Δευτέρα 18 Οκτωβρίου 2021

Γ΄ Λυκείου: Τροχιακά s, p, d, f ... και η κυματοσυνάρτηση Ψ




1. Δείτε  για τις στιβάδες Κ, L δηλ. για τις υποστιβάδες 1s, 2s, 2p πως επικαλύπτονται τα τροχιακά τους: 1s, 2s, 2px, 2py, 2pz:
2. Παρακάτω μπορείτε να δείτε τα d τροχιακά:


3. Δείτε τώρα το απίθανο: Από το 1s έως το 3d τροχιακό. Πως ο ένας χώρος επικαλύπτει τον άλλο.


και μετά ...μουσικής:

4. Δείτε παρακάτω τα d τροχιακά:

5. Ακολουθούν τα f τροχιακά:

6. Τα g τροχιακά...

7. Για την κυματοσυνάρτηση Ψ:
ΣΧΟΛΙΚΟ ΒΙΒΛΙΟ: Οι κυματοσυναρτήσεις ψ που αποτελούν λύσεις της εξίσωσης Schrodinger, 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 Schrodinger 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 Schrodinger η τριάδα τιμών n,l, ml δεν είναι επιτρεπτή τότε προκύπτει ψ=0 (απουσία e).

Σάββατο 16 Οκτωβρίου 2021

Άσκηση Νο 3 (2021-2022)

Σε δοχείο σταθερού όγκου 5L πραγματοποιείται η αντίδραση: 
                 N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) 
με αρχική ταχύτητα 0,05 Μ/s. 
Τη χρονική στιγμή 10s η ταχύτητα της αντίδρασης έχει μεταβληθεί κατά 40 %. 
Τότε για τα mol (n) της ΝΗ3 στο δοχείο ισχύει: 
                        x mol < n mol < y mol 
 Να βρεθούν οι τιμές των x και y mol.
(Απ: x=3 , y= 5)

Πέμπτη 7 Οκτωβρίου 2021

Nobel Χημείας 2021

 

Μ. Λιστ - Ν. Μακμίλαν

Ο Γερμανός επιστήμονας Μπένγιαμιν Λιστ και ο Αμερικανός Ντέιβιντ Μακμίλαν τιμήθηκαν στις 6-10-21 με το Νόμπελ Χημείας 2021 για την ανάπτυξη ενός νέου εργαλείου σύνθεσης μορίων που επέτρεψε να "πρασινίσει" η χημεία και να βελτιωθεί η φαρμακευτική έρευνα, ανακοίνωσε η επιτροπή που απονέμει τα βραβεία.

Οι δύο ερευνητές τιμήθηκαν με το βραβείο Νόμπελ "για την ανάπτυξη της ασύμμετρης οργανοκατάλυσης, ενός νέου επαναστατικού είδους καταλυτών", σημείωσε η επιτροπή των Νόμπελ στην Στοκχόλμη.

Οι καταλύτες --ουσίες που ελέγχουν και επιταχύνουν τις χημικές αντιδράσεις, χωρίς ωστόσο να αποτελούν μέρος του τελικού προϊόντος-- είναι θεμελιώδη εργαλεία για τους χημικούς.

Ωστόσο οι ερευνητές πίστευαν για καιρό ότι δεν υπήρχαν, κατ'αρχήν, παρά δύο είδη διαθέσιμων καταλυτών: τα μέταλλα και τα ένζυμα.

Ο Μπένγιαμιν Λιστ και ο Ντέιβιντ ΜακΜίλαν, 53 ετών και οι δύο, "τιμώνται με το βραβείο Νόμπελ επειδή το 2000 "ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο, δημιούργησαν ένα τρίτο είδος καταλύτη, την ασύμμετρη οργανοκατάλυση", ένα "νέο και ευφυές εργαλείο για τη σύνθεση μορίων", το οποίο αναπτύχθηκε "με εκπληκτική ταχύτητα" έκτοτε, διευκρίνισε η επιτροπή των Νόμπελ.

