ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙΑ 2016-2017 ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑ ΎΛΗΣ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΤΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΕΝΟΤΗΤEΣ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΑΤΟΜΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ Δομικά σωματίδια (άτομα-μόρια-ιόντα) Δομή του ατόμου Ατομικός και μαζικός αριθμός Ισότοπα Ηλεκτρονική δομή των ατόμων 2 ΠΑΡΑΤΗΡΩΝΤΑΣ ΧΗΜΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ Παρατηρήσεις- συμπεράσματα 3 ΧΗΜΙΚΟΙ ΔΕΣΜΟΙ Εισαγωγή στο Χημικό δεσμό- ηλεκτρόνια σθένους Ιοντικός δεσμός Ομοιοπολικός δεσμός Ηλεκτροαρνητικότητα Χαρακτηριστικά ιοντικών και μοριακών ενώσεων 4 ΣΤΟΙΧΕΙΟΜΕΤΡΙΑ Σχετική ατομική μάζα και μοριακή μάζα To mol γραμμομοριακός όγκος Αρχή διατήρησης της μάζας Στοιχειομετρικοί υπολογισμοί Μοριακότητα Αραίωση διαλυμάτων 5 ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ Διαλύματα (διαλύτης, διαλυμένη ουσία) Κορεσμένο ακόρεστο διάλυμα Διαλυτότητα Παράγοντες που επηρεάζουν τη διαλυτότητα Περιεκτικότητες διαλυμάτων (% κ.ο., % κ.μ., %v/v) Παρασκευή διαλυμάτων 1
6 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ 1 Εισαγωγή στην Οργανική Χημεία Ταξινόμηση οργανικών ενώσεων Ανίχνευση C και H Γ.Μ.Τ., Μ.Τ., Σ.Τ. και Ονοματολογία για τα Αλκάνια, Αλκένια, Αλκίνια και Αλκοόλ (μέχρι 5 άτομα άνθρακα) υδρογονανθράκων Καύση υγραερίου (τέλεια / ατελής καύση) Ορυκτά καύσιμα Εργασίες μελέτες 7 ΒΙΟΜΟΡΙΑ ΚΑΙ ΑΛΛΑ ΜΟΡΙΑ Λίπη και έλαια Πολυμερή 8 9 10 11 ΘΕΡΜΟΧΗΜΕΙΑ Μεταβολές Ενέργειας Αρχή διατήρησης της Ενέργειας Σύστημα / περιβάλλον Ενδόθερμες εξώθερμες αντιδράσεις, Ενθαλπία / Μεταβολή στην ενθαλπία (ΔΗ) Θερμοχημικές εξισώσεις Υπολογισμοί ΔΗ Ενεργειακά διαγράμματα Πρότυπη ενθαλπία Ενθαλπία δεσμού ΧΗΜΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ Μέση ταχύτητα αντίδρασης (U=Δc/Δt) Ταχύτητα κατανάλωσης αντιδρώντων και ταχύτητα σχηματισμού προϊόντων Καμπύλες συγκέντρωσης σε αντιστοιχία με το χρόνο Παράγοντες που επηρεάζουν την ταχύτητα Θεωρία συγκρούσεων ΧΗΜΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ Μονόδρομες κα αμφίδρομες αντιδράσεις Δυναμική ισορροπία Απόδοση Παράγοντες που επηρεάζουν τη θέση της χημικής ισορροπίας Σταθερά χημικής ισορροπίας ΥΔΑΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΩΝ Ηλεκτρολύτες Σταθερά διάστασης Ιονικό γινόμενο του νερού 2
[Η + ], [ΟΗ - ], ph, poh Επίδραση κοινού ιόντος Ρυθμιστικά διαλύματα (μόνο ασθενών οξέων) Υδρόλυση αλάτων 12 13 14 15 ΟΞΕΑ ΒΑΣΕΙΣ Οξέα- Βάσεις κατά Bronstead Lowry (Μόνο ιστορική αναφορά στη θεωρία Arrhenius) Ταξινόμηση οξέων και βάσεων (μόνο σε ισχυρά και ασθενή) Κοινές ιδιότητες οξέων: Αντιδράσεις πλήρους εξουδετέρωσης, αντιδράσεις με μέταλλα, με ανθρακικά άλατα και ιζηματοποίησης Κοινές ιδιότητες των βάσεων: Αντιδράσεις πλήρους εξουδετέρωσης και ιζηματοποίησης Στοιχειομετρικοί υπολογισμοί ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Θεωρία των δεικτών Καμπύλες εξουδετέρωσης Ογκομετρήσεις εργαστήριο: Ισχυρό οξύ με ισχυρή βάση Ασθενές οξύ με ισχυρή βάση Υπερμαγγανομετρία εργαστήριο Στοιχειομετρία ΟΞΕΙΔΟΑΝΑΓΩΓΗ Οξείδωση / αναγωγή και διόρθωση αντιδράσεων (χωρίς ηλεκτρόλυση και στοιχειομετρικούς υπολογισμούς) Κυριότερα οξειδωτικά και αναγωγικά αντιδραστήρια (KMnO 4, HNO 3, π.