Χημεια
Γ Γυμνασιου

• Στη λεμονάδα και στην πορτοκαλάδα περιέχεται κιτρικό οξύ.
• Στα αναψυκτικά τύπου coca περιέχεται φωσφορικό οξύ.
• Στο ξίδι περιέχεται οξικό οξύ.
• Στους χυμούς των φρούτων περιέχεται ασκορβικό οξύ.

1. Να διαπιστώνετε τον όξινο χαρακτήρα ουσιών που περιέχονται σε προϊόντα του άμεσου περιβάλλοντός σας.
2. Να ορίζετε τα οξέα κατά τον Arrhenius.
3. Να γράφετε τους μοριακούς τύπους ορισμένων οξέων, όταν δίνονται τα ονόματά τους.
4. Να ονομάζετε ορισμένα οξέα, όταν δίνονται οι μοριακοί τύποι τους.
5. Να γράφετε τις χημικές εξισώσει σχηματισμού ιόντων κατά τη διάλυση ορισμένων οξέων στο νερό.
6. Να μετράτε το pΗ ενός διαλύματος με το πεχαμετρικό χαρτί.

Όπως είδαμε στην π­ροηγούμενη ενότ­ητα, το καθαρό νερό έχει pH = 7 και τα όξινα διαλύματα έχουν pH < 7. Αν μετρήσουμε το pH του ασβεστόνερου, ενός καθαριστικού τζαμιών και ενός διαλύματος απόφρακτικού σωληνώσεων, θα διαπιστώσουμε ότι είναι μεγαλύτερο από 7. Τα διαλύματα αυτά περιέχουν ουσίες που στη Χημεία ονομάζονται βάσεις και γι' αυτό χαρακτηρίζονται ως βασικά ή αλκαλικά διαλύματα.

Στόχοι κεφαλαίου:
Όταν θα έχετε μελετήσει την ενότητα αυτή, θα μπορείτε:

1. Να διαπιστώνετε το βασικό χαρακτήρα ουσιών που περιέχονται σε προϊόντα του άμεσου περιβάλλοντός σας.
2. Να ορίζετε τις βάσεις κατά Arrhenius.
3. Να γράφετε τους χημικούς τύπους ορισμένων βάσεων, όταν δίνονται τα ονόματά τους.
4. Να ονομάζετε ορισμένες βάσεις, όταν δίνονται οι χημικοί τύποι τους.
5. Να γράφετε τις χημικές εξισώσεις σχηματισμού ιόντων κατά τη διάλυση ορισμένων βάσεων στο νερό.
6. Να προσδιορίζετε το pH ενός διαλύματος βάσης με τη βοήθεια πεχαμετρικού χαρτιού.

Στο παραπάνω σκίτσο η μα­μά α­ναρωτιέται αν την κόρη της την τσίμπησε σφήκα ή μέλισσα, για να διαλέξει αν θα φέρει ξίδι ή αμμωνία. Το δηλητήριο της σφήκας περιέχει βάση, ενώ αυτό της μέλισσας περιέχει οξύ. Γιατί το ξίδι και η αμμωνία μας βοηθούν να αντιμετωπίζουμε τα τσιμπήματα;

Στόχοι κεφαλαίου:
Όταν θα έχετε μελετήσει την ενότητα αυτή, θα μπορείτε:

1. Να διαπιστώνετε πειραματικά το φαινόμενο της εξουδετέρωσης.
2. Να ερμηνεύετε την εξουδετέρωση αναγράφοντας τη σχετική χημική εξίσωση.
3. Να διαπιστώνετε πειραματικά τον όξινο ή το βασικό χαρακτήρα ενός διαλύματος με τη χρήση του δείκτη μπλε της βρομοθυμόλης.
   

­Μάθαμε ότι σε ένα δ­ιάλυμα υδροχλωρίου περιέχονται κατιόντα Η⁺ και ανιόντα Cl­^- και όχι σε έν­α διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου περιέχονται κατιόντα Na+­ και ανιόντα ΟΗ^-.
Είδαμε ακόμη ότι, αν αναμειχθεί ένα ­διάλυμα υδροχλωρίου με την κατάλληλη ποσότητα ενός διαλύμα-τος υδροξειδίου του νατρίου, θα πραγματοποιηθεί η αντίδραση  της εξουδετέρωσης και θα προκύψει ένα ουδέτερο διάλυμα: H⁺(aq) + OH^-(aq) ->   Η2Ο(Ι)
Είναι φανερό ότι αυτό το ουδέτερο διάλυμα θα περιέχει τα ιόντα Cl^- που περιέχονταν στο πρώτο διάλυμα και τα ιόντα Na⁺ που περιέχονταν στο δεύτερο. Τι θα συμβεί, άραγε, με τα ιόντα αυτά, αν εξαερωθεί το νερό του διαλύματος;

Στόχοι κεφαλαίου:
Όταν θα έχετε μελετήσει την ενότητα αυτή, θα μπορείτε:

1. Να παρασκευάζετε κρυστάλλους χλωριούχου νατρίου και θειικού βαρίου.
2. Να γράφετε ιοντικές εξισώσεις για το σχηματισμό των αλάτων.
3. Να ορίζετε τα άλατα.
   

