Περιβαλλοντική Χημεία - Γεωχημεία

Transcript

1 Περιβαλλοντική Χημεία - Γεωχημεία Διαφϊνειεσ 7 ου Μαθόματοσ ακ. Έτοσ Γαλϊνη Απ. Αγγελικό, Χημικόσ Ph.D. Εργαςτηριακό Διδακτικό Προςωπικό (Ε.ΔΙ.Π.) Χημεύασ

2 Η θαηαλόεζε ηεο δνκήο ησλ αηόκσλ είλαη πξσηαξρηθήο ζεκαζίαο γηα ηελ θαηαλόεζε ηνπ θπζηθνύ θόζκνπ Μοντέλο Dalton Η ύιε απνηειείηαη από κηθξά άθζαξηα ζσκαηίδηα, ηα άηνκα

3 Σεκαληηθέο αλαθαιύςεηο αθνινύζεζαλ ην κνληέιν ηνπ Dalton Aλαθάιπςε αξλεηηθνύ ειεθηξηζκνύ ζηηο θαζνδηθέο αθηίλεο, (Thomson) ηα ζσκαηίδηα αξλεηηθνύ θνξηίνπ, (έηζη ηα ραξαθηήξηζε ν Perrin) νλνκάδνληαη από νλνκάδνληαη από ηνλ Stoney ειεθηξόληα O Roentgen αλαθαιύπηεη ηηο αθηίλεο Φ O Becquerel αλαθαιύπηεη πσο νη ελώζεηο ηνπ U εθπέκπνπλ αθηηλνβνιία άγλσζηε σο ηόηε H Curie ηελ νλνκάδεη ξαδηελέξγεηα θαη από ηε κειέηε ηεο πξνθύπηνπλ: ηα ζσκαηίδηα α, (ππξήλεο He) ηα ζσκαηίδηα β, θαη γ Άρα το άτμητο άτομο του Dalton αποτέλεςε παρελθόν

4 Νέα πρότυπα για τη δομή του ατόμου προτείνονται από τουσ: Thomson, κνληέιν ζηαθηδόςσκνπ, (ηα αξλεηηθά θνξηία είλαη ελζσκαησκέλα ζε ζεηηθή κήηξα Rutherford πξόηεηλε πσο ην κεγαιύηεξν κέξνο ηνπ αηόκνπ είλαη θελό, ηα πεξηζζόηεξα ζσκαηίδηα α ην πεξλνύλ αλεκπόδηζηα ελώ γηα ηελ ζπάληα εθηξνπή θάπνησλ από απηά είλαη ππεύζπλε ε ζπγθέληξσζε κάδαο θάπνπ ζε κηθξό όγθν, ηνλ ππξήλα Μειονεκτήματα Rutherford Δεν εξηγεί τη σταθεπότητα των ατόμων Δεν εξηγεί το γπαμμικό υάσμα των στοιχείων κύπια του H 2 Bohr απζηεξά θαζνξηζκέλεο ηξνρηέο ειεθηξνλίσλ γύξσ από ηνλ ππξήλα

5 Σύμφωνα με τον Bohr Αλ έλα ειεθηξόλην αξλεηηθνύ θνξηίνπ (-1) πεξηζηξέθεηαη γύξσ από ππξήλα πνπ πεξηέρεη πξσηόλην κε ζεηηθό θνξηίν, (+1) γηα θάζε ζηαζεξό άηνκν ηζρύεη όηη ε ειεθηξνζηαπηθή έιμε πξσηνλίνπ θαη ειεθηξνλίνπ ηζνύηαη κε ηε θπγόθεληξν δύλακε Ηιεθηξνζηαηηθή έιμε k e 2 / r 2 = m u 2 / r θπγόθεληξν δύλακε Όπνπ k: ζηαζεξά αλαινγίαο, r: ε απόζηαζε πξσηνλίνπ λεηξνλίνπ, m: ε κάδα ηνπ ειεθηξνλίνπ, u: ε ηαρύηεηα ηνπ ειεθηξνλίνπ ζηελ ηξνρηά ηνπ Σν ειεθηξόλην κπνξεί λα βξίζθεηαη κόλν ζε ζπγθεθξηκέλεο ζέζεηο θαη απνζηάζεηο από ηνλ ππξήλα. Η ζέζε ηνπ ειεθηξνλίνπ είλαη θβαληηζκέλε.

6 Οη επηηξεπηέο απνζηάζεηο θαζνξίζηεθαλ κε ηελ παξαδνρή πσο ε ζηξνθνξκή ηνπ ειεθηξνλίνπ είλαη αθέξαην πνιιαπιάζην ηεο πνζόηεηαο h/2π. Όπνπ h: ε ζηαζεξά Plank= 6, Js Δειαδή mur = nh/2π όπνπ n ν θύξηνο θβαληηθόο αξηζκόο n=1,2,3 Αθνύ k e 2 / r 2 = m u 2 / r θαη mur = nh/2π έπεηαη πώο mur = k e 2 / u Με αλαδηάηαμε ησλ εμηζώζεσλ πξνθύπηεη πσο ke 2 /u = nh/2π Γηα θάζε επηηξεπηή αθηίλα ε ηαρύηεηα ηνπ ειεθηξνλίνπ ζα είλαη u = nh /(2πmr) Σειηθά r =( n 2 h 2 ) / (4π 2 mke 2 )

7 Τα ειεθηξόληα θηλνύληαη ζε ζηηβάδεο γύξσ από ηνλ ππξήλα N 8 M L 3 K 2 O 4 5 Μέγιστος αριθμός ηλεκτρονίων 2n 2 n=1

8 Η ελέξγεηα ηνπ αηόκνπ είλαη ην άζξνηζκα ηεο θηλεηηθήο, (νθείιεηαη ζηελ πεξηζηξνθή ηνπ ειεθηξνλίνπ γύξσ από ηνλ ππξήλα) θαη ηεο δπλακηθήο ηνπ ελέξγεηαο, (νθείιεηαη ζηελ ειεθηξνζηαηηθή έιμε κεηαμύ ηνπ ζεηηθά θνξηηζκέλνπ ππξήλα θαη ηνπ αξλεηηθά θνξηηζκέλνπ ειεθηξνλίνπ) Ε = - ( 2π 2 mk 2 e 4 ) / n 2 h 2 K: ζηαζεξά αλαινγίαο, m: ε κάδα ηνπ ειεθηξνλίνπ, e: ην θνξηίν ηνπ ειεθηξνλίνπ, n:ε ηηκή ηνπ θύξηνπ θβαληηθνύ αξηζκνύ h: ε ζηαζεξά Planck Γηα ην άηνκν ηνπ Bohr ε ελέξγεηα ηνπ θάζε επηηξεπηνύ ηξνρηαθνύ θαζνξίδεηαη από ηνλ θύξην θβαληηθό αξηζκό

