Άτομα – μόρια - ιόντα

Τα άτομα (=α + τέμνω) είναι πολύ μικρά σωματίδια της ύλης τα οποία συμμετέχουν στο σχηματισμό μορίων.

Δημόκριτος : “ Τα άτομα είναι άφθαρτα και αναλλοίωτα”

Τα στοιχεία τα οποία έχουν ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα είναι περίπου 112.

Τα στοιχεία μπορούν να ενωθούν μεταξύ τους κα να σχηματίσουν μόρια :

• Χημικά στοιχεία : μόρια που αποτελούνται από όμοια άτομα πχ H₂ , O₂ , P₄ , S_{8 .}
• Χημικές ενώσεις : μόρια που αποτελούνται από διαφορετικά άτομα πχ H₂O , _.H₃PO₄ , C₅H₁₀

Αναπαραστάσεις μορίων και ατόμων

Ε-1 Να γίνουν οι αντιστοιχήσεις :

Α. μόρια στοιχείου Β. μόρια χημικής ένωσης Γ. άτομο

N2 CO2 NH3 C H2

Δομή ενός ατόμου :

Το άτομο αποτελείται από ένα πολύ μικρό χώρο στο κέντρο του που ονομάζεται πυρήνας. Ο πυρήνας περιέχει θετικά φορτισμένα υποατομικά σωματίδια που ονομά -ζονται πρωτόνια (p+) και ουδέτερα σωματίδια που ονομάζονται νετρόνια (n ⁰). Ο πυρήνας έχει μικρό μέγεθος και βρίσκεται στο κέντρο ενός ατόμου το φορτίο του είναι θετικό .

Έξω από τον πυρήνα περιστρέφονται τα αρνητικά φορτι -σμένα υποατομικά σωματίδια τα οποία ονομάζονται ηλεκτρόνια (e-).

Τα άτομα είναι ηλεκτρικά ουδέτερα δηλαδή δεν έχουν φορτίο . Για να συμβεί το παραπάνω θα πρέπει ο αριθμός των πρωτονίων να είναι ίσος με τον αριθμό των ηλεκτρονίων .

Αριθμός πρωτόνια p+ =Αριθμός ηλεκτρόνια (e-).

Ατομικός και μαζικός αριθμός

Κάθε άτομο συνοδεύεται από δύο πολύ σημαντικούς αριθμούς τον ατομικό αριθμό (Ζ) : είναι ο αριθμός των πρωτονίων του στοιχείου και το μαζικό αριθμό (Α): είναι το άθροισμα των πρωτονίων και των νετρονίων μαζί :

Α=Ζ+Ν

όπου Ν= αριθμός νετρονίων .

Κάθε στοιχείο έχει το δικό του Z. Ο αριθμός Ζ χαρακτηρίζει το στοιχείο και θεωρείται “ταυτότητα” του στοιχείο.

Παράδειγμα : Ζ=17 το στοιχείο είναι το χλώριο και συμβολί-ζεται : Cl αν ο ατομικός αριθμός αλλάξει τότε το στοιχείο θα αλλάξει δηλ Ζ=18 το στοιχείο είναι το Αργό που συμβολίζεται Ar.

Π-1 Να βρεθεί ο αριθμός των υποατομικών σωματιδίων στα παρακάτω στοιχεία :

Cl : p+=17 n=35-17=18 e- =17

( στα άτομα ο αριθμός p+ είναι ίσος με τον αριθμό των e- για να είναι ηλεκτρικά ουδέτερο ένα άτομο )

Χημική αντίδραση

Η χημική αντίδραση είναι μια ριζική μεταβολή της ύλης δηλ ορισμένα αρχικά σώματα (αντιδρώντα) αντιδρούν μεταξύ τους και δίνουν νέα σώματα (προϊόντα) τα οποία συνήθως έχουν εντελώς διαφορετικές ιδιότητας σε σχέση με τα αρχικά σώματα.

Παράδειγμα :

• C + O₂ → CO₂
• 2Fe + O₂ → 2FeO

Στις χημικές αντιδράσεις ισχύει μια από τις πιο σημαντικές αρχές : “ Η αρχή διατήρησης της μάζας”

“Η μάζα κατά τη πραγματοποίηση μιας αντίδρασης διατηρείται σταθερή”

m _{αντιδρώντων} = m _{προϊόντων}

Οι χημικές αντιδράσει χωρίζονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες :

1. Εξώθερμες : οι αντιδράσεις οι οποίες ελευθερώνουν θερμότητα στο περιβάλλον όταν πραγματοποιούνται

πχ. Η καύση του άνθρακα : C + O₂ → CO₂

2. Ενδόθερμες : οι αντιδράσεις οι οποίες απορροφούν θερμότητα από το περιβάλλον όταν πραγματοποιούνται .

πχ. CaCO₃ → CaO + CO₂

Απλή αντικατάσταση

“Ορισμένα μέταλλα αντιδρούν με τα οξέα και απελευθερώνουν αέριο υδρογόνο Η2”

Τα μέταλλα δίνουν αντιδράσεις απλή αντικατάστασης δηλ. τα δραστικά μέταλλα μπορούν και αντικαθιστούν μέταλλα που είναι λιγότερο δραστικά και βρίσκονται μέσα σε μία ένωση :

Μ + Μ΄Α → ΜΑ + Μ΄

Για να γίνει η αντίδραση θα πρέπει το Μ να είναι δραστικότερο του Μ΄. Η σειρά δραστικότητας των μετάλλων είναι :

Li , K , Ca, Na, Mg , Al , Zn, Fe , H , Cu , Ag , Pt , Au

Κάθε στοιχείο της σειρά μπορεί και αντικαθιστά όλα που βρίσκονται μετά από αυτό. Πχ το Li αντικαθιστά όλα τα στοιχεία ενώ το Al μπορεί και αντικαθιστά το Zn, Fe , H , Cu , ……όμως δεν μπορεί να αντικαταστήσει το Mg το Νa κτλ.

παραδείγματα :

• Ca + 2 HBr →CaBr2 + H2
• Na + AgCl → NaCl + Ag
• Mg + KI → δεν γίνεται η αντίδραση
• 2Al + 3ZnS → Al2S3 + 3Zn