια οριςμζνθ ποςότθτα διαλφτθ δεν μποροφμε να διαλφςουμε. ποςότθτα διαλυμζνθσ ουςίασ. 2. Για τα παρακάτω μείγματα να γράψετε ζνα Ο για αυτά που είναι ομογενι και ζνα Ε για αυτά που είναι ετερογενι. i. Άμμοσ με χαλίκια ii. Νερό με αλάτι iii. Ατμοςφαιρικόσ αζρασ iv. Μπροφντηοσ (χαλκόσ με καςςίτερο) v. Ηάχαρθ με καφζ vi. Νερό με ξφδι vii. Λάδι με νερό viii. Βενηίνθ με νερό 3. Ροιεσ από τισ παρακάτω προτάςεισ είναι ςωςτζσ και ποιεσ λάκοσ; i. Το νερό τθσ βροχισ δεν διαφζρει από το νερό τθσ βρφςθσ. ii. Τα μείγματα χωρίηονται ςε ετερογενι και ομογενι. iii. Ανάμιξθ ηεςτοφ νεροφ με κρφο νερό αποτελεί μείγμα. iv. Το διάλυμα αποτελείται πάντα από δφο ουςίεσ, το διαλφτθ και τθ διαλυμζνθ ουςία. v. Τα διαλφματα ζχουν ςε όλθ τουσ τθ μάηα τισ ίδιεσ ιδιότθτεσ. vi. Στο καλαςςινό νερό διαλυμζνθ ουςία είναι το αλάτι. 5. Ετερογενζσ μείγμα είναι : (α) Τα ατςάλι (β) Το μπλε οινόπνευμα (γ) Το κζρμα (δ) Ο χυμόσ πορτοκαλιοφ 27

29 ΦΗΜΕΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 6. Τα διαλφματα ςτα οποία διαλφτθσ είναι το νερό ονομάηονται : (α) Μείγματα (β) Ετερογενι (γ) Ομογενι (δ) Υδατικά 7. Δεν είναι υδατικό διάλυμα : (α) Το ςάλιο (β) Θ βενηίνθ (γ) Τα δάκρυα (δ) Θ μπφρα Τπολογιςμόσ περιεκτικότθτασ αν γνωρίηουμε τθ ςφςταςθ 8. Διαλφουμε 12 gr ηάχαρθσ ςε νερό και προςκζτουμε νερό μζχρι θ μάηα του διαλφματοσ να γίνει 200 gr. Ροια κα είναι θ περιεκτικότθτα % w/w του διαλφματοσ που προκφπτει; 9. Σε 250 gr χυμοφ περιζχονται 20 gr ηάχαρθσ. Ροια είναι θ περιεκτικότθτα % w/w του διαλφματοσ; 10. Διαλφουμε 5 gr αλατιοφ ςε νερό και ςυμπλθρϊνουμε μζχρι το διάλυμα να αποκτιςει όγκο 200 ml. Ροια είναι θ % w/v περιεκτικότθτα του διαλφματοσ που κα προκφψει; Τπολογιςμόσ ςφςταςθσ διαλφματοσ αν γνωρίηουμε τθν περιεκτικότθτα του 11. Υδατικό διάλυμα χλωριοφχου νατρίου ζχει περιεκτικότθτα 4 % w/v. Ρόςα gr χλωριοφχου νατρίου περιζχονται ςε 250 ml διαλφματοσ; 12. Υδατικό διάλυμα ηάχαρθσ ζχει περιεκτικότθτα 2 % w/w. Σε 150 gr διαλφματοσ πόςα gr ηάχαρθσ και πόςα gr νεροφ περιζχονται; 28 ΦΟΝΤΛΣΤΘΛΑ ΣΑΜΑΑ Με οδθγό τθν Επιτυχία

30 13. Υδατικό διάλυμα ηάχαρθσ ζχει περιεκτικότθτα 3 % w/v. Σε 450 ml διαλφματοσ πόςα gr ηάχαρθσ περιζχονται; 14. Διάλυμα ηάχαρθσ 8 % w/w ζχει μάηα 240 gr. (α) Ρόςα gr ηάχαρθ περιζχει; (β) Ρόςα gr νερό ζχει; Αραίωςθ με προςκικθ διαλφτθ 15. Θ περιεκτικότθτα ενόσ οινοπνευματϊδουσ ποτοφ ςε αλκοόλθ είναι 48 % v/v. Ζνασ ζμποροσ νοκεφει 10 L ποτοφ, προςκζτοντασ 2 L νεροφ. Ρόςθ είναι θ περιεκτικότθτα % v/v του νοκευμζνου ποτοφ ςε αλκοόλθ; 16. Θ περιεκτικότθτα ςε ηάχαρθ ενόσ ηαχαροφχου γάλακτοσ είναι 20 % w/w. (α) Ρόςθ ηάχαρθ περιζχεται ςε 50 g διαλφματοσ; (β) Αν ςτα 50 g διαλφματοσ προςκζςουμε νερό ϊςτε το αραιωμζνο γάλα να ζχει ςυνολικά μάηα 200 g ποια κα είναι θ καινοφργια περιεκτικότθτα του; 17. Ρόςα ml νεροφ πρζπει να προςκζςουμε ςε 300 ml διαλφματοσ υδροχλωρίου 4 % w/v για να προκφψει διάλυμα με περιεκτικότθτα 2 % w/v; 29

31 ΦΗΜΕΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ gr γλυκόηθσ 0,7 % w/w αραιϊνονται με 200 gr νεροφ. Να υπολογιςτεί θ νζα % w/w περιεκτικότθτα του διαλφματοσ. 19. Θ περιεκτικότθτα ςε αλάτι ενόσ διαλφματοσ είναι 5 % w/v. (α) Ρόςο αλάτι περιζχεται ςε 80 ml διαλφματοσ; (β) Αν ςτα 80 ml διαλφματοσ προςκζςουμε νερό ϊςτε το αραιωμζνο διάλυμα να ζχει ςυνολικά όγκο 160 ml ποια κα είναι θ καινοφργια περιεκτικότθτα του; 20. Σε 100 ml ςυμπυκνωμζνου χυμοφ πορτοκαλιοφ περιεκτικότθτασ 40 % w/v ςε φυςικό χυμό, προςκζτουμε νερό μζχρι όγκο 400 ml. Ρόςθ είναι θ % w/v περιεκτικότθτα του αραιωμζνου χυμοφ ςε φυςικό χυμό; 21. Μζχρι ποιόν όγκο πρζπει να αραιϊςουμε 200 ml υδατικοφ διαλφματοσ αλατιοφ με περιεκτικότθτα 8 % w/v για να προκφψει διάλυμα με περιεκτικότθτα 4 % w/v; υμπφκνωςθ με εξάτμιςθ διαλφτθ 22. Δίνεται διάλυμα Δ 1 με όγκο 120 ml και περιεκτικότθτα 2 % w/v. Ρόςα ml νεροφ πρζπει να εξατμιςτοφν για να προκφψει διάλυμα Δ 2 με περιεκτικότθτα 6 % w/v; 30 ΦΟΝΤΛΣΤΘΛΑ ΣΑΜΑΑ Με οδθγό τθν Επιτυχία