9 Όηαλ έλα ειεθηξόλην θηλείηαη από ηε κία ζηελ άιιε ηξνρηά ε πεξίπησζε πνπ ε αθηίλα ηεο ηξνρηάο ηνπ ειεθηξνλίνπ είλαη 0 ην ειεθηξόλην ζα ήηαλ ζηνλ ππξήλα ν θύξηνο θβαληηθόο αξηζκόο ζα ήηαλ 0 θαη ην άηνκν ζα είρε άπεηξε αξλεηηθή ελέξγεηα. Όπσο απνκαθξύλεηαη ην ειεθηξόλην από ηνλ ππξήλα ε ελέξγεηα γίλεηαη ιηγόηεξν αξλεηηθή. Αλ ην ειεθηξόλην κεηαθηλεζεί από ρακειόηεξε ζε πςειόηεξε ηξνρηά απνθηά ελέξγεηα Αλ ην ειεθηξόλην κεηαθηλεζεί από πςειόηεξε ζε ρακειόηεξε ηξνρηά εθιύεη ελέξγεηα κε ηε κνξθή ειεθηξνκαγλεηηθήο αθηηλνβνιίαο, (ΗΜ αθηηλνβνιία) ζπγθεθξηκέλνπ κήθνπο θύκαηνο

10 Ο Einstein, (θσηνειεθηξηθό πείξακα) έδεημε πσο ζε νξηζκέλεο θαηαζηάζεηο ε ΗΜ αθηηλνβνιία ζπκπεξηθέξεηαη σο ζσκαηίδην ην νπνίν νλόκαζε θσηόλην Ε = hν=hc/λ υ = ν.λ Όπου λ το μήκοσ κύματοσ των ΗΜ κυμάτων ν η ςυχνότητα των ΗΜ κυμάτων υ η ταχύτητα των ΗΜ κυμάτων c η ταχύτητα τωνημ κυμάτων ςτο κενό=3,0x10 8 ms -1

11 Έλα ειεθηξόλην εθπέκπεη ή απνξξνθά ελέξγεηα όηαλ κεηαπεδά από κηα ηξνρηά (ζπγθεθξηκέλε ελεξγεηαθή ζηάζκε) ζε κηα άιιε ηξνρηά Σε πεξίπησζε πνπ ην ειεθηξόλην κεηαπεδά από ηξνρηά πςειόηεξεο ζε ηξνρηά ρακειόηεξεο ελέξγεηαο εθπέκπεηαη αθηηλνβνιία Γηα ηελ αληίζεηε πεξίπησζε απνξξνθάηε αθηηλνβνιία Κάζε ειεθηξόλην πξνηηκά λα βξίζθεηαη ζηε ζεκειηώδε θαη όρη ζηε δηεγεξκέλε θαηάζηαζε Δ 5 Δ 4 =-0,85 ev Δ 3 =-1,51 ev Δ 2 =-3,4 ev Δ 1 =-13,6 ev Σο ev εύναι μονϊδα ενϋργειασ 1eV =1, J

12 Φάζκαηα εθπνκπήο Σε πεξίπησζε πνπ γηα ηνλ νπνηνδήπνηε ιόγν ην ειεθηξόλην βξίζθεηαη ζε δηεγεξκέλε θαηάζηαζε κέζα ζε ειάρηζην ρξόλν απνδηεγείξεηαη θαη εθπέκπεηαη θσηόλην Γπλαηέο απνδηεγέξζεηο Δ 5 Δ 4 Δ 3 Δ 2 Δ 1

13 Φάζκαηα απνξξόθεζεο Αλ έλα άηνκν δηεγεξζεί κε πξνζθνξά ελέξγεηαο από θσηόληα πξνεξρόκελα από πεγή αθηηλνβνιίαο, ζα απνξξνθεζνύλ κόλν ηα θσηόληα πνπ είλαη ηθαλά λα πξνθαιέζνπλ δηεγέξζεηο Γπλαηέο δηεγέξζεηο Δ 5 Δ 4 Δ 3 Δ 2 Δ 1

14 Φάσματα Σπλερή Σηεξεά ή πγξά Έγρξσκε ηαηλία εκπομπής Γηάππξα Γξακκηθά Θεξκά αέξηα Αηκνί κεηάιισλ Φσηεηλέο ραξαθηεξηζηηθέο γξακκεο Φάσματα Σπλερή Σηεξεά ή πγξά Απνθνπή ηκήκαηνο απορρόυησης Γηαθαλή ζώκαηα ηνπ θάζκαηνο Γξακκηθά Αέξηα θαη αηκνί καύξεο ραξαθηεξηζηηθέο γξακκεο

15 Emission spectrum Συνεχή φάςματα absorption spectrum Γραμμικά φάςματα

16 Φάζκα εθπνκπήο: όηαλ ε ελέξγεηα πνπ εθαξκόδεηαη ζην άηνκν πξνθαιεί ηε κεηάπησζε ειεθηξνλίνπ από ηξνρηαθό ρακειόηεξεο ζε ηξνρηαθό πςειόηεξεο ελέξγεηαο. Σν ειεθηξόλην επηζηξέθεη ζην ρακειόηεξν ηξνρηαθό θαη εθπέκπεη ελέξγεηα πνπ αληηζηνηρεί ζηε δηαθνξά ελέξγεηαο κεηαμύ ησλ δύν ηξνρηαθώλ (Ε 2 Ε 1 = hλ=hc/ι) Ενέργεια Ε 2 Μετακύνηςηe ςε υψηλότερο τροχιακό Ε 1 Φάζκα απνξξόθεζεο: όηαλ θσηόληα πνπ έρνπλ αθξηβώο ηελ απαηηνύκελε Ε γηα ηελ κεηάπησζε ελόο ειεθηξνλίνπ από έλα ηξνρηαθό ζε άιιν αιιειεπηδξνύλ κε θάπνην άηνκν. Καηά ηελ επηζηξνθή ηνπ ειεθηξνλίνπ ζην ρακειόηεξν ηξνρηαθό ην θσηόλην πνπ εθπέκπεηαη κπνξεί λα πάξεη νπνηαδήπνηε θαηεύζπλζε. Άξα έλαο παξαηεξεηήο βιέπεη κείσζε ηνπ αξηζκνύ ησλ θσηνλίσλ απηνύ ηνπ κήθνπο θύκαηνο Φωτόνιο ςυχνότητασ ν Ε 2 Μετακύνηςη e ςε υψηλότερο τροχιακό Απορροφούμενη ενϋργεια Ε 2 Ε 1 = hν Ε 1 Παρατηρητόσ Επιςτροφό e ςε χαμηλότερο τροχιακό Εκπεμπόμενο Φωτόνιο Ε=hν Επιςτροφό e ςε χαμηλότερο τροχιακό Εκπεμπόμενο φωτόνιο Ε = hν

