ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα 67 Περιοδικός Πίνακας: Γενικά: Τι είναι περιοδικός πίνακας; Ο περιοδικός πίνακας είναι μια ταξινόμηση των γνωστών χημικών στοιχείων με βάση τον ατομικό αριθμό.
68 ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα Ατομικός αριθμός ενός στοιχείου (Z) είναι ο αριθμός των πρωτονίων του πυρήνα. Ο περιοδικός πίνακας δημιουργήθηκε για να μπορέσουν να ταξινομηθούν τα στοιχεία με βάση κάποιες κοινές ιδιότητες που έχουν. Τον προηγούμενο αιώνα είχε παρατηρηθεί ότι ορισμένα στοιχεία παρουσιάζουν κοινές ιδιότητες χωρίς ωστόσο να μπορεί να εξηγηθεί η προέλευση αυτών των κοινών ιδιοτήτων. Έτσι η πρώτη ταξινόμηση έγινε με βάση τις κοινές ιδιότητες και όχι με βάση του ατομικό αριθμό. Oμάδες περίοδοι: Τι είναι οι ομάδες στον περιοδικό πίνακα; Οι ομάδες στον περιοδικό πίνακα είναι οι κάθετες στήλες του. Τα στοιχεία που βρίσκονται στην ίδια ομάδα (ίδια στήλη) έχουν παρόμοιες ιδιότητες. Ο περιοδικός πίνακας έχει 18 ομάδες. Οι ομάδες αριθμούνται από αριστερά προς τα δεξιά από το 1 έως το 18 (νέα αρίθμηση). Παλαιότερα εχρησιμοποιούντο για την αρίθμηση λατινικοί αριθμοί και διακρίνονταν σε κύριες (Α) και δευτερεύουσες ομάδες (Β). Ορισμένες ομάδες είναι γνωστές με χαρακτηριστικά ονόματα. Η 1 η ομάδα είναι η ομάδα των αλκαλίων, (χωρίς το υδρογόνο), η 2 η ομάδα είναι των αλκαλικών γαιών, η 17 η ομάδα είναι των αλογόνων ενώ η 18 η είναι των ευγενών αερίων. Τι είναι οι περίοδος στον περιοδικό πίνακα; Οι περίοδοι στον περιοδικό πίνακα είναι οι οριζόντιες σειρές του. Ο περιοδικός πίνακας περιλαμβάνει 7 περιόδους. Τι είναι οι λανθανίδες και ακτινίδες; Οι λανθανίδες και ακτινίδες είναι δύο ομάδες ενώσεων που έχουν παρόμοιες ιδιότητες με το λανθάνιο και το ακτίνιο αντίστοιχα. Τοποθετούνται κάτω από τον περιοδικό πίνακα σε δύο σειρές.
ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα 69 Πώς είναι τοποθετημένα τα μέταλλα και τα αμέταλλα; Τα μέταλλα βρίσκονται προς την αριστερή πλευρά του περιοδικού πίνακα ενώ τα αμέταλλα προς τη δεξιά πλευρά. Τι σημαίνει η έκφραση οι ιδιότητες των στοιχείων μεταβάλλονται περιοδικά σε σχέση με τον ατομικό αριθμό ; Η έκφραση αυτή σημαίνει ότι όταν τοποθετούμε τα στοιχεία κατά αύξοντα ατομικό αριθμό θα διαπιστώσουμε ότι οι ιδιότητες τους επαναλαμβάνονται. Ουσιαστικά στον περιοδικό πίνακα τα στοιχεία που βρίσκονται στην ίδια ομάδα έχουν παρόμοιες ιδιότητες. Ποιά είναι τα στοιχεία μεταπτώσεως; Τα στοιχεία μεταπτώσεως είναι τα στοιχεία που ανήκουν από την 3 η έως την 12 η ομάδα του περιοδικού πίνακα και ανήκουν σε τέσσερις περιόδους (4, 5, 6, 7). Ανακεφαλαίωση: Περιοδικός πίνακας: Ταξινόμηση των στοιχείων με βάση τον ατομικό αριθμό. Ομάδα: Κατακόρυφη στήλη του περιοδικού πίνακα - περιέχει στοιχεία με κοινές ιδιότητες. Περίοδος: Οριζόντια σειρά του περιοδικού πίνακα.
70 ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα Λυμένες ασκήσεις: 16. Αφού συμβουλευτείς τον περιοδικό πίνακα να συμπληρώσεις τα κενά στον παρακάτω πίνακα. Νa 1 η 3 η, Κ 1 η, 4 η, Ο 16 η, 2 η, Cl 17 η, 3 η, H 1 η, 1 η, Ba 2 η, 6 η 17. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες; α. Τα στοιχεία της 17ης ομάδας χαρακτηρίζονται σαν ευγενή αέρια. β. Η κατάταξη των στοιχείων στον περιοδικό πίνακα γίνεται με βάση τον ατομικό αριθμό. γ. Οι λανθανίδες ονομάστηκαν έτσι γιατί έχουν παρόμοιες ιδιότητες με το λανθάνιο. δ. Το υδρογόνο ανήκει στα αλκάλια. ε. Με βάση την θέση ενός στοιχείου στον περιοδικό πίνακα μπορούμε να προβλέψουμε τις ιδιότητες του. α. Η πρόταση είναι λανθασμένη. β. Η πρόταση είναι σωστή. γ. Η πρόταση είναι σωστή. δ. Η πρόταση είναι λανθασμένη. ε. Η πρόταση είναι σωστή.
ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα 71 Ασκήσεις για λύση: 22. Τέσσερα στοιχεία Α, Β, Γ, Δ ανήκουν στην ίδια περίοδο. Ξεκινώντας από αριστερά προς τα δεξιά το Α είναι 1 ο το Β 2 ο το Γ 17 ο και το Δ 18 ο κατά σειρά. Σε ποιά ομάδα ανήκει το καθε στοιχείο. 23. Να συμπληρώσετε τα κενά με τις κατάλληλες λέξεις. α. Τα στοιχεία που αποτελούν μια ομάδα βρίσκονται στην ίδια... του περιοδικού πίνακα και έχουν παρόμοιες... β. Τα στοιχεία που ανήκουν στην ίδια οριζόντια σειρά του περιοδικού πίνακα ανήκουν στην ίδια... και τα στοιχεία της περιόδου διατάσονται κατά αύξοντα... αριθμό. γ. Οι λανθανίδες παίρνουν το όνομα τους από το στοιχείο... και παρουσιάζουν με αυτό... ιδιότητες. 24. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες; α. Το χλώριο (Cl) ανήκει στα αλογόνα. β. Το κάλιο (Κ) ανήκει στα μέταλλα. γ. Η 4 η περίοδος περιλαμβάνει 18 στοιχεία που παρουσιάζουν παρόμοιες ιδιότητες. δ. Τα στοιχεία μετάπτωσης ανήκουν στην ίδια όμαδα. 25. Τρία στοιχεία Α, Β, Γ έχουν διαδοχικούς ατομικούς αριθμούς. Αν το στοιχείο Β είναι ευγενές αέριο σε ποιά ομάδα ανήκουν τα στοιχεία Α, Γ; Είναι και τα τρία στοιχεία στην ίδια περίοδο του περιοδικού πίνακα;
72 ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα 26. Δίνονται τα στοιχεία του παρακάτω περιοδικού πίνακα. (Βλέπε σχήμα). Να απαντήσετε στις ερωτήσεις: α. Τα στοιχεία Α και Β σε ποιά ομάδα ανήκουν; β. Ποιά στοιχεία είναι ευγενή αέρια; γ. Ποιά στοιχεία ανήκουν στην ίδια περίοδο; δ. Ποιά στοιχεία έχουν διαδοχικούς ατομικούς αριθμούς; ε. Ποιό στοιχείο είναι αλκαλική γαία; ζ. Ποιά στοιχεία παρουσιάζουν παρόμοιες ιδιότητες;
ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα 73 4 Ο Κριτήριο Αξιολόγησης: Θέμα 1 ο α. Πώς γίνεται η ταξινόμηση των στοιχείων στον περιοδικό πίνακα; β. Τι είναι ομάδα και τι περίοδος; Θέμα 2 ο Πώς ονομάζονται τα στοιχεία της 1 ης, 2 ης, 17 ης, και 18 ης ομάδα του περιοδικού πίνακα. Θέμα 3 ο Τέσσερα στοιχεία Α, Β, Γ, Δ έχουν διαδοχικούς ατομικούς αριθμούς και το στοιχείο Γ είναι αλκάλιο που ανήκει στην 4 η περίοδο. Σε ποιά ομάδα και σε ποιά περίοδο ανήκουν τα υπόλοιπα τρία στοιχεία.
74 ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα Β. Ερωτήσεις εμπέδωσης 1. Χαρακτήρισε τα στοιχεία με τη βοήθεια του περιοδικού πίνακα του βιβλίου σου σημειώνοντας με ένα X στις στήλες που ακολουθούν:
ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα 75 2. Αφού συμβουλευθείς τον περιοδικό πίνακα, τοποθέτησε τα στοιχεία που ακολουθούν στην κατάλληλη οριζόντια στήλη του παρακάτω πίνακα: Στοιχεία: K, Kr, Fe, F, I, O, Cl, Cr, C, Ca, Mg, S, Si, He, P, Xe, Al, Mn, B, Br Μέταλλα Αμέταλλα Αδρανή στοιχεία ή ευγενή αέρια Κ, Fe, Cr, Ca, Mg, Al, Mn F, I, O, Cl, C, S, Si, P, B, Br Kr, He, Xe 3. Συμπλήρωσε τα κενά της πρότασης: Η διάταξη αυτή των στοιχείων στον περιοδικό πίνακα μας δείχνει ότι οι ιδιότητες των στοιχείων μεταβάλλονται... σε σχέση με τον... αριθμό τους. Περιοδικά, ατομικό. 4. Γράψε τον αριθμό της ομάδας που ανήκουν τα στοιχεία στη στήλη του παρακάτω πίνακα: Ομάδες στοιχείων αλκάλια αλκαλικές γαίες άνθρακας - πυρίτιο αλογόνα ευγενή αέρια Αριθμός ομάδας 1 2 14 17 18 5. Τα στοιχεία που είναι τα πιο πολλά στον περιοδικό πίνακα είναι: α. τα αμέταλλα β. τα μέταλλα γ. τα χημικά αδρανή ή ευγενή αέρια Τα περισσότερα στοιχεία στον περιοδικό πίνακα είναι τα μέταλλα (β.).
