Χημεία (A΄ Λυκείου) - Βιβλίο Μαθητή (Εμπλουτισμένο)

2.4 Η γλώσσα της χημείας - Αριθμός οξείδωσης- Γραφή χημικών τύπων και εισαγωγή στην ονοματολογία των ενώσεων

Εισαγωγή

Η γλώσσα της χημείας είναι η πλουσιότερη γλώσσα. Έχει να κάνει με τουλάχιστον δέκα εκατομμύρια γνωστές ενώσεις και ο αριθμός αυτός αυξάνεται ραγδαία. Περίπου 600 000 νέες ενώσεις παρασκευάζονται κάθε χρόνο. Σκεφθείτε για σύγκριση ότι η αγγλική γλώσσα δεν ξεπερνά τις 500 000 λέξεις.
Στην αρχή τα ονόματα δίνονταν κατά το πλείστον με βάση την προέλευση ή τις ιδιότητες της ένωσης, π.χ. το χρώμα. Μερικά απ' αυτά «αντέχουν» μέχρι σήμερα, πχ. οινόπνευμα ή άκουα φόρτε (δυνατό νερό, το νιτρικό οξύ). Λίγο αργότερα, με την αύξηση του αριθμού των ενώσεων, επικράτησε πλήρης σύγχυση, μέχρις ότου στις αρχές του 19ου αιώνα ο σπουδαίος χημικός Berzelius έδωσε τους συμβολισμούς των χημικών στοιχείων και άνοιξε το δρόμο για τη συστηματική μελέτη της ονοματολογίας.
Στις ημέρες μας η Διεθνής Ένωση Θεωρητικής και Εφαρμοσμένης Χημείας (IUPAC) έχει επιφορτιστεί με το έργο της εναρμόνισης της διεθνούς αυτής «γλώσσας», με θέσπιση από καιρό σε καιρό νέων συμπληρωματικών κανόνων που να καλύπτουν τις νέες εξελίξεις και έχουν παγκόσμια ισχύ.

Χημικά σύμβολα, το αλφαβητάρι της χημείας

Τα χημικά σύμβολα είναι συντομογραφίες των ονομάτων των 112 στοιχείων. Τα σύμβολα αυτά προέρχονται συνήθως από το πρώτο ή τα δύο πρώτα γράμματα του αγγλικού ή του λατινικού ονόματος του στοιχείου. Τα σύμβολα και τα ονόματα των στοιχείων δίνονται στο παράρτημα, στον πίνακα των σχετικών ατομικών μαζών (ατομικών βαρών).

Χημικοί τύποι ενώσεων, το λεξιλόγιο της χημείας

Οι χημικοί τύποι αποτελούν τα σύμβολα των χημικών ενώσεων. Οι χημικοί τύποι διακρίνονται σε διάφορα είδη ανάλογα με τις πληροφορίες που δίνουν για τις ενώσεις τις οποίες συμβολίζουν. Οι μοριακοί τύποι, που χρησιμοποιούνται συνήθως στην ανόργανη χημεία, μας δείχνουν:
1. από ποια στοιχεία αποτελείται η ένωση
2. τον ακριβή αριθμό των ατόμων στο μόριο της ένωσης.
Να σημειωθεί ότι η οργανική χημεία περιλαμβάνει τις ενώσεις του άνθρακα πλην του CO, CΟ2, H2CO3 και ανθρακικών αλάτων.
Για τη γραφή και την ονομασία των μοριακών τύπων είναι απαραίτητη η γνώση των κυριότερων ιόντων καθώς και η εκμάθηση των συνηθέστερων αριθμών οξείδωσης των στοιχείων στις ενώσεις τους. Αυτά εκτίθενται αμέσως παρακάτω:

Οι τύποι των ιόντων και οι ονομασίες τους

Τα ιόντα ως γνωστό είναι φορτισμένα άτομα, π.χ. Na+, S2-, ή φορτισμένα συγκροτήματα ατόμων, π.χ. NH4+, SO42-. Αυτά που έχουν θετικό φορτίο λέγονται κατιόντα, ενώ αυτά που έχουν αρνητικό φορτίο λέγονται ανιόντα. Οι ονομασίες και οι συμβολισμοί των κυριότερων μονοατομικών και πολυατομικών ιόντων δίνονται στους παρακάτω πίνακες: 

ΠΙΝΑΚΑΣ 2.3: Ονοματολογία των κυριότερων μονοατομικών ιόντων
Cl-  χλωριούχο ή χλωρίδιο O2- οξυγονούχο ή οξείδιο
Br- βρωμιούχο ή βρωμίδιο S2- θειούχο ή σουλφίδιο
I- ιωδιούχο ή ιωδίδιο Ν3- αζωτούχο ή νιτρίδιο
F- φθοριούχο ή φθορίδιο P3- φωσφορούχο ή φωσφίδιο
Η- υδρογονούχο ή υδρίδιο  

 

ΠΙΝΑΚΑΣ 2.4: Ονοματολογία των κυριότερων πολυατομικών ιόντων
NO3- νιτρικό
CN- κυάνιο (κυανίδιο)
HCO3- όξινο ανθρακικό
CO32- ανθρακικό 
ClO4-  υπερχλωρικό
HPO42- όξινο φωσφορικό
SO42- θειικό
ClO3- χλωρικό
Η2PO4- δισόξινο φωσφορικό
ΡΟ43- φωσφορικό
ClO2- χλωριώδες
ΜnO4-  υπερμαγγανικό
OH- υδροξείδιο
ClO- υποχλωριώδες
Cr2O72- διχρωμικό
ΝΗ4+ αμμώνιο
HSO4- όξινο θειικό
CrO42- χρωμικό

 

Αριθμός οξείδωσης

Ο αριθμός οξείδωσης (Α.Ο.) είναι μία συμβατική έννοια που επινοήθηκε για να διευκολύνει, μεταξύ άλλων, τη γραφή των χημικών τύπων.
  • Αριθμός οξείδωσης ενός ατόμου σε μία ομοιοπολική ένωση ορίζεται το φαινομενικό φορτίο που θα αποκτήσει το άτομο, αν τα κοινά ζεύγη ηλεκτρονίων αποδοθούν στο ηλεκτραρνητικότερο άτομο. Αντίστοιχα, αριθμός οξείδωσης ενός ιόντος σε μια ιοντική ένωση είναι το πραγματικό φορτίο του ιόντος.
Οι συνηθέστεροι αριθμοί οξείδωσης στοιχείων σε ενώσεις είναι αυτοί που αναγράφονται στον παρακάτω πίνακα:
ΠΙΝΑΚΑΣ 2.5: Συνήθεις τιμές Α. Ο. στοιχείων σε ενώσεις τους
Μέταλλα Αμέταλλα
Κ, Na, Ag + 1 F -1
Ba, Ca, Mg, Zn +2 H +1 (-1)
A1 +3 Ο -2(-1,+2)
Cu, Hg + 1,+2 CI, Br, I -1(+1, +3, +5, +7)
Fe, Ni +2, +3 S -2 (+4, +6)
Pb, Sn +2,+4 Ν, Ρ -3 (+3, +5)
Mn +2, +4, +7 C, Si -4,+4
Cr +3, +6    

 

Για τον υπολογισμό των αριθμών οξείδωσης στοιχείων σε ενώσεις ακολουθούμε τους παρακάτω πρακτικούς κανόνες:
1. Κάθε στοιχείο σε ελεύθερη κατάσταση έχει Α.Ο ίσο με το μηδέν.
2. Το Η στις ενώσεις του έχει Α.Ο ίσο με +1, εκτός από τις ενώσεις του με τα μέταλλα (υδρίδια) που έχει -1.
3. To F στις ενώσεις του έχει πάντοτε Α.Ο ίσο με -1.
4. Το Ο στις ενώσεις του έχει Α.Ο ίσο με -2, εκτός από τα υπεροξείδια (που έχουν την ομάδα -Ο-Ο-), στα οποία έχει -1, και την ένωση OF2 (οξείδιο του φθορίου), στην οποία έχει +2.
5. Τα αλκάλια, π.χ. Na, Κ, έχουν πάντοτε Α.Ο. +1, και οι αλκαλικές γαίες, π.χ. Ba, Ca, έχουν πάντοτε Α.Ο. +2 .
6. Το αλγεβρικό άθροισμα των Α.Ο όλων των ατόμων σε μία ένωση είναι ίσο με το μηδέν.
7. Το αλγεβρικό άθροισμα των Α.Ο όλων των ατόμων σε ένα πολυατομικό ιόν είναι ίσο με το φορτίο του ιόντος.