17 Νεώηεξε Κβαληηθή Θεσξεία Αξρή Αβεβαηόηεηαο ηνπ Heisenberg - Γελ είλαη δπλαηόο ν ηαπηόρξνλνο πξνζδηνξηζκόο ηεο αθξηβνύο ζέζεο θαη ηεο ηαρύηεηαο ελόο ζσκαηηδίνπ. Πάληα ππάξρεη κηα αβεβαηόηεηα Γπ ζηελ ηαρύηεηα θαη κηα αβεβαηόηεηα Γρ ζηε ζέζε θαη ην γηλόκελό ηνπο δελ κπνξεί λα είλαη κηθξόηεξν από έλα θαηώηαην όξην. - Γρ Γπ h / 2πm όπνπ h ε ζηαζεξά ηνπ Plank θαη m ε κάδα ηνπ ζσκαηηδίνπ. σκαηίδην πιόθπκα De Broglie Τν ειεθηξόλην δελ είλαη κόλν ζσκαηίδην κα θαη θύκα. Τν κήθνο θύκαηνο πιηθνύ ζσκαηηδίνπ κάδαο m πνπ θηλείηαη κε ηαρύηεηα π, δίλεηαη από ηε ζρέζε ι=h/mπ.

18 Νεώηεξε θβαληνκεραληθή εηθόλα ηνπ αηόκνπ Τν ειεθηξόλην, δελ είλαη κόλν ζσκαηίδην, δελ είλαη κόλν θύκα θαη άξα εηθόλεο όπσο απηή ηνπ πην θάησ ζρήκαηνο, πξέπεη λα απνθεύγνληαη.. Πην ζσζηό είλαη λα ρξεζηκνπνηνύληαη εηθόλεο ζαλ ηελ αθόινπζε ροζ πυρήνασ Μαύρο ηλεκτρονικό νέφοσ electron-cloud-smaller.jpg

19 Κπκαηηθή εμίζσζε Schrödinger O Schrödinger, θαηάθεξε λα πεξηγξάςεη κε αθξίβεηα ηελ θίλεζε θαη ηελ πξαγκαηηθή ζπκπεξηθνξά ηνπ ειεθηξνλίνπ, γηαηί έιαβε ππόςε ηνπ ηε δηηηή ηνπ θύζε, (ζσκαηίδην, θύκα). Έηζη θαηέιεμε ζε εμίζσζε πνπ αλαθέξεηαη ζηηο ηξεηο δηαζηάζεηο ρ, y, z Ης =Δς Όπνπ Η : Φακηιηώλεηνο ηειεζηήο θαη Δ : Η αξηζκεηηθή ηηκή ηεο νιηθήο ελέξγεηαο

20 Κβαληηθνί αξηζκνί. Spin Κύξηνο θβαληηθόο αξηζκόο n. Μπνξεί λα πάξεη όιεο ηηο αθέξαηεο ηηκέο, εθηόο ηνπ κεδελόο θαη ζεσξείηαη κέηξν ηνπ κεγέζνπο ηνπ ειεθηξνληθνύ λέθνπο. Όζν κεγαιύηεξν είλαη ην n, ηόζν πην απνκαθξπζκέλν από ηνλ ππξήλα είλαη θαηά κέζν όξν ην ειεθηξνληθό λέθνο. Δπίζεο ν θύξηνο θβαληηθόο αξηζκόο n, θαζνξίδεη θαη ηελ ελέξγεηα ηνπ αηόκνπ ηνπ πδξνγόλνπ, Δn = -(2π 2 mk 2 e 4 ) / (h 2 n 2 ).

21 Γεπηεξεύσλ, (αδηκνπζηαθόο) θβαληηθόο αξηζκόο l. Γηα δεδνκέλν n είλαη δπλαηόλ λα πάξεη ηηκέο 0, 1, 2,(n-1) θαη έρεη ζρέζε κε ην ζρήκα ηνπ ειεθηξνληθνύ λέθνπο, δειαδή θαζνξίδεη αλ ην ειεθηξνληθό λέθνο είλαη ζθαηξηθό, έρεη ζρήκα νθηαξηνύ θ.ι.π.. Ο θβαληηθόο αξηζκόο l, έρεη επίζεο ζρέζε κε ηελ θηλεηηθή ελέξγεηα ηνπ ειεθηξνλίνπ πνπ ζηξέθεηαη γύξσ από ηνλ ππξήλα. Ο πεξηνξηζκόο όηη ε ηηκή ηνπ δελ κπνξεί λα ππεξβεί ηελ (n-1), ζεκαίλεη όηη ε θηλεηηθή ελέξγεηα δελ κπνξεί λα είλαη κεγαιύηεξε ηεο νιηθήο ελέξγεηαο. Η νιηθή ελέξγεηα εθηόο ηεο θηλεηηθήο, πεξηιακβάλεη θαη ηε δπλακηθή ε νπνία πξνέξρεηαη από ηελ αιιειεπίδξαζε ππξήλα ειεθηξνλίνπ

22 Μαγλεηηθόο θβαληηθόο αξηζκόο m. Μπνξεί λα πάξεη όιεο ηηο αθέξαηεο ηηκέο από +l σο l θαη έρεη ζρέζε κε ηνλ πξνζαλαηνιηζκό ηνπ ειεθηξνληθνύ λέθνπο ζην ρώξν. Έλα θηλνύκελν ειεθηξηθό θνξηίν όπσο ην ειεθηξόλην, δεκηνπξγεί καγλεηηθό πεδίν θαζνξηζκέλεο θόξαο. Ο θβαληηθόο αξηζκόο s ηνπ spin. Αληηζηνηρεί ζηηο δύν αληίζεηεο θνξέο ηδηνπεξηζηξνθήο ηνπ ειεθηξνλίνπ, ( αξηζηεξά πξνο ηα δεμηά θαη αληίζηξνθα) θαη κπνξεί λα πάξεη κόλν ηηο ηηκέο +1/2 θαη -1/2.

23 Αηνκηθά ηξνρηαθά Οη καζεκαηηθέο ζπλαξηήζεηο ς, νη νπνίεο πξνθύπηνπλ από ηελ εμίζσζε Schrödinger, θαινύληαη αηνκηθά ηξνρηαθά. Τν ηξνρηαθό είλαη ινηπόλ αθεξεκέλε έλλνηα ρσξίο άκεζε θπζηθή ζεκαζία. Φπζηθή ζεκαζία έρεη κόλν ην ς 2, πνπ όηαλ ππάξρεη ειεθηξόλην, πεξηγξάθεη ηελ θαηαλνκή ηνπ ειεθηξνληθνύ λέθνπο, ( ζηελ πεξίπησζε πνπ δελ ππάξρεη ειεθηξόλην, ηα ηξνρηαθά ππάξρνπλ δπλεηηθά).