32 23. Ζχουμε 200 ml υδατικοφ διαλφματοσ ηάχαρθσ με περιεκτικότθτα 5 % w/v. Εξατμίηουμε ζνα μζροσ του νεροφ μζχρι να μείνουν 50 ml από το ςυνολικό διάλυμα. Ροια είναι θ περιεκτικότθτα % w/v του νζου διαλφματοσ ; 24. Ζχουμε 100 gr διαλφματοσ ηάχαρθσ ςε νερό με περιεκτικότθτα 12 % w/w. Εξατμίηουμε ζνα μζροσ του νεροφ μζχρι να μείνουν 50 gr διαλφματοσ. Ροια ζνια θ καινοφργια περιεκτικότθτα; 25. Σε 2 L υδατικοφ διαλφματοσ Δ 1 υπάρχουν 60 gr διαλυμζνθσ ουςίασ. Αν εξατμιςτεί διαλφτθσ ϊςτε ο όγκοσ του διαλφματοσ να μειωκεί ςτο 50 % του αρχικοφ, προκφπτει διάλυμα Δ 2. Να υπολογιςτοφν οι περιεκτικότθτεσ των διαλυμάτων Δ 1 και Δ Ζχουμε 100 ml διαλφματοσ γλυκόηθσ ςτο νερό με περιεκτικότθτα 5 % w/v. Εξατμίηουμε ζνα μζροσ του νεροφ, μζχρι να μείνουν 50 ml από το ςυνολικό διάλυμα. Ροια είναι θ νζα % w/v περιεκτικότθτα του τελικοφ διαλφματοσ; 27. Ζχουμε 100 ml διαλφματοσ ηάχαρθσ ςε νερό με περιεκτικότθτα 10 % w/v. Εξατμίηουμε ζνα μζροσ του νεροφ μζχρι να μείνουν 50 ml διαλφματοσ. Ροια κα είναι θ καινοφργια περιεκτικότθτα; 31

33 ΦΗΜΕΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ υμπφκνωςθ με προςκικθ διαλυμζνθσ ουςίασ 28. Διάλυμα γλυκόηθσ ζχει όγκο 150 ml και περιεκτικότθτα 3 % w/v. Αν ςτο παραπάνω διάλυμα προςκζςουμε 1,5 g γλυκόηθσ χωρίσ να μεταβλθκεί αιςκθτά ο όγκοσ του διαλφματοσ, ποια κα είναι θ νζα % w/v περιεκτικότθτα του διαλφματοσ; 29. Διάλυμα φρουκτόηθσ ζχει μάηα 150 gr και περιεκτικότθτα 40 % w/w. Αν ςτο παραπάνω διάλυμα προςκζςουμε 50 gr φρουκτόηθσ ποια είναι θ % w/w περιεκτικότθτα του διαλφματοσ που κα προκφψει; 30. Σε 80 ml υδατικοφ διαλφματοσ γλυκόηθσ περιεκτικότθτασ 5 % w/v προςκζτουμε 2 gr γλυκόηθσ χωρίσ να μεταβλθκεί ςθμαντικά ο όγκοσ του διαλφματοσ. Να υπολογιςτεί θ % w/v περιεκτικότθτα του διαλφματοσ που προκφπτει. 31. Δίνεται διάλυμα Δ 1 με όγκο 150 ml και περιεκτικότθτα 2 % v/v. Ρόςα ml διαλυμζνθσ ουςίασ πρζπει να προςκζςουμε για να προκφψει διάλυμα Δ 2 με περιεκτικότθτα 4 % v/v; (ο όγκοσ τθσ διαλυμζνθσ ουςίασ που προςτζθηκε ιςοφται με την μεταβολή του όγκου του διαλφματοσ.) Ανάμιξθ διαλυμάτων (ίδιασ διαλυμζνησ ουςίασ) 32. Αναμιγνφουμε 200 ml διαλφματοσ περιεκτικότθτασ 12 % v/v με 400 ml διαλφματοσ περιεκτικότθτασ 15 % v/v. Ροια κα είναι θ περιεκτικότθτα διαλφματοσ που κα προκφψει; 32 ΦΟΝΤΛΣΤΘΛΑ ΣΑΜΑΑ Με οδθγό τθν Επιτυχία

34 33. Διακζτουμε δφο υδατικά διαλφματα ηάχαρθσ Δ 1 και Δ 2 με περιεκτικότθτεσ 4 % w/w και 9 % w/w. Αν αναμίξουμε 200 g από το διάλυμα Δ 1 με 50 g από το διάλυμα Δ 2, ποια είναι θ % w/w περιεκτικότθτα του διαλφματοσ που κα προκφψει; 34. Σε 200 ml διαλφματοσ Δ 1 περιζχονται 6 ml αικανόλθσ, ενϊ ςε 160 ml διαλφματοσ Δ 2 περιζχονται 12 ml αικανόλθσ. Από τθν ανάμιξθ των δφο διαλυμάτων προκφπτει διάλυμα Δ 3. Να υπολογιςτοφν οι % v/v περιεκτικότθτεσ των διαλυμάτων Δ 1, Δ 2 και Δ 3. Ανάμιξθ διαλυμάτων (διαφορετικισ διαλυμζνθσ ουςίασ) 35. Αναμιγνφουμε 200 g ηαχαρόνερου περιεκτικότθτασ 5 % w/w με 50 g αλατόνερου περιεκτικότθτασ 10 % w/w. (α) ποιοσ είναι ο διαλφτθσ και ποια ι ποιεσ οι διαλυμζνεσ ουςίεσ ςτο διάλυμα που προκφπτει; (β) Ροια είναι θ % w/w περιεκτικότθτα του διαλφματοσ που προκφπτει ωσ προσ τθ ηάχαρθ και ωσ προσ το αλάτι; 36. Ρόςα ml διαλφματοσ γλυκόηθσ 5 % w/v πρζπει να αναμιχκοφν με 160 ml διαλφματοσ ηάχαρθσ 3 % w/v για να προκφψει διάλυμα ςτο οποίο θ περιεκτικότθτα τθσ ηάχαρθσ να είναι 2 % w/v; 33

35 ΦΗΜΕΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ Μετατροπι περιεκτικότθτασ % w/w ςε % w/v 37. Αναμιγνφουμε 380 gr νερό με 40 gr αλάτι, οπότε ςχθματίηεται διάλυμα πυκνότθτασ. Να υπολογίςετε τθν περιεκτικότθτα % w/v του διαλφματοσ. 34 ΦΟΝΤΛΣΤΘΛΑ ΣΑΜΑΑ Με οδθγό τθν Επιτυχία

36 Ρφπανςθ του νεροφ Ρφποι : Οι ουςίεσ που προκαλοφν ρφπανςθ Λφματα : Υγρά απόβλθτα από κατοικίεσ, βιομθχανίεσ, βιοτεχνίεσ, αγροφσ κ.α. Τδάτινοι αποδζκτεσ : κάλαςςα, ποτάμια, λίμνεσ Οι υδάτινοι αποδζκτεσ περιλαμβάνουν φυτά, ηϊα και μικροοργανιςμοφσ, είναι δθλαδι υδάτινα οικοςυςτιματα. Στουσ υδάτινουσ αποδζκτεσ περιζχονται ςυςτιματα αυτοκακαριςμοφ (μικροοργανιςμοί), αλλά όταν τα λφματα είναι πάρα πολλά οι μθχανιςμοί δεν επαρκοφν για τθν αντιμετϊπιςθ τθσ ρφπανςθσ. Αποτελζςματα ρφπανςθσ νεροφ Μείωςθ τθσ διαφγειασ. Μείωςθ του διαλυμζνου οξυγόνου. Μείωςθ τθσ ποικιλότθτασ τθσ χλωρίδασ και τθσ πανίδασ. Αιςκθτικι υποβάκμιςθ. Μζτρα για τθν αντιμετώπιςθ τθσ ρφπανςθσ των υδάτινων οικοςυςτθμάτων Ρεριοριςμόσ δραςτθριοτιτων. Επεξεργαςία λυμάτων (βιολογικόσ κακαριςμόσ). 35