76 ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα Λύσεις των ασκήσεων: Ασκήσεις για λύση: 22. A: αλκάλια Β: αλκαλικές γαίες Γ: αλογόνα Δ: ευγενή αέρια 23. α. στήλη, ιδιότητες β. περίοδο, ατομικό γ. λανθάνιο, παρόμοιες 24. α. Σ β. Σ γ. Λ δ. Λ 25. A: αλογόνα Γ: αλκάλια, Όχι 26. α. αλκάλια β. Γ, Ε γ. Β, Δ, Ε και Θ, Ι δ. Γ, Β και Δ, Ε ε. Γ, Ε 4 Ο Κριτήριο αξιολόγησης: Θέμα 3ο: Α: 3η περίοδο, 17η ομάδα Β: 3η περίοδο, 18η ομάδα Δ: 4η περίοδο, 2η ομάδα
ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα 77 Αλκάλια: Ποια είναι τα αλκάλια; Στα αλκάλια ανήκουν τα στοιχεία της 1ης ομάδας του περιοδικού πίνακα εκτός από το υδρογόνο. Τα στοιχεία αυτά είναι όλα μέταλλα, εμφανίζουν παρόμοιες ιδιότητες και, σύμφωνα με όσα είδαμε στην προηγούμενη ενότητα, θα έχουν 1 ηλεκτρόνιο στην εξωτερική τους στιβάδα. Τα στοιχεία που περιλαμβάνει η ομάδα αυτή είναι: Κομμάτι καθαρού λιθίου. Ποιες είναι οι φυσικές ιδιότητες των αλκαλίων; Τα αλκάλια έχουν κοινές τις παρακάτω φυσικές ιδιότητες: 1. Είναι μέταλλα μαλακά. Έχουν τη μικρότερη σκληρότητα απο όλα τα μέταλλα. Έτσι κόβονται και χαράσσονται εύκολα. 2. Έχουν μικρή πυκνότητα. Το λίθιο, το κάλιο και το νάτριο είναι ελαφρύτερα του νερού και επιπλέουν σ αυτό. 3. Είναι μέταλλα εύτηκτα. Έχουν δηλαδή χαμηλά σημεία τήξεως. Κομμάτι καθαρού ρουβιδίου. 4. Έχουν μεταλλική λάμψη και χρώμα αργυρόλευκο.
78 ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα Ποιες είναι οι χημικές ιδιότητες των αλκαλίων; Οι κοινές χημικές ιδιότητες των αλκαλίων είναι: 1. Αντιδρούν εύκολα με το οξυγόνο του αέρα επιφανειακά δίνοντας οξείδια. Παράδειγμα 1ο: 2Νa + ½ Ο 2 Νa 2 Ο Παράδειγμα 2ο: 2Li + ½ Ο 2 Li 2 O 2. Αντιδρούν βίαια με το νερό σχηματίζοντας βάσεις με ταυτόχρονη έκλυση υδρογόνου. Κατά την αντίδραση αυτή ελευθερώνεται θερμότητα (εξώθερμη αντίδραση), η οποία μπορεί να προκαλέσει την ανάφλεξη του παραγόμενου υδρογόνου με το οξυγόνο του αέρα. Καθαρό καίσιο μέσα σε δοκιμαστικό σωλήνα. Παράδειγμα 1ο: Na + H 2 O NaOH + ½ H 2 Παράδειγμα 2ο: Κ + Η 2 O ΚΟΗ + ½Η 2 3. Αναφλέγονται και δίνουν φλόγες χαρακτηριστικών χρωμάτων: 4. Πρόκειται για δραστικά μέταλλα (δηλαδή αντιδρούν πολύ εύκολα) και η δραστικότητα τους αυξάνεται από το Li ως το Cs. Δηλαδή: Li < Νa < Κ < Rb < Cs Πως αντιδρούν τα αλκάλια με το νερό και ποια φαινόμενα παρατηρούνται; Τα αλκάλια αντιδρούν με το νερό, σύμφωνα με τους παρακάτω τρόπους: Λίθιο: Επιπλέοντας, αντιδρά αργά με το νερό, αναδίδοντας φυσαλίδες υδρογόνου. Νάτριο: Επιπλέοντας, αντιδρά δραστικότερα με το νερό, με άτακτες κινήσεις στην επιφάνεια. Από τη θερμότητα της αντίδρασης το νάτριο τήκεται (λιώνει) και μετατρέπεται σε σφαιρίδιο. Αντίδραση νατρίου με νερό. Παρατηρούμε την έκλυση υδρογόνου.
ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα 79 Κάλιο: Επιπλέοντας, αντιδρά βίαια με το νερό και το σφαιρίδιο που σχηματίζεται αναφλέγεται με μικρή έκρηξη (κρότος). Ρουβίδιο: Με την πρόσκρουση του στο νερό, καίγεται με έκρηξη (βόμβα). Καίσιο: Αντιδρά όπως και το ρουβίδιο, αλλά καίγεται με ισχυρότερη έκρηξη. Αντίδραση καλίου με νερό. Παρατηρούμε την ανάφλεξη του υδρογόνου που εκλύεται. Ποιες είναι οι χρήσεις των αλκαλίων; Τα αλκάλια χρησιμοποιούνται ευρύτατα στη βιομηχανία, αλλά και στην καθημερινή ζωή. Οι χρήσεις τους συνοπτικά δίνονται παρακάτω: α. Νάτριο-Κάλιο: Βιομηχανία χρωμάτων, φαρμάκων και αρωμάτων. Κατασκευή λυχνιών ατμού, που έχουν καλύτερη απόδόση από τις κοινές λυχνίες πυρακτώσεως. Στις βαλβίδες των κινητήρων των αεροπλάνων. Βιομηχανία λιπασμάτων. β. Ρουβίδιο - Καίσιο: Το νάτριο και το κάλιο χρησιμοποιούνται στην βιομηχανία χρωμάτων. Λόγω της δραστικότητας τους, χρησιμοποιούνται για να απομακρύνουν τα τελευταία ίχνη των αερίων στους σωλήνες κενού. Επίσης χρησιμοποιούνται στην κατασκευή φωτοηλεκτρικών στοιχείων εκπομπής η- λεκτρονίων.