• Τα οξέα, τις βάσεις και τα άλατα τα συναντάμε σε πολλά από τα συστήματα που απαρτίζουν την καθημερινή μας ζωή.
• Τα συστήματα αυτά αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, επηρεάζουν το ένα το άλλο και αποτελούν μέρος ενός ευρύτερου συστήματος, του κόσμου μας.

Στόχοι κεφαλαίου:
Όταν θα έχετε μελετήσει την ενότητα αυτή, θα μπορείτε:

1. Να αναφέρετε οξέα και βάσεις που σχετίζονται με τη ζωή.
2. Να προβλέπετε τι θα συμβεί κατά την επίδραση των οξέων της καθημερινής ζωής σε μάρμαρα, μέταλλα και άλλα υλικά.
3. Να εκτιμάτε τους κινδύνους από την κακή χρήση οξέων και βάσεων στην καθημερινή ζωή.
4. Να επιλέγετε το κατάλληλο οξύ ή την κατάλληλη βάση σε διάφορες περιπτώσεις στην καθημερινή ζωή.
5. Να συσχετίζετε το pΗ του εδάφους με τις καλλιέργειες και την ανάπτυξη διάφορων φυτών.
6. Να εξηγείτε την ανάγκη χρήσης λιπασμάτων στη γεωργία, να αναφέρετε παραδείγματα λιπασμάτων, αλλά και να εκτιμάτε τα προβλήματα από την αλόγιστη χρήση τους.
7. Να εκτιμάτε τη σημασία του χλωριούχου νατρίου στη διατροφή και στην καλή υγεία του ανθρώπου.

Σε αυτό το μάθημα θα­ μελετ­ήσουμε ένα ­από τα πιο σημαντικά «εργαλεία» της Χημείας, τον περιοδικό πίνακα. Οι άνθρωποι από τη φύση τους θέλουν να πετυχαίνουν σπουδαία αποτελέσματα καταναλώνοντας το λιγότερο δυνατό κόπο και χρόνο. Για το σκοπό αυτό προσπαθούν να ομαδοποιούν τα πράγματα με βάση κοινά κριτήρια ή κοινές ιδιότητες. Η διαδικασία αυτή ονομάζεται ταξινόμηση και διευκολύνει τη διαχείριση όλων των τομέων της ζωής. Για παράδειγμα, η αναζήτηση στα ράφια ενός βιβλιοπωλείου είναι πιο εύκολη όταν τα βιβλία είναι ταξινομημένα κατά θέμα ή κατά συγγραφέα. Οι επιστήμονες δεν υστερούν σε οργάνωση και γι’ αυτό ομαδοποιούν με κριτήριο ομοιότητες ή κοινές συμπεριφορές. Στη Φυσική οι δυνάμεις μεταξύ των σωμάτων διακρίνονται σε επαφής και από απόσταση, στη Βιολογία οι οργανισμοί διακρίνονται σε ασπόνδυλους και σπονδυλωτούς με κριτήριο το είδος του σκελετού τους. Στη Χημεία η ταξινόμηση των χημικών στοιχείων έγινε με βάση την περιοδικότητα, δηλαδή την επανάληψη των ιδιοτήτων τους με καθορισμένο τρόπο. Με την ταξινόμηση επιτυγχάνεται η μελέτη κατά ομάδες και όχι ξεχωριστά για κάθε άτομο-μέλος της ομάδας και διευκολύνεται η επικοινωνία.

Στόχοι κεφαλαίου:
Όταν θα έχετε μελετήσει την ενότητα αυτή, θα μπορείτε:

1. Να διατυπώνετε τον νόμο της περιοδικότητας και με βάση αυτόν να ερμηνεύετε την κατάταξη των στοιχείων στον περιοδικό πίνακα.
2. Να περιγράφετε τη σύγχρονη μορφή του περιοδικού πίνακα.
3. Να εντοπίζετε στον περιοδικό πίνακα χημικά στοιχεία με παρόμοιες ιδιότητες.
4. Να εντοπίζετε στον περιοδικό πίνακα τα μέταλλα και τα αμέταλλα.

