Νίκος Ξεκουκουλωτάκης. Πολυτεχνείο Κρήτης Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος. Γραφείο Κ1.122, τηλ.:

Σχετικά έγγραφα
ΕΚΦΡΑΣΕΙΣ ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ

Νίκος Ξεκουκουλωτάκης. Πολυτεχνείο Κρήτης Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος. Γραφείο Κ1.122, τηλ.:

Γενική Χημεία. Νίκος Ξεκουκουλωτάκης Επίκουρος Καθηγητής

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

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ - ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ

1 Η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΤΜΗΜΑ ΔΙΑΤΡΟΦΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΙΤΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΡΔΙΤΣΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ

Διαλύματα - Περιεκτικότητες διαλυμάτων Γενικά για διαλύματα

Σ Τ Ο Ι Χ Ε Ι Ο Μ Ε Τ Ρ Ι Α

Ομογενή μίγματα χημικών ουσιών τα οποία έχουν την ίδια χημική σύσταση και τις ίδιες ιδιότητες (χημικές και φυσικές) σε οποιοδήποτε σημείο τους.

Γενική Χημεία. Νίκος Ξεκουκουλωτάκης Επίκουρος Καθηγητής

ΧΗΜΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ I (Ar, Mr, mol, N A, V m, νόμοι αερίων)

Ατομική μονάδα μάζας (amu) ορίζεται ως το 1/12 της μάζας του ατόμου του άνθρακα 12 6 C.

AΝΑΛΟΓΙΑ ΜΑΖΩΝ ΣΤΟΧΕΙΩΝ ΧΗΜΙΚΗΣ ΕΝΩΣΗΣ

Τι ονομάζουμε χημικό στοιχείο; Δώστε ένα παράδειγμα. Ερώτηση θεωρίας. Τι ονομάζουμε χημική ένωση; Δώστε ένα παράδειγμα. Ερώτηση θεωρίας.

Στοιχειομετρικοί Υπολογισμοί στη Χημεία

ΓΕΩΡΓΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

1 η Εργαστηριακή άσκηση. Παρασκευή Αραίωση. διαλύματος. Δρ. Άρης Γιαννακάς - Ε.ΔΙ.Π.

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΧΗΜΕΙΑ / Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: Θεοδοσία Τσαβλίδου, Μαρίνος Ιωάννου ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ - ΟΔΗΓΙΕΣ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ

ΧΗΜΕΙΑ Γ' ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ. + SO 4 Βάσεις είναι οι ενώσεις που όταν διαλύονται σε νερό δίνουν ανιόντα υδροξειδίου (ΟΗ - ). NaOH Na

ΛΥΜΕΝΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΗ

ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ. Οι φυσικές καταστάσεις της ύλης είναι η στερεή, η υγρή και η αέρια.

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΧΗΜΕΙΑ / Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: 1 ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: Θεοδοσία Τσαβλίδου, Μαρίνος Ιωάννου

ΔΙΕΘΝΕΣ ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΟΝΑΔΩΝ (S.I.)

ΥΔΡΟΧΗΜΕΙΑ. Ενότητα 3: Υπολογισμοί Υδροχημικών Παραμέτρων Μονάδες Συγκέντρωσης. Ζαγγανά Ελένη Σχολή : Θετικών Επιστημών Τμήμα : Γεωλογίας

Διάλυμα καλείται κάθε ομογενές σύστημα, το οποίο αποτελείται από δύο ή περισσότερες χημικές ουσίες, και έχει την ίδια σύσταση σε όλη του τη μάζα.

Αρχές ισοσταθμίσεως της μάζας και ηλεκτρικής ουδετερότητας

XHMEIA. 1 ο ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ. ΘΕΜΑ 1 ο. Να δώσετε τη σωστή απάντηση στις παρακάτω περιπτώσεις.

Ταξινόμηση της ύλης Διαλύματα Περιεκτικότητες διαλυμάτων. Χημεία Α Λυκείου Διδ. Εν. 1.5 π. Ευάγγελος Μαρκαντώνης 2 ο ΓΕΛ Αργυρούπολης

ΧΗΜΕΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΕΝΟΤΗΤΑ: 1.2

Χημεία Α Λυκείου. Διαλύματα

Διάλυμα, είναι κάθε ομογενές μίγμα δύο ή περισσότερων ουσιών.

1.3 Δομικά σωματίδια της ύλης - Δομή ατόμου - Ατομικός αριθμός - Μαζικός αριθμός - Ισότοπα

Print to PDF without this message by purchasing novapdf (

2 η ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ. Ημερομηνία: Σάββατο 4 Μαΐου 2019 Διάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Χημεία: Μεταθετικές αντιδράσεις - Σχετική ατομική μάζα - Σχετική μοριακή μάζα - mole

Καθηγητής : ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΔΑΝΙΗΛ ΠΛΑΪΝΑΚΗΣ. Χημεία ΒΑΣΙΚΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΑΣΠΡΟΠΥΡΓΟΣ

Ο πυρήνας του ατόμου

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ Διαλύματα Παρασκευή Διαλυμάτων

