Хемија, уџбеник за први разред гимназије, Нови Логос

85
Преглед области
Да бисмо ти олакшали систематизацију појмова сваке области,
на овим странама издвојили смо све најважније кључне појмове,
основне дефиниције, као и листу знања, умећа и вештина којима
ћеш овладати после учења дате области.
ПРЕГЛЕД ОБЛАСТИ
КЉУЧНИ ПОЈМОВИ
Атом. Језгро и електронски омотач атома. Субатомске честице. Атомски (редни) и масени број. Хемијски
симбол. Изотопи. Модели атома. Квантни бројеви. Енергетски ниво и подниво. Орбитала. Основно и побуђено
стање атома. Паулијев принцип искључења. Принцип минимума енергије. Хундово правило. Електронска
конфигурација. Луисов симбол. Периодни систем елемената. Група и периода. Врсте елемената. Енергија
јонизације. Афинитет према електрону. Полупречник атома.
ОСНОВНЕ ДЕФИНИЦИЈЕ
∂ Атоми су изграђени од елементарних честица нуклеона
(протона и неутрона) и електрона. Нуклеони чине језгро,
а електрони електронски омотач.
∂ Атомски (редни) број једнак је броју протона у језгру
атома, а масени број једнак је броју нуклеона. Број
протона у атому једнак је броју електрона, па је атом
електронеутралан.
∂ Хемијски симбол атома елемента представља један атом
тог елемента.
∂ У Луисовом симболу атома тачкицама су означени
валентни електрони.
∂ Изотопи су атоми истог елемента који се разликују по
броју неутрона, односно по масеном броју.
∂ Орбитала је део простора око језгра у којем је
вероватноћа налажења електрона највећа.
∂ Квантни бројеви описују стање електрона у атому.
Постоје четири квантна броја: главни, споредни
(орбитални), магнетни и спински квантни број.
∂ Валентни ниво атома јесте последњи заузети енергетски
ниво, а електрони на том нивоу су валентни електрони.
∂ Паулијев принцип искључења – у истој орбитали не
могу бити два електрона истог спина, тј. не постоје два
електрона у истом атому са истом комбинацијом сва
четири квантна броја.
∂ Хундово правило – орбитале истог поднивоа попуњавају
се електронима тако да спин буде максималан.
∂ Периодни систем елемената има 7 периода и 18 група,
означених арапским бројевима.
∂ Број валентних електрона одређује групу, а број
валентног нивоа периоду елемента у Периодном систему
елемената.
∂ Закон периодичности – својства елемената у Периодном
систему елемената периодично се мењају.
∂ Енергија јонизације јесте енергија коју треба довести
атому (у гасовитом aгрегатном стању) да би изгубио
најслабије везан електрон.
∂ Афинитет према електрону јесте енергија коју атом
елемента (у гасовитом aгрегатном стању) ослобађа када
прими електрон.
∂ Полупречник атома дуж периоде опада, а у групи расте,
као и метална својства дуж периоде опадају, а у групи
расту. Обрнуто важи за неметална својства.
∂ Хемијски елементи могу бити метали, неметали,
металоиди и племенити гасови.
∂ Елементи одређених група имају посебне називе:
алкални метали (1. група), земноалкални метали (2. група),
халкогени елементи (16. група), халогени елементи
(17. група), племенити гасови (18. група) и прелазни
метали (од 3. до 12. групе).
(ПРО)ШИРИ ЗНАЊЕ
... о Периодном систему елемената.
Периодни систем стално се мења, додају се нови подаци, а мењају и коригују стари
да би се ускладили с новим сазнањима. На пример, до 1990. године у пракси је био
Периодни систем у којем су се групе означавале римским бројевима и делиле на
главне групе (oд Ia до VIIIa) и подгрупе (oд Iб до VIIIб).
Данас се групе означавају арапским бројевима од 1 до 18.
Године 2016. сви елементи који су до тада имали системска имена према атомском
броју (нпр. унуноктијум) добили су и званичне називе.
Шта мислиш, шта ће бити следећа промена у Периодном систему елемената?
... о ватромету
Велики број људи обожава да гледа ватромет. То је забава за сваку новогодишњу
ноћ у свим деловима света, којој присуствује огроман број људи.
У позадини ватромета леже промене у структури честица које изграђују супстанце
од којих се то пиротехничко средство прави (стр. 59). Сазнај више о овој теми и
покушај да објасниш следећу појаву:
• када се соли, на пример натријума, литијума, калијума или калцијума, унесу у
пламен, пламен се боји одговарајућом бојом. У случају натријума боја пламена
је жута, литијума кармин-црвена, калијума љубичаста, а со калцијума даје боју
сличну боји цигле.
Проширивање
и продубљивање знања
Адресе интернет страна, предложена
литература, као и посебне стране
уџбеника (последње стране сваке
области), могу ти послужити као полазно
место за самосталан рад, проширивање
знања и самообразовање. На одређеном
броју интернет страна пронаћи ћеш
интерактивне апликације које могу
бити посебно корисне при усвајању
апстрактних појмова. Ту су и различити
предлози групних и самосталних
активности за развијање твог критичког
и аналитичког мишљења. Те активности
могу ти помоћи и да стекнеш боље
опште образовање, прошириш видике и
научиш нешто ново на друкчији начин.
84
САДРЖАЈ ОВЕ ОБЛАСТИ ПОМАЖЕ ТИ ДА...
∂ наводиш шта су aтом, електрон, протон, неутрон, језгро и
омотач атома;
∂ поредиш масу, наелектрисање и број електрона, протона
и неутрона у атому;
∂ опишеш најважније моделе атома;
∂ израчунаваш релативне атомске масе на основу
заступљености и масе изотопа;
∂ описујеш стања електрона у атому квантним бројевима;
∂ опишеш везу између квантних бројева и грађе
електронског омотача;
∂ наведеш шта је орбитала и поредиш их према облику,
величини и усмерености у простору на основу њихових
ознака;
∂ пишеш и представљаш електронске конфигурације
атома и јона елемената;
Провери знање
ПРОВЕРИ ЗНАЊЕ
1. Kоје речи недостају у тексту?
Свака супстанца има карактеристична
својства. Својства могу бити ? и хемијска.
? својства су својства која се могу опазити
без промене супстанце у друге супстанце
или мерити једноставним инструментима.
Хемијска ? показују на који се начин једна
супстанца претвара у друге супстанце.
Промене супстанци могу бити ? и ? промене.
При ? променама мења се хемијски састав, а
при ? променама не.
2. Дате супстанце разврстај у групе:
елементарне супстанце, једињења,
хомогене смеше и хетерогене смеше.
Супстанце: сребро, бакар(II)-оксид,
калцијум-хидроксид, кречно млеко,
дестилована вода, амонијак, ваздух,
шећерна вода, калцијум-хлорид, хлор,
водоник, морска вода, песак, чађави дим.
7. Која је врста супстанци описана у тексту?
а) Супстанца има сталан састав и не може се
разложити на једноставније супстанце.
б) Супстанца је хомогеног састава и садржи
два различита атома елемената у својим
молекулима.
8. Из датог текста издвој физичка, односно
хемијска својства.
Бакар је метал, чврстог агрегатног стања
на собној температури, има високу
температуру топљења, проводи електричну
струју и топлоту, реагује с кисеоником при
високим температурама, а стајањем на
ваздуху у присуству угљеник(IV)-оксида и
влаге претвара се у супстанцу зелене боје.
9. Када се унесе у пламен, платинска игла се
усија, а када се магнезијум трака унесе у
пламен, настаје бела супстанца и појављује
се блештав пламен. Која је основна разлика
између тих промена?
∂ одредиш групу и периоду елемента у Периодном
систему елемената на основу електронске конфигурације
атома тог елемента;
∂ наводиш шта је енергија јонизације и афинитет према
електрону;
∂ предвиђаш промену енергије јонизације и афинитета
према електрону у групи и периоди у зависности од
атомског броја;
∂ тумачиш и предвиђаш својства елемената на основу
положаја у Периодном систему елемената и електронске
конфигурације атома тог елемента;
∂ разликујеш врсте елемената на основу положаја
у Периодном систему елемената и електронске
конфигурације.
3. Опиши физичка својства:
а) водоника, б) натријум-хлорида.
(Није неопходно да наведеш сва, већ три-
-четири карактеристична својства ових
супстанци.)
4. Одабери једну од наведених супстанци
тако да задовољава следеће критеријуме:
има сталан састав, састављена је од два
различита елемента, безбојна је и има
непријатан мирис.
Супстанце: сумпор, сирћетна киселина,
калцијум-хидроксид, вода из баре, амонијак,
азот, земни гас.
5. Опиши поступак којим се могу раздвојити
састојци смеше песка и воде.
6. Одреди које су од наведених супстанци
чисте супстанце, а које смеше: речна вода,
сок од вишње, бакар, калцијум-оксид, озон,
крв, дим, натријум, бронза, пудер, чоколада.
10. Наведи најмање три:
а) физичка, односно хемијска својства,
б) физичке, односно хемијске промене.
11. Одреди која супстанца наведена у низу
А одговара својству наведеном у низу Б.
Сваком својству може одговарати само
једна супстанца.
А
Б
а) Бакар
1. Лако рђа
б) Вода
2. Лако сагорева
в) Калцијум-карбонат 3. Црвене је боје
г) Глукоза
4. Слабо се
д) Гвожђе
раствара у води
12. Испитивана је супстанца А. То је супстанца
течног агрегатног стања на собној
температури, без боје, мириса и укуса,
а температура кључања јој је 378 К на
атмосферском притиску. Објасни због чега
та супстанца не може бити хемијски
чиста вода.
... садржајима из додатне литературе
∂ Модели атома:
http://www.classzone.com/books/earth_science/terc/content/investigations/
es0501/es0501page04.cfm
∂ Структура електронског омотача:
http://pripreme.blog126.fc2.com/blog-entry-9.html
∂ Реактивност елемената 3. периоде Периодног система елемената:
http://www.chemguide.co.uk/inorganic/period3/elementsreact.html
На крају области налазе се питања и задаци који су подељени у четири
целине (нивоа). Решавањем задатака и одговарањем на питања можеш
проверити своје знање, али и степен усвојености појмова.
13. Одреди којег је агрегатног стања, при
атмосферском притиску, свака од супстанци
на собној температури на основу
температура кључања и топљења.
Супстанца Температура (°С)
топљења кључања
А –259 –253
Б 1063 2660
В –117 78
14. Предложи начин на који се могу раздвојити
састојци смеша:
а) креде и воде,
б) кухињске соли и воде,
в) креде и кухињске соли.
15. