ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ τα υλικά μπορεί να βρίσκονται σε μια από τις παρακάτω καταστάσεις: -στερεή -υγρή -αέρια οι παράγοντες που επηρεάζουν τη φυσική κατάσταση των υλικών είναι: -η θερμοκρασία και -η πίεση σημείο τήξης (Σ.Τ.) είναι η θερμοκρασία στην οποία ένα στερεό γίνεται υγρό. σημείο ζέσης (Σ.Ζ.) ή σημείο βρασμού είναι η θερμοκρασία στην οποία ένα υγρό γίνεται αέριο. -το σημείο τήξης του πάγου είναι 0 0 C και το σημείο ζέσης του νερού είναι 100 0 C. για πίεση 1 atm ισχύουν τα εξής Χημεία Β΄ Γυμνασίου Σελίδα 1 ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΣ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΦΥΣΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ -χρώμα, γεύση, οσμή -σκληρότητα (το νύχι είναι πιο σκληρό από το κερί γιατί το χαράζει) -ελαστικότητα -ευθραυστότητα (το γυαλί είναι πιο εύθραυστο από το πλαστικό) -ηλεκτρική αγωγιμότητα (επιτρέπουν στο ηλεκτρικό ρεύμα να περνάει με μεγάλη ευκολία) -θερμική αγωγιμότητα (επιτρέπουν στη θερμότητα να περνάει με μεγάλη ευκολία) -πυκνότητα (είναι ο λόγος της μάζας προς τον όγκο του σώματος) ρ= Χημεία Β΄ Γυμνασίου Σελίδα 2 ΤΟ ΝΕΡΟ ΣΤΗ ΖΩΗ ΜΑΣ Το νερό είναι: θεμελιώδης παράγοντας για τη δημιουργία και τη διατήρηση της ζωής στον πλανήτη μας. το πιο διαδεδομένο υγρό στη φύση. Περίπου 70% της επιφάνειας της γης καλύπτεται από νερό. το κύριο συστατικό των ζωντανών οργανισμών. Όλα τα ζώα και τα φυτά αποτελούνται από 95% νερό. το κύριο συστατικό των τροφών και πολλών υλικών. ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ αστική (οικιακή χρήση, πότισμα κήπων, πάρκων) βιομηχανική (βιομηχανίες τροφίμων, ποτών, φαρμάκων, πλύσιμο μηχανημάτων και πρώτων υλών, συστατικό τροφίμων, καλλυντικών, χρωμάτων, παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας) γεωργική (άρδευση καλλιεργειών) ΜΕΙΓΜΑΤΑ μείγμα είναι μια ουσία που αποτελείται από δυο ή περισσότερες άλλες ουσίες. Τα μείγματα χωρίζονται σε δυο κατηγορίες. ετερογενή είναι τα μείγματα στα οποία μπορούμε να ξεχωρίσουμε τα συστατικά τους (χώμα, νερό με λάδι, σούπα) ομογενή ή διαλύματα είναι τα μείγματα στα οποία δε μπορούμε να ξεχωρίσουμε τα συστατικά τους με γυμνό μάτι ή μικροσκόπιο (αέρας, αλατόνερο, ζαχαρόνερο) ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ Διαλύματα είναι τα ομογενή μείγματα. Αποτελούνται από δυο ουσίες. -το διαλύτη που βρίσκεται στη μεγαλύτερη αναλογία και -τη διαλυμένη ουσία ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ Αλατόνερο, κρασί, ιδρώτας, δάκρυα. Χημεία Β΄ Γυμνασίου Σελίδα 3 ΕΚΦΡΑΣΕΙΣ ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΔΙΑΛΥΜΑΤΟΣ Η περιεκτικότητα διαλύματος εκφράζει την αναλογία της διαλυμένης ουσίας μέσα στο διάλυμα. Γράφεται με ένα κλάσμα. Ο αριθμητής εκφράζει τη διαλυμένη ουσία και ο παρονομαστής το διάλυμα. Το γράμμα w εννοεί gr(γραμμάρια) ενώ το γράμμα v εννοεί ml(μιλιλίτρα). διαλυμένη ουσία w: gr v: ml Διάλυμα 1.ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΣΤΑ ΕΚΑΤΟ ΒΑΡΟΣ ΠΡΟΣ ΒΑΡΟΣ (%w/w) Μας δείχνει τα gr της διαλυμένης ουσίας σε 100gr διαλύματος. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ Αλατόνερο περιεκτικότητας 15%w/w σημαίνει ότι Σε 100gr αλατόνερο περιέχονται 15gr αλάτι. 2.ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΣΤΑ ΕΚΑΤΟ ΒΑΡΟΣ ΠΡΟΣ ΟΓΚΟ (%w/v) Μας δείχνει τα gr της διαλυμένης ουσίας σε 100ml διαλύματος. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ Αλατόνερο περιεκτικότητας 12%w/v σημαίνει ότι Σε 100ml αλατόνερο περιέχονται 12gr αλάτι. 3.ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΣΤΑ ΕΚΑΤΟ ΟΓΚΟΣ ΠΡΟΣ ΟΓΚΟ (%v/v) Μας δείχνει τα ml της διαλυμένης ουσίας σε 100ml διαλύματος. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ Κρασί 10%v/v σημαίνει ότι σε 100ml κρασί περιέχονται 10ml οινόπνευμα. ΑΣΚΗΣΕΙΣ 1)Έχουμε 200gr αλατόνερο περιεκτικότητας 10%w/w. Πόσα gr είναι η διαλυμένη ουσία και πόσα gr είναι ο διαλύτης; ΛΥΣΗ Σε 100gr αλατόνερου περιέχονται 10gr αλάτι Σε 200gr « « x 100 x=200 10 100x=2000 x= 2000 100 x=20gr αλάτι. Για να βρω τα gr του νερού αφαιρώ από το διάλυμα τη διαλυμένη ουσία. Δηλαδή 200-20=180gr νερό Χημεία Β΄ Γυμνασίου Σελίδα 4 2)Aναμιγνύουμε 450gr νερό με 50gr ζάχαρη. Ποια είναι η περιεκτικότητα %w/w του διαλύματος που σχηματίζεται; ΛΥΣΗ Το διάλυμα που σχηματίζεται έχει μάζα 450+50=500gr Σε 500gr διαλύματος περιέχονται 50gr ζάχαρη Σε 100gr « « x 500x=100 50 500x=5000 x 5000 500 x 10 %w/w ΡΥΠΑΝΣΗ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ λύματα είναι τα υγρά απόβλητα από κατοικίες, βιομηχανίες, αγρούς ρύποι είναι ουσίες που μεταφέρονται με τα λύματα στα ποτάμια, τις λίμνες και τις θάλασσες και προκαλούν ρύπανση. η ρύπανση του νερού συνεπάγεται: -μείωση της διαύγειας του -μείωση του διαλυμένου οξυγόνου -μείωση της ποικιλότητας της χλωρίδας και της πανίδας –αισθητική υποβάθμιση. ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΜΕΙΓΜΑΤΩΝ Ένα μείγμα μπορούμε να το διαχωρίσουμε στα συστατικά του με μια από τις παρακάτω μεθόδους. -εκχύλιση -απόχυση -διήθηση -εξάτμιση -απόσταξη -χρωματογραφία -φυγοκέντριση Χημεία Β΄ Γυμνασίου Σελίδα 5 ΧΗΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΚΑΙ ΧΗΜΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ χημικό στοιχείο είναι η ουσία που δεν διασπάται σε απλούστερες. Χωρίζονται σε: -μέταλλα (σίδηρος, χαλκός, αλουμίνιο, μόλυβδος κ.