ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΚΕΙΜΗΛΙΩΝ ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 2

Transcript

1 ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι

2 ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΚΕΙΜΗΛΙΩΝ ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 2

3 ΕΙΔΗ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ Α. Ο Απτός Πολιτισμός: κτίρια, μνημεία, τοπία, βιβλία, έργα τέχνης και κειμήλια Β. Ο Άυλος Πολιτισμός: λαογραφία, παραδόσεις, γλώσσα, γνώση Γ. Η «Φυσική» Κληρονομιά: σημαντικά πολιτιστικά τοπία και βιοποικιλότητα ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 3

4 ΔΕΙΚΤΕΣ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ Α. Τα τεκμήρια: ή ντοκουμέντα ή πειστήρια, τεκμήριον < τεκμαίρομαι < τέκμαρ (σημείο, σύμπτωμα, ισχυρή απόδειξη) Πρόκειται για: 1. φυσικά αντικείμενα 2. γεγονότα ή/και 3. αρχεία (έντυπα και ψηφιακά) με ή χωρίς το υλικό μέσο στο οποίο έχουν αποθηκευτεί, που περιλαμβάνουν ιστορικά δεδομένα (κείμενο, εικόνες, ήχους) με αντικειμενική αξία, στα οποία μπορεί κανείς να βασιστεί για την εξαγωγή συμπερασμάτων. Β. Τα κειμήλια: ουσιαστικοποιημένο ουδέτερο του επιθέτου κειμήλιος< κεῖμαι +ήλιος Πρόκειται για τεκμήρια, συνήθως πατρογονικά αντικείμενα, που επιλέγουμε να διατηρούμε ως πολύτιμα, με υποκειμενική αξία. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 4

5 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΚΕΙΜΗΛΙΩΝ ΑΠΤΟΥ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ Έντυπο υλικό: εκδόσεις, βιβλία, αφίσες, χάρτες, καρτποστάλ Εικαστικό υλικό: i. Γλυπτική: αγάλματα ii. Ζωγραφική: βυζαντινές & μεταβυζαντινές εικόνες, πίνακες ζωγραφικής iii. Φωτογραφία iv. Χαρακτική: επιγραφές, τέμπλα Δόμηση και Αρχιτεκτονική: κτίρια, ναοί, βιβλιοθήκες, οικίες Αντικείμενα ιστορικής σημασίας: σκευοφυλάκια, άμφια, σκεύη ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 5

6 ΣΚΟΠΟΙ ΤΗΣ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ H σταθεροποίηση της παρούσας κατάστασης ενός αντικειμένου. H αύξηση του χρήσιμου χρόνου ζωής του. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 6

7 Ι. ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΗ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ Οι διαγνωστικές μέθοδοι που εφαρμόζονται στοχεύουν στη συγκέντρωση και καταγραφή πληροφοριών που αφορούν τα ιστορικά στοιχεία του αντικειμένου και τα φυσικοχημικά και τεχνολογικά χαρακτηριστικά του. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 7

8 Ι. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΕΣ η φωτογράφηση με εφαπτομενικά προσπίπτουσα ορατή ακτινοβολία η ακτινογραφία η υπεριώδης φωτογραφία φθορισμού η υπέρυθρη ανακλαστογραφία η αποτύπωση των επιφανειακών ιδιαιτεροτήτων με σκιτσογραφία η οπτική μικροσκοπία η φασματομετρία η χημική ανάλυση και καταγραφή των επιμέρους συστατικών και υλικών ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 8

9 ΙΙ. ΠΑΡΕΜΒΑΤΙΚΗ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ Kριτήρια για τον καθορισμό της βέλτιστης τεχνικής επεμβατικής αποκατάστασης ενός αντικειμένου: Ο σεβασμός στο πρωτότυπο Η αντιστρεψιμότητα προτεινόμενων επεμβάσεων Η συμβατότητα προτεινόμενων και υφιστάμενων υλικών H ασφάλεια των επεμβατικών μεθοδολογιών για το κειμήλιο και τον άνθρωπο Η διαχρονικότητα νέων επεμβάσεων Το οικονομικό κόστος επέμβασης και συντήρησης Ο χρόνος αποπεράτωσης Το κοινωνικό και ψυχολογικό κόστος Σαφής γνώση των υλικών και της μορφολογίας του κειμηλίου. Αποτύπωση της παθολογίας και περιγραφή του τύπου και της έκτασης των βλαβών. Προσδιορισμός και τεκμηρίωση των αιτιών πρόκλησης της υφιστάμενης παθολογίας Εκτίμηση της υφιστάμενης αντοχής του κειμηλίου με επιτόπου (in situ) και εργαστηριακές (in vitro) δοκιμές Σαφής γνώση των διαφόρων τεχνικών επισκευής ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 9

10 ΙΙ. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΕΣ Απολύμανση απεντόμωση Καθαρισμός Χημική σταθεροποίηση Στερέωση Συμπλήρωση Λειτουργική αποκατάσταση Μεταφορά της πληροφορίας σε άλλο υπόστρωμα ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 10

11 ΙΙΙ. ΠΡΟΛΗΠΤΙΚΗ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ Το πρώτιστο καθήκον ενός αρχειακού ιδρύματος είναι η μέγιστη δυνατή επιμήκυνση του χρόνου ζωής των συλλογών του. Ο αποτελεσματικότερος και οικονομικότερος τρόπος επίτευξης του παραπάνω στόχου είναι η παρεμπόδιση της υποβάθμισης του υλικού στο μεγαλύτερο δυνατό βαθμό. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 11

12 Χημικά στοιχεία Χημικές ενώσεις ΥΛΙΚΑ ΚΕΙΜΗΛΙΩΝ ΑΠΤΟΥ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ Για τη γραφή και την ονομασία των χημικών ενώσεων θα πρέπει να γνωρίζουμε τους συμβολισμούς, τις ονομασίες και τα φορτία των ιόντων. μαϊτνέριο ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 12

