To site είναι κατάλληλο για μαθητές Θετικής Κατεύθυνσης, οι οποίοι μπορούν να διδαχθούν Φυσικοχημεία χρησιμοποιώντας τις σύγχρονες μεθόδους διδασκαλίας του εικονικού εργαστηρίου. Δεδομένου ότι στο σύγχρονο σχολείο είναι πλέον διευρυμένη η χρήση των H/Υ καθίσταται ολοένα και μεγαλύτερη η ανάγκη αξιοποίησης των μέσων τεχνολογίας και επικοινωνίας. Άρα, οι Θετικές Επιστήμες μπορούν να διδαχθούν όχι μόνο με τον παραδοσιακό τρόπο αλλά με έναν τρόπο σύγχρονο, συμβατό με τα σύγχρονα μέσα κοινωνικής δικτύωσης, όπως είναι αυτός ενός ιστοτόπου.
Ο ΦΑΝΤΑΣΤΙΚΟΣ ΚΟΣΜΟΣ ΤΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ
ΜΙΑ ΙΣΤΟΣΕΛΙΔΑ ΑΠΟ ΤΗ ΧΗΜΙΚΟ ΑΘΗΝΑ ΜΗΤΣΟΠΟΥΛΟΥ. Τους μαθητές μας πρέπει να τους αγαπάμε και να τους προσέχουμε. Τότε μόνο βλέπουμε ότι μεταμορφώνονται και ως μαθητές και ως άνθρωποι.Πέρα λοιπόν από τη διδασκαλία οφείλουμε να είμαστε καλοί παιδαγωγοί, να βλέπουμε, δηλαδή, μέσα από την ψυχή των μαθητών μας τη δική μας ψυχή.Κάθε φορά που χαμογελώ στους μαθητές μου, μου χαμογελούν και αυτοί,κάθε φορά που τους επαινώ,με επαινούν...και ο κόσμος γίνεται καλύτερος...
Τετάρτη 28 Νοεμβρίου 2012
Εισαγωγή
To site είναι κατάλληλο για μαθητές Θετικής Κατεύθυνσης, οι οποίοι μπορούν να διδαχθούν Φυσικοχημεία χρησιμοποιώντας τις σύγχρονες μεθόδους διδασκαλίας του εικονικού εργαστηρίου. Δεδομένου ότι στο σύγχρονο σχολείο είναι πλέον διευρυμένη η χρήση των H/Υ καθίσταται ολοένα και μεγαλύτερη η ανάγκη αξιοποίησης των μέσων τεχνολογίας και επικοινωνίας. Άρα, οι Θετικές Επιστήμες μπορούν να διδαχθούν όχι μόνο με τον παραδοσιακό τρόπο αλλά με έναν τρόπο σύγχρονο, συμβατό με τα σύγχρονα μέσα κοινωνικής δικτύωσης, όπως είναι αυτός ενός ιστοτόπου.
Τρίτη 27 Νοεμβρίου 2012
ΧΗΜΕΙΑ Α' ΛΥΚΕΙΟΥ
Παρακάτω παρουσιάζονται σημειώσεις και φύλα εργασίας που αφορούν την ύλη της Α' Λυκείου
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο
Προσομοιώσεις και λογισμικά Β' και Γ' Λυκείου Κατεύθυνσης
Παρακάτω παρουσιάζονται προσομοιώσεις και λογισμικά για το μάθημα της
Χημείας Κατεύθυνσης Γ΄Λυκείου:
Κεφάλαιο 1ο
Χημείας Κατεύθυνσης Γ΄Λυκείου:
Κεφάλαιο 1ο
- Εξίσωση Planck - Σχέση συχνότητας μήκους κύματος και ενέργειας φωτονίου
- Λάμπα Υδρογόνου
- Το γραμμικό φάσμα του υδρογόνου
- Μεταπτώσεις ηλεκτρονίου στο άτομο του υδρογόνου
- Φάσματα εκπομπής και απορρόφησης όλων των στοιχείων του περιοδικού πίνακα
- Φασματικές γραμμές όλων των ατόμων του Περιοδικού Πίνακα και των ιόντων τους
- Φάσματα εκπομπής και απορρόφησης για το άτομο του Υδρογόνου όταν προσπίπτει πάνω του ακτινοβολία διαφορετικών μήκων κύματος
- Φασματοσκοπία υπερύθρου (I.R)
- Δονήσεις τάσης και κάμψης
- Το πείραμα της διπλής σχισμής