3. Υπολογισμοί με Χημικούς Τύπους και Εξισώσεις

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΧΗΜΕΙΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΑΡΙΑΔΝΗ ΑΡΓΥΡΑΚΗ

1.1 Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής Στις παρακάτω ερωτήσεις (1-24) να βάλετε σε κύκλο το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Γεωργική Χημεία Εργαστηριακές ασκήσεις

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών. Χημεία. Ενότητα 15: Διαλύματα

Στοιχειομετρία. Το mol (ή και mole)

Στοιχειομετρικοί υπολογισμοί

Α-1 Το στοιχείο Χ διαθέτει ιόν με φορτίο -2 έχει 10 ηλεκτρόνια και 16 νετρόνια να βρεθεί ο ατομικός αριθμός και ο μαζικός αριθμός του στοιχείου Χ.

Δρ. Ιωάννης Καλαμαράς, Διδάκτωρ Χημικός. Όλα τα Σωστό-Λάθος της τράπεζας θεμάτων για τη Χημεία Α Λυκείου

Α = Ζ + Ν ΑΤΟΜΟ. ΙΣΟΤΟΠΑ είναι. ΝΕΤΡΟΝΙΑ (n) ΠΥΡΗΝΑΣ

Τράπεζα Χημεία Α Λυκείου

Χημεία Α ΓΕΛ 15 / 04 / 2018

XHMEIA Α ΛΥΚΕΙΟΥ GI_A_CHIM_0_2530 ΗΛΙΟΠΟΥΛΟΥ ΜΑΡΙΑ

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 1 Ο ( 1 Ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ)

Δομικά σωματίδια - Καταστάσεις και ιδιότητες της ύλης

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ. ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΤΕΣΣΕΡΕΙΣ (4) ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΘΕΜΑΤΩΝ: ΚΑΛΑΜΑΡΑΣ ΓΙΑΝΝΗΣ xhmeiastokyma.

ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ πρωτονίων. ηλεκτρονίω Γ

Μετά το τέλος της μελέτης του 4ου κεφαλαίου, ο μαθητής θα πρέπει να είναι σε θέση:

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ A ΤΑΞΗ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΥΡΙΑΚΗ 23/04/ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΕΞΙ (6)

Επαναληπτικές Ασκήσεις

ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΩΝ ΕΤΩΝ ΜΕ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Xημεία β γυμνασίου. Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής

Ημερομηνία: Τρίτη 18 Απριλίου 2017 Διάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΧΗΜΕΙΑ Α ΛΥΚΕΙΟΥ. 3o ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΘΗΒΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΖΑΧΑΡΙΟΥ ΦΙΛΙΠΠΟΣ (ΧΗΜΙΚΟΣ)

Φροντιστήρια ΕΠΙΓΝΩΣΗ Αγ. Δημητρίου Προτεινόμενα θέματα τελικών εξετάσεων Χημεία Α Λυκείου. ΘΕΜΑ 1 ο

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο H XHΜΕΙΑ ΤΗΣ ΖΩΗΣ. Χημεία της ζωής 1

Βασικά σωματίδια της ύλης

Στοιχειμετρικοί υπολογισμοί σε διαλύματα

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΑ ΧΗΜΕΙΑΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ (Δ. Δ.7 ο ) ΣΥΝΟΛΙΚΗ ΥΛΗ

Περιβαλλοντική Χημεία - Γεωχημεία

Απαντήσεις Λύσεις σε Θέματα από την Τράπεζα Θεμάτων. Μάθημα: Χημεία Α Λυκείου

(Θεωρία-Λυμένες Ασκήσεις) Σπουδές στις Φυσικές Επιστήμες Σχολή Θετικών Επιστημών και Τεχνολογίας

Περιεκτικότητα διαλύματος ονομάζουμε την ποσότητα της διαλυμένης ουσίας που περιέχεται σε ορισμένη μάζα ή όγκο διαλύματος.

Χημεία Β Γυμνασίου ΦΥΛΛΑΔΙΟ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Τ μαθητ : Σχολικό Έτος:

Δομικά σωματίδια - Καταστάσεις και ιδιότητες της ύλης

Επιμέλεια: Φροντιστήρια «ΟΜΟΚΕΝΤΡΟ ΦΛΩΡΟΠΟΥΛΟΥ»

1 mol μορίων μιας χημικής ουσίας έχει μάζα τόσα γραμμάρια (g), όση είναι η σχετική μοριακή μάζα (Μr) της ουσίας.