13 ΠΛΑΝΗΤΙΚΟ ΑΤΟΜΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 13

14 ΓΕΝΙΚΑ Σύμφωνα με τον Bohr το άτομο αποτελείται από τον πυρήνα (θετικά πρωτόνια και ουδέτερα νετρόνια) και γύρω από τον πυρήνα σε καθορισμένες κυκλικές τροχιές περιστρέφονται τα ηλεκτρόνια. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ

15 Τα ηλεκτρόνια κατανέμονται σε στιβάδες. Ο μέγιστος αριθμός ηλεκτρονίων που μπορεί να πάρει καθεμία από τις τέσσερις πρώτες στιβάδες είναι 2n 2, όπου n ο κύριος κβαντικός αριθμός. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 15

16 Τα όρια στα οποία επεκτείνεται το ηλεκτρονικό νέφος των ατόμων είναι ασαφή και καθορίζονται από τις ελκτικές δυνάμεις που ασκεί το δραστικό φορτίο του πυρήνα στα πλέον απομακρυσμένα ηλεκτρόνια. Εάν θεωρήσουμε το άτομο ως μια σφαίρα, τότε μέτρο του σχετικού μεγέθους των ατόμων αποτελεί η ατομική ακτίνα, δηλαδή η απόσταση από τον πυρήνα στην οποία βρίσκεται πλέον του 95% του ηλεκτρονικού νέφους (ακτίνα ελευθέρου ατόμου). Aνάλογα με το είδος του δεσμού ή το σύστημα κρυστάλλωσης μίας ένωσης στην οποία συμμετέχει και με τις συνθήκες μέτρησης (πυκνότητα, θερμοκρασία), η ακτίνα ενός ατόμου μεταβάλλεται. Ανάλογα με το είδος του δεσμού που συνδέει τα άτομα διακρίνουμε διαφόρων ειδών ακτίνες: ομοιοπολική, μεταλλική, Van Der Waals. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 16

17 Ομοιοπολική ακτίνα: είναι το μισό της απόστασης που μπορούν να πλησιάσουν οι πυρήνες δυο ομοίων ατόμων που συνδέονται ομοιοπολικά με απλό δεσμό. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 17

18 Ακτίνα Van Der Waals: είναι το μισό της απόστασης που μπορούν να πλησιάσουν ο ι πυρήνες δυο ομοίων ατόμων που συνδέονται με δυνάμεις Van Der Waals. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 18

19 Μεταλλική ακτίνα: είναι το μισό της απόστασης που μπορούν να πλησιάσουν οι πυρήνες δυο ομοίων ατόμων μετάλλων στοιχείων στο μεταλλικό πλέγμα. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 19

20 ΜΕΓΕΘΟΣ ΑΤΟΜΟΥ Το μέγεθος των ατόμων είναι περιοδική συνάρτηση του ατομικού τους αριθμού Ζ (βλ. ατομική ακτίνα) και επηρεάζεται από τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ πυρήνα και ηλεκτρονίων και μεταξύ των ηλεκτρονίων. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 20

21 ΜΕΓΕΘΟΣ ΙΟΝΤΟΣ Το μέγεθος των ιόντων μεταβάλλεται περιοδικά με τον ίδιο τρόπο και για τους ίδιους λόγους που μεταβάλλεται το μέγεθος των ατόμων των στοιχείων από τα οποία προέρχονται τα άτομα. Το μέγεθος ενός ατόμου καθορίζει τη δύναμη με την οποία τα ηλεκτρόνια της εξωτερικής στιβάδας συγκρατούνται από τον πυρήνα, αφού μεταξύ του θετικά φορτισμένου πυρήνα και των αρνητικά φορτισμένων ηλεκτρονίων ασκούνται δυνάμεις ηλεκτροστατικής φύσης (Coulomb). Συνεπώς, όσο πιο μικρό είναι ένα άτομο, τόσο πιο δύσκολα χάνει ηλεκτρόνια ή τόσο πιο εύκολα παίρνει ηλεκτρόνια (μεγάλη έλξη από τον πυρήνα). Αντίθετα, όσο πιο μεγάλο είναι ένα άτομο, τόσο πιο εύκολα χάνει ηλεκτρόνια ή τόσο πιο δύσκολα παίρνει ηλεκτρόνια (μικρή έλξη από τον πυρήνα). ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 21

22 Απόσπαση ηλεκτρονίων από ουδέτερο άτομο οδηγεί σε σχηματισμό θετικών ιόντων (κατιόντων) με μέγεθος μικρότερο από το μέγεθος το ατόμου από το οποίο προέρχονται. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 22

23 Προσθήκη ηλεκτρονίων σε ουδέτερο άτομο οδηγεί σε σχηματισμό αρνητικών ιόντων (ανιόντων) με μέγεθος μεγαλύτερο από το μέγεθος του ατόμου από το οποίο προέρχονται. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 23

24 Μεταξύ ισοηλεκτρονικών ή ισοηλεκτρονιακών ιόντων (ιόντων με ίσο αριθμό ηλεκτρονίων) μεγαλύτερο μέγεθος έχει το ιόν του στοιχείου με τον μικρότερο ατομικό αριθμό. Σε αυτήν την περίπτωση οι ελκτικές δυνάμεις είναι περισσότερο ασθενείς, αφού μικρότερος αριθμός πρωτονίων (μικρότερο δραστικό πυρηνικό φορτίο) έλκει τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 24

25 ΣΧΕΣΗ ΜΕΤΑΞΥ ΑΤΟΜΙΚΩΝ ΑΚΤΙΝΩΝ α. ατόμου-κατιόντος και β. ατόμου-ανιόντος ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 25

26 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΙΟΝΙΣΜΟΥ Ως ενέργεια ιονισμού ή ενέργεια πρώτου ιονισμού ορίζεται η ελάχιστη ενέργεια που απαιτείται για να απομακρυνθεί ένα ηλεκτρόνιο από απομονωμένο άτομο στην αέρια φάση και να προκύψει ιόν στην αέρια φάση. Η απόσπαση του ηλεκτρονίου από το άτομο απαιτεί την απορρόφηση ενέργειας (ΔΗ > Ο). ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 26