24 πκβνιηζκόο αηνκηθώλ ηξνρηαθώλ Τα αηνκηθά ηξνρηαθά, εμαξηώληαη από ηηο ηηκέο ησλ n, l, ml. Αλάινγα κε απηέο, ηαμηλνκνύληαη σο εμήο : Αηνκηθά ηξνρηαθά κε ην ίδην n, απνηεινύλ ζηηβάδα ή θινηό. n=1 K ζηηβάδα n=2 L ζηηβάδα n=3 Μ ζηηβάδα n=4 N ζηηβάδα θ.ι.π. Αηνκηθά ηξνρηαθά κε ην ίδην n θαη ην ίδην l, απνηεινύλ ππνζηηβάδα ή ππνθινηό l=0 s ηξνρηαθό l=1 p ηξνρηαθό (κέρξη 2 ειεθηξόληα) (κέρξη 6 ειεθηξόληα) l=2 d ηξνρηαθό l=3 f ηξνρηαθό (κέρξη 10 ειεθηξόληα) (κέρξη 14 ειεθηξόληα) l=4 g ηξνρηαθό l=5 h ηξνρηαθό (κέρξη 18 ειεθηξόληα) (κέρξη 22 ειεθηξόληα)

25 Σξνρηαθά s Σξνρηαθό κέρξη 2e p Σξνρηαθό κέρξη 6e d Σξνρηαθό κέρξη 10e f Σξνρηαθό κέρξη 14e

26 Τηκέο ηνπ n Τηκέο ηνπ l Τηκέο ηνπ m Τξνρηαθά n=1 l=0 m=0 1s K n=2 n=2 n=3 n=3 n=3 n=4 n=4 n=4 n=4 n=5 n=5 n=5 n=5 n=5 l=0 l=1 l=0 l=1 l=2 l=0 l=1 l=2 l=3 l=0 l=1 l=2 l=3 l=4 m=0 m=+1, 0, -1 m=0 m=+1, 0, -1 m=+2,+1,0,-1,-2 m=0 m=+1, 0, -1 m=+2,+1,0,-1,-2 m=+3,+2,+1,0,-1,-2,-3 m=0 m=+1, 0, -1 m=+2,+1,0,-1,-2 m=+3,+2,+1,0,-1,-2,-3 m=+4,+3,+2,+1,0,-1,-2,-3,-4 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 5g Σηηβάδα L M N O Αγγελικό Απ. Γαλϊνη 16/11/2016

27 Κύξηεο ζηηβάδεο θαη ππνζηηβάδεο (ηξνρηαθά) s μέχρι 2e p μέχρι 6e d μέχρι 10e f μέχρι 14e s, p, d, f κ.λ.π. οι υποςτιβάδεσ ή τροχιακά Κ, L, Μ, Ν,Ο κ.λ.π. οι κύριεσ ςτιβάδεσ ή φλοιοί Όπου 1 μπροςτά από τισ υποςτιβάδεσ(π.χ. 1s) η Κ ςτιβάδα όπου 2, (π.χ. 2s ή 2p), η L, όπου 3, (π.χ. 3s, 3p, 3d) η Μ, κ.λ.π.

28 Πεξηνδηθόο Πίλαθαο ζηνηρείσλ

29 Σξεηο νη αξρέο πνπ αθνινπζνύληαη γηα ηε δόκεζε ησλ ζηνηρείσλ Απαγνξεπηηθή αξρή ηνπ Pauli Αξρή ειάρηζηεο ελέξγεηαο Καλόλαο Hund

30 Απαγνξεπηηθή αξρή ηνπ Pauli ε δεδνκέλν άηνκν είλαη αδύλαηνλ λα ππάξρνπλ 2 ειεθηξόληα πνπ λα έρνπλ θαη ηνπο 4 θβαληηθνύο αξηζκνύο ίδηνπο

31 Γηα έλα άηνκν κε δύν ειεθηξόληα ηα spin κπνξεί λα είλαη παξάιιεια ή αληίζεηα Όηαλ είλαη αληίζεηα νη καγλεηηθέο ξνπέο αιιεινεμνπδεηεξώλνληαη θαη ηα δύν ειεθηξόληα ραξαθηεξίδνληαη ζαλ ζπδεπγκέλα Άηνκα κε κόλν ζπδεπγκέλα ειεθηξόληα, απσζνύληαη ειαθξά όηαλ ηνπνζεηεζνύλ ζε καγλεηηθό πεδίν θαη νλνκάδνληαη δηακαγλεηηθά. Άηνκα πνπ έρνπλ έλα ή πεξηζζόηεξα αζύδεπθηα ειεθηξόληα, έιθνληαη ηζρπξά από καγλεηηθό πεδίν θαη νλνκάδνληαη παξακαγλεηηθά

32 Σξεηο νη αξρέο πνπ αθνινπζνύληαη γηα ηε δόκεζε ησλ ζηνηρείσλ Απαγνξεπηηθή αξρή ηνπ Pauli Αξρή ειάρηζηεο ελέξγεηαο Καλόλαο Hund

33 Απαγνξεπηηθή αξρή ηνπ Pauli ε δεδνκέλν άηνκν είλαη αδύλαηνλ λα ππάξρνπλ 2 ειεθηξόληα πνπ λα έρνπλ θαη ηνπο 4 θβαληηθνύο αξηζκνύο ίδηνπο

34 Γηα έλα άηνκν κε δύν ειεθηξόληα ηα spin κπνξεί λα είλαη παξάιιεια ή αληίζεηα Όηαλ είλαη αληίζεηα νη καγλεηηθέο ξνπέο αιιεινεμνπδεηεξώλνληαη θαη ηα δύν ειεθηξόληα ραξαθηεξίδνληαη ζαλ ζπδεπγκέλα Άηνκα κε κόλν ζπδεπγκέλα ειεθηξόληα, απσζνύληαη ειαθξά όηαλ ηνπνζεηεζνύλ ζε καγλεηηθό πεδίν θαη νλνκάδνληαη δηακαγλεηηθά. Άηνκα πνπ έρνπλ έλα ή πεξηζζόηεξα αζύδεπθηα ειεθηξόληα, έιθνληαη ηζρπξά από καγλεηηθό πεδίν θαη νλνκάδνληαη παξακαγλεηηθά

35 Καλόλαο ηνπ Hund Μέγηζηεο πνιιαπιόηεηαο Όηαλ ειεθηξόληα θαηαιακβάλνπλ εθθπιηζκέλα ηξνρηαθά, (ηξνρηαθά ίδηαο ελέξγεηαο), ε δηάηαμε πνπ πξνηηκάηαη είλαη απηή πνπ δίλεη ην κέγηζην ζπλνιηθό spin. Δηάηαμε κε spin παξάιιεια s =3/2 Δηάηαμε κε spin αληηπαξάιιεια s =1/2

36 Αξρή Ειάρηζηεο ελέξγεηαο

37 Καλόλαο ειάρηζηεο ελέξγεηαο Εμαηξέζεηο ηνπ θαλόλα Μεηά ηα 20e πξώηα ηα 3d Μεηά ηα 58e πξώηα ηα 4f Μεηά ηα 90e πξώηα ηα 5f (ΠΡΟΟΧΗ: πκπιεξώλνπκε θαλνληθά ζύκθσλα κε θαλόλα θαη ζηε ζπλέρεηα αληηζηξέθνπκε). Οη ζπκπιεξσκέλεο(d10), θαη εκηζπκπιεξσκέλεο, (d5) d ππνζηηβάδεο παξνπζηάδνπλ απμεκέλε ζηαζεξόηεηα.

