1 o ΓΕΛ ΕΛΕΥΘΕΡΙΟΥ ΚΟΡΔΕΛΙΟΥ ΧΗΜΕΙΑ A ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ, ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1- ΒΑΣΙΚΑ ΜΕΓΕΘΗ-ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ - Τι πρέπει να γνωρίζουμε

Transcript

1 1 o ΓΕΛ ΕΛΕΥΘΕΡΙΟΥ ΚΟΡΔΕΛΙΟΥ ΧΗΜΕΙΑ A ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ, ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1- ΒΑΣΙΚΑ ΜΕΓΕΘΗ-ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ - Τι πρέπει να γνωρίζουμε 1. Βασικά μεγέθη και μονάδες αυτών που θα χρησιμοποιηθούν στη Χημεία Μέγεθος Σύμβολο Μονάδα μέτρησης Λοιπές μονάδες Mάζα m Χιλιόγραμμο, kg Γραμμάριο, g 1 kg = 1000 g Όγκος V Κυβικό μέτρο, m 3 Λίτρο, L 1 m 3 = 1000 L Χιλιοστόλιτρο, ml 1 L = 1000 ml 1 ml = 1 cm 3 Πυκνότητα ρ Χιλιόγραμμο ανά κυβικό μέτρο, kg/ m 3 g/l, g/ml 1 g/ml = 1000 g/l Θερμοκρασία Τ Κέλβιν, Κ Βαθμοί κελσίου ( ο C) K = o C Πίεση P Πασκάλ, Pa Ατμόσφαιρα, atm Ποσότητα n Μολ, mol 2. Σωματίδια: Άτομα, Μόρια, Ιόντα Τα άτομα είναι τα μικρότερα σωματίδια από τα οποία αποτελούνται τα χημικά στοιχεία. Άτομο είναι το μικρότερο σωματίδιο της ύλης, το οποίο συμμετέχει στο σχηματισμό χημικών ενώσεων και παραμένει αναλλοίωτο στις χημικές αντιδράσεις. Μόριο είναι το μικρότερο σωματίδιο μιας καθορισμένης χημικής ουσίας (στοιχείου ή ένωσης) που μπορεί να υπάρχει σε ελεύθερη κατάσταση και διατηρεί τις ιδιότητες της ουσίας από την οποία προέρχεται. Υπάρχουν τα μόρια των χημικών στοιχείων που αποτελούνται από ένα είδος ατόμων (από άτομα του ίδιου στοιχείου), όπως : Ο 2, Η 2, P 4, S 8, He. Υπάρχουν και τα μόρια των χημικών ενώσεων που αποτελούνται από δύο ή περισσότερα είδη ατόμων (από άτομα διαφορετικών στοιχείων), όπως Η 2 Ο, H 2 SO 4, HCl. Το μόριο του νερού (Η 2Ο) αποτελείται από 2 άτομα Η και 1 άτομο Ο. Το μόριο του όζοντος (Ο 3) αποτελείται από 3 άτομα Ο. Το μόριο του θειικού οξέος (H 2SO 4) αποτελείται από 2 άτομα Η,1 άτομο S και 4 άτομα Ο. Τα ιόντα είναι ηλεκτρικά φορτισμένα άτομα (Na +, Cl -, O 2-, Ca 2+ ) ή συγκροτήματα ατόμων (NO - 3, SO 2-4, NH 4+ ). Τα θετικά φορτισμένα ιόντα λέγονται κατιόντα και τα αρνητικά φορτισμένα ανιόντα. ΑΣΚΗΣΕΙΣ

2 1. α) Μετατρέψτε τις παρακάτω θερμοκρασίες από o C σε Κ: 20 ο C, 127 o C, -250 o C, 250 o C β) Μετατρέψτε τις παρακάτω θερμοκρασίες από Κ σε o C: 100 Κ, 300 Κ, 1000 Κ, 0 Κ 2. α) Ποια είναι η πυκνότητα ρ σε g/ml, πετρελαίου μάζας 1600 g που καταλαμβάνει όγκο V = 2000 ml; β) Τι όγκο σε L καταλαμβάνει οινόπνευμα μάζας 2 kg που έχει πυκνότητα 0,7 g/ml; 2. Με τη βοήθεια του Περιοδικού Πίνακα, να μεταφέρετε και συμπληρώστε στο τετράδιό σας τα κενά του παρακάτω Πίνακα (να γράψετε όλο τον Πίνακα). Στο τέλος της διαδικασίας πρέπει να ξέρετε τα σύμβολα και τα ονόματα των στοιχείων. Όνομα στοιχείου Σύμβολο Όνομα στοιχείου Σύμβολο Υδρογόνο H Ca He Cr Λίθιο Μαγγάνιο C Fe N Ni Οξυγόνο Χαλκός F Ψευδάργυρος Ne Ag Na Cd Μαγνήσιο Κασσίτερος Αργίλιο I Si Pt P Χρυσός S Υδράργυρος Χλώριο Pb Κάλιο U 3. Χαρακτηρίστε ως άτομο ή/και μόριο στοιχείου, ή μόριο ένωσης ή ανιόν ή κατιόν, καθένα από τα παρακάτω σωματίδια: Η, Ο 3, HF, NH 3, K +, H 3 PO 4, He, P, S 2-, F -, Mg 2+ 3-, KOH, H 2, PO Ποια άτομα και σε τι αναλόγία από το κάθε στοιχείο ενώνονται μεταξύ τους φτιάχνοντας τις παρακάτω ενώσεις; NH 3, H 3 PO 4, KOH, Na 2 SO 4, C 12 H 22 O 11.

