Chemia na planszach

Edukacja bez pozorów i mitów równa się stabilne gospodarczo państwo plus demokracja z szeroko otwartymi drzwiami

Aleksander Janik — Tue, 08 Nov 2011 07:32:17 +0000

1.Nie mamy takiej edukacji. Mamy edukację zaplątaną w pozorach i mitach.
2.W naszym systemie edukacyjnym nie mamy dostatecznie rzetelnego systemu oceniania wyników pracy uczniów. Tym samym nie możemy mieć rzetelnego i wiarygodnego systemu oceniania pracy nauczycieli z uczniami.
3.To nie nauczyciele są winnymi za niską jakość oceniania szkolnego, chociaż to oni oceniają. Winnymi są przede wszystkim decydenci z Ministerstwa Edukacji Narodowej oraz politycy.
4.Trzeba jednak przyznać, że nauczyciele nie zrobili nic i nie chcą zrobić najmniejszego nawet kroku , aby ten zastój w szkolnictwie zlikwidować, a pozory i mity wyrzucić ze szkół (zob, też Aleksander Janik „Kłopoty z kruszeniem betonu”, Wydawnictwo ALWA, Kraków 1991).

Czym zajmuje się biologia, fizyka i chemia?

Aleksander Janik — Wed, 07 Oct 2009 19:31:47 +0000

Czym zajmuje się biologia, fizyka i chemia?

Biologia zajmuje się organizmami żywymi: zwierzętami, roślinami, bakteriami i wirusami oraz wszystkimi zagadnieniami, które są z nimi związane.
Przedmiotem zainteresowania fizyki są oddziaływania sił na obiekty materialne oraz przemiany energii. Pod wpływem sił przedmioty (ciała fizyczne) poruszają się lub ulegają różnym odkształceniom.
Chemia interesuje się przemianami substancji chemicznych, czyli reakcjami, które zachodzą między różnymi substancjami chemicznymi.
Chemia fizyczna zajmuje się zjawiskami z pogranicza fizyki i chemii, a biochemia koncentruje się na substancjach oraz przemianach chemicznych zachodzących w organizmach żywych.

Zjawiska fizyczne i chemiczne

Aleksander Janik — Wed, 07 Oct 2009 19:23:20 +0000

Zjawiska fizyczne i chemiczne

Zjawiskiem nazywamy każdą zmianę zachodzącą w otaczającym nas świecie. Złamana zapałka nie przestała być kawałkiem drewienka, ale nie jest już tą samą co poprzednio zapałką. Stopiony lód nie jest już ciałem stałym, tylko cieczą, którą nazywamy wodą. Po wyłączeniu prądu żarówka przestaje świecić, ale jest taką samą jak poprzednio żarówką. W zjawiskach tych substancja przedmiotu nie uległa zmianie. Zjawiska tego rodzaju nazywamy zjawiskami fizycznymi.
Popiół ze spalonej zapałki i zapałka przed spaleniem to dwie całkiem odmienne substancje, o całkowicie różnych własnościach. Jajko przed i po usmażeniu lub ugotowaniu to też dwa odmienne tworzywa. Różnią się wyraźnie nie tylko płynnością (stanem skupienia), ale i smakiem. Żelazo i powstająca w wyniku jego korozji rdza też są różnymi substancjami (materiałami). Rdza nie jest mocnym, dającym się wyklepywać metalem.
W zjawiskach chemicznych zmianie ulega istota i jakość substancji. Niektórzy chemicy-purytanie uważają, że określenia substancja można używać tylko w odniesieniu do czystych pierwiastków i czystych związków chemicznych. Problem polega na tym, że substancji absolutnie czystych nie ma, wszystkie są tylko niemal czyste. Chemicy-niepurytanie określeniem substancja obejmują wszystko to, co jest jednorodne, nie jest roztworem, stopem lub mieszaniną i podlega przemianie chemicznej.
Płomień jest tym obszarem w przestrzeni, w którym zachodzi spalanie węglowodorów oraz innych
materiałów palnych. Płomień jest więc miejscem, w którym zachodzą różnego rodzaju reakcje chemiczne. Reakcjom spalanie towarzyszy wydzielanie ciepła oraz wysyłanie światła, czyli zjawiska fizyczne. Światło i ciepło są formami energii.

Atom – kres podziału pierwiastka na mniejsze częśc

Aleksander Janik — Wed, 07 Oct 2009 19:08:18 +0000

Atom - kres podziału pierwiastka

Substancje proste, które nazywamy pierwiastkami, takie jak węgiel, żelazo, miedź, złoto, srebro itp., nie mogą być dzielone w nieskończoność na coraz to mniejsze części. Kresem podziału i najmniejszą cząstką każdego pierwiastka jest odpowiedni atom węgla, atom żelaza, atom miedzi, atom złota, atom srebra lub innego pierwiastka.
Atomy różnych pierwiastków mogą się łączyć razem tworząc cząsteczki związków chemicznych, czyli substancji złożonych. Substancje złożone można rozłożyć na te pierwiastki, z których zostały utworzone.

