Περιεχόμενο
Η χημεία είναι μια τεράστια επιστήμη που καλύπτει πολλές διαφορετικές έννοιες. Κατά τη διδασκαλία μαθημάτων εισαγωγικής χημείας, όπως τα περισσότερα μαθήματα χημείας λυκείου, υπάρχουν αρκετά βασικά γεγονότα και έννοιες που αποτελούν θεμελιώδη δομικά στοιχεία για την κατανόηση της χημείας. Όταν κατακτηθούν, αυτές οι βασικές έννοιες παρέχουν μια ισχυρή βάση για περαιτέρω μελέτη στον τομέα της χημείας.
Ο περιοδικός πίνακας
Ο περιοδικός πίνακας στοιχείων είναι ένα από τα πιο βασικά θέματα της χημείας. Ο περιοδικός πίνακας περιέχει όλα τα γνωστά στοιχεία, τα οποία τοποθετούνται στη σειρά με τον ατομικό τους αριθμό, ο οποίος είναι ο αριθμός των πρωτονίων σε ένα άτομο αυτού του στοιχείου. Οι σειρές του περιοδικού πίνακα είναι γνωστές ως περίοδοι, ενώ οι στήλες είναι γνωστές ως ομάδες. Ο περιοδικός πίνακας βοηθά στην αποκάλυψη μοτίβων για πολλές από τις χημικές ιδιότητες των στοιχείων. Για παράδειγμα, όλα τα στοιχεία μιας ομάδας έχουν τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων στο εξώτατο κέλυφος τους, γνωστά ως ηλεκτρόνια σθένους. Για το λόγο αυτό, τα στοιχεία μιας ομάδας μοιράζονται πολλές χημικές και φυσικές ιδιότητες.
Χημικός δεσμός
Μόρια σχηματίζονται όταν τα άτομα έλκονται και συγκρατούνται μαζί με χημικούς δεσμούς. Υπάρχουν πολλά είδη χημικών δεσμών, όλα τα οποία αφορούν την κατανομή ή την ανταλλαγή ηλεκτρονίων.
Οι ιωνικοί δεσμοί σχηματίζονται όταν ένα άτομο δίνει ηλεκτρόνια σε ένα άλλο άτομο. Αυτή η μεταφορά ηλεκτρονίων προκαλεί στα εμπλεκόμενα άτομα να γίνουν θετικά και αρνητικά φορτισμένα ιόντα, τα οποία στη συνέχεια έλκονται μεταξύ τους.
Οι ομοιοπολικοί δεσμοί σχηματίζονται όταν τα άτομα μοιράζονται ζεύγη ηλεκτρονίων. Ο αριθμός των δεσμών που σχηματίζονται εξαρτάται από τον αριθμό των ζευγών ηλεκτρονίων που μοιράζονται. Όταν δύο άτομα μοιράζονται τα ηλεκτρόνια άνισα, σχηματίζονται πολικοί ομοιοπολικοί δεσμοί. Αυτό συμβαίνει επειδή ένα άτομο έχει ισχυρότερη έλξη στα κοινόχρηστα ηλεκτρόνια.
Χημικές αντιδράσεις
Οι χημικές αντιδράσεις εμφανίζονται όταν τα άτομα ή τα μόρια αλληλεπιδρούν μεταξύ τους για να σχηματίσουν ή να σπάσουν τους χημικούς δεσμούς. Τα ηλεκτρόνια αποτελούν το κλειδί για τη διαμόρφωση αυτών των δεσμών. Τα άτομα αντιδρούν με άλλα άτομα είτε διότι αναζητούν πρόσθετα ηλεκτρόνια είτε επειδή έχουν ηλεκτρόνια για να δώσουν ή να μοιραστούν. Όλες οι χημικές αντιδράσεις είτε παράγουν είτε καταναλώνουν ενέργεια.
Οξέα και Βάσεις
Τα οξέα και οι βάσεις είναι ένας άλλος σημαντικός τομέας σπουδών στη χημεία. Τα οξέα είναι ουσίες που θα δώσουν ένα ιόν υδρογόνου (Η +), ενώ οι βάσεις είναι ουσίες που θα δέχονται ένα. Όταν τα οξέα και οι βάσεις αναμιγνύονται μαζί σε μια αντίδραση, εξουδετερώνουν το ένα το άλλο και σχηματίζουν νερό και αλάτι.
Τα κράτη της ύλης
Υπάρχουν τέσσερις καταστάσεις της ύλης - στερεά, υγρά, αέρια και πλάσμα. Τα στερεά εμφανίζονται όταν τα μεμονωμένα άτομα συγκρατούνται σε θέση κοντά σε άλλα άτομα. Η δονητική τους ενέργεια δεν αρκεί για να τα διαχωρίσει ο ένας από τον άλλο. Τα υγρά σχηματίζονται όταν τα άτομα αποκτούν αρκετή ενέργεια, συνήθως μέσα από τη θερμότητα, για να κινούνται γύρω από το άλλο, ενώ παραμένουν ακόμα σε στενή εγγύτητα. Τα αέρια εμφανίζονται όταν τα άτομα αποκτήσουν ακόμα περισσότερη ενέργεια και κινούνται ελεύθερα, με μικρή αλληλεπίδραση με τα άλλα άτομα. Τα πλάσματα είναι ιονισμένα αέρια που σχηματίζονται υπό συνθήκες εξαιρετικά υψηλής ενέργειας.