9/23/2009. Ποσοτική και Ποιοτική Ανάλυση. ιδάσκων: Σπύρος Περγαντής. Γραφείο: Α206 Τηλ

Χημεία Β Γυμνασίου ΦΥΛΛΑΔΙΟ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Τ μαθητ : Σχολικό Έτος: vyridis.weebly.com

6. To στοιχείο νάτριο, 11Na, βρίσκεται στην 1η (IA) ομάδα και την 2η περίοδο του Περιοδικού Πίνακα.

Φροντιστήριο ΕΠΙΓΝΩΣΗ Αγ. Δημητρίου Προτεινόμενα θέματα τελικών εξετάσεων Χημεία Α Λυκείου. ΘΕΜΑ 1 ο

ΧΗΜΕΙΑ Α ΛΥΚΕΙΟΥ. δ. 39 φορές μεγαλύτερη από το της μάζας του ατόμου του 12 C 12 Μονάδες 5

Γυμνάσιο Aγίου Αθανασίου Σχολική χρονιά: Μάθημα: Χημεία Όνομα μαθητή/τριας: Ημερομηνία:

Θέμα 2ο 2.1. Α) Β) α) 2.2. Α) Θέμα 4ο

H αρχή της διατήρησης της ύλης και η στοιχειομετρία των ενώσεων. Εισαγωγική Χημεία

Η πυκνότητα του νερού σε θερμοκρασία 4 C και ατμοσφαιρική πίεση (1 atm) είναι ίση με 1g/mL.

Κατηγορίες οξειδοαναγωγικών αντιδράσεων.

Ανόργανη Χημεία. Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ενότητα 12 η : Υδατική ισορροπία Οξέα & βάσεις. Δρ. Δημήτρης Π. Μακρής Αναπληρωτής Καθηγητής

Τράπεζα Χημεία Α Λυκείου

ΛΥΚΕΙΟ ΑΓΙΑΣ ΦΥΛΑΞΕΩΣ, ΛΕΜΕΣΟΣ ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙΑ ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΙΟΥΝΙΟΥ 2005 ΜΑΘΗΜΑ : ΧΗΜΕΙΑ

Συγκέντρωση διαλύματος

ΧΗΜΕΙΑ Ι Ενότητα 12: Διαλύματα

Σύντομη περιγραφή του πειράματος

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΜΑΤΑ

Πως θα μπορούσαμε να μετρήσουμε τη μάζα των ατόμων και των μορίων; Είναι το Κg ή το gr κατάλληλη μονάδα; Ας σκεφτούμε

Για την επίλυση αυτής της άσκησης, αλλά και όλων των παρόμοιων χρησιμοποιούμε ιδιότητες των αναλογιών (χιαστί)

Χημεία Α ΓΕΛ 15 / 04 / 2018

Σχέσεις ποσοτήτων χημικών σωματιδίων

1. ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ. 19. Βλέπε θεωρία σελ. 9 και 10.

Συντάκτης: Τζαμτζής Αθανάσιος Σελίδα 1

2.1.Ο παρακάτω πίνακας δίνει μερικές πληροφορίες για τα άτομα των στοιχείων Mg και Cl: Αριθμός ηλεκτρονίων. Αριθμός νετρονίων Mg Cl 35 17

Transcript:

Υδατική Χημεία Νίκος Ξεκουκουλωτάκης Πολυτεχνείο Κρήτης Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος Γραφείο Κ1.122, τηλ.:28210-37796 e-mail:nikosxek@gmail.com

Σύγγραμμα 2

Περίληψη Σκοπός του μαθήματος Το νερό Απαραίτητες χημικές έννοιες Χημικά στοιχεία και ενώσεις Άτομα, μόρια και ιόντα Στοιχειομετρία χημικών αντιδράσεων- η έννοια του mole Διαλύματα Τρόποι έκφρασης της συγκέντρωσης διαλυμένης ουσίας σε διάλυμα 3

Σκοπός του μαθήματος Κατανόηση των χημικών αντιδράσεων και των φυσικο-χημικών διεργασιών οι οποίες επηρεάζουν την κατανομή των διαφόρων χημικών ειδών στα φυσικά ύδατα (ποιότητα των φυσικών υδάτων). Εκμάθηση μεθόδων εκτίμησης της ποιότητας των φυσικών υδάτων. 4

Χαρακτηριστικά ποιότητας νερού 5

Μηχανικοί Περιβάλλοντος και Νερό Επεξεργασία νερού Επεξεργασία υγρών αστικών και βιομηχανικών αποβλήτων Επεξεργασία και διαχείριση επικίνδυνων αποβλήτων Διάθεση στερεών αποβλήτων Εκτίμηση και αποκατάσταση των φυσικών συστημάτων (επιφανειακά και υπόγεια νερά) 6

Το νερό Το νερό είναι το πιο άφθονο υγρό στον πλανήτη μας. Είναι απολύτως αναγκαίο για την επιβίωση όλων των μορφών ζωής. Χρησιμεύει ως το μέσο μεταφοράς των διαφόρων ουσιών που είναι απαραίτητες για την διατήρηση της ζωής. Αποτελεί το φυσικό περιβάλλον για τα είδη που ζουν στις θάλασσες και στις λίμνες. 7

Άνθρωπος και νερό Το ανθρώπινο σώμα αποτελείται από 65%- 75% κατά βάρος από νερό. Κάθε άνθρωπος χρειάζεται περίπου 1.5-2 λίτρα νερού κάθε μέρα. Ο άνθρωπος δεν μπορεί να επιβιώσει χωρίς νερό παραπάνω από λίγες μέρες. 8