27 ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΣΥΓΓΕΝΕΙΑ Ως ηλεκτρονική συγγένεια ορίζεται η ενέργεια η οποία εκλύεται ή απορροφάται όταν ένα απομονωμένο άτομο στην αέρια φάση προσλάβει ένα επί πλέον ηλεκτρόνιο και σχηματίσει αρνητικό ιόν στην αέρια φάση. Η έκλυση ή απορρόφηση ενέργειας για τον σχηματισμό του ιόντος καθορίζεται από το εάν οι ελκτικές δυνάμεις μεταξύ του πυρήνα του ατόμου και του προσλαμβανομένου ηλεκτρονίου υπερισχύουν των απωστικών δυνάμεων μεταξύ των ηλεκτρονίων του ατόμου και του προσλαμβανόμενου ηλεκτρονίου, αντίστοιχα. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 28

28 ΗΛΕΚΤΡΑΡΝΗΤΙΚΟΤΗΤΑ Ηλεκτραρνητικότητα είναι η τάση των ατόμων στα μόρια να έλκουν το ηλεκτρονικό νέφος. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 29

29 ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 30

30 ΓΕΝΙΚΑ Στο σύγχρονο περιοδικό πίνακα τα στοιχεία κατατάσσονται με βάση τον ατομικό τους αριθμό. Επτά περίοδοι (όσες και οι στοιβάδες K, L, M, N, O, P, Q) Οι οριζόντιες σειρές του πίνακα ονομάζονται περίοδοι και κατά μήκος αυτών υπάρχει βαθμιαία μεταβολή των ιδιοτήτων των στοιχείων. Δεκαοκτώ ομάδες (σε πλήρη ανάπτυξη) Oι κάθετες στήλες ονομάζονται οικογένεια ή ομάδα και αποτελούνται από στοιχεία με ανάλογες ηλεκτρονικές διαμορφώσεις των ηλεκτρονίων σθένους, άρα και ανάλογες χημικές ιδιότητες. Νόμος της περιοδικότητας του Moseley: Οι φυσικές και χημικές ιδιότητες των στοιχείων είναι περιοδικές συναρτήσεις του ατομικού αριθμού (Ζ) των στοιχείων. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 31

31 Η χημική συμπεριφορά των στοιχείων καθορίζεται από: 1. την ηλεκτρονιακή δομή των ατόμων τους (ηλεκτρόνια της εξωτερικής στιβάδας) και 2. την ατομική ακτίνα. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 32

32 Με την αύξηση του ατομικού αριθμού Ζ το μέγεθος των ατόμων κατά μήκος μιας περιόδου του περιοδικού πίνακα από τα αριστερά προς τα δεξιά ελαττώνεται, ενώ αντίθετα κατά μήκος μιας ομάδας από πάνω προς τα κάτω αυξάνεται. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 33

33 ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 34

34 Με βάση το είδος των ηλεκτρονίων σθένους ο περιοδικός πίνακας διαιρείται στους τομείς s, p, d, f. * Η εξαίρεση του He Τομέας s: Τομέας p: ns x ns 2 np x Τομέας d: (n-1)d x ns 2 Τομέας f: (n-2)f x (n-1)d 1 ns 2 ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 35

35 Ίδια περίοδος ίδιο n 1 η περίοδος δύο στοιχεία (1s 1 και 1s 2 ) 1 ο στοιχείο κάθε περιόδου δομή: [ευγενές αέριο] ns 1 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 36

36 Ο ΤΟΜΕΑΣ S (δομές ns 1-2 ) Περιλαμβάνει τις ομάδες 1 (αλκαλίων) και 2 (αλκαλικών γαιών). Χαρακτηρίζεται από την εύκολη αποβολή των ηλεκτρονίων σθένους (αριθμοί οξειδώσεως +1 και +2 αντίστοιχα). Το στοιχείο Η τοποθετείται στην ομάδα 1 λόγω ηλεκτρονικής διαμόρφωσης αλλά οι ιδιότητές του είναι διαφορετικές από τις ιδιότητες των στοιχείων των αλκαλίων. Αντίθετα, το He παρά το γεγονός ότι από πλευράς ηλεκτρονικής διαμόρφωσης ανήκει στην ομάδα 2, λόγω ιδιοτήτων τοποθετείται στην ομάδα 18 των ευγενών αερίων. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 37

37 Ο ΤΟΜΕΑΣ P (δομές ns 2, np 1-6 ) Περιλαμβάνει τις ομάδες 13 (Βορίου), 14 (Άνθρακα), 15 (Αζώτου), 16 (Οξυγόνου), 17 (Αλογόνων) και 18 (Ευγενών αερίων). Έχουν την τάση να αντιδράσουν με αποβολή ηλεκτρονίων (αριθμοί οξειδώσεως +3 έως +7 αντίστοιχα), εκτός των ευγενών αερίων, τα οποία λόγω σταθερής ηλεκτρονικής διαμόρφωσης (ns 2, np 6 ) είναι σε μεγάλο βαθμό αδρανή. Τα στοιχεία των ομάδων 15, 16, και 17 δρουν επί πλέον και ως δέκτες ηλεκτρονίων (αριθμοί οξειδώσεως 3, -2, και -1 αντίστοιχα). ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 38

38 Ο ΤΟΜΕΑΣ D (δομές (n-1i)d 1-10, ns 1-2 ) Περιλαμβάνει τα στοιχεία μεταπτώσεως (ομάδες 3-12), τα οποία κατά τις αντιδράσεις αποβάλλουν ηλεκτρόνια και εμφανίζουν θετικούς αριθμούς οξειδώσεως. Στα στοιχεία μεταπτώσεως υπάρχουν ομοιότητες στις ιδιότητες γειτονικών στοιχείων της ίδιας περιόδου, λόγω κοινής ηλεκτρονικής διαμόρφωσης της ηλεκτρονικής στιβάδας. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 39

39 ΠΕΡΙΟΔΙΚΗ ΤΑΣΗ ΤΩΝ ΙΔΙΟΤΗΤΩΝ ΤΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Ι Ατομική ακτίνα: το μισό της απόστασης δύο γειτονικών πυρήνων του στοιχείου, όταν αυτό βρίσκεται σε στοιχειακή κατάσταση. Εξαρτάται από: 1. τον κύριο κβαντικό αριθμό n 2. το δραστικό πυρηνικό φορτίο Z* ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 40

