Χημικοί δεσμοί

ΙΟΝΤΙΚΟΣ (ΕΤΕΡΟΠΟΛΙΚΟΣ) ΔΕΣΜΟΣ 

Ο ιοντικός ή ετεροπολικός δεσμός, όπως υποδηλώνει το όνομα του, αναπτύσσεται μεταξύ ετεροατόμων, συνήθως μεταξύ ενός μετάλλου (στοιχείου δηλαδή που έχει την τάση να αποβάλλει ηλεκτρόνια) και ενός αμετάλλου (στοιχείου δηλαδή που έχει την τάση να προσλαμβάνει ηλεκτρόνια). Ο δεσμός αυτός απορρέει από την έλξη αντίθετα φορτισμένων ιόντων, κατιόντων (που είναι θετικά φορτισμένα) και ανιόντων (που είναι αρνητικά φορτισμένα). Τα ιόντα αυτά σχηματίζονται με μεταφορά ηλεκτρονίων, π.χ. από το μέταλλο στο αμέταλλο. 

Με άλλα λόγια, κατά το σχηματισμό ιοντικού δεσμού μεταξύ δύο ατόμων, το ένα άτομο αποβάλλει 1 έως 3 ηλεκτρόνια, παίρνοντας έτσι τη μορφή κατιόντος (θετικό ιόν). Αντίθετα, το άλλο άτομο προσλαμβάνει 1 έως 3 ηλεκτρόνια, παίρνοντας έτσι τη μορφή ανιόντος (αρνητικό ιόν). 
Τα ιόντα που σχηματίζονται έλκονται μεταξύ τους με ηλεκτροστατικές δυνάμεις Coulomb και διατάσσονται στο χώρο σε κανονικά γεωμετρικά σχήματα, τους ιοντικούς κρυστάλλους.

 Δείτε ακόμη : Οι δεσμοί, ο Lewis και ο Pauling

Πολύ παλιός Περιοδικός Πίνακας...

"Καθρέφτη, καθρεφτάκι μου..."

Μια πολύ κοινή εργαστηριακή παρασκευή κατόπτρου είναι η αντίδραση μεταξύ μιας ένωσης που περιέχει αλδεϋδομάδα (-CH=O) με το αντιδραστήριο Tollens (αμμωνιακό διάλυμα νιτρικού αργύρου). 

Η αντίστοιχη χημική εξίσωση είναι :

RCH=O + 2AgNO₃ + 3NH₃ ---> RCOONH₄ + 2Ag + 2NH₄NO₃ 

Ο άργυρος (Ag) που παράγεται, αποτίθεται στα γυάλινα τοιχώματα του δοκιμαστικού σωλήνα ή της φιάλης, όπου γίνεται η αντίδραση σχηματίζοντας κάτοπτρο.

Δείτε ένα βίντεο με αυτή την αντίδραση εδώ.

Περισσότερα για τους καθρέφτες εδώ 

ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΩΝ 2013

Θέματα Χημείας Θετικής Κατεύθυνσης εδώ

Θέματα Χημείας-Βιοχημείας Τεχνολογικής Κατεύθυνσης εδώ

Θέματα επαναληπτικών Χημείας Θετικής Κατεύθυνσης εδώ

Θέματα επαναληπτικών  Χημείας-Βιοχημείας Τεχνολογικής Κατεύθυνσης εδώ

Νέο τραγούδι για τον Περιοδικό Πίνακα

Παρα-νιτρο-ανιλίνη και πυκνό θειικό οξύ

Αρωματικές ενώσεις λέγονται αυτές που περιέχουν ένα τουλάχιστον πυρήνα βενζολίου.

Η ανιλίνη ή φαινυλαμίνη προκύπτει εάν αντικατασταθεί ένα άτομο υδρογόνου του βενζολίου από αμινομάδα (-ΝΗ₂).