Metale i niemetale

Aleksander Janik — Wed, 07 Oct 2009 18:59:29 +0000

Metale i niemetale

Substancje proste (pierwiastki) zbudowane z jednego tylko rodzaju atomów dzielimy na metale i niemetale. Glin i krzem są metalami, które wykazują własności chemiczne charakterystyczne nie tylko dla metali, ale i dla niemetali.
Metale charakteryzują się następującymi właściwościami fizycznymi:
są błyszczące, kowalne i ciągliwe (można je wyklepywać i wyciągać z nich druty);
są dobrymi przewodnikami prądu elektrycznego i ciepła.
Niemetale są kruche i nie posiadają wymienionych wyżej własności charakterystycznych dla metali. Typowym niemetalem jest żółta i krucha siarka. Niemetalem jest też pierwiastek węgiel zarówno w postaci diamentu, jak i grafitu. Diament jest doskonałym izolatorem, a grafit jest półprzewodnikiem, który przewodzi prąd elektryczny – a zatem wykazuje też własności metaliczne.
Wszystkie pospolite pierwiastki reagują z tlenem i tworzą odpowiednie tlenki. Tlenki metali reagując z wodą, tworzą zasady, a tlenki niemetali reagując z wodą tworzą kwasy. Zasady oraz kwasy, które powstają w wyniku reakcji tlenków z wodą, różnicują te pierwiastki pod względem chemicznym.

Izotopy

Aleksander Janik — Wed, 07 Oct 2009 14:52:37 +0000

Izotopy

Atomy wszystkich pierwiastków są zbudowane z jąder atomowych oraz z powłok
elektronowych. Powłoki elektronowe są utworzone z ujemnie naładowanych elektronów.
Jądra atomowe zbudowane są z protonów i neutronów. Proton jest cząstką elementarną, która posiada dodatni ładunek elektryczny równy wielkością ładunkowi elektronu. Masa protonu
jest w przybliżeniu równa jednostce masy atomowej.
Neutron jest cząstką elementarną o masie w przybliżeniu równej masie protonu. Neutron nie posiada ładunku elektrycznego i jest elektrycznie obojętny.
Elektron jest cząstką elementarną o masie około 2000 razy mniejszej od masy protonu i posiada elementarny, najmniejszy ujemny ładunek elektryczny.
Wszystkie atomy tego samego pierwiastka mają taką samą liczbę protonów w jądrach atomowych, czyli taką samą liczbę atomową. Mogą jednak zawierać różne liczny neutronów, a zatem mogą się różnić między sobą masą atomową. Atomy, które w jądrach atomowych mają taką samą liczbę protonów, a różnią się między sobą liczbą neutronów, a tym samym i masa atomową, nazywamy izotopami.
Izotopami wodoru jest zwykły wodór (jeden proton), deuter (jeden proton i jeden neutron) oraz tryt (jeden proton i dwa neutrony). Izotopami helu jest zwykły hel (dwa protony i dwa neutrony) i lekki hel (dwa protony i jeden neutron).

Układ Okresowy Pierwiastków

Aleksander Janik — Wed, 07 Oct 2009 14:41:37 +0000

Układ Okresowy Pierwiastków

Własności chemiczne pierwiastków zależą przede wszystkim od struktury ich powłok elektronowych. Zaobserwuj zatem, jak są zapełnione elektronami powłoki elektronowe atomów pierwiastków w trzech pierwszych okresach Układu Okresowego.
Pierwszy okres tworzą pierwiastki wodoru i helu. Pierwsza powłoka elektronowa zostaje zapełniona dwoma elektronami w atomach helu.
Okres drugi rozpoczyna lit, a kończy neon. Na pierwszej powłoce elektronowej pierwiastków drugiego okresu znajdują się po dwa elektrony podobnie jak w pierwiastku helu. Atomy litu mają na drugiej powłoce elektronowej po jednym elektronie. ma na drugiej powłoce elektronowej osiem elektronów, czyli tak zwany oktet elektronowy i kończy drugi okres. Neon należy do gazów szlachetnych tworzących VIII grupę (kolumnę) Układu Okresowego i. W podobny sposób pierwiastki trzeciego okresu zapełniają elektronami trzecią powłokę elektronową poczynając od sodu z jednym elektronem, a na argonie z ośmioma elektronami na trzeciej powłoce elektronowej kończąc. W dalszych okresach zapełnianie powłok elektronami nieco się komplikacje.
O wartościowości, a tym samym i o własnościach chemicznych pierwiastków decyduje liczba elektronów znajdujących się w najbardziej zewnętrznej powłoce elektronowej pierwiastka.
Pierwiastki tworzące pierwszą kolumnę należą do pierwszej grupy Układu Okresowego, mają na swojej zewnętrznej powłoce elektronowej tylko po jednym elektronie są jednowartościowymi metalami. Pierwiastki należące do drugiej grupy (i drugiej kolumny) mają po dwa elektrony na zewnętrznej powłoce elektronowej, są dwuwartościowe i są metalami. Gazy szlachetne należące do VIII grupy Układu Okresowego mają zewnętrzną powłokę w pełni zapełnioną elektronami.
Liczba elektronów na zewnętrznej powłoce elektronowej pierwiastka odpowiada zatem numerowi grupy tego pierwiastka w Układzie Okresowym. W każdej grupie pierwiastków, czyli w kolumnie układu okresowego, na zewnętrznej powłoce elektronowej znajduje się taka sama liczba elektronów.
Wartościowość pierwiastków w ich związkach z tlenem wzrasta od wartościowości jeden dla pierwiastków grupy pierwszej (I) do wartościowości siedem dla pierwiastków grupy siódmej (VII).
Wartościowość pierwiastków w związkach z wodorem wzrasta od wartościowości jeden (I) dla pierwiastków grupy pierwszej (I) do wartościowości cztery (IV) dla pierwiastków grupy czwartej (IV), a następnie stopniowo maleje osiągając ponownie wartościowość jeden (I) dla pierwiastków grupy siódmej (VII). Pierwiastki VII grupy Układu Okresowego Pierwiastków są typowymi niemetalami.