40 ΠΕΡΙΟΔΙΚΗ ΤΑΣΗ ΤΩΝ ΙΔΙΟΤΗΤΩΝ ΤΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΙΙ Ενέργεια ιονισμού: f, ατομική ακτίνα, πυρηνικό φορτίο, ηλεκτρονιακή διάταξη. (Αύξηση πυρηνικού φορτίου χωρίς αύξηση της προστασίας) Σχέση μεταξύ πρώτης και δεύτερης ενέργειας ιοντισμού ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 41

41 ΠΕΡΙΟΔΙΚΗ ΤΑΣΗ ΤΩΝ ΙΔΙΟΤΗΤΩΝ ΤΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΙV Ηλεκτρονιοσυγγένεια: έκλυση ενέργειας κατά την πρόσληψη ενός e από μεμονωμένο άτομο, προς σχηματισμό αρνητικού ιόντος σε αέρια φάση και θεμελιώδη κατάσταση. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 42

42 ΠΕΡΙΟΔΙΚΗ ΤΑΣΗ ΤΩΝ ΙΔΙΟΤΗΤΩΝ Ηλεκτραρνητικότητα ΤΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ V Διαφορά ηλεκτραρνητικότητας > 1,9 ιοντικός δεσμός Διαφορά ηλεκτραρνητικότητας < 0,5 ομοιοπολικός μη πολωμένος δεσμός 0,5<Διαφορά ηλεκτραρνητικότητας < 1,9 ομοιοπολικός πολωμένος δεσμός ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 43

43 ΠΕΡΙΟΔΙΚΗ ΤΑΣΗ ΤΩΝ ΙΔΙΟΤΗΤΩΝ Ηλεκτροθετικότητα ΤΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΙΙΙ ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 44

44 ΜΕΤΑΛΛΑ, ΑΜΕΤΑΛΛΑ, ΜΕΤΑΛΛΟΕΙΔΗ Μέταλλα Μεγάλη ατομική ακτίνα Μεγάλη ηλεκτροθετικότητα Μικρή ενέργεια πρώτου ιοντισμού Αναγωγική ικανότητα Αμέταλλα Μικρή ατομική ακτίνα Μεγάλη ηλεκτραρνητικότητα Μεγάλη ενέργεια πρώτου ιοντισμού Οξειδωτική ικανότητα Μεταλλοειδή Eνδιάμεσες ιδιότητες ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 45

45 ΧΗΜΙΚΟΣ ΔΕΣΜΟΣ ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 46

46 Δημιουργείται όταν οι δομικές μονάδες της ύλης (άτομα, μόρια ή ιόντα) πλησιάσουν αρκετά, ώστε οι ελκτικές δυνάμεις που αναπτύσσονται μεταξύ τους να υπερβούν τις απωστικές δυνάμεις που αναπτύσσονται. Οι διασυνδέσεις αυτές των ατόμων γίνονται μέσω των ηλεκτρονίων σθένους, δηλαδή των ηλεκτρονίων της εξωτερικής στιβάδας. Η δημιουργία χημικού δεσμού οδηγεί το σύστημα σε χαμηλότερη ενέργεια, δηλαδή το κάνει σταθερότερο. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 47

47 ΚΑΝΟΝΑΣ ΤΩΝ ΟΚΤΩ Για τη χημική συμπεριφορά του ατόμου ευθύνονται η ηλεκτρονιακή δομή και τα ηλεκτρόνια σθένους. Στοιχεία που έχουν συμπληρωμένη την εξωτερική στιβάδα του ατόμου τους με οκτώ ηλεκτρόνια (εκτός από τη στιβάδα Κ που συμπληρώνεται με δύο), δεν έχουν την τάση να σχηματίζουν χημικές ενώσεις. Άτομα άλλων στοιχείων που δεν έχουν στην εξωτερική τους στιβάδα οκτάδα ηλεκτρονίων (ή δυάδα αν πρόκειται για τη στιβάδα Κ), τείνουν να αποκτήσουν αυτή τη δομή. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 48

48 ΗΛΕΚΤΡΟΘΕΤΙΚΟ ΣΤΟΙΧΕΙΟ Ένα στοιχείο έχει ένα μόνο ηλεκτρόνιο στην εξωτερική του στιβάδα, το οποίο επιδιώκει να αποβάλλει, ώστε να αποκτήσει δομή ευγενούς αερίου. Κατ' αυτό τον τρόπο φορτίζεται θετικά. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 49

49 ΗΛΕΚΤΡΑΡΝΗΤΙΚΟ ΣΤΟΙΧΕΙΟ Ένα στοιχείο του περιοδικού πίνακα έχει στην εξωτερική στιβάδα επτά ηλεκτρόνια και τείνει να προσλάβει ένα ηλεκτρόνιο, ώστε να αποκτήσει δομή ευγενούς αερίου, οπότε και φορτίζεται αρνητικά. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 50

50 Ο ιοντικός ή ετεροπολικός δεσμός δημιουργείται με αποβολή και πρόσληψη ηλεκτρονίων. Αναπτύσσεται μεταξύ ετεροατόμων, συνήθως μεταξύ ενός μετάλλου (στοιχείου με την τάση να αποβάλλει ηλεκτρόνια) και ενός αμετάλλου (στοιχείου με την τάση να προσλαμβάνει ηλεκτρόνια). Τα ιόντα που σχηματίζονται έλκονται μεταξύ τους με ηλεκτροστατικές δυνάμεις Coulomb και διατάσσονται στο χώρο σε κανονικά γεωμετρικά σχήματα, τους ιοντικούς κρυστάλλους. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 51

