ΣΥΓΧΑΡΗΤΗΡΙΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΙΣΟΔΟ ΣΑΣ ΣΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΑΛΗ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΗ ΧΡΟΝΙΑ ΜΕ ΥΓΕΙΑ!

Transcript

1 ΣΥΓΧΑΡΗΤΗΡΙΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΙΣΟΔΟ ΣΑΣ ΣΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΑΛΗ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΗ ΧΡΟΝΙΑ ΜΕ ΥΓΕΙΑ!

2 ΜΑΘΗΜΑ: «ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ» Α ΕΞΑΜΗΝΟ (ΧΕΙΜΕΡΙΝΟ) Διδάσκουσα: ΣΟΥΠΙΩΝΗ ΜΑΓΔΑΛΗΝΗ ΑΝΑΠΛ. ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΧΗΜΕΙΑΣ

3 ΠΑΡΑΔΟΣΕΙΣ Οι Παραδόσεις του μαθήματος της ΓΕΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ θα γίνονται στην Αίθουσα 026 (σύμφωνα με το πρόγραμμα) κάθε ΤΕΤΑΡΤΗ και ώρα 10:15 12:00 και κάθε ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ και ώρα 11:15 13:00 ΕΚΤΑΚΤΩΣ ΚΑΙ ΠΡΟΣ ΑΝΑΠΛΗΡΩΣΗ ΤΗΣ ΔΙΩΡΗΣ ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ ΤΗΣ 7 ης Οκτωβρίου ΘΑ ΓΙΝΕΙ επίσης ΠΑΡΑΔΟΣΗ και: 1. Τετάρτη 19/10 και ώρα 9:15-10:00 2. Τετάρτη 26/10 και ώρα 9:15-10:00 Παρουσίες δε σημειώνονται, εκτός από δυο-τρεις τυχαίες φορές κατά τη διάρκεια του εξαμήνου για στατιστικούς λόγους.

4 ΠΑΡΑΔΟΣΕΙΣ Θα μπορείτε να βρείτε τα ppt των Παραδόσεων του μαθήματος της ΓΕΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ καθώς και ανακοινώσεις που θα αφορούν στο μάθημα και στο Εργαστήριο του μαθήματος στη διεύθυνση: Κατάλογος Μαθημάτων Βιολογίας ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ Έγγραφα

5 ΠΡΟΤΕΙΝΟΝΤΑΙ: ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1) «ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ», Συγγραφείς: Ebbing and Gammon, 10 η Διεθνής Έκδοση, (Μετάφραση: Νικόλαος Κλούρας), Εκδοτικός Οίκος: Π. ΤΡΑΥΛΟΣ Τόπος και Έτος Έκδοσης: Αθήνα / 2014 ΚΩΔΙΚΟΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΕΥΔΟΞΟ: ) «ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ» Συγγραφείς: Γ. Πνευματικάκης, Χ. Μητσοπούλου, Κ. Μεθενίτης Εκδοτικός Οίκος: Α. ΣΤΑΜΟΥΛΗΣ Τόπος και Έτος Έκδοσης: Αθήνα / 2005

6 ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γραπτές Εξετάσεις δίνονται: 1. Οι Τμηματικές,ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΑ και σύμφωνα με το πρόγραμμα τον Ιανουάριο-Φεβρουάριο (ή και Αύγουστο-Σεπτέμβριο) στην ύλη που διδάχθηκε κατά τη διάρκεια του χειμερινού εξαμήνου 2. Μια-δυο «Πρόοδοι», ΠΡΟΑΙΡΕΤΙΚΑ κατά τη διάρκεια της ακαδημαϊκής χρονιάς σε ύλη που θα έχει διδαχθεί και συμφωνηθεί με τη διδάσκουσα. Το 0,1 του βαθμού των Προόδων προστίθεται στο βαθμό των Τμηματικών εξετάσεων (αν αυτός είναι >5) ΜΟΝΟ του Φεβρουαρίου.