- Το πρότυπο του Bohr
- Το πρότυπο του Bohr και το κβαντομηχανικό μοντέλο
- Η εξίσωση του Schrodinger
- Spin ηλεκτρονίων
- Ο Κύριος κβαντικός αριθμός n
- Απεικόνιση τροχιακών
- Ατομικά τροχιακά s και p
- Ηλεκτρονιακή διαμόρφωση ατόμων και ιόντων
- Ηλεκτρονιακή δόμηση των ατόμων
- Κατανομή ηλεκτρονίων σε ατομικά τροχιακά και ενεργειακά επίπεδα ατομικών τροχιακών
- Διαδραστικός Περιοδικός Πίνακας
- Μέταλλα - Αμέταλλα- Μεταλλοειδή
- Ηλεκτρονική δόμηση των ατόμων - έρευση περιόδου και ομάδας στο περιοδικό πίνακα
- Αριθμοί οξείδωσης στα στοιχεία μεταπτώσης
- Μεταβολή περιοδικών ιδιοτήτων
- Δραστικό πυρηνικό φορτίο Ζ*
- Δομές Lewis για τα στοιχεία των κυρίων ομάδων
- Εξαιρέσεις από τον κανόνα της οκτάδας
- Δομές Lewis με λογισμικό
- Γεωμετρία μορίων
- Πολικότητα πραγματικών μορίων
- Πολικότητα τριατομικών μορίων
- Πολικότητα διατομικών μορίων
Κεφάλαιο 3ο
- Ηλεκτρική αγωγιμότητα υδατικών διαλυμάτων και τηγμάτων ιοντικών ενώσεων
- Διάσταση ιοντικών ενώσεων σε υδατικά διαλύματα και τήγματα
- Διάσταση υδροξειδίου του Μετάλλου στο νερό και ιοντισμός ασθενούς βάσης στο νερό
- Ηλεκτρολύτες ισχυροί και ασθενείς
- Ιοντισμός ασθενών οξέων στο νερό
- Ιοντισμός οξέων στο νερό
- Οξέα και βάσεις κατά Brönsted και Lowry
- Εξουδετέρωση Θειικού οξέος-Υδροξειδίου του ασβεστίου
- Διάσπαση όξινου ανθρακικού χαλκού
- Μετατόπιση ισορροπίας εξουδετέρωσης
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη τιμή του γινομένου των ιόντων του νερού Kw
- Υπολογισμός PH διαλύματος
- Υδατικά διαλύματα αλάτων
- Επίδραση κοινού ιόντος
- Διδακτική ενότητα - Ρυθμιστικά διαλύματα, παρασκευή και έλεγχος ρυθμιστικής ικανότητας
- Ρυθμιστικά διαλύματα
- Παρασκευή ρυθμιστικού διαλύματος
- Έλεγχος της ρυθμιστικής αντοχής με προσθήκη οξέoς σε ρυθμιστικό διάλυμα
- Ρυθμιστικά διαλύματα και ρυθμιστική αντοχή (2)
- Έλεγχος ρυθμιστικής αντοχής ρυθμιστικού διαλύματος με λογισμικό
- Διδακτική ενότητα: Ογκομέτρηση εξουδετέρωσης - αλκαλιμετρία
- Ογκομέτρηση διαλύματος HCl με NaOH
- Ογκομέτρηση ισχυρού οξέος με ισχυρή βάση (2)
- Δείτε ακόμα μια ογκομέτρηση μονοπρωτικού οξέος με βάση (3)
- Ογκομέτρηση ασθενούς μονοπρωτικής βάσης με ισχυρό οξύ
- Καμπύλες ογκομέτρησης - Ογκομέτρηση ασθενούς οξέoς με ισχυρή βάση
- Ογκομέτρηση ισχυρού ή ασθενούς οξέος με βάση
- Καμπύλη ογκομέτρησης οξικού οξέος με NaOH
- Φύλλο εργασίας μαθητή στην ογκομέτρηση ασθενούς οξέος με ισχυρή βάση
Κεφάλαιο 5ο
- Σχηματισμός μορίου Η2
- Είδη υβριδισμού (sp3 υβριδισμός στο μεθάνιο, sp2 στο αιθένιο, sp στο ακετυλένιο)
- Δεσμοί σ στο μόριο του αιθανίου
- Δεσμοί σ και π στο αιθένιο
- Δεσμοί σ κα π στο ακετυλένιο