37 ΦΗΜΕΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ Μζκοδοι διαχωριςμοφ μειγμάτων Ππωσ είδαμε παραπάνω τα μείγματα μποροφν να διαχωριςτοφν ςτα υλικά τουσ μζςω φυςικϊν μεκόδων διαχωριςμοφ, οι κυριότερεσ από τισ οποίεσ είναι : Εκχφλιςθ : Με χριςθ διαλυτικοφ μζςου. Π.χ. τςάι Απόχυςθ : Διαχωριςμόσ υγροφ από ςτερεό. Με προςεκτικι μεταφορά του υγροφ ςε άλλο δοχείο. Διικθςθ (φιλτράριςμα) : Διαχωριςμόσ υγρϊν από αδιάλυτεσ ςτερεζσ ουςίεσ. Το μείγμα διζρχεται από φίλτρα που αποτελοφνται από ειδικά πορϊδθ υλικά. Π.χ. καφζσ φίλτρου. Εξάτμιςθ : Διαχωριςμόσ υγρϊν από ςτερεζσ ευδιάλυτεσ ουςίεσ. Γίνεται με κζρμανςθ. Ο υγρόσ διαλφτθσ ζχει μικρότερο ςθμείο ηζςεωσ και εξατμίηεται. Π.χ. αλυκζσ. Απόςταξθ : Μζκοδοσ διαχωριςμοφ ςυςτατικϊν υγρϊν μειγμάτων. Γίνεται όπωσ και θ εξάτμιςθ αλλά κρατάμε τισ ουςίεσ που εξατμίηονται. Π.χ. βενηίνθ από πετρζλαιο. Χρωματογραφία : Διαχωριςμόσ ςυςτατικϊν υγρϊν μειγμάτων. Χρθςιμοποιείται διθκθτικό χαρτί. Φυγοκζντριςθ : Διαχωριςμόσ ςτερεϊν που αιωροφνται ςε υγροφσ διαλφτεσ και ςχθματίηουν γαλακτϊματα. Γίνεται με τθ βοικεια τθσ φυγόκεντρου δφναμθσ. Π.χ. γάλα. 36 ΦΟΝΤΛΣΤΘΛΑ ΣΑΜΑΑ Με οδθγό τθν Επιτυχία

38 Αςκιςεισ 1. Ροια από τισ παρακάτω δεν ανικει ςτισ διαδικαςίεσ διαχωριςμοφ μειγμάτων (α) Κλαςματικι απόςταξθ (β) Αραίωςθ (γ) Εκχφλιςθ (δ) Χρωματογραφία 2. Θ απόχυςθ χρθςιμοποιείται για να διαχωρίςουμε (α) Μείγμα αερίων (β) Αζριο από ςτερεό ςϊμα (γ) Υγρό από ςτερεό ςϊμα (δ) Στερεό από αζριο ςϊμα 3. Το φιλτράριςμα λζγεται και (α) Φυγοκζντριςθ (β) Διικθςθ (γ) Εκχφλιςθ (δ) Μαγνιτιςθ 4. Στθ διικθςθ το μίγμα διζρχεται από υλικά : (α) Μεταλλικά (β) Ρορϊδθ (γ) Κατεργαςμζνα 5. Κατά τθν εξάτμιςθ γίνεται διαχωριςμόσ ςτερεϊν ευδιάλυτων ουςιϊν από (α) ςτερεοφσ διαλφτεσ (β) υγροφσ διαλφτεσ (γ) υγροφσ ι ςτερεοφσ διαλφτεσ 6. Κατά τθν εξάτμιςθ αποςτάηουν ουςίεσ που ζχουν μικρότερο (α) Σθμείο ηζςεωσ (β) Σθμείο τιξθσ (γ) Σθμείο πιξθσ (δ) Ειδικό βάροσ 7. Ροια δφναμθ χρθςιμοποιείται κατά τθ φυγοκζντριςθ; (α) Κεντρομόλοσ (β) Συνιςταμζνθ (γ) Βάροσ (δ) Φυγόκεντροσ 37

39 ΦΗΜΕΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 8. Ζχουμε ζνα μίγμα 3 υλικϊν Α, Β και Γ. Ραρακάτω δίνονται κάποιεσ ιδιότθτεσ των τριϊν υλικϊν. Ουςία Διαλυτι ςτο νερό Διαλυτι ςτο πετρζλαιο Α Πχι Ναι Β Πχι Πχι Γ Ναι Πχι Να προτείνετε ζνα τρόπο διαχωριςμοφ των τριϊν ουςιϊν. 9. Να κάνετε τθν αντιςτοίχιςθ Εκχφλιςθ φφλλα τςαγιοφ Διικθςθ κραςί Φυγοκζντριςθ αλυκζσ Χρωματογραφία μελάνι με νερό Εξάτμιςθ γαλλικόσ καφζσ Απόχυςθ ςτερεά ςυςτατικά μίγματοσ Απόςταξθ παραςκευι τςαγιοφ 38 ΦΟΝΤΛΣΤΘΛΑ ΣΑΜΑΑ Με οδθγό τθν Επιτυχία

40 Διάςπαςθ του νεροφ Χθμικζσ ενώςεισ και χθμικά ςτοιχεία Ηλεκτρολυτικι Διάςπαςθ νεροφ Θ θλεκτρολυτικι διάςπαςθ του νεροφ γίνεται ςε ςυςκευι θλεκτρόλυςθσ παρουςία υδατικοφ διαλφματοσ κειικοφ οξζοσ 20 % v/v. Για τθν ανίχνευςθ τουσ εκμεταλλευόμαςτε το γεγονόσ ότι το αζριο υδρογόνο παρουςία φωτιάσ κάνει κρότο, ενϊ το οξυγόνο αναφλζγεται. υμπεράςματα Τα βαςικά ςυμπεράςματα που προκφπτουν για το νερό από τθν παραπάνω διαδικαςία είναι τα εξισ: Το νερό διαςπάται ςε υδρογόνο και οξυγόνο. Ο όγκοσ του υδρογόνου είναι διπλάςιοσ από τον όγκο του οξυγόνου. Θ μάηα του οξυγόνου είναι οκταπλάςια από τθν μάηα του υδρογόνου. Προςοχι : Το υδρογόνο ζχει μεγαλφτερο όγκο από το οξυγόνο αλλά μικρότερθ μάηα. 39

