εκπαιδευτικός οργανισμός δ.τσιαρας και σια ε.ε.

Transcript

1 1.1 ΤΤΙΙ ΕΕΙΙΝΑΙΙ Η ΧΧΗΜΕΕΙΙΑ ΚΚΑΙΙ ΓΓΙΙΑΤΤΙΙ ΤΤΗ ΜΕΕΛΛΕΕΤΤΑΜΕΕ Περιβάλλον: οτιδήποτε μας περιβάλλει. Το περιβάλλον διαρκώς μεταβάλλεται, είτε από την ίδια τη φύση, είτε από εμάς τους ανθρώπους. Ορισμένα από τα υλικά που χρησιμοποιούμε εμείς οι άνθρωποι υπάρχουν έτοιμα στη φύση και αποτελούν τα φυσικά υλικά. Πρώτες ύλες ονομάζονται τα υλικά, από τα οποία ο άνθρωπος με κατάλληλη επεξεργασία παράγει νέα υλικά. Με πρώτη ύλη την ξυλεία, ο άνθρωπος παράγει χαρτί. Με πρώτη ύλη το αργό πετρέλαιο (το πετρέλαιο δηλαδή που παίρνουμε μέσα από τη γη), ο άνθρωπος παράγει βενζίνη, άσφαλτο, πλαστικά κ.λπ. Με πρώτη ύλη τα φυτά, ο άνθρωπος παρασκευάζει φυτικά φάρμακα και αρώματα. Με πρώτη ύλη το μαλλί των προβάτων και το βαμβάκι, ο άνθρωπος κατασκευάζει υφάσματα.

2 4 Παράγραφος 1.1 ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ σύνδεσης με τα προηγούμενα 1. Ποιες από τις παρακάτω φράσεις αποτελούν δημιουργήματα της φύσης και ποιες του ανθρώπου; ποτάμια, ρούχα, βουνά, μηχανές, φάρμακα, θάλασσα, κόκορας, παλτό, παπούτσια, χάρακας, τριανταφυλλιά. Να τοποθετήσετε τις παραπάνω φράσεις στην αντίστοιχη στήλη του παρακάτω πίνακα. ΦΥΣΗ ΑΝΘΡΩΠΟΣ Απάντηση Σχόλιο Ο διαχωρισμός των δημιουργημάτων της φύσης και του ανθρώπου γίνεται εύκολα: ΦΥΣΗ ποτάμια βουνά θάλασσα κόκορας τριανταφυλλιά ΑΝΘΡΩΠΟΣ ρούχα μηχανές φάρμακα παλτό παπούτσια χάρακας Οτιδήποτε υπάρχει γύρω μας είναι δημιούργημα της φύσης ή του ανθρώπου. 2. Αντιστοιχίστε τις πρώτες ύλες με τα υλικά προϊόντα του πίνακα: Πρώτη ύλη Βαμβάκι Αργό πετρέλαιο Άμμος Φυτά Τελικό προϊόν Πλαστικά Υφάσματα Αρώματα Γυαλί Απάντηση Σχόλιο

3 Τι είναι χημεία και γιατί τη μελετάμε 5 Εύκολα μπορούμε να αντιστοιχίσουμε τα τελικά προϊόντα με τις πρώτες ύλες του πίνακα: Πρώτη ύλη Βαμβάκι Αργό πετρέλαιο Άμμος Φυτά Τελικό προϊόν Πλαστικά Υφάσματα Αρώματα Γυαλί Από τις πρώτες ύλες ο άνθρωπος με κατάλληλη επεξεργασία παράγει τελικά προϊόντα για να καλύψει τις πολλαπλές ανάγκες του. Εύλογα κανείς μπορεί να αναρωτηθεί: «Ποιες από τις επιστήμες που έχει αναπτύξει ο άνθρωπο τον βοηθούν περισσότερο στην παραγωγή τελικών προϊόντων από πρώτες ύλες»; Την απάντηση στο ερώτημα αυτό θα είμαστε σε θέση να τη δώσουμε αφού μελετήσουμε προσεκτικά την παρούσα ενότητα.

4 6 Παράγραφος 1.1 Φυσικό και ανθρωπογενές περιβάλλον Επεξεργασία πρώτων υλών Τι είναι περιβάλλον; Περιβάλλον είναι οτιδήποτε μας περιβάλλει, οτιδήποτε δηλαδή υπάρχει γύρω μας: τα μολύβια μας, τα τετράδιά μας, τα θρανία, οι συμμαθητές, ο καθηγητής μας, το κτίριο του σχολείου, τα δέντρα της αυλής, τα αυτοκίνητα, ο αέρας που αναπνέουμε, τα δάση, η άσφαλτος, το χώμα, η θάλασσα κ.λπ. Από αυτά, άλλα υπάρχουν στη φύση από μόνα τους, τα δημιουργεί δηλαδή η ίδια η φύση και άλλα έχουν φτιαχτεί από εμάς τους ανθρώπους. Αυτά που δημιουργεί η φύση αποτελούν το φυσικό περιβάλλον, ενώ αυτά που δημιουργεί ο άνθρωπος αποτελούν το ανθρωπογενές περιβάλλον. Έμβια όντα είναι όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί, όλα δηλαδή τα ζώα και τα φυτά. Περιβάλλον Φυσικό περιβάλλον μολύβια τετράδια θρανία συμμαθητές καθηγητής σχολικό κτίριο δέντρα αυτοκίνητα αέρας δάση άσφαλτος χώμα θάλασσα Ανθρωπογενές περιβάλλον

5 Τι είναι χημεία και γιατί τη μελετάμε 7 Τις περισσότερες φορές, για να δημιουργήσει ο άνθρωπος κάτι, παίρνει υλικά από το φυσικό περιβάλλον, παίρνει δηλαδή φυσικές πρώτες ύλες και τις μετατρέπει σε επεξεργασμένα προϊόντα. Π.χ.: Φυσικές πρώτες ύλες Μετατροπή Επεξεργασία Επεξεργασμένα προϊόντα δέντρο ροκανίδια πολτός χαρτί βαμβάκι νήμα ύφασμα βαμβακερή μπλούζα πετρέλαιο απόσταξη παραφίνη κερί Πρώτες ύλες είναι τα βασικά υλικά, τα οποία ο άνθρωπος παίρνει, τα επεξεργάζεται και φτιάχνει κάτι άλλο. Οι πρώτες ύλες μπορεί να είναι φυσικά ή επεξεργασμένα υλικά. Π.χ. οι πρώτες ύλες για τη μακαρονάδα με σάλτσα είναι: το νερό, τα μακαρόνια, η ντομάτα, το λάδι, τα μπαχαρικά.