80 ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα Ανακεφαλαίωση: 1. Αλκάλια είναι τα στοιχεία της 1 ης ομάδας του περιοδικού πίνακα εκτός από το υδρογόνο. 2. Οι φυσικές ιδιότητες των αλκαλίων είναι: α. Είναι μαλακά β. Έχουν μικρή πυκνότητα γ. Είναι εύτηκτα δ. Έχουν μεταλλική λάμψη και αργυρόλευκο χρώμα 3. Οι χημικές ιδιότητες των αλκαλίων είναι: Είναι δραστικά μέταλλα Αντιδρούν με το οξυγόνο Αντιδρούν με το νερό Καίγονται δίνοντας φλόγα χαρακτηριστικού χρώματος.
ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα 81 Λυμένες ασκήσεις: 18. Σε δύο δοχεία περιέχονται στο ένα κάλιο και στο άλλο νάτριο. Περιγράψτε έναν τρόπο με τον οποίο θα διαπιστώσετε το περιεχόμενο κάθε δοχείου Για να διαπιστώσουμε το περιεχόμενο του κάθε δοχείου ρίχνουμε σε νερό μικρή ποσότητα από το αλκάλιο. Αν η αντίδραση είναι βίαιη και έχουμε ανάφλεξη ενός αερίου με κρότο, τότε είναι κάλιο. Αν δεν έχουμε ανάφλεξη με κρότο αλλά απλά απελευθέρωση θερμότητας, το αλκάλιο είναι νάτριο. 19. Θα μπορούσατε να φυλάξετε ένα οξύ π.χ. HCl σε δοχείο που είναι κατασκευασμένο από στοιχείο της ομάδας των αλκαλίων; Όχι, γιατί τα αλκάλια είναι δραστικά μέταλλα και αντιδρούν με τα οξέα. 20. Να συμπληρώσετε τα κενά με τις κατάλληλες λέξεις στις παρακάτω προτάσεις: α. Τα αλκάλια έχουν... λάμψη και... χρώμα. β. Τα αλκάλια αντιδρούν με το οξυγόνο της ατμόσφαιρας δίνοντας... γ. Το νάτριο καίγεται δίνοντας... φλόγα. δ. Το λιγότερο δραστικό αλκάλιο είναι το... α. μεταλλική, αργυρόλευκο β. οξείδια γ. κίτρινη δ. λίθιο
82 ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα 21. Να συμπληρώσετε τα κενά στον παρακάτω πίνακα με τις ενώσεις που σχηματίζουν τα αλκάλια με τα ανιόντα:
ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα 83 Ασκήσεις για λύση: 27. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις, που αφορούν τις φυσικές ιδιότητες του νατρίου, είναι σωστές και ποιες λανθασμένες; α. Το νάτριο είναι μαλακό και έχει καστανόμαυρο χρώμα. β. Το νάτριο είναι εύτηκτο μέταλλο. γ. Το νάτριο δεν επιπλέει στο νερό. δ. Το νάτριο χαράσσεται δύσκολα. ε. Το νάτριο έχει μεταλλική λάμψη. ζ. Το νάτριο έχει υψηλό σημείο τήξης. 28. Που θα ήταν καλύτερα να φυλάξετε ένα κομμάτι αλκαλίου; α. Σε κλειστό δοχείο που περιέχει νερό. β. Σε ανοιχτό δοχείο που περιέχει πετρέλαιο. γ. Σε κλειστό δοχείο που περιέχει αέρα. δ. Σε αεροστεγές δοχείο που περιέχει πετρέλαιο. 29. Με βάση τον παρακάτω πίνακα να απαντήσετε στις ερωτήσεις που ακολουθούν: α. Ποιο στοιχείο της ομάδας των αλκαλίων έχει ατομικό αριθμό 55; β. Ποιο στοιχείο της ομάδας των αλκαλίων έχει μαζικό αριθμό 39;
84 ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα γ. Ποιο στοιχείο της ομάδας των αλκαλίων έχει το μεγαλύτερο ατομικό αριθμό; δ. Σε ποιο στοιχείο της ομάδας των αλκαλίων τα νετρόνια είναι 11 περισσότερα από τα πρωτόνια; 30. Να συμπληρώσετε τα κενά στον παρακάτω πίνακα με τις ενώσεις που σχηματίζουν τα αλκάλια με τα ανιόντα:
ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα 85 5 Ο Κριτήριο Αξιολόγησης: Θέμα 1 ο 1. Ποιές είναι οι κυριότερες φυσικές ιδιότητες των αλκαλίων; 2. Σε ποια περιοχή της κλίμακας θα βρίσκεται το ph του διαλύματος που σχηματίζεται από την αντίδραση του καλίου με τον νερό; ÈÝì á 2 ο 1. Ποιές είναι οι κυριότερες χημικές ιδιότητες των αλκαλίων; 2. Ποιό από τα αλκάλια αντιδρά πιο βίαια με το νερό; Θέμα 3 ο 1. Βρείτε ποιά από τα στοιχεία που ακολουθούν ανήκουν στην ομάδα των αλκαλίων. α. Ne ε. Κ ι. Fr β. Cs ζ. Rb κ. Sr γ. Νa η. Li λ. Ca δ. Pb θ. Cl μ. F 2. Ποιές από τις παρακάτω προτάσεις που αφορούν τα αλκάλια είναι σωστές και ποιές λανθασμένες; α. Τα αλκάλια είναι στοιχεία που ανήκουν στην ίδια περίοδο. β. Τα αλκάλια εμφανίζουν παρόμοιες χημικές ιδιότητες. γ. Τα αλκάλια ανήκουν στη 2 η ομάδα του περιοδικού πίνακα. δ. Τα αλκάλια είναι μέταλλα. ε. Τα αλκάλια είναι χημικές ενώσεις που ανήκουν στην ίδια ομάδα.