41 ΦΗΜΕΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ Χθμικά ςτοιχεία και Χθμικζσ ενώςεισ Χθμικά ςτοιχεία : Ουςίεσ που δεν διαςπϊνται ςε απλοφςτερεσ. Από τα ςτοιχεία παραςκευάηονται οι χθμικζσ ενϊςεισ. Ραραδείγματα χθμικϊν ςτοιχείων είναι το υδρογόνο, το οξυγόνο, το άηωτο, ο άνκρακασ, ο χρυςόσ, ο άργυροσ, ο υδράργυροσ, το αργίλιο (αλουμίνιο), ο μόλυβδοσ κ.α. Τα χθμικά ςτοιχεία χωρίηονται ςε μζταλλα και αμζταλλα Χθμικζσ ενώςεισ : Ουςίεσ που ζχουν ςτακερι ςφςταςθ. Οι χθμικζσ ενϊςεισ διαςπϊνται ςε απλοφςτερεσ ουςίεσ (χθμικά ςτοιχεία). Ραραδείγματα χθμικϊν ενϊςεων είναι το νερό, θ ηάχαρθ, το διοξείδιο του άνκρακα, το οινόπνευμα, το χλωριοφχο νάτριο (αλάτι) κ.α. Διαφορζσ χθμικών ενώςεων μειγμάτων Οι χθμικζσ ενϊςεισ διαφζρουν από τα μείγματα διότι ζχουν εντελϊσ διαφορετικζσ ιδιότθτεσ από τισ ιδιότθτεσ από τισ ιδιότθτεσ των ςτοιχείων τουσ. Για να διαπιςτϊςουμε εάν μια ουςία είναι χθμικι ζνωςθ ι μείγμα υπολογίηουμε το ςθμείο βραςμοφ του υλικοφ. Εάν το ςθμείο βραςμοφ (ηζςεωσ) είναι ςτακερό τότε πρόκειται για χθμικι ζνωςθ, ενϊ εάν μεταβάλλεται κατά τθ διάρκεια του βραςμοφ πρόκειται για μίγμα. Παράδειγμα : Κερμοκραςία ( ο C) Κερμοκραςία ( ο C) χρόνοσ Καθαρό νερό (σταθερό σημείο βρασμού) χρόνοσ Αλατόνερο (μεταβαλλόμενο σημείο βρασμού) 40 ΦΟΝΤΛΣΤΘΛΑ ΣΑΜΑΑ Με οδθγό τθν Επιτυχία

42 Στον παρακάτω πίνακα παρουςιάηονται ςυγκεντρωτικά οι διαφορζσ μεταξφ μιγμάτων και χθμικϊν ουςιϊν (χθμικϊν ενϊςεων και χθμικϊν ςτοιχείων): Ουςία μείγμα Χθμικι ζνωςθ Χθμικό ςτοιχείο Ανάλυςθ Διαχωρίηεται ςτα ςυςτατικά του με φυςικζσ μεκόδουσ Διαςπάται ςε ςτοιχεία Δεν διαςπάται Ιδιότθτεσ Διατθρεί πολλζσ από τισ ιδιότθτεσ των ςυςτατικϊν του Διαφορετικζσ από αυτζσ των ςυςτατικϊν του Κακοριςμζνεσ Ποςοτικι ςφςταςθ Ανάλογα με τθν παραςκευι του Στακερι Στακερι Φυςικζσ ςτακερζσ Ανάλογα με τθν ποςοτικι ςφςταςθ του Ράντα ίδιεσ Ράντα ίδιεσ 41

44 Αςκιςεισ 1. Να ςυμπλθρϊςετε τα κενά ςτισ παρακάτω προτάςεισ : (α) Το νερό διαςπάται με ςε δφο απλοφςτερα αζρια ςτοιχεία. Τα ςτοιχεία αυτά είναι το και το. (β) Οι ουςίεσ που αποτελοφνται από άλλεσ απλοφςτερεσ ονομάηονται χθμικζσ.. (γ) Το οξυγόνο, το υδρογόνο και ο άνκρακασ είναι. (δ) Το διοξείδιο του άνκρακα και το νερό είναι δφο παραδείγματα. 2. Το νερό διαςπάται ςε δφο αζρια που είναι : (α) Το υδρογόνο και το άηωτο (β) Το άηωτο και το οξυγόνο (γ) Το οξυγόνο και ο άνκρακασ (δ) Το υδρογόνο και το οξυγόνο 3. Οι ουςίεσ που διαςπϊνται ςε απλοφςτερεσ ονομάηονται: (α) Μζταλλα (β) Αμζταλλα (γ) Χθμικζσ ενϊςεισ (δ) Χθμικά ςτοιχεία 4. Το υδρογόνο, το οξυγόνο και ο άνκρακασ είναι χθμικά ςτοιχεία γιατί: (α) Διαςπϊνται ςε απλοφςτερεσ ουςίεσ (β) Βρίςκονται ελεφκερα ςτθ φφςθ (γ) Δεν διαςπϊνται ςε απλοφςτερεσ ουςίεσ (δ) Είναι αμζταλλα 5. Ο όγκοσ του υδρογόνου που παράγεται από τθν θλεκτρολυτικι διάςπαςθ του νεροφ είναι : (α) Ο μιςόσ από τον όγκο του οξυγόνου. (β) 1 L. (γ) Μςοσ με τον όγκο του οξυγόνου. (δ) Διπλάςιοσ από τον όγκο του οξυγόνου. 6. Στο νερό: (α) Το οξυγόνο ζχει διπλάςιο όγκο από το υδρογόνο και οκταπλάςια μάηα. (β) Το υδρογόνο ζχει διπλάςιο όγκο από οξυγόνο και οκταπλάςια μάηα. (γ) Το υδρογόνο ζχει διπλάςιο όγκο από το οξυγόνο και το οξυγόνο ζχει οκταπλάςια μάηα από το υδρογόνο. (δ) Το οξυγόνο ζχει διπλάςιο όγκο από το υδρογόνο και το υδρογόνο ζχει οκταπλάςια μάηα από το οξυγόνο. 43

45 ΦΗΜΕΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 7. Για να είναι μία ουςία χθμικι ζνωςθ πρζπει να : (α) Διαςπάται ςε απλοφςτερεσ ουςίεσ. (β) Να ζχει ςτακερι χθμικι ςφςταςθ. (γ) Να διαςπάται ςε απλοφςτερεσ και να ζχει ςτακερι χθμικι ςφςταςθ. (δ) Να αποτελείται από χθμικά ςτοιχεία. 8. Από τα χθμικά ςτοιχεία παραςκευάηονται : (α) Άλλα χθμικά ςτοιχεία (β) Χθμικζσ ενϊςεισ (γ) Μζταλλα (δ) Αμζταλλα 9. Ραραδείγματα αμζταλλων ςτοιχείων είναι : (α) Το νερό, το υδρογόνο και το οξυγόνο (β) Το υδρογόνο και το οξυγόνο (γ) Το νερό, το άηωτο και το διοξείδιο του άνκρακα (δ) Ο χρυςόσ, ο άργυροσ και ο υδράργυροσ 10. Ραραδείγματα χθμικϊν ενϊςεων είναι : (α) Το νερό, θ ηάχαρθ και το οινόπνευμα (β) Το νερό, το αλουμίνιο και το χλωριοφχο νάτριο (γ) Το νερό, το διοξείδιο του άνκρακα και το υδρογόνο (δ) Το νερό, το οξυγόνο και το υδρογόνο 11. Για τα παρακάτω ςτοιχεία να γράψετε Χ.Σ. αν πρόκειται για χθμικό ςτοιχείο και Χ.Ε. αν πρόκειται για χθμικι ζνωςθ. Νερό Αλουμίνιο Άνκρακασ Υδράργυροσ Ηάχαρθ Οινόπνευμα Διοξείδιο του άνκρακα Χρυςόσ Οξυγόνο Κειικό οξφ Σίδθροσ Χλϊριο Αλάτι Αμμωνία Άηωτο 44 ΦΟΝΤΛΣΤΘΛΑ ΣΑΜΑΑ Με οδθγό τθν Επιτυχία