6 8 Παράγραφος 1.1 Επεξεργασία υλικών και Χημεία Η Χημεία κάνει τη ζωή μας πιο εύκολη Δημιουργεί δηλαδή υλικά που εξυπηρετούν τις πρακτικές ανάγκες μας: ρούχα (συνθετικά υφάσματα, βαφές, στάμπες κ.λπ.) σπίτια (οικοδομικά υλικά: άμμος, τσιμέντο, σοβάς, μπογιές, πλακάκια κ.λπ., υλικά κατασκευής επίπλων: βερνίκια, αφρολέξ, νοβοπάν, μελαμίνες κ.λπ.). συσκευασίες τροφίμων συντήρηση τροφίμων (γυάλινα μπουκάλια, τενεκεδάκια, κονσέρβες, χάρτινα κουτιά, πλαστικά, χάρτινα περιτυλίγματα, σελοφάν κ.λπ.) (για τη μακρόχρονη διατήρηση των τροφίμων υπάρχουν φυσικά συντηρητικά, όπως το αλάτι, και χημικά συντηρητικά όπως διάφορα Ε που αναγράφονται στις συσκευασίες). Η Χημεία φροντίζει για την υγεία μας Παρασκευάζει προϊόντα που χρησιμοποιούνται στην Ιατρική: φάρμακα (για έναν απλό πονοκέφαλο μέχρι καρκίνο) υλικά για πρώτες βοήθειες υλικά τεχνητών μελών υλικά για απολύμανση και α- ποστείρωση (γάζες, επίδεσμοι, βαμβάκι, τσιρότα κ.λπ.) (δόντια, βαλβίδες καρδιάς, οστά κ.λπ.) (ακόμη και για το νερό που πίνουμε) Η Χημεία κάνει τη ζωή μας πιο ευχάριστη Έχει δημιουργήσει νέα υλικά φθηνότερα, που αντικαθιστούν τα ακριβότερα φυσικά, όπως το ξύλο (ρακέτες, ιστιοσανίδες κ.λπ.) ή που χρησιμοποιούνται σε τεχνολογικά προϊόντα (CD, DVD, υλικά ζωγραφικής, φωτογράφισης κ.λπ.).

7 Τι είναι χημεία και γιατί τη μελετάμε 9 Η Χημεία ερευνά τη φύση και διδάσκεται από αυτήν Οι χημικοί έχουν τα εργαστήριά τους, αλλά το μεγαλύτερο εργαστήριο, το έχει η ίδια η φύση. Στο τεράστιο εργαστήριο της φύσης λοιπόν, γίνονται οι περισσότεροι χημικοί μετασχηματισμοί: διάσπαση των τροφών στο σώμα μας και μετατροπή τους σε ιστούς, ενέργεια και βιολογικά απορρίμματα σύνθεση γλυκόζης στα φυτά από νερό, αέρα και φως (φωτοσύνθεση) σχηματισμός σταλακτικών-σταλαγμιτών στα σπήλαια διάβρωση του εδάφους από τον αέρα και την υγρασία Οι χημικοί λοιπόν μελετούν την ίδια τη φύση και αναπαράγουν τις διαδικασίες της, τόσο για να μάθουν, όσο και για να δημιουργήσουν. Σκέψου μια συνηθισμένη σου μέρα. Υπάρχει κάτι που κάνεις και δεν έχει σχέση με τη Χημεία; Η απάντηση είναι ΟΧΙ. Οι βασικές σου λειτουργίες: αναπνοή, κίνηση, φαγητό, είναι χημικές διεργασίες. Αυτά που φοράς, αυτά που χρησιμοποιείς για τη μόρφωση (χαρτιά, μολύβια), την υγιεινή, την περιποίηση, τον καλλωπισμό σου, τα μέσα μεταφοράς, οι τρόποι διασκέδασης (ζωγραφική, φωτογραφία, μουσική, κινηματογράφος κ.λπ.), οτιδήποτε μπορείς να σκεφτείς έχει σχέση με τη Χημεία! Τι είναι λοιπόν η Χημεία; Χημεία είναι η επιστήμη που ασχολείται με τη δομή και τους μετασχηματισμούς των υλικών. Με ποιους τρόπους; Ερευνά (μελετά τη φύση). Επεξεργάζεται πρώτες ύλες και παράγει νέα υλικά. Ελέγχει την ποιότητα του περιβάλλοντος και των προϊόντων.

8 10 Παράγραφος 1.1 Επωφελής και επιζήμια χρήση των χημικών προϊόντων Αν το καλοσκεφτείς σε τίποτε δεν υπάρχει το απόλυτο καλό ή το απόλυτο κακό. Σημασία έχει να γνωρίζεις κάτι, να το κατανοείς και να επιλέγεις πώς θα το χρησιμοποιήσεις ή θα το χειριστείς. Γνώση και επιλογή λοιπόν. Αυτό συμβαίνει και με τη Χημεία, όπως και με κάθε επιστήμη. Όπως είπε και ο αρχαίος φιλόσοφος Πλάτωνας: «Κάθε επιστήμη που διαχωρίζεται από τη δικαιοσύνη και οποιαδήποτε άλλη αρετή, δεν είναι σοφία, αλλά πανουργία». Τα χημικά προϊόντα μπορεί να ωφελήσουν ή να καταστρέψουν τον άνθρωπο και το περιβάλλον. Τα παραδείγματα δεν έχουν τέλος: Τα φάρμακα μπορούν να θεραπεύσουν, ή να προκαλέσουν παρενέργειες και εθισμούς. Τα εκρηκτικά μπορούν να ανοίξουν μια σήραγγα ή να σκοτώσουν ανθρώπους. Το χλώριο μπορεί να απολυμάνει το νερό ή να γίνει τοξικό αέριο. Πώς η χρήση των χημικών προϊόντων γίνεται επιβλαβής; Μερικές φορές διαλέγουμε το μικρό έναντι του μεγάλου κακού. Π.χ παρότι η ακτινοβολία μας βλάπτει, κάνουμε ακτινογραφία, προκειμένου να διαγνώσουμε κάτι σοβαρότερο και να το αντιμετωπίσουμε έγκαιρα και αποτελεσματικά. Ωστόσο την αποφεύγουμε κατά το δυνατό. Από άγνοια. Π.χ. οι αγρότες (τις περασμένες δεκαετίες κυρίως, δυστυχώς όμως και σήμερα) χρησιμοποιώντας χωρίς μέτρο φυτοφάρμακα προκαλούν μεγάλη ζημιά στους εαυτούς τους, στο χώμα, στο περιβάλλον και στους ανθρώπους που καταναλώνουν τα προϊόντα τους.