86 ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα Θέμα 4 ο 1. Να συμπληρώσετε τα κενά με τις κατάλληλες λέξεις στις παρακάτω προτάσεις: α. Τα αλκάλια έχουν γενικά... πυκνότητα. β. Τα αλκάλια αντιδρούν με το νερό και παράγονται... ενω ελευθερώνεται και... γ. Το νάτριο αναφλέγεται με... φλόγα. 2. Αφήνετε ένα κομάτι καλίου εκτεθειμένο για μεγάλο χρονικό διάστημα στον αέρα. Ποιές από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιές λανθασμένες. α. Το κάλιο θα διατηρήσει το χρώμα του. β. Το κάλιο θα χάσει τη μεταλλική λάμψη του. γ. Το κάλιο θα αντιδράσει βίαια με το οξυγόνο της ατμόσφαιρας. δ. Το κάλιο θα αντιδράσει επιφανειακά με το οξυγόνο και θα δώσει οξείδιο του καλίου.
ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια - Αλογόνα - Άνθρακας 87 B. Ερωτήσεις εμπέδωσης 1. Αντιστοίχισε τα μέταλλα με το χαρακτηριστικό χρώμα της φλόγας που δίνουν κατά την πύρωσή τους σε φλόγα λύχνου. 1. Νάτριο α. Πορφυρή 2. Κάλιο β. Κίτρινη Η σωστή αντιστοίχηση είναι: 1. β. 2. α. 2. Πού οφείλεται η αλλαγή του αργυρόλευκου χρώματος του νατρίου όταν αυτό εκτεθεί στον αέρα; Απάντηση: Το νάτριο είναι δραστικό μέταλλο και κατά την επαφή του με το οξυγόνο του αέρα αρχίζει να οξειδώνεται επιφανειακά. Έτσι χάνει σιγά σιγά το μεταλλικό χρώμα του. 3. To νάτριο φυλάσσεται σε δοχείο με πετρέλαιο. Γνωρίζετε γιατί προστατεύεται μ αυτόν τον τρόπο; Απάντηση: Το νάτριο, λόγω της δραστικότητας του, οξειδώνεται από το οξυγόνο του αέρα. Το πετρέλαιο εμποδίζει το νάτριο να εκτίθεται στον αέρα και συνεπώς το νάτριο διατηρείται για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα σε μεταλλική κατάσταση. 4. Ποιό από τα στοιχεία κάλιο και νάτριο είναι περισσότερο δραστικό; Ποιό πείραμα επιβεβαιώνει την απάντηση σας; Απάντηση: Αν ρίξουμε κάλιο στο νερό, αυτό επιπλέοντας, αντιδρά βίαια και αναφλέγεται με μικρή έκρηξη. Το νάτριο στο νερό αναφλέγεται με απελευθέρωση θερμότητας. Άρα το κάλιο είναι δραστικότερο από το νάτριο. 5. Ποιό από τα δύο αλκάλια, νάτριο ή κάλιο, έχει ένας λαμπτήρας που εκπέμπει κίτρινο φώς; Απάντηση: Το κίτρινο φως το εκπέμπει μόνο το θερμαινόμενο (σε υψηλή θερμοκρασία) νάτριο.