46 12. Ροιεσ από τισ παρακάτω προτάςεισ είναι ςωςτζσ και ποιεσ λάκοσ; i. Από τθν διάςπαςθ του νεροφ παράγεται διπλάςιοσ όγκοσ υδρογόνου απ ότι οξυγόνου. ii. Θ αναλογία μαηϊν οξυγόνου υδρογόνου ςτο νερό είναι 1/8. iii. Θ ηάχαρθ είναι χθμικό ςτοιχείο. iv. Τα περιςςότερα χθμικά ςτοιχεία είναι μζταλλα. v. Οι ουςίεσ διακρίνονται ςε χθμικά ςτοιχεία και χθμικζσ ενϊςεισ. vi. Κάκε ουςία που μπορεί να διαχωριςτεί ςε απλοφςτερεσ είναι χθμικι ζνωςθ. vii. Στο νερό θ μάηα του υδρογόνου είναι οκταπλάςια από τθ μάηα του οξυγόνου. viii. Από τα χθμικά ςτοιχεία παραςκευάηονται οι χθμικζσ ενϊςεισ. 13. Αν διαςπαςτοφν με θλεκτρόλυςθ 180 gr νεροφ πόςα gr υδρογόνου και πόςα gr οξυγόνου κα παραχκοφν; 14. Το ανκρϊπινο ςϊμα περιζχει 70 % νερό. Ρόςα kg υδρογόνου και πόςα kg οξυγόνου περιζχονται ςτο ςϊμα ενόσ ανκρϊπου που ζχει μάηα 80 kg; 45

48 Χθμικζσ αντιδράςεισ Χθμικι αντίδραςθ ονομάηεται μια μεταβολι ςτθν οποία από κάποιεσ αρχικζσ ουςίεσ προκφπτουν νζεσ ουςίεσ με διαφορετικζσ ιδιότθτεσ από τισ αρχικζσ. Προςοχή : Δεν είναι χθμικζσ αντιδράςεισ οι μεταβολζσ καταςτάςεων (πιξθ, τιξθ, εξάτμιςθ,..) Οι ουςίεσ που ςυμμετζχουν ςε μια χθμικι αντίδραςθ χωρίηονται ςε αντιδρώντα και προϊόντα. Αντιδρώντα ονομάηονται οι ουςίεσ που υπάρχουν πριν γίνει θ χθμικι αντίδραςθ (δθλαδι οι ουςίεσ που αντιδροφν). Προϊόντα ονομάηονται οι ουςίεσ που προκφπτουν μετά τθν χθμικι αντίδραςθ (δθλαδι οι ουςίεσ που παράγονται). Φωτοςφνκεςθ Το πιο χαρακτθριςτικό παράδειγμα χθμικισ αντίδραςθσ που ςυμβαίνει ςτθ φφςθ. Κατά τθν φωτοςφνκεςθ το διοξείδιο του άνκρακα και το νερό αντιδροφν και με τθ βοικεια του φωτόσ δίνουν γλυκόηθ και οξυγόνο. Διάςπαςθ νεροφ Εξώκερμεσ και ενδόκερμεσ χθμικζσ αντιδράςεισ Οι χθμικζσ αντιδράςεισ χωρίηονται ςε : Εξώκερμεσ : αποβάλλουν κερμότθτα (Θ κερμοκραςία αυξάνεται). Ενδόκερμεσ : απορροφάται ενζργεια (Θ κερμοκραςία μειϊνεται). Αρχι διατιρθςθσ μάηασ Στισ χθμικζσ αντιδράςεισ ιςχφει μια από τισ πιο ςθμαντικζσ αρχζσ, θ αρχι διατιρθςθσ τθσ μάηασ, ςφμφωνα με τθν οποία θ μάηα κατά τθ πραγματοποίθςθ μιασ αντίδραςθσ διατθρείται ςτακερι. Δθλαδι: 47

50 Αςκιςεισ 1. Ροιεσ από τισ παρακάτω διαδικαςίεσ είναι χθμικζ αντιδράςεισ και ποιζσ όχι; i. Το λιϊςιμο του πάγου. ii. Θλεκτρολυτικι διάςπαςθ του νεροφ ςε οξυγόνο και υδρογόνο. iii. Θ μετατροπι του γάλακτοσ ςε γιαοφρτι. iv. Το ςτζγνωμα των ροφχων. v. Ο βραςμόσ του νεροφ ςε πίεςθ 1 atm. vi. Ο αφριςμόσ τθσ ςόδασ όταν προςκζςουμε λεμόνι. vii. Το ςάπιςμα ενόσ μιλου. viii. Το ςκοφριαςμα ενόσ ςιδερζνιου αντικειμζνου. 2. Ρόςα gr υδρογόνου πρζπει να αντιδράςουν με 32 gr οξυγόνου για να ςχθματιςτοφν 36 gr νεροφ; 3. Στθν βιομθχανικι παραγωγι τθσ αμμωνίασ απαιτοφνται για κάκε 3 gr υδρογόνου απαιτοφνται 14 gr αηϊτου. Ρόςα gr υδρογόνου απαιτοφνται για τθν Ραραςκευι 3400 gr αμμωνίασ; 4. Αναμιγνφουμε 8 gr ουςίασ Α με 12 gr ουςίασ Β, οπότε παράγονται 6 gr ουςίασ Γ και 9 gr ουςίασ Δ. Μετά το τζλοσ τθσ αντίδραςθσ παρατθροφμε ότι θ ουςία Α ζχει αντιδράςει πλιρωσ ενϊ ζχει περιςςζψει ποςότθτα τθσ ουςίασ Β. Να υπολογίςετε τθ μάηα τθσ ουςίασ Β που περιςςεφει. 49

52 Άτομα και μόρια Ατομικι κεωρία Σφμφωνα με τθν ατομικι κεωρία, θ φλθ αποτελείται από άτομα, δθλαδι από μικροςκοπικά ςωματίδια που δεν τζμνονται ςε μικρότερα. Στθ φφςθ υπάρχουν περίπου 100 είδθ ατόμων που ενϊνονται μεταξφ τουσ με διάφορουσ ςυνδυαςμοφσ και ςχθματίηουν τα μόρια Τα μόρια χωρίηονται ςε : Μόρια χθμικών ενώςεων Μόρια που αποτελοφνται από διαφορετικά άτομα. Μόρια χθμικών ςτοιχείων Μόρια που αποτελοφνται από όμοια άτομα. Κατά τθν διάρκεια μιασ χθμικισ αντίδραςθσ αλλάηουν οι ςυνδυαςμοί των ατόμων και δθμιουργοφνται νζα μόρια. Το είδοσ και ο αρικμόσ των μορίων μεταβάλλονται, ςε αντίκεςθ με το είδοσ και τον αρικμό των ατόμων που παραμζνει ςτακερόσ. 51

54 Αςκιςεισ 1. Ροιεσ από τισ παρακάτω προτάςεισ είναι ςωςτζσ και ποιεσ λάκοσ; i. Τα άτομα οριςμζνων χθμικϊν ςτοιχείων μποροφν να υπάρξουν ςε ελεφκερθ κατάςταςθ. ii. Τα άτομα αποτελοφνται από μόρια. iii. Τα μόρια μποροφν να υπάρχουν ςε ελεφκερθ κατάςταςθ. Τα μόρια δφο χθμικϊν ουςιϊν είναι υποχρεωτικά διαφορετικά μεταξφ τουσ. iv. Πταν το μόριο μιασ ουςίασ αποτελείται από ζνα είδοσ ατόμων, τότε θ ουςία αυτι είναι μόριο χθμικοφ ςτοιχείου. v. Κατά τθ μεταβολι τθσ φυςικισ κατάςταςθσ μιασ ουςίασ δεν μεταβάλλεται το είδο των μορίων τθσ. vi. Στισ χθμικζσ αντιδράςεισ ο αρικμόσ και το είδοσ των μορίων παραμζνουν ςτακερά. vii. Σε μια χθμικι αντίδραςθ αλλάηουν οι ςυνδυαςμοί των ατόμων και δθμιουργοφνται νζα μόρια. viii. Το μόριο μπορεί να διαςπαςτεί ςε μικρότερα ςωματίδια. 2. Κατά τθν θλεκτρολυτικι διάςπαςθ του νεροφ: (α) Δθμιουργοφνται νζα μόρια. (β) Δθμιουργοφνται νζα άτομα. (γ) Το νερό διαςπάται ςε υδρογόνο και οξυγόνο. (δ) Αλλάηουν οι ςυνδυαςμοί των ατόμων ςτα μόρια. (ε) Ο αρικμόσ των μορίων παραμζνει ςτακερόσ. (ςτ) Ο αρικμόσ των ατόμων κάκε ςτοιχείου παραμζνει ςτακερόσ. 53