α). -αμέταλλα (οξυγόνο, υδρογόνο, άζωτο, θείο κ.α). χημική ένωση είναι η ουσία που έχει σταθερή σύσταση και διασπάται σε απλούστερες (νερό, διοξείδιο του άνθρακα, αλάτι, ζάχαρη, οινόπνευμα κ.α). Η χημική ένωση αποτελείται από χημικά στοιχεία. ΧΗΜΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ Χημικές αντιδράσεις είναι οι μεταβολές κατά τις οποίες από κάποιες αρχικές ουσίες προκύπτουν νέες ουσίες με διαφορετικές ιδιότητες. Οι ουσίες που υπάρχουν πριν γίνει η αντίδραση ονομάζονται αντιδρώντα, ενώ οι ουσίες που προκύπτουν μετά την αντίδραση ονομάζονται προϊόντα. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ Διάσπαση νερού σκούριασμα ΑΝΤΙΔΡΩΝΤΑ νερό Σίδηρος, οξυγόνο φωτοσύνθεση Διοξείδιο του άνθρακα νερό ΠΡΟΙΟΝΤΑ Οξυγόνο, υδρογόνο Οξείδιο σιδήρου (σκουριά) Γλυκόζη, οξυγόνο σε κάθε χημική αντίδραση ισχύει: μάζα αντιδρώντων =μάζα προϊόντων εξώθερμες λέγονται οι αντιδράσεις κατά τις οποίες ελευθερώνεται θερμότητα (όταν καίγονται κάρβουνο, κερί, πετρέλαιο, υγραέριο) ενδόθερμες λέγονται οι αντιδράσεις οι οποίες για να πραγματοποιηθούν πρέπει να απορροφήσουν θερμότητα. ΑΤΟΜΑ ΚΑΙ ΜΟΡΙΑ Άτομο είναι το μικρότερο σωματίδιο της ύλης που δεν διασπάται σε μικρότερα. Τα άτομα ενώνονται μεταξύ τους και σχηματίζουν πιο σύνθετα σωματίδια τα μόρια. -Τα μόρια των χημικών στοιχείων αποτελούνται από ίδια άτομα. -Τα μόρια των χημικών ενώσεων αποτελούνται από διαφορετικά άτομα. Χημεία Β΄ Γυμνασίου Σελίδα 6 ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ Κάθε άτομο αποτελείται από μικρότερα σωματίδια που είναι : πρωτόνια (p): είναι θετικά φορτισμένα σωματίδια. νετρόνια (n): είναι ουδέτερα σωματίδια. ηλεκτρόνια (e): είναι αρνητικά φορτισμένα σωματίδια. Τα πρωτόνια και τα νετρόνια αποτελούν τον πυρήνα του ατόμου γύρω από τον οποίο περιστρέφονται τα ηλεκτρόνια. Σε κάθε άτομο ο αριθμός των πρωτονίων είναι ίσος με τον αριθμό των ηλεκτρονίων. Γι’ αυτό το άτομο είναι ουδέτερο. ατομικός αριθμός (Ζ) είναι ο αριθμός των πρωτονίων. μαζικός αριθμός (Α) είναι ο αριθμός των πρωτονίων και των νετρονίων μαζί. Ν: ο αριθμός των νετρονίων A=Z+N ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ Ένα άτομο έχει ατομικό αριθμό Ζ=14 και μαζικό αριθμό Α=20. Το άτομο αυτό αποτελείται από: 14p, 14e, 6n ΙΟΝΤΑ Κάτω από ορισμένες συνθήκες τα άτομα χάνουν η παίρνουν ηλεκτρόνια οπότε μετατρέπονται σε φορτισμένα σωματίδια που ονομάζονται ιόντα. -όταν παίρνουν ηλεκτρόνια