Α΄Λυκείου: Κατανομή e σε στιβάδες - Μαζικός & Ατομικός αριθμός-Ισότοπα - Ιόντα

Γράψτε ένα από τα στοιχεία:
Η     He    Li     Be    B     C     N     O    F   Ne   Na   Mg   Al   Si    P   S   Cl   Ar   K  Ca
και πατήστε Build

ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΙΟΝΤΩΝ:
Αφαιρέστε e από ένα neutral atom (ουδέτερο άτομο) για να δημιουργήσετε positive ion (κατιόν +) ή προσθέστε e στο ουδέτερο άτομο για να δημιουργήστε negative ion (ανιόν -).
Παρατηρήστε ότι όσα e αφαιρείτε τόσο θετικό (+) φορτίο εμφανίζεται ή όσα e προσθέστε τόσο αρνητικό φορτίο (-) εμφανίζεται

ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΙΣΟΤΟΠΩΝ:
Προσθέστε ή αφαιρέστε  νετρόνια στον πυρήνα και παρατηρήστε τη μεταβολή του μαζικού αριθμού (Α)

Ο ΑΤΟΜΙΚΟΣ ΑΡΙΘΜΟΣ (Ζ) ΕΙΝΑΙ Η ΤΑΥΤΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΚΑΘΕ ΣΤΟΙΧΕΙΟΥ:
Κάθε άτομο στοιχείου έχει το δικό του μοναδικό Ζ.
Προσθέστε ή αφαιρέστε πρωτόνια στον πυρήνα και δείτε το σύμβολο του στοιχείου να αλλάζει διότι αλλάζει το Ζ.

Ξεκινήστε την εφαρμογή πατώντας εδώ

Γ΄ Λυκείου: Περιοδικός Πίνακας - Τομείς s, p, d, f

1. Ο καλύτερος Περιοδικός Πίνακας στα Ελληνικά εδώ

2. Για φωτογραφίες και video των στοιχείων πατήστε εδώ (Αν πατήσετε πάνω στη φωτογραφία του στοιχείου τη βλέπετε σε μεγένθυση και αν ξαναπατήστε πάνω της μπορείτε να δείτε και video με το στοιχείο


3. Θέλετε να ακούσετε τα ονόματα των στοιχείων στα Αγγλικά; Πατήστε εδώ

4. Πολύ καλή εφαρμογή για τον Π.Π. εδώ Πατήστε s,p, d, f να δείτε τους τομείς, ενώ βάζοντας μία χρονολογία στο Elements known in year βλέπετε ποια στοιχεία είχαν ανακαλυφθεί μέχρι τότε. Στο Temperature ρυθμίστε ποια θερμοκρασία θέλετε και δείτε τη φυσική κατάσταση όλων των στοιχείων. Περνώντας το ποντίκι πάνω από κάθε στοιχείο βλέπετε κάποιες πληροφορίες ενώ για περισσότερες πατήστε πάνω του. Με το clear filters ξεκινάτε από την αρχή.

5.  Πολύ καλοί Π.Π. 1, 2, 3, 4 και το τραγούδι του Π.Π εδώ

6. Η τέχνη στην υπηρεσία του Περιοδικού Πίνακα. Αξίζει τον κόπο να επισκεφθείτε αυτήν  εδώ τη σελίδα. Πραγματικά καταπληκτικοί Περιοδικοί Πίνακες.

7. Τεστ για τον Π.Π. (για 12 min) εδώ

Γ΄ Γυμνασίου: 2.1 Περιοδικός Πίνακας

Πατήστε εδώ και επιλέξτε "Ο Περιοδικός Πίνακας"

Γ΄ Λυκείου: Ηλεκτρονιακή δόμηση των ατόμων (aufbau principle)

1. Κατανομή ηλεκτρονίων σε τροχιακά. Ξεκινήστε την παραπάνω εφαρμογή  πατώντας εδώ

2. Δοκιμάστε εδώ ένα καταπληκτικό chemistry applet για να εμπεδώσετε τον κανόνα του Hund (π.χ. προσπαθήστε να βάλετε πρώτα 2e στο 2px αντί του σωστού 1 στο 2px και 1 στο 2py).
Δυστυχώς έχει μόνο μέχρι Z=18.