Η προϊστορία και ­η ιστ­ορία του ανθρώπου σηματοδοτήθηκαν από τη χρήση των υλικών. Ανάμεσα στον άνθρωπο και τα υλικά αναπτύχθηκε μια σχέση αμφίδρομης εξέλιξης. Τον προϊστορικό άνθρωπο, που χρησιμοποιούσε την πέτρα ως μοναδικό υλικό για την κατασκευή εργαλείων και όπλων κατά την παλαιολιθική και νεολιθική εποχή, διαδέχθηκε ο άνθρωπος που ανακάλυψε πως η ζωή του θα γινόταν πιο εύκολη με τη χρήση των μετάλλων. Η «Εποχή του χαλκού» και η «Εποχή του σιδήρου» που ακολούθησε σήμαναν την αυγή του πολιτισμού, όπως τον ξέρουμε σήμερα.

­Στόχοι κεφαλαίου:
Όταν θα έχετε μελετήσει την ενότητα αυτή, θα μπορείτε:

1. Να επισημαίνετε τη θέση των μετάλλων στον περιοδικό πίνακα των στοιχείων.
2. Να αναφέρετε τις βασικές φυσικές ιδιότητες των μετάλλων.
3. Να προβλέπετε τα προϊόντα που παράγονται όταν ένα μέταλλο προστίθεται σε αραιό διάλυμα οξέος ή σε διάλυμα άλατος ενός άλλου μετάλλου.
4. Να γράφετε τις ιοντικές εξισώσεις των παραπάνω αντιδράσεων.
5. Να διαπιστώνετε τη διαφορά δραστικότητας μεταξύ δύο μετάλλων.
6. Να συσχετίζετε τη χρήση των μετάλλων και των κραμάτων με τις κατάλληλες κατά περίπτωση ιδιότητες.

Τη φράση «ά­νθρακες ο θη­σαυρός» τη χρησιμοποιούμε για να δηλώσουμε ότι... ατυχήσαμε. Ενώ περιμέναμε κάτι σπουδαίο, βρεθήκαμε μπροστά σε κάτι που δεν έχει αξία. Όμως δεν θα ήταν και άσχημα αν βρισκόμασταν μπροστά σε ένα ιδιαίτερο είδος ανθράκων, τα διαμάντια. Άνθρακας είναι και αυτά.

Στόχοι κεφαλαίου:
Όταν θα έχετε μελετήσει την ενότητα αυτή, θα μπορείτε:

1. Να εντοπίζετε τη θέση του άνθρακα στον περιοδικό πίνακα.
2. Να ταξινομείτε τα διάφορα είδη άνθρακα σε φυσικούς και τεχνητούς.
3. Να ερμηνεύετε τις διαφορές ιδιοτήτων ανάμεσα στο γραφίτη και στο διαμάντι.
4. Να διαπιστώνετε πειραματικά την προσροφητική ικανότητα του ενεργού και του ζωικού άνθρακα.
5. Να ερμηνεύετε την πήξη των ασβεστοκονιαμάτων.
   

Πριν από 500.000 ­χρόνια, κατά την ­Παλαιολιθική εποχή, οι άνθρωποι έφτιαχναν απλά εργαλεία από πυρόλιθους, το βασικό συστατικό των οποίων είναι το διοξείδιο του πυριτίου (SiO₂).­ Πριν από 20.000 χρόνια, κατά τη Νεολιθική εποχή, έφτιαχναν επίσης από πυρόλιθους μαχαίρια και αιχμές για τα βέλη τους. Στη σημερινή εποχή, οι άνθρωποι φτιάχνουν ηλεκτρονικές συσκευές σε εκπληκτικά μικρό μέγεθος και με ασύλληπτες δυνατότητες, στις οποίες χρησιμοποιούν «τσιπάκια». Τα «τσιπάκια» αυτά δε θα υπήρχαν χωρίς το πυρίτιο.

Στόχοι κεφαλαίου:
Όταν θα έχετε μελετήσει την ενότητα αυτή, θα μπορείτε:

1. Να εντοπίζετε τη θέση του πυριτίου στον περιοδικό πίνακα.
2. Να αναφέρετε χρήσεις του πυριτίου στην ηλεκτρονική τεχνολογία και στην οικοδομική.
3. Να περιγράφετε συνοπτικά τη διαδικασία παραγωγής γυαλιού και κεραμικών.