38 Ηλεκτρόνια ςθζνουσ Σα ηλεκτρόνια τησ εξωτερικόσ ςτιβϊδασ εκτόσ αυτϊ του προηγούμενου ευγενούσ αερύου και των πλόρωσ ςυμπληρωμϋνων d 10 και f 14

39 Δξσηήζεηο Βηβιίνπ: «Αξρέο Πεξηβαιινληηθήο Γεσρεκείαο», G. NELSON EBY Μεηάθξαζε Δπηζηεκνληθή Δπηκέιεηα Νίθνο Ληδάθεο Σεκαληήξεο, Γέζπνηλα Πεληάξε 2. Τη είλαη θσηόλην; 3. Να δηαθξίλεηε ηηο δηαθνξέο κεηαμύ ηνπ θύξηνπ, ηνπ αδηκνπζηαθνύ, ηνπ καγλεηηθνύ θαη ηνπ θβαληηθνύ αξηζκνύ spin. 4. Πνηα είλαη ε απαγνξεπηηθή αξρή ηνπ Pauli θαη πνηα είλαη ε ζεκαζία ηεο 5. Πνηα είλαη ε αξρή αβεβαηόηεηαο ηνπ Heisenberg, θαη πνηα ε ζεκαζία ηεο; 6. Γηαηί ηα ηξνρηαθά 5s ζπκπιεξώλνληαη πξηλ από ηα ηξνρηαθά 4d; 7. Να νξίζεηε ην ζζέλνο 8. Αλαθεξόκελνη ζην Παξάξηεκα Ι, (ζα δίλεηε) εμεγήζηε γηαηί ηα ζηνηρεία ησλ ζπάλησλ γαίσλ (La-Lu) ζπλήζσο έρνπλ ζζέλνο Γηαηί ηα ζηνηρεία Sc-Zn ζπλήζσο αλαθέξνληαη θαη σο ζηνηρεία κεηάπησζεο.

40 Δξσηήζεηο Βηβιίνπ: «Αξρέο Πεξηβαιινληηθήο Γεσρεκείαο», G. NELSON EBY Μεηάθξαζε Δπηζηεκνληθή Δπηκέιεηα Νίθνο Ληδάθεο Σεκαληήξεο, Γέζπνηλα Πεληάξε 10.Γηα ην άηνκν Bohr, λα ππνινγίζεηε ηελ ελέξγεηα πνπ απειεπζεξώλεηαη όηαλ έλα ειεθηξόλην κεηαθηλείηαη από ηελ ηέηαξηε επηηξεπηή ζηνηβάδα ζηε δεύηεξε επηηξεπηή ζηνηβάδα. Να ππνινγίζεηε ην κήθνο θύκαηνο ηεο εθπεκπόκελεο αθηηλνβνιίαο (25 ε 1 νπ θεθαιαίνπ βηβιίνπ) 11. Να ππνινγίζεηε ην κήθνο θύκαηνο ελόο ειεθηξνλίνπ ζηελ ηξίηε ζηηβάδα ηνπ αηόκνπ Bohr. (26 ε 1 νπ θεθαιαίνπ βηβιίνπ) 12. Με δεδνκέλν θύξην θβαληηθό αξηζκό n=4 πόζα ειεθηξόληα κπνξνύλ λα ηνπνζεηεζνύλ ζηα δηάθνξα ηξνρηαθά; Να γξάςεηε ην ζπκπιεξσκέλν ζεη ησλ θβαληηθώλ αξηζκώλ(28 ε 1 νπ θεθαιαίνπ βηβιίνπ) 13.Να γξάςεηε ηνλ ειεθηξνληθό ηύπν γηα έλα νπδέηεξν άηνκν κε 16 ειεθηξόληα. Να πξνβιέςεηε ηα δπλαηά ζζέλε απηνύ ηνπ αηόκνπ. (29 ε 1 νπ θεθαιαίνπ βηβιίνπ) 14. Να γξάςεηε ηνλ ειεθηξνληθό ηύπν γηα έλα νπδέηεξν άηνκν κε 51 ειεθηξόληα. Να πξνβιέςεηε ηα δπλαηά ζζέλε απηνύ ηνπ αηόκνπ. (30 ε 1 νπ θεθαιαίνπ βηβιίνπ)

41 ΝΕΡΟ Δομή και ιδιότητεσ Η πιο ςημαντικό ουςύα ςτη γη Χωρύσ νερό δεν υπϊρχει ζωό

42 Μνλαδηθέο νη ηδηόηεηεο ηνπ λεξνύ Ιδηόηεηα Θεξκνρσξεηηθόηεηα Η πνζόηεηα ηεο ζεξκηθήο ελέξγεηαο πνπ απαηηείηαη γηα λα αλέβεη ε ζεξκνθξαζία ηεο νπζίαο θαηά 1 C. (Δηδηθή ζεξκνρσξεη. γηα λα αλέβεη 1g νπζίαο θαηά 1 C) Θεξκηθή αγσγηκόηεηα ύγθξηζε κε άιιεο νπζίεο Η πςειόηεξε από όια ηα θνηλά πγξά, εθηόο ηεο NH 3, θαη ηα ζηεξεά Η πςειόηεξε από όια ηα θνηλά πγξά, (ηνπ Hg ςειόηεξε) Αποθηκεύει μεγϊλα ποςϊ θερμότητασ τα οπούα μεταφϋρονται με τα θαλϊςςια ρεύματα επηρεϊζοντασ το κλύμα των περιοχών. Μετριϊζει ακραύεσ θερμικϋσ καταςτϊςεισ ςε παρϊκτιεσ περιοχϋσ