ΟΔΗΓΙΕΣ: Πρώτα play , μετά επιλέξτε και σύρετε το 1s τροχιακό κ.λ.π. και αφήστε το εκεί που λέει drag objects here. Μετά σύρετε τα e και βάλτε τα μέσα στο τροχιακό. Πατήστε done για δείτε αν είναι σωστό.Συνεχίστε με το επόμενο στοιχείο που εμφανίζεται. Αν θέλετε να το παραβλέψετε πατήστε skip και πάτε στο επόμενο. Με το undo αναιρείται κάτι που κάνατε. Με το reser ξεκινάτε από την αρχή.

B΄Λυκείου: Ώσμωση

1. Δείτε εδώ το φαινόμενο της ώσμωσης (νερό-αλατόνερο). Πατώντας add salt προσθέτουμε NaCl.

2. Πολύ καλή παρουσίαση του φαινομένου κι εδώ και για την περίπτωση διαλύμα-διάλυμα εδώ

3. Βίντεο για την ώσμωση εδώ

4. Βιολογικός ρόλος της ώσμωσης 1  2  3 και 4

5. Μία παρουσίαση σε .ppt του φαινομένου εδώ

Γ΄Λυκείου: Κυματοσυναρτήσεις ψ

ΣΧΟΛΙΚΟ ΒΙΒΛΙΟ: Οι κυματοσυναρτήσεις ψ που αποτελούν λύσεις της εξίσωσης Scrodinger, για το άτομο του υδρογόνου, ονομάζονται ατομικά τροχιακά.
Τα ατομικά τροχιακά αποτελούν συναρτήσεις της θέσης του ηλεκτρονίου στο άτομο δηλ. είναι είναι της μορφής ψ(x,y,z) όπου x, y, z  είναι οι συντεταγμένες που καθορίζουν τη θέση του e γύρω από τον πυρήνα.

Δείτε λοιπόν τι είναι τα x,y,z:

Από την εξίσωση Scrodinger π.χ. για n=2, l=1, ml=0 προκύπτει η κυματοσυνάρτηση ψ(2pz) που περιέχει τις μεταβλητές r,θ,φ.  Το τρισδιάστατο γράφημα του τετραγώνου της ψ(2pz) ως προς τις γωνίες θ,φ δίνει τον γνωστό αλτήρα στον άξονα z (στον οποίο υπάρχει πιθανότητα 90-99 % να βρεθεί το e).

Αυτό το σύνολο σημείων που υπάρχει πιθανότητα να βρεθεί το e λέγεται ηλεκτρονιακό νέφος 2pz ή απλά τροχιακό 2pz  (γι αυτό τη φράση ατομικό τροχιακό κανονικά πρέπει να την κρατάμε μόνο για το ψ).

Αν στη εξίσωση Scrodinger η τριάδα τιμών n,l, ml δεν είναι επιτρεπτή τότε προκύπτει ψ=0 (απουσία e).

Καλή σχολική χρονιά!

Για τους Καθηγητές

Για τους Μαθητές:  Αν θέλεις θα βρεις χρόνο....

Α΄ Λυκείου: Κατασκευή ατόμου ή μορίου

Κατασκευή μορίων

1. Εδώ  η εφαρμογή για την κατασκευή μορίων ( Ξεκινώντας από τα άτομα δείτε πόσα μόρια μπορείτε να δημιουργήσεις. Συγκεντρώστε τα μόρια σας και δείτε τα τρισδιάστατα!) Επιλέξτε εκτέλεση τώρα.

Κατασκευή ατόμων

 2. Εδώ για την κατασκευή ατόμων ( Κατασκευάστε ένα άτομο χρησιμοποιώντας πρωτόνια, νετρόνια και ηλεκτρόνια και δείτε πώς αλλάζει το χημικό στοιχείο, το φορτίο και η μάζα. Στη συνέχεια παίξτε ένα παιχνίδι για να δοκιμάσετε τις ιδέες σας!) Επιλέξτε εκτέλεση τώρα.