 

Παράδειγμα 2.4
Να υπολογισθούν οι αριθμοί οξείδωσης:
α) του S στο θειικό οξύ (H24)
β) του Ρ στο φωσφορικό ιόν (PO43-)

ΑΠΑΝΤΗΣΗ
α) Οι αριθμοί οξείδωσης για το Η είναι +1 και για το Ο είναι -2, άρα έχουμε:2(+1)+x+4(-2)=0 ⇒x=+6
β) Για το Ο ο αριθμός οξείδωσης είναι -2, άρα έχουμε:
x+4(-2)=-3⇒x=+5 δηλαδή, ο Α.Ο. του Ρ στο φωσφορικό ιόν είναι +5.
Εφαρμογή
Να υπολογίσετε τους αριθμούς οξείδωσης:
α) του χρωμίου (Cr) στο διχρωμικό κάλιο (K2Cr2Ο7) και
β) του άνθρακα (C) στο ανθρακικό ιόν (CO32-).

Γραφή μοριακών τύπων ανόργανων χημικών ενώσεων

Κατ' αρχάς δεχόμαστε ότι η ανόργανη ένωση αποτελείται από δύο μέρη, που μπορεί να είναι άτομα ή ιόντα. Αν το πρώτο μέρος, π.χ. Α, έχει θετικό αριθμό οξείδωσης +χ, ενώ το δεύτερο τμήμα Β έχει αριθμό οξείδωσης -ψ, τότε ο μοριακός τύπος της ένωσης είναι ΑψΒx.
Να παρατηρήσουμε ότι:
α. αν κάποιος δείκτης είναι 1, τότε αυτός παραλείπεται.
β. αν ο λόγος ψ:x απλοποιείται, τότε προηγείται απλοποίηση πριν από τη γραφή του μοριακού τύπου.

 

Παράδειγμα 2.5
Να γραφούν οι μοριακοί τύποι των ενώσεων που αποτελούνται από:
α)Al+3 και SΟ42-
β)Sn4+ και O2-.

ΑΠΑΝΤΗΣΗ
α)Al2(SO4)3
β)Sn2O4→Sn02

Εφαρμογή
Να γραφούν οι μοριακοί τύποι των ενώσεων που αποτελούνται από:
α)Ca2+ και CO32-
β)Fe3+ και S2-.

Ονοματολογία ανόργανων χημικών ενώσεων Παιχνίδι ονοματολογίας ανοργάνων χημικών ενώσεων

Η χημική γλώσσα, τέλος, ολοκληρώνεται με την ονοματολογία των ενώσεων. Σε γενικές γραμμές η ονοματολογία των ενώσεων αποτελεί συνδυασμό των ονομάτων των δύο τμημάτων (Α, Β) της ένωσης. Να παρατηρήσουμε ότι στην Ελλάδα, σε αντίθεση με τις οδηγίες της IUPAC, οι ενώσεις διαβάζονται αντίθετα από ότι γράφονται. Δηλαδή, το δεύτερο τμήμα της ένωσης διαβάζεται πρώτο και το πρώτο τμήμα αυτής δεύτερο. Οι κανόνες που παρατίθενται παρακάτω αφορούν την ονομασία ανόργανων ενώσεων, με την προϋπόθεση ότι γνωρίζουμε το μοριακό τύπο αυτών.
α. Οι ενώσεις των μετάλλων (ή του ιόντος ΝΗ4+) με πολυατομικό ανιόν ονομάζονται με το όνομα του ανιόντος πρώτο και το όνομα του μετάλλου(ή ΝΗ4+) μετά. Επίσης, οι ενώσεις του υδρογόνου με πολυατομικά ανιόντα ονομάζονται με το όνομα του ανιόντος πρώτο και τη λέξη «οξύ» μετά. Π.χ.

K2CO3 ανθρακικό κάλιο
Ca3(PO4)2 φωσφορικό ασβέστιο
NH4ClO3 χλωρικό αμμώνιο
H2SO4 θειικό οξύ
H3PO4 φωσφορικό οξύ
β. Η ονομασία ένωσης μετάλλου (ή ΝΗ4+) με αμέταλλο προκύπτει από το όνομα του αμετάλλου με την κατάληξη -ούχο ή -ίδιο και ακολουθεί το όνομα του μετάλλου (ή ΝΗ4+). Να παρατηρήσουμε ότι, αν το μέταλλο έχει περισσότερους από έναν αριθμούς οξείδωσης, τότε μέσα σε παρένθεση αναγράφεται με λατινικό αριθμό ο αριθμός οξείδωσης στον οποίο αναφερόμαστε, π.χ.

MgBr2        βρωμιούχο μαγνήσιο
FeS            θειούχος σίδηρος (II)
Fe2O3         οξείδιο σιδήρου (III)

γ. Η ένωση ενός μετάλλου με το υδροξείδιο ονομάζεται υδροξείδιο του μετάλλου, π.χ.

ΚΟΗ           υδροξείδιο του καλίου,
Αl(ΟΗ)3      υδροξείδιο του αργιλίου

δ. Μερικές φορές δύο στοιχεία σχηματίζουν περισσότερες από μία ενώσεις. Για τη διάκριση αυτών, στις περιπτώσεις αυτές, χρησιμοποιούμε αριθμητικά προθέματα, που δείχνουν τον αριθμό ατόμων του δεύτερου στοιχείου. Π.χ.

CO       μονοξείδιο του άνθρακα
CO2      διοξείδιο του άνθρακα
N2O5      πεντοξείδιο του αζώτου
PCl5      πενταχλωριούχος φωσφόρος

Εφαρμογή
Να γραφούν οι μοριακοί τύπον των ενώσεων που αποτελούνται από:
  NO3- ClO2- SO2-4 PO43- S2- OH- Cl- O2-
Na+                
Ca2+                
Cu2+                
Al3+     Al2(SO4)3          
Fe3+                
NH4+                
H+                

α.Να συμπληρώσετε τον πίνακα γράφοντας σε κάθε κενό τον αντίστοιχο μοριακό τύπο, όπως δείχνει το παράδειγμα.
β. Να αριθμήσετε και να ονομάσετε τις 63 ενώσεις του πίνακα.
γ. Δίπλα από κάθε όνομα και χωρίς να βλέπετε τον πίνακα να γράψετε τον αντίστοιχο τύπο και στη συνέχεια να ελέγξετε τους τύπους με τους αντίστοιχους τύπους του πίνακα.
Γνωρίζεις ότι......
Εικόνα

Μια περιοδεία στον περιοδικό πίνακα............
(εμπνευσμένο από το περιοδικό βασίλειο του Atkins)