9 Τι είναι χημεία και γιατί τη μελετάμε 11 Από κερδοσκοπία. Συχνά καταναλώνουμε προϊόντα χωρίς να ξέρουμε τις επιπτώσεις τους στην υγεία μας ή, ακόμη χειρότερα, παραβλέποντάς τες, λόγω της ισχυρής εικόνας που δημιουργείται μέσω της διαφήμισης. Π.χ. αγοράζουμε ένα υγιεινό τρόφιμο ή το αντίστοιχο πολυδιαφημισμένο και συχνά φθηνότερο που είναι αμφίβολης ποιότητας; Για πολεμικούς ή πολιτικούς λόγους. Π.χ. οι βόμβες απεμπλουτισμένου ουρανίου που όχι μόνο σκοτώνουν, αλλά μολύνουν για πολλά ακόμη χρόνια. Η χρήση του πετρελαίου για παραγωγή ενέργειας και η υποβάθμιση άλλων φθηνών και οικολογικών μορφών ενέργειας (ήλιος, αέρας κ.λπ.) Μαθαίνοντας Χημεία, λοιπόν, μπορείς να γνωρίσεις, έτσι ώστε να μπορείς να επιλέγεις. Όχι μόνο άμεσα γι αυτά που θα αγοράζεις και θα χρησιμοποιείς, αλλά και γι αυτά που μπορείς να κάνεις για το περιβάλλον και την κοινωνία. Χημεία και άλλες επιστήμες Από όσα είπαμε παραπάνω, γίνεται φανερή η στενή σχέση της Χημείας με τις άλλες επιστήμες και τις τέχνες: Φυσική, Βιολογία, Φαρμακευτική, Ιατρική, Γεωπονία, Γεωλογία, Αρχιτεκτονική, Αρχαιολογία, Καλές Τέχνες κ.λπ. Κάθε επιστήμη δε δουλεύει ξεχωριστά κι απομονωμένα από τις υπόλοιπες. Μην ξεχνάς ότι σε όλα τα ανθρώπινα επιτεύγματα έχουν συμβάλλει και συνεργαστεί διάφορες επιστήμες, ακόμη και τέχνες.

10 12 Παράγραφος 1.1 Χημεία παντού Μίμηση, αντιγραφή της φύσης; Έμπνευση; Είναι τελικά η επιστήμη της Χημείας η μοναδική ανθρώπινη δραστηριότητα που μιμείται τη φύση; Πώς θα χαρακτήριζες τη σχέση με τη φύση: της «Ποιμενικής συμφωνίας» του Μπετόβεν, του πίνακα του Δ. Γαβριηλίδη που εικονίζεται παραπλεύρως, του σχήματος των αεροπλάνων και των πλοίων; Αντιγραφή, Αναδημιουργία; Ανταγωνισμό; Ή κάπως αλλιώς; Συζήτησέ το στην τάξη. Ο άνθρωπος παρατηρεί τη φύση, τη μελετά και διδάσκεται από αυτήν. Είπαμε ότι η φύση είναι ένα τεράστιο χημικό εργαστήριο. Οι χημικοί μαθαίνουν από τη φύση. Αυτό δεν το κάνουν μόνο οι χημικοί. Αλλά και οι καλλιτέχνες. Σκέψου, για παράδειγμα, πως οι πρώτες ζωγραφιές των ανθρώπων αποτύπωναν την προοπτική, την τρίτη διάσταση δηλαδή του βάθους σε μια επίπεδη επιφάνεια. Κι αυτό συνέβαινε ήδη από πολύ παλιά, με τρόπο «διαισθητικό». Για παράδειγμα στον πίνακα του. Γαβριηλίδη, που εικονίζεται στο σχολικό βιβλίο, βλέπουμε ένα πλοίο στο βάθος της θάλασσας. Εκτός από την προοπτική στον πίνακα, βλέπουμε το πλοίο, που είναι ένα κατασκεύασμα του ανθρώπου, να αντιμάχεται τις δυνάμεις της φύσης: κύματα της θάλασσας και τον άνεμο. Σκέψου, επίσης, πόσες φορές ακούγοντας ένα μουσικό κομμάτι, θυμάσαι ήχους της φύσης. Π.χ. στην «Ποιμενική συμφωνία» ο Μπετόβεν μιμείται τις φωνές των πουλιών με τα φλάουτα και τα βιολιά, τον ήχο του νερού που κυλάει με τα έγχορδα και τις βροντές, τις αστραπές και τον ήχο του δυνατού ανέμου κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας με ολόκληρη την ορχήστρα. Αλλά και οι υπόλοιποι επιστήμονες μαθαίνουν από τη φύση. Σκέψου, τους μηχανικούς που κατασκεύασαν τα αεροπλάνα. Τα επιτεύγματά τους δεν βασίστηκαν κατά πολύ στη μελέτη του πετάγματος των πουλιών; Άλλα παραδείγματα είναι τα ραντάρ: τα ραντάρ εντοπίζουν αντικείμενα. Πώς; Εκπέμπουν ήχους, οι οποίοι, αν συναντήσουν εμπόδιο, ανακλώνται («χτυπούν» πάνω τους δηλαδή και επιστρέφουν). Με τον ίδιο ακριβώς τρόπο κινούνται οι σχεδόν τυφλές νυχτερίδες. Για την ακρίβεια, τα ραντάρ κατασκευάστηκαν με βάση τη μελέτη του πετάγματος των νυχτερίδων. Η φύση, λοιπόν, είναι το μεγαλύτερο «σχολείο» για τον άνθρωπο. Από αυτήν