Β΄ Λυκείου: Νόμος μερικών πιέσεων του Dalton

1. Μία απλή εφαρμογή του νόμου του Dalton εδώ.

2. Έχετε απορία που βρίσκει εφαρμογή αυτός ο νόμος; Δείτε εδώ πως μετράμε την πίεση  του αέριου Ο2  που παράγεται κατά τη διάσπαση:   2KClO3 => 2KCl + 3O2  παρουσία καταλύτη MnO2 

Οι κορυφαίοι επιστήμονες του περασμένου αιώνα σε μία φωτογραφία

Τα διεθνή συνέδρια Solvay για την Φυσική και τη Χημεία στο Βέλγιο, καθιερώθηκαν από τον Ernest Solvay το 1912 και θεωρήθηκαν ότι αποτέλεσαν σημείο καμπής για την πορεία των επιστημών. Κάθε τρία χρόνια, στις Βρυξέλλες, συγκεντρώνονταν τα πιο σπουδαία επιστημονικά μυαλά της εποχής για να συζητήσουν όλα εκείνα τα ζητήματα που τους απασχολούσαν στα εργαστήριά τους.

Μία μυθική συγκέντρωση επιστημόνων, πραγματοποιήθηκε στο 5^ο Διεθνές Συνέδριο Solvay. H αναμνηστική φωτογραφία που βγήκε, έχει γίνει αφίσα στα δωμάτια όλων εκείνων που αγαπούν τη φυσική και τη χημεία. 29 από τους πιο διαπρεπείς και καθιερωμένους επιστήμονες του προηγούμενου αιώνα, ποζάρουν γι αυτό το φανταστικό στιγμιότυπο, όταν τον Οκτώβριο του 1927, συγκεντρώθηκαν για άλλα μία φορά για να συζητήσουν την θεωρία των κβάντα:

Γιατί ασχολούμαστε όμως με αυτή τη φωτογραφία; Γιατί μία χρήστης του Reddit, η σουηδέζαmygrapefruit την έκανε ακόμα πιο συναρπαστική. Την έκανε έγχρωμη. Χρησιμοποιώντας μία τεχνική που ονομάζεται colorization και προγράμματα επεξεργασίας εικόνων όπως το Photoshop, η «καλλιτέχνης» ζωντάνεψε τη φωτογραφία του 1927. Και όχι μόνο αυτό. Μπορεί όποιος θέλει να κατεβάσει την φωτογραφία σε υψηλή ανάλυση, δωρεάν, από εδώ, δωρεάν.

Στη φωτογραφία φαίνονται με την σειρά οι εξής: A. Piccard, E. Henriot, P. Ehrenfest, E. Herzen, Th. de Donder, E. Schrödinger, J.E. Verschaffelt, W. Pauli, W. Heisenberg, R.H. Fowler, L. Brillouin (πάνω σειρά). P. Debye, M. Knudsen, W.L. Bragg, H.A. Kramers, P.A.M. Dirac, A.H. Compton, L. de Broglie, M. Born, N. Bohr (μεσαία σειρά). I. Langmuir, M. Planck, M. Skłodowska-Curie, H.A. Lorentz, A. Einstein, P. Langevin, Ch.-E. Guye, C.T.R. Wilson, O.W. Richardson (κάτω σειρά)

Σημειώστε πως 17 από τους εικονιζόμενους είχαν προταθεί ή είχαν κατακτήσει βραβεία Νόμπελ, με μία από αυτούς, την Μαρία Κιουρί, να είναι η μόνη επιστήμονας που έχει πάρει βραβείο Νόμπελ σε δύο διαφορετικές επιστήμες (Φυσική και Χημεία), ενώ ένα από τα ανέκδοτα που έχουν γραφτεί στην ιστορία ήταν η στιχομυθία μεταξύ Αλβέρτου Αϊνστάιν και Niels Bohr, διαφωνώντας για την Αρχή της Αβεβαιότητας που διατύπωνε ο Heisenberg. Λέει ο πρώτος (Αϊνστάιν) λοιπόν πως «Ο θεός δεν παίζει ζάρια«. Για να του απαντήσει ο Bohr «Αϊνστάιν, σταμάτα να λες στο Θεό τι να κάνει«.