43 Λαλζάλνπζα ζεξκόηεηα εμάηκηζεο Ολνκάδεηαη ε ζεξκόηεηα πνπ πξέπεη λα πξνζηεζεί ζε 1g λεξνύ γηα λα πεξάζεη από ηελ πγξή ζηελ αέξηα θάζε. Δίλαη κεγάιε (540 cal/g ζηνπο 100 C) γηαηί πξέπεη λα ζπάζνπλ όινη νη δεζκνί πδξνγόλνπ πξηλ ην λεξό πεξάζεη ζηελ αέξηα θάζε. Σηε ζάιαζζα πνπ ε εμάηκηζε γίλεηαη ζε ρακειόηεξε ζεξκνθξαζία, (20 C π.ρ.), ηα κόξηα αληινύλ ην απαηηνύκελν γηα ηελ εμάηκηζή ηνπο πνζό ζεξκόηεηαο από ηα γεηηνληθά ηνπο πνπ είλαη ζε πγξή θαηάζηαζε πξνθαιώληαο ςύμε. Σε απηέο ηηο ζεξκνθξαζίεο απαηηνύληαη 585 cal/g ιόγσ ηνπ όηη πξέπεη λα ζπάζνπλ πεξηζζόηεξνη δ.η από όηη ζηνπο 100 C. Έηζη ε εμάηκηζε από ηα ρακειά γεσγξαθηθά πιάηε αθαηξεί ηε ζεξκόηεηα πνπ ζπζζσξεύεηε ιόγσ κεγάιεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο. Σηελ πεξίπησζε ζπκπύθλσζεο θαη πγξνπνίεζεο ησλ πδξαηκώλ ζε κεγαιύηεξα γεσγξαθηθά πιάηε ε ζεξκόηεηα απνδίδεηαη ζην πεξηβάιινλ θαη όηαλ απηό γίλεη απόηνκα δεκηνπξγεί αλαηαξαρή ζηελ αηκόζθαηξα, ( ζύειιεο, ηπθώλεο) Η υψηλότερη από όλεσ τισ κοινϋσ ουςύεσ Ρυθμύζει το ιςοζύγιο βροχόπτως ησ εξϊτμιςησ

44 Ιδιότητα Λαλζάλνπζα ζεξκόηεηα ηήμεο Ολνκάδεηαη ε πνζόηεηα ηεο ζεξκόηεηαο πνπ πξέπεη λα πξνζηεζεί ζηνλ πάγν ώζηε λα ζπάζνπλ όζνη δεζκνί ρξεηάδεηαη γηα λα κεηαηξαπεί ζε πγξή θάζε. Δίλαη 80 cal/g θαη είλαη κηθξόηεξε από ηελ αληίζηνηρε εμάηκηζεο γηαηί αξθεηνί δεζκνί πδξνγόλνπ δηαηεξνύληαη ζην λεξό ησλ ρακειώλ ζεξκνθξαζηώλ Σύγκριςη με άλλεσ ουςίεσ Η πςειόηεξε από όια ηα θνηλά πγξά, εθηόο ηεο NH 3, θαη ηα πεξηζζόηεξα ζηεξεά Για το λόγο αυτό τα παγόβουνα που ειςϋρχονται ςτην ωκεϊνια κυκλοφορύα απορροφούν μϋχρι να λιώςουν μεγϊλα ποςϊ θερμότητασ από τουσ ωκεανούσ

45 Ιδηόηεηα ύγθξηζε κε άιιεο νπζίεο Δηαιπηηθή ηθαλόηεηα Επηθαλεηαθή ηάζε Γηαιύεη ηηο πεξηζζόηεξεο νπζίεο, (ηδηαίηεξα ηηο ηνληηθέο ελώζεηο) θαη ζε κεγαιύηεξε πνζόηεηα από θάζε άιιν θνηλό πγξό Η πςειόηεξε από όια ηα θνηλά πγξά Λόγω τησ πολικότητϊσ του Παύζει ςημαντικό ρόλο ςτο ςχηματιςμό ςταγονιδύων ςτην ατμόςφαιρα, και ςε όλα τα επιφανειακϊ φαινόμενα. Έχει μεγϊλη βιολογικό ςημαςύα γιατύ ελϋγχει τη φυςιολογύα του κυττϊρου

46 Ιδηόηεηα ύγθξηζε κε άιιεο νπζίεο Φπζηθή θαηάζηαζε Η κόλε νπζία πνπ ζηελ επηθάλεηα ηεο γεο ππάξρεη θαη ζηηο ηξεηο θάζεηο Ιμώδεο Ινληζκόο Σρεηηθά ρακειό γηα πγξό Πνιύ κηθξόο Δημιουργεύ ουδϋτερο περιβϊλλον και δύνει μικρό αριθμό Η + και ΟΗ - Διευκολύνει τη ροό του νερού επϊνω και μϋςα ςτη χϋρςο και τη μετακύνηςη θαλϊςςιων μαζών ςτον ωκεανό με ςκοπό την εξιςορρόπηςη διαφορών πύεςησ, (ϋτςι δημιουργούνται τα θαλϊςςια ρεύματα

47 Ιδηόηεηα ύγθξηζε κε άιιεο νπζίεο Δηαθάλεηα Ιμώδεο Σρεηηθά πςειή γηα ην νξαηό θσο Σρεηηθά ρακειό γηα πγξό Σο νερό ϊρα λόγω των μοναδικών ιδιοτότων του και ιδιαύτερα τησ εξαιρετικόσ του διαλυτικόσ ικανότητασ εύναι το πιο ςημαντικό υλικό το οπούο καθορύζει τισ πιο πολλϋσ διεργαςύεσ ςτο ςτερεό φλοιό τησ γησ, (κλύμα, διϊβρωςη και μεταφορϊ μα και δημιουργύα και ςυντόρηςη τησ ζωόσ)

48 Οη ηδηόηεηεο ηνπ λεξνύ νθείινληαη ζηε δνκή ηνπ EBchecked/media/109568/A -water-molecule-is-made-upof-two-hydrogen-atoms /%CE%9D%CE%B5%CF%8 1%CF%8C#mediaviewer/Fil e:h2o_2d_labelled.svg Σην κόξην ηνπ λεξνύ ππάξρνπλ νθηώ ειεθηξόληα ζζέλνπο ηα έμη ζην νμπγόλν θαη από έλα ζε θάζε πδξνγόλν. Τν νμπγόλν θαη θαζέλα από ηα πδξνγόλα έρνπλ από θνηλνύ έλα δεύγνο ειεθηξνλίσλ, (δεζκηθά δεύγε) θαη ηα ππόινηπα δύν δεύγε βξίζθνληαη ζην νμπγόλν, (κε δεζκηθά δεύγε ειεθηξνλίσλ ή αζύδεπθηα ) Τα δεύγε απηά παίξλνπλ ηεηξαεδξηθή δηακόξθσζε γύξσ από ην νμπγόλν γηα λα ειαρηζηνπνηεζνύλ νη απώζεηο κεηαμύ ηνπο. Με απνηέιεζκα ε γσλία κεηαμύ ησλ δεπγώλ λα είλαη 109,5. Σην ζρήκα θαίλεηαη κηθξόηεξε γηαηί ηα κνλήξε δεύγε απαηηνύλ πεξηζζόηεξν ρώξν γύξσ από ην νμπγόλν από ηα δεζκηθά δεύγε.