11 Τι είναι χημεία και γιατί τη μελετάμε 13 μαθαίνει και εμπνέεται. Μεγάλες χημικές ανακαλύψεις έχουν φέρει τεράστιες αλλαγές στην ανθρώπινη κοινωνία Η δυναμίτιδα. Το 1846 ο καθηγητής Σομπρέρο (Sobrero), ένας Ιταλός χημικός, είχε την ιδέα να επιδράσει με νιτρικό οξύ στη γλυκερίνη. Το αποτέλεσμα ήταν η παραγωγή της νιτρογλυκερίνης, ενός εξαιρετικά εκρηκτικού και επικίνδυνου υλικού. Ο Άλφρεντ Νόμπελ (Alfred Nobel), Σουηδός χημικός βιομήχανος, «τιθάσευσε» τη νιτρογλυκερίνη, όταν βελτίωσε τον τρόπο παραγωγής της, ώστε να μην εκρήγνυται ανεξέλεγκτα. Έτσι δημιουργήθηκε η δυναμίτιδα. Αναζήτησε πληροφορίες για τη δυναμίτιδα και για τον Άλφρεντ Νόμπελ. Δυναμίτιδα Το 1866 ο Σουηδός Άλφρεντ Νόμπελ (γνωστός από τα βραβεία που καθιέρωσε) ανακάλυψε τυχαία τον τρόπο να γίνει σταθερότερη και λιγότερο ευαίσθητη η νιτρογλυκερίνη. Αυτό το πέτυχε κάνοντάς τη να απορροφηθεί από ένα πορώδες και μη εκρηκτικό υλικό, το Κιέζελγκούρ, ένα ορυκτό άφθονο στη Σκανδιναβία, τη Γερμανία και την Ιταλία. Αργότερα παρασκεύασε τη ζελατινοδυναμίτιδα, αναμιγνύοντας τη νιτρογλυκερίνη με κολλοειδή βάμβακα. Η εκρηκτική αυτή ζελατίνη δεν απορροφά το νερό κι έτσι μπορεί να χρησιμοποιηθεί και υποβρύχια. Τα χρώματα. Ο άνθρωπος, από τα πρώτα βήματα του πολιτισμού του, ζωγράφιζε τα ρούχα του, το σπίτι του και το σώμα του με χρώματα που έβρισκε σε συστατικά του στερεού φλοιού της γης και στα φυτά. Κατά το Μεσαίωνα ανακαλύφθηκαν πολλά νέα χρώματα. Κάποια προέρχονταν από ορυκτά όπως το ultramarine από το λάπις λαζούλι, το πράσινο από το μαλαχίτη κ.ά. Άλλα χρώματα παράγονται από φυτά και άλλα ακόμη και από έντομα όπως το κρεμεζί από το έντομο Kermes vermilio, που ζει στις οξιές της Μεσογείου. Στο τέλος του 18ου αιώνα το χρωματολόγιο γέμισε αποχρώσεις από τα νεοανακαλυφθέντα στοιχεία. Σήμερα η Χημεία και η τεχνολογία παράγουν αντιδιαβρωτικά χρώματα, ηλεκτροστατικές βαφές, χρωστικές ουσίες για τρόφιμα, μια τεράστια ποικιλία χρωμάτων ζωγραφικής και βαφών για ρούχα.

12 14 Παράγραφος 1.1 Αναζήτησε πληροφορίες για την προέλευση και τις εφαρμογές των χρωμάτων: (α) στην αρχαιότητα, (β) στο Μεσαίωνα και (γ) στη βιομηχανική επανάσταση. Χρώματα Από την αρχαιότητα χρησιμοποιούνται χρώματα φυτικής και ζωικής προέλευσης: από ξύλα, ρίζες, άνθη, από λειχήνες, έντομα, μαλάκια κ.λπ. (οργανικά χρώματα). Αλλά και χρώματα ανόργανης προέλευσης, από πετρώματα. Ήδη από τους προϊστορικούς χρόνους έχουν βρεθεί ζωγραφιές πάνω σε βράχους. Στο Λασκό της Γαλλίας υπάρχουν μέσα σε σπηλιές ζωγραφιές σε ύψος 3-4 μέτρα (που σημαίνει ότι οι άνθρωποι χρησιμοποιούσαν σκαλωσιές!). Το κυρίως χρώμα ήταν ώχρα, από ράβδους μαγνησίου και πυροξειδίου του σιδήρου. ηλαδή οι πρώτες ύλες εξορύχθηκαν, έγιναν σκόνη, ανακατεύτηκαν με λίπος και μορφοποιήθηκαν σε ράβδους. Ήταν οι πρώτες κηρομπογιές! Κι αυτά το π.χ., τότε που νομίζουμε ότι οι άνθρωποι ζούσαν σε ημιάγρια κατάσταση, κρυμμένοι σε σπηλιές! Μάλιστα οι ζωγραφιές αυτές έχουν προοπτική, επιτυγχάνεται δηλαδή η αίσθηση του βάθους. Προοπτική ξανασυναντάμε κοντά στην Αναγέννηση το 15ο αιιώνα! Στην αρχαία Ελλάδα και την Αίγυπτο τα χρώματα ήταν ανεξίτηλα! Σκέψου ότι σήμερα δεν τα καταφέρνουμε και τόσο καλά, μιας και μάλλον εύκολα βρίσκουμε ξεθωριασμένα χρώματα, από τα ρούχα μας μέχρι τα κτίρια και τα έργα τέχνης. Οι τοιχογραφίες του Φαγιούμ στην Αίγυπτο και οι αντίστοιχες στη Σαντορίνη και την Κνωσσό είναι παράδειγμα αντοχής προς μίμηση, μόνο που κρατάνε αρκετά καλά κρυμμένο το μυστικό της αντοχής τους. Χρησιμοποιούνταν χρώματα κυρίως από πυριτικά υλικά. Το άσπρο και το μαύρο θεωρούνταν κοινά, το κίτρινο και το κόκκινο βρίσκονταν σχεδόν έτοιμα στη φύση, το μπλε ήταν σπάνιο (από πετρώματα). Η χρήση τους ξεκίνησε το π.χ. περίπου. Ανάλογα με τη χρήση, το χρώμα διαλύονταν σε νερό, λάδι, ρητίνες, κερί, λάσπη κ.λπ. Και οι Μάγιας χρησιμοποιούσαν έντονα χρώματα. Π.χ. για το μπλε χρησιμοποιούσαν μίγμα οργανικών κι ανόργανων υλικών, χωρίς όμως να έχει βρεθεί ακόμα η ακριβής σύσταση. Για το έντονο κίτρινο χρησιμοποιούσαν οργανικό υλικό που προέρχονταν από κάποια ποικιλία σκουληκιών. Κατά το Μεσαίωνα χρησιμοποιήθηκαν (κυρίως ως μελάνι) πολύτιμες πέτρες, όπως χρυσός ή ασημί, οι οποίες μετατρέπονταν σε σκόνη και αναμιγνύονταν με κόλα. Υπάρχουν πολλά τέτοια, κυρίως βυζαντινά, γραπτά. Από το 18ο αιώνα, με τη βιομηχανική επανάσταση, τα χρώματα παρασκευάζονται χημικά, όχι δηλαδή με βάση υλικά που βρίσκουμε στη φύση, αλλά με χημικές διαδικασίες στο εργαστήριο.