51 Ο ομοιοπολικός δεσμός δημιουργείται με αμοιβαία συνεισφορά ηλεκτρονίων. Όταν η χημική ένωση δεν περιλαμβάνει μεταλλικό στοιχείο, το απαιτούμενο ποσό ενέργειας για την εξαγωγή ηλεκτρονίων είναι πολύ μεγάλο, και επομένως ο σχηματισμός ιοντικής ένωσης είναι μάλλον αδύνατος. Στην περίπτωση αυτή δύο γειτονικά άτομα διατηρούν τα ηλεκτρόνιά τους και κατέχουν από κοινού ένα ζευγάρι ηλεκτρονίων, το οποίο περιβάλλει και τα δύο άτομα. Είναι δυνατόν επίσης τα άτομα να μοιράζονται περισσότερα από δύο ηλεκτρόνια. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 52

52 Ημιπολικός δεσμός: το κοινό ζεύγος ηλεκτρονίων προσφέρεται από το ένα μόνο άτομο. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 53

53 ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 54

54 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΟΜΟΙΟΠΟΛΙΚΩΝ Η ΜΟΡΙΑΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ 1. Είναι κατά πλειονότητα οι ενώσεις μεταξύ αμετάλλων, π.χ. οξέα, οξείδια αμετάλλων κλπ. 2. Είναι διακριτά συμπλέγματα ατόμων (μόρια) και όχι εκτενή συσσωματώματα (κρύσταλλοι). 3. Οι ελκτικές δυνάμεις μεταξύ των μορίων είναι ασθενείς σε σχέση με αυτές μεταξύ των ιόντων στο κρυσταλλικό πλέγμα. Γι' αυτό οι μοριακές ενώσεις συνήθως σχηματίζουν μαλακά στερεά με χαμηλά σημεία τήξεως, ή υγρά με χαμηλά σημεία βρασμού, ή αέρια σώματα. 4. Σε καθαρή κατάσταση είναι κακοί αγωγοί του ηλεκτρισμού, ενώ ορισμένα υδατικά διαλύματα άγουν το ηλεκτρικό ρεύμα. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 55

55 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΙΟΝΤΙΚΩΝ Η ΕΤΕΡΟΠΟΛΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ 1. Ιοντικές ενώσεις είναι κατά πλειονότητα τα οξείδια των μετάλλων, τα υδροξείδια των μετάλλων και τα άλατα. 2. Στις ιοντικές ή ετεροπολικές ενώσεις δεν υπάρχουν μόρια. Σχηματίζεται κρύσταλλος, του οποίου οι δομικές μονάδες είναι τα ιόντα (ιοντικός κρύσταλλος). 3. Οι ιοντικές ενώσεις έχουν υψηλά σημεία τήξεως λόγω των ισχυρών δυνάμεων Coulomb που συγκρατούν τα ιόντα τους στον κρύσταλλο. 4. Οι ιοντικοί κρύσταλλοι είναι σκληροί και εύθραυστοι και όχι ελατοί και όλκιμοι. 5. Σε αντίθεση με τους κρυστάλλους των μετάλλων (μεταλλικά κρυσταλλικά πλέγματα), οι ιοντικές ενώσεις σε στερεά κατάσταση είναι κακοί αγωγοί του ηλεκτρισμού. Όμως, τα τήγματα και τα υδατικά τους διαλύματα άγουν το ηλεκτρικό ρεύμα. 6. Πολλές ιοντικές ενώσεις είναι ευδιάλυτες στο νερό. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 56

56 ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 57

57 ΧΗΜΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ Οι χημικοί τύποι αποτελούν τα σύμβολα των χημικών ενώσεων. Διακρίνονται σε είδη, ανάλογα με τις πληροφορίες που δίνουν για τις ενώσεις τις οποίες συμβολίζουν.

58 ΕΜΠΕΙΡΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ Ο εμπειρικός τύπος μας πληροφορεί για το είδος και την αναλογία των ατόμων των στοιχείων στην ένωση. π.χ. (C 1 H 2 ) ν Στον ίδιο εμπειρικό τύπο μπορεί να αντιστοιχούν πολλές ενώσεις με διαφορετικές τιμές του αριθμού (ν) γιατί ο εμπειρικός τύπος δεν μας δίνει τον ακριβή αριθμό των ατόμων στο μόριο. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 59

59 ΣΥΝΤΑΚΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ Ο συντακτικός τύπος μας πληροφορεί (ό,τι και ο μοριακός και επιπλέον) τον τρόπο σύνδεσης των ατόμων στο μόριο. π.χ. ο συντακτικός τύπος του υπεροξειδίου του υδρογόνου H 2 O 2 είναι H O O H του διοξειδίου του άνθρακα CΟ 2 O C O H του μεθανίου είναι H C H H O συντακτικός τύπος είναι σημαντικός γιατί πολύ συχνά στον ίδιο μοριακό τύπο αντιστοιχούν πολλές διαφορετικές ενώσεις γιατί διαφέρουν στον συντακτικό τύπο. π.χ. με μοριακό τύπο C 2 H 6 O υπάρχουν η αιθανόλη και ο διμεθυλαιθέρας, που έχουν αντίστοιχους συντακτικούς τύπους H H H C C H H O H H H C O H H C H H ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 60

60 ΣΤΕΡΕΟΧΗΜΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ O στερεοχημικός τύπος μας περιγράφει την πραγματική γεωμετρική διάταξη των ατόμων στο χώρο. π.χ. ο στερεοχημικός τύπος του νερού είναι H και μας πληροφορεί ότι το μόριο του νερού δεν είναι ευθύγραμμο αλλά γωνιακό. O H ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 61

61 ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑΚΟΙ ΤΥΠΟΙ Πρόκειται για παραστάσεις που δείχνουν την κατανομή των ηλεκτρονίων σθένους στο μόριο, καθώς και το σχηματισμό των ομοιοπολικών δεσμών. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 62

62 ΜΟΡΙΑΚΟΙ ΤΥΠΟΙ Οι μοριακοί τύποι, που χρησιμοποιούνται συνήθως στην ανόργανη χημεία, μας δείχνουν: 1. από ποια στοιχεία αποτελείται η ένωση 2. τον ακριβή αριθμό των ατόμων στο μόριο της ένωσης. Για τη γραφή και την ονομασία των μοριακών τύπων είναι απαραίτητη η γνώση των κυριότερων ιόντων και η εκμάθηση των συνηθέστερων αριθμών οξείδωσης των στοιχείων στις ενώσεις τους. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 63