Όπως είδαμε στο κεφάλ­αιο γι­α τα οξέα, τις βάσεις και τα άλατα, από το μαγειρικό αλάτι (χλωριούχο νάτριο, NaCI) πήρε το όνομά της μια ολόκληρη κατηγορία χημικών ενώσεων, τα άλατα. Τα χημικά στοιχεία που ανήκουν στη 17η ομάδα του περιοδικού πίνακα ονομάζονται αλογόνα, επειδή «γεννούν άλατα». Πράγματι, τα στοιχεία αυτά αντιδρούν εύκολα με τα περισσότερα μέταλλα και σχηματίζουν άλατα. Διαλύματα αλογόνων και ενώσεών τους συναντάμε συχνά στην καθημερινή μας ζωή. Το μαγικό καφετί βάμμα ιωδίου, που απολυμαίνει καθημερινά τις πληγές εκατομμυρίων ανθρώπων, είναι διάλυμα του αλογόνου ιωδίου, σε οινόπνευμα. Το πόσιμο νερό και το νερό στις πισίνες απολυμαίνεται με ένα άλλο αλογόνο, το χλώριο, και οι παππούδες των σύγχρονων φωτογραφιών, οι ασπρόμαυρες φωτογραφίες, οφείλουν την ύπαρξή τους σε ένα άλας ενός άλλου αλογόνου, του βρομίου.

Στόχοι κεφαλαίου:
Όταν θα έχετε μελετήσει την ενότητα αυτή, θα μπορείτε:

1. Να εντοπίζετε τη θέση των αλογόνων στον περιοδικό πίνακα.
2. Να αναφέρετε τις κυριότερες φυσικές ιδιότητες των αλογόνων.
3. Να ανιχνεύετε πειραματικά τα αλογόνα στα άλατά τους.
4. Να γράφετε τις ιοντικές εξισώσεις των αντιδράσεων στις οποίες στηρίζεται η ανίχνευση των αλογόνων.
5. Να αναφέρετε εφαρμογές και χρήσεις των αλογόνων στην καθημερινή ζωή και στη βιομηχανία.

Ο άνθρακας ε­ίναι ένα στ­­οιχείο όλο εκπλήξεις. Ένας ολόκληρος κλάδος της Χημείας, η Οργανική Χημεία, μελετά τις­ ενώσεις του άνθρακα, εκτός από τα οξείδια του άνθρακα και τα ανθρακικά άλατα. Η Χημεία των οργανικών ενώσεων έχει τεράστιο ενδιαφέρον, όχι μόνο γιατί οι ζωντανοί οργανισμοί σχηματίζονται από ενώσεις που περιέχουν άνθρακα, αλλά και γιατί ένα μέρος του κόσμου που μας περιβάλλει είναι κατασκευασμένο από αυτές. Οι άνθρωποι τρέφονται, κινούνται πολλές φορές, ντύνονται και θεραπεύονται χρησιμοποιώντας οργανικές ενώσεις.
Η Μέση Ανατολή (Περσία, Παλαιστίνη, Ισραήλ, Ιράκ, Λίβανος) είναι η περιοχή στην οποία έγιναν οι περισσότερες πολεμικές συρράξεις μετά το Β΄ Παγκόσμιο πόλεμο. Όλες έγιναν βασικά για τον έλεγχο των κοιτασμάτων του πετρελαίου και του φυσικού αερίου. Τι είναι από χημική άποψη το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο; Είναι μείγματα κυρίως υδρογονανθράκων.

Στόχοι κεφαλαίου:
Όταν θα έχετε μελετήσει την ενότητα αυτή, θα μπορείτε:

1. Να ορίζετε ποιες χημικές ενώσεις ονομάζονται υδρογονάνθρακες.
2. Να ταξινομείτε τους υδρογονάνθρακες σύμφωνα με τη δομή τους.
3. Να συνδέετε το σημείο βρασμού των υδρογονανθράκων με το μήκος της ανθρακικής αλυσίδας τους.
4. Να ονομάζετε τους υδρογονάνθρακες οι οποίοι περιέχουν στο μόριό τους έως τρία άτομα άνθρακα.
5. Να αναφέρετε τα προϊόντα της τέλειας και της ατελούς καύσης των υδρογονανθράκων και να διαπιστώνετε πειραματικά το σχηματισμό του διοξειδίου του άνθρακα και των υδρατμών.
6. Να αναφέρετε τις εφαρμογές της καύσης των υδρογονανθράκων.
7. Να εκτιμάτε τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις από την καύση των υδρογονανθράκων.
8. Να αξιολογείτε τα μέτρα εναντίον της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και να επιλέγετε τα ενδεδειγμένα κατά περίπτωση.