Συνολικές προβολές σελίδας

Τετάρτη, 13 Απριλίου 2011

Βασικές γνώσεις Χημείας .

ΒΑΣΙΚΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΧΗΜΕΙΑΣ

Σύμβολα ατόμων και μορίων χημικών στοιχείων:

1.ΑΜΕΤΑΛΛΑ

1Α.αλογόνα (διατομικά)
      όνομα     άτομο  μόριο  Αρ. Οξείδωσης:
·          Φθόριo   F       F2            -1
·          Χλώριο  Cl      Cl        -1
·          Βρώμιο  Br      Br2          -1
·          Ιώδιο      J        J2            -1
.Άλλα αμέταλλα:
      όνομα    άτομο  μόριο  Αρ. Οξείδωσης:
Υδρογόνο       Η          Η2        ±1(+1 στα οξέα )
Άζωτο             Ν          Ν2
Οξυγόνο         Ο         Ο2      -2
Όζον                           Ο3
Θείο                S          S
Άνθρακας       C           C      +2, +4
Φωσφόρος     P          P4      +5
ΜΕΤΑΛΛΑ (όλα είναι μονοατομικά ):
    όνομα    άτομο  μόριο  Αρ. Οξείδωσης:
Κάλιο             Κ           K        +1
Νάτριο           Να         Nα      +1
Μαγγάνιο       Mn        Mn
Μαγνήσιο      Mg         Mg      +2,
Ψευδάργυρος Zn         Zn
Αργίλιο            Al          Al       +3
Κοβάλτιο         Co        Co
Σίδηρος           Fe        Fe      +2, +3
Ασβέστιο         Cα        Cα     +2
Βάριο               Βα        Βα     +2
ΕΥΓΕΝΗ ΑΕΡΙΑ (μονοατομικά):
  όνομα       άτομο  μόριο    
Ήλιο                 He      He
Νέο                  Ne      Ne
Αργό                Ar       Ar
Κρυπτό            Kr       Kr
Ξένο                Xe       Xe
Ραδόνιο           Rn       Rn
AMETAΛΛΑ Σειρά δραστικότητας και Α.Ο:
Εφ-σε-β- ι- ο- ς
 F- Cl-Br-J-O-S (φθόριο-χλώριο-βρώμιο-ιώδιο-οξυγόνο-θείο)
 Τα 4 πρώτα -1, τα 2 τελευταία -2

ΜΕΤΑΛΛΑ Σειρά δραστικότητας και Α.Ο:
Κάλιο-βα- σα-να-μεγ-αλα-μοια-ζν-γρα-φι-co- νη- σι
  Κ-    Βα- Cα-Να- Mg-AlMnZn- Cr-Fe-Co-Ni-Sn-Pb-H
   +1,  +2,  +2, +1, +2, +3, +2,  +2,  .........................
(κάλιο-βάριο-ασβέστιο-νάτριο-μαγνήσιο-αργίλιο…)

Τα σημαντικότερα –  ιόντα (κατιόντα):
Από τα μονοατομικά είναι τα πιο πάνω κάλιο ,βάριο ….
Και έχουμε και ένα πολυατομικό το ΝΗ4+1 αμμώνιο που υπάρχει στην βάση  υδροξείδιο του αμμωνίου ΝΗ4ΟΗ και στα αμμωνιακά άλατα όπως το θειϊκό αμμώνιο (ΝΗ4)2SO4

Τα σημαντικότερα –  ιόντα (ανιόντα):
Είναι τα 6 γνωστά μονοατομικά ανιόντα:
F-1- Cl-1-Br-1-J-1-O-2-S-2
(που συναντώνται (εκτός του Ο) στα  μη οξυγονούχα οξέα όπως  το υδροφθόριο ΗF, το υδροθείο H2S αλλά και στα μη οξυγονούχα άλατα  όπως το χλωριούχο νάτριο ΝαCl , προσέξτε ότι στα οξέα έχουμε μπροστά στον τύπο τους Η (εξαίρεση το νερό Η2Ο που είναι οξείδιο) τέλος το Ο είναι το δεύτερο στοιχείο στα οξείδια όπως το οξείδιο του καλίου Κ2Ο )
και  τα ακόλουθα 5 πολυατομικά ανιόντα
ΟΗ-1 υδροξείδιο ( το έχουν οι  βάσεις όπως το υδροξείδιο του βαρίου Βα (ΟΗ)2 )
ΝΟ3-1 νιτρικό   (συναντάται στο νιτρικό οξύ ΗΝ03 και  στα νιτρικά άλατα όπως το νιτρικό ασβέστιο Cα(ΝΟ3)2  )
CO3-2 ανθρακικό (συναντάται στο ανθρακικό οξύ Η2CO3 και στα ανθρακικά άλατα όπως το ανθρακικό κάλιο Κ2CO3 )
SO4-2 θειϊκό (όμοια το βρίσκουμε στο θειϊκό οξύ Η2SO4 και στα θειϊκά άλατα όπως το θειϊκό αργίλιο Al2(SO4)3 )
PO4-3 φωσφορικό(  συναντάται στο φωσφορικό οξύ Η3PO4 και στα φωσφορικά άλατα όπως το φωσφορικό νάτριο Να3PO4 )

ΓΡΑΦΗ ΜΟΡΙΑΚΟΥ ΤΥΠΟΥ ΧΗΜΙΚΗΣ ΕΝΩΣΗΣ
Κάθε ανόργανη χημική ένωση αποτελείται από 2 τμήματα
το θετικό τμήμα που γράφεται πρώτο και είναι ένα κατιόν που μπορεί να είναι είτε ένα  μονοατομικό κατιόν όπως  
Κ+1 -  Βα+2- Cα+2-Να+1- Mg+2-Al+3
 ή ένα  πολυατομικό κατιόν  όπως το κατιόν του αμμωνίου ΝΗ4+1
και από το αρνητικό της τμήμα που γράφεται δεύτερο και είναι είτε ένα μονοατομικό ανιόν όπως τα γνωστά
F-1 -  Cl-1 Br-1 J-1 -O-2 S-2
είτε  ένα πολυατομικό ανιόν όπως ΟΗ-1 υδροξείδιο, ΝΟ3-1 νιτρικό   , CO3-2 ανθρακικό, SO4-2 θειϊκό ή PO4-3 φωσφορικό
Αφού γράψουμε τα 2 αυτά μέρη κάνουμε χιαστή αγνοώντας τα + και – και αν γίνεται απλοποιούμε όπως όταν οι αριθμοί οξείδωσής μας είναι +2 και -2  τότε αντί 2 και 2 βάζουμε 1 και 1 που τελικά παραλείπονται (το 1 παραλείπεται)
Παραδείγματα:
Νιτρικό κάλιο γράφω πρώτα το κάλιο Κ+1  και μετά το νιτρικό ιόν ΝΟ3-1  έτσι έχω γράψει Κ+1ΝΟ3-1 και τώρα κάνω χιαστί δηλαδή γράφω 1 κάτω από το κάλιο (που παραλείπεται και άρα δεν το γράφω) και 1 κάτω δεξιά από το ΝΟ3-1 που επίσης παραλείπεται άρα ο τελικός τύπος είναι Κ+1ΝΟ3-1   μπορώ τώρα να γράψω τον τελικό τύπο του νιτρικού καλίου χωρίς να γράψω τους αριθμούς οξείδωσης, όμοια αν ήθελα να γράψω τον τύπο του
Νιτρικού ασβεστίου θα έκανα τα ίδια βήματα
Γράφω τα + και – ιόντα : Cα+2 ΝΟ3-1 
Κάνω χιαστί παραλείποντας τα πρόσημα και το 1 : Cα+2 (ΝΟ3-1)2 
Τέλος γράφω τον τύπο χωρίς τους αριθμούς οξείδωσης : Cα (ΝΟ3)2 
Ανθρακικό ασβέστιο
Cα+2 CΟ3-2 εδώ μετά το χιαστί και την απλοποίηση καταλήγουμε στον μοριακό τύπο Cα CΟ3
ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ  ΑΝΟΡΓΑΝΩΝ ΟΥΣΙΩΝ ΚΑΙ ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ
Ανόργανες χημικές ενώσεις είναι όλες οι χημικές ενώσεις εκτός της ενώσεις του άνθρακα.
Από τις ενώσεις του άνθρακα ανήκουν στις ανόργανες μόνο τα οξείδιά του CO ,CO2 ,το ανθρακικό οξύ H2CO3 και τα ανθρακικά άλατα  όπως το ανθρακικό ασβέστιο CaCO3.

1.    ΟΞΕΑ
τα αναγνωρίζω από το ότι έχουν μπροστά Η και αν δεν έχουν οξυγόνο ( τα μη οξυγονούχα οξέα) τα ονομάζω υδρο-τάδε :
ΗCl υδροχλώριο
H2S υδροθείο
Αν έχουν οξυγόνο (τότε ανήκουν στα οξυγονούχα οξέα) διαβάζω πρώτα το αρνητικό ιόν (δεξιό τμήμα) και μετά βάζω την κατάληξη οξύ :
Η2SO4 θειϊκό οξύ
Η3POφωσφορικό οξύ
2.ΒΑΣΕΙΣ
Τις αναγνωρίζω από το ότι έχουν δεξιά ΟΗ και τις ονομάζω υδροξείδιο του τάδε:
Na OH υδροξείδιο του νατρίου
Ca (OH)2 υδροξείδιο του ασβεστίου
3.ΟΞΕΙΔΙΑ
Τα αναγνωρίζω από το ότι αποτελούντα από 2 μόνο είδη στοιχείων με το δεύτερο να είναι Ο και τα ονομάζω οξείδιο του τάδε (αν υπάρχει 1 μόνο οξείδιο αυτού του στοιχείου ) :
CaO οξείδιο του ασβεστίου (το ασβέστιο δίνει μόνο αυτό το οξείδιο)
Αν όμως το στοιχείο δίνει πάνω από ένα οξείδια τότε διαβάζουμε :
CO μονοξείδιο του άνθρακα
CO2 διοξείδιο του άνθρακα
ή αναφέρουμε και τον αριθμό οξείδωσης του στοιχείου Q
P2O3 οξείδιο του τρισθενούς φωσφόρου
P2O5 οξείδιο του πεντασθενούς φωσφόρου

4.ΑΛΑΤΑ
 Τα άλατα εμπειρικά αναγνωρίζονται από το ότι δεν ανήκουν σε καμία από τις κατηγορίες που περιγράψαμε πιο πριν δηλαδή αν μια ανόργανη ουσία δεν είναι οξείδιο ,οξύ ή βάση τότε είναι άλας.
Ονομάζονται όπως στα παραδείγματα που ακολουθούν:
Τα μη οξυγονούχα άλατα:
NaCl  άλας μη οξυγονούχο διαβάζω πρώτα το δεξιό τμήμα με την κατάληξη ούχο δηλαδή  χλωριούχο και μετά το αριστερό δηλαδή νάτριο άρα λέγεται χλωριούχο νάτριο
K2S όμοια διαβάζω θειούχο κάλιο
Τα οξυγονούχα άλατα :
K2SO4 εδώ έχω οξυγονούχο άλας διαβάζω πάλι πρώτα το δεξιό τμήμα θειϊκό και μετά το αριστερό δηλαδή κάλιο έτσι τελικά λέγεται θεϊκό κάλιο
(NH4)2CO3 όμοια ανθρακικό αμμώνιο

Σύμφωνα με τα προηγούμενα οι ενώσεις
CH4    , C2H4O , CH3CH2OH   είναι οργανικές ενώσεις
CO, K2O, CaO ανήκουν στα οξείδια
HF, HCl, H2SO4, H3PO4 , H2CO3 ανήκουν στα οξέα
NaOH, Ca(OH)2 ,NH4OH ανήκουν στις βάσεις
K2S, NaCl , Να2SO4 ανήκουν στα άλατα

ΓΡΑΦΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΩΝ
Στο πρώτο μέλος της αντίδρασης γράφουμε πρώτα τα σώματα που αντιδρούν (αντιδρώντα σώματα)  και μετά  το βελάκι γράφουμε τα προϊόντα της αντίδρασης προσέχοντας την σωστή γραφή των μοριακών τύπων ( χιαστί τους αριθμούς οξείδωσης)
Και στο τέλος βάζουμε τους κατάλληλους συντελεστές μπροστά από τις χημικές ενώσεις ώστε να έχουμε και στα 2 μέλη της εξίσωσης τον ίδιο αριθμό ατόμων από κάθε χημικό στοιχείο .
Δεν ξεχνάμε ότι τα ελεύθερα χημικά στοιχεία γράφονται με το σύμβολο του ατόμου τους όπως Να, Κ, εκτός από τα διατομικά που είναι τα :
F2 , Cl2 , Br2 , J2 , O2 , N2 και  H2
Έτσι στην κατηγορία των αντιδράσεων της απλής αντικατάστασης όπου ένα ελεύθερο στοιχείο αντικαθιστά ένα άλλο σε μια χημική ένωση έχουμε
Οξύ + μέταλλο  →άλας + Η2  
2HCl + 2K→2KCl + H2 εδώ το  Κ αντικαθιστά το Η
H2SO4 + ZnZnSO4 + H2 όμοια ο ψευδάργυρος αντικαθιστά το Η
Ενώ στην κατηγορία των αντιδράσεων διπλής αντικατάστασης όπου αλλάζουν θέση τα + ιόντα  μεταξύ τους  έχουμε
Οξύ + βάση →άλας + νερό (εξουδετέρωση)
Η2S +2 NaOHNa2S +2 H2O
Οξύ +άλαςνέο όξύ + νέο άλας
2HCl + Na2CO3→2NaCl +H2CO3 που διασπάται σε Η2Ο και CO2  έτσι η τελική αντίδραση είναι :
2HCl + Na2CO3→2NaCl  +Η2Ο + CO2
Τελικά  όταν αντιδρά ένα οξύ σε ανθρακικό άλας το άλας καταστρέφεται και παράγεται διοξείδιο του άνθρακα έτσι εξηγείται το ότι δεν πρέπει να καθαρίζονται τα μάρμαρα με οξέα όπως το ξύδι αλλά και γιατί καταστρέφονται τα μνημεία από μάρμαρο με την (όξινη) βροχή ή τα καυσαέρια της πόλης.
Βάση + άλας →νέα βάση +νέο άλας
Άλας 1+ άλας 2άλας 3+ άλας 4

ΜΙΑ ΣΠΟΥΔΑΙΑ ΣΧΕΣΗ
1 mole= M.B gr= NA μόρια =(22,4  L αν είναι αέριο σε συνθήκες s.t.p δηλαδή έχει θερμοκρασία θ=0 C  και πίεση P=1atm)

Προαπαιτούμενο  να ξέρω να  βρίσκω το Μοριακό βάρος όταν μου δίνονται τα ατομικά βάρη  δείτε πως το βρίσκουμε :
Βρείτε τα μοριακά βάρη των χημικών ενώσεων :
1.Ca(OH)2
2.Na2SO4   δίνονται τα ατομικά βάρη   Ca=40, O=16, H=1,Na=23, S=32
Λύση
1. M.B=1Ca+2 O+2H=1*40+2*16+2*1=40+32+2=74
2.M.B=2 Na+1 S+4 O=2*23+1*32+4*16=46+32+64=142

Τώρα εύκολα μπορούμε να εφαρμόσουμε την σχέση που πριν αναφέραμε  για να κάνουμε μετατροπές από mole  σε gr ή σε μόρια  ή σε L  ( μόνο για αέρια σε κανονικές συνθήκες) και αντίστροφα εφαρμόζοντας την  ΜΕΘΟΔΟ ΤΩΝ ΤΡΙΩΝ:
Μετατρέψτε 148 gr  Ca(OH)2  σε mole. Δίνονται τα Α.Β Ca=40, O=16, H=1.
Λύση
Όταν μια ουσία δίνεται ή ζητείται σε γραμμάρια και μου δίνονται τα απαραίτητα Α.Β βρίσκω πρώτα το Μ.Β της ουσίας αυτής εδώ η ουσία είναι το  Ca(OH)2  που έχει
M.B=1Ca+2 O+2H=1*40+2*16+2*1=40+32+2=74
Γράφω μετά την γνωστή σπουδαία  σχέση για την χημική μας ένωση
1 mole Ca(OH)= 74  gr Ca(OH)= NA μόρια Ca(OH)
και εφαρμόζω την μέθοδο των τριών :
1 mole Ca(OH) είναι 74  gr Ca(OH)
Χ mole                         148 gr



       Έχουμε (χιαστί) 74*χ=1*148 άρα χ=148/74 ή χ=2 mole

        Με ίδιο τρόπο μπορούμε να βρούμε 67,2 L CO2 σε κανονικές συνθήκες πόσα mole είναι :
Από την σπουδαία σχέση έχουμε
1 mole CO2  έχει όγκο 22,4 L
Χ mole                         67,2 L

Έτσι 22,4* χ= 1*67,2  άρα χ=67,2/22,4=3 mole

Αρχειοθήκη ιστολογίου