Νερό και πληθυσμός της Γης Ο πληθυσμός της Γης συνεχίζει να μεγαλώνει με αυξανόμενους ρυθμούς. Η ανάγκη για καθαρό νερό γίνεται όλο και πιο επιτακτική. Για αρκετούς ανθρώπους η ποιότητα του περιβάλλοντος καθορίζεται περισσότερο από οτιδήποτε άλλο από την ποιότητα του νερού που υπάρχει διαθέσιμο γύρω τους. 9

Το νερό στον πλανήτη Γη Το νερό καλύπτει το 73% της επιφάνειας της Γης, σχεδόν τρεις φορές περισσότερο από την επιφάνεια που καλύπτουν οι ήπειροι. Είναι βασικό συστατικό της ατμόσφαιρας και του εδάφους. 10

Κατανομή του νερού της Γης 2,8% 97,2% Θάλλασες-Ωκεανοί Γλυκό νερό 11

Γλυκό νερό 20% 1% 79% Πάγοι και χίονια Υπόγεια νερά Επιφανειακά νερά 12

Επιφανειακά νερά Ποταμοί 0,4% Νερό ατμόσφαιρας 4,2% Υγρασία εδάφους 21,6% Υφάλμυρα νερά 33,5% Λίμνες 40,3% 13

ΤογλυκόνερόστονπλανήτηΓη Συνολικά το ποσοστό του γλυκού νερού που είναι διαθέσιμο για ανθρώπινη χρήση είναι αρκετά μικρό (λιγότερο από 1%). Παρόλο όμως το μικρό ποσοστό του διαθέσιμου νερού για ανθρώπινη κατανάλωση, έχει υπολογιστεί ότι το νερό αυτό επαρκεί για να καλύψει τις ανάγκες 20 έως 40 δισεκατομμυρίων ανθρώπων. 14

Γιατί υπάρχει έλλειψη νερού? Παρόλο που ο πληθυσμός της Γης είναι λίγο πάνω από 6 δισεκατομμύρια, υπάρχει έλλειψη νερούσεπολλάσημείατουπλανήτη. Σε αρκετές περιοχές υπάρχει άφθονο νερό μια εποχή του χρόνου και έλλειψη σε μια άλλη. Σε άλλες περιοχές το νερό δεν είναι κατάλληλο για ανθρώπινη χρήση εξαιτίας φυσικής ή ανθρώπινης μόλυνσης. 15

Προκύπτει λοιπόν η ανάγκη Για σωστή και ορθολογική διαχείριση των διαθέσιμων υδατικών πόρων, Για προστασία του νερού από τις διάφορες πηγές μόλυνσης αλλά λίγο το νερό γιανατο'χεις Θεό και να κατέχεις τι σημαίνει ο λόγος του Οδυσσέας Ελύτης, Άξιον Εστί, Η Γένεσις 16

Απαραίτητες χημικές έννοιες Χημικά στοιχεία και ενώσεις Άτομα, μόρια και ιόντα Στοιχειομετρία χημικών αντιδράσεων-mole Διαλύματα Τρόποι έκφρασης της συγκέντρωσης διαλυμένης ουσίας σε διάλυμα Ασκήσεις 17

Χημικά στοιχεία και ενώσεις Οι χημικές ουσίες χωρίζονται σε: χημικά στοιχεία (elements) χημικές ενώσεις (compounds) Χημικά στοιχεία: δεν μπορούν να διασπαστούν σε απλούστερες χημικές ουσίες. Αποτελούνται από ένα μόνο είδος ατόμων. π.χ. H 2, O 2, N 2, C, Na, Ca, Χημικές ενώσεις: αποτελούνται από δύο ή περισσότερα είδη ατόμων. Π.χ. Η 2 Ο, NaCl, H 2 SO 4, ΝΗ 3, CH 4, CH 3 CH 2 OH, CH 3 COOH, 18

Χημικά στοιχεία: 116, http://www.webelements.com 19

Κατανομή των στοιχείων στο φλοιό της Γης 7,50% 4,70% 3,40% 9,20% 49,50% 25,70% Οξυγόνο Πυρίτιο Άλλα Αργίλιο Σίδηρος Ασβέστιο 20

Κατανομή των στοιχείων στο ανθρώπινο σώμα 10% 7% 18% 65% Οξυγόνο Άνθρακας Υδρογόνο Άλλα 21

Χημικές ενώσεις Τα χημικά στοιχεία ενώνονται μεταξύ τους και σχηματίζουν χημικές ενώσεις (όπως τα γράμματα της αλφαβήτου ενώνονται και σχηματίζουν λέξεις). 1990: 10 εκατομμύρια 21 Νοεμβρίου 2008: 40 εκατομμύρια 7 Σεπτεμβρίου 2009: 50 εκατομμύρια 3 Οκτωβρίου 2009: 50.558.487 Πηγή: American Chemical Society, Chemical Abstracts Service (CAS), CAS Registry, http://www.cas.org 22

