You are currently browsing the tag archive for the ‘Κώστας Καλαματιανός’ tag.

Οι ασκήσεις στο άρθρο αυτό προέρχονται από το βιβλίο «Γενική Χημεία Γ΄ Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης» – Κ. Καλαματιανός.  Λεπτομερής παρουσίαση του βιβλίου, αποσπάσματά του και τρόποι αγοράς δίνονται στον ιστότοπο  https://sites.google.com/site/kalamatianosbooks.

Το βιβλίο διατίθετα στον παραπάνω ιστότοπο σε ειδική προνομιακή τιμή.  Διατίθεται επίσης στα εξής  βιβλιοπωλεία (μεταξύ άλλων): Ιανός (Αθήνα – Θεσ/νικη), ΚορφιάτηςΓρηγόρη, ΕλευθερουδάκηςΠατάκης,  Αναστασάκης, Βιβλιοχώρα.

 

Για απόσπασμα θεωρίας από το βιβλίο δες εδώ. Για την πλήρη θεωρία της ενότητας και τις σχετικές ασκήσεις  δες το βιβλίο «Γενική Χημεία Γ΄ Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης».

1.   Τα φωτόνια μιας ακτινοβολίας έχουν ενέργεια 5,0 . 10-16 J. Υπολογίστε τα παρακάτω:   α) Το μήκος κύματος της ακτινοβολίας σε nm       β) Την συχνότητα της ακτινοβολίας σε Hz.

                Απάντηση: α) 0,4 nm  β) 7,5 . 1017 Hz 

Ακολουθούμε την Μεθοδολογία #1 και την Μέθοδο Α στην σελίδα 25 του βιβλίου.

BHMA 

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ

ΣΗΜΕΙΩΣΗ

I   

 ΔΕΔΟΜΕΝΑ   Ε = 5,0 . 10-16  J1nm = 10-9 m       h.c  = 2,0 . 10-25 J.m
ΖΗΤΟΥΜΕΝΑ α) λ = ;     (nm)       β) ν =; 

 

 
II   Ε = h  (1)                           (Σχέση [1.3]) c = ν.λ   ν = c/λ  (2)          (Σχέση [1.2]) Παρατηρούμε ότι έχουμε 2 εξισώσεις με 2 αγνώστους. Οι άγνωστοι είναι το ν και το λ (δίνονται με έντονη γραφή)
III  Εάν όπου ν στην (1) αντικαταστήσουμε την (2): Ε = h.(c) →  λ = h.c/E   (3)    Στην (3) έχουμε άγνωστο μόνο το λ
IV              λ = h.c/E = (2,0 . 10-25 J.m) / (5,0 . 10-16  J) =  4 . 10-10 m = 4 . 10-1 nm   

ν = c/λ = (3 . 108 m.s-1) /(4 . 10-10 m) = 7,5. 1017 s-1

 Eπομένως :α) λ  = 4 . 10-1 nm β) ν = 7,5. 1017 s-1

 

2.        To έντονα κίτρινο φως που εκπέμπει μία λάμπα νατρίου στην φωταγώγηση δρόμων προέρχεται από μετάπτωση ηλεκτρονίων από την 3p υποστιβάδα στην 3s. Το μήκος κύματος του φωτός (ακτινοβολίας) είναι 590 nm. Ποια είναι η ενέργεια που δίνεται κατά την μετάπτωση αυτή σε kJ.mol-1;

Απάντηση: 200 kJ.mol-1

 

Ακολουθούμε την Μεθοδολογία #1 και την Μέθοδο Α στην σελίδα 25.