Πηγές: io9.com, reddit, wikipedia , digitalife.gr

Α΄Λυκείου: Δομή του ατόμου - Ιόντα

1. Δείτε εδώ μία εφαρμογή για τη δομή του ατόμου (πατήστε κάθε φορά με το ποντίκι σας μέσα στο κείμενο για να αλλάζει)

2. Ένα σύντομο ΤΕΣΤ εδώ

Πατήστε πάνω για μεγένθυση

Πατήστε πάνω για μεγένθυση

Α΄Λυκείου: Τα μόρια αποτελούνται από άτομα

1. Πατήστε εδώ για να δείτε παραδείγματα μορίων όπως η καφεΐνη και η αιθανόλη.
2. Θέλετε να κατασκευάσετε μόνοι σας μόρια; Πατήστε εδώ και επιλέξτε  Run Now.
3. Δείτε και μερικά απίστευτα μεγάλα μόρια εδώ. Μπορείτε να πατήσετε πάνω και να τα περιστρέψτε.
    Επίσης με το ποντίκι σας γυρίζοντας τη ροδέλα μπορείτε να τα μεγενθύνετε ή να τα μικρύνετε

Γ΄ Λυκείου: Τροχιακά s, p, d, f

1. Δείτε το Video που ακολουθεί για τα τροχιακά s, p και d

2. Δείτε εδώ τα d τροχιακά  και εδώ όλα τα τροχιακά και κυρίως τα f  και g.

3. Μη παραλείψετε να δείτε την παλιότερη ανάρτηση για τα τροχιακά εδώ

Γ΄Λυκείου: Αρχή απροσδιοριστίας του Heisenberg

Werner Karl Heisenberg (5 December 1901 – 1 February 1976)

                                            