88 ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα Λύσεις των ασκήσεων: Ασκήσεις για λύση: 27. α. Λ β. Σ γ. Λ δ. Λ ε. Σ ζ. Λ 28. δ. 29. α. καίσιο β. κάλιο γ. φράνκιο δ. ρουβίδιο 30. Li + : LiCl, Li 2 O, Li 3 PO 4 Na + : NaCl, Na 2 O, Na 2 PO 3 K + : KCl, K 2 O, K 3 PO 4 5 Ο Κριτήριο αξιολόγησης: Θέμα 3ο: 1. β, γ, ε, ζ, η, ι 2. α. Λ β. Σ γ. Λ δ. Σ ε. Λ Θέμα 4ο: 1. α. μικρή β. βάσεις, υδρογόνο γ. κίτρινη 2. α. Λ β. Σ γ. Λ δ. Σ
ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα 89 Χημικά στοιχεία - Μέταλλα και Αμέταλλα: Από τι είναι φτιαγμένος ο κόσμος: Από τι πίστευαν οι αρχαίοι Έλληνες ότι είναι φτιαγμένος ο κόσμος; Οι αρχαίοι Έλληνες φιλόσοφοι πίστευαν ότι το σύμπαν είναι φτιαγμένο από 4 πρωταρχικά στοιχεία: το χώμα, το νερό, τη φωτιά και τον αέρα. Η άποψη αυτή άρχισε να καταρρίπτεται προς το τέλος του 17 ου αιώνα. Τι είναι τα χημικά στοιχεία; Χημικά στοιχεία ονομάζονται οι ουσίες που δε μπορούν να διασπαστούν σε απλούστερες. Τα χημικά στοιχεία αποτελούν τα δομικά υλικά όλων των σωμάτων. To πιο διαδεδομένο χημικό στοιχείο στο στερεό φλοιό της Γης είναι το οξυγόνο. Πόσα είναι τα χημικά στοιχεία; Τα χημικά στοιχεία είναι 112. Από αυτά, τα 94 είναι φυσικά, δηλαδή υπάρχουν στη φύση και τα υπόλοιπα 18 είναι τεχνητά, δηλαδή έχουν παρασκευαστεί σε εργαστήρια. Να σημειώσουμε ότι η ανακάλυψη των χημικών στοιχείων έγινε σταδιακά από την αρχαιότητα μέχρι σήμερα.
90 ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα Πως συμβολίζονται τα χημικά στοιχεία; Κάθε χημικό στοιχείο εκτός από το όνομά του, έχει και ένα χημικό συμβολισμό, το οποίο είναι ένα κεφαλαίο λατινικό γράμμα ή ένα κεφαλαίο και ένα μικρό λατινικό γράμμα. Για παράδειγμα: Οξυγόνο : Ο Αργίλιο: Αl Ποια είναι η φυσική κατάσταση των χημικών στοιχείων σε συνηθισμένες συνθήκες; Σε συνηθισμένες συνθήκες, δηλαδή σε θερμοκρασία 25 ο C και πίεση 1 atm: 2 χημικά στοιχεία (ο υδράργυρος και το βρώμιο) είναι υγρά. 11 χημικά στοιχεία είναι αέρια. 99 χημικά στοιχεία είναι στερεά. Μέταλλα - Αμέταλλα: Σε ποιες κατηγορίες διακρίνονται τα στοιχεία με βάση τις ιδιότητές τους; Τα στοιχεία διακρίνονται με βάση τις ιδιότητές τους σε μέταλλα και αμέταλλα. Η διάκριση αυτή δεν είναι σαφής, γιατί υπάρχουν και ορισμένα στοιχεία τα οποία έχουν ιδιότητες μετάλλων και αμέταλλων. Τα στοιχεία αυτά ονομάζονται μεταλλοειδή. Ποιες είναι οι κοινές ιδιότητες των μετάλλων; Στην εικόνα βλέπουμε ένα κομμάτι χαλκού. Ο χαλκός παρουσιάζει όλες τις ιδιότητες των μετάλλων και έχει κόκκινο χρώμα. Οι κοινές ιδιότητες των μετάλλων είναι οι ακόλουθες: α. Έχουν μεταλλική λάμψη. β. Είναι ελατά, δηλαδή αν σφυρηλατηθούν μετατρέπονται σε λεπτά φύλλα. γ. Είναι όλκιμα, δηλαδή μετατρέπονται σε σύρματα. δ. Είναι καλοί αγωγοί της θερμότητας. ε. Είναι καλοί αγωγοί του ηλεκτρισμού. Ο χρυσός είναι το μοναδικό κίτρινο μέταλλο.
ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα 91 Τι γνωρίζετε για τη φυσική κατάσταση και το χρώμα των μετάλλων; Όλα τα μέταλλα σε συνηθισμένες συνθήκες είναι στερεά, εκτός από τον υδράργυρο που είναι υγρός. Τα μέταλλα έχουν χρώμα από αργυρόλευκο μέχρι σταχτί, εκτός από το χρυσό που είναι κίτρινος και το χαλκό που είναι κόκκινος. Ποιες ιδιότητες εμφανίζουν τα αμέταλλα; Τα αμέταλλα γενικά δεν έχουν τις ιδιότητες των μετάλλων. Δηλαδή δεν έχουν μεταλλική λάμψη, δεν είναι καλοί αγωγοί της θερμότητας και του ηλεκτρισμού, δεν είναι ελατά και όλκιμα. Τι γνωρίζετε για τη φυσική κατάσταση και το χρώμα των μετάλλων; Στην εικόνα βλέπουμε ένα κομμάτι θείου, το οποίο είναι αμέταλλο με κίτρινο χρώμα. Σε συνηθισμένες συνθήκες, τα αμέταλλα είναι στερεά ή αέρια, εκτός από το βρώμιο το οποίο είναι υγρό. Τα αμέταλλα έχουν διάφορα χρώματα. Για παράδειγμα: Tο θείο είναι κίτρινο, το χλώριο κιτρινοπράσινο, το βρώμιο κόκκινο. Ανακεφαλαίωση: Χημικά στοιχεία: Χαρακτηρίζονται οι ουσίες που δε μπορούν να διασπαστούν σε απλούστερες. Μέταλλα: Είναι τα στοιχεία που έχουν μεταλλική λάμψη, είναι ελατά και όλκιμα, είναι καλοί αγωγοί της θερμότητας και του ηλεκτρισμού. Αμέταλλα: Είναι τα στοιχεία που δεν εμφανίζουν τις ιδιότητες των μετάλλων.