Ο Λιστ και ο Μακμίλαν ανέπτυξαν την ασύμμετρη οργανοκατάλυση χρησιμοποιώντας "μικρά οργανικά μόρια", όπως η προλίνη, προσθέτει η επιτροπή.

Σε αντίθεση με τα μέταλλα και τα ένζυμα, η προλίνη είναι ένα "ονειρεμένο" εργαλείο για τους χημικούς: είναι ένα πολύ απλό, φθηνό μόριο το οποίο σέβεται επίσης το περιβάλλον.

"Οι οργανικοί καταλύτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να προκαλέσουν πολλές χημικές αντιδράσεις (...) χρησιμοποιώντας αυτές τις αντιδράσεις, οι ερευνητές μπορούν τώρα να δημιουργήσουν αποτελεσματικότερα οτιδήποτε, από νέα φαρμακευτικά προϊόντα ως μόρια τα οποία μπορούν να αιχμαλωτίσουν το φως σε ηλιακά κύτταρα", καταλήγει η Βασιλική Ακαδημία Επιστημών της Σουηδίας στην ανακοίνωσή της.

"Πρόκειται για τεράστια έκπληξη", ήταν η αντίδραση του Λιστ, τον οποίο ενημέρωσε τηλεφωνικώς η Ακαδημία Νόμπελ.

"Νόμιζα ότι κάποιος μου κάνει πλάκα. Έτρωγα το πρωινό μου με τη γυναίκα μου. Συνήθως μου έλεγε 'έχε το νου σου στο τηλέφωνο μην πάρει κανείς από την Σουηδία', αλλά σήμερα δεν έκανε το αστείο αυτό", πρόσθεσε ο ερευνητής του Ινστιτούτου Μαξ-Πλανκ, που βρίσκεται στην Ρουρ.

"Και όταν η Σουηδία φάνηκε πράγματι στο τηλέφωνο (...) ήταν μια πολύ ξεχωριστή στιγμή που δεν θα ξεχάσω ποτέ", συνέχισε ο Λιστ.

Πέρυσι το Νόμπελ Χημείας δόθηκε στην Γαλλίδα Εμανουέλ Σαρπαντιέ και στην Αμερικανίδα Τζένιφερ Ντούντνα, δύο γενετίστριες, οι οποίες δημιούργησαν "ψαλίδια" ικανά να τροποποιήσουν τα ανθρώπινα γονίδια, μια επαναστατική ανακάλυψη.

Το Νόμπελ Χημείας απονέμεται από τη Βασιλική Ακαδημία Επιστημών της Σουηδίας και συνοδεύεται από χρηματικό έπαθλο 10 εκατομμυρίων σουηδικών κορωνών (985.000 ευρώ).

Πιο εξειδικευμένα ΕΔΩ

(πατήστε στην εικόνα για να αλλάξετε μέγεθος)

Τετάρτη 6 Οκτωβρίου 2021

Άσκηση Νο 2 (2021-2022)

 

1,5  mol γραφίτη (C)  αντιδρούν πλήρως με Η2 και παράγεται μείγμα των αερίων CH4 και C2H2 ενώ ελευθερώνεται ποσό θερμότητας ίσο με 1,5 kJ.

α) Να βρεθεί η % v/v σύσταση του αερίου μίγματος CH4 και C2H2 που παράχθηκε.

β) Να γραφεί η συνολική θερμοχημική εξίσωση που έγινε.

γ) Να βρεθεί η πρότυπη ενθαλπία (ΔΗο) της αντίδρασης:

CH4(g) + Cγραφίτης(s)   H2(g) + C2H2(g)

Δίνονται: ΔΗο(CH4)= -4,6875 kJ/g   

και ΔΗοf  (C2H2)= 220 kJ/mol.             Ar:  C=12,  H=1

(Aπ: α) 75 % v/v CH4 – 25 % v/v C2H2

   β) 5Cγρ(s) + 7H2(g)  → 3CH4(g) + C2H2(g)  ΔΗo=-5 kJ

         γ) ΔΗο= 295 kJ/mol )