Ατομική θεωρία της ύλης (John Dalton) Κάθε στοιχείο αποτελείται από πολύ μικρά σωματίδια τα οποία ονομάζονται άτομα (atoms) Όλαταάτομαενόςστοιχείουείναιίδιαμεταξύ τους και διαφέρουν από τα άτομα των άλλων στοιχείων Στις χημικές αντιδράσεις τα άτομα των στοιχείωνπαραμένουναναλλοίωτα(τα άτομα ούτε δημιουργούνται ούτε καταστρέφονται) Οι χημικές ενώσεις σχηματίζονται όταν ενώνονται μεταξύ τους τα άτομα περισσοτέρων του ενός στοιχείου 23

Δομή του ατόμου Πυρήνας ατόμου: πρωτόνια (p + ) νετρόνια (n 0 ) Τα ηλεκτρόνια (e - ) κινούνται σε τροχιές γύρω από τον πυρήνα Σχεδόν όλη η μάζα του ατόμου είναι συγκεντρωμένη στον πυρήνα του: m p m n 1836m e Μάζες ατόμων: 10-24 έως 10-22 g Διάμετρος ατόμων: 1 10-10 έως 5 10-10 m (100-500 pm) 24

Ατομικός και μαζικός αριθμός Μαζικός αριθμός (Α) Αριθμός πρωτονίων και νετρονίων 12 C 6 σύμβολο του στοιχείου Ατομικός αριθμός (Ζ) Αριθμός πρωτονίων 25

Να συμπληρωθεί ο πίνακας Στοιχείο Ζ Α p n e C 6 12 6 6 6 C 6 13 6 7 6 C 6 14 6 8 6 H 1 1 1 0 1 N 7 14 7 7 7 O 8 16 8 8 8 Na 11 23 11 12 11 Ca 20 40 20 20 20 Cl 17 35 17 18 17 Cl 17 37 17 20 17 26

Ατομικό βάρος, A r Η μέτρηση της μάζας των ατόμων σε γραμμάρια είναι δυσχερής λόγω του πολύ μικρού μεγέθους των ατόμων (μάζες ατόμων: 10-24 έως 10-22 g). Σχετικό ατομικό βάρος ή σχετική ατομική μάζα (A r ): η μάζα των στοιχείων υπολογίζεται ως προς μια αυθαίρετη μονάδα μάζας ατομικών διαστάσεων. Αρχικά (Dalton, 1803-07) επιλέχθηκε ως μονάδα μέτρησης της μάζας, ημάζατου υδρογόνου στην οποία δόθηκε αυθαίρετα η τιμή 1,00 27

Ατομικό βάρος, A r Αργότερα (Aston, 1921) χρησιμοποιήθηκε ως μονάδα μέτρησης το 1/16 της μάζας του ισοτόπου του 16 O. Το 1961 ορίστηκε η ενοποιημένη ατομική μονάδα μάζας (unified atomic mass unit, amu ή u) ως το 1/12 της μάζας του ισοτόπου του 12 C. Μάζα του 12 C=12 amu Μάζα του 1 H=1,0078 amu Μάζα του 16 O=15,9949 amu 28

Ατομικά βάρη των στοιχείων 29

Μέσες ατομικές μάζες των στοιχείων Σχεδόν όλα τα χημικά στοιχεία απαντώνται στη φύση ως μίγματα ισοτόπων. Για παράδειγμα ο άνθρακας απαντάται στη φύση ως μίγμα δύο ισοτόπων, του 12 C σε αναλογία 98,93% και του 13 C σε αναλογία 1,07%. Μάζα 12 C=12 amu (εξ ορισμού) Μάζα 13 C=13,00335 amu Ατομική μάζα του άνθρακα στη φύση 0,9893 12 + 0,0107 13,00335=12,0107 amu 30

Μόρια Τα άτομα ενώνονται μεταξύ τους μέσω των χημικών δεσμών προς σχηματισμό μορίων. Μόρια στοιχείων: Η 2, Ν 2, Ο 2, F 2, Cl 2, Br 2, I 2 Μόρια χημικών ενώσεων: H 2 O, H 2 O 2, NH 3, H 2 SO 4, H 3 PO 4, CO 2, CH 4, Σχετικό μοριακό βάρος, M r : υπολογίζεται με βάσητομοριακότύποτηςένωσηςκαιτα ατομικά βάρη των στοιχείων. Μ r (H 2 SO 4 )=2 A r (H) + A r (S) + 4 A r (O)= 2 1,008 + 32,065 + 4 15,999=98,077 amu 31

Ιόντα Τα ιόντα (ions) είναι φορτισμένα άτομα ή ομάδες ατόμων, π.χ. Na +, Ca 2+, Fe 3+, NH 4+, Cl -, NO 3-, HCO 3-, CO 2-3, SO 2-4, PO 3-4 Τα θετικά φορτισμένα ιόντα ονομάζονται κατιόντα (cations), ενώ τα αρνητικά φορτισμένα ονομάζονται ανιόντα (anions) Τα ιόντα προκύπτουν με αποβολή ή πρόσληψη ηλεκτρονίων από ουδέτερα άτομα ή ομάδες ατόμων. Ca 2e - Ca 2+ Cl + e - Cl - 32