13 Τι είναι χημεία και γιατί τη μελετάμε 15 Τα πλαστικά. Κύριο χαρακτηριστικό των πλαστικών είναι ότι παίρνουν το σχήμα που θέλουμε με θέρμανση και πίεση. Κάποια από αυτά προέρχονται από φυτά (καουτσούκ, από το cao-o-chu = ξύλο που δακρύζει). Κατά τον 20ό αιώνα φτιάχτηκαν τέτοια υλικά στο εργαστήριο από φτηνές πρώτςε ύλες. Τα νέα υλικά, τα οποία ονομάστηκαν συνθετικές ύλες, όπως ο βακελίτης, το νάιλον, το πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC), το νεοπρένιο, το ρεγιόν, το πολυαιθυλένιο (ΡΕ) και πολλά άλλα, έφεραν κυριολεκτικά επανάσταση στη ζωή των ανθρώπων. Οι δυνατότητες των πλαστικών είναι πάρα πολλές και αυτό φαίνεται από χιλιάδες πλαστικά προϊόντα ποικίλων χρήσεων. Αναζήτησε πληροφορίες για τα πλαστικά. Πλαστικά Τα πλαστικά προέρχονται είτε από φυτά (καουτσούκ) είτε από φτηνές πρώτες ύλες που φτιάχνονται στο εργαστήριο. Βάση γι αυτές τις πρώτες ύλες είναι το πετρέλαιο. Τα πλαστικά κυριαρχούν στη ζωή μας. Είναι φθηνά και ανθεκτικά, γι αυτό χρησιμοποιούνται κατά κύριο λόγο στη βιομηχανία. Ωστόσο, είναι κι επικίνδυνα, γιατί όταν καίγονται απελευθερώνουν τοξικές ουσίες και γιατί παραμένουν αναλλοίωτα για πολλά χρόνια, με αποτέλεσμα να ρυπαίνουν το περιβάλλον. Σήμερα, από τη μία η ρύπανση του περιβάλλοντος κι από την άλλη η πετρελαϊκή κρίση, υποχρέωσαν τη χημική βιομηχανία να στρέψει την έρευνά της στη σύνθεση νέων μορφών πλαστικών, που μπορούν να «απορροφηθούν» από τη φύση (βιοδιασπώμενα πλαστικά) και στην ανακύκλωσή τους, για να μπορούν να ξαναχρησιμοποιηθούν.

14 16 Παράγραφος 1.1 Τα σημαντικότερα σημεία της 1.1 Περιβάλλον είναι οτιδήποτε υπάρχει γύρω μας. Διακρίνεται σε φυσικό περιβάλλον (δημιούργημα της φύσης) και ανθρωπογενές περιβάλλον (δημιούργημα του ανθρώπου). Ο άνθρωπος παίρνει φυσικά υλικά και τα μετατρέπει σε επεξεργασμένα προϊόντα. Η Χημεία, παρασκευάζοντας τέτοια προϊόντα, διευκολύνει τη ζωή μας και φροντίζει για την υγεία και τη διασκέδασή μας. Η Χημεία ερευνά, μελετάει τη φύση, επεξεργάζεται φυσικά υλικά και παράγει νέα, ελέγχει την ποιότητα των προϊόντων. Η Χημεία είναι η επιστήμη που ασχολείται με τη δομή και τους μετασχηματισμούς των υλικών. Η χρήση των χημικών προϊόντων μπορεί να είναι επωφελής ή επιζήμια. Απαιτείται γνώση και επιλογή του πώς θα χρησιμοποιήσουμε ένα χημικό προϊόν έτσι ώστε να προστατεύσουμε τον εαυτό μας, την κοινωνία και το περιβάλλον. Η Χημεία συνδέεται με πολλές επιστήμες και τέχνες.

15 Τι είναι χημεία και γιατί τη μελετάμε 17 Σχηματική απεικόνιση της 1.1 Επιστήμες Τέχνες φυσικό ανθρωπογενές περιβάλλον επιδρά στο συνδέεται με Χημεία σχετίζεται με ασχολείται με έλεγχο ποιότητας παραγωγή νέων υλικών επεξεργασία υλικών έρευνα καθημερινότητα διασκέδαση υγεία

16 18 Παράγραφος Από τα παρακάτω υλικά ποια είναι φυσικά και ποια δημιουργούνται από τον άνθρωπο; α) ξύλο ε) μαλλί θ) δέρματα β) νάιλον στ) συντηρητικά τροφίμων ι) σιτάρι γ) λάστιχο ζ) φάρμακα ια) νερό δ) πηλός η) λιπάσματα ιβ) γιαούρτι 2. Αντιστοιχίστε τις πρώτες ύλες με τα τελικά προϊόντα του πίνακα: Πρώτη ύλη Τελικό προϊόν α) λεύκες (δέντρα) β) πετρέλαιο γ) ορυκτά δ) λινάρι ε) σιτάρι στ) ασβεστόλιθος i) λινό ύφασμα ii) χαρτί iii) βενζίνη iv) σίδηρος v) αλουμίνιο vi) πλαστικά vii) σοβάς viii) ψωμί 3. Δίπλα σε καθεμιά από τις επόμενες προτάσεις να γράψεις ένα Σ αν η πρόταση είναι σωστή, ή ένα Λ αν η πρόταση είναι λανθασμένη. α) Όλα τα υλικά που χρησιμοποιεί ο άνθρωπος βρίσκονται έτοιμα στη φύση. β) Χημικοί μετασχηματισμοί δε συμβαίνουν στη φύση. γ) Η Χημεία ασχολείται με τη δομή και τους μετασχηματισμούς των υλικών. δ) Τα ποτάμια ανήκουν στο φυσικό περιβάλλον. ε) Τα φράγματα των ποταμών ανήκουν στο φυσικό περιβάλλον.

17 Τι είναι χημεία και γιατί τη μελετάμε 19 στ) Τα χημικά προϊόντα δεν έχουν αρνητικές συνέπειες στη ζωή μας. 4. Συμπληρώστε τα κενά με τις κατάλληλες λέξεις: α) Το αποτέλεσμα της ανθρώπινης δραστηριότητας συνιστά το... περιβάλλον. β) Ορισμένα από τα προϊόντα που χρησιμοποιεί ο άνθρωπος υπάρχουν έτοιμα στη φύση και αποτελούν τα... προϊόντα. γ) Τα έμβια όντα ανήκουν στο... περιβάλλον. δ) Το αργό πετρέλαιο αποτελεί την για την παρασκευή των πλαστικών. ε) Το χαρτί με το οποίο φτιάχνονται τα βιβλία μας ανήκει στην κατηγορία των... προϊόντων. στ) Η Χημεία και η Αρχαιολογία είναι επιστήμες που Ποιο από τα παρακάτω δεν ανήκει στο φυσικό περιβάλλον; α) Το Έβερεστ. β) Η λίμνη Βόλβη. γ) Το χιονοδρομικό κέντρο του Παρνασσού. δ) Οι καταρράχτες του Νιαγάρα. 6. Ποιο από τα παρακάτω δεν ανήκει στο ανθρωπογενές περιβάλλον; α) Η γέφυρα του Ρίου Αντιρίου. β) Το θέατρο της Επιδαύρου. γ) Οι βράχοι των Μετεώρων. δ) Η Εγνατία οδός. 7. Ποιο από τα παρακάτω ανήκει στα επεξεργασμένα προϊόντα; α) Κριθαροκούλουρο. β) Μοσχάτο σταφύλι. γ) Ξινόμηλο. δ) Μελισσόχορτο.