Wiązania kowalencyjne (homopolarne) (plansza I)

Aleksander Janik — Wed, 07 Oct 2009 13:59:16 +0000

Wiązania kowalencyjne (homopolarne) (plansza I)

Atomy wodoru w dwuatomowej cząsteczce wodoru tworzą jedną wspólną parę elektronową, do której każdy z atomów oddaje po jednym elektronie. Taka para elektronów odpowiada utworzeniu pomiędzy tymi atomami pojedynczego wiązania, ponieważ każdy z atomów wodoru tworzących cząsteczkę „uważa”, że ta wspólna para elektronowa upodabnia jego zewnętrzną powłokę elektronową do pierwszej i jedynej powłoki elektronowej atomu helu w pełni zapełnionej dwoma elektronami.
W cząsteczce metanu atom węgla tworzy cztery wspólne pary elektronowe z czterema atomami wodoru. Atomy wodoru mogą „uważać”, że ich zewnętrzne powłoki elektronowe są identyczne z zewnętrzną powłoką atomu helu. Podobnie atom węgla może „uważać”, że jego zewnętrzna powłoka elektronowa jest identyczna z w pełni zapełniona zewnętrzną powłoką atomu neonu.
Atomy nie mogą oczywiście „rozumować”, ale mogą traktować określoną konfigurację elektronów jako właściwą i dla siebie

Wiązania kowalencyjne (plansza II)

Aleksander Janik — Wed, 07 Oct 2009 12:49:28 +0000

Wiązania kowalencyjne (plansza II)

W cząsteczce chloru utworzenie jednej wspólnej pary elektronowej przez dwa atomy chloru sprawia, że każdy z atomów chloru posiada na zewnętrznej powłoce elektronowej pełen oktet, a tym samym upodabnia się do zewnętrznej powłoki elektronowej neonu.
W dwuatomowej cząsteczce tlenu dwa atomy tlenu tworzą dwie wspólne pary elektronowe, a w dwuatomowej cząsteczce azotu atomy azotu tworzą trzy wspólne pary elektronowe i w ten sposób upodabniają swoje zewnętrzne powłoki elektronowe do zewnętrznej powłoki atomu neonu. Odpowiada to utworzeniu pojedynczego wiązania w dwuatomowej cząsteczce chloru, podwójnego wiązania w dwuatomowej cząsteczce tlenu i potrójnego wiązania w dwuatomowej cząsteczce azotu.
Pozostałe pary elektronowe oktetu elektronowego, które nie tworzą żadnych wiązań, nazywane są niewiążącymi (lub wolnymi) parami elektronowymi. W cząsteczce azotu każdy z atomów ma jedną wolną parę elektronową, a w cząsteczce tlenu każdy z atomów tlenu ma po dwie wolne pary elektronowe.

Wiązania jonowe (heteropolarne)

Aleksander Janik — Wed, 07 Oct 2009 12:36:46 +0000

Wiązania jonowe (heteropolarne)

Atom sodu może oddać swój najbardziej zewnętrzny elektron atomowi fluoru. Atom fluoru przyjmując ten do swojej nie w pełni jeszcze zapełnionej zewnętrznej powłoki elektronowej, wypełnia ją całkowicie oktetem elektronów, a tym samym upodobnią ją do do zewnętrznej powłoki neonu. Po przekazaniu jednego elektronu atomowi fluoru ładunek jądra atomu sodu przewyższa o jeden ładunek elektronu ładunek wszystkich elektronów pozostałych wokół jądra atomu sodu. Atom sodu przekształca się w dodatnio naładowany kation sodowy Na+.
Po otrzymaniu elektronu przez atom fluoru dodatni ładunek jego jądra jest o jeden ładunek dodatni mniejszy od ładunku wszystkich elektronów otaczających jądro atomowe fluoru. Atom fluoru przekształca się w ujemnie naładowany anion fluorkowy. Przeciwnie naładowane jony Na+ i F- przyciągają się wzajemnie siłami elektrostatycznymi.