Στοιχειομετρία χημικών αντιδράσεων Το πρόβλημα Σε ένα κλειστό δοχείο τοποθετούνται 8 γραμμάρια O 2 και 2 γραμμάρια H 2 σε κατάλληλες συνθήκες ώστε να πραγματοποιηθεί χημική αντίδραση. Να βρεθεί πόσα γραμμάρια H 2 O θα σχηματιστούν. 33

Στοιχειομετρία χημικών αντιδράσεων Υπολογισμός των ποσοτήτων των αντιδρώντων που καταναλώνονται και των προϊόντων που παράγονται σε μια χημική αντίδραση. Νόμος Lavoisier: Σε κάθε χημική αντίδραση η μάζα των αντιδρώντων ισούται με τη μάζα των προϊόντων. 34

Χημικές εξισώσεις Η 2 + Ο 2 Η 2 Ο Σε κάθε χημική αντίδραση, τα άτομα ούτε δημιουργούνται ούτε καταστρέφονται. Ο αριθμός των ατόμων πρέπει να είναι ίσος σε κάθε πλευρά της χημικής εξίσωσης. 2 Η 2 + Ο 2 2 Η 2 Ο ή Η 2 + ½ Ο 2 Η 2 Ο στοιχειομετρικοί συντελεστές 35

Τι εκφράζουν οι στοιχειομετρικοί συντελεστές? Εκφράζουν την αναλογία των μορίων αντιδρώντων και προϊόντων, π.χ.: 2 μόρια υδρογόνου αντιδρούν με 1 μόριο οξυγόνου και σχηματίζονται 2 μόρια νερού 500 μόρια υδρογόνου αντιδρούν με 250 μόρια οξυγόνου και σχηματίζονται 500 μόρια νερού 2ν μόρια υδρογόνου αντιδρούν με ν μόρια οξυγόνου και σχηματίζονται 2ν μόρια νερού 36

Βρείτε τους συντελεστές N 2 + 3H 2 2NH 3 CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2 O HCl + NaOH NaCl + H 2 O H 2 SO 4 + 2KOH K 2 SO 4 + 2H 2 O H 2 CO 3 2H + + CO 3 2- O 2 + 4H + + 4e - 2H 2 O Παρατήρηση: στις χημικές εξισώσεις στις οποίες συμμετέχουν ιόντα ή/και ηλεκτρόνια το αλγεβρικό άθροισμα των φορτίων των αντιδρώντων και των προϊόντων είναι ίσο 37

Το πρόβλημα 2 Η 2 + Ο 2 2 Η 2 Ο 2 g + 8 g =??? g H 2 O 2 38

Επαναδιατύπωση του προβλήματος Θέλουμε να παρασκευάσουμε χυμό φρούτων αποτελούμενο από κεράσια και πορτοκάλια χρησιμοποιώντας διπλάσιο αριθμό κερασιών από ότι πορτοκαλιών. Διαθέτουμε 2 κιλά κεράσια και 8 κιλά πορτοκάλια. Υπολογίστε πόσα κιλά κεράσια και πόσα κιλά πορτοκάλια θα χρησιμοποιήσετε με βάση τη συνταγή και πόσα κιλά χυμού θα παρασκευάσετε. 39

Λύση του προβλήματος Χρειάζεται να γνωρίζουμε τη μάζα του κερασιού και του πορτοκαλιού (όλατακεράσια είναι όμοια μεταξύ τους, όπως και όλα τα πορτοκάλια). Μάζα κερασιού, Μ κ =10 g/κεράσι Μάζα πορτοκαλιού, Μ π =200 g/πορτοκάλι 40

Λύση του προβλήματος Υπολογίζουμε τον αριθμό των κερασιών και των πορτοκαλιών: αριθμός κερασιών=m κ /Μ κ =2000/10=200 κεράσια αριθμός πορτοκαλιών=m π /Μ π =8000/200=40 πορτοκάλια Άρα απαιτούνται 40 πορτοκάλια (8 kg) και 80 κεράσια (0,8 kg) και θα παρασκευαστούν 8,8 kg χυμού. Περισσεύουν 120 κεράσια (1,2 kg). 41

Αριθμός Avogadro και η έννοια του mole Ορισμός του mole (mol): ποσότητα της ύλης η οποία περιέχει τον ίδιο αριθμό στοιχειωδών σωματιδίων (άτομα, μόρια ή οποιαδήποτε άλλα αντικείμενα) με τον αριθμό των ατόμων που περιέχονται σε 12 g του ισοτόπου του 12 C. Σε 12 g του ισοτόπου του 12 C περιέχονται 6,0221421 10 23 (αριθμός Avogadro) άτομα. Άρα, 1 mol ύλης περιέχει 6,022 10 23 στοιχειώδη σωματίδια. 42

1 mol 1 mol ατόμων 12 C = 6,022 10 23 άτομα 12 C 1 mol μορίων Η 2 Ο = 6,022 10 23 μόρια Η 2 Ο 1 mol ιόντων ΝΟ 3- = 6,022 10 23 ιόντα ΝΟ - 3 1 mol πέτρες = 6,022 10 23 πέτρες 1 mol άνθρωποι = 6,022 10 23 άνθρωποι 1 mol ευρώ = 6,022 10 23 ευρώ είναι πολλά τα λεφτά 43