Καλώς ορίσατε στο περιοδικό βασίλειο. Τούτος ο τόπος είναι πραγματικός., όσο φανταστικός και αν φαίνεται. Είναι το βασίλειο των χημικών στοιχείων. Απ' τα στοιχεία αυτά φτιάχνονται οι πλανήτες, οι βράχοι, τα φυτά, τα ζώα, καθετί που μας περιβάλλει. Και εμείς οι ίδιοι στοιχεία είμαστε, οι εγκέφαλοι μας συντίθενται από στοιχεία, ακόμη και οι απόψεις μας, με κάποια έννοια, είναι ιδιότητες των στοιχείων. Είμαστε λοιπόν κάτοικοι στο ίδιο βασίλειο, στο περιοδικό βασίλειο.
Αριστερά μας, στη χώρα της δύσης, απλώνεται ο ορθογώνιος τομέας των στοιχείων s. Εδώ βασιλεύουν τα δραστικά μέταλλα. Αυτά που δε συναντάμε ποτέ ελεύθερα στη φύση, λόγω της εξαιρετικής τους δραστικότητας Και όσο προχωράμε προς τα νότια, τόσο η δράση αυξάνει. Να πάρουμε για παράδειγμα την αντίδρασή τους με το νερό Στην αρχή, στη βόρεια δυτική περιοχή του λίθιου (Li), το αποτέλεσμα της βροχής φαίνεται ασήμαντο. Η αντίδραση με το νερό είναι ήσυχη Το έδαφος σιγοβράζει, και αναδίδει φυσαλίδες υδρογόνου. Ακριβώς παρακάτω, στο νάτριο (Na), το τοπίο αλλάζει. Εδώ η βροχή παλεύει με τον τόπο. Το έδαφος κοχλάζει και βράζει όποτε το κτυπά μία σταγόνα νερού. Στο κάλιο (Κ) τα πράγματα χειροτερεύουν. Εδώ το έδαφος όχι μόνο φουσκώνει και βράζει, αλλά πιάνει φωτιά και καίγεται το υδρογόνο που ελευθερώνει η αντίδραση. Ακόμα πιο νότια, στις περιοχές ρουβίδιου (Rb) και καίσιου (Cs) τα πράγματα γίνονται εκρηκτικά .Εδώ, κάθε σταγόνα νερού είναι και μια βόμβα που σκάει μόλις προσκρούσει στο έδαφος. Τούτη η περιοχή δεν είναι κατοικήσιμη, όταν βρέχει.
Εικόνα ΣΧΗΜΑ Η δράση του νερού διαδοχικά ,από αριστερά προς τα δεξιά στο Λίθιο (Li),Νάτριο (Na) και Κάλιο (K).
Όμως, η δραστικότητα αυτή των αλκαλίων δε σημαίνει ότι είναι άχρηστα. Το νάτριο για παράδειγμα, που βρίσκεται σε αφθονία στη φύση υπό μορφή άλατος, είναι ουσιώδες συστατικό του νευρικού συστήματος και του εγκέφαλου μας, χωρίς αυτό θα ήμαστε άχρηστες μηχανές.
Δίπλα στα αλκάλια και στον ίδιο ορθογώνιο τομέα βρίσκονται οι αλκαλικές γαίες. Εδώ ανήκει το ασβέστιο (Ca), χωρίς αυτό δεν θα υπήρχαν σταθερά οικοδομήματα στις σύγχρονες κοινωνίες, αφού αποτελεί βασικό συστατικό της οικοδομικής, π.χ. μάρμαρα. Ούτε τα μέλη του ζωικού βασιλείου θα είχαν ποτέ αναπτύξει τα επιθετικά τους όπλα χωρίς αυτό (δόντια , χαυλιόδοντες κλπ.). Ακριβώς πάνω του είναι το μαγνήσιο (Mg), που αποτελεί το βασικό συστατικό της χλωροφύλλης, χωρίς αυτήν ο κόσμος θα είχε μιαν αποπνικτική ξέρα αντί του πράσινου παράδεισου της ζωής που γνωρίζουμε.
Αν διασχίσουμε προς τα αριστερά τη γέφυρα μετάβασης (μετάπτωσης), φτάνουμε στη χώρα της ανατολής, το δεξιό ορθογώνιο τμήμα των στοιχείων ρ. Εδώ βρίσκεται η πιο εύφορη περιοχή του περιοδικού βασιλείου, που είναι αυτή του άνθρακα. Ο C διακρίνεται από τη μετριοπάθειά του, είναι καλόβολος στις σχέσεις του, δεν είναι ψηλομύτης, όπως ας πούμε το φθόριο. Στη χημεία, όπως πολλές φορές και στη ζωή, αυτό ανταμείβεται. Ο C με τη μετριοφροσύνη του επέβαλε τον εαυτό του ως βασιλιά του περιοδικού πίνακα. Μην ξεχνάτε ότι ο άνθρακας αποτελεί το βασικό συστατικό των 10 περίπου εκατομμυρίων οργανικών ενώσεων. Εδώ στην ανατολική χώρα τα μέταλλα είναι πολύ πιο ήρεμα. Για παράδειγμα, ο κασσίτερος (Sn) για χρόνια χρησιμοποιούνταν σαν προστατευτική επικάλυψη των χαλύβδινων σωλήνων στη κονσερβοποιία, προτού ο κοντινός βόρειος γείτονάς του, το αργίλιο (Αl), αντικαταστήσει τόσο το σκελετό (σίδηρο) όσο και την επιδερμίδα (κασσίτερο) σχεδόν όλων των συσκευασιών ποτών, ακόμη κι εκείνων που είναι τόσο διαβρωτικά όσο τα ανθρακούχα αναψυκτικά. Ο μόλυβδος (Pb), ο βόρειος γείτονας του κασσιτέρου, διήνυσε ακόμη μεγαλύτερη διαδρομή μέσα στην ιστορία
χάρη στη χημική του αδράνεια. Από την εποχή της Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας μέχρι σήμερα χρησιμοποιείται για τη μεταγωγή του νερού, που είναι εξαιρετικά διαβρωτικό υγρό. Βέβαια ο μόλυβδος δεν είναι απολύτως αδρανής, κι έτσι, όταν μικρές ποσότητες αυτού εισέλθουν στον ανθρώπινο εγκέφαλο, προκαλούν διανοητική εξασθένηση.
Διασχίζοντας τη γραμμή των μεταλλοειδών φτάνουμε στην καρδιά της ανατολικής χώρας στο βασίλειο των αμετάλλων. Εδώ βρίσκουμε ορισμένες γνώριμες αόρατες αέριες περιοχές, όπως το άζωτο και το οξυγόνο. Το οξυγόνο είναι ζωτικής σημασίας. Το ίδιο απαραίτητο για τη ζωή είναι το άζωτο, γιατί οι πρωτεΐνες δομούνται από αυτό. Χάρη σ' αυτό μεταβιβάζεται η κληρονομικότητα, μέσω του DNA. Πιο κάτω διακρίνουμε το φώσφορο (Ρ), που αποτελεί συστατικό των οστών. Ό Ρ πέρα απ' αυτό έχει μία έντονη προσωπικότητα, που τον καθιστά ιδιαίτερο κατάλληλο να αποθηκεύει ενέργεια στους οργανισμούς, υπό μορφή ΑΤΡ. Ένα σπουδαίο χαρακτηριστικό της ζωής είναι ότι δεν τελειώνει αστραπιαία, αλλά απαιτεί αργή εκτύλιξη και προσεκτική διάθεση ενέργειας. Μία μικρή ποσότητα ενέργειας εδώ, άλλη μία εκεί, όχι ένας αιφνίδιος κατακλυσμός. Ένα βήμα πιο δεξιά συναντάμε το θείο, ένα κίτρινο στερεό, που αποτελεί τη βάση για την παραγωγή του θειικού οξέος. Η παραγωγή του θειικού οξέος, που εμπλέκεται ισχυρά στη βιομηχανία λιπασμάτων, έχει χρησιμοποιηθεί ως δείκτης της απόδοσης της οικονομίας μιας χώρας. Να λοιπόν μία περίεργη συμμαχία: οι οργανισμοί με κύριο συστατικό τον C, χρησιμοποιούν οξέα, με κύριο συστατικό το S, ώστε να παράγουν λιπάσματα, με κύριο συστατικό το Ρ, για να παράσχουν ενέργεια σε πρωτεΐνες, των οποίων το κύριο συστατικό είναι το Ν.
Ακριβώς πιο κάτω η περιοχή είναι δηλητηριασμένη με το αρσενικό (As). Η δραστικότητα του As ως δηλητηρίου προκύπτει από τη στενή ομοιότητά του με το φωσφόρο, η οποία του παρέχει τη δυνατότητα να διεισδύει σε αντιδράσεις που μετέχει ο Ρ ενώ οι λεπτές διαφορές του συνωμοτούν στην απορύθμιση του μεταβολισμού του κυττάρου. To As χρησιμοποιείται για να σκοτώνει καλοπροαίρετα, σε συγκεκριμένα φάρμακα που καταπολεμούν τις λοιμώξεις, και κακόβουλα, στα χημικά αέρια που προσβάλλουν τα νεύρα.