63 ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΤΩΝ ΚΥΡΙΟΤΕΡΩΝ ΜΟΝΟΑΤΟΜΙΚΩΝ ΙΟΝΤΩΝ Cl - χλωριούχο ή χλωρίδιο Br - βρωμιούχο ή βρωμίδιο I - ιωδιούχο ή ιωδίδιο F - φθοριούχο ή φθορίδιο Η - υδρογονούχο ή υδρίδιο O 2- οξυγονούχο ή οξείδιο S 2- θειούχο ή σουλφίδιο Ν 3- αζωτούχο ή νιτρίδιο P 3- φωσφορούχο ή φωσφίδιο ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 64

64 ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΤΩΝ ΚΥΡΙΟΤΕΡΩΝ ΠΟΛΥΑΤΟΜΙΚΩΝ ΙΟΝΤΩΝ NO - 3 νιτρικό CN - κυάνιο (κυανίδιο) HCO - 3 όξινο ανθρακικό CO 2-3 ανθρακικό - ClO 4 υπερχλωρικό HPO 2-4 όξινο φωσφορικό SO 2-4 θειικό ClO - 3 χλωρικό Η 2 PO - 4 δισόξινο φωσφορικό ΡΟ 3-4 φωσφορικό ClO - 2 χλωριώδες - ΜnO 4 υπερμαγγανικό OH - υδροξείδιο ClO - υποχλωριώδες Cr 2 O 2-7 διχρωμικό ΝΗ + 4 αμμώνιο HSO - 4 όξινο θειικό CrO 2-4 χρωμικό ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 65

65 ΑΡΙΘΜΟΣ ΟΞΕΙΔΩΣΗΣ Σε μια ιοντική ένωση είναι το πραγματικό φορτίο του ιόντος. Π.χ. για το 11 Na: K(2),L(8),M(1) ο Α.Ο. είναι +1, για το 12 Mg: K(2),L(8),M(2) ο Α.Ο. είναι +2, για το 17 Cl: K(2),L(8),M(7) ο Α.Ο. είναι -1. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 66

66 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ Στο χλωριούχο νάτριο, ο α.ο. του Νa είναι +1 ενώ του Cl είναι 1 όσο και τα φορτία των αντίστοιχων ιόντων στη ένωση σύμφωνα με τον ηλεκτρονικό τύπο +1-1 Na, Cl Το χλωριούχο ασβέστιο έχει ηλεκτρονικό τύπο. Έτσι το Ca έχει α.ο. +2 ενώ το Cl έχει Ca, 2 Cl Χαρακτηριστική περίπτωση είναι τα υδρίδια των μετάλλων, όπου το Η έχει α.ο. 1, όπως προκύπτει από τον ηλεκτρονικό τύπο του υδρίδιου του νατρίου +1-1 Na, H ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 67

67 Αριθμός οξείδωσης ενός ατόμου σε μια ομοιοπολική ένωση είναι το φαινομενικό φορτίο που αποκτά το άτομο, αν τα κοινά ζεύγη ηλεκτρονίων αποδοθούν στο πιο ηλεκτραρνητικό άτομο, Π.χ. Στην ένωση HCl Η Cl H δ+ Cl δ- O A.O του H είναι +1, ενώ ο Α.Ο. του Cl είναι -1 Στην ένωση CO 2 O C O δ- O=C δ+ =O δ- Ο Α.Ο του Ο είναι -2, ενώ ο Α.Ο του C είναι +4

68 Παραδείγματα Το νερό είναι ομοιοπολική ένωση με ηλεκτρονικό τύπο H O H. Αν τα κοινά ζεύγη αποδοθούν στο ηλεκτραρνητικότερο άτομο το οξυγόνο, τότε προκύπτει ο ακόλουθος συμβατικός τύπος με τα φαινομενικά φορτία.: H, O, H Έτσι ο α.ο. του Η είναι +1 και του οξυγόνου 2.. Χαρακτηριστική περίπτωση είναι και το οξείδιο του φθορίου Ο 2 F που έχει ηλεκτρονικό τύπο F O F. Τα κοινά ζεύγη αποδίδονται στο ηλεκτραρνητικότερο άτομο φθορίου οπότε έχουμε τον συμβατικό τύπο του F είναι 1 και του Ο είναι F, +2-1 O, F από τον οποίο προκύπτει ότι ο α.ο. Στο μόριο του υδρογόνου με ηλεκτρονικό τύπο H H, το κοινό ζεύγος των ηλεκτρονίων 0 0 μοιράζεται μεταξύ των όμοιων ατόμων οπότε προκύπτει το σχήμα H, H συμπεραίνουμε ότι ο α.ο. του Η είναι 0. από το οποίο Στο υπεροξείδιο του υδρογόνου έχουμε κοινά ζεύγη ηλεκτρονίων και μεταξύ όμοιων ατόμων και μεταξύ ανόμοιων σύμφωνα με τον τύπο: H O O H. Μετά την συμβατική ανακατανομή ηλεκτρονίων σύμφωνα με τον ορισμό του α.ο. έχουμε τον τύπο H, O, O, H. Έτσι προκύπτει ότι ο α.ο. του Η είναι +1 και του Ο 1 όσο και τα φαινομενικά φορτία των ιόντων. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 69

69 ΚΑΝΟΝΕΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟ ΤΩΝ ΑΡΙΘΜΩΝ ΟΞΕΙΔΩΣΗΣ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΕ ΕΝΩΣΕΙΣ 1. Κάθε στοιχείο σε ελεύθερη κατάσταση έχει Α.Ο. ίσο με το μηδέν. 2. Το Η στις ενώσεις του έχει Α.Ο. ίσο με +1, εκτός από τις ενώσεις του με τα μέταλλα (υδρίδια) που έχει To F στις ενώσεις του έχει πάντοτε Α.Ο. ίσο με Το Ο στις ενώσεις του έχει Α.Ο. ίσο με -2, εκτός από τα υπεροξείδια, στα οποία έχει -1, και την ένωση OF2 (οξείδιο του φθορίου), στην οποία έχει Τα αλκάλια έχουν πάντοτε Α.Ο. +1, και οι αλκαλικές γαίες, π.χ. Ba, Ca, έχουν πάντοτε Α.Ο Το αλγεβρικό άθροισμα των Α.Ο. όλων των ατόμων σε μία ένωση είναι ίσο με το μηδέν. 7. Το αλγεβρικό άθροισμα των Α.Ο. όλων των ατόμων σε ένα πολυατομικό ιόν είναι ίσο με το φορτίο του ιόντος. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 70