49 Τα μόρια του νερού είναι πολικά Τα κόξηα ηνπ λεξνύ παξνπζηάδνπλ ηελ ηάζε λα ζπλδένληαη κεηαμύ ηνπο, (ε ζεηηθή πιεπξά ηνπ ελόο κνξίνπ κε ηελ αξλεηηθή ηνπ άιινπ θαη αληίζηξνθα). Η ζύλδεζε απηή γίλεηαη κε ην δεζκό πδξνγόλνπ πνπ είλαη ππεύζπλνο γηα ηηο κνλαδηθέο γηα ηε δσή ηδηόηεηεο ηνπ λεξνύ

50 Σν λεξό είλαη δπλαηόλ λα βξίζθεηαη θαη ζηηο ηξεηο θάζεηο ζηελ επηθάλεηα ηεο γεο την υγρό εύναι μύγμα από ςυμπλϋγματα που κϊποια ςχηματύζουν εξϊπλευρουσ δακτύλιουσ, (υπϊρχουν κϊποιοι δεςμού υδρογόνου) τη ςτερεό ϋχουμε μύγμα εξϊπλευρων δακτύλιων, (λόγω δημιουργύασ δεςμών υδρογόνου ϋτςι ςχηματύζεται μια ανοικτό δομό ςτην ύπαρξη τησ οπούασ οφεύλεται η μικρότερη πυκνότητα του πϊγου από το νερό την αϋρια φϊςη το νερό υπϊρχει με τη μορφό διακριτών μορύων που κινούνται ανεξϊρτητα το ϋνα από το ϊλλο, (δεν υπϊρχουν δεςμού υδρογόνου)

51 Δηάιπζε ηνληθώλ θαη πνιηθώλ ελώζεσλ ζην λεξό

52 Δηάιπζε κε ηνληθώλ ελώζεσλ ζην λεξό Απαξαίηεηε ε ύπαξμε πνιηθώλ νκάδσλ γηα ηε δηάιπζε κε ηνληθώλ ελώζεσλ ζην λεξό Παξνπζία πνιιώλ πνιηθώλ νκάδσλ έπεηαη απμεκέλε δηαιπηόηεηα ζην λεξό

53 Γεωχημικά ςυςτήματα Box models

54 Σα box models αποτελούνται από διϊφορα κουτιϊ, boxes που δεύχνουν τισ δεξαμενϋσ τισ δεξαμενϋσ για μια ουςύα, (π.χ. το νερό ςτον υδρολογικό κύκλο), και την ταχύτητα με την οπούα το υλικό μεταφϋρεται μεταξύ των δεξαμενών. Βϋλη υποδεικνύουν τισ ροϋσ μεταξύ των δεξαμενών Για ςύςτημα ςε ςταθερό κατϊςταςη η ολικό ποςότητα ουςύασ ςε κϊθε δεξαμενό μϋνει ςταθερό ϊρα οι ταχύτητεσ προςθόκησ και απομϊκρυνςησ τησ ουςύασ από αυτό εύναι ύςεσ

55 Ατμόςφαιρα Βροχόπτωςη Εμάηκηζε Υδρόςφαιρα Χημική ιζηματογένεςη Αναπνοή/ Φωτοςύνθεςη Ηφαιςτειακέσ εκρήξεισ Βιόςφαιρα Υδροθερμική δραςτηριότητα Αποςάθρωςη Βιοορυκτογέννεςη Λιθόςφαιρα

56 Μοντζλα ειςροήσ -εκροήσ Ειςροό Ταμιευτήρασ Εκροό F in = QC in Μ = V.CF out = QC out F =ροό χημικών φϊςεων (μϊζα/ χρόνο) Q= παροχό (όγκοσ/ χρόνο) V = όγκοσ ταμιευτόρα C = ςυγκϋντρωςη (μϊζα/ όγκο)

57 ταθερή κατάςταςη ςυςτήματοσ Ειςροό Ταμιευτήρασ Εκροό F in = QC in Μ = V.CF out = QC out Έλα ζύζηεκα βξίζθεηαη ζε ζηαζεξή θαηάζηαζε όηαλ ηζρύεη F in = F out Απηό ζεκαίλεη πσο ε νιηθή πνζόηεηα κηαο νπζίαο ζα κέλεη ζηαζεξή ζε θάζε ζηηγκή

58 Χρόνοσ παραμονήσ Ως χρόνος παραμονής, t R ορύζεται το χρονικό διϊςτημα που κατϊ μϋςο όρο παραμϋνει μια χημικό ουςύα ςε ϋνα ταμιευτόρα, (δεξαμενό). t R = Ποςότητα ουςύασ ςτη δεξαμενό Σαχύτητα προςθόκησ

59 Υδρολογικόσ κφκλοσ Ατμόςφαιρα 0, Kg Κατακρύμνηςη Εξϊτμιςη 0, Kg y -1 0, Kg y -1 Λύμνεσ και ποτϊμια 0, Kg Κατακρύμνηςη 3, Kg y -1 Εξϊτμιςη 3, Kg y -1 Εκφόρτιςη ποταμών και υπόγειων 0, Kg y -1 Αρχϋσ Περιβαλλοντικόσ Γεωχημεύασ G. NELSON EBY Ωκεανόσ 13, Kg

60 Παξάδεηγκα (γηα ην πξνεγνύκελν box model ζηαζεξήο θαηάζηαζεο) Υπνινγίζηε ην ρξόλν παξακνλήο ηνπ λεξνύ ζηελ αηκνζθαηξηθή δεμακελή Λύζε Τν κνληέιν είλαη ζηαζεξήο θαηάζηαζεο άξα ε ηαρύηεηα πξνζζήθεο ζηε δεμακελή είλαη ίζε κε ηελ ηαρύηεηα απνκάθξπλζεο. Οπνηνδήπνηε ζεη ξνώλ είλαη δπλαηόλ λα ρξεζηκνπνηεζεί. Αλ ρξεζηκνπνηεζεί ε ηαρύηεηα πξνζζήθεο αλά έηνο πξνζηίζεληαη 0, Kg λεξνύ κέζσ ηεο εμάηκηζεο από ιίκλεο θαη πνηάκηα θαη 3, Kg λεξνύ κέζσ ηεο εμάηκηζεο από σθεαλνύο. Άξα ε νιηθή ηαρύηεηα πξνζζήθεο ζα είλαη 4, Kg y -1 λεξνύ t R = Πνζόηεηα νπζίαο ζηε δεμακελή = 0, Kg = 0,029 y Ταρύηεηα πξνζζήθεο 4, Kg y -1 = 10,6 d