- Αντιδράσεις πρσθήκης σε αλκένια
- Διαμορφωμερή αιθανίου
- Διαμορφωμερή βουτανίου
- Διαμορφωμερή κυκλοβουτανίου
Στη συνέχεια παρουσιάζονται προσομοιώσεις και λογισμικά για το μάθημα της
Χημείας Κατεύθυνσης Β' Λυκείου:
Κεφάλαιο 1ο
- Πολικά και μη πολικά μόρια - Διπολική ροπή
- Επίδραση της πολικότητας στη δομή του μορίου (μεθανίου, αμμωνίας νερού) και στη φυσικοχημική συμπεριφορά του
- Δεσμοί υδρογόνου στο μόριο του νερού
- Επίδραση των δεσμών υδρογόνου στις υδρογονούχες ενώσεις των στοιχείων της VA, VIA, VIIA ομάδας του περιοδικού πίνακα
Κεφάλαιο 2ο
- Αλλοτροπικές μορφές του άνθρακα
- Υπολογισμός ενθαλπίας εξουδετέρωσης ισχυρού οξέος με ισχυρή βάση
- Θερμική επαφή δύο μετάλλων
- Υπολογισμός ενθαλπίας καύσης αντίδρασης
- Υπολογισμός ειδικής θερμοχωρητικότητας υλικού
- Ο νόμος του Hess
- Ο νόμος του Hess (2)
Κεφάλαιο 3ο
- Κινητική θεωρία αερίων
- Επίδραση θερμοκρασίας και της σχετικής μοριακής μάζας στη ταχύτητα του αερίου
- Επίδραση της θερμοκρασίας στη κινητική ενέργεια των μορίων
- Ενέργεια ενεργοποίησης
- Προσομοίωση αντίδρασης σε μοριακό επίπεδο
- Επίδραση της συγκέντρωσης στη ταχύτητα αντίδρασης
- Καμπύλες αντίδρασης
- Επίδραση Θερμοκρασίας στη ταχύτητα αντίδρασης
- Παράγοντες που επηρεάζουν την ταχύτητα αντίδρασης
- Καταλυτική διάσπαση Η2Ο2
- Νόμος ταχύτητας αντίδρασης
- Επίδραση της συγκέντρωσης, της θερμοκρασίας και της ενέργειας ενεργοποίησης στην ταχύτητα αντίδρασης
- Ενζυμική και μη ενζυμική αντίδραση
- Υπολογισμός τάξης αντίδρασης
- Άσκηση χημικής κινητικής
- Φύλλο εργασίας μαθητή σε προσομοίωση χημικής κινητικής
Κεφάλαιο 4ο
- Η σημασία της σταθεράς χημικής ισορροπίας
- Παραδείγματα αντιδράσεων χημικής ισορροπίας
- Γραφή Kc
- Αρχή Le Chatellier - Επίδραση συγκέντρωσης
- Αρχή Le Chatellier - Επίδραση θερμοκρασίας
- Αρχή Le Chatellier - Επίδραση πίεσης
- Εύρεση απόδοσης αντίδρασης
- Υπολογισμός απόδοσης αντίδρασης όταν τα αντιδρώντα συστατικά δεν είναι σε στοιχειομετρία
- Επίδραση πίεσης και θερμοκρασίας στην ισορροπία Ν2+3Η2↔2ΝΗ3
- Άσκηση στη χημική ισορροπία
- Πηλίκο αντίδρασης
Δευτέρα 26 Νοεμβρίου 2012
Υπολογισμός ειδικής θερμοχωρητικότητας υλικού
Με τη βοήθεια της παρακάτω προσομοίωσης μπορούμε να
υπολογίσουμε την ειδική θερμοχωρητικότητα διαφόρων υλικών(ξύλου, χαλκού, και
άλλων μετάλλων)θερμαίνοντας το υλικό και καταγράφοντας τη μεταβολή της
θερμοκρασίας συγκεκριμένης μάζας υλικού καθώς και τη θερμική ενέργεια που αυτό
απορροφά.Η επιλογή του υλικού, της μάζας καθώς και του χρόνου θέρμανσης είναι
δική μας. Από το νόμο της θερμιδομετρίας Q=mcΔΤ μπορούμε να κάνουμε
επίλυση τύπου ως προς c,
δεδομένου
ότι τα υπόλοιπα μεγέθη είναι γνωστά.