70 Πίνακας εμπειρικών κανόνων για τον υπολογισμό των αριθμών οξείδωσης 1 Οι α.ο. των στοιχείων παίρνουν τιμές από -4 έως Τα άτομα που είναι ελεύθερα, τα άτομα των μετάλλων που συνιστούν μεταλλικό κρυσταλλικό πλέγμα και τα άτομα στα μόρια στοιχείων (π.χ.ηe, Fe, Η 2, O 2, O 3 κ.λ.π.) έχουν α.ο.=0 3 Όταν τα μέταλλα σχηματίζουν χημικές ενώσεις, έχουν θετικούς α.ο. 3 α Τα αλκάλια π.χ. τα K, Νa (1 η ομάδα του περιοδικού πίνακα ) έχουν α.ο.=+1 3 β Οι αλκαλικές γαίες π.χ. τα Ca, Mg (2 η ομάδα του περιοδικού πίνακα ) έχουν α.ο.= Όταν τα αμέταλλα σχηματίζουν χημικές ενώσεις, έχουν και θετικούς και αρνητικούς α.ο. 4 α το φθόριο έχει πάντα πάντα α.ο β το υδρογόνο έχει πάντα α.ο. +1, εκτός από τις ενώσεις του με μέταλλα που έχει α.ο γ το οξυγόνο έχει πάντα α.ο. 2, εκτός από τα υπεροξείδια (που έχουν την ομάδα -Ο-Ο-) όπου έχει α.ο. -1 και την ένωσή του με F (O 2 F) που έχει α.ο α Το αλγεβρικό άθροισμα των α.ο. των ατόμων σε μια χημική ένωση είναι ίσο με μηδέν. 5 β Το αλγεβρικό άθροισμα των α.ο. σε πολυατομικό ιόν είναι ίσο με το φορτίο του ιόντος. 6 Σε μία χημική ένωση είναι δυνατόν δύο ή και περισσότερα άτομα του ίδιου στοιχείου να έχουν διαφορετικούς α.ο. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 71

71 ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΤΙΜΕΣ Α.Ο. ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΕ ΕΝΩΣΕΙΣ ΤΟΥΣ Μέταλλα Αμέταλλα Κ, Na, Ag + 1 F -1 Ba, Ca, Mg, Zn +2 H +1 (-1) A1 +3 Ο -2(-1,+2) Cu, Hg + 1,+2 CI, Br, I -1(+1, +3, +5, +7) Fe, Ni +2, +3 S -2 (+4, +6) Pb, Sn +2,+4 Ν, Ρ -3 (+3, +5) Mn +2, +4, +7 C, Si -4,+4 Cr +3, +6 ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 72

72 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ Στο θειϊκό οξύ H 2 SO 4 το άτομο του υδρογόνου (Η) έχει α.ο.=+1 (κανόνας 4 β ), ενώ το άτομο του οξυγόνου (Ο) έχει α.ο.=-2 (κανόνας 4 γ ). Aν ο α.ο. του θείου (S) είναι x, τότε επαληθεύεται η εξίσωση: (κανόνας 5 α ) από την οποία βρίσκουμε τον α.ο. του S: x=+6. Στο χλωριούχο υποχλωριώδες ασβέστιο (χλωράσβεστος) CaOCl 2 το ένα άτομο Cl έχει α.ο.=-1 και το άλλο έχει α.ο.=+1 (κανόνας 6) Στο πολυατομικό ιόν ΜnO 4-1 το άτομο του οξυγόνου (Ο) έχει α.ο.=-2 (κανόνας 4 γ ). Aν ο α.ο. του μαγγανίου(mn) είναι x τότε επαληθεύεται η εξίσωση: (κανόνας 5 β ) από την οποία βρίσκουμε τον α.ο. του Mn: x=+7. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 73

73 ΓΡΑΦΗ ΜΟΡΙΑΚΩΝ ΤΥΠΩΝ ΑΝΟΡΓΑΝΩΝ ΧΗΜΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ Δεχόμαστε ότι η ανόργανη ένωση αποτελείται από δύο μέρη, που μπορεί να είναι άτομα ή ιόντα. Αν το πρώτο μέρος, π.χ. Α, έχει θετικό αριθμό οξείδωσης +χ, ενώ το δεύτερο τμήμα Β έχει αριθμό οξείδωσης -ψ, τότε ο μοριακός τύπος της ένωσης είναι Α ψ Β x. Αν κάποιος δείκτης είναι 1, τότε αυτός παραλείπεται. Αν ο λόγος ψ:x απλοποιείται, τότε προηγείται απλοποίηση πριν από τη γραφή του μοριακού τύπου. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 74

74 Κάθε χημική ένωση αποτελείται από δυο τμήματα, άτομα ή ιόντα. Το ένα τμήμα, έστω Α, θα έχει θετικό Α.Ο., πχ. +x, ενώ το άλλο τμήμα, έστω Β, θα έχει αρνητικό Α.Ο., πχ. -y Τότε: Α +x B -y A y B x 1. Αν κάποιος δείκτης είναι 1, τότε αυτός παραλείπεται 2. Αν ο λόγος y: x απλοποιείται, τότε προηγείται απλοποίηση πριν την γραφή του μοριακού τύπου, πχ: Mg +2 S -2 (2:2=1:1) Mg 1 S 1 MgS 3. Αν ένα πολυατομικό ιόν παίρνει δείκτη, τότε το πολυατομικό ιόν μπαίνει σε παρένθεση και ο δείκτης έξω από την παρένθεση, πχ: Mg +2 NO 3 - Mg (NO 3 ) 2