1 mol ζυγίζει όσο το A r ήτοm r σε g 1 mol ατόμων 12 C ζυγίζει 12 g (εξ ορισμού) 1 mol ατόμων, μορίων ή ιόντων ζυγίζει όσο το ατομικό ή το μοριακό βάρος σε g. 1 mol ατόμων H ζυγίζει 1g 1 mol ατόμων Na ζυγίζει 23 g 1 mol μορίων Η 2 Οζυγίζει18 g 1 mol ιόντων ΝΟ 3- ζυγίζει 62 g 44

Υπολογισμός του αριθμού των mol n = m A r ή n = m Μ r όπου: n: αριθμός mol m: μάζα της ουσίας σε g A r ή M r : ατομικόήμοριακόβάροςσεg/mol 45

Να υπολογιστεί ο αριθμός των mol 4,5 g H 2 O 2 g NaOH 4,9 g H 2 SO 4 3 g CH 3 COOH 5 g CaCO 3 6,3 HNO 3 5,26 g Fe 2 (SO 4 ) 3 7H 2 O 4,74 g KAl(SO 4 ) 2 12H 2 O 9,16 Na 2 SO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 24H 2 O 46

Στοιχειομετρικοί συντελεστές και mol 2 Η 2 + Ο 2 2 Η 2 Ο Σε κάθε χημική αντίδραση οι στοιχειομετρικοί συντελεστές εκφράζουν την αναλογία των mol των αντιδρώντων και των προϊόντων της αντίδρασης. 2 mol H 2 αντιδρούν με 1 mol Ο 2 και σχηματίζονται 2 mol Η 2 Ο. 0,1 mol H 2 αντιδρούν με 0,05 mol Ο 2 και σχηματίζονται 0,1 mol Η 2 Ο κοκ 47

Μεθοδολογία λύσης των προβλημάτων Δεδομένα: μάζες των αντιδρώντων Αή/και Β Ζητούμενα: μάζες των προϊόντων Γή/και Δ αα + ββ γγ + δδ χρήση των μοριακών μαζών χρήση των μοριακών μαζών mol των αντιδρώντων Αή/και Β χρήση των στοιχειομετρικών συντελεστών της χημικής εξίσωσης mol των προϊόντων Γή/και Δ 48

Το πρόβλημα H 2 : n = m M r = 2g 2g / mol = 1mol O 2 : n = m M r = 8g 32g / mol = 0,25 mol mol 2 H 2 + O 2 2 Η 2 Ο Αρχικά 1 0,25 Αντιδρούν/παράγονται Τελικά Άρα παράγονται 0,5 18=9 g H 2 O και περισσεύουν 0,5 2=1 g H 2 49

Διαλύματα Διάλυμα = ομογενές μίγμα Διάλυμα Διαλύτη: συνήθως βρίσκεται σε μεγαλύτερη αναλογία, π.χ. νερό Διαλυμένη(ες) ουσία(ες): βρίσκονται συνήθως σε μικρότερη αναλογία και μπορεί να είναι αέριες (Ο 2, CO 2 ), υγρές (αιθανόλη: CH 3 CH 2 OH) ήστερεές(nacl, γλυκόζη: C 6 H 12 O 6 ). 50

Τρόποι έκφρασης της περιεκτικότητας Περιεκτικότητα επί τοις εκατό βάρος κατά βάρος (% w/w ή % wt): Η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας σε g η οποία περιέχεται σε 100 g διαλύματος. Περιεκτικότητα επί τοις εκατό όγκο κατ όγκο (% v/v ή % vol): Ο όγκος της διαλυμένης ουσίας σε ml η οποία περιέχεται σε 100 ml διαλύματος. Περιεκτικότητα επί τοις εκατό βάρος κατ όγκο (% w/v): Η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας σε g η οποία περιέχεται σε 100 ml διαλύματος. 51

Άλλοι τρόποι έκφρασης της συγκέντρωσης Η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας σε mg ήμg ηοποία περιέχεται σε 1 λίτρο διαλύματος: mg ή μg/l = μάζα διαλυμένης ουσίας σε mg ή μg όγκος του διαλύματος σε L Μέρη στο εκατομμύριο (parts per million, ppm) ή μέρη στο δισεκατομμύριο (parts per billion, ppb): ppm ή ppb = μάζα διαλυμένης ουσίας σε mg ή μg μάζα του διαλύματος σε kg Η πυκνότητα του νερού είναι ρ=1 kg/l Άρα: mg/l=ppm και μg/l=ppb 52

Μοριακή συγκέντρωση Μοριακή συγκέντρωση κατ όγκο ή (γραμμο)μοριακότητα (Molarity, M): Τα moles της διαλυμένης ουσίας τα οποία περιέχονται σε 1 λίτρο διαλύματος: c = n V όπου: c= συγκέντρωση (concentration) σε mol/l=μ n= moles τηςδιαλυμένηςουσίας V= όγκος του διαλύματος σε L Μοριακή συγκέντρωση κατά βάρος (Molality): Τα moles τηςδιαλυμένηςουσίαςταοποία περιέχονται σε 1 kg διαλύτη 53