3 1 ο ΓΕΛ ΕΛΕΥΘΕΡΙΟΥ ΚΟΡΔΕΛΙΟΥ, A ΛΥΚΕΙΟΥ ΧΗΜΕΙΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ, ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 - ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 2 ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΕ ΕΝΑ ΑΤΟΜΟ ΦΤΙΑΞΕ ΕΝΑ ΜΟΡΙΟ Επισκέψου τον ιστότοπο: και κατέβασε τις εφαρμογές: Δημιουργία Μορίου και Κατασκεύασε ένα άτομο Άσκηση 1η Γράψε από ποια άτομα και σε τι αριθμό φτιάχνονται τα παρακάτω μόρια: CO 2 CH 4 NH 3 HNO 3 O 2 HCl Φτιάξε τα μόρια αυτά στο Δημιουργία Μορίου και δες τη μορφή τους... Άσκηση 2η Γράψε τον αριθμό πρωτονίων, νετρονίων και ηλεκτρονίων των παρακάτω σωματιδίων (ατόμων και ιόντων), σημειώνοντας αν πρόκειται τελικά για ουδέτερο άτομο, ανιόν ή κατιόν. Σύμβολο Be Be 2+ C F F - Αριθμός πρωτονίων p+ Αριθμός ηλεκτρονίων e- Αριθμός νετρονίων n Άτομο, ανιόν ή κατιόν; Δες τη μορφή όλων των παραπάνω στο Κατασκεύασε ένα άτομο. Και τώρα ώρα για παιχνίδι...

4 1 o ΓΕΛ ΕΛΕΥΘΕΡΙΟΥ-ΚΟΡΔΕΛΙΟΥ, ΧΗΜΕΙΑ A ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ, ΔΙΑΛΥΤΟΤΗΤΑ, ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 3 ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ Η περιεκτικότητα εκφράζει την ποσότητα της διαλυμένης ουσίας που περιέχεται σε ορισμένη ποσότητα διαλύματος. % w / w Περιεκτικότητα % βάρους κατά βάρος Διάλυμα ζάχαρης 15% w/w σημαίνει ότι σε 100 g διαλύματος περιέχονται 15 g ζάχαρης Διάλυμα NaOH 10% w/w σημαίνει ότι σε 100 g διαλύματος περιέχονται 10 g NaOH % w / v Περιεκτικότητα % βάρους κατά όγκο Διάλυμα ζάχαρης 10% w/v σημαίνει ότι σε 100 ml διαλύματος περιέχονται 10 g ζάχαρης Διάλυμα KOH 20% w/v σημαίνει ότι σε 100 ml διαλύματος περιέχονται 20 g KOH % w / v Περιεκτικότητα % όγκου κατά όγκο Κρασί 13% v/v (ή 13 αλκοολικών βαθμών) σημαίνει ότι σε 100 ml διαλύματος περιέχονται 13 ml οινοπνεύματος (αιθανόλης). Ο αέρας περιέχει 21% v/v O 2 σημαίνει ότι σε 100 ml αέρα περιέχονται 21 ml οξυγόνου. ppm : parts per million, μέρη στο εκατομμύριο Ο αέρας περιέχει 20 ppm CO 2 σημαίνει ότι σε ml αέρα περιέχονται 20 ml CO 2. ppb : parts per billion, μέρη στο δισεκατομμύριο Ο αέρας περιέχει 2 ppb SO 2 σημαίνει ότι σε ml αέρα περιέχονται 2 ml SO 2. ΔΙΑΛΥΤΟΤΗΤΑ Η διαλυτότητα συνδέεται άμεσα με την έννοια του κορεσμένου διαλύματος. Αν το διάλυμα δεν είναι κορεσμένο, δε μπορούμε να μιλάμε για διαλυτότητα. Είναι σημαντικό να αντιληφθούμε τη διαφορά ανάμεσα στη διαλυτότητα και τις διάφορες μορφές περιεκτικότητας. Διαλυτότητα είναι τα g της διαλυμένης ουσίας που διαλύονται σε ορισμένες συνθήκες σε 100 g διαλύτη και προκύπτει κορεσμένο διάλυμα. Είναι δηλαδή κλάσμα που έχει ως παρονομαστή 100 g διαλύτη ενώ η περιεκτικότητα έχει παρονομαστή ποσότητα ή όγκο διαλύματος. Παραδείγματα 1. Πόσα g ζάχαρης πρέπει να διαλυθούν στο νερό ώστε να σχηματισθούν 500 ml διαλύματος 5% w/v; Θα χρησιμοποιηθεί η απλή μέθοδος των τριών: Σε 100 ml διαλύματος περιέχονται 5 g ζάχαρης Σε 500 ml διαλύματος περιέχονται Χ; g ζάχαρης X = 5 (500/100) = 25 g ζάχαρης πρέπει να διαλυθούν σε 500 ml νερού (θεωρείται ότι η προσθήκη των 25 g δε μεταβάλει τον όγκο του διαλύματος) 2. Ένα πυκνό διάλυμα NaCl έχει μάζα 240 g, όγκο 200 ml και παρασκευάζεται από τη διάλυση κάποιας ποσότητας άλατος σε 180 g Η 2 Ο. Να υπολογισθούν τα παρακάτω στοιχεία του διαλύματος: α) Πόσα g NaCl διαλύονται σε 180 g H 2 O; β) Ποια είναι η πυκνότητα του διαλύματος;

5 γ) Ποια είναι η περιεκτικότητα του σε % w/w; δ) Ποια είναι η περιεκτικότητα του σε % w/v; α) Μάζα διαλύματος = 240 g, Μάζα διαλύτη (H 2 O) = 180 g Μάζα διαλυμένης ουσίας (NaCl) = (Μάζα διαλύματος) - (Μάζα διαλύτη) = = 60g NaCl β) Η πυκνότητα του διαλύματος είναι: ρ = m/v = 240 g / 200 ml = 1,2 g/ml γ) Θα χρησιμοποιηθεί η απλή μέθοδος των τριών: Σε 240 g διαλύματος περιέχονται 60 g NaCl Σε 100 g διαλύματος περιέχονται Χ; g NaCl X = 60 (100/240) = 25% w/w δ) Θα χρησιμοποιηθεί η απλή μέθοδος των τριών: Σε 200 ml διαλύματος περιέχονται 60 g NaCl Σε 100 ml διαλύματος περιέχονται Χ; g NaCl X = 60 (100/200) = 30% w/v 3. Παρασκευάζονται 250 g διαλύματος NaCl περιεκτικότητας 20% w/w. α) Πόσα g NaCl χρησιμοποιήσαμε; β) Αν η διαλυτότητα του NaCl στο H2O είναι 35g/100g νερού, πόσα g NaCl πρέπει να προσθέσουμε για να προκύψει κορεσμένο διάλυμα; α) Σε 100 g διαλύματος περιέχονται 20 g NaCl Σε 250 g διαλύματος περιέχονται Χ; g NaCl X = 20 (250/100) = 50 g NaCl β) Στα 250 g διαλύματος NaCl περιέχονται 200 g H 2 O και 50 g ΝaCl Για να προκύψει κορεσμένο διάλυμα: Διαλύουμε 35 g NaCl σε 100 g νερού Διαλύουμε χ; g NaCl σε 200 g νερού X = 35 (200/100) = 70 g NaCl, επομένως προκειμένου να προκύψει κορεσμένο διάλυμα θα πρέπει να προστεθούν = 20 g NaCl. ΑΣΚΗΣΕΙΣ 1. Τι εκφράζουν οι παρακάτω εκφράσεις περιεκτικότητας και συγκέντρωσης; α) Διάλυμα ζάχαρης 14% w/w β) Διάλυμα H 2 SO 4 20% w/v γ) Ο ατμοσφαιρικός αέρας περιέχει 0,9% v/v ευγενή αέρια δ) Η βότκα είναι 40 αλκοολικών βαθμών. ε) Στο κέντρο της Θεσσαλονίκης ο ατμοσφαιρικός αέρας περιέχει 2 ppm CO. στ) Στο κέντρο της Θεσσαλονίκης ο ατμοσφαιρικός αέρας περιέχει 4 ppb Ο Πόσα g ζάχαρης πρέπει να διαλυθούν στο νερό ώστε να σχηματισθούν 600 ml διαλύματος 1 % w/v; (η προσθήκη της ζάχαρης δε θα επηρεάσει τον τελικό όγκο του διαλύματος). 3. Πόσα g NaCl πρέπει να διαλυθούν στο νερό ώστε να σχηματισθούν 500 g διαλύματος 3 % w/w; (η προσθήκη του NaCl δε θα επηρεάσει τον τελικό όγκο του διαλύματος). 4. Αν η διαλυτότητα του NaCl στο νερό είναι 25g/100g νερού, να βρείτε σε πόσα g νερού πρέπει να διαλύσουμε 100g NaCl ώστε να προκύψει κορεσμένο διάλυμα;