7 ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Όταν δίνετε γραπτές εξετάσεις πρέπει να έχετε μαζί σας ΟΠΩΣΔΗΠΟΤΕ: Ένα αποδεικτικό της ταυτότητάς σας με φωτογραφία σας (αστυνομική ή φοιτητική ταυτότητα). Έναν υπολογιστή τσέπης (scientific calculator) με δυνατότητα εύρεσης ριζών, τριγωνομετρικών και λογαριθμικών μεγεθών. Δύο στυλό διαρκείας χρώματος μπλε ή μαύρου, γομολάστιχα, blanco, χάρακα, μολύβι. Δεν ΜΠΟΡΕΙΤΕ να δανειζόσαστε κατά τη διάρκεια της εξέτασης αυτά τα παραπάνω είδη! Κατά τη διάρκεια της εξέτασης έχετε κλεισμένα τα κινητά σας τηλέφωνα, και δεν καπνίζετε.

8 ΒΑΘΜΟΛΟΓΗΣΗ Ο τελικός βαθμός που στέλνεται στην Ηλεκτρονική Γραμματεία ισούται με: βαθμό Τμηματικών Εξετάσεων+0,1(β. Προόδων) [Προστίθεται 1 επιπλέον βαθμός, (μόνο στις εξετάσεις του Φεβρουαρίου) όταν ΟΛΕΣ οι προαιρετικές ασκήσεις που θα δίνονται στο μάθημα της ημέρας παραδίδονται στην διδάσκουσα λυμένες ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΑ και ΜΟΝΟ στο επόμενο μάθημα]

9 ΒΑΘΜΟΛΟΓΗΣΗ Οι βαθμοί όλων (επιτυχόντων ή μη) των φοιτητών που συμμετέχουν στις Τμηματικές εξετάσεις στέλνονται οπωσδήποτε στην Ηλεκτρονική Γραμματεία, μόνο αν έχετε ήδη δηλώσει το μάθημα.

10 Η Ύλη της «ΓΕΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ» 1. Υπολογισμοί με Χημικούς Τύπους και Εξισώσεις 2. Χημικές Αντιδράσεις: Εισαγωγή 3. Θερμοχημεία 4. Κβαντική θεωρία του ατόμου 5. Ηλεκτρονικές δομές και Περιοδικότητα 6. Ιοντικός και Ομοιοπολικός Δεσμός 7. Μοριακή Γεωμετρία και Θεωρία του Χημικού Δεσμού 8. Διαλύματα 9. Ταχύτητες Αντίδρασης 10. Χημική Ισορροπία 11. Οξέα και Βάσεις 12. Ισορροπίες Οξέων-Βάσεων 13. Διαλυτότητα και Ισορροπίες Συμπλόκων 14. Θερμοδυναμική και Ισορροπία

11 Η σύγχρονη XHMEIA Τέλη 18 ου αι: άτομα, μόρια (αιτιολόγηση-συσχέτιση ιδιοτήτων των υλικών) σύνθεση μορίων Σήμερα: Από Οθόνες υγρών κρυστάλλων μέχρι μικροσκοπικές μηχανές από μόρια (Νόμπελ Χημείας 2016) To τετράτροχο «νανοαυτοκίνητο» που ανέπτυξε ο Μπεν Φερινγκά είναι ένα καλό παράδειγμα μοριακού κινητήρα (Ν.Ρ. 2016) 1983: Ζαν-Πιερ Σοβάζ συνέδεσε κυκλικά μόρια σε αλυσίδα 1991: Φρέιζερ Στόνταρτ πέρασε ένα μακρόστενο μόριο μέσα από ένα κυκλικό μόριο 1999 : Μπεν Φερινγκά δημιούργησε τον πρώτο μοριακό κινητήρα, όπου μια λεπίδα περιστρεφόταν διαρκώς προς την ίδια κατεύθυνση

12 1. Υπολογισμοί με Χημικούς Τύπους και Εξισώσεις Μοριακό βάρος και τυπικό βάρος μιας ουσίας Η έννοια του mole Εκατοστιαία περιεκτικότητα από το χημικό τύπο Στοιχειακή ανάλυση: Εκατοστιαία περιεκτικότητα σε άνθρακα, υδρογόνο και οξυγόνο Γραμμομοριακή ερμηνεία μιας χημικής εξίσωσης Ποσότητες ουσιών σε μια χημική αντίδραση Περιοριστικό αντιδρών: Θεωρητικές και εκατοστιαίες αποδόσεις