Πιο ανατολικά βρίσκονται τα αλογόνα. Το φθόριο ξεχωρίζει, είναι πολύ δραστικό αέριο, που πολύ δύσκολα αποθηκεύεται εξ' αιτίας της ευκολίας που μετατρέπει τα δοχεία σε κόσκινα. Ευτυχές πάντως γεγονός είναι η χρήση του φθορίου ως παράγοντα σκλήρυνσης του σμάλτου των δοντιών και συμβάλλει σημαντικά στη συνολική βελτίωση της οδοντικής υγείας των εθνών. Το χλώριο, ακριβώς νότια, βρίσκεται σε μεγάλη αφθονία στο θαλασσινό νερό. Εκεί, αγκαλιά με το νάτριο, αποτελούν το επιτραπέζιο αλάτι. Το χλώριο υπάρχει άφθονο και στο σώμα μας, ο ρόλος του , όπως και στις θάλασσες, είναι κάπως παθητικός. Αποτελεί την ερωτική σύντροφο του νατρίου, και ο ρόλος του περιορίζεται σ' αυτό. Ωστόσο, σε αέρια μορφή το χλώριο παρουσιάζει έντονες ομοιότητες με το φθόριο, μπορεί να θανατώσει τόσο μικρόβια όσο και ανθρώπους. Αλλά μπορεί να ευθύνεται και για τη θανάτωση πληθυσμών με περισσότερο ανεπαίσθητους τρόπους: οι χλωράνθρακες και οι χλωροφθοράνθρακες, που χρησιμεύουν σαν ψυκτικά υγρά ή στα αεροζόλ , προκαλούν την τρύπα του όζοντος.
Στο τέλος του κόσμου, στην Άπω Ανατολή, βρίσκονται τα ευγενή αέρια, που αρνούνται έντονα τη χημική δράση Αυτή η έλλειψη δραστικότητας τα καθιστά χρήσιμα, γιατί μπορούν να δημιουργήσουν αδρανή ατμόσφαιρα όπου χρειαστεί.
Ανάμεσα στην ανατολική και στη δυτική χώρα εκτείνεται η γέφυρα μετάβασης (μετάπτωσης) με τα στοιχεία d . Εδώ φαίνεται η περιοχή εξερευνήθηκε από ανατολάς προς δυσμάς. Ο χαλκός βοήθησε την ανθρωπότητα να φύγει από την εποχή του λίθου και να οδηγηθεί στην εποχή του μετάλλου. Ο χαλκός αντέχει στη διάβρωση γι' αυτό και έχει ακόμα και σήμερα δύο βασικές χρήσεις: στην κατασκευή υδροσωλήνων και στη νομισματοκοπία. (Την ίδια φιλοσοφία ακολουθούν ο άργυρος και ο χρυσός, που χρησιμοποιούνται πολύ καιρό τώρα ως μέταλλα του εμπορίου, της διακόσμησης και της νομισματοκοπίας, λόγω κυρίως της ελκυστικής τους εμφάνισης, της σπανιότητάς τους και της ανθεκτικότητάς τους στη διάβρωση). Ακολούθησε η εποχή του σιδήρου που οδήγησε τον κόσμο στη βιομηχανική επανάσταση. Τέλος, έχουμε το τιτάνιο με τις ιδιότητες ακριβώς που χρειάζεται μία κοινωνία η οποία επιδίδεται στην υψηλή τεχνολογία, ώστε να κατακτήσει τους ουρανούς (κατασκευή διαστημοπλοίων). Είναι ένα μέταλλο σκληρό και ανθεκτικό στη διάβρωση, ωστόσο ελαφρό...
Καιρός όμως είναι να δούμε και τη νησιώτικη χώρα του περιοδικού πίνακα . Στα βόρεια της ηπειρωτικής χώρας, όπως περίπου η Ισλανδία στα βόρεια της Ευρώπης, βρίσκεται μια μοναχική, απομονωμένη περιοχή, το υδρογόνο (Η). Το υδρογόνο παρά την απλότητά του έχει μία πληθωρική χημική συμπεριφορά και επιπλέον είναι το πιο άφθονο στοιχείο στο σύμπαν, το καύσιμο των άστρων.
Η στενή. Νότια Νήσος, στα ανοικτά, αποτελεί το παράρτημα του πίνακα, εδώ κατοικούν τα στοιχεία f, οι λανθανίδες στη βόρεια λωρίδα και οι ακτινίδες στη νότια. Εδώ η περιοχή είναι αναξιοποίητη. Υπάρχουν λίγες περιοχές του βασιλείου οι οποίες μέχρι στιγμής δε χρησιμεύουν σε τίποτε (δεν έχουν αξιοποιηθεί ούτε από τη φύση ούτε από τη βιομηχανία). Υπάρχουν δύο βασικοί λόγοι γι' αυτό. Ο ένας είναι ότι το στοιχείο υπάρχει στον πλανήτη μας σε πολύ μικρές ποσότητες. Για παράδειγμα φέρνουμε το φράγκιο (Fr). Έχει εκτιμηθεί ότι οποιαδήποτε στιγμή σε ολόκληρη τη γη υπάρχουν μόνο δεκαεπτά περίπου άτομα Fr. Το ίδιο σπάνια είναι όλα τα υπερουράνια στοιχεία. Ο δεύτερος λόγος είναι η ραδιενέργεια. Όλα τα στοιχεία πέρα απ' τo βισμούθιο είναι ραδιενεργά . Καθ' όλο το μήκος των νότιων ακτών υπάρχουν νεκροκεφαλές με σταυρωτά κόκαλα . Εδώ ακόμη και το ενδιαφέρον των χημικών αρχίζει να κάμπτεται και η επιφυλακτικότητα καταστέλλει την περιέργεια.
Ανακεφαλαίωση
1. Σύμφωνα με τον Bohr το άτομο αποτελείται από τον πυρήνα (θετικά πρωτόνια και ουδέτερα νετρόνια) και γύρω από τον πυρήνα σε καθορισμένες κυκλικές τροχιές περιστρέφονται τα ηλεκτρόνια (πλανητικό ατομικό μοντέλο).
2. Τα ηλεκτρόνια ενός ατόμου κατανέμονται σε στιβάδες. Ο μέγιστος αριθμός ηλεκτρονίων που μπορεί να πάρει καθεμία από τις τέσσερις πρώτες στιβάδες είναι 2n2, όπου n ο κύριος κβαντικός αριθμός.
3. Στο σύγχρονο περιοδικό πίνακα τα στοιχεία κατατάσσονται με βάση τον ατομικό τους αριθμό. Σύμφωνα με το σύγχρονο περιοδικό νόμο οι ιδιότητες των στοιχείων είναι περιοδική συνάρτηση του ατομικού τους αριθμού.
4. Οι οριζόντιες σειρές του πίνακα ονομάζονται περίοδοι και κατά μήκος αυτών υπάρχει βαθμιαία μεταβολή των ιδιοτήτων των στοιχείων. Οι κατακόρυφες στήλες του πίνακα ονομάζονται ομάδες και καταλαμβάνονται από στοιχεία με ανάλογες ιδιότητες.
5. Η χημική συμπεριφορά των στοιχείων καθορίζεται από την ηλεκτρονιακή δομή των ατόμων τους (ηλεκτρόνια της εξωτερικής στιβάδας) και την ατομική ακτίνα.
6. Τα δύο κυριότερα είδη χημικών δεσμών είναι ο ιοντικός ή ετεροπολικός δεσμός, που δημιουργείται με αποβολή και πρόσληψη ηλεκτρονίων, και ο ομοιοπολικός δεσμός, που δημιουργείται με αμοιβαία συνεισφορά ηλεκτρονίων.
7. O ομοιοπολικός δεσμός που αναπτύσσεται μεταξύ ατόμων με διαφορετική ηλεκτραρνητικότητα ονομάζεται πολικός ομοιοπολικός δεσμός.
8. Για τη γραφή και την ονομασία των χημικών ενώσεων θα πρέπει να γνωρίζουμε τους συμβολισμούς τις ονομασίες και τα φορτία των ιόντων.
9. Ως αριθμός οξείδωσης (Α.Ο.) ενός ατόμου σε μία ομοιοπολική ένωση ορίζεται το φαινομενικό φορτίο που θα αποκτήσει το άτομο αν τα κοινά ζεύγη ηλεκτρονίων αποδοθούν στο ηλεκτραρνητικότερο άτομο. Αντίστοιχα, Α.Ο. ενός ιόντος, σε μια ιοντική ένωση είναι το πραγματικό φορτίο του ιόντος.