56 Τποατομικά ςωματίδια ιόντα Σφμφωνα με τθν ατομικι κεωρία, όλα τα ςϊματα αποτελοφνται από άτομα. Σφμφωνα με το ατομικό μοντζλο του Bohr, κάκε άτομο αποτελείται από τον πυρινα και τα θλεκτρόνια τα οποία περιφζρονται ςε τροχιζσ γφρω από τον πυρινα. e - e - πυρινασ + p + p + p + p + e - e - Ο πυρινασ αποτελείται από : τα πρωτόνια (p) που είναι κετικά φορτιςμζνα. τα νετρόνια (n) που είναι θλεκτρικά ουδζτερα. Θ μάηα των πρωτονίων είναι ίςθ με τθν μάηα των νετρονίων, δθλαδι ιςχφει :. Τα θλεκτρόνια (e) που είναι αρνθτικά φορτιςμζνα και αμελθτζασ μάηασ ςε ςχζςθ με τα πρωτόνια και τα νετρόνια, περιφζρονται γφρω από τον πυρινα. Τα θλεκτρόνια ενόσ ατόμου είναι ίςα με τα πρωτόνια του. Επομζνωσ κάκε άτομο ζχει φορτίο μθδζν. Ατομικόσ αρικμόσ (Z) ενόσ ςτοιχείου ονομάηεται ο αρικμόσ των πρωτονίων που περιζχονται ςτον πυρινα ενόσ ατόμου του ςτοιχείου αυτοφ. (αφοφ κάκε άτομο είναι θλεκτρικά ουδζτερο ιςοφται και με τον αρικμό θλεκτρονίων ςτο άτομο) Μαηικόσ αρικμόσ (A) ενόσ ςτοιχείου ονομάηεται ο ςυνολικόσ αρικμόσ των πρωτονίων και των νετρονίων που περιζχονται ςτον πυρινα του ατόμου. Για να βροφμε τον αρικμό νετρονίων (Ν) ςτον πυρινα ενόσ ατόμου εάν γνωρίηουμε τον ατομικό (Η) και τον μαηικό (Α) αρικμό χρθςιμοποιοφμε τθν παρακάτω εξίςωςθ. 55

57 ΦΗΜΕΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ Παράδειγμα : Για το άτομο του χλωρίου (Cl) δίνεται Z = 17 και A = 35. Να βρεκεί ο αρικμόσ των πρωτονίων, των νετρονίων και των θλεκτρονίων ςτο άτομο του. Λφςθ : Ζχουμε Z= 17, άρα από τον οριςμό του ατομικοφ αρικμοφ κα ζχει 17 πρωτόνια και 17 θλεκτρόνια. Για να βροφμε τον αρικμό των νετρονίων αφαιροφμε τον ατομικό από τον μαηικό αρικμό: Επομζνωσ το άτομο του χλωρίου ζχει 17 p, 17 e και 18 n. Ιόντα Ιόντα ονομάηονται τα φορτιςμζνα ςωματίδια που προκφπτουν όταν τα άτομα παίρνουν ι χάνουν θλεκτρόνια. Η φόρτιςθ των ατόμων γίνεται μόνο με μεταφορά θλεκτρονίων. Σα πρωτόνια δεν γίνεται να μετακινθκοφν από τον πυρινα. Κατιόν ονομάηεται ζνα άτομο που ζχει πάρει θλεκτρόνια. Ρ.χ. : Cl -1 άτομο Cl που ζχει πάρει ζνα (-1) θλεκτρόνιο. Ο -2 άτομο Ο που ζχει πάρει δφο (-2) θλεκτρόνια. Ανιόν ονομάηεται ζνα άτομο που ζχει χάςει θλεκτρόνια. Ρ.χ. : Θ + άτομο Η που ζχει χάςει ζνα (+1) θλεκτρόνιο. Ca 2+ άτομο Ca που ζχει χάςει δφο (+2) θλεκτρόνια. 56 ΦΟΝΤΛΣΤΘΛΑ ΣΑΜΑΑ Με οδθγό τθν Επιτυχία

58 Αςκιςεισ 1. Ρόςα θλεκτρόνια πρζπει να προςλάβει ι να αποβάλλει ζνα άτομο κάκε χθμικοφ ςτοιχείου ϊςτε να προκφψει το αντίςτοιχο ιόν; (α) ανιόν οξυγόνου -2 (β) κατιόν καλίου +1 (γ) ανιόν αηϊτου -3 (δ) κατιόν ςιδιρου +2 (ε) ανιόν χλωρίου Ροιεσ από τισ παρακάτω προτάςεισ είναι ςωςτζσ και ποιεσ λάκοσ; i. Τα πρωτόνια είναι κετικά φορτιςμζνα ςωματίδια. ii. Ο πυρινασ αποτελείται από πρωτόνια και θλεκτρόνια. iii. Τα θλεκτρόνια ενόσ ατόμου είναι ίςα με τα πρωτόνια. iv. Πλα τα άτομα του ςιδιρου ζχουν τον ίδιο αρικμό θλεκτρονίων και τον ίδιο αρικμό πρωτονίων. v. Υπάρχει άτομο με ατομικό αρικμό ίςο με μθδζν. vi. Ζνα ανιόν προκφπτει όταν ζνα άτομο προςλάβει θλεκτρόνια. 3. Να ςυμπλθρϊςετε τον παρακάτω πίνακα : Z A p n e Η 1 1 Ο 8 8 Νa F 9 19 N 7 7 Fe Al P Cu As U

59 ΦΗΜΕΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 4. Να ςυμπλθρϊςετε τον παρακάτω πίνακα : Z A p n e Η Al Cl Ca N I Να ςυμπλθρϊςετε τον παρακάτω πίνακα : τοιχείο Μαγνιςιο Άηωτο Χλώριο Νάτριο Τδρογόνο Οξυγόνο Ατομικόσ αρικμόσ Μαηικόσ αρικμόσ Φορτίο ιόντοσ Χαρακτθριςμόσ ιόντοσ Αρικμόσ πρωτονίων ςτον πυρινα του ατόμου Αρικμόσ πρωτονίων ςτον πυρινα του ιόντοσ Αρικμόσ νετρονίων ςτον πυρινα του ατόμου Αρικμόσ νετρονίων ςτον πυρινα του ιόντοσ Αρικμόσ θλεκτρονίων ςτο άτομο Αρικμόσ θλεκτρονίων ςτο ιόν ΦΟΝΤΛΣΤΘΛΑ ΣΑΜΑΑ Με οδθγό τθν Επιτυχία

60 6. Για το άτομο ενόσ ςτοιχείου γνωρίηουμε ότι ζχει ατομικό αρικμό 20 και ότι τα πρωτόνια του είναι ίςα με τα νετρόνια του. Να βρείτε τον μαηικό αρικμό του ςτοιχείου αυτοφ. 7. Το ιόν του βρομίου ζχει φορτίο -1, περιζχει 36 θλεκτρόνια και 45 νετρόνια. Ροιοσ είναι ο ατομικόσ και ποιοσ ο μαηικόσ αρικμόσ του; 8. Το άτομο ενόσ ςτοιχείου Α ζχει ατομικό αρικμό Z = 18 και τα νετρόνια του είναι κατά 4 περιςςότερα από τα πρωτόνια του. Να βρείτε τον μαηικό αρικμό του ςτοιχείου Α. 59