http://employees.oneonta.edu/viningwj/sims/specific_heat_s.html
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
Επιλέξτε 5g χαλκού
(copper)και διάρκεια θέρμανσης 3sec.H αρχική θερμοκρασία είναι
20ο C (είναι πάντα ορισμένη)
ενώ η τελική 97,9οC. Η θερμότητα που απορρόφησε το υλικό είναι 150 J.Υπολογίστε την ειδική
θερμοχωρητικότητα του υλικού.
Οξειδοαναγωγική ογκομέτρηση
Στην προσομοίωση που ακολουθεί θα γίνει προσδιορισμός της
συγκέντρωσης των ιόντων δισθενούς σιδήρου Fe2+ χρησιμοποιώντας διάλυμα υπερμαγγανικού καλίου. Ανάμεσα στα
δύο διαλύματα λαμβάνει χώρα οξειδοαναγωγική αντίδραση με τα ιόντα του δισθενούς
σιδήρου να οξειδώνονται σε ιόντα τρσθενούς Fe3+ και το μαγγάνιο να ανάγεται από αριθμό οξείδωσης +7 στο ΚΜnO4 σε
+2.Το διάλυμα του υπερμαγγανικού καλίου έχει χαρακτηριστικό ιώδες χρώμα ενώ τα
ιόντα του δισθενούς μαγγανίου είναι άχρωμα.Με την προσθήκη λοιπόν του KMnO4 στο διάλυμα των ιόντων
δισθενούς σιδήρου αυτό αποχρωματίζεται.Κοντά στο ισοδύναμο σημείο όπου η
ογκομετρούμενη ουσία θα έχει αντιδράσει πλήρως με το KMnO4 βλέπουμε ότι ο
αποχρωματισμός αργεί να γίνει.
http://group.chem.iastate.edu/Greenbowe/sections/projectfolder/flashfiles/redoxNew/redox.html
Στο σημείο αυτό είμαστε ιδιαίτερα προσεκτικοί και ρίχνουμε
σταγόνα-σταγόνα. Με την παραμικρή περίσσεια του KMnO4 στο διάλυμα το
ογκομετρούμενο αυτό θα χρωματιστεί ιώδες οπότε η ογκομέτρηση έχει ολοκληρωθεί.
Αν υποθέσουμε ότι ο αρχικός όγκος του διαλύματος δισθενούς σιδήρου είναι 25 ml και η συγκέντρωση του KMnO4
0.1812 M να βρείτε τη συγκέντρωση
τοου διαλύματος Fe2+
Προσθέσαμε 35 ml από το οξειδωτικό μας.Βρείτε τη
συγκέντρωση του ογκομετρούμενου διαλύματος.
Ηλεκτρόλυση
Ηλεκτρόλυση είναι το σύνολο των
αντιδράσεων οξείδωσης και αναγωγής που λαμβάνουν χώρα σε ένα τήγμα ή διάλυμα
ενός ηλεκτρολύτη όταν εφαρμόσουμε κατάλληλη διαφορά δυναμικού στα άκρα των
ηλεκτροδίων.
Η συσκευή της ηλεκτρόλυσης ονομάζεται
ηλεκτρολυτικό στοιχείο ή βολτάμετρο και περιλαμβάνει το δοχείο, τα ηλεκτρόδια,
τον ηλεκτρολύτη και την πηγή ρεύματος.