Ένας Αγγλος φοιτητής, ο W.H. Perkin, είχε την ιδέα να οξειδώσει την ανιλίνη, με την ελ­πίδα ότι θα παρασκεύαζε κινίνη. Αυτό έγινε το 1856, όταν οι σχετικές γνώσεις ήταν ελάχιστες και δε θα προκαλούσαν το μει­δίαμα που θα σχηματιζόταν στα χείλη ενός σύγχρονου χημικού για την ανεδαφικότητα της ιδέας. Το προϊόν της οξείδωσης ήταν ένα μαύρο ίζημα που δεν αποθάρρυνε το νεαρό ερευνητή, καθώς διαπίστωσε ότι κατά την αραίωση του στο νερό έπαιρνε ένα ωραίο ιώδες χρώμα. Στη συνέχεια απομόνωσε τη νέα ένωση που είχε σχηματιστεί και την ονόμασε μωβεΐνη. Από δω και πέρα η τύχη δεν έπαιξε μεγάλο ρόλο. Η μωβεΐνη αποδείχθηκε άριστη βαφή για το μαλλί και το μετάξι κι ένα μεγάλο βαφείο ενδιαφέρ­θηκε να τη χρησιμοποιήσει. Σε ηλικία 20 ετών ο Perkin έχτισε ολόκληρο εργοστάσιο παραγωγής μωβεΐνης, εγκαινιάζοντας την εποχή των συνθετικών χρωμάτων, τα οποία γρήγορα εκτόπισαν τα φυσικά.

Όταν η ανιλίνη νιτρωθεί, της προσθέσουμε δηλαδή μια νιτρο-ομάδα (-ΝΟ₂) στη θέση 4, που λέγεται και παρα-  θέση, παράγεται η 4-νιτρο-ανιλίνη ή π-νιτρο-ανιλίνη.

Μια μικρή ποσότητα π-νιτρο-ανιλίνης με μια μικρή ποσότητα πυκνού θειικού οξέος και κατόπιν θέρμανση, μας δίνει το αποτέλεσμα της εικόνας. Η μαύρη  στήλη που ανασηκώνεται είναι άνθρακας...

Σημείωση : απανθράκωση με πυκνό θειικό οξύ έχουμε και στους υδατάνθρακες, όπως για παράδειγμα στο κλασικό πείραμα επίδρασης πυκνού θειικού οξέος στη ζάχαρη ("carbon snake"). Δείτε αυτό το πείραμα εδώ.

Οξειδοαναγωγή και διοξείδιο του αζώτου

Cu + 4HNO₃ (πυκνό διάλυμα) →  Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

  

Ο χαλκός (Cu) μεταβάλλει τον αριθμό οξείδωσής του από 0 σε +2, δηλαδή οξειδώνεται, άρα δρα ως αναγωγικό σώμα.

Το άζωτο (Ν) μεταβάλλει τον αριθμό οξείδωσής του από +5 σε +4, δηλαδή ανάγεται, άρα το ΗΝΟ₃ δρα ως οξειδωτικό σώμα.

Το διοξείδιο του αζώτου (ΝΟ₂) που παράγεται, είναι τοξικό αέριο.
Συμβάλλει στη δημιουργία ασθματικών καταστάσεων και αναπνευστικών προβλημάτων, καθώς είναι από τα συστατικά που δημιουργούν τη φωτοχημική αιθαλομίχλη ("νέφος") κυρίως τους καλοκαιρινούς μήνες. 
Σε συνθήκες βροχής, μαζί με το ΝΟ, σχηματίζουν, αντιδρώντας με το νερό, νιτρικό οξύ (όξινη βροχή), ενώ σε συνθήκες υψηλής υγρασίας σχηματίζουν ατμούς νιτρικού οξέος, οι οποίοι είναι δυνατόν να εισχωρήσουν στο αναπνευστικό σύστημα προκαλώντας του σοβαρές βλάβες. Τα μικροσωματίδια που σχηματίζονται, επίσης, μπορούν να εισχωρήσουν στα πλέον ευαίσθητα σημεία των πνευμόνων και να προκαλέσουν εμφύσημα και βρογχίτιδα και να επιδεινώσουν καρδιακές παθήσεις.
Σε πειράματα που έγιναν σε ζώα που εκτέθηκαν σε ατμόσφαιρα με υψηλές συγκεντρώσεις διοξειδίου του αζώτου παρατηρήθηκαν αντιστρεπτές και μη αντιστρεπτές βλάβες στους πνεύμονες καθώς και βιοχημικές μεταβολές. Σε μικρότερες συγκεντρώσεις αλλά για μεγάλο χρονικό διάστημα εμφανίστηκαν αλλοιώσεις σε ιστούς, εμφράξεις των βρογχιολίων και μεγαλύτερη ευπάθεια σε μικροβιακές λοιμώξεις του αναπνευστικού συστήματος.
Το τελικό συμπέρασμα είναι ότι οι υψηλές συγκεντρώσεις του διοξειδίου του αζώτου είναι βλαπτικότερες για την υγεία ανθρώπων και ζώων σε σχέση με τις επί μακρότερο χρόνο εκθέσεις χαμηλών συγκεντρώσεων.