BHMA  ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ ΣΗΜΕΙΩΣΗ
I   

 ΔΕΔΟΜΕΝΑ     Άτομο του Na σε διέγερση 3p → 3s μετάπτωση e   λ = 590 nm = 5,9 . 10-7 m          1 nm = 10-9 m    h.c  = 2,0 . 10-25 J.m

N = 6,022 . 1023

ΖΗΤΟΥΜΕΝΑ α) (Ε)mol = ; 

 

 
II   Ε = h.ν  (1)                           (Σχέση [1.3]) c = ν.λ →  ν = c/λ  (2)          (Σχέση [1.2]) Παρατηρούμε ότι έχουμε 2 εξισώσεις με 2 αγνώστους. Οι άγνωστοι είναι το ν και το E (δίνονται με έντονη γραφή)
III  Εάν όπου ν στην (1) αντικαταστήσουμε την (2) Ε = h.(c/λ)  (3)   Στην (3) έχουμε άγνωστο μόνο το E
IV                E = h.c/λ = 2,0 . 10-25 J.m / 5,89 . 10-7 m  = 3,4 . 10-19 J(Ε)mol = N . E  =  6,022 . 1023 mol-1 . 3,4 . 10-19 J == 2,0 . 105 J =  200 kJ.mol-1  1 Hz = 1 s-1 Eπομένως :α) ν = 5,1. 1014 Hz

β) (Ε)mol  =  200 kJ.mol-1

 

  

  

  

  

  

  

  

 

Advertisements

Η θεωρία στο άρθρο αυτό προέρχεται από το βιβλίο «Γενική Χημεία Γ΄ Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης» – Κ. Καλαματιανός.  Λεπτομερής παρουσίαση του βιβλίου, αποσπάσματά του και τρόποι αγοράς δίνονται στον ιστότοπο  https://sites.google.com/site/kalamatianosbooks.

Το βιβλίο διατίθετα στον παραπάνω ιστότοπο σε ειδική προνομιακή τιμή.  Διατίθεται επίσης στα εξής  βιβλιοπωλεία (μεταξύ άλλων): Ιανός (Αθήνα – Θεσ/νικη), ΚορφιάτηςΓρηγόρη, ΕλευθερουδάκηςΠατάκης,  Αναστασάκης, Βιβλιοχώρα.

Σκοπός στην ενότητα 1.1.2 του βιβλίου είναι να παρουσιασθεί:

  •  Η ιστορική εξέλιξη των ατομικών προτύπων για την σύσταση και δομή του ατόμου
  • Η περιγραφή του ατόμου σύμφωνα με το ατομικό πρότυπο του Bohr
  • Η περιγραφή του ατόμου σύμφωνα με το κβαντομηχανικό πρότυπο
  • Πώς τα πιο εξελιγμένα ατομικά πρότυπα όπως: α) του Bohr εξηγεί την συμπεριφορά του ατόμου όσο αφορά την αλληλεπίδρασή του με το φως (ακτινοβολίες) (γραμμικά φάσματα) και β) το κβαντομηχανικό πρότυπο εξηγεί τον σχηματισμό των χημικών δεσμών (σχηματισμό χημικών ενώσεων)

Για απόσπασμα θεωρίας από το βιβλίο δες εδώ. Για την πλήρη θεωρία της ενότητας και τις σχετικές ασκήσεις  δες το βιβλίο «Γενική Χημεία Γ΄ Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης».

Η θεωρία στο άρθρο αυτό προέρχεται από το βιβλίο «Γενική Χημεία Γ΄ Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης» – Κ. Καλαματιανός.  Λεπτομερής παρουσίαση του βιβλίου, αποσπάσματά του και τρόποι αγοράς δίνονται στον ιστότοπο  https://sites.google.com/site/kalamatianosbooks.

Το βιβλίο διατίθετα στον παραπάνω ιστότοπο σε ειδική προνομιακή τιμή.  Διατίθεται επίσης στα εξής  βιβλιοπωλεία (μεταξύ άλλων): Ιανός (Αθήνα – Θεσ/νικη), ΚορφιάτηςΓρηγόρη, ΕλευθερουδάκηςΠατάκης,  Αναστασάκης, Βιβλιοχώρα.

 Η ενότητα 1.2.1. του βιβλίου περιλαμβάνει:

  •  Ορισμό της ατομικής ακτίνας
  • Παρουσίαση και επεξήγηση της μεταβολής της ατομικής ακτίνας των στοιχείων κατά μήκος μίας περιόδου ή ομάδας του περιοδικού πίνακα.
  • Επεξήγηση της έννοιας του δραστικού πυρηνικού φορτίου
  • Στοιχεία μετάπτωσης – Μεταβολή της ατομικής ακτίνας στα στοιχεία μετάπτωσης
  • Χρησιμότητα της έννοιας της ατομικής ακτίνας
  • Μεθοδολογία ασκήσεων – Λύσεις ασκήσεων

 Για απόσπασμα από το βιβλίο δες εδώ. Για την πλήρη θεωρία της ενότητας και τις σχετικές ασκήσεις  δες το βιβλίο «Γενική Χημεία Γ΄ Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης».