61 Από ην πξνεγνύκελν παξάδεηγκα είλαη θαλεξό πσο ν ρξόλνο παξακνλήο ηνπ πδξαηκνύ ζηε δεμακελή ηεο αηκόζθαηξαο είλαη πνιύ κηθξόο. Απηό ζεκαίλεη πσο ζηελ αηκόζθαηξα νη κεηαβνιέο ζηελ ηαρύηεηα πξνζζήθεο ηνπ λεξνύ, (π.ρ. αύμεζε ηεο ηαρύηεηαο εμάηκηζεο ιόγσ αηκνζθαηξηθήο ζέξκαλζεο) νδεγνύλ ζε ηαρεία αύμεζε ησλ πδξαηκώλ θαη άξα αύμεζε ησλ βξνρνπηώζεσλ. Αναφέρεται ςυχνά ςαν επιτάχυνςη του υδρολογικού κύκλου λόγω ατμοςφαιρικήσ ρύπανςησ

62 Χρόνοσ Οι διεργαςίεσ είναι βιολογικέσ και ταχείεσ φυςικοχημικέσ π.χ. ανταλλαγή αερίων. Οι χρονικέσ κλίμακεσ είναι από ημέρεσ ωσ έτη. Μέςω ανθρωπογενών μεταβολών καταςτρέφονται εύκολα, (π.χ. ςτον C με έκλυςη CO 2 ), άρα έχουν περιβαλλοντικό ενδιαφέρον ςημαντικόσ παράγοντασ ςτη χρήςη μοντέλων ςταθερήσ κατάςταςησ Ο πιο ξεκάθαροσ διαχωριςμόσ είναι αυτόσ μεταξύ βραχυπρόθεςμων και μακροπρόθεςμων κύκλων Βραχυπρόθεςμοσ κύκλοσ άνθρακα Θαλάςςια φωτοςύνθεςη Μετα- Φορά μέςω ποταμών Φωτοςύνθεςη ςτην ξηρά Ατμόςφαιρα C Βιόκοςμοσ C Αναπνοή ςτην ξηρά Ανταλλαγή αερίων Απόθεςη οργανικήσ ύλησ Διάςπαςη ριζών αςβεςτοποίηςη Θαλάςςια αναπνοή Ωκεανόσ C Έδαφοσ C (Berner, 1999)

63 Μακροπρόθεςμοσ κύκλοσ άνθρακα Στουσ μακροπρόθεςμουσ κύκλουσ C έχουμε κυρίωσ γεωλογικέσ διεργαςίεσ και οι χρονικέσ κλίμακεσ είναι τησ τάξεωσ των εκατοντάδων χιλιάδων μέχρι και εκατομμυρίων ετών Αποςάθρωςη ανθρακικού C Ανθρακικόσ C Διεργαςίεσ ηφαιςτειογενείσ, μεταμορφωςιγενείσ, διαγενετικέσ απαέρωςησ Ταφή ανθράκικού C Ωκεάνιοσ, Ατμοςφαιρικόσ, Βιολογικόσ,Εδαφικόσ C Ταφή οργανικού C Οργανικόσ C Αποςάθρωςη οργανικού C Διεργαςίεσ ηφαιςτειογενείσ, μεταμορφωςιγενείσ, διαγενετικέσ απαέρωςησ (Berner, 1999)

64 Ερωτήςεισ 1. Πώο δηαιύνληαη ζην λεξό α) Οη πνιηθέο θαη ηνληθέο ελώζεηο β) Οη κε ηνληθέο ελώζεηο. Πεξηγξάςηε 2. Πνηα αλαθέξνληαη ζηελ Πεξηβαιινληηθή Γεσρεκεία σο box models; 3. Να ζπγθξίλεηαη ηελ ηηκή ηεο ζεξκνρσξεηηθόηεηα ηνπ λεξνύ κε ηελ ηηκή ηεο ζεξκνρσξεηηθόηεηαο ζπλεζηζκέλσλ άιισλ νπζηώλ θαη λα εμεγήζεηε πσο απηή κπνξεί λα επεξεάζεη ην θιίκα ησλ παξάθηησλ πεξηνρώλ. 4. Ο ρξόλνο παξακνλήο ηνπ πδξαηκνύ ζηε δεμακελή ηεο αηκόζθαηξαο είλαη πνιύ κηθξόο. Τη ζεκαίλεη αθξηβώο απηό, ηη επίδξαζε έρεη ζηνλ πδξνινγηθό θύθιν θαη πνπ νθείιεηαη.

65 Παξαδείγκαηα θαη αζθήζεηο Αξρέο Πεξηβαιινληηθήο Γεσρεκείαο G. NELSON EBY Μεηάθξαζε Νίθνο Λπδάθεο Σεκαληήξεο, Γέζπνηλα Πεληάξε

66 1. Να πεξηγξάςεηε ηε δνκή ηνπ λεξνύ θαη λα εμεγήζεηε γηαηί απηή είλαη ππεύζπλε γηα πνιιέο από ηηο κνλαδηθέο ηδηόηεηεο ηνπ λεξνύ, όπσο ε πςειή ζεξκνρσξεηηθόηεηα, νη πςειέο ιαλζάλνπζεο ζεξκόηεηεο ηήμεο θαη εμάηκηζεο θαη ε κάιινλ αμηνζεκείσηε παξαηήξεζε όηη ην ζηεξεό λεξό είλαη ιηγόηεξν ππθλό από ην πγξό λεξό. (20 ε εξώηεζε 1 νπ θεθαιαίνπ) 2. Όηαλ θηηάρλνπκε παγσηό βάδνπκε ην δνρείν ηνπ κίγκαηνο ζε πάγν κε αιάηη. Γηαηί ην θάλνπκε απηό; (21 ε εξώηεζε 1 νπ θεθαιαίνπ) 3. Τη ελλννύκε όηαλ ιέκε όηη έλα ζύζηεκα είλαη ζε ζηαζεξή θαηάζηαζε; (22 ε εξώηεζε 1 νπ θεθαιαίνπ) 4. Να δηαθξίλεηε ηε δηαθνξά κεηαμύ βξαρππξόζεζκσλ θαη καθξνπξόζεζκσλ γεσρεκηθώλ θύθισλ. Πνηνο είλαη ν θαζνξηζηηθόο παξάγνληαο πνπ ρξεζηκνπνηείηαη γηα λα γίλεη απηόο ν δηαρσξηζκόο. (23 ε εξώηεζε 1 νπ θεθαιαίνπ)

67 1. Πώο δηαιύνληαη ζην λεξό α) Οη πνιηθέο ελώζεηο θαη ηνληθέο ελώζεηο β) Με ηνληθέο ελώζεηο. Πεξηγξάςηε 2. Τη είλαη ηα box models ζηελ Πεξηβαιινληηθή Γεσρεκεία; 3. Να ζπγθξίλεηαη ηε ζεξκνρσξεηηθόηεηα ηνπ λεξνύ κε απηή ησλ άιισλ νπζηώλ θαη εμεγήζηε πσο κπνξεί λα επεξεάζεη ην θιίκα ησλ παξάθηησλ πεξηνρώλ 4. Πνην θαηλόκελν αλαθέξεηαη σο επηηάρπλζε ηνπ πδξνινγηθνύ θύθινπ θαη πνπ νθείιεηαη;