62 φμβολα χθμικών ςτοιχείων και χθμικών ενώςεων Κάκε χθμικό ςτοιχείο ςυμβολίηεται με ζνα κεφαλαίο γράμμα ι ζνα κεφαλαίο και ζνα μικρό γράμμα. Το ςφμβολο κάκε ςτοιχείου υποδθλϊνει τόςο το ςτοιχείο, όςο και ζνα άτομο του ςτοιχείου αυτοφ. Τα βαςικότερα χθμικά ςτοιχεία, τα οποία κα ςυναντιςουμε φζτοσ, είναι : O Οξυγόνο H Υδρογόνο C Άνκρακασ Ca Αςβζςτιο Na Νάτριο N Άηωτο Mg Μαγνιςιο Mn Μαγγάνιο Cl Χλϊριο S Κείο Si Ρυρίτιο K Κάλιο Fe Σίδθροσ F Φκόριο I Λϊδιο P Φϊςφοροσ Pb Μόλυβδοσ Br Βρόμιο Ag Άργυροσ Hg Υδράργυροσ Zn Ψευδάργυροσ Al Αργίλιο Au Χρυςόσ Cu Χαλκόσ Μοριακόσ τφποσ χθμικισ ζνωςθσ Ο μοριακόσ τφποσ μιασ χθμικισ ζνωςθσ δείχνει : 1. Τθν ποιοτικι ςφςταςθ τθσ ζνωςθσ, δθλαδι από ποια ςτοιχεία αποτελείται θ ζνωςθ. 2. Τον αρικμό των ατόμων κάκε ςτοιχείου ςτο μόριο τθσ χθμικισ ζνωςθσ Παραδείγματα χθμικών ενώςεων : Μοριακός Όνομα φςταςθ τύπος Θ 2 Ο Νερό 2 άτομα Θ, 1 άτομο Ο CO Μονοξείδιο του άνκρακα 1 άτομο C, 1 άτομο Ο CO 2 Διοξείδιο του άνκρακα 2 άτομα Θ, 1 άτομο Ο NH 3 Αμμωνία 1 άτομο N, 3 άτομα Θ HCl Υδροχλϊριο 1 άτομο Θ, 1 άτομο Cl HBr Υδροβρϊμιο 1 άτομο Θ, 1 άτομο Br H 2 O 2 Υπεροξείδιο του υδρογόνου 2 άτομα Θ, 2 άτομα Ο CH 4 Μεκάνιο 1 άτομο C, 4 άτομα H Οι ιοντικζσ ενϊςεισ ςυμβολίηονται με τα αντίςτοιχα ςφμβολα των ιόντων τουσ. Για παράδειγμα Na + Cl -, Ca 2+ O

64 Αςκιςεισ 1. Να ςυμπλθρϊςετε τον παρακάτω πίνακα : φμβολο χθμικοφ ςτοιχείου ι χθμικισ ζνωςθσ Θ Ονομαςία Ο Fe Άνκρακασ Χλϊριο N Κείο Ca P Κ Υδράργυροσ Ψευδάργυροσ Νερό ΝΘ 3 CH 4 2. Το διοξείδιο του άνκρακα ζχει μοριακό τφπο CO 2. Ρόςα άτομα κάκε ςτοιχείου περιζχονται ςε 200 μόρια CO 2 ; 3. Θ αικανόλθ (οινόπνευμα) ζχει μοριακό τφπο C 2 H 6 O. (α) Ρόςα άτομα κάκε ςτοιχείου περιζχονται ςε 300 μόρια οινοπνεφματοσ; (β) Σε πόςα μόρια οινοπνεφματοσ περιζχονται 3600 άτομα υδρογόνου; 63

66 Χθμικι εξίςωςθ Κάκε χθμικι αντίδραςθ περιγράφεται από μια χθμικι εξίςωςθ. Τα δφο μζλθ τθσ χθμικισ εξίςωςθσ (αντιδρϊντα προϊόντα) χωρίηονται με ζνα βζλοσ. Για να είναι ςωςτι μια χθμικι εξίςωςθ κα πρζπει ο αρικμόσ και το είδοσ των ατόμων των αντιδρϊντων να ςυμπίπτουν με τον αρικμό και το είδοσ των ατόμων των προϊόντων, δεδομζνου ότι κατά τθ διάρκεια μιασ χθμικισ αντίδραςθσ τα άτομα κεωροφνται άφκαρτα. Αυτό που μεταβάλλεται ςε μια χθμικι αντίδραςθ είναι τα μόρια και θ φυςικι κατάςταςθ των αντιδρϊντων προϊόντων. Ρροκειμζνου να γράψουμε μια χθμικι εξίςωςθ ακολουκοφμε τα παρακάτω βιματα : 1. Βρίςκουμε ποια είναι τα αντιδρϊντα και ποια τα προϊόντα. 2. Γράφουμε ςτο 1 ο μζλοσ τουσ μοριακοφσ τφπουσ των αντιδρϊντων και ςτο 2 ο τουσ μοριακοφσ τφπουσ των προϊόντων. Τα μόρια των χθμικϊν ςτοιχείων Θ 2, Ο 2, Ν 2, F 2, Cl 2, Br 2, I 2 είναι διατομικά. Πλα τα υπόλοιπα άτομα είναι μονοατομικά. Ρ.χ. C, S, Fe, Mg 3. Για κάκε ςτοιχείο ξεχωριςτά εξιςϊνουμε τα άτομα ςτα αντιδρϊντα και ςτα προϊόντα, πολλαπλαςιάηοντασ με κατάλλθλουσ ςυντελεςτζσ τουσ μοριακοφσ τφπουσ. Οι ςυντελεςτζσ γράφονται πάντα μπροςτά από τουσ μοριακοφσ τφπουσ. Οι μοριακοί τφποι δεν αλλοιϊνονται. Ο ςυντελεςτισ 1 παραλείπεται. 4. Γράφουμε τθν φυςικι κατάςταςθ των ουςιϊν τθσ χθμικισ εξίςωςθσ. Τα ςτερεά ςυμβολίηονται με s, τα υγρά με l και τα αζρια με g. Παράδειγμα : Να γραφεί θ χθμικι εξίςωςθ θ οποία περιγράφει τθν χθμικι αντίδραςθ ςχθματιςμοφ αμμωνίασ. 1. Αντιδρϊντα : Άηωτο, Υδρογόνο Ρροϊόντα : Αμμωνία 65

67 ΦΗΜΕΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 2. Γράφουμε ςτο πρϊτο μζλοσ τουσ μοριακοφσ τφπουσ των αντιδρϊντων και ςτο 2 ο των προϊόντων. 3. Ελζγχουμε τα άτομα του αηϊτου και βάηουμε τον κατάλλθλο ςυντελεςτι Ελζγχουμε τα άτομα του υδρογόνου και βάηουμε τον κατάλλθλο ςυντελεςτι Βάηοντασ ζναν ςυντελεςτι προκειμζνου να εξιςϊςουμε τα άτομα ενόσ ςτοιχείου, είναι πολφ πικανό να επθρεαςτοφν τα άτομα κάποιου άλλου ςτοιχείου. Για αυτό το λόγο ελζγχουμε κάκε φορά τθν χθμικι εξίςωςθ για όλα τα άτομα που ςυμμετζχουν. 4. Γράφουμε τθν φυςικι κατάςταςθ των ουςιϊν τθσ χθμικισ εξίςωςθσ. 66 ΦΟΝΤΛΣΤΘΛΑ ΣΑΜΑΑ Με οδθγό τθν Επιτυχία