Η θεωρία και οι ασκήσεις στο άρθρο αυτό προέρχονται από το βιβλίο «Γενική Χημεία Γ΄ Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης» – Κ. Καλαματιανός. Λεπτομερής παρουσίαση του βιβλίου, αποσπάσματά του και τρόποι αγοράς δίνονται στον ιστότοπο  https://sites.google.com/site/kalamatianosbooks.

Το βιβλίο διατίθετα στον παραπάνω ιστότοπο σε ειδική προνομιακή τιμή.  Διατίθεται επίσης στα εξής  βιβλιοπωλεία (μεταξύ άλλων): Ιανός (Αθήνα – Θεσ/νικη), ΚορφιάτηςΓρηγόρη, ΕλευθερουδάκηςΠατάκης,  Αναστασάκης, Βιβλιοχώρα.

 

 Σκοπός στην ενότητα αυτή του βιβλίου είναι:

  •  Να κατανοηθεί τι λέμε ατομική ακτίνα
  • Να παρουσιασθεί πώς ο περιοδικός πίνακας και η ηλεκτρονιακή δομή των στοιχείων μας επιτρέπουν να προβλέπουμε την μεταβολή της ατομικής ακτίνας κατά μήκος μίας περιόδου ή ομάδας του περιοδικού πίνακα
  • Να παρουσιασθεί η χρησιμότητα της ατομικής ακτίνας και η συσχέτισή της με φυσικές και χημικές ιδιότητες του ατόμου.

 

Για την θεωρία της ενότητας και τις σχετικές ασκήσεις  δες το βιβλίο «Γενική Χημεία Γ΄ Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης».

Μερικές ενδεικτικές ασκήσεις – παραδείγματα από το βιβλίο δίνονται παρακάτω:

Άσκηση – Παράδειγμα  #1-37  

Τοποθετείστε τα στοιχεία ως προς αύξουσα ατομική ακτίνα: Ο, Cl, Se, Br

 Λύση:

 Τα στοιχεία ανήκουν σε δύο ομάδες του περιοδικού πίνακα. Το O και το Se ανήκουν στην ομάδα 16 ενώ το Cl και Br στην ομάδα 17.

Εφαρμόζουμε την Μεθοδολογία #4 και την Μέθοδο Γ  για την κατάταξη των στοιχείων.

 Βήμα Ι: Ταξινομούμε τα στοιχεία που ανήκουν στην ίδια ομάδα ως προς αύξουσα ατομική ακτίνα και έτσι έχουμε:   Ο < Se και Cl < Br

 Βήμα ΙΙ: Το Se και το Br ανήκουν στην ίδια περίοδο και ισχύει Se > Br

 Βήμα ΙΙI: Mε βάση το Βήμα Ι και ΙΙ ταξινομούμε όλα τα στοιχεία:  Ο <  Cl < Br  <  Se

 

 Άσκηση – Παράδειγμα  #1-38  

Ταξινομήστε τα στοιχεία S, Ge, P και Si ως προς αύξουσα ατομική ακτίνα.

Λύση:

 Oρισμένα από τα στοιχεία βρίσκονται στην ίδια ομάδα και ορισμένα στην ίδια περίοδο. Εφαρμόζουμε την Μεθοδολογία #4 και την Μέθοδο Ε για την κατάταξη των στοιχείων.