Τα δύο μέταλλα που έχουν επιλεγεί ως ηλεκτρόδια είναι ο
σίδηρος και ο άργυρος με την ίδια μάζα 10 g.Ως ηλεκτρολύτης το διάλυμα νιτρικού ψευδαργύρου.
http://group.chem.iastate.edu/Greenbowe/sections/projectfolder/flashfiles/electroChem/electrolysis10.html
Τα
δύο διαφορετικά µέταλλα έρχονται σε επαφή µε το ίδιο υγρό (ηλεκτρολύτης), µε
αποτέλεσµα να µετακινείται µάζα από το ηλεκτροθετικότερο µέταλλο (άνοδος) προς
το λιγότερο ηλεκτροθετικό (κάθοδος). Για να συμβεί όμως αυτό θα πρέπει να
εφαρμοστεί κατάλληλη διαφορά δυναμικού. Το δυναμικό του στοιχείου που φτιάξαμε
είναι:
Eκαθόδου-Εανόδου=0,8-(-0,44)V=1.24V.
Αν λοιπόν επιλέγει μικρότερη των 1,24V τάση
τότε το φαινόμενο της ηλεκτρόλυσης δε θα πραγματοποιηθεί.Μετακινήστε την μπάρα
της τάσης δεξιά σε τιμή μεγαλύτερη από την παραπάνω.Η ηλεκτρόλυση ξεκινά
Παρατηρείστε τη μείωση στη μάζα του σιδήρου ο οποίος
οξειδώνται και την αύξηση στη μάζα του αργύρου που ανάγεται.
Γαλβανικά στοιχεία
http://group.chem.iastate.edu/Greenbowe/sections/projectfolder/flashfiles/electroChem/voltaicCellEMF.html
ΠΑΡΑΤΗΡΕΙΣΤΕ ΤΙΣ ΧΗΜΙΚΕΣ ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ ΠΟΥ ΥΦΙΣΤΑΝΤΑΙ ΤΑ ΔΥΟ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΑ
Στην παρακάτω προσομοίωση απεικονίζεται ένα τυπικό
γαλβανικό στοιχείο το οποίο αποτελείται από δύο ημιστοιχεία, το ηλεκτρόδιο
καθόδου(Cu2+/Cu)και το ηλεκτρόδιο
ανόδου(Ζn/Zn2+).H
κάθοδος είναι το ηλεκτρόδιο όπου συμβαίνει η ημιαντίδραση αναγωγής
ενώ άνοδος
είναι το ηλεκτρόδιο στο οποίο συμβαίνει η ημιαντίδραση οξείδωσης. Η κάθοδος
γράφεται δεξιά και η άνοδος αριστερά. Στην προσομοίωση υπάρχει και πίνακας στον
οποίο φαίνονται τα κανονικά δυναμικά αναγωγής των μετάλλων.Όσο πιο μεγάλη είναι
η τιμή αυτή τόσο πιο εύκολα ανάγεται το στοιχείο.Το κύκλωμα κλείνει γέφυρα
άλατος. Ανάμεσα στο χαλκό και τον ψευδάργυρο μεγαλύτερη τάση για αναγωγή έχει ο
χαλκός.Άρα ο ψευδάργυρος οξειδώνεται και αποβάλλει ηλεκτρόνια ενώ ο χαλκός
προσλαμβάνει τα ηλεκτρόνια αυτά και ανάγεται.
Zn→Zn2++2e- (ημιαντίδραση
οξείδωσης)
Cu2++2e-→Cu
(ημιαντίδραση αναγωγής)
Zn+Cu2+→Zn2++Cu (συνολική αντίδραση)
Τα ηλεκτρόνια ρέουν από το αριστερό στο δεξιό ημιστοιχείο
ΠΑΡΑΤΗΡΕΙΣΤΕ ΤΙΣ ΧΗΜΙΚΕΣ ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ ΠΟΥ ΥΦΙΣΤΑΝΤΑΙ ΤΑ ΔΥΟ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΑ
Αντιδράσεις απλής αντικατάστασης
Στις αντιδράσεις απλής αντικατάστασης ανήκουνοι παρακάτω
περιπτώσεις.
a)Μέταλλο+οξύ→άλας+Η2↑
b)Μέταλλο+άλας→άλας΄+μέταλλο΄
c)Μέταλλο(K,Βα,Ca,Na)+ Η2Ο→Βάση+Η2↑
d)Μέταλλο(τα υπόλοιπα)+Η2Ο→Οξείδιο+Η2↑
e)Αμέταλλο+άλας→άλας΄+αμέτλλο΄
Οι τέσσερις πρώτες περιπτώσεις σχετίζονται με τη σειρά
ηλεκτροθετικότητας των μετάλλων ή καλύτερα με τη σειρά αναγωγικής ισχύος τους,
δεδομένου ότι είναι σώματα αναγωγικά.
K,
Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn Zn, Cr, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H2,
Bi, Cu, Hg, Ag, Pt, Au
Η τελευταία σχετίζεται με τη σειρά οξειδωτικής ισχύος των
αμετάλλων, δεδομένου ότι αυτά είναι σώματα οξειδωτικά.
F2, Ο3, Cl2, Br2, Ο2, I2,
S
Ένα μέταλλο ή αμέταλλο που προηγείται στη σειρά αναγωγικής
ή οξειδωτικής ισχύος αντίστοιχα από ένα άλλο μέταλλο ή αμέταλλο μπορεί να το
εκυοπίσει και να πάρει τη θέση του.Στην παρακάτω προσομοίωση μας δίνεται μια
σειρά από διαλύματα στα οποία μπορούμε να εμβαπτίσουμε κάποια ελάσματα μετάλλων
και να δούμε αν πραγματοποιείται αντίδραση.Αν το μέταλλο που εμβαπτίζουμε είναι
δραστικότερο από το κατιόν του διαλύματος άλατος τότε το εκτοπίζει για να πάρει
τη θέση του. Πάνω στο έλασμα του κάθε μετάλλου μπορούμε να δούμε το μέταλλο το
οποίο αποτίθεται λατά την εκτόπισή του.
Στο παρακάτω παράδειγμα έχουμε εμβαπτίσει έλασμα
μαγνησίου.Πειραματιστείτε και με τα υπόλοιπα μέταλλα. Ο χαλκός όπως βλέπετε
έχει χρώμα κόκκινο.ο άργυρος ασημί και ο ψευδάργυρος γκρι.
http://group.chem.iastate.edu/Greenbowe/sections/projectfolder/flashfiles/redox/home.swf
Στην παρακάτω εφαρμογή εμβαπτίζουμεελάσματα μετάλλων σε υδροχλωρικό οξύ.Τι παρατηρείτε;
Οξείδωση - Αναγωγή
Παράδειγμα σύνθεσης είναι η σύνθεση του NaCl από τα συστατικά του στοιχεία βάσει της
εξίσωσης:
Στην παραπάνω αντίδραση ο αριθμός οξείδωσης του νατρίου
μεταβάλλεται από ο που είναι σε ελεύθερη κατάσταση σε +1 όταν είναι ενωμένο με
το χλώριο.
Αντίθετα το χλώριο μειώνει τον αριθμό οξείδωσής του από 0
σε ελεύθερη κατάσταση σε -1 στο αλάτι.
Το σώμα του οποίου ο αριθμός οξείδωσης αυξάνεται
λέγεται αναγωγικό, ενώ το σώμα του οποίου ο αριθμός οξείδωσης μειώνεται λέγεται
οξειδωτικό.
Το παρακάτω πινακάκι συνοψίζει τους όρους οξείδωση,
αναγωγή, οξειδωτικό, αναγωγικό.
Στο παραπάνω παράδειγμα το νάτριο είναι το σώμα το αναγωγικό ενώ το χλώριο το σώμα το οξειδωτικό.
Στο παραπάνω παράδειγμα το νάτριο είναι το σώμα το αναγωγικό ενώ το χλώριο το σώμα το οξειδωτικό.
|
προκαλεί
|
παθαίνει
|
e-
|
Αριθμός οξείδωσης
|
οξειδωτικό
|
οξείδωση
|
αναγωγή
|
παίρνει
|
μειώνεται
|
αναγωγικό
|
αναγωγή
|
οξείδωση
|
χάνει
|
αυξάνεται
|
Εγγραφή σε:
Αναρτήσεις (Atom)