75 Cl - CN - S -2 NO 2 - NO 3 - SO 3-2 SO 4-2 CO 3-2 PO 4-3 ClO 4 - K + Na + Ag + Ca +2 Mg +2 Zn +2 Al +3 Cu + Cu +2 Fe +2 Fe +3 NH + 4

76 ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΑΝΟΡΓΑΝΩΝ ΧΗΜΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ Η ονοματολογία των ενώσεων αποτελεί συνδυασμό των ονομάτων των δύο τμημάτων (Α, Β) της ένωσης. Στην Ελλάδα, σε αντίθεση με τις οδηγίες της IUPAC, οι ενώσεις διαβάζονται αντίθετα από ότι γράφονται. Δηλαδή, το δεύτερο τμήμα της ένωσης διαβάζεται πρώτο και το πρώτο τμήμα αυτής δεύτερο. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 77

77 α. Οι ενώσεις των μετάλλων (ή του ιόντος ΝΗ 4+ ) με πολυατομικό ανιόν ονομάζονται με το όνομα του ανιόντος πρώτο και το όνομα του μετάλλου (ή ΝΗ 4+ ) μετά. Επίσης, οι ενώσεις του υδρογόνου με πολυατομικά ανιόντα ονομάζονται με το όνομα του ανιόντος πρώτο και τη λέξη «οξύ» μετά. Π.χ. K 2 CO 3 ανθρακικό κάλιο Ca 3 (PO 4 ) 2 φωσφορικό ασβέστιο NH 4 ClO 3 χλωρικό αμμώνιο H 2 SO 4 θειικό οξύ H 3 PO 4 φωσφορικό οξύ ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 78

78 β. Η ονομασία ένωσης μετάλλου (ή ΝΗ 4+ ) με αμέταλλο προκύπτει από το όνομα του αμετάλλου με την κατάληξη -ούχο ή -ίδιο και ακολουθεί το όνομα του μετάλλου (ή ΝΗ 4+ ). Αν το μέταλλο έχει περισσότερους από έναν αριθμούς οξείδωσης, τότε μέσα σε παρένθεση αναγράφεται με λατινικό αριθμό ο αριθμός οξείδωσης στον οποίο αναφερόμαστε. Π.χ. MgBr 2 βρωμιούχο μαγνήσιο FeS θειούχος σίδηρος (II) Fe 2 O 3 οξείδιο σιδήρου (III) ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 79

79 γ. Η ένωση ενός μετάλλου με το υδροξείδιο ονομάζεται υδροξείδιο του μετάλλου. Π.χ. ΚΟΗ Αl(ΟΗ) 3 υδροξείδιο του καλίου υδροξείδιο του αργιλίου ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 80

80 δ. Μερικές φορές δύο στοιχεία σχηματίζουν περισσότερες από μία ενώσεις. Για τη διάκριση αυτών, στις περιπτώσεις αυτές, χρησιμοποιούμε αριθμητικά προθέματα, που δείχνουν τον αριθμό ατόμων του δεύτερου στοιχείου. Π.χ. CO μονοξείδιο του άνθρακα CO 2 διοξείδιο του άνθρακα N 2 O 5 πεντοξείδιο του αζώτου PCl 5 πενταχλωριούχος φωσφόρος ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 81

81 ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 82

82 Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι λάθος; α) Ηλεκτρόνια της ίδιας στιβάδας έχουν την ίδια ενέργεια. β) Η στιβάδα L μπορεί να περιέχει 10 ηλεκτρόνια. γ) Η εξωτερική στιβάδα (εκτός της Κ) περιέχει το πολύ 8 ηλεκτρόνια. δ) Η στιβάδα Ο περιέχει για τα γνωστά μέχρι σήμερα στοιχεία, βάσει του τύπου 2n 2, 50 ηλεκτρόνια. Να συμπληρώσετε τις παρακάτω προτάσεις: α) Το άτομο αποτελείται από τον πυρήνα, που περιέχει τα θετικά.. και τα νετρόνια. β) Γύρω από τον κινούνται σε τροχιές τα. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι λάθος; α) Η στιβάδα Κ αντιστοιχεί σε n = 1. β) Η στιβάδα Ν αντιστοιχεί σε n = 2. γ) Η στιβάδα L περιέχει το πολύ 8 ηλεκτρόνια. δ) Για τις στιβάδες Κ και L ισχύει E K <E L. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 83

83 Να συμπληρώσετε τις παρακάτω προτάσεις και να επιλέξετε τη σωστή απάντηση: 1. Τα στοιχεία του περιοδικού πίνακα που βρίσκονται κατά μήκος της ίδιας κατακόρυφης στήλης του αποτελούν μία αυτού και έχουν: α) παρόμοιες ιδιότητες β) παραπλήσιο ατομικό αριθμό γ) τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονιακών στιβάδων δ) την ίδια ατομική ακτίνα 2. Τα ευγενή αέρια έχουν στην εξωτερική τους στιβάδα ηλεκτρόνια εκτός από το που έχει στην στιβάδα ηλεκτρόνια. Να δώσετε δύο παραδείγματα στοιχείων για καθεμία από τις παρακάτω ομάδες του περιοδικού πίνακα: α) αλκάλια β) αλκαλικές γαίες γ) αλογόνα δ) ευγενή αέρια. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 84

84 To άτομο του φωσφόρου έχει 5 ηλεκτρόνια στην εξωτερική του στιβάδα, η οποία είναι η Μ. Ποιος είναι ο ατομικός αριθμός του φωσφόρου; Να συμπληρώσετε τον πίνακα: p n e ΣΤΙΒΑΔΕΣ K L M N Mg 2+ K + Cl - Mg K Cl ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 85

85 Μέχρι πού μπορεί να φτάσει η συντήρηση; Είναι θεμιτές οι επεμβάσεις που αλλάζουν ριζικά το είδος και την υφή των υλικών, διατηρώντας απλώς την εικόνα του αντικειμένου; Αιτιολογήστε. ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Ι - Β. Δ. ΝΙΚΗΤΑ 86