 Βήμα Ι:

Τα στοιχεία Si, P, S, ανήκουν στην ίδια περίοδο (περίοδος 3)

Τα στοιχεία Si και Ge στην ίδια ομάδα (ομάδα 14)

 Βήμα ΙΙ:

Ταξινομούμε τα στοιχεία που βρίσκονται στην ίδια περίοδο ως προς αύξουσα ατομική ακτίνα:   S < P < Si

Ταξινομούμε τα στοιχεία που βρίσκονται στην ίδια ομάδα ως προς αύξουσα ατομική ακτίνα: Si < Ge

 Βήμα ΙΙI:

Κοινό στοιχείο είναι το Si. Mε βάση το Βήμα ΙΙ ταξινομούμε όλα τα στοιχεία:

S < P < Si < Ge

 

 Άσκηση – Παράδειγμα  #1-39  

Ποιο από τα παρακάτω στοιχεία έχει την μεγαλύτερη ακτίνα;

α) Κ   β) Κ γ) Cl–   δ) Cl  ε) Ne      

 Λύση:

 Η σωστή απάντηση είναι η (α) το K. Tα στοιχεία δεν είναι ισοηλεκτρονικά ώστε το φορτίο τους να καθορίζει το μέγεθος (όπως στην Μεθοδολογία #4 – Μέθοδο Β) . To K βρίσκεται στην περίοδο 4 και έχει ηλεκτρόνια σε εξωτερική στιβάδα με τον μεγαλύτερο κύριο κβαντικό αριθμό (4s) ενώ παράλληλα έχει το μικρότερο δραστικό πυρηνικό φορτίο (ΖΔ = 19-18 = +1).

Το Κ+ είναι μικρότερο του Κ αφού έχει χάσει ένα εξωτερικό ηλεκτρόνιο.

Το Cl–  και το Cl  έχουν εξωτερικά ηλεκτρόνια στην στιβάδα 3p και παράλληλα σε αυτά τα ηλεκτρόνια επιδρά μεγαλύτερο δραστικό πυρηνικό φορτίο σε σχέση με το Κ  (ΖΔ = 18-10 = +8 για το Cl και ΖΔ = 17-10 = +7 για το Cl).

Το Ne έχει εξωτερικά ηλεκτρόνια στην στιβάδα 2p και σε αυτά επιδρά το δραστικό πυρηνικό φορτίο ΖΔ = 10-2 = +8 και επομένως έχει το μικρότερη μέγεθος.

Άσκηση – Παράδειγμα  #1-40  

Ποιο ιόν από τα παρακάτω έχει το μεγαλύτερο μέγεθος;

α) Νa β) Cl  γ) K δ) Al+3   ε) F–      

 Λύση:

 Η σωστή απάντηση είναι η (β) το Cl. Παρατηρούμε ότι τα στοιχεία K+ και Cl είναι ισοηλεκτρονικά και έχουν την ηλεκτρονιακή δομή του Ar (ηλεκτρόνια σε εξωτερική στιβάδα 3p). Τα στοιχεία Νa+, Al+3   και Fείναι επίσης ισοηλεκτρονικά και έχουν την ηλεκτρονιακή δομή του Ne (ηλεκτρόνια σε εξωτερική στιβάδα 2p). To δραστικό πυρηνικό φορτίο σε όλες τις παραπάνω περιπτώσεις είναι το ίδιο ΖΔ = +8.

Επομένως το μεγαλύτερο σε μέγεθος ιόν θα είναι είτε το K+ είτε το Cl. Εφαρμόζουμε την Μεθοδολογία #4 και την Μέθοδο Β για την κατάταξη των στοιχείων ως προς μεγαλύτερο μέγεθος και προκύπτει: K+ < Cl.

 Όμοιες ασκήσεις: 148, 151

 

 Άσκηση – Παράδειγμα  #1-41  

Eξηγείστε με βάση τις ηλεκτρονιακές δομές τους γιατί η ελάττωση της ατομικής ακτίνας από το 20Ca προς 31Ga είναι μεγαλύτερη από ότι από το 12Mg προς το 13Al.

 Λύση:

 Δέκα επιπλέον πρωτόνια προστίθενται στον πυρήνα καθώς μετακινούμαστε από το 20Ca προς 31Ga ενώ μόνο ένα πρωτόνιο από το 12Mg προς το 13Al.  Επομένως οι ηλεκτροστατικές δυνάμεις (ελκτικές δυνάμεις πυρήνα – ηλεκτρονίων) θα είναι μεγαλύτερες στα ηλεκτρόνια του 31Ga από ότι στα ηλεκτρόνια του 13Al.  Αποτέλεσμα είναι η ελάττωση της ατομικής ακτίνας από το 20Ca προς 31Ga  να είναι μεγαλύτερη από ότι από το 12Mg προς το 13Al.