θ. H 2 SO 4 ) ΤΡΟΧΙΑΚΑ, ΘΕΩΡΙΑ VSEPR, ΠΟΛΩΣΗ. Τροχιακά s,p,d και σύνδεσή τους με τον περιοδικό πίνακα. Σχηματισμός δεσμών σ και π, διέγερση (μέχρι p) υβριδισμός. Γεωμετρικά σχήματα μορίων (μέχρι 4 ζεύγη ηλεκτρονίων), πολικά / απολικά μόρια 16 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΟΡΓΑΝΙΚΗ 2 Σύσταση / Δομή οργανικών ενώσεων, Χημικοί Τύποι (ΕΤ, ΜΤ, ΣΤ) Υπολογισμοί Κατάταξη οργανικών ενώσεων Ομόλογες σειρές Τάξη ατόμων άνθρακα / υδρογόνου Εισαγωγή στις Φασματοσκοπικές μεθόδους χαρακτηρισμού δομής(φασματοσκοπία μάζας, IR, NMR) 3
17 ΑΛΚΑΝΙΑ Διαμοριακές δυνάμεις έλξης παροδικών διπόλων Υβριδισμός- σ δεσμοί γεωμετρικό σχήμα (γεωμετρική διευθέτηση) μορίου Καύση ως αντίδραση (χωρίς ασκήσεις στοιχειομετρίας) 18 ΑΛΚΕΝΙΑ Ισομέρεια (συντακτική, οπτική, γεωμετρική) Υβριδισμός σ, π δεσμοί γεωμετρικό σχήμα (γεωμετρική διευθέτηση) μορίου Παρασκευές (αφυδάτωση, αφυδραλογόνωση) o Προσθήκη Η 2, Χ 2, ΗΧ, Η 2 Ο (Μηχανισμός προσθήκης στα αλκένια μόνο για ΗΧ και Η 2 Ο) o Οξείδωση o Καύση (χωρίς ασκήσεις στοιχειομετρίας) o Πολυμερισμός. 19 ΑΛΚΙΝΙΑ Υβριδισμός σ, π δεσμοί γεωμετρικό σχήμα (γεωμετρική διευθέτηση) μορίου Παρασκευή (διπλή αφυδραλογόνωση) o Προσθήκη (πλήρης) Η 2, Χ 2, ΗΧ, Η 2 Ο o Οξείδωση o Καύση (χωρίς ασκήσεις στοιχειομετρίας) 20 ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΙ ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΕΣ Δομή-μοριακό τροχιακό / σταθερότητα βενζολίου Χημικές ιδιότητες o Μηχανισμός ηλεκτρονιόφιλης υποκατάστασης (αλκυλίωση, ακυλίωση, αλογόνωση (ενεργοποίηση / απενεργοποίηση πυρήνα) o Οξείδωση 4
21. ΥΔΡΟΞΥΕΝΩΣΕΙΣ Ταξινόμηση Διαμοριακές δυνάμεις έλξης-δεσμοί υδρογόνου Παρασκευές: o Ενυδάτωση αλκενίων o Υδρόλυση μoνοαλογονιδίων (μηχανισμός S N 2) o Αναγωγή καρβονυλικών o Υδρόλυση εστέρων o Ιονισμός o Αντιδράσεις με αλκάλια, οργ. οξέα, PCl 5 o Αφυδάτωση o Οξείδωση (εξισώσεις, στοιχειομετρικοί υπολογισμοί) o Καύση (χωρίς ασκήσεις στοιχειομετρίας) o Ιωδοφορμική o Ζύμωση Αλκοολικοί βαθμοί 22. ΚΑΡΒΟΝΥΛΙΚΕΣ Δομή Διαμοριακές δυνάμεις έλξης- μόνιμα δίπολα, Παρασκευές o Οξείδωση αλκοολών o Ενυδάτωση αλκινίων o Προσθήκη Η 2 (μηχανισμός προσθήκης) o Αντίδραση με PCl 5 o Οξείδωση με ισχυρά και ήπια οξειδωτικά o Ιωδοφορμική o 2,4-ΔΝΦΥ 23 ΚΑΡΒΟΞΥΛΙΚΑ ΟΞΕΑ Διαμοριακές δυνάμεις έλξης- διμερισμός Παρασκευές: o Οξείδωση αλκοολών και αλδεϋδών o Υδρόλυση εστέρων o Υδρόλυση νιτριλίων 5
Δομή καρβοξυλίου: o Σύγκριση με αλκοολικό -ΟΗ o Επίδραση υποκαταστατών τύπου: -ΟΗ, -Χ, -R o Όξινος χαρακτήρας (ιονισμός, μέταλλα, βάσεις, ανθρακικά) o Αναγωγή o Αντίδραση με PCl 5 o Οξείδωση με ισχυρά και ήπια οξειδωτικά Σταθερά διάστασης, ph Ογκομετρία-καμπύλες 24. ΑΜΙΝΕΣ Ταξινόμηση σε 1 ο, 2 ο, 3 ο Παρασκευές Χημικές Ιδιότητες: o Βασικός χαρακτήρας (Bronstead_Lowry) o Εξουδετέρωση o Υδρόλυση αλάτων Σταθερά διάστασης, ph 6