13 Η σύγχρονη μορφή του περιοδικού πίνακα

14 Περίοδος Παλαιότερη μορφή του περιοδικού πίνακα Στοιχεία κύριων ομάδων Στοιχεία κύριων ομάδων Μέταλλα μεταπτώσεως Μέταλλο Εσωτερικά μέταλλα μεταπτώσεως Μεταλλοειδές Αμέταλλο Λανθανίδια Ακτινίδια

15 Ορισμένα κοινά στοιχεία Όνομα Ατομικό Φυσική εμφάνιση στοιχείου σύμβολο του στοιχείου Άζωτο Ν (από το Nitrogen) Άχρωμο αέριο Άνθρακας C (από το Carbo) Γραφίτης Μαύρο, μαλακό στερεό Διαμάντι Σκληρός, άχρωμος κρύσταλλος Αντιμόνιο Sb (από το Stibium) Μαλακό, αργυρόλευκο μέταλλο Άργυρος Ag (από το argentum) Αργυρόλευκο μέταλλο Θείο S (από το Sulfur) Κίτρινο στερεό Κασσίτερος Sn (από το Stannum) Μαλακό, αργυρόλευκο μέταλλο Μόλυβδος Pb (από το Plumbum) Κυανίζον-λευκό μέταλλο Πυρίτιο Si (από το Silica) Γκρίζο, στιλπνό στερεό Σίδηρος Fe (από το Ferrum) Αργυρόλευκο μέταλλο Φωσφόρος Ρ (από το Phosphorus) Κιτρινόλευκο, κηρώδες στερεό (λευκός) Χαλκός Cu (από το Cuprum) Ερυθρωπό μέταλλο Χρυσός Au (από το Aurum) Μαλακό, κίτρινο μέταλλο

16 Χημικές ενώσεις και χημικοί τύποι Χημική ένωση: ουσία που αποτελείται από δύο ή περισσότερα στοιχεία χημικά ενωμένα μεταξύ τους σε σταθερή αναλογία. Χημικός τύπος: συμβολισμός που χρησιμοποιείται για να εκφράσει τις σχετικές αναλογίες ατόμων των διαφορετικών στοιχείων μιας ένωσης. Μόριο: ομάδα ατόμων, χημικά ενωμένων μεταξύ τους, σε μια καθορισμένη και σταθερή αναλογία. Μοριακή ένωση: ένωση που αποτελείται από μόρια και συμβολίζεται με το μοριακό τύπο. Μοριακός τύπος: ο χημικός τύπος που δίνει τον ακριβή αριθμό ατόμων κάθε στοιχείου που περιέχεται σε ένα μόριο.

17 Παραδείγματα μοριακών ενώσεων Μοριακός τύπος Συντακτικός τύπος Νερό Αμμωνία Αιθανόλη Η 2 Ο ΝΗ 3 C 2 Η 6 Ο H O H H N H H H H C H H C H O H Μοριακό μοντέλο (τύπος σφαίραςράβδου)

18 Μοριακά μοντέλα Νερό Αμμωνία Αιθανόλη Η 2 Ο ΝΗ 3 C 2 Η 6 Ο Μοριακό μοντέλο (τύπος πλήρωσης χώρου) Χάρτης ηλεκτροστατικού δυναμικού Μοριακά μοντέλα φτιαγμένα από υπολογιστές

19 Μοριακές στοιχειακές ενώσεις Χλώριο Λευκός φωσφόρος Θείο Cl 2 P 4 S 8 Ο άνθρακας ως γραφίτης ή διαμάντι αποτελείται από απροσδιόριστο αριθμό ατόμων! Φουλλερένιο, C 60

20 Συνθετικά και φυσικά πολυμερή Μια σημαντική τάξη μοριακών ενώσεων (Α) (Β) Μονομερές F 2 C=CF 2 και Teflon. (Γ) (Α) Μοντέλο του μονομερούς που χρησιμοποιείται για τη σύνθεση του Teflon. (Β) Μοντέλο που δείχνει τη συνένωση των μονομερών προς δημιουργία Teflon. (Γ) Τηγάνι με επένδυση Teflon.