Προσπαθήστε να εξηγήσετε τα παραπάνω και με βάση το δραστικό πυρηνικό φορτίο στο 31Ga και στο 13Al (θεωρήστε ότι τα 3d ηλεκτρόνια στην περίπτωση του 31Ga  συμπεριφέρονται ως ηλεκτρόνια εξωτερικής στιβάδας και έτσι δεν ελαττώνουν το δραστικό πυρηνικό φορτίο όπως τα υπόλοιπα ηλεκτρόνια των ενδιάμεσων στιβάδων.

Είναι γνωστό ότι η κατανόηση του μαθήματος της  Χημείας παρουσιάζει σε αρκετές περιπτώσεις δυσκολίες και ιδιαιτερότητες. Ως η σοβαρότερη αιτία για αυτό μπορεί να θεωρηθεί το γεγονός ότι αρκετές έννοιες της Χημείας κινούνται στην περιοχή του μικρόκοσμου και άρα απαιτούν αυξημένη φαντασία από τον μέσο αναγνώστη-μαθητή για να γίνουν κατανοητές.  

Τα σχολικά βιβλία και τα βοηθήματα αποτελούν βασικά την πρώτη επαφή των μαθητών με τους όρους και το λεξιλόγιο της Χημείας. Μελέτες σχετικές με τους παράγοντες που συμβάλλουν στην κατανόησή τους έχουν κατά καιρούς δημοσιευθεί όπως για παράδειγμα η εξαιρετικά ενδιαφέρουσα μελέτη των Ε. Παραλίκα και Α. Χ. Κουλουμπαρίτση «Σχολικά Βιβλία Χημείας Λυκείου: Παράγοντες που συμβάλλουν στην κατανόησή τους» που δημοσιεύθηκε το 2004 στην Επιθεώρηση Εκπαιδευτικών Θεμάτων.  

Συνοπτικά μπορούμε να αναφέρουμε ότι οι βασικοί παράγοντες που βρέθηκαν ότι συμβάλλουν στην κατανόηση των βιβλίων Χημείας στην παραπάνω έρευνα είναι:  

  • Το λεξιλόγιο που χρησιμοποιείται
  • Η συντακτική δομή του κειμένου
  • Το θεματικό περιεχόμενο
  • Ο τίτλος του κειμένου
  • Η παρουσίαση εικόνων ή σχεδίων
  • Ο τρόπος ανάπτυξης του περιεχομένου

 Σε γενικές γραμμές οι μαθητές της γ΄λυκείου που απήντησαν στο ερωτηματολόγιο της έρευνας θεώρησαν ότι ένα βιβλίο Χημείας γίνεται ποιο κατανοητό όταν:  

  • Το κείμενο του βιβλίου είναι πιο αναλυτικό και επεξηγηματικό (ποσοστό 50% των ερωτηθέντων)
  •  Οι όροι και οι έννοιες των κειμένων επεξηγούνται επαρκώς ώστε να μη παραμένουν ως «άγνωστες» λέξεις.
  •  Το λεξιλόγιο που χρησιμοποιείται είναι οικείο.
  • Γίνεται χρήση παραδειγμάτων απο την καθημερινή ζωή (όπου είναι δυνατό) κατά την παρουσίαση νέων εννοιών στην ανάπτυξη του περιεχομένου (ποσοστό 50% των ερωτηθέντων).
  • Δίνονται ευκαιρείες εφαρμογής της θεωρίας (ποσοστό 45% των ερωτηθέντων)
  • Παρέχονται στρατηγικές επίλυσης ασκήσεων.

Στον επίλογο της συγκεκριμένης μελέτης, βασιζόμενοι στα συμπεράσματα της έρευνας,  δίνουν οι μελετητές προτάσεις που κατά την κρίση τους  βοηθούν στην συγγραφή κατανοητών βιβλίων στην χημεία. Στην ουσία αποδέχονται σε μεγάλο βαθμό τις προτάσεις των μαθητών.  