Λέξεις Κλειδιά
άτομο χημικός δεσμός
πυρήνας ηλεκτρόνια εξωτερικής στιβάδας
πρωτόνιο ατομική ακτίνα
νετρόνιο ιοντικός ή ετεροπολικός δεσμός
ηλεκτρόνιο ιοντικός κρύσταλλος
στιβάδα ομοιοπολικός δεσμός
κύριος κβαντικός αριθμός ηλεκτρονιακός τύπος
περιοδικός πίνακας ηλεκτραρνητικότητα
ατομικός αριθμός πολικός ομοιοπολικός δεσμός
περίοδος αριθμός οξείδωσης (Α.Ο)
ομάδα  
εξωτερική στιβάδα  
   
   
   
Ερωτήσεις – Ασκήσεις - Προβλήματα

Εικόνα

Εικόνα

Εικόνα

Ερωτήσεις Επανάληψης
1. Τι ονομάζεται ηλεκτρονιακή στιβάδα; Πώς μεταβάλλεται η ενέργεια των ηλεκτρονιακών στιβάδων;
2. Πώς συμβολίζονται οι ηλεκτρονιακές στιβάδες και σε ποια τιμή του κύριου κβαντικού αριθμού (n) αντιστοιχεί η καθεμία από αυτές;
3. Ποιος είναι ο μέγιστος αριθμός ηλεκτρονίων σε κάθε ηλεκτρονιακή στιβάδα; Ποιος τύπος προσδιορίζει τον αριθμό αυτό;
4. Τι ισχύει για τον αριθμό των ηλεκτρονίων της εξωτερικής στιβάδας και τι για τον αριθμό των ηλεκτρονίων της πλησιέστερης προς την εξωτερική στιβάδα;
5. Να διατυπώσετε το σύγχρονο περιοδικό νόμο.
6. Τι είναι η περίοδος στον περιοδικό πίνακα; Πόσες περιόδους έχουμε στο σύγχρονο περιοδικό πίνακα;
7. Για το στοιχείο κάλιο (Κ), που βρίσκεται στην 4η περίοδο του περιοδικού πίνακα, τι πληροφορία έχουμε;
8. Τι είναι η ομάδα στον περιοδικό πίνακα; Πόσες ομάδες έχουμε στο σύγχρονο περιοδικό πίνακα;
9. Για ποιο λόγο τα στοιχεία ενώνονται μεταξύ τους;
10. Πότε ένα στοιχείο μπορεί να σχηματίσει ιοντικό δεσμό;
11. Να περιγράψετε τρία διαφορετικά χαρακτηριστικά μεταξύ των ιοντικών και των ομοιοπολικών ενώσεων.
12. Τι ονομάζεται ηλεκτραρνητικότητα ενός στοιχείου;
13. Να δώσετε μερικούς κανόνες με τους οποίους μπορούμε να υπολογίσουμε τον αριθμό οξείδωσης ενός στοιχείου σε μία χημική ένωση.
Ασκήσεις - Προβλήματα
Ηλεκτρονιακή δομή των ατόμων
Ένα απλό μοντέλο για το άτομο
14. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι λάθος;
α) Ηλεκτρόνια της ίδιας στιβάδας έχουν την ίδια ενέργεια.
β) Η στιβάδα L μπορεί να περιέχει 10 ηλεκτρόνια.
γ) Η εξωτερική στιβάδα (εκτός της Κ) περιέχει το πολύ 8 ηλεκτρόνια.
δ) Η στιβάδα O περιέχει για τα γνωστά μέχρι σήμερα στοιχεία, βάσει του τύπου 2n2, 50 ηλεκτρόνια.
15. Να συμπληρώσετε τις παρακάτω προτάσεις:
  α) Το άτομο αποτελείται από τον πυρήνα, που περιέχει τα θετικά ………. ………. και τα ……… νετρόνια.
β) Γύρω από τον ……… κινούνται σε ……… τροχιές τα ……….
16. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι λάθος;
α) Η στιβάδα Κ αντιστοιχεί σε n = 1.
β) Η στιβάδα Ν αντιστοιχεί σε n = 2.
γ) Η στιβάδα L περιέχει το πολύ 8 ηλεκτρόνια,
δ) Για τις στιβάδες Κ και L ισχύει EK<EL.

17. Να συμπληρώσετε τον πίνακα:
ΣΤΙΒΑΔΕΣ
  p n e K L M N
Εικόνα              
Εικόνα              
Εικόνα              
Mg2+            

 

K-              
Cl-              
18. Το άτομο του φωσφόρου έχει 5 ηλεκτρόνια στην εξωτερική του στιβάδα, η οποία είναι η Μ. Ποιος είναι ο ατομικός αριθμός του φωσφόρου;

Περιοδικός Πίνακας
19. Για το στοιχείο (Αl), που βρίσκεται στην ΙΙΙΑ ομάδα του περιοδικού πίνα- κα, τι πληροφορία έχουμε;
20. Να συμπληρώσετε τις παρακάτω προτάσεις:
α) Ένα στοιχείο που βρίσκεται στην 5η περίοδο έχει τα ηλεκτρόνιά του κατανεμημένα σε ..........
β) Ένα στοιχείο που βρίσκεται στην VIIA ομάδα περιέχει .......... στην στιβάδα.
21. Για το άτομο του νατρίου (Na) δίνεται ο ατομικός του αριθμός: Ζ = 11. Σε τι μοιάζει και σε τι διαφέρει το ιόν του νατρίου από το άτομο του προηγούμενού του ευγενούς αερίου και από το ιόν του επόμενού του στοιχείου στον περιοδικό πίνακα;
Σε ποια ομάδα και σε ποια περίοδο του περιοδικού πίνακα ανήκει το καθένα από τα παραπάνω τρία στοιχεία:
22. Να συμπληρώσετε τις παρακάτω προτάσεις:
α) Στο σύγχρονο περιοδικό πίνακα τα στοιχεία είναι τοποθετημένα κατά αύξοντα...............
β) Οι ιδιότητες των στοιχείων είναι............ του............ αριθμού τους.
γ) Το χλώριο (Cl) και το βρώμιο (Br) έχουν παρόμοιες μεθόδους παρασκευής και παρόμοιες χημικές ιδιότητες και ανήκουν στην..................του περιοδικού πίνακα.
δ) Το νάτριο (Na) και το αργίλιο (Αl) έχουν τα ηλεκτρόνια τους κατανεμημένα στον ίδιο αριθμό στιβάδων και ανήκουν στην................του περιοδικού πίνακα.
23. Έχουμε αναφέρει ότι στοιχεία που βρίσκονται στην ίδια ομάδα του περιοδικού πίνακα παρουσιάζουν ανάλογες φυσικές ιδιότητες. Η VIA ομάδα του περιοδικού πίνακα περιέχει κατά σειρά τα στοιχεία: O(Ζ=8), S(Z=16), Se(Z=34), Te(Z=52) και Ρο (Ζ=84). Να συμπληρώσετε τον παρακάτω πίνακα:

πυκνότητα /g cm-3στοιχείο ατομική ακτίνα/ Å    στοιχείο
2,07 1,04
6,25 1,43
1,43 10-3 0,73                  O
9,4                    Ρο 1,17
4,81 1,67
24. Έχουμε αναφέρει ότι στοιχεία που βρίσκονται στην ίδια ομάδα του περιοδικού πίνακα παρουσιάζουν ανάλογες φυσικές ιδιότητες. Η ομάδα των ευγενών αερίων περιέχει κατά σειρά τα στοιχεία: He (Ζ=2), Ne (Ζ=10), AR (Ζ=18), ΚR (Ζ=36), Xe (Ζ=54), Rn (Ζ=86). Να συμπληρώσετε τον παρακάτω πίνακα:
σημείο βρασμού/ Κ     στοιχείο πυκνότητα / g L-1 στοιχείο  στοιχείο
120 0,90
27,1 1,78
4,2 0,18                   He
87,3 5,90
211                                  Rn 9,73
165 3,75
25. Να συμπληρώσετε τον πίνακα:

Στοιχείο Ηλεκτρονιακή Δομή σε Στιβάδες Ομάδα Περίοδος
  Κ L Μ Ν Ο    
H 1 - - - -    
Ca 2 8 8 2 -    
Br 2 8 18   - VIIA  
O 2   - - - VIA 2
Na 2 8   - - IA  

26. Να δώσετε δύο παραδείγματα στοιχείων για καθεμία από τις παρακάτω ομάδες του περιοδικού πίνακα:
α) αλκάλια    β) αλκαλικές γαίες    γ) αλογόνα    δ) ευγενή αέρια.
*27. Να ταξινομήσετε τα παρακάτω στοιχεία σε ομάδες, όπου τα στοιχεία θα παρουσιάζουν παρόμοιες χημικές ιδιότητες Κ (Ζ-19), F (Ζ=9), Ρ (Ζ=15), Na (Z=11), Cl (Ζ=17) και Ν (Ζ= 7).
28. Να συμπληρώσετε την πρόταση:
Τα στοιχεία του περιοδικού πίνακα που βρίσκονται κατά μήκος μιας οριζόντιας σειράς του αποτελούν μία........... αυτού και έχουν:
α) τις ίδιες ιδιότητες
β) τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων στην εξωτερική στιβάδα
γ) τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονιακών στιβάδων
δ) τον ίδιο ατομικό αριθμό
ε) τον ίδιο μαζικό αριθμό
Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.
29. Να συμπληρώσετε την πρόταση:
Τα στοιχεία του περιοδικού πίνακα που βρίσκονται κατά μήκος της ίδιας κατακόρυφης στήλης του αποτελούν μία........... αυτού και έχουν:
α) παρόμοιες ιδιότητες
β) παραπλήσιο ατομικό αριθμό
γ) τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονιακών στιβάδων
δ) την ίδια ατομική ακτίνα
Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.
*30. Ποια από τα στοιχεία Α, Β, Γ, Δ και Ε με αντίστοιχους ατομικούς αριθμούς 16, 12, 8, 20 και 38 έχουν παρόμοιες ιδιότητες;
*31. Το μαγνήσιο ( Mg ) βρίσκεται στην 3η περίοδο του περιοδικού πίνακα, ενώ το ιόν αυτού Mg2+ έχει δομή ευγενούς αερίου. Με βάση αυτά τα δεδομένα προκύπτει για το μαγνήσιο ότι:
α) έχει ατομικό αριθμό 8 και βρίσκεται στην VIA ομάδα
β) έχει ατομικό αριθμό 12 και βρίσκεται στην IVA ομάδα
γ) έχει ατομικό αριθμό 16 και βρίσκεται στην VIA ομάδα
δ) έχει ατομικό αριθμό 12 και βρίσκεται στην ΙΙΑ ομάδα
*32. Αν τα ιόντα Α+ και Β3- έχουν τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων με το ευγενές αέριο Ar (Ζ=18):
i) να βρείτε τους ατομικούς αριθμούς των στοιχείων Α και Β.
ii) τα στοιχεία Α και Β βρίσκονται:
α) στην ίδια περίοδο και σε διαφορετική ομάδα
β) στην ίδια ομάδα και σε διαφορετική περίοδο
γ) σε διαφορετική ομάδα και σε διαφορετική περίοδο
δ) στην ίδια ομάδα και στην ίδια περίοδο
Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.
*33. Να γράψετε το σύμβολο του κατιόντος Χ2+ και του ανιόντος Ψ- που να έχουν τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων με το ευγενές αέριο Ne (Ζ=10). Δίνονται τα σύμβολα των 18 πρώτων στοιχείων κατά σειρά αυξανόμενου ατομικού αριθμού: Η, He, Li, Be, Β, C, Ν, O, F, Ne, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, Ar.
34. Ποιος είναι ο ατομικός αριθμός του στοιχείου που βρίσκεται στην 3η περίοδο του περιοδικού πίνακα και στην VA ομάδα;
35. Ποιος είναι ο ατομικός αριθμός του στοιχείου που βρίσκεται:
α) στην 2η περίοδο και στην VIA ομάδα
β) στην 3η περίοδο και στην VIIA ομάδα του περιοδικού πίνακα
36. Τα στοιχεία που έχουν εξωτερική στιβάδα την Ν σε ποια περίοδο ανήκουν;
α) στην 5η       β) στην 2η
γ) στην 4η       δ) στην 7η
37. Τα στοιχεία που έχουν στην εξωτερική τους στιβάδα τρία ηλεκτρόνια σε ποια από τις παρακάτω ομάδες του περιοδικού πίνακα ανήκουν;
α) στην VA         β) στην ΙΙΒ
γ) στην ΙΙΙΑ      δ) στην VIIA