21 Mόριο σε ειδικά τροποποιημένο Μικροσκόπιο Ατομικής Δύναμης (AFM), (L. Gross et al., 2012 Science) Μοντέλο του ίδιου μορίου

22 Την τελευταία δεκαετία, αναπτύσσονται σειρές νέων υλικών όπου όλα τα άτομα βρίσκονται διατεταγμένα στο ίδιο επίπεδο - φύλλα πάχους ενός μόλις ατόμουθεωρούμενα «δισδιάστατα» και δεν απαντώνται στη φύση π.χ. Γραφένιο, χημικός ξάδελφος του γραφίτη, του οποίου η ανακάλυψη το 2004 βραβεύτηκε με το Νόμπελ Φυσικής του κασσίτερου, του πυριτίου και άλλων στοιχείων, ακόμα και δισδιάστατα πολυμερή. Η ατομική δομή του γερμανένιου σε μοντέλο υπολογιστή (αριστερά) και σε εικόνα μικροσκοπίου σήραγγας (Πηγή: New Journal of Physics/IOP Publishing)

23 Ιοντικές ενώσεις Ιόν: ένα ηλεκτρικά φορτισμένο σωματίδιο που λαμβάνεται από ένα άτομο ή από μια ομάδα χημικά ενωμένων ατόμων με προσθήκη ή αφαίρεση ηλεκτρονίων. Ανιόν: ένα αρνητικά φορτισμένο ιόν. Κατιόν: ένα θετικά φορτισμένο ιόν. Ιοντική ένωση: η ένωση που δημιουργείται από την αμοιβαία έλξη ανάμεσα σε κατιόντα και ανιόντα.

24 Παράδειγμα ιοντικής ένωσης Ιόντα Ιοντική ένωση Li + κατιόν F ανιόν LiF μία τυπική μονάδα LiF Άλλες ιοντικές ενώσεις NaCl, CaBr 2, Fe(NO 3 ) 3, (NH 4 ) 3 PO 4, NaOH, BaO, K 2 SO 4

25 Ο κρύσταλλος του χλωριδίου του νατρίου Κρύσταλλοι χλωριδίου του νατρίου Cl Na + Μοντέλο τμήματος ενός κρυστάλλου, στο οποίο διακρίνεται σαφώς η κανονική διάταξη των ιόντων νατρίου και χλωριδίου. Κάθε ιόν Na + περιβάλλεται από έξι ιόντα Cl και κάθε ιόν Cl περιβάλλεται από έξι ιόντα Na +.

26 Κρύσταλλοι σε Scanning Electron Microscope (SEM) (Α) (Β) (Γ) (Α) (Β) Κρυσταλλικά στοιχεία (βελόνες ή σκληρίτες, CaCO 3 ή SiO 2 ) που αποτελούν μαζί με κερατινοειδείς ίνες τον εσωτερικό σκελετό των σφουγγαριών Κρύσταλλοι χαλκού (κυβικό πλέγμα) (Γ) Κρύσταλλοι οξειδίου του ψευδαργύρου (εξαγωνικό πλέγμα)

27 Ονοματολογία ιοντικών ενώσεων Κανόνες για την πρόβλεψη των φορτίων μονατομικών ιόντων π.χ. Ca(NO 3 ) 2 = νιτρικό ασβέστιο!!! Στον τύπο: κατιόν ανιόν Στο όνομα: ανιόν κατιόν ΙΑ ΙΙΑ ΙΙΙΑ IVA VA VIA VIIA Περίοδος 1 Η Περίοδος 2 Li + Be 2+ B C N 3 Ο 2 F Περίοδος 3 Na + Mg 2+ Al 3+ Si P S 2 Cl Περίοδος 4 K + Ca 2+ Ga 3+ Ge As Se 2 Br Περίοδος 5 Rb + Sr 2+ In 3+ Sn 2+ Sb Te 2 I Περίοδος 6 Cs + Ba 2+ Tl +, Tl 3+ Pb 2+ Bi 3+ Συνηθισμένα μονατομικά ιόντα των στοιχείων των κυρίων ομάδων (Τα κόκκινα στοιχεία δεν σχηματίζουν κανονικά ενώσεις που να περιέχουν μονατομικά ιόντα)