18 20 Παράγραφος Φυσικά υλικά: ξύλο (α), πηλός (δ), μαλλί (ε), δέρματα (θ), σιτάρι (ι), νερό (ια). Υλικά δημιουργημένα από άνθρωπο: νάιλον (β), λάστιχο (γ), συντηρητικά τροφίμων (στ), φάρμακα (ζ), λιπάσματα (η), γιαούρτι (ιβ). 2. Πρώτη ύλη Τελικό προϊόν α) λεύκες (δέντρα) β) πετρέλαιο γ) ορυκτά δ) λινάρι ε) σιτάρι στ) ασβεστόλιθος i) λινό ύφασμα ii) χαρτί iii) βενζίνη iv) σίδηρος v) αλουμίνιο vi) πλαστικά vii) σοβάς viii) ψωμί 3. α) ΛΑΘΟΣ: Ο άνθρωπος δε χρησιμοποιεί μόνο φυσικά υλικά ως πρώτες ύλες, αλλά και υλικά που παρασκεύασε ο ίδιος. Π.χ. πρώτη ύλη για ένα ελαστικό μπορεί να είναι το συνθετικό καουτσούκ. β) ΛΑΘΟΣ: Στη φύση συμβαίνουν οι περισσότεροι χημικοί μετασχηματισμοί. Π.χ. στα φυτά η σύνθεση γλυκόζης από νερό, αέρα και φως (φωτοσύνθεση), στα ζώα η διάσπαση τροφών και η μετατροπή τους σε ιστούς, ενέργεια και απορρίμματα. γ) ΣΩΣΤΟ: Το αντικείμενο της Χημείας είναι ακριβώς αυτό, η δομή και οι μετασχηματισμοί των υλικών. δ) ΣΩΣΤΟ: Τα ποτάμια είναι δημιούργημα της φύσης.

19 Τι είναι χημεία και γιατί τη μελετάμε 21 ε) ΛΑΘΟΣ: Τα φράγματα είναι δημιούργημα του ανθρώπου, ανήκουν επομένως στο ανθρωπογενές περιβάλλον. στ) ΛΑΘΟΣ: Η χρήση των χημικών προϊόντων μπορεί να έχει είτε θετικές είτε αρνητικές συνέπειες. Εξαρτάται από μας το πώς θα τα χρησιμοποιήσουμε. 4. α) ανθρωπογενές β) φυσικά γ) φυσικό δ) πρώτη ύλη ε) επεξεργασμένων στ) συνεργάζονται 5. Σωστή απάντηση είναι η (γ). Το χιονοδρομικό κέντρο φτιάχτηκε από ανθρώπους, ανήκει άρα στο ανθρωπογενές περιβάλλον και όχι στο φυσικό περιβάλλον. 6. Σωστή απάντηση είναι η (γ). Οι βράχοι των Μετεώρων είναι δημιούργημα της φύσης, ανήκει δηλαδή στο φυσικό περιβάλλον και όχι στο ανθρωπογενές περιβάλλον. 7. Σωστή απάντηση είναι η (α). Για την παρασκευή του κριθαροκούλουρου ζυμώθηκαν διάφορα υλικά, πλάστηκαν, ψήθηκαν. Είναι λοιπόν επεξεργασμένο προϊόν.

20 22 Παράγραφος Από τα παρακάτω υλικά ποια είναι φυσικά (Φ) και ποια δημιουργούνται από τον άνθρωπο (Α); α. Μακαρόνια β. Αργό πετρέλαιο γ. Σύννεφα δ. Φύλλο χαρτιού ε. Φύλλο δέντρου στ. Πλαστικό μπουκάλι ζ. Άμμος θάλασσας η. Τσιμέντο Απάντηση Φυσικά υλικά είναι αυτά που βρίσκουμε στο φυσικό περιβάλλον, ενώ τα υλικά που δημιουργεί ο άνθρωπος βασίζονται σε φυσικά υλικά (αν και όχι πάντα, αφού μπορεί οι πρώτες ύλες να είναι κι αυτές χημικά παρασκευασμένες). Έτσι είναι: α. Μακαρόνια (Α) β. Αργό πετρέλαιο (Φ) γ. Σύννεφα (Φ) δ. Φύλλο χαρτιού (Α) ε. Φύλλο δέντρου (Φ) στ. Πλαστικό μπουκάλι (Α) ζ. Άμμος θάλασσας (Φ) η. Τσιμέντο (Α) 2. Αντιστοίχισε κάθε υλικό της πρώτης στήλης με ένα προϊόν ή μία δραστηριότητα της δεύτερης στήλης όπου αυτό το υλικό χρησιμοποιείται: Στήλη Ι Στήλη ΙΙ α. Χρώματα β. Κράμα αλουμινίου γ. Βαμβάκι δ. Φυσικό αέριο 1. Ζάντες αυτοκινήτων 2. Ζωγραφική 3. Ενέργεια 4. Ένδυση Απάντηση

21 Τι είναι χημεία και γιατί τη μελετάμε 23 Στήλη Ι Στήλη ΙΙ α. Χρώματα β. Κράμα αλουμινίου γ. Βαμβάκι δ. Φυσικό αέριο 1. Ζάντες αυτοκινήτων 2. Ζωγραφική 3. Ενέργεια 4. Ένδυση Στις αντιστοιχίσεις ξεκίνα από αυτά που ξέρεις κι όχι με τη σειρά που δίνονται. Οπότε, κάτι για το οποίο μπορεί να μην είσαι εντελώς σίγουρος, μένει στο τέλος και αντιστοιχίζεται με την αφαιρετική μέθοδο, με τον αποκλεισμό δηλαδή των υπολοίπων. Π.χ. τα χρώματα δεν ταιριάζουν με κανένα άλλο, παρά με τη ζωγραφική (αν αντιστοιχούσαν στην ένδυση, θα λέγονταν βαφές και όχι χρώματα!). Το βαμβάκι ταιριάζει μόνο με την ένδυση. Το φυσικό αέριο, όχι με τις ζάντες βέβαια, αλλά με την ενέργεια. Επομένως το κράμα αλουμινίου ταιριάζει με τις ζάντες. Η σειρά που ακολουθούμε δηλαδή είναι υποκειμενική. Εξαρτάται από τις δικές μας ιδιαίτερες γνώσεις. 3. Να αντιπαραθέσεις για τα προϊόντα του παρακάτω πίνακα επωφελείς και επιζήμιες χρήσεις: Φάρμακα Εκρηκτικά Εντομοκτόνα Χλώριο Προϊόντα Επωφελείς χρήσεις Επιζήμιες χρήσεις Συντηρητικά τροφίμων Πλαστικά Απάντηση