Χημικοί Δεσμοί
38. Να συμπληρώσετε τις παρακάτω προτάσεις:
α) Τα ευγενή αέρια έχουν στην εξωτερική τους στιβάδα.............. ηλεκτρόνια εκτός από το............που έχει στην............ στιβάδα.........ηλεκτρόνια.
β) Το χλώριο ( Cl ), που είναι στοιχείο της VIIA ομάδας του περιοδικού πίνακα, έχει στην εξωτερική του............ ηλεκτρόνια και............... ή συνεισφέρει........... ώστε να αποκτήσει δομή............. αερίου.
γ) Το νάτριο (Na), που είναι στοιχείο της ΙΑ ομάδας του περιοδικού πίνα- κα. με δομή ηλεκτρονίων (2.8,1), για να αποκτήσει δομή............. αερίου. ................ένα ηλεκτρόνιο.
δ) Η ατομική ακτίνα καθορίζει το............. του ...............
39. Να εξηγήσετε γιατί δεν πρέπει να χρησιμοποιείται η έννοια του μορίου στην περίπτωση του CaCl2 (χλωριούχο ασβέστιο). Τι ακριβώς μας δείχνει ο χημικός τύπος στις ιοντικές ενώσεις;
40. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του ομοιοπολικού δεσμού που σχηματίζεται μεταξύ ατόμων του ίδιου στοιχείου και μεταξύ ατόμων διαφορετικών στοιχείων; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.
*41. Δίνονται τα στοιχεία Α και Β. Το στοιχείο Α ανήκει στην ΙΙΑ ομάδα και στην 4η περίοδο, ενώ το στοιχείο Β ανήκει στην VIIA ομάδα και στην 3η περίοδο του περιοδικού πίνακα. Να εξηγήσετε τι είδους δεσμό μπορούν να σχηματίσουν τα παραπάνω στοιχεία. Ποιος είναι ο μοριακός τύπος της ένωσης που θα σχηματίσουν; Τι δείχνει ο τύπος αυτός;
*42. Δίνονται τα στοιχεία Γ και Δ. Το στοιχείο Γ ανήκει στην ΙΑ ομάδα και στην 1η περίοδο, ενώ το στοιχείο Δ ανήκει στην VIIA ομάδα και στη 2η περίοδο του περιοδικού πίνακα. Να εξηγήσετε τι είδους δεσμό μπορούν να σχηματίσουν τα παραπάνω στοιχεία. Ποιος είναι ο μοριακός τύπος της ένωσης που θα σχηματίσουν; Τι δείχνει ο τύπος αυτός;
*43. Να περιγράψετε τον τρόπο σχηματισμού των ιοντικών ενώσεων μεταξύ:
α) του καλίου (19Κ) και του φθορίου (9F).
β) του μαγνησίου (12Mg) και του θείου (16S).
γ) του ασβεστίου (20Ca) και του υδρογόνου (1Η).
*44. Να γράψετε τους ηλεκτρονιακούς τύπους των ομοιοπολικών ενώσεων: α) τριχλωριούχος φωσφόρος: PCl3, β) μεθάνιο: CH4, γ) χλωροφόρμιο: CHCl3. Οι ατομικοί αριθμοί των στοιχείων Ρ, Cl, C, Η είναι αντίστοιχα: 15, 17, 6, 1.
45. Η ένωση NaCl (χλωριούχο νάτριο) είναι ένωση ομοιοπολική ή ετεροπολική;
Είναι...........γιατί:
α) βρίσκεται σε συνηθισμένες συνθήκες σε στερεά κατάσταση
β) σχηματίζεται με μεταφορά ηλεκτρονίων από τα άτομα του χλωρίου στα άτομα του νατρίου
γ) αποτελείται από μόρια που το καθένα έχει δύο ανόμοιους πόλους
δ) Αποτελείται από μόρια που το καθένα έχει δύο όμοιους πόλους
ε) σχηματίζεται με μεταφορά ηλεκτρονίων από τα άτομα του νατρίου στα άτομα του χλωρίου
  Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.
*46. Στα κενά του παρακάτω πίνακα να συμπληρώσετε:
α) Το γράμμα O, αν η ένωση που σχηματίζουν τα αντίστοιχα στοιχεία είναι ομοιοπολική,
β) το γράμμα Ε αν η αντίστοιχη ένωση είναι ετεροπολική και
γ) το γράμμα Χ αν τα αντίστοιχα στοιχεία δε σχηματίζουν χημική ένωση.
  17Cl 16C 20Ca
1H      
11Na      
6C      
10Ne      
*47. Να περιγράψετε τους δεσμούς (δίνοντας και τον ηλεκτρονιακό τύπο) στο μόριο του αιθανίου, που έχει χημικό τύπο C2H6. Δίνεται ότι τα άτομα του άνθρακα στο μόριο αυτό ενώνονται μεταξύ τους με έναν απλό ομοιοπολικό δεσμό. Πόσα είδη ομοιοπολικών δεσμών διακρίνετε στο μόριο του C2H6; Να τεκμηριώσετε την απάντηση σας.. Δίνονται οι ατομικοί αριθμοί: Για τον άνθρακα Ζ = 6 και για το υδρογόνο Ζ = 1.
*48. Να χαρακτηρίσετε με Σ τις προτάσεις που είναι σωστές και με Δ αυτές που είναι λανθασμένες, και να αιτιολογήσετε τις απαντήσεις σας.
α) To Na με δομή (2,8,1) αποβάλλει πιο εύκολα ηλεκτρόνια από ότι το Κ με δομή (2,8,8,1).
β) To F με δομή (2,7) προσλαμβάνει πιο εύκολα ηλεκτρόνια από ότι το Cl με δομή (2,8,7).
γ) To Ca με δομή (2,8,8,2) δημιουργεί το ίδιο εύκολα χημικές ενώσεις όπως και το Kr (2,8,18,8) με ένα τρίτο στοιχείο π.χ. το Cl που έχει δομή (2,8,7).
δ) To Na με δομή (2,8,1) έχει μεγαλύτερη ατομική ακτίνα από το Αl με δομή (2,8,3).
ε) To Ca με δομή (2,8,8,2) έχει μεγαλύτερη ατομική ακτίνα από το Mg με δομή (2,8,2).
*49. Δίνονται οι ατομικοί αριθμοί του άνθρακα (C): Ζ=6 και του υδρογόνου (Η): 2=1. Τα δύο αυτά στοιχεία σχηματίζουν τρεις ομοιοπολικές ενώσεις, την Α με τύπο C2HX, τη Β με τύπο C2Hψ και τη Γ με τύπο C2Ηω. Αν είναι γνωστό ότι η ένωση Α έχει ένα απλό ομοιοπολικό δεσμό μεταξύ των ατόμων του άνθρακα, η ένωση Β έχει ένα διπλό ομοιοπολικό δεσμό μεταξύ των ατόμων του άνθρακα και η ένωση Γ έχει ένα τριπλό ομοιοπολικό δεσμό μεταξύ
  των ατόμων του άνθρακα, να δώσετε τους ηλεκτρονικούς τύπους των ενώσεων Α, Β και Γ περιγράφοντας τον τρόπο δημιουργίας των δεσμών. Πόσα και ποια είδη δεσμών υπάρχουν στις ενώσεις Α, Β και Γ;
50. Να εξηγήσετε για μία ιοντική ένωση ποια από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή:
α) Η έννοια του μορίου εκφράζει την ένωση αυτή.
β) Ασκούνται μεταξύ των ατόμων δυνάμεις ηλεκτρομαγνητικής φύσης.
γ) Όλες οι ιοντικές ενώσεις είναι αέρια σώματα.
δ) Στα κρυσταλλικά πλέγματά τους υπάρχουν ιόντα αντίθετα φορτισμένα..
*51. Να κατατάξετε τα παρακάτω μόρια σε ομοιοπολικά πολικά και ομοιοπολικά μη πολικά: α) HCl    β) Ν2    γ) ΝΗ3    δ) Cl2
Να αιτιολογήσετε τις απαντήσεις σας.
52. Ποιοι από τους παρακάτω δεσμούς βρίσκονται στο μόριο του οξυγόνου; Για το οξυγόνο: Ζ=8.
α) διπλός ομοιοπολικός δεσμός
β) τριπλός ομοιοπολικός δεσμός μη πολικός
γ) διπλός ομοιοπολικός μη πολικός δεσμός
δ) ιοντικός
ε) δεν σχηματίζεται δεσμός, γιατί είναι μονοατομικό στοιχείο.

