Είσοδος

Χημεία

Γενικά στοιχεία

 

 
Περιγραφή

Περιεχόμενο Μαθήματος

Η Χημεία έχει ως αντικείμενο τη μελέτη της σύστασης, της δομής, των μετατροπών και των ιδιοτήτων της ύλης, καθώς και τη μελέτη των σχέσεων μεταξύ μοριακών και μακροσκοπικών μεγεθών. Το μάθημα της Χημείας περιλαμβάνει τις βασικές έννοιες της Γενικής Χημείας σχετικά με τη δομή και τις καταστάσεις της ύλης, την ατομική θεωρία, τους χημικούς δεσμούς, τη θερμοχημεία, τα διαλύματα, τη χημική κινητική, τη χημική ισορροπία και την ηλεκτροχημεία. Περιλαμβάνει επίσης την παροχή βασικών γνώσεων στα πεδία της Ανόργανης και Οργανικής Χημείας, και ειδικότερα, μια εισαγωγή στη χημεία των στοιχείων και των ενώσεων τους στη βάση του Περιοδικού Πίνακα, καθώς επίσης και εισαγωγή στις οργανικές ενώσεις, με έμφαση στους υδρογονάνθρακες και τα παράγωγά τους, και τα βιολογικά μόρια.

Σκοπός

• Εξοικείωση των φοιτητών της Σχολής Μηχανολόγων Μηχανικών του Ε.Μ.Π. με τις βασικές έννοιες, αρχές και εφαρμογές της επιστήμης της Χημείας.

• Eκμάθηση θεμελιωδών φυσικών εννοιών και μοντέλων, και των σχέσεων τους με τη χημεία και τη χημική τεχνολογία.

• Ανάπτυξη της κατανόησης των χημικών φαινομένων που εμπλέκονται σε διάφορα πεδία της επιστήμης και τεχνολογίας, όπως στη θερμομηχανική, το περιβάλλον, τις βιολογικές δράσεις, κλπ.

• Ανάπτυξη δεξιοτήτων στη λύση χημικών προβλημάτων.

Ύλη

Εισαγωγή στη Χημεία: ¶τομα, μόρια και ιόντα, Περιοδικός Πίνακας. Υπολογισμοί με χημικούς τύπους και χημικές εξισώσεις. Κατηγορίες χημικών αντιδράσεων (καταβύθισης, οξέων–βάσεων, οξειδοαναγωγής), Κανόνες διαλυτότητας, Αριθμοί οξείδωσης. Αναλυτική χημεία (Σταθμική και ογκομετρική ανάλυση).

Η Αέρια Κατάσταση: Εμπειρικοί νόμοι των αερίων, Η εξίσωση των Ιδανικών Αερίων, Κινητική θεωρία των αερίων, Μοριακές ταχύτητες, Πραγματικά αέρια.

Θερμοχημεία: Ορισμοί ενεργειακών μεγεθών, Θερμότητα και Ενθαλπία αντίδρασης, Θερμοχημικές εξισώσεις, Νόμος του Hess, Πρότυπες ενθαλπίες σχηματισμού, Καύσιμα.

Ατομική Θεωρία, Ηλεκτρονικές Δομές και Περιοδικός Πίνακας: Στοιχεία ατομικής θεωρίας, Κβαντικοί αριθμοί και Ατομικά τροχιακά, Ηλεκτρονικές δομές, Αρχή δόμησης και ο Περιοδικός Πίνακας, Διαγράμματα τροχιακών, Περιοδικότητα στα στοιχεία των κυρίων ομάδων.

Ιοντικός και Ομοιοπολικός Δεσμός: Περιγραφή ιοντικού δεσμού, Ιοντικές ακτίνες. Περιγραφή ομοιοπολικού δεσμού, Πολωμένοι δεσμοί – Ηλεκτραρνητικότητα, Τύποι Lewis, Απεντοπισμένοι δεσμοί, Συντονισμός, Μήκος και τάξη δεσμού. Ενθαλπία δεσμού. Μοριακή Γεωμετρία, Θεωρία του δεσμού σθένους, Αρχές της θεωρίας μοριακών τροχιακών.