22 24 Παράγραφος 1.1 Προϊόντα Επωφελείς χρήσεις Επιζήμιες χρήσεις Φάρμακα Θεραπεύουν. Προκαλούν παρενέργειες ή εθισμούς. Εκρηκτικά Εντομοκτόνα Χρησιμοποιούνται σε τεχνικά έργα (σήραγγες, ορυχεία κ.λπ.). Σκοτώνουν επιβλαβή έντομα, βελτιώνουν την απόδοση καλλιεργειών. Σκοτώνουν και καταστρέφουν. Σκοτώνουν ωφέλιμα έντομα και πουλιά, περνούν στη διατροφική αλυσίδα, μολύνουν το έδαφος, τον αέρα και το νερό. Χλώριο Απολυμαίνει (π.χ. νερό). Τοξικό αέριο (συστατικό πολεμικών αερίων) Συντηρητικά τροφίμων Διατηρούν αναλλοίωτα τα τρόφιμα για μεγάλο χρονικό διάστημα, οπότε μπορούν να μεταφερθούν και να αποθηκευτούν. Επιβλαβή για ανθρώπινο οργανισμό (αρκετά είναι καρκινογόνα). Πλαστικά Φτηνά και ανθεκτικά. Ρυπαίνουν περιβάλλον και απελευθερώνουν τοξικά αέρια όταν καίγονται.

23 Καταστάσεις των υλικών ΚΚΑΤΤΑΣΤΤΑΣΕΕΙΙΣ ΤΤΩΝ ΥΥΛΛΙΙΚΚΩΝ Οτιδήποτε γύρω μας, ακόμη και ο αέρας, αποτελείται από ύλη. Μάζα είναι η ποσότητα της ύλης που περιέχει ένα σώμα. Όγκος είναι ο χώρος που πιάνει ένα σώμα. Τα σώματα εμφανίζονται σε τρεις φυσικές καταστάσεις: στερεή (π.χ. παγάκι, τραπέζι), υγρή (π.χ. νερό βρύσης, λάδι) και αέρια (π.χ. υδρατμοί, καυσαέρια). Η φυσική κατάσταση ενός σώματος μπορεί να αλλάξει αν αλλάξουν οι συνθήκες που επικρατούν (π.χ. η θερμοκρασία). Έτσι για παράδειγμα το νερό παγώνει σε χαμηλές θερμοκρασίας (γι αυτό στους πόλους της γης έχουμε παγόβουνα) ή βράζει, γίνεται δηλαδή αέριο στην κατσαρόλα, όταν η θερμοκρασία είναι υψηλή. ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ σύνδεσης με τα προηγούμενα 1. Βρες μια διαφορά των παρακάτω σωμάτων: καρφίτσα, λάδι, καυσαέριο. Απάντηση Σχόλιο Τα παραπάνω σώματα βρίσκονται σε διαφορετική φυσική κατάσταση. Η καρφίτσα είναι στερεή, το λάδι είναι υγρό και το καυσαέριο είναι αέριο. 2. Γέμισε τρία πλαστικά ποτήρια με νερό της βρύσης. Βάλε το ένα στην κατάψυξη και το άλλο ρίξτο σε μια κατσαρόλα, η οποία ζεσταίνεται από το μάτι της κουζίνας. Σε τι κατάσταση θα βρίσκονται τα τρία αυτά ποτήρια νερό μετά από αρκετό χρόνο; Απάντηση Σχόλιο Μετά από αρκετό χρόνο το ποτήρι που έβαλα στην κατάψυξη θα έχει παγώσει. Από υγρό δηλαδή έγινε στερεό. Άλλαξε επομένως η φυσική του κατάσταση.

24 26 Παράγραφος 1.2 Το δεύτερο ποτήρι με νερό που έριξα μέσα στην κατσαρόλα θα έχει βράσει. Από υγρό δηλαδή έγινε αέριο, υδρατμός. Άλλαξε επομένως η φυσική του κατάσταση. Το τρίτο ποτήρι με νερό παρέμεινε υγρό, όπως ήταν (αν δεν το... ήπια). Παρατηρώ ότι και στις τρεις περιπτώσεις (πάγος, υδρατμός, νερό) το νερό μένει ίδιο, αλλάζει όμως η φυσική του κατάσταση. Πού οφείλεται αυτό; Στην αλλαγή της θερμοκρασίας. Στην κατάψυξη η θερμοκρασία είναι χαμηλή και το νερό παγώνει. Στην κατσαρόλα η θερμοκρασία είναι υψηλή και το νερό βράζει. Στον πάγκο η θερμοκρασία μένει σταθερή και το νερό μένει όπως ήταν. Περιγραφή της φυσικής κατάστασης των υλικών Σκέψου μερικά σώματα σε στερεή κατάσταση: μολύβι, παπούτσι, βιβλίο, παγάκι. Όλα έχουν ορισμένη μάζα, ορισμένο όγκο και ορισμένο σχήμα. Μάζα είναι η ποσότητας της ύλης που περιέχει ένα σώμα. Όγκος είναι ο χώρος που καταλαμβάνει ένα σώμα. Σχήμα είναι η μορφή (όψη) που έχει ένα σώμα. Σκέψου μερικά σώματα σε υγρή κατάσταση: νερό, λάδι, βενζίνη, χυμός. Όλα έχουν ορισμένη μάζα και ορισμένο όγκο, αλλά το σχήμα τους αλλάζει, παίρνουν το σχήμα του δοχείου που τα περιέχει. Π.χ. έχω νερό όγκου 1 λίτρου σε ένα μπουκάλι. Αν το αδειάσω σε μια κανάτα, δε θα αλλάξει ο όγκος του, θα εξακολουθεί να είναι 1 λίτρο! Θα αλλάξει όμως, το σχήμα του. Θα πάρει τώρα το σχήμα της κανάτας. Ο αέρας που αναπνέουμε βρίσκεται βέβαια σε αέρια κατάσταση, όπως και οι υδρατμοί που βγαίνουν από την κατσαρόλα μας ή τα καυσαέρια που βγαίνουν από την εξάτμιση ενός αυτοκινήτου. Η μάζα τους είναι ορισμένη, αλλά ο όγκος τους και το