28 Κανόνες απόδοσης ονομάτων σε μονατομικά ιόντα Συνηθισμένα κατιόντα μεταβατικών μετάλλων Ιόν Cr 3+ Mn 2+ Fe 2+ Fe 3+ Co 2+ Ni 2+ Cu 2+ Zn 2+ Ag + Cd 2+ Hg 2+ Όνομα ιόντος χρώμιο(ιιι) Μαγγάνιο(ΙΙ) Σίδηρος(ΙΙ) Σίδηρος(ΙΙΙ) Κοβάλτιο(ΙΙ) Νικέλιο(ΙΙ) Χαλκός(ΙΙ) Ψευδάργυρος(ΙΙ) Άργυρος(Ι) Κάδμιο(ΙΙ) Υδράργυρος(ΙΙ) 1. Μονατομικά κατιόντα με ένα μόνο ιόν (π.χ. ιόν αργιλίου, Al 3+ ) 2. Μονατομικά κατιόντα με περισσότερα από ένα ιόντα (Σύστημα ονοματολογίας Stock) 3. Μονατομικά ανιόντα (ρίζα ονόματος στοιχείου-ίδιο) Εξαιρέσεις: Το Ν 3 (=ιόν νιτριδίου) και το S 2 (=ιόν σουλφιδίου)

29 Συνηθισμένα πολυατομικά ιόντα Καταλήξεις ονομάτων ανιόντων: 1. Μονατομικά ρίζα ονόματος στοιχείου ιδιο (Br = ιόν βρωμιδίου) 2. οξοανιόντα ικo, ωδες. Προθέματα: υπο, υπερ Όνομα Τύπος Όνομα Τύπος Υδράργυρος(Ι) Hg 2+ 2 Νιτρώδες NO 2 Αμμώνιο NH + 4 Νιτρικό NO 3 Κυανίδιο CN Υδροξείδιο OH Ανθρακικό CO 2 3 Υπεροξείδιο O 2 2 Υδρογονανθρακικό HCO 3 Φωσφορικό PO 3 4 Οξικό C 2 H 3 O 2 Υδρογονοφωσφορικό HPO 2 4 Οξαλικό C 2 O 2 4 Διυδρογονοφωσφορικό H 2 PO 4 Υποχλωριώδες ClO Θειώδες SO 2 3 Χλωριώδες ClO 2 Θειικό SO 2 4 Χλωρικό ClO 3 Υδρογονοθειώδες HSO 3 Υπερχλωρικό ClO 4 Υδρογονοθειικό HSO 4 Χρωμικό CrO 2 4 Θειοθειικό S 2 O 2 3 Διχρωμικό Cr 2 O 2 7 Υπερμαγγανικό MnO 4

30 Άσκηση 2.5 Απόδοση ονόματος με βάση τον τύπο και αναγραφή του τύπου με βάση το όνομα Γράψτε τα ονόματα των εξής ενώσεων: (α) CaO και (β) PbCrO 4. Μια ένωση έχει το όνομα νιτρικό θάλλιο(ιιι). Ποιος είναι ο τύπος της; (α) CaO : Ca (μέταλλο Ομάδας ΙΙΑ) σχηματίζει μόνο ένα ιόν 2+ (Ca 2+, το ιόν ασβεστίου). Οξυγόνο (Ομάδα VIA) σχηματίζει ένα ανιόν με φορτίο ίσο με τον αριθμό της ομάδας του μείον οκτώ (Ο 2, το ιόν οξειδίου). Το όνομα της ένωσης είναι οξείδιο του ασβεστίου.

31 Άσκηση 2.5 (β) PbCrO 4 : Pb (Ομάδα IVA κυρίως το κατιόν Pb 2+ ). Το CrO 4 αναφέρεται στο ανιόν CrO 4 2 (χρωμικό ιόν). Το όνομα του Pb 2+ είναι ιόν του μολύβδου(ιι), οπότε το όνομα της ένωσης είναι χρωμικός μόλυβδος(ιι). Το νιτρικό θάλλιο(ιιι) περιέχει το κατιόν Tl 3+ και το νιτρικό ανιόν ΝΟ 3. Ο τύπος της ένωσης είναι Tl(NO 3 ) 3. Άσκηση προαιρετική (α) Ποιος είναι ο τύπος και ποιο το όνομα της ένωσης που αποτελείται από ιόντα καλίου και χρωμικά ανιόντα; (β) Γράψτε τα ονόματα των εξής ενώσεων: (i) Na 3 N, (ii) CuCl, (iii) FeCN 3