Υποατομικά σωματίδια

Πρωτόνια (p)
    Κάθε πρωτόνιο είναι ένα θετικά φορτισμένο σωματίδιο με μια μονάδα θετικού ηλεκτρικού φορτίου (στοιχειώδες θετικό φορτίο). Κάθε άτομο ενός στοιχείου έχει ένα συγκεκριμένο αριθμό πρωτονίων.
    Νετρόνια (n)
      Κάθε νετρόνιο είναι ένα ηλεκτρικά ουδέτερο σωματίδιο. Η μάζα του είναι περίπου ίση με τη μάζα του πρωτονίου.
      Ηλεκτρόνια (e)

        Κάθε ηλεκτρόνιο είναι ένα αρνητικά φορτισμένο σωματίδιο με μια μονάδα αρνητικού ηλεκτρικού φορτίου (στοιχειώδες αρνητικό φορτίο). Η μάζα του είναι 1836 φορές μικρότερη από τη μάζα του πρωτονίου ή του νετρονίου.




        Τα πρωτόνια και τα νετρόνια του ατόμου είναι συγκεντρωμένα σε μια μικρή περιοχή στο κέντρο του ατόμου, στον πυρήνα. Γύρω από τον πυρήνα σε ένα μεγάλο χώρο σαν σε νέφος κινούνται τα ηλεκτρόνια. 
        Επειδή η μάζα των ηλεκτρονίων είναι πολύ μικρότερη από τη μάζα των πρωτονίων και των νετρονίων σχεδόν όλη η μάζα του ατόμου είναι συγκεντρωμένη στον πυρήνα. 
        Τα ηλεκτρόνια ενός ατόμου είναι όσα και τα πρωτόνιά του. Συνεπώς κάθε άτομο είναι ηλεκτρικά ουδέτερο, δηλαδή έχει φορτίο μηδέν.

        Οι φωτογραφίες προέρχονται από το εκπαιδευτικό λογισμικό
        του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου για τη χημεία Β' γυμνασίου















           .

          Άτομα - Μόρια

          Μόριο είναι το μικρότερο σωματίδιο μιας χημικής ουσίας (χημικού στοιχείου ή χημικής ένωσης) που μπορεί να υπάρχει σε ελέυθερη κατάσταση και να διατηρεί τις ιδιότητες της ουσίας. 
          • Κάθε χημική ουσία έχει διαφορετικό μόριο. Τα μόρια όμως μιας χημικής ουσίας είναι ίδια μεταξύ τους.
          • Τα μόρια αποτελούνται από άτομα.

          Άτομο είναι το μικρότερο σωματίδιο της ύλης, το οποίο συμμετέχει στο σχηματισμό χημικών ουσιών και παραμένει αναλλοίωτο στις χημικές αντιδράσεις.

          • Χημικά στοιχεία: Τα μόριά τους αποτελούνται από όμοια άτομα.
          • Χημικές ενώσεις: Τα μόριά τους αποτελούνται από διαφορετικά άτομα.

          παράδειγμα: Το μόριο του υδρογόνου αποτελείται από δύο άτομα υδρογόνου (ίδια άτομα). Το μόριο του οξυγόνου αποτελείται από δύο άτομα οξυγόνου (ίδια άτομα). Το μόριο του νερού αποτελείται από δύο άτομα υδρογόνου και ένα άτομο οξυγόνου (διαφορετικά άτομα).

          Εξώθερμες - Ενδόθερμες αντιδράσεις


          Εξώθερμη ονομάζεται κάθε αντίδραση κατά την οποία ελευθερώνεται (εκλύεται) θερμότητα. 
          • Στις εξώθερμες αντιδράσεις η θερμοκρασία αυξάνεται.

          παράδειγμα
          • Καύση μαγνησίου
          Σε αυτό το πείραμα καίγεται ένα κομμάτι μαγνησίου. Παρατηρούμε ότι από την καύση προκύπτει μια άλλη χημική ουσία, η οποία δεν διατηρεί τις ιδιότητες του μαγνησίου (χρώμα, υφή). Επίσης παρατηρούμε ότι μετά την έναρξη της αντίδρασης, αυτή συνεχίζεται παρόλο που το μαγνήσιο απομακρύνεται από τη φλόγα. Κατά την αντίδραση του μαγνησίου με το οξυγόνο εκλύεται θερμότητα, με αποτέλεσμα η θερμοκρασία των αντιδρώντων να παραμένει υψηλή και η αντίδραση να συνεχίζεται. Πρόκειται για μια εξώθερμη αντίδραση.
          video

          Ενδόθερμη ονομάζεται κάθε αντίδραση κατά την οποία απορροφάται θερμότητα
          • Στις ενδόθερμες αντιδράσεις η θερμοκρασία μειώνεται.