68 Αςκιςεισ 1. Να ςυμπλθρϊςετε τουσ ςυντελεςτζσ ςτισ παρακάτω χθμικζσ αντιδράςεισ: i. ii. iii. iv. v. vi. vii. viii. ix. x. xi. 67

70 Ατμοςφαιρικόσ αζρασ Ο ατμοςφαιρικόσ αζρασ είναι ζνα μείγμα αερίων (άηωτο, οξυγόνο, υδρατμοί, διοξείδιο του άνκρακα, αργό κ.α.) το οποίο περιβάλλει τθν Γθ. Θ φπαρξθ του επαλθκεφεται τόςο από πειράματα, όςο και από φαινόμενα τθσ κακθμερινισ ηωισ. Ατμόςφαιρα τθσ Γθσ ονομάηεται το ςτρϊμα των αερίων που περιβάλλει τθν Γθ, ςυγκρατείται λόγω βαρφτθτασ και θ ςφςταςθ τθσ μεταβάλλεται ανάλογα με το φψοσ. Συγκεκριμζνα θ ατμόςφαιρα χωρίηεται ςτα παρακάτω ςτρϊματα: Σροπόςφαιρα (0 15 km) τρατόςφαιρα (15 50 km) Μεςόςφαιρα (50 80 km) Θερμόςφαιρα ( km) Εξώςφαιρα (> 800 km) Οξυγόνο Το οξυγόνο είναι το πιο διαδεδομζνο ςτοιχείο ςτθ Γθ. Στθν ατμόςφαιρα τθσ Γθσ βρίςκεται με τθ μορφι μοριακοφ οξυγόνου (Ο 2 ) και καταλαμβάνει ποςοςτό περίπου 21 % v/v του ατμοςφαιρικοφ αζρα. Επίςθσ οξυγόνο βρίςκεται ςε χθμικζσ ενϊςεισ με άλλα ςτοιχεία ςτον ςτερεό φλοιό τθσ Γθσ κακϊσ και ςτο νερό και τουσ ηωικοφσ και φυτικοφσ οργανιςμοφσ. Παραςκευι οξυγόνου Το οξυγόνο μπορεί να παραχκεί εργαςτθριακά με τουσ εξισ τρόπουσ: Διάςπαςθ νεροφ (Ηλεκτρόλυςθ) Διάςπαςθ υπεροξειδίου του οξυγόνου Τγροποίθςθ του ατμοςφαιρικοφ αζρα : ο αζρασ υγροποιείται με ψφξθ και ςυμπίεςθ ενϊ το οξυγόνο διαχωρίηεται με απόςταξθ. 69

71 ΦΗΜΕΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ Ιδιότθτεσ του οξυγόνου Το οξυγόνο είναι αζριο, άχρωμο και άοςμο, ενϊ διαλφεται ελάχιςτα ςτο νερό. Επίςθσ αντιδρά με πολλά χθμικά ςτοιχεία παράγοντασ χθμικζσ ενϊςεισ που ονομάηονται οξείδια. Οι αντιδράςεισ αυτζσ ονομάηονται οξειδώςεισ. Για παράδειγμα : Καφςθ Οι καφςεισ είναι μια ειδικι κατθγορία αντιδράςεων οξείδωςθσ. Συγκεκριμζνα, είναι οξειδϊςεισ κατά τισ οποίεσ εμφανίηεται φλόγα και εκλφεται κερμότθτα (δθλαδι είναι εξϊκερμεσ). Για παράδειγμα παρουςιάηονται οι αντιδράςεισ καφςθσ του μαγνθςίου και του υδρογόνου: Καφςιμα ονομάηονται μείγματα ουςιϊν τα οποία καίγονται για τθν παραγωγι ενζργειασ (κάρβουνο, πετρζλαιο, φυςικό αζριο κ.α. Από τισ καφςεισ αυτζσ παράγεται ςυνικωσ διοξείδιο του άνκρακα. Για παράδειγμα: Βιολογικι ςθμαςία του οξυγόνου Το οξυγόνο είναι πολφτιμο για τθν φπαρξθ και διατιρθςθ τθσ ηωισ. Οι ηωντανοί οργανιςμοί αναπνζουν, προςλαμβάνοντασ οξυγόνο για τθν λειτουργία τθσ κυτταρικισ αναπνοισ. Το οξυγόνο μεταφζρεται ςτα κφτταρα, όπου οξειδϊνει τισ ουςίεσ των τροφϊν. Θ ενζργεια που απελευκερϊνεται από τισ οξειδϊςεισ αυτζσ χρθςιμοποιείται από τουσ οργανιςμοφσ για τθν ανάπτυξθ του και τισ δραςτθριότθτεσ τουσ. 70 ΦΟΝΤΛΣΤΘΛΑ ΣΑΜΑΑ Με οδθγό τθν Επιτυχία

72 Διοξείδιο του άνκρακα Το μόριο του διοξειδίου του άνκρακα (CO 2 ) αποτελείται από ζνα άτομο άνκρακα και δφο άτομα οξυγόνου. Είναι αζριο, άχρωμο, άοςμο, άγευςτο και διαλφεται ελάχιςτα ςτο νερό. Στθ φφςθ υπάρχει ελεφκερο ςε ποςοςτό 0,03 % v/v και προζρχεται από τισ καφςεισ όλων των ουςιϊν που περιζχουν άνκρακα. Παραςκευι και ανίχνευςθ του διοξειδίου του άνκρακα Το CO 2 παράγεται ςτο εργαςτιριο με τθν επίδραςθ οξζοσ ςε μικρά κομμάτια μαρμάρου ι ςε ςόδα, ςφμφωνα με τθν αντίδραςθ : Το CO 2 ανιχνεφεται από τθν χαρακτθριςτικι του ιδιότθτα να κολϊνει το αςβεςτόνερο. Χριςεισ του διοξειδίου του άνκρακα Το διοξείδιο του άνκρακα χρθςιμοποιείται ςτουσ πυροςβεςτιρεσ, επειδι δεν καίγεται και θ πυκνότθτα του είναι μεγαλφτερθ από τθν πυκνότθτα του αζρα με ςυνζπεια να καλφπτει τθ φωτιά και να τθ ςβινει. Επίςθσ χρθςιμοποιείται ςτα αεριοφχα ποτά και ςτα αναψυκτικά. Βιολογικόσ ρόλοσ του διοξειδίου του άνκρακα Το διοξείδιο του άνκρακα ςυμμετζχει ςτισ δφο ςθμαντικότερεσ χθμικζσ αντιδράςεισ τθσ φφςθσ, οι οποίεσ είναι απαραίτθτεσ για τθν φπαρξθ και τθν διατιρθςθ τθσ ηωισ. Συγκεκριμζνα : Το διοξείδιο του άνκρακα παράγεται κατά τθν κυτταρικι αναπνοι, θ οποία είναι μια διαδικαςία κατά τθν οποία οι οργανιςμοί διαςποφν τισ χθμικζσ ουςίεσ των τροφϊν και εξαςφαλίηουν ενζργεια και κρεπτικά ςυςτατικά. Επίςθσ, όπωσ ζχουμε ιδθ δει, το διοξείδιο του άνκρακα ςυμμετζχει ςτθν διαδικαςία τθσ φωτοςφνκεςθσ θ οποία πραγματοποιείται ςτα φυτά. 71

Δείτε περισσότερα