Υγρά και Στερεά: Διαμοριακές δυνάμεις – Ιδιότητες υγρών και ερμηνεία. Η στερεά κατάσταση, Κρυσταλλική δομή, Είδη κρυσταλλικών στερεών.

Χημική Κινητική: Ταχύτητα αντίδρασης, Θεωρία των συγκρούσεων, Ενέργεια ενεργοποίησης και θεωρία της μεταβατικής κατάστασης, Εξίσωση του Arrhenius, Νόμος ταχύτητας και ο μηχανισμός αντίδρασης. Κατάλυση.

Χημική ισορροπία: Σταθερά ισορροπίας, Νόμος δράσης των μαζών. Μεταβολές των συνθηκών αντίδρασης, Αρχή του Le Châtelier. Ισορροπίες οξέων και βάσεων. Αυτοϊοντισμός του νερού. Επίδραση κοινού ιόντος. Ρυθμιστικά διαλύματα.

 

Ηλεκτροχημεία: Ημιαντιδράσεις και ημιστοιχεία, Βολταϊκά (γαλβανικά) και ηλεκτρολυτικά στοιχεία. Πρότυπα δυναμικά. Εξίσωση του Nernst.

 

Οργανική Χημεία: Οι ενώσεις του άνθρακα – Ομόλογες σειρές και Ονοματολογία. Υδρογονάνθρακες και παράγωγα υδρογονανθράκων: Απλοί και αρωματικοί υδρογονάνθρακες, οξυγονούχες ενώσεις, αζωτούχες ενώσεις, πετροχημικά, οργανικά πολυμερή, λιπαντικά. Βιολογικά μόρια (πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, νουκλεϊκά οξέα).

 

Το προτεινόμενο σύγγραμμα για το μάθημα της Χημείας (το οποίο διατίθεται στον ΕΥΔΟΞΟ) είναι το:

ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ των D. Ebbing, S. Gammon, 10η Διεθνής Έκδοση (1η 2014 στα ελληνικά, ΤΡΑΥΛΟΣ & ΣΙΑ ΟΕ)


Διδάσκοντες

Μιρτάτ Μπουρουσιάν, Αναπλ. Καθ., Σχολή Χημ. Μηχ. ΕΜΠ

Κωνσταντίνα Κόλλια, Καθ., Σχολή Χημ. Μηχ. ΕΜΠ

Ευαγγελία Παυλάτου, Αναπλ. Καθ. Σχολή Χημ. Μηχ. ΕΜΠ

 

ΕΞΕΤΑΣΤΕΑ ΥΛΗ

Από το βιβλίο ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ των D. Ebbing, S. Gammon, 10η Διεθνής Έκδοση (1η 2014 στα ελληνικά, ΤΡΑΥΛΟΣ & ΣΙΑ ΟΕ) 

·       Εισαγωγή στη Χημεία: Κεφάλαια 1, 2, 3, και 4

·       Η Αέρια Κατάσταση: Από το Κεφάλαιο 5 κυρίως οι ενότητες 5.3 έως 5.5

·       Θερμοχημεία: Κεφάλαιο 6

·       Ατομική Θεωρία, Ηλεκτρονικές Δομές και Περιοδικός Πίνακας: Από το Κεφάλαιο 7 κυρίως 7.4, 7.5. Το Κεφ. 8 ολόκληρο εκτός από την ενότητα 8.7

·       Ιοντικός και Ομοιοπολικός Δεσμός: Κεφάλαιο 9 (εκτός οι ενότητες 9.9 έως 9.11). Κεφάλαιο 10 (εκτός οι 10.2, 10.5, 10.6, 10.7)

·       Υγρά και Στερεά: Από το Κεφάλαιο 11 οι ενότητες 11.1 έως 11.6

·       Διαλύματα: Από το Κεφάλαιο 12 οι ενότητες 12.1, 12.2, 12.4

·       Χημική Κινητική: Κεφάλαιο 13

·       Χημική ισορροπία: Κεφάλαιο 14

·       Ηλεκτροχημεία: Κεφάλαιο 19

·       Οργανική Χημεία: Κεφάλαιο 23

·       Συνθετικά Πολυμερή: Από το Κεφάλαιο 24 οι ενότητες 24.1 και 24.2.



Συγχρηματοδότηση
από την Ε.Ε.