          παράδειγμα
          • Θέρμανση οξειδίου του υδραργύρου
          Σε αυτό το πείραμα θερμαίνεται ισχυρά σκόνη οξειδίου του υδραργύρου. Παρατηρούμε ότι από τη θέρμανση προκύπτουν υδράργυρος που κάθεται στα τοιχώματα του σωλήνα και ένα αέριο. Δηλαδή δύο νέες χημικές ουσίες. Επίσης παρατηρούμε ότι απαιτείται η θέρμανση από τη φλόγα καθόλη τη διάρκεια της αντίδρασης.Για να ολοκληρωθεί η αντίδραση διάσπασης του οξειδίου του υδραργύρου πρέπει να θερμαίνουμεσυνεχώς γιατί η αντίδραση απορροφά θερμότητα.
          video


          Τα βίντεο προέρχονται από το εκπαιδευτικό λογισμικό του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου για τη χημεία Β' Γυμνασίου

          Σχέση μαζών αντιδρώντων και προϊόντων σε μια χημική αντίδραση


          Αρχή διατήρησης της μάζας
          Σε όλες τις χημικές αντιδράσεις η συνολική μάζα των αντιδρώντων είναι ίση με τη συνολική μάζα των προϊόντων της αντίδρασης. Δηλαδή ισχύει:
          μάζα αντιδρώντων = μάζα προϊόντων
          παράδειγμα
          Γνωρίζουμε ότι κατά την ηλεκτρολυτική διάσπαση 9g νερού παράγονται 1g υδρογόνου και 8g οξυγόνου.
          νερό -----> υδρογόνο + οξυγόνο
          mνερού = mυδρογόνου + mοξυγόνου
          mαντιδρώντων = mπροϊόντων

          Χημική αντίδραση

          Χημική αντίδραση ονομάζεται κάθε μεταβολή κατά την οποία από κάποιες αρχικές ουσίες προκύπτουν νέες ουσίες με διαφορετικές ιδιότητες από τις αρχικές.

           
          παραδείγματα χημικών αντιδράσεων
          • Η διάσπαση νερού σε οξυγόνο και υδρογόνο.
          • Το σκούριασμα ενός σιδερένιου αντικειμένου κατά το οποίο ο σίδηρος ενώνεται με το οξυγόνο και σχηματίζουν τη σκουριά.
          • Η καύση του οινοπνεύματος.
          • Η μετατροπή του μούστου σε κρασί.
          • Η φωτοσύνθεση: το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό με τη βοήθεια του φωτός δίνουν γλυκόζη και οξυγόνο.


          Αντιδρώντα ονομάζουμε τις καθαρές ουσίες οι οποίες υπάρχουν πριν γίνει η αντίδραση.
          Προϊόντα ονομάζουμε τις ουσίες οι οποίες προκύπτουν μετά την αντίδραση.

          παραδείγματα
          • Στη διάσπαση του νερού σε οξυγόνο και υδρογόνο, το νερό είναι το αντιδρών και το οξυγόνο με το υδρογόνο είναι τα προϊόντα.
          • Στο σκούριασμα του σιδήρου ο σίδηρος και το οξυγόνο είναι τα αντιδρώντα και η σκουριά (οξείδιο του σιδήρου) είναι το προϊόν.
          Σε μια χημική αντίδραση τα αντιδρώντα μπορεί να είναι μία ή περισσότερες ουσίες. Το ίδιο και τα προϊόντα, μπορεί να είναι ένα ή και περισσότερα.
          Απαραίτητη προϋπόθεση για να πραγματοποιηθεί μια χημική αντίδραση είναι να έρθουν σε επαφή τα αντιδρώντα μεταξύ τους. Ορισμένες φορές, δεν αρκεί η απλή επαφή, αλλά για να ξεκινήσει η αντίδραση πρέπει τα αντιδρώντα να θερμανθούν.

          Φυσικά και χημικά φαινόμενα

          • Τήξη και πήξη κεριού παραφίνης
          Σε αυτό το πείραμα κομμάτια κεριού παραφίνης τοποθετούνται σε κάψα και θερμαίνονται με αποτέλεσμα η παραφίνη να λιώσει και να μεταπέσει από τη στερεά στην υγρή κατάσταση. Μετά την τήξη, το υγρό αφήνεται να κρυώσει και η παραφίνη επανέρχεται πάλι στη στερεά κατάσταση. Διαπιστώνουμε ότι μετά τις αλλαγές η παραφίνη δεν έχασε τις ιδιότητές της.

          video

          Μεταβολές σαν τις προηγούμενες που δε συνοδεύονται από σχηματισμό νέων ουσιών ονομάζονται φυσικά φαινόμενα. 'Αλλα παραδείγματα είναι το σπάσιμο ενόςγυάλινου ποτηριού, η τήξη και η πήξη του νερού, κ.α.
          • Καύση χαρτιού
          Σε αυτό το πείραμα καίγεται ένα κομμάτι χαρτί. Παρατηρούμε ότι από την καύση προκύπτουν κάποιες άλλες χημικές ουσίες (στάχτη), οι οποίες δεν μοιάζουν καθόλου με τα κομμάτια του άκαυστου χαρτιού.

          video

          Μεταβολές όπως η καύση που συνοδεύονται από σχηματισμό νέων ουσιών ονομάζονται χημικά φαινόμενα. 'Αλλα παραδείγματα είναι το ξίνισμα του κρασιού, το σκούριασμα των μετάλλων και άλλα.

          Τα βίντεο προέρχονται από το εκπαιδευτικό λογισμικό του Παιδαγωγικού Ινστιτούτο για τη χημεία Β' γυμνασίου

          Σύγκριση χημικών ενώσεων και χημικών στοιχείων

          Χημική ένωση
          Χημικό στοιχείο

          1. Διασπάται σε απλούστερες ουσίες μόνο με χημικές μεθόδους (π.χ. ηλεκτρόλυση)
          1. Δεν διασπάται σε απλούστερες ουσίες

          2. Οι ιδιότητές του είναι τελείως διαφορετικών από αυτές των στοιχείων της
          2. Έχουν καθορισμένες ιδιότητες

          3. Έχουν σταθερή ποσοτική σύσταση (σταθερή αναλογία μαζών)
          3. Έχουν σταθερή σύσταση

          4. Έχουν καθορισμένες φυσικές σταθερές
          4. Έχουν καθορισμένες φυσικές σταθερές