Όταν έπεσε στην αντίληψή μας η συγκεκριμένη μελέτη βρισκόμασταν ήδη περίπου στην μέση της προσπάθειας για την συγγραφή ενός βιβλίου/βοηθήματος για την γ’ λυκείου.  Η ευχάριστη έκπληξη ήταν ότι αρκετές από τις προτάσεις αυτές είχαν ήδη συμπεριληφθεί και ορισμένες άλλες ήταν εφικτό να προστεθούν.  

Βιβλίο "Γενική Χημεία για την Γ΄Λυκείου Θετ. Κατεύθυνσης" - Συγγραφέας: Κ. Καλαματιανός

  

Το βιβλίο αυτό (έγχρωμη έκδοση) με τίτλο «Γενική Χημεία για την Γ΄Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης» εκδόθηκε τον Αύγουστο του 2010. Απευθύνεται κυρίως στον υποψήφιο για την τριτοβάθμια εκπαίδευση και έχει καταβληθεί προσπάθεια ώστε:  

 Να παρουσιασθεί όσο το δυνατόν με απλούστερο τρόπο και ποιο αναλυτικά  η θεωρία της χημείας της Γ’ λυκείου. Στόχος είναι να μπορούν να προσεγγίσουν νοηματικά την ύλη με μεγαλύτερη ευκολία οι αναγνώστες.   

  • Να δοθεί μεγάλος αριθμός λυμένων ασκήσεων (περιέχονται περίπου 400 λυμένες ασκήσεις) καθώς βοηθούν στην εμπέδωση της ύλης
  • Να παρέχονται στρατηγικές επίλυσης των ασκήσεων (μεθοδολογία ασκήσεων) καθώς το 20% των μαθητών της Γ’ λυκείου εκφράζει αυτή την ανάγκη στην παραπάνω έρευνα-μελέτη
  • Να δοθούν αρκετά παραδείγματα (ιδιαίτερα από την καθημερινή ζωή) καθώς η σύνδεση της χημείας με την καθημερινή ζωή την καθιστά ποιο κατανοητή και ελκυστική για τους μαθητές-σπουδαστές (δες την σχετική μελέτη των  Παραλίκα και Κουλουμπαρίτση, Επιθ. Εκπαιδ. Θεμάτων, Παιδαγωγικό Ινστιτούτο, 2004)
  • Να παρουσιασθεί ή ύλη στην αρχή κάθε ενότητας με σύντομο και παραστατικό τρόπο σε μορφή διαγραμμάτων ροής. Στόχος είναι να μπορεί ο αναγνώστης να συνδυάσει στοιχεία που περιέχει το κείμενο που ακολουθεί με όσα ο ίδιος γνωρίζει για το θέμα που διαβάζει
  • Να παρέχονται αρκετές εικόνες ή σχήματα/σχέδια. Η παρουσίαση της εικόνας ενεργεί ως γνωστικό σχήμα-πλαίσιο που βοηθά την κατανόηση, σύνδεση και αναπαράσταση των εννοιών που υπάρχουν στο κείμενο (δες την σχετική μελέτη των  Παραλίκα και Κουλουμπαρίτση, Επιθ. Εκπαιδ. Θεμάτων, Παιδαγωγικό Ινστιτούτο, 2004).

 Ελπίζοντας ότι τα παραπάνω έχουν επιτευχθεί προσδοκία είναι να αποτελέσει το βιβλίο αυτό ένα πολύτιμο βοήθημα για την κατανοήση της ύλης του μαθήματος της χημείας και την επιτυχία στις πανελλαδικές εξετάσεις.  

Λεπτομερής περιγραφή του βιβλίου «Γενική Χημεία για την Γ΄Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης» καθώς και αποσπάσματά του δίνονται στον ιστότοπο:   https://sites.google.com/site/kalamatianosbooks/  

Οκτώβριος 2017
Δ Τ Τ Π Π Σ Κ
« Σεπτ.    
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031  

Άρθρα

Αρχείο Άρθρων

Blog Statistics

  • 62,696 hits (απο 20-09-2010)
Αρέσει σε %d bloggers: