Μια παρουσίαση για την Α τάξη ΕΠΑΛ

1. Χημικές Αντιδράσεις,
΢τοιχειομετρία.
Αντιδρώντα: Zn + I2 Προϊόντα: Zn I2
Μια παρουσίαση για την Α Λυκείου ΕΠΑΛ από τον Π.ΑΡΦΑΝΗ, 2011

2. Φτιάχνοντας τηγανίτες
Η Χθμεία δεν διαφζρει από τθν μαγειρικι!
Αλεύρι + αυγά + κουταλάκι Baking Powder  5 τηγανίτες
2

3. Χημικές αντιδράσεις , ορισμός:
Χημικές αντιδράσεις ονομάζονται οι
μεταβολές κατά τις οποίες από
ορισμένες αρχικές ουσίες (αντιδρώντα)
δημιουργούνται νέες (προϊόντα) με
διαφορετικές ιδιότητες.
Επιμέλεια Π.ΑΡΦΑΝΗ΢ http://arfanis.50webs.com 3

4. ΢ύνθεσης
Όταν αντιδρούν δύο ή περισσότερα στοιχεία
για να σχηματίσουν μία χημική ένωση.
A+ + B-  AB
Αντιδρώντα Προϊόντα

Επιμζλεια Π.ΑΡΦΑΝΗ΢ http://arfanis.50webs.com 4

5. ΢ύνθεσης
2K(s) + Cl2(g)  2KCl(s)
N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g)
C(s) + O2(g)  CO2(g)
2Mg(s) + O2(g)  2MgO(s)
(s) στερεό
(g) αέριο
(l) υγρό
(aq) υδατικό διάλυμα
Επιμζλεια Π.ΑΡΦΑΝΗ΢ http://arfanis.50webs.com 5

6. Αποσύνθεσης-Διάσπασης
Μία χημική ένωση διασπάται στα στοιχεία της
(αποσύνθεση) ή σε δύο ή περισσότερες
απλούστερες χημικές ουσίες (διάσπαση).
• 2HgO(s)  2Hg(l) + O2(g)
• CaCO3(s)  CaO(s) + CO2(g)

Επιμζλεια Π.ΑΡΦΑΝΗ΢ http://arfanis.50webs.com 6

7. Διάσπασης
Παράδειγμα διάσπασης αερίων με
θέρμανση: 2BrNO(g)  2NO(g)+Br2(g)
Σο νερό θα διασπαστεί στα μόρια των διατομικών
Οξυγόνου και Τδρογόνου. Προστίθεται Θειικό Νάτριο που
θα δράσει σαν ηλεκτρολύτης, για να γίνει η αντίδραση<
2H2O  2H2+O2
Επιμζλεια Π.ΑΡΦΑΝΗ΢ http://arfanis.50webs.com 7

8. Απλής Αντικατάστασης
Κατά τις αντιδράσεις αυτές ένα στοιχείο που
βρίσκεται σε ελεύθερη κατάσταση αντικαθιστά
ένα άλλο στοιχείο που βρίσκεται σε μία ένωσή
του. Έτσι, ένα μέταλλο Μ αντικαθιστά ένα άλλο
μέταλλο Μ΄ ή το υδρογόνο, σύμφωνα με το
γενικό σχήμα: Μ + Μ΄Χ  ΜΧ + Μ΄
ή ένα αμέταλλο Α αντικαθιστά ένα άλλο
αμέταλλο Α΄, σύμφωνα με το γενικό σχήμα:
Α + ΨΑ΄  ΨΑ + Α΄
Επιμζλεια Π.ΑΡΦΑΝΗ΢ http://arfanis.50webs.com 8

9. Απλής Αντικατάστασης
Δυο διαφορετικά κατιόντα αλλάζουν θέσεις
για να συνδυαστούν με το ίδιο ανιόν(συνήθως
σχηματίζεται αέριο).
Π.χ.: Mg(s) + 2HCl →MgCl 2(aq) + H2(g)
Με το Ασβέστιο η αντίδραση γίνεται
πάρα πολύ αργά:
Ca+2H2O  Ca(OH)2+H2
Επιμζλεια Π.ΑΡΦΑΝΗ΢ http://arfanis.50webs.com 9

10. Διπλής Αντικατάστασης
 Η αντίδραση αποτελείται από
δύο ενώσεις που έχουν και οι
δύο από ένα κατιόν και ένα
ανιόν.
 Κατά την διάρκεια της
αντίδρασης τα κατιόντα (ή τα
ανιόντα) αλλάζουν θέσεις, με
αποτέλεσμα την παραγωγή
δύο νέων ενώσεων.
A+B- + C+D-----> A+D- + C+B-
Συνήθως στα προϊόντα θα έχουμε είτε
ίζημα είτε αέριο.
Επιμζλεια Π.ΑΡΦΑΝΗ΢ http://arfanis.50webs.com 10

11. Διπλής Αντικατάστασης
FeS + Η2SO4  FeSO4 + H2S(g)
Σο υδρόθειο H2S ανιχνεύεται από την χαρακτηριστική
δυσάρεστη οσμή.
HCl(aq) + NaCN(s) –› HCN(g) + NaCl (aq)
΢χηματίζεται το δηλητηριώδες υδροκυάνιο.
BaCl2+K2SO4  BaSO4(s) +2KCl
Παράγεται ίζημα.
Επιμζλεια Π.ΑΡΦΑΝΗ΢ http://arfanis.50webs.com 11

12. Εξουδετέρωσης
• Εξουδετέρωση ονομάζεται η αντίδραση ενός
οξέος με μία βάση. Κατά την αντίδραση αυτή
τα υδρογονοκατιόντα (Η+) που προέρχονται
από το οξύ ενώνονται με τα ανιόντα
υδροξειδίου (ΟΗ-) που προέρχονται από τη
βάση, και δίνουν νερό:
Η+ + ΟΗ-  Η2Ο
• Σο ανιόν του οξέος και το κατιόν της βάσης
σχηματίζουν άλας,π.χ:
Na OH(aq)+ H F(aq)  NaF(s) + H2O(l)
Επιμζλεια Π.ΑΡΦΑΝΗ΢ http://arfanis.50webs.com 12

13. Χημικές αντιδράσεις
Γρήγορος έλεγχος
• Ένα προϊόν; (σύνθεση)
• Ένα αντιδρών; (αποσύνθεση)
• Αντικαθίσταται ένα στοιχείο; (απλή)
• Δύο αντικαταστάσεις; (διπλή)
• Είναι το O2 αντιδρών; (καύση)
Επιμέλεια Π.ΑΡΦΑΝΗ΢ http://arfanis.50webs.com 13

14. Η αντίδραςη τησ mentos με ανθρακοφχο διάλυμα.
Η Καφεΐνη, η ασπαρτάμη, το
βενζοϊκό κάλιο, και το CO2 στην
Coca Cola (light κυρίως), καθώς και
η ζελατίνη με την αραβική τσίχλα
σε συνδυασμό με την μεγάλη
πορώδη επιφάνεια της mentos
συμβάλλουν στην ταχύτατη
έκλυση του αερίου CO2 με
εντυπωσιακά αποτελέσματα.
Ας ξαναγυρίσουμε όμως στις
τηγανίτες<.
Επιμζλεια Π.ΑΡΦΑΝΗ΢ http://arfanis.50webs.com 14

15. Φτιάχνοντας τηγανίτες
Είπαμε πώσ θ Χθμεία δεν διαφζρει από τθν μαγειρικι.
Σο πόςεσ όμωσ τθγανίτεσ κα φτιάξουμε, εξαρτάται και από
τισ ςχετικζσ ποςότθτεσ των ςυςτατικών που χρθςιμοποιοφμε.
1 φλυτζ. Αλεύρι + 2 αυγά + ½ κουταλάκι Baking Powder  5 τηγανίτες
΢τθν Χθμεία, κάκε χθμικι αντίδραςθ ςυμβολίηεται με μια
χημική εξίσωση (κάπωσ ςαν την παραπάνω ςυνταγή μασ…)
15

16. ΢τοιχειομετρία
 Η μελέτη των
ποσοτικών
χαρακτηριστικών
μιας χημικής
εξίσωσης
ονομάζεται
΢τοιχειομετρία.

17. Η χημική εξίσωση
Όλες οι πληροφορίες, ποιοτικές και ποσοτικές, που πρέπει να είναι
γνωστές, ώστε να είναι σαφώς καθορισμένη μια χημική αντίδραση
αποτυπώνονται στη χημική εξίσωση της αντίδρασης.
CH4 (g) + 2 O2 (g) = CO2 (g) + 2 H2O (g)
Αντιδρώντα προϊόντα
CaH2(s) + 2 H2O(l)  Ca(OH)2(aq) + 2 H2(g)
Οι αριθμητικοί συντελεστές της χημικής εξίσωσης ονομάζονται
στοιχειομετρικοί συντελεστές. Οι στοιχειομετρικοί συντελεστές της
χημικής αντίδρασης δίνουν τη δυνατότητα εκτέλεσης ποσοτικών
υπολογισμών που αφορούν τα συστατικά που συμμετέχουν σ’ αυτήν.

18. Η χημική εξίσωση
Επειδή τα ίδια άτομα είναι παρόντα σε μια χημική αντίδραση στην
αρχή και στο τέλος της γι αυτό η ποσότητα της ύλης στο σύστημα
παραμένει σταθερή . Αυτός είναι Ο νόμος διατήρησης της ύλης.
Εξ αιτίας του νόμου για τη διατήρηση
της ύλης
μια χημική εξίσωση πρέπει να
ισοζυγιστεί.
Δηλαδή να έχει τον ίδιο αριθμό ατόμων
και στα δύο μέρη της.
Π.χ. 4 Al(s) + 3 O2(g) ---> 2 Al2O3(s)
Η εξίσωση σημαίνει:
4 Al άτομα + 3 O2 μόρια
-- μας δίνουν --->
< 2 μόρια Al2O3

19. Ισοστάθμιση εξισώσεων
Ο αριθμός των ατόμων κάθε στοιχείου θα πρέπει να
είναι ίδιος στα αντιδρώντα και προϊόντα, αφού τα
άτομα ούτε φθείρονται, ούτε δημιουργούνται κατά τη
διάρκεια μιας χημικής αντίδρασης. Θα πρέπει, λοιπόν
να γίνει ισοστάθμιση μάζας.
Έτσι, βάζουμε κατάλληλους συντελεστές στα δύο μέλη
της εξίσωσης, ώστε να ικανοποιηθεί η παραπάνω
απαίτηση.
α) P4 + 5 O2  P4O10
β) 2 Li + 2 H2O  H2 + 2 LiOH
γ) 2 Bi(NO3)3 + 3 K2S  Bi2S3 + 6 KNO3
δ) C2H6 +3.5 O2  2 CO2 + 3 H2O
2 C2H6 + 7 O2  4 CO2 + 6 H2O

20. Πώς προσδιορίζεται άραγε η μάζα
των ατόμων και των μορίων των
χημικών ουσιών;

21. Σα άτομα και τα μόρια είναι
απειροελάχιστα αλλά και πάρα πολλά
• ΢ε 1 γράμμα σχολικού βιβλίου
περιέχονται ένα περίπου δισεκατομμύριο
άτομα.
• Ένας κρύσταλλος ζάχαρης με μέγεθος όσο
το κεφαλάκι μιας καρφίτσας αποτελείται
από 2.000.000.000.000.000.000 δηλ.δυο
πεντάκις μύρια μόρια

22. ΢χετική ατομική είτε μοριακή μάζα
Σο μέγεθος των σωματιδίων είναι ασύλληπτα
μικρό με αποτέλεσμα να καθίσταται αδύνατος ο
απόλυτος υπολογισμός της μάζας τους.
Ωστόσο, μπορεί να γίνει, η σύγκριση της μάζας
των ατόμων και των μορίων με μία
συγκεκριμένη μονάδα μάζας, το 1/12 της
μάζας του ατόμου του άνθρακα (12C).

23. ΢χετική ατομική είτε μοριακή μάζα
 ΢χετική ατομική μάζα ( Ar ) λέγεται ο
αριθμός που δείχνει πόσες φορές είναι
μεγαλύτερη η μάζα του ατόμου του στοιχείου
από το 1/12 της μάζας του ατόμου του
άνθρακα (12C).
 ΢χετική μοριακή μάζα ( Μr ) χημικής ουσίας
λέγεται ο αριθμός που δείχνει πόσες φορές
είναι μεγαλύτερη η μάζα του μορίου του
στοιχείου ή της χημικής ένωσης από το 1/12
της μάζας του ατόμου του άνθρακα (12C).

24. Πώς υπολογίζονται;
Για να υπολογίσουμε τη σχετική Μοριακή μάζα
ενός ατόμου ή μιας Χημικής Ένωσης, πρέπει να
προσθέσουμε τις ατομικές μάζες όλων των
ατόμων που αποτελούν το μόριο. Π.χ.:
Η σχετική μοριακή μάζα Mr του αζώτου (Ν2) είναι:
Μr Ν2 = 2 x ΑrΝ2 = 2 x 14 = 28 (ή 28 g/mol)
Το μόριο του θειικού οξέος αποτελείται από 2 άτομα
υδρογόνου,1 άτομο θείου και 4 άτομα οξυγόνου.
Ετσι, ή Mr του θειικού οξέος (Η2SO4) είναι:
Μr Η2SO4 = 2 x Αr Η + Αr S + 4 x Αr O
= 2 x 1 + 32 + 4 x 16
= 98 (ή 98 g/mol)
Σημείωση: Στα προβλήματα Χημείας, οι ατομικές μάζες δίνονται
ενώ οι μοριακές μάζες θα πρέπει να υπολογίζονται.

25. Έχετε αναρωτηθεί ποτέ;<
Μια χούφτα αλεύρι θα ζυγίζουν το ίδιο
όσο μια χούφτα βίδες;
Όταν βράζουμε ρύζι, μετράμε τα σπυριά
για κάθε μερίδα;
Όταν φτιάχνουμε κέικ ζυγίζουμε το
Baking Powder ή χρησιμοποιούμε ένα
κουταλάκι;
Μια δωδεκάδα αυγά έχει ίδια μάζα με
μια δωδεκάδα μπύρες;

26. Σο mol: μονάδα ποσότητας ύλης
Επειδή οι χημικές ενώσεις αποτελούνται από
τεράστιο αριθμό σωματιδίων, δημιουργήθηκε η
ανάγκη να έχουμε μια μονάδα ποσότητας
πραγμάτων όπως ο έμπορας έχει την δωδεκάδα,
η νοικοκυρά έχει το κουταλάκι του καφέ ή το
φλιτζάνι, ο φούρναρης την χούφτα, για να
υπολογίζουν ποσότητα ύλης όπως αλεύρι,
ζάχαρη, ρύζι κ.λ.π<.
Αυτό είναι το mol

27. Η έννοια mol (ή mole)
Ο όρος mol προέρχεται από τη λατινική
λέξη moles που σημαίνει σωρό από
πέτρες, τοποθετημένες για την
κατασκευή λιμενοβραχίονα.(Μόλος)

28. Όμως στην Χημεία τo Mol (ή και
Mole) είναι<
 Mια μονάδα μέτρησης ποσότητας ύλης<
 <που περιέχει τον ίδιο αριθμό σωματιδίων
με τον αριθμό των ατόμων που υπάρχουν
στα 12 g του άνθρακα (12C).
 Παρόμοιο με τη ντουζίνα μόνο που εκτός
από το 12, εδώ υπάρχουν 602
δισεκατομμύρια τρισεκατομμυρίων
602,000,000,000,000,000,000,000 σωματίδια
 6.02 X 1023 (άτομα ή μόρια, ανάλογα).

29. Σo Mol
 1 ντουζίνα αυγά = 12 αυγά
 1 mol αυγά = 6.02 X 1023 αυγά
 1 ντουζίνα μπύρες = 12 μπύρες
 1 mol μπύρες = 6.02 X 1023 μπύρες
 1 ντουζίνα άτομα Al = 12 άτομα Al
 1 mole άτομα Al = 6.02 X 1023 άτομα Al
΢ΗΜΕΙΩ΢Η:Ο ΑΡΙΘΜΟ΢ είναι πάντα ο ίδιος
αλλά η μάζα είναι πολύ διαφορετική!
29

30. Ένα Mole
4 Στοιχείων
Ένα mole από ηο καθένα: Ήλιο,
θειάθι , ταλκός και σδράργσρος.
Σε πόζα άηομα Ηλίοσ
ανηιζηοιτεί ; Πόζα Θείοσ;
Χαλκού; Υδραργύροσ;
30

31. Ο αριθμός του Αvogadro
 6.02 X 1023
 Ο αριθμός αυτός
ονομάστηκε έτσι προς
τιμήν του Amedeo
Avogadro (1776 – 1856), ο
οποίος μελέτησε τις
ποσότητες των αερίων και
ανακάλυψε ότι
ανεξάρτητα από το ποιο
αέριο είναι περιέχεται ο
ίδιος αριθμός μορίων και
συμβολίζεται NA.

32. Σι κοινό έχουν όλα τα mol;
Σον ίδιο αριθμό ατόμων 6 x 1023 ή ΝΑ
•Ένα mole H2O περιέχει 6.022 x 1023 μόρια νερού.
•Ένα mole μήλων περιέχει 6.022 x 1023 μήλα.
•Ένα mole Fe περιέχει 6.022 x 1023 άτομα σιδήρου.
•Ένα mole ηλεκτρονίων περιέχει 6.022 x 1023
ηλεκτρόνια.
•Ένα mole μαθητών περιέχει 6.022 x 1023 μαθητές.

33. Σι κοινό έχουν όλα τα mol;
Σον ίδιο αριθμό ατόμων 6 x 1023 ή ΝΑ
<αλλά διαφορετική μάζα:
1 mol από ΜΑΓΕΙΡΙΚΟ ΑΛΑΣΙ (NaCl), ΖΑΧΑΡΗ (C12H22O11), ΑΝΘΡΑΚΑ (C), ΧΑΛΚΟ (Cu)

34. Πώς υπολογίζεται η μάζα ενός mole;
Η Μάζα (σε γραμμάρια) ενός mole ατόμων
ισούται αριθμητικά με την σχετική ατομική μάζα
Ar και ενός mole μορίων με την σχετική μοριακή
μάζα Mr.
1 mole ατόμων C = 12 g
1 mole ατόμων Mg = 24 g
1 mole ατόμων Cu = 63 g
1 mole μορίων CO2 = 12+2x16 = 44 g
1 mole μορίων Η2SO4 = 2x1+32+4x16 = 98
Συχαίο; < Δεν νομίζω !
Αφού όλα συγκρίνονται με το 1/12 της μάζας του
Άνθρακα, τον αριθμό του Avogadro και φυσικά το mole.

35. Πόσα mole είναι m γραμμάρια ορισμένης ουσίας;
Είδαμε ότι 1 mole χημικής οντότητας (άτομα ή
μόρια) ζυγίζει όσο η ατομική Ar ή μοριακή Mr
(κατά περίπτωση) μάζα. Άρα τα n moles ζυγίζουν
nxAr (ή nxMr).
Αντιστρόφως, πόσα moles είναι ορισμένη ποσότητα
χημικής ουσίας m σε γραμμάρια;
m m
Πώς το βρίσκουμε; n = ήn= για άτομα.
Mr Ar
Παραδείγματα:
1. Πόσα moles είναι τα 72 g Be; (Ατομική μάζα = 9)
72
= 0.040 mole Be
9
2. Πόσα moles είναι τα 36 g H2O.(Μοριακή μάζα = 18)
36
= 2.0 moles H2O
18

36. Γραμμομοριακός όγκος Vmol
Γραμμομοριακός όγκος ενός αερίου
ονομάζεται ο όγκος Vm που καταλαμβάνει
το 1 mol,μετρημένα σε πρότυπες
συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας
STP (standard Temperature Pressure,
δηλαδή σε θερμοκρασία 0ο C και πίεση 1
atm). Ο γραμμομοριακός όγκος των
αερίων βρέθηκε πειραματικά ίσος με
22,4L
36

37. Σο Mole ως γέφυρα
Η μάζα, τα moles,ο αριθμός των σωματιδίων και ο όγκος
=προκειμένου για αέριο= συνδέονται μεταξύ τους.
Μάζα ΢ωματίδια
Γραμμάρια ενός mole
(γραμμομοριακή μάζα, Αριθμός σωματιδίων
g/mol) (NA ) σε ένα mole
MOLES
Γραμμομοριακός όγκος
(22.4 L/mol)
Όγκος Vm
για αέρια
σε STP
Όλα μπορούν να μετατραπούν στα υπόλοιπα μέσω των Moles!!!
37

38. Σο Mole ως γέφυρα
Η μάζα, τα moles,ο αριθμός των σωματιδίων και ο όγκος
=προκειμένου για αέριο= συνδέονται μεταξύ τους.
Mr g
1
mol
NA
22,4 L
μόρια
1 mol κάθε χημικής ουσίας περιέχει ΝΑ μόρια.
1mol κάθε Χ. ουσίας ζυγίζει τόσα γραμμάρια όσο η Μοριακή της μάζα.
1 mol κάθε αέριας Χ. ουσίας σε STP καταλαμβάνει όγκο 22,4 L.

39. Έχει πολφ
ακόμα;;;
Ουφ!!!
Άντε!
Σελείωνε!

40. Χημικές Αντιδράσεις,
΢τοιχειομετρία.
Τ Ε Λ Ο Σ
Αντιδρώντα: Zn + I2 Προϊόντα: Zn I2
Μια παρουσίαση για την Α Λυκείου ΕΠΑΛ από τον Π.ΑΡΦΑΝΗ, 2011