Μετρήσεις και Αρχή της Αβεβαιότητας
Σ’ όλες τις μετρήσεις που κάνουμε στην καθημερινή μας ζωή υπεισέρχονται κάποια σφάλματα, υπάρχει δηλαδή κάποια αβεβαιότητα. Την αβεβαιότητα αυτή μπορούμε να την ελαττώσουμε, αν στις μετρήσεις μας χρησιμοποιήσουμε όργανα μεγαλύτερης ακρίβειας. Για παράδειγμα, ένα ρολόι χειρός που στη ζυγαριά του παντοπωλείου ζυγίζει 50 g, σ’ έναν απλό εργαστηριακό ζυγό δείχνει να έχει μάζα 47,35 g και στον αναλυτικό ζυγό 47,3482 g. Θα περίμενε έτσι κανείς ότι αυξάνοντας συνεχώς τον βαθμό της ακρίβειας ενός οργάνου μετρήσεως η αβεβαιότητα στη μέτρηση να γίνεται απεριόριστα μικρή. Έρχεται όμως ο Heisenberg με την αρχή της αβεβαιότητας και βάζει ένα όριο στην ακρίβεια των μετρήσεων, όπως κάποτε ο Δημόκριτος με τον όρο άτομο έθεσε φραγμό στη συνεχή κατάτμηση της ύλης. Το όριο αυτό του Heisenberg δεν σημαίνει ότι υπάρχει περιορισμός στην τεχνολογική εξέλιξη των οργάνων μετρήσεων, περισσότερο έχει την έννοια ότι πρόκειται για κάτι έμφυτο, δηλαδή κάτι που ενυπάρχει στη φύση. Για αντικείμενα του μακροκόσμου το όριο του Heisenberg δεν έχει πρακτικά καμιά απολύτως συνέπεια. Όμως, για υποατομικά σωματίδια, όπως το ηλεκτρόνιο, η σημασία αυτού του ορίου είναι τεράστια.
Για να κατανοήσουμε την αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg ας φανταστούμε την εξής εικόνα. Βρισκόμαστε σ’ ένα σκοτεινό δωμάτιο και με τη βοήθεια ενός φακού τσέπης προσπαθούμε να εντοπίσουμε τη θέση μιας μπάλας του μπάσκετ που κυλάει στο πάτωμα. Κάποια στιγμή η δέσμη του φωτός πέφτει πάνω στη μπάλα, το φως σκεδάζεται και η μπάλα γίνεται ορατή στα μάτια μας. Σ’ αυτή τη διαδικασία η μπάλα δεν «ενοχλήθηκε» καθόλου, αφού η δέσμη των φωτονίων που έπεσε επάνω της δεν άλλαξε ούτε τη θέση της ούτε την ορμή της. Φαντασθείτε τώρα ότι με ανάλογο τρόπο θέλετε να προσδιορίσετε τη θέση ενός ηλεκτρονίου που κινείται με ταχύτητα υ. Το ηλεκτρόνιο θα πρέπει να «φωτισθεί» και κάποιο από τα φωτόνια που σκεδάζονται να γίνει αντιληπτό από το «μάτι» ενός ανιχνευτή (μικροσκόπιο παρατηρήσεως).
Όμως σε μια τέτοια μέτρηση υπεισέρχονται σφάλματα λόγω περίθλασης. Για να έχουμε μεγάλη ακρίβεια στον προσδιορισμό της θέσεως του ηλεκτρονίου θα πρέπει τα σφάλματα αυτά να είναι μικρά και για να είναι μικρά θα πρέπει το φως που χρησιμοποιούμε για να «φωτίσουμε» το ηλεκτρόνιο να έχει όσο δυνατόν μικρότερο μήκος κύματος.

Μικρό μήκος κύματος σημαίνει μεγάλη συχνότητα και μεγάλη ενέργεια για τα φωτόνια που πέφτουν πάνω στο ηλεκτρόνιο. Με τη σειρά της η μεγάλη ενέργεια των φωτονίων προσδίδει μεγάλη ορμή στο ηλεκτρόνιο, του οποίου πλέον η κίνηση μεταβάλλεται κατ’ απρόβλεπτο τρόπο. Έτσι βλέπουμε ότι προσπαθώντας να ελαττώσουμε τα σφάλματα, δηλαδή να αυξήσουμε την ακρίβεια στον προσδιορισμό της θέσεως του ηλεκτρονίου, ελαττώνουμε την ακρίβεια στον προσδιορισμό της ορμής του. Αυτό αποτελεί την ουσία της αρχής της αβεβαιότητας: Υπάρχει πάντα μια αβεβαιότητα είτε στη θέση είτε στην ορμή του ηλεκτρονίου που δεν μπορεί να μειωθεί κάτω από ένα συγκεκριμένο όριο.
Μολονότι ποτέ δεν μπορούμε να γνωρίζουμε την ακριβή θέση και ορμή του ηλεκτρονίου, εντούτοις μπορούμε να μιλάμε για την πιθανότητα εύρεσης του ηλεκτρονίου σε ορισμένες θέσεις στο χώρο.
Δείτε εδώ μία εικόνα για την αρχή της αβεβαιότητας

Παλαιότερη σχετική ανάρτηση εδώ

Γ΄ Λυκείου: Υλοκυματική θεωρία του de Broglie

Κάθε κινούμενο μικρό σωματίδιο π.χ. το e παρουσιάζει διττή φύση: σωματίδιο (έχει ορμή p=mu) και κύμα (έχει f και λ)

Δείτε εδώ την κίνηση του e κατά de Broglie καθώς και εδώ (πειραματιστείτε αυξάνοντας και μειώνοντας την ενέργεια του e)

Επίσης δείτε εδώ και την παλιότερη ανάρτηση για την υλοκυματική θεωρία