Αρχική » Μαθήματα
Αρχείο κατηγορίας Μαθήματα
Παράγοντες ταχύτητας αντίδρασης
1. Ποιοι παράγοντες επηρεάζουν την ταχύτητα μιας αντίδρασης;Γενικά, την ταχύτητα μιας αντίδρασης επηρεάζουν οι ακόλουθοι παράγοντες:
1. Η συγκέντρωση των αντιδρώντων.
2. Η πίεση, με την προϋπόθεση ότι ένα τουλάχιστον από τα αντιδρώντα σώματα είναι αέριο.
3. Η επιφάνεια επαφής των στερεών.
4. Η θερμοκρασία.
5. Οι ακτινοβολίες.
6. Οι καταλύτες.
- Με ποιον τρόπο επηρεάζουν αυτοί οι παράγοντες την ταχύτητα;
Οι παράγοντες 1 έως 4 μεταβάλλουν το πλήθος των αποτελεσματικών συγκρούσεων, στη μονάδα του χρόνου.
Οι παράγοντες 5 και 6 αλλάζουν το μηχανισμό της αντίδρασης, αυξάνοντας την ταχύτητάς της.
Ειδικότερα, ο 6ος παράγοντας δρα δημιουργώντας μια νέα μεταβατική κατάσταση (ενεργοποιημένο σύμπλοκο) χαμηλότερης ενέργειας από την προηγούμενη μεταβατική κατάσταση, διευκολύνοντας ενεργειακά το μετασχηματισμό των αντιδρώντων σε προϊόντα.
Διαμοριακές δυνάμεις
Στην Α΄ Λυκείου είχαμε γνωρίσει τις ενδομοριακές δυνάμεις, δηλαδή τις ηλεκτρικές ελκτικές δυνάμεις που ασκούνται μεταξύ των ατόμων ή των ιόντων όταν σχηματίζεται μια χημική ένωση (ιοντικός και ομοιοπολικός δεσμός).
Οι διαμοριακές δυνάμεις είναι ηλεκτρικές ελκτικές δυνάμεις που ασκούνται μεταξύ των μορίων μιας χημικής ένωσης και τείνουν να φέρουν κοντά το ένα μόριο στο άλλο.
Η γνώση της ισχύς τους μας επιτρέπει να ερμηνεύσουμε τις διαφορές που παρουσιάζουν οι μοριακές ενώσεις σε μια σειρά από ιδιότητες τους όπως η φυσική κατάσταση, το σημείο ζέσεως, η τάση ατμών, το ιξώδες, η διαλυτότητα κ.α.
Οι διαμοριακές δυνάμεις διακρίνονται σε:
α) δυνάμεις διπόλου-διπόλου
β) δυνάμεις διασποράς (ή London)
γ) δυνάμεις δεσμών υδρογόνου (ή γέφυρα υδρογόνου)
δ) δυνάμεις ιόντος – διπόλου
Οι δυνάμεις διπόλου-διπόλου και οι δυνάμεις διασποράς αποτελούν τις δυνάμεις Van der Waals. Σε αυτές, σύμφωνα με το σχολικό βιβλίο, συμπεριλαμβάνονται και οι δεσμοί υδρογόνου, αφού θεωρούνται ειδική περίπτωση διαμοριακού δεσμού διπόλου-διπόλου.
Οξείδωση-Αναγωγή
Ιστορικά έχουν χρησιμοποιηθεί τρεις ορισμοί για την έννοια της οξείδωσης και της αναγωγής. Ο παλαιότερος που συνέδεε την οξείδωση και την αναγωγή με τα στοιχεία οξυγόνο και υδρογόνο:
Οξείδωση είναι η ένωση ενός στοιχείου με το οξυγόνο
ή η αφαίρεση υδρογόνου από μια χημική ένωση.
Αναγωγή είναι η ένωση ενός στοιχείου με το υδρογόνο
ή η αφαίρεση οξυγόνου από μια χημική ένωση.
Ο επόμενος διαμορφώθηκε μετά την ανακάλυψη της ηλεκτρονιακής δομής των ατόμων. Ήταν ευρύτερος αφού αφορούσε όλα τα στοιχεία και συνέδεε την οξείδωση και την αναγωγή με την πρόσληψη ή την αποβολή ηλεκτρονίων από το άτομο.
Οξείδωση είναι η αποβολή ηλεκτρονίων.
Αναγωγή είναι η πρόσληψη ηλεκτρονίων.
Το πρόβλημα που είχε ο ορισμός αυτός ήταν ότι δεν μπορούσε να συμπεριλάβει τις αντιδράσεις στις οποίες συμμετείχαν ομοιοπολικές ενώσεις.
Για το λόγο αυτό, δημιουργήθηκε μια νέα έννοια, αυτή του αριθμού οξείδωσης και δόθηκε ο σύγχρονος ορισμός που συνδέει την οξείδωση και την αναγωγή με τη μεταβολή του αριθμού οξείδωσης.
Οξείδωση είναι η αύξηση του αριθμού οξείδωσης ατόμου ή ιόντος.
Αναγωγή είναι η ελάττωση του αριθμού οξείδωσης ατόμου ή ιόντος.
Θεωρία δεσμού-σθένους και θεωρία των μοριακών τροχιακών
Ο χημικός δεσμός είναι μία από τις βασικότερες έννοιες της Χημείας. Η γνώση του τρόπου δημιουργίας του και της ισχύος του μας επιτρέπει να κατανοήσουμε βαθύτερα την ύλη και τις ιδιότητές της και έτσι να βελτιώσουμε τόσο τις μεθόδους σύνθεσης νέων υλικών, όσο και ανάλυσής τους. Οι σημαντικότερες κβαντομηχανικές θεωρίες για την ερμηνεία του χημικού δεσμού είναι η θεωρία του δεσμού σθένους και η θεωρία των μοριακών τροχιακών.
Τα βασικά σημεία της θεωρίας δεσμού σθένους είναι τα ακόλουθα:
• Κατά τη δημιουργία ομοιοπολικού δεσμού ανάμεσα σε δύο άτομα, τροχιακά της στιβάδας σθένους του ενός ατόμου επικαλύπτουν τροχιακά της στιβάδας σθένους του άλλου.
• Κάθε τροχιακό που συμμετέχει στο μηχανισμό αυτό της επικάλυψης περιέχει ένα μονήρες ηλεκτρόνιο, με αποτέλεσμα δύο ηλεκτρόνια με αντιπαράλληλα spin να δημιουργούν ζεύγος ηλεκτρονίων που ανήκουν και στα δύο άτομα. Η έλξη του ζεύγους ηλεκτρονίων από και προς τους πυρήνες των δύο ατόμων οδηγεί στην ανάπτυξη του δεσμού ανάμεσά στα άτομα.
• Η ισχύς του δεσμού είναι τόσο μεγαλύτερη, όσο ο βαθμός επικάλυψης των τροχιακών που συμμετέχουν στον δεσμό είναι μεγαλύτερος.
Τα βασικά σημεία της θεωρίας των μοριακών τροχιακών είναι τα παρακάτω:
• Τα μοριακά τροχιακά προκύπτουν με συνδυασμό ατομικών τροχιακών. Σχηματίζονται δε τόσα μοριακά τροχιακά όσα είναι τα ατομικά τροχιακά που συνδυάζονται.
• Τα μοριακά τροχιακά περιγράφουν τις περιοχές του χώρου σ’ ένα μόριο, όπου υπάρχει μεγάλη πιθανότητα να βρεθούν τα ηλεκτρόνια. Τα μοριακά τροχιακά, με άλλα λόγια, περιβάλλουν δύο ή περισσότερους πυρήνες, σε αντίθεση με τα ατομικά τροχιακά που περιβάλλουν ένα μόνο πυρήνα.
• Τα μοριακά τροχιακά έχουν ορισμένο σχήμα, μέγεθος και ενεργειακό επίπεδο.
• Υπάρχουν δύο είδη μοριακών τροχιακών, τα δεσμικά (με χαμηλή ενέργεια) και τα αντιδεσμικά (με υψηλή ενέργεια).
Επισημαίνεται ότι, σε αυτή την τάξη θα δοθεί έμφαση μόνο στη θεωρία δεσμού σθένους.
Περιοδικός Πίνακας – Ιστορική εξέλιξη
Το μοντέλο του ατόμου έχει αλλάξει αρκετές φορές κατά την εξέλιξη της επιστήμης.
O Dalton, στις αρχές του 19ου αιώνα, επανέφερε τη δημοκρίτεια άποψη ότι η ύλη αποτελείται από μικρότατα αδιαίρετα σωματίδια, τα άτομα.
Στο τέλος του 19ου αιώνα ο Thomson ανακαλύπτει το ηλεκτρόνιο, διαπιστώνει ότι το άτομο έχει εσωτερική δομή και εισηγείται το μοντέλο του σταφιδόψωμου, με τα ηλεκτρόνια στο ρόλο της σταφίδας.
Στις αρχές του 20ου αιώνα, ο Rutherford ανακάλυψε ότι όλη σχεδόν η μάζα του ατόμου εντοπίζεται στο θετικά φορτισμένο πυρήνα και ότι τα ηλεκτρόνια βρίσκονται γύρω από τον πυρήνα σε μακρινές αποστάσεις και πρότεινε το πλανητικό μοντέλο.
Λίγα χρόνια αργότερα, ο Bohr πρόσθεσε στο μοντέλο αυτό τις καθορισμένες κυκλικές τροχιές ή στιβάδες και την κβάντωση της ενέργειας του ηλεκτρονίου.
Σε αυτό το κεφάλαιο θα παρουσιαστούν οι σύγχρονες αντιλήψεις σχετικά με άτομο και την ηλεκτρονιακή του δομή, οι οποίες βασίζονται σε μία από τις μεγαλύτερες επιστημονικές επαναστάσεις, την κβαντική θεωρία.
Οι συνέπειες αυτής της θεωρίας είναι άμεσα αντιληπτές στο σύγχρονο κόσμο αφού πάνω στις αρχές της βασίζονται οι υπολογιστές, τα κινητά τηλέφωνα, οι αξονικοί τομογράφοι και πλήθος άλλων τεχνολογικών εφαρμογών.
Παράγοντες χημικής ισορροπίας
Πείραμα μεταβολής της θέσης της χημικής ισορροπίας
Πειραματική εξάσκηση στην μεταβολή της χημικής ισορροπίας.
Διαμοριακές δυνάμεις
Μπορείτε να κάνετε μια μικρή επανάληψη στην θεωρία χρησιμοποιώντας τις ερωτήσεις που υπάρχουν στο έγγραφο που ακολουθεί.
Εισαγωγή εικόνας.
Εισαγωγή συλλογής εικόνων
Διαμοριακές δυνάμεις. Θεωρία.
1. Τι είναι οι διαμοριακές δυνάμεις και σε τι χρησιμεύει η γνώση τους;
Στην Α΄ Λυκείου είχαμε γνωρίσει τις ενδομοριακές δυνάμεις, δηλαδή τις ηλεκτρικές
ελκτικές δυνάμεις που ασκούνται μεταξύ των ατόμων ή των ιόντων όταν
σχηματίζεται μια χημική ένωση (ιοντικός και ομοιοπολικός δεσμός).
Οι διαμοριακές δυνάμεις είναι ηλεκτρικές ελκτικές δυνάμεις που ασκούνται μεταξύ
των μορίων μιας χημικής ένωσης και τείνουν να φέρουν κοντά το ένα μόριο στο
άλλο.
Η γνώση της ισχύς τους μας επιτρέπει να ερμηνεύσουμε τις διαφορές που
παρουσιάζουν οι μοριακές ενώσεις σε μια σειρά από ιδιότητες τους όπως η φυσική
κατάσταση, το σημείο ζέσεως, η τάση ατμών, το ιξώδες, η διαλυτότητα κ.α.
2. Ποια είναι τα είδη των διαμοριακών δυνάμεων;
Οι διαμοριακές δυνάμεις διακρίνονται σε:
α) δυνάμεις διπόλου-διπόλου
β) δυνάμεις διασποράς (ή London)
γ) δυνάμεις δεσμών υδρογόνου (ή γέφυρα υδρογόνου)
δ) δυνάμεις ιόντος – διπόλου
Οι δυνάμεις διπόλου-διπόλου και οι δυνάμεις διασποράς αποτελούν τις δυνάμεις
Van der Waals. Σε αυτές, σύμφωνα με το σχολικό βιβλίο, συμπεριλαμβάνονται και
οι δεσμοί υδρογόνου, αφού θεωρούνται ειδική περίπτωση διαμοριακού δεσμού
διπόλου-διπόλου.
Πρόσφατα σχόλια