Η Γενική 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 περιλαμβάνει τις βασικές έννοιες της Γενικής Χημείας σχετικά με τη δομή και τις καταστάσεις της ύλης, την ατομική θεωρία, τους χημικούς δεσμούς, τα διαλύματα, τη χημική κινητική, τη χημική ισορροπία και την ηλεκτροχημεία. Περιλαμβάνει επίσης την παροχή βασικών γνώσεων σε ειδικά θέματα Ανόργανης και Οργανικής Χημείας και ειδικότερα στη φωτοχημεία και φωτοηλεκτροχημεία, στην πυρηνική χημεία, στη χημεία νερού και ατμόσφαιρας.

 Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση να:

• εξοικειωθεί με τις βασικές έννοιες, αρχές και εφαρμογές της επιστήμης της Χημείας

• εξοικειωθεί με τις θεμελιώδεις φυσικές έννοιες, τα μοντέλα και τις σχέσεις τους με τη Xημεία και τη χημική τεχνολογία

• κατανοήσει τα χημικά φαινόμενα που εμπλέκονται σε διάφορα πεδία της επιστήμης και τεχνολογίας, όπως στην τεχνολογία υλικών, του περιβάλλοντος, των χημικών και βιολογικών διεργασιών, κ.ά.

• συνδέει τη δομή των χημικών ενώσεων με τις παρατηρούμενες φυσικές και χημικές ιδιότητές τους

• εντοπίζει το είδος των χημικών δεσμών που υπάρχουν στις ενώσεις και να τους ερμηνεύει με βάση τις αντίστοιχες θεωρίες δεσμών που έχει διδαχθεί

• προβλέπει τις φυσικοχημικές ιδιότητες των υλικών ανάλογα με τους δεσμούς που αναπτύσσονται σε αυτό

• υπολογίζει ποσότητες ουσιών που λαμβάνουν χώρα σε αντιδράσεις, όπως εξουδετέρωσης κ.ά.

• εκτελεί εργαστηριακές ασκήσεις που περιλαμβάνουν χημικές αντιδράσεις σε υδατικά διαλύματα

• εκτελεί εργαστηριακές ασκήσεις ποσοτικού προσδιορισμού συγκεντρώσεων διαλυμάτων οξέων και βάσεων με τιτλοδοτήσεις 

• να διεξάγει πειραματικές μετρήσεις κινητικής μελέτης αντίδρασης και να επεξεργάζεται πειραματικά δεδομένα για τον προσδιορισμό της σταθεράς ταχύτητας

·       Ατομική θεωρία: Ατομικό πρότυπο του Μπορ – Βασικές αρχές της Κβαντομηχανικής (Αρχή του Ντε Μπρεϊγ/Υλικά κύματα. Αρχή αβεβαιότητας) – Κυματοσυνάρτηση / Συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας – Εξίσωση Σρέντινγκερ – Πρότυπο κιβωτίου – Κβαντικοί αριθμοί – Ατομικά τροχιακά – Άτομο υδρογόνου: Ακτινικές & γωνιακές κυματοσυναρτήσεις – Προάσπιση & ενεργό πυρηνικό φορτίο - Πολυηλεκτρονικά άτομα: ανάπτυξη ηλεκτρονικής δομής - Σπιν και μαγνητικές ιδιότητες υλικών - Κβαντικοί αριθμοί πολυηλεκτρονικών ατόμων – Κανόνες του Χουντ).

·      Δομή του πυρήνα: Στοιχειώδη σωματίδια (Κατάταξη – Θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις – Κουάρκς / Κβαντική χρωμοδυναμική – Ενοποίηση) – Έλλειμμα μάζας και ενέργεια σύνδεσης – Πυρηνική ενέργεια – Πυρηνική σταθερότητα – Πυρηνικά πρότυπα: Πρότυπο της Υγρής σταγόνας / Πρότυπο των στιβάδων.

·      Περιοδικό σύστημα: Δομή του περιοδικού συστήματος – Περιοδικότητα φυσικών ιδιοτήτων (Ενέργεια ιοντισμού – Ηλεκτροσυγγένεια – Ατομικός όγκος – Πυκνότητα – Σημεία τήξης –   Ατομικές & ιοντικές ακτίνες – Ηλεκτραρνητικότητα) – Περιοδικότητα χημικών ιδιοτήτων.

·      Χημικοί δεσμοί: Είδη χημικών δεσμών – Ιοντικοί δεσμοί (Ηλεκτρονική θεωρία του σθένους – Κύκλοι Μπορν-Χάμπερ – Θεωρία Μπορν-Λαντέ) – Ομοιοπολικοί δεσμοί (Ηλεκτρονική θεωρία του σθένους – Θεωρία αμοιβαίων απώσεων ζευγών ηλεκτρονίων σθένους – Θεωρία δεσμού σθένους – Θεωρία μοριακών τροχιακών) – Μεταλλικοί δεσμοί / Θεωρία των ζωνών – Ασθενείς χημικοί δεσμοί (Δεσμοί ιόντος διπόλου – Δεσμοί διπόλου-διπόλου – Δεσμοί Λόντον – Δεσμοί υδρογόνου).