Αριθμός Οξείδωσης - Γραφή Χημικών Τύπων - Ονοματολογία
53. Να συμπληρώσετε τις παρακάτω προτάσεις:
α) Ο αριθμός οξείδωσης είναι ένας αριθμός που δείχνει το .............φορτίο ενός................. ή το φαινομενικό............... ενός............σε μία...............
β) Κάθε στοιχείο σε ελεύθερη.............. έχει αριθμό οξείδωσης ίσο με..............
γ) Το αλγεβρικό άθροισμα των........... ............. όλων των................. σε μία χημική ένωση είναι ίσο με...............
δ) Το αλγεβρικό άθροισμα των............. ............. όλων των ατόμων σε ένα............. ............... είναι ίσο με το φορτίο του.................
54. Να υπολογίσετε τον αριθμό οξείδωσης των στοιχείων στις παρακάτω ενώσεις:
α) του S στο Na2SO4
β) του Ν στο ΚΝΟ3
γ) του Ρ στο Η3ΡO4
55. Να υπολογίσετε τον αριθμό οξείδωσης των στοιχείων στα παρακάτω ιόντα:
α)του C στο CO32-
β)του I στο IO3-
γ)του S στο HSO3-
56. Να χαρακτηρίσετε με Σ τις προτάσεις που είναι σωστές και με Λ τις προτάσεις που είναι λανθασμένες:
α) Το χλώριο (Cl2) σε ελεύθερη κατάσταση έχει αριθμό οξείδωσης -1.
β) Το θείο (S) στο H2S έχει αριθμό οξείδωσης -2.
γ) Το χλώριο (Cl) στο ClO3- έχει αριθμό οξείδωσης +4.
δ) Το θείο (S) στο Fe2(SO4)3 έχει αριθμό οξείδωσης +6.
57. Ο αριθμός οξείδωσης του θείου στο A12(SO4)3 είναι:
α) -2    β) +4    γ) +5    δ) +6.
Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.
58. Να υπολογίσετε τον αριθμό οξείδωσης των στοιχείων στις παρακάτω ενώσεις:
α) του Ν στις ενώσεις: ΝΗ3, Ν2O, NO, Ν2O3, Ba(NO3)2.
β) του C στις ενώσεις: CH4, CH3OH, HCHO, CHCl3, CCl4.
59. Να συνδυάσετε τα γράμματα με τους αντίστοιχους αριθμούς:
α) Στοιχείο: Ρ αριθμός οξείδωσης
1. ΡΗ3 α. +3
2. Ρ2O3 β. -3
3. ΑlΡO4 γ. 0
4. Ρ4 δ. +5


β) Στοιχείο: Cl αριθμός οξείδωσης
1. HCl α. +7
2. ClO3- β. +5
3. HClO4 γ. +3
4. Cl2 δ. -1
5. ClO2- ε. 0
60. Για να γράψουμε σωστά το μοριακό τύπο μιας ένωσης που αποτελείται από δύο στοιχεία πρέπει να γνωρίζουμε:
α) τους μαζικούς αριθμούς των στοιχείων
β) τους ατομικούς αριθμούς των στοιχείων
γ) τους αριθμούς οξείδωσης των στοιχείων
δ) τις ατομικότητες των στοιχείων
ε) τα σύμβολα των στοιχείων
Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;
61. Να γράψετε τους μοριακούς τύπους των ενώσεων:
1. χλωριούχο ασβέστιο, 2. ιωδιούχο κάλιο, 3. υδροξείδιο του ασβεστίου, 4. νιτρικός άργυρος, 5. χλωρικό κάλιο, 6. θειούχο μαγνήσιο, 7. ανθρακικό νάτριο, 8. θειικό αργίλιο, 9. θειικός σίδηρος (II), 10. ανθρακικό αργίλιο, 11.οξείδιο του νατρίου, 12. βρωμιούχος ψευδάργυρος, 13. φωσφορικό μαγνήσιο, 14. υδρόθειο, 15. φθοριούχος μόλυβδος (II), 16. αζωτούχο αργίλιο, 17. φωσφορικό αμμώνιο, 18. κυανιούχο κάλιο, 19. χλωρικό ασβέστιο, 20. αμμωνία.
62. Να ονομάσετε τις παρακάτω ενώσεις:
1. K2O 6. Al2S3 11. Ca(NO2)3 16. FePO4
2. Ba(OH)2 7. Zn(NO3)2 12. CaCO3 17. KNO3
3. NaI 8. FeBr3 13. NO 2 18. H2S
4. CaCl2 9. NH3 14. CuOH 19. H3PO4
5. HCLO3 10. MgO 15. (NH4)2SO4 20. HCN
63. Να αντιστοιχίσετε τα γράμματα με τους σωστούς αριθμούς
A. H2SO4 1. οξείδιο του αργιλίου
B. Ba(OH)2 2. υδροχλώριο
Γ. CO2 3. υδρογονούχο αργίλιο
Δ. AIH3 4. θειικό οξύ
E. Al2O3 5. διοξείδιο του άνθρακα
Z. Al2S3 6.υδροξείδιο του βαρίου
H. HCL 7. θειώδες αργίλιο
Θ. Αl2(SO3) 3 8. θειούχο αργίλιο
64. Δίνεται ο παρακάτω πίνακας:

BrO3- CO32 HSO4- SO42- OH- I- O2-
K+              
Ba2+           * BaI2  
Cu+              
Fe2+              
Al3+              
H+              

α) Να συμπληρώσετε τον πίνακα γράφοντας σε κάθε κενό τον αντίστοιχο μοριακό τύπο, όπως δείχνει το παράδειγμα *.
β) Να αριθμήσετε και να ονομάσετε τις 42 ενώσεις του πίνακα.
εικόνα

Δραστηριότητα

Ατομικά πρότυπα - ερευνητές - χρονολογική εξέλιξη

Παρακάτω δίνονται:
1. Ονόματα φιλοσόφων, επιστημόνων και ερευνητών που συνέβαλαν στην εξέλιξη των αντιλήψεων γύρω από το «άτομο», χωρίς χρονολογική, ή πολύ περισσότερο, αξιολογική σειρά.
2. Τα κυριότερα «ατομικά πρότυπα». Προσπαθήστε να τα τοποθετήσετε σε μία χρονολογική σειρά και ταυτόχρονα να τα αντιστοιχίσετε με τους ερευνητές που τα πρότειναν.

Φιλόσοφοι -Ερευνητές

Αλχημιστές, Albert Einstein, Αριστοτέλης, Geiger, Becquerel, Robert Millikan, Neils Bohr, Pauli, Sommerfield, Chadwick, Lavoisier, Coulomb, Max Planck, Crookes, Ernest Rutherford, Οι Curies, Erwin Schrodinger, John Dalton, J.J.Thomson, Δημόκριτος, Glen T. Seaborg, Otto Hahn, Lise Meitner, W.K. Rontgen

Ατομικά πρότυπα

Αδιαίρετο, μία μικρή στερεή σφαίρα, το πρότυπο του ηλεκτρονιακού νέφους, πλανητικό πρότυπο, το πρότυπο του «σταφιδόψωμου». Στην αναφορά αυτή, όπου είναι δυνατόν, να δώσετε και εικόνες των προτύπων, καθώς, και τα πειράματα που υποστηρίζουν κάθε φορά το πρότυπο. Πληροφορίες σχετικά με το θέμα μπορείτε να αντλήσετε από το Internet.

Aπαντήσεις στις ασκήσεις πολλαπλής επιλογής και σωστού λάθους
14. β, δ
16. β
18. 15
27. (Κ, Να), (F, Cl), (Ρ, Ν)
28. γ
29. α
30. (Α-Γ) και (Β, Δ, Ε)
31. δ
32. i) το Α έχει Ζ=19 και το Β έχει Ζ =15
ii) γ
33. το Χ είναι το Mg και το Ψ είναι το F
34. 15
35. α) 8 και β) 17
36. γ
37. γ
45. είναι ετεροπολική, το ε
48. Α είναι τα α, γ Σ είναι τα β, δ, ε
50. δ
52. α και γ
54. α) +6, β) +5, γ) +5
55. α) +4, β) +5, γ) +4
56. Λ είναι τα α, γ Σ είναι τα β, δ
57. δ
58. α) -3, +1, +2, +3,+5 β) -4, -2, 0, +2, +4
59. Ρ: (1-β), (2-α), (3-δ), (4-γ)
Cl: (1-δ), (2-β), (3-α), (4-ε), (5-γ)
60. γ και ε
63. (Α-4), (Β-6), (Γ-5), (Δ-3), (Ε-1), (Ζ-8), (Η-2), (Θ-7)