γίνονται αρνητικά και λέγονται ανιόντα. -όταν χάνουν ηλεκτρόνια γίνονται θετικά και λέγονται κατιόντα. ΣΥΜΒΟΛΑ ΤΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΟΝΟΜΑΣΙΑ ΣΥΜΒΟΛΟ ΟΝΟΜΑΣΙΑ Υδρογόνο H Σίδηρος Οξυγόνο O Αλουμίνιο Άνθρακας C Χαλκός Άζωτο N Ψευδάργυρος Θείο S Κάλιο Φωσφόρος P Νάτριο Πυρίτιο Si Ασβέστιο Φθόριο F Μαγνήσιο Χλώριο Cℓ Μόλυβδος Ιώδιο I Βάριο Χημεία Β΄ Γυμνασίου ΣΥΜΒΟΛΟ Fe Aℓ Cu Zn K Na Ca Mg Pb Ba Σελίδα 7 με τη βοήθεια των συμβόλων των στοιχείων μπορούμε να γράφουμε με σύμβολα τις χημικές ενώσεις (μοριακοί τύποι). ο μοριακός τύπος μιας χημικής ένωσης μας δείχνει από ποια στοιχεία αποτελείται η ένωση και από πόσα άτομα από το κάθε στοιχείο. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ HCℓ αποτελείται από 1 άτομο υδρογόνου και 1 άτομο χλωρίου. Η2 Ο « « 2 άτομα υδρογόνου και 1 άτομο οξυγόνου. CO2 « « 1 άτομο άνθρακα και 2 άτομα οξυγόνου. ΝΗ3 « « 1 άτομο αζώτου και 3 άτομα οξυγόνου. ΧΗΜΙΚΕΣ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ Κάθε χημική αντίδραση παριστάνεται με χημική εξίσωση. Στο πρώτο μέλος είναι τα αντιδρώντα και στο δεύτερο μέλος είναι τα προϊόντα. Α+Β Γ+Δ Τα βήματα που ακολουθούμε για να γράψουμε μια χημική εξίσωση είναι τα παρακάτω. Για παράδειγμα η ένωση του υδρογόνου με το χλώριο. 1ο βήμα: βρίσκουμε ποια είναι τα αντιδρώντα: υδρογόνο, χλώριο αντιδρώντα και ποια τα προϊόντα 2ο βήμα: γράφουμε στο 1ο μέλος τους μοριακούς τύπους των αντιδρώντων και στο 2ο μέλος τους μοριακούς τύπους των προϊόντων 3ο βήμα: για κάθε στοιχείο εξισώνουμε τα άτομα στα αντιδρώντα και στα προϊόντα, πολλαπλασιάζοντας με κατάλληλους συντελεστές ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ Η2 + Ι2 → 2ΗΙ Ν2 + 3Η2 → 2ΝΗ3 C + O2 → CO2 H2 + S → H2S Χημεία Β΄ Γυμνασίου Η2+Cℓ2 Η 2+Cℓ2 HCℓ 2HCℓ Σελίδα 8 ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟΣ ΑΕΡΑΣ Ο αέρας είναι ένα μείγμα αερίων (άζωτο, οξυγόνο, διοξείδιο του άνθρακα, αργό, υδρατμοί κ.α.). Τα κύρια συστατικά του είναι το άζωτο(78%) και το οξυγόνο(21%). ΟΞΥΓΟΝΟ Το οξυγόνο της ατμόσφαιρας είναι ελεύθερο σε μορφή μορίων και αποτελεί το 21% του αέρα. Το οξυγόνο στο στερεό φλοιό της γης είναι ενωμένο με άλλα στοιχεία και αποτελεί το 47% του φλοιού. οξειδώσεις είναι οι χημικές αντιδράσεις με το οξυγόνο. Τα προϊόντα αυτών των αντιδράσεων λέγονται οξείδια. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 4Fe +3O2 2Fe2 O3 (οξείδιο του σιδήρου) καύσεις είναι οι οξειδώσεις που συνοδεύονται με έκλυση θερμότητας και τα προϊόντα της καύσης λέγονται καυσαέρια. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ 2Η2+Ο2 → 2Η2 Ο + θερμότητα 2Mg+O2 → 2MgO + θερμότητα οι περισσότεροι οργανισμοί παίρνουν οξυγόνο για τη λειτουργία της κυτταρικής αναπνοής. Το οξυγόνο μεταφέρεται στα κύτταρα, όπου οξειδώνει τις τροφές. Η ενέργεια που ελευθερώνεται χρησιμοποιείται από τους οργανισμούς για την ανάπτυξη τους και τις δραστηριότητες τους. Αυτές οι αντιδράσεις λέγονται βιολογικές καύσεις. Το οξυγόνο που καταναλώνεται από τους οργανισμούς κατά την κυτταρική αναπνοή αναπληρώνεται στην ατμόσφαιρα από τη φωτοσύνθεση. Χημεία Β΄ Γυμνασίου Σελίδα 9 ΔΙΟΞΕΙΔΙΟ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ Το διοξείδιο του άνθρακα είναι ένα αέριο άχρωμο, άοσμο και άγευστο. Βρίσκεται στον αέρα, στα αναψυκτικά (οι φυσαλίδες που βλέπουμε). Ο ΚΥΚΛΟΣ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ Φωτοσύνθεση (φυτά) Διοξείδιο του άνθρακα + νερό Αναπνοή (φυτά και ζώα) Γλυκόζη(τροφές) + οξυγόνο Χημεία Β΄ Γυμνασίου γλυκόζη + οξυγόνο διοξείδιο του άνθρακα +νερό + ενέργεια Σελίδα 10 ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ Η Γη περιβάλλεται από ένα στρώμα διοξειδίου του άνθρακα. Οι ακτίνες του ήλιου όταν φτάνουν στη Γη, τότε ένα μέρος τους ανακλάται στο διάστημα. Οι ανακλώμενες ακτίνες ονομάζονται υπέρυθρες. Το διοξείδιο του άνθρακα εγκλωβίζει ένα μέρος των υπέρυθρων ακτίνων με αποτέλεσμα να θερμαίνεται η Γη. Επειδή όμως το διοξείδιο του άνθρακα είναι περισσότερο απ’ όσο χρειάζεται, εγκλωβίζεται μεγαλύτερο μέρος των υπέρυθρων ακτίνων με αποτέλεσμα την ακόμα μεγαλύτερη αύξηση της θερμοκρασίας της Γης. Αν η θερμοκρασία της γης συνεχίσει να αυξάνεται τότε θα αυξηθούν τα ακραία καιρικά φαινόμενα όπως καύσωνες, τυφώνες και έντονες βροχοπτώσεις. Επίσης θα λιώσουν οι πάγοι με απρόβλεπτες συνέπειες. η αύξηση του διοξειδίου του άνθρακα οφείλεται: -στις αυξανόμενες καύσεις για την παραγωγή ενέργειας με την εκπομπή καυσαερίων. -στη μείωση της φωτοσύνθεσης (κόψιμο δέντρων, πυρκαγιές). μια λύση για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος είναι η αντικατάσταση των ορυκτών καυσίμων (πετρέλαιο, βενζίνη, κάρβουνο) από εναλλακτικές πηγές ενέργειας (ηλιακή, αιολική, γεωθερμική, υδρογόνο κ.α.) ΡΥΠΑΝΣΗ ΤΟΥ ΑΕΡΑ Οι κυριότερες πηγές ρύπανσης είναι: -τα μέσα μεταφοράς -οι βιομηχανίες -οι καυστήρες θέρμανσης ανθρώπινες δραστηριότητες -τα τεχνικά έργα -οι πυρκαγιές -τα ηφαίστεια οι κυριότεροι ρύποι του αέρα είναι: -το διοξείδιο του θείου (SO2) -τα οξείδια του αζώτου -το μονοξείδιο του άνθρακα (CO) -το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) -διάφοροι υδρογονάνθρακες -αιωρούμενα σωματίδια Χημεία Β΄ Γυμνασίου Σελίδα 11