·      Χημεία στερεάς κατάστασης: Στοιχεία Κρυσταλλογραφίας / Κρυσταλλικά συστήματα - Εσωτερική δομή στερεών : Στερεά ιοντικής, ομοιοπολικής, μοριακής και μεταλλικής κατασκευής – Αταξίες – Ηλεκτρικές ιδιότητες στερεών υλικών (Διαγράμματα ζωνών – Μεταλλικοί αγωγοί – Μονωτές – Ημιαγωγοί – Υπεραγωγοί).

·      Χημεία συμπλόκων και οργανομεταλλικών ενώσεων: Είδη και ονοματολογία συμπλόκων – Ισομέρεια – Δομή και ιδιότητες των συμπλόκων (Ηλεκτρονική θεωρία του σθένους – Θεωρία δεσμού σθένους – Θεωρία κρυσταλλικού πεδίου – Θεωρία πεδίου υποκαταστατών) – Οργανομεταλλικές ενώσεις.

·      Χημική κινητική και χημική ισορροπία: Ταχύτητα χημικής αντίδρασης – Μηχανισμός χημικών αντιδράσεων – Κατάλυση – Χημική ισορροπία.

·      Ηλεκτροχημεία: Γενικά – Γαλβανικά στοιχεία –Ηλεκτρόλυση – Εφαρμοσμένη ηλεκτροχημεία.

·      Φωτοχημεία και Φωτοηλεκτροχημεία: Φωτοχημεία – Νόμοι – Φωτοχημικά φαινόμενα – Φωτοηλεκτροχημεία.

·      Πυρηνική χημεία: Γενικά – Η ραδιενέργεια – Πυρηνικές αντιδράσεις – Ισότοπα – Πυρηνική τεχνολογία.

·      Χημεία του νερού: Προέλευση – Ιδιότητες του νερού – Χρήση και τεχνολογία του νερού – Ρύπανση του νερού.

·      Χημεία της ατμόσφαιρας: Χαρακτηριστικά της ατμόσφαιρας – Η ατμοσφαιρική ρύπανση.

·       Ζ. Λοΐζος: «Γενική Χημεία», Τεύχος 1ο (Γενικό Μέρος), ΕΜΠ, σελ. 576.

·       Ζ. Λοΐζος: «Γενική Χημεία», Τεύχος 2ο (Ειδικά θέματα), ΕΜΠ, σελ. 362.

·       A.I. Xαραλάμπους, K. Kόλλια, Π. Γύφτου, Ε.Α. Παυλάτου: «Σημειώσεις Εργαστηριακών Ασκήσεων Γενικής Xημείας», Έκδοση EMΠ, Aθήνα (2006), σελ. 75.

·       D. Ebbing, S. Gammon: «Σύγχρονη Γενική Χημεία», 10η Διεθνής Έκδοση (1η έκδοση στην ελληνική:  Τραυλός & Σία Ο.Ε., 2014).

 Συναφή επιστημονικά περιοδικά: [ 1-2 Εθνικά ή Διεθνή περιοδικά συναφή με το αντικείμενο του μαθήματος]

·       Σ. Λιοδάκης: «Εφαρμοσμένη Ανόργανη Χημεία» Εκδ. Παρισιάνου Α.Ε. (2005).

·       Β. Averill, P. Eldredge: «Chemistry», Ed. Pearson (2007).

·       T.L. Brown et al: «Chemistry», Ed. Pearson (2007).

Στο εργαστηριακό τμήμα περιλαμβάνονται οι κάτωθι εργαστηριακές ασκήσεις:

1^η : Ζύγιση αντιδραστηρίων-Παρασκευή υδατικών διαλυμάτων

2^η : Ποιοτική ανάλυση-Ανάλυση κατιόντων 1ης ομάδας

3^η : Ογκομετρική ανάλυση-Οξυμετρία και Αλκαλιμετρία

4^η : Προσδιορισμός σκληρότητας νερού

5^η : Ανάλυση καταβύθισης ιζήματος

6^η : Διάβρωση του σιδήρου-Γαλβανικά στοιχεία

Γραπτή Εξέταση (επίλυση προβλημάτων):70%

Εργαστήριο:  30%

Ø  20% από παρουσία, επιδεξιότητα, αποτελέσματα και τεστ

Ø  10% από το τελικό τεστ επί των εργαστηριακών ασκήσεων

Απαραίτητη προϋπόθεση: Να έχει αποκτηθεί το 50% επί του εργαστηριακού βαθμού, δηλ. να είναι προβιβάσιμος ο βαθμός του εργαστηρίου, για να θεωρείται η εξέταση στο μάθημα επιτυχής.

Κ. Κόλλια, Καθ. ΕΜΠ,  dinak@chemeng.ntua.gr

E. Παυλάτου, Καθ. ΕΜΠ, pavlatou@chemeng.ntua.gr