Συγκέντρωση και moles n = c = m Μ n V r c = m M V r 54

Κανονικότητα (Normality, N) Τα (γραμμο)ισοδύναμα (gr-eq ή eq) της διαλυμένης ουσίας τα οποία περιέχονται σε 1 λίτρο διαλύματος. Το ισοδύναμο βάρος (EW) μιας ουσίας σχετίζεται με το μοριακό της βάρος. Ορίζεται με βάση το είδος της ουσίας ή τη χημική αντίδραση στην οποία συμμετέχει. 55

Ισοδύναμο βάρος, EW EW = M α r Για ιόντα: α= φορτίο του ιόντος Για οξέα και βάσεις: α= αριθμός των Η + ήτων ΗΟ - που αντιδρούν Για οξειδο-αναγωγικές αντιδράσεις: α= αριθμός των ηλεκτρονίων που ανταλλάσσονται 56

Ισοδύναμα και κανονικότητα Ισοδύναμα: eq = m EW όπου: eq: ισοδύναμα m: μάζα της ουσίας σε g EW: ισοδύναμο βάρος Κανονικότητα: N = eq V όπου: Ν: κανονικότητα σε eq/l eq: ισοδύναμα V: όγκος του διαλύματος σε L 57

Κανονικότητα και Μοριακότητα N = eq V = m EW V = m Mr α V = α Μ δηλαδή N = α Μ 58

Αραίωση διαλυμάτων c 1, V 1 + V 0 = c 2, V 2 Διάλυμα 1 Νερό Διάλυμα 2 n 1 = c1 V1 n 2 = c2 V2 Τα moles της διαλυμένης ουσίας είναι ίδια πριν και μετά την αραίωση n = = n c V c V 1 2 1 1 2 2 Ν = V Ν V 1 1 2 2 59

Παραδείγματα 1.1. Να γίνει η μετατροπή 120 mg/l CO 3 2- σε κανονική συγκέντρωση 1.2. Να γίνει η μετατροπή 50 mg/l HCl σε κανονική συγκέντρωση (HCl H + + Cl - ) 1.3. Να μετατραπούν 10 mg/l O 2 σε κανονική συγκέντρωση (O 2 + 4H + +4e - 2H 2 O) 60

Παραδείγματα 1.4. Ένα δείγμα νερού περιέχει [Ca 2+ ]=92 mg/l [Mg 2+ ]=34 mg/l. Ποια είναι η σκληρότητά του εκφρασμένη σε mg/l CaCO 3 ; 1.5. Ποιο είναι το περιεχόμενο σε άνθρακα εκφρασμένο σε mg/l C ενός διαλύματος που περιέχει 2 mg/l C 6 H 12 O 6 ; 61

Ασκήσεις 1. Υπολογίστε τη γραμμομοριακότητα (molarity) 500 ml διαλύματος που περιέχει 4 g διαλυμένης ουσίας με μοριακό βάρος 80 g/mol. 2. Πόσα γραμμάρια διαλυμένης ουσίας με μοριακό βάρος 80 g/mol απαιτούνται για την παρασκευή διαλύματος 250 ml μοριακότητας 0,3 Μ; 3. Απαιτείται η παρασκευή 500 ml διαλύματος NaOH 0,1Μ. Πόση ποσότητα διαλύματος 2Μ και πόση ποσότητα νερού πρέπει να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή του επιθυμητού διαλύματος; 62

Ασκήσεις 4. Υπολογίστε την κανονικότητα των παρακάτω διαλυμάτων: α) Διάλυμα 90 mg/l CO 3 2- (αντίδραση Mg 2+ + CO 3 2- MgCO 3(s) ) β) Διάλυμα 90 mg/l Mg 3 (PO 4 ) 2 (αντίδραση Mg 3 (PO 4 ) 2 3Mg 2+ + 2PO 4 3- ) 63

Ασκήσεις 5. Υπολογίστε την κανονικότητα των ακόλουθων διαλυμάτων: α) 146 mg/l HCl (αντίδραση HCl + KOH KCl + H 2 O) β) 30 mg/l H 2 SO 4 (αντίδραση H 2 SO 4 2H + + SO 4 2- ) γ) 90 mg/l HCO 3- (αντίδραση HCO 3- H + + CO 3 2- ) 64

Ασκήσεις 6. Υπολογίστε την κανονικότητα και την γραμμομοριακότητα διαλύματος που παρασκευάζεται με την διάλυση 10 g H 2 SO 2 στο νερό, ώστε να προκύψουν 500 ml διαλύματος. 7. Ένα πρότυπο διάλυμα οξαλικού οξέος έχει κανονικότητα 0,1Ν. Πόση ποσότητα νερού πρέπει να προσθέσουμε σε 50 ml αυτού του πρότυπου διαλύματος ώστε να προκύψει διάλυμα 0,02Ν; 65