25 Καταστάσεις των υλικών 27 σχήμα τους μεταβάλλονται, ανάλογα με τον όγκο και το σχήμα του δοχείου που τα περιέχει. Γενικά, έχουν την τάση να καταλάβουν όσο χώρο τους προσφέρεται. Στερεά (s) Υγρά (l) Αέρια (g) Μάζα Ορισμένη Ορισμένη Ορισμένη Όγκος Ορισμένος Ορισμένος Μεταβαλλόμενος Σχήμα Ορισμένο Μεταβαλλόμενο Μεταβαλλόμενο Η στερεά κατάσταση συμβολίζεται με s (solid). Η υγρή κατάσταση συμβολίζεται με l (liquid). Η αέρια κατάσταση συμβολίζεται με g (gas). Π.χ. ο χημικός τύπος του νερού είναι Η 2 Ο. Ο πάγος συμβολίζεται Η 2 Ο (s). Το νερό συμβολίζεται Η 2 Ο (l) Ο ατμός συμβολίζεται Η 2 Ο (g). Η ύλη εμφανίζεται σε τρεις διαφορετικές φυσικές καταστάσεις: τη στερεή, την υγρή και την αέρια. Ένα σώμα όμως δεν εμφανίζεται σε μια μοναδική φυσική κατάσταση. Π.χ. το νερό, μπορεί να είναι στερεό, υγρό ή αέριο. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ Η φυσική κατάσταση λοιπόν ενός σώματος επηρεάζεται κάθε φορά από κάποιους παράγοντες.

26 28 Παράγραφος 1.2 Παράγοντες που επηρεάζουν τη φυσική κατάσταση των υλικών Στην κατάψυξη, όπου η θερμοκρασία είναι χαμηλή το νερό είναι παγωμένο. Το νερό που παίρνουμε από τη βρύση είναι υγρό, γιατί η θερμοκρασία στο χώρο του σπιτιού μας είναι μεγαλύτερη. Όταν μαγειρεύουμε, από την κατσαρόλα βγαίνουν υδρατμοί, γιατί η θερμοκρασία του νερού που περιέχει είναι πολύ υψηλή, λόγω του ματιού της κουζίνας που το ζεσταίνει. Επομένως, ένας παράγοντας που καθορίζει τη φυσική κατάσταση των σωμάτων είναι η θερμοκρασία. Σκέψου ένα αποσμητικό σε σπρέι. Αν το κουνήσεις, θα αντιληφθείς ότι μέσα στο μπουκάλι το αποσμητικό είναι σε υγρή κατάσταση. Αν ψεκάσεις, όμως, θα βγει αέριο. Πώς γίνεται αυτό; Μέσα στο μπουκάλι η πίεση είναι μεγάλη και γι αυτό το αποσμητικό είναι υγρό. Η πίεση όμως στον αέρα γύρω μας είναι αρκετά μικρότερη κι έτσι το αποσμητικό γίνεται αέριο. Επομένως, ένας άλλος παράγοντας που καθορίζει τη φυσική κατάσταση των σωμάτων είναι η πίεση. Πώς αλλάζει η φυσική κατάσταση, όταν αλλάζει η θερμοκρασία; ΜΑΘΕ ΚΙ ΑΥΤΟ Ζέση είναι ο βρασμός. Ποτήρι ζέσης είναι ένα πυρίμαχο δοχείο βρασμού. Παράθυρο στο εργαστήριο: Μεταβολές της φυσικής κατάστασης του νερού Υλικά και μέσα πειράματος Ποτήρι ζέσης. Τρίποδο πλέγμα λύχνος Θερμόμετρο

27 Καταστάσεις των υλικών 29 Ένα κομμάτι γυαλί Παγάκια Σε ένα ποτήρι ζέσης βάζουμε λίγο νερό κι ένα παγάκι και βυθίζουμε ένα θερμόμετρο. Περιμένουμε να σταθεροποιηθεί η ένδειξη του θερμομέτρου, οπότε το θερμόμετρο δείχνει 0 C. Θερμαίνουμε το περιεχόμενο του ποτηριού. Παρατηρούμε ότι το παγάκι σιγά σιγά λιώνει. Παρατηρούμε ότι η θερμοκρασία παραμένει στους 0 C μέχρι να λιώσει τελείως το παγάκι, οπότε έχουμε μόνο νερό. Συνεχίζουμε τη θέρμανση. Η θερμοκρασία του νερού αυξάνεται συνεχώς. Όταν η θερμοκρασία γίνει 100 C, παρατηρούμε έντονη αναταραχή σε όλη την ποσότητα του νερού. Το νερό αρχίζει να βράζει, μετατρέπεται δηλαδή σε υδρατμούς. Οι υδρατμοί σχηματίζουν μεγάλες φυσαλίδες μέσα στο νερό δηλαδή κοχλάζει. Παρατηρούμε ότι η θερμοκρασία του νερού παραμένει σταθερή στους 100 C σε όλη τη διάρκεια του βρασμού. Βάζουμε ένα κομμάτι γυαλί πάνω από το ποτήρι. Πάνω στο γυαλί σχηματίζονται σταγόνες νερού. Οι υδρατμοί δηλαδή γίνονται ξανά υγρό, υγροποιούνται. Στο πείραμα έγιναν οι παρακάτω μετατροπές: Τήξη του πάγου, δηλαδή το νερό από στερεό μετατρέπεται σε υγρό. Το αντίστροφο, δηλαδή η μετατροπή υγρού σε στερεό, ονομάζεται πήξη. Βρασμός ή ζέση του νερού, δηλαδή το νερό από υγρό μετατρέπεται σε αέριο (υδρατμό). Υγροποίηση του υδρατμού, δηλαδή το νερό από αέριο μετατρέπεται σε υγρό. Κατά τη διάρκεια του πειράματος η πίεση δεν άλλαξε. Ήταν σταθερή και ίση με την πίεση του αέρα που μας περιβάλλει (ατμοσφαιρική πίεση). Η μοναδική αιτία, λοιπόν, για τις παραπάνω μετατροπές είναι η μεταβολή της θερμοκρασίας. Η θερμοκρασία στην οποία τήκεται (λιώνει) ένα στερεό ονομάζεται σημείο τήξης (Σ.Τ.). Στο σημείο τήξης δηλαδή αλλάζει η φυσική κατάσταση του σώματος, από στερεή γίνεται υγρή, ενώ η θερμοκρασία στην οποία βράζει ένα υγρό ονομάζεται σημείο ζέσης (Σ.Ζ.) ή βρασμού. Στο σημείο ζέσης δηλαδή αλλάζει η φυσική κατάσταση ενός σώματος, από υγρή γίνεται αέρια.