92 ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα Λυμένες ασκήσεις: 13. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες; α. Τα μέταλλα είναι ελατά. β. Τα περισσότερα χημικά στοιχεία είναι υγρά σε συνηθισμένες συνθήκες. γ. Ο χρυσός δεν είναι καλός αγωγός της θερμότητας. δ. Υπάρχει ένα μέταλλο που είναι υγρό σε συνηθισμένες συνθήκες. ε. Υπάρχουν χημικά στοιχεία που δεν κατατάσσονται στα μέταλλα ή τα αμέταλλα. α. Η πρόταση είναι σωστή. β. Η πρόταση είναι λανθασμένη, γιατί τα περισσότερα χημικά στοιχεία είναι στερεά σε συνηθισμένες συνθήκες. γ. Η πρόταση είναι λανθασμένη, γιατί ο χρυσός είναι μέταλλο, άρα καλός αγωγός της θερμότητας. δ. Η πρόταση είναι σωστή. Αυτό το μέταλλο είναι ο υδράργυρος. ε. Η πρόταση είναι σωστή. 14. Να συμπληρώσετε τα κενά στις παρακάτω προτάσεις: α. Ο χαλκός έχει χαρακτηριστικό.. χρώμα. β. Στη φύση υπάρχουν.. χημικά στοιχεία. γ. Τα γνωστά χημικά στοιχεία είναι.. δ. Το πιο διαδεδομένο χημικό στοιχείο στη Γη είναι το.. ε. Το μοναδικό υγρό αμέταλλο σε συνηθισμένες συνθήκες είναι το.. α. κόκκινο β. 94 γ. 112 δ. οξυγόνο ε. βρώμιο
ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα 93 Ασκήσεις για λύση: 10. Να αντιστοιχίσετε τα χημικά στοιχεία της στήλης Α με τον χαρακτηρισμό (στήλη Β): Στήλη Α Στήλη Β 1. Χρυσός 2. Υδράργυρος 3. Άζωτο 4. Φωσφόρος α. Αέριο αμέταλλο β. Στερεό μέταλλο γ. Υγρό μέταλλο δ. Στερεό αμέταλλο 11. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες; α. Το πιο διαδεδομένο στοιχείο στη Γη είναι ο άνθρακας. β. Τα περισσότερα χημικά στοιχεία είναι αέρια σε συνηθισμένες συνθήκες. γ. Με κατάλληλη επεξεργασία, τα μέταλλα μπορούν να μετατραπούν σε σύρματα. δ. Το βρώμιο είναι το μοναδικό υγρό μέταλλο. ε. Τα αμέταλλα έχουν διάφορα χρώματα. ζ. Ο χρυσός είναι το μοναδικό αμέταλλο με κίτρινο χρώμα. η. Όλα τα αμέταλλα βρίσκονται σε υγρή κατάσταση σε συνηθισμένες συνθήκες. 12. Να σημειώσετε με (Μ) τα μέταλλα και με (Α) τα αμέταλλα χημικά στοιχεία: α. Άργυρος ζ. Οξυγόνο β. Άζωτο η. Θείο γ. Άνθρακας θ. Χαλκός δ. Αργίλιο ι. Χρυσός ε. Σίδηρος κ. Βρώμιο 13. Να συμπληρώσετε τα κενά στην παρακάτω πρόταση: Η ανακάλυψη των στοιχείων έγινε... Ο αριθμός των χημικών στοιχείων ως το 1997 ήταν... Από αυτά, τα... υπάρχουν στη φύση. Το πιο διαδεδομένο χημικό στοιχείο στη Γη είναι το...
94 ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα 3 Ο Κριτήριο Αξιολόγησης: Θέμα 1 ο α. Ποια χημικά στοιχεία είναι υγρά σε θερμοκρασία δωματίου; β. Να συμπληρώσετε τα κενά στην ακόλουθη φράση: Το χρώμα των μετάλλων κυμαίνεται από... μέχρι..., εκτός από τον... που είναι κίτρινος και το χαλκό που είναι... Θέμα 2 ο α. Ποια στοιχεία πίστευαν οι αρχαίοι Έλληνες ότι συνθέτουν τον κόσμο; β. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες; 1. Τα περισσότερα χημικά στοιχεία σε θερμοκρασία δωματίου είναι στερεά. 2. Από τα αμέταλλα μπορούμε να φτιάξουμε σύρματα. 3. Υπάρχουν κάποια χημικά στοιχεία τα οποία δύσκολα κατατάσσονται στα μέταλλα ή τα αμέταλλα. Θέμα 3 ο α. Τι ονομάζουμε χημικό στοιχείο; β. Να αντιστοιχίσετε τα χημικά στοιχεία της στήλης Α με τα στοιχεία της στήλης Β: Στήλη Α α. χαλκός β. οξυγόνο γ. χλώριο δ. άνθρακας Στήλη Β 1. αέριο αμέταλλο 2. όλκιμο υλικό 3. στερεό αμέταλλο 4. το πιο διαδεδομένο στοιχείο στη Γη. Θέμα 4 ο Να αναφέρετε τις κοινές ιδιότητες των μετάλλων.
ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα 95 Β. Ερωτήσεις εμπέδωσης 1. Σημείωσε (Σ) για κάθε σωστή και (Λ) για κάθε λανθασμένη πρόταση: α. Υπάρχουν χιλιάδες χημικά στοιχεία στη φύση..λ. β. Οι Έλληνες φιλόσοφοι υποστήριζαν ότι ο κόσμος αποτελείται από λίγα πρωταρχικά στοιχεία..σ. γ. Τα χημικά στοιχεία μπορούν να διασπαστούν σε απλούστερες ουσίες..λ. δ. Η ανακάλυψη όλων των χημικών στοιχείων έγινε ταυτόχρονα..λ. 2. Συσχέτισε τις ιδιότητες που αναφέρονται στη δεύτερη στήλη με τα στοιχεία που αναφέρονται στην πρώτη: α. βρώμιο Α. κίτρινο β. θείο Β. υγρό σε θερμοκρασία δωματίου γ. άργυρος Γ. αγώγιμο α. Β, β. Α, γ. Γ 3. Συμπλήρωσε τα κενά με τις κατάλληλες λέξεις: Τα μέταλλα μπορούν να υποστούν κατεργασία και να μετατραπούν σε λεπτά... γιατί είναι ελατά, καθώς και... γιατί είναι όλκιμα. Είναι καλοί... της θερμότητας και του... Στη θερμοκρασία δωματίου είναι... εκτός από τον... που είναι υγρός. Φύλλα, σύρματα, αγωγοί, ηλεκτρισμού, στερεά, υδράργυρο.
96 ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα 4. Ποιες ουσίες ονομάζονται χημικά στοιχεία; Ποια χημικά στοιχεία είναι υγρά σε συνηθισμένες συνθήκες; Ποιο χημικό στοιχείο είναι πιο διαδεδομένο στη Γη; Χημικά στοιχεία ονομάζονται οι ουσίες που δεν μπορούν να διασπαστούν σε απλούστερες. Υγρά σε συνηθισμένες συνθήκες είναι ο υδράργυρος και το βρώμιο. Το πιο διαδεδομένο στοιχείο στη Γη είναι το οξυγόνο. 5. Ο υδράργυρος είναι το μόνο μέταλλο που είναι υγρό. Είναι ισχυρό δηλητήριο ακόμη και σε ελάχιστες ποσότητες και οι ατμοί του είναι πολύ τοξικοί. Ποιες χρήσεις του υδραργύρου γνωρίζεις; Ο υδράργυρος χρησιμοποιείται στα ιατρικά θερμόμετρα, στα υδραργυρικά βαρόμετρα και ως κράμα με άλλα μέταλλα στην οδοντιατρική. 6. Ανάφερε χημικά στοιχεία για κάθε έναν από τους παρακάτω συνδυασμούς ιδιοτήτων: Στερεό, κίτρινο, ηλεκτρικά μη αγώγιμο Στερεό, κίτρινο, ηλεκτρικά αγώγιμο Υγρό, κόκκινο, ηλεκτρικά μη αγώγιμο Στερεό, κόκκινο, ηλεκτρικά αγώγιμο α. θείο β. χρυσός γ. βρώμιο δ. χαλκός
ΧΗΜΕΙΑ: Οξέα - Βάσεις - Άλατα - Περιοδικός πίνακας - Αλκάλια- Χημικά στοιχεία - Άνθρακας - Πυρίτιο - Αλογόνα 97 Λύσεις των ασκήσεων: Ασκήσεις για λύση: 1. β 2. γ 3. δ 4. α 2. α. Σ β. Λ γ. Σ δ. Λ ε. Λ ζ. Σ η. Σ θ. Σ ι. Σ κ. Λ 3. α. Φ β. Φ γ. Χ δ. Φ ε. Χ ζ. Χ η. Χ θ. Χ ι. Φ κ. Φ 4. α. χώρος, συνθήκες β. φαινόμενο γ. φυσικά, χημικά δ. χημικά ε. ανθρωπογενές ζ. φυσικά 1 Ο Κριτήριο Αξιολόγησης: Θέμα 3ο: α. 1. Λ 2. Σ 3. Σ Θέμα 4ο: α. φυσικά προϊόντα. β. μεγάλη, χαμηλό. γ. πρώτη ύλη. Ασκήσεις για λύση: 5. 1. β 2. γ 3. α 4. δ 6. Α. 4 g/ml B. 48 Kg Γ. 320 ml 7. 5.400 g 2 Ο Κριτήριο Αξιολόγησης: Θέμα 3ο: α. 1. Λ 2. Λ 3. Λ β. Α. στερεό Β. υγρό Γ. αέριο Δ. στερεό Θέμα 4ο: 1,23 g/ml, 752 g, 40 ml, 3,5 g/ml Ασκήσεις για λύση: 10. 1. β 2. γ 3. α 4. δ 11. α. Λ β. Λ γ. Σ δ. Λ ε. Σ ζ. Λ η. Λ 12. α. Μ, β. Α, γ. Α, δ. Μ, ε. Μ, ζ. Α, η. Α, θ. Μ, ι. Μ, κ. Α 13. σταδιακά, 112, 94, οξυγόνο 3 Ο Κριτήριο Αξιολόγησης: Θέμα 1ο: β. αργυρόλευκο, σταχτί, χρυσό, κόκκινος. Θέμα 2ο: β. 1. Σ 2. Λ 3. Σ Θέμα 3ο: β. α. 2 β. 4 γ. 1 δ. 3 8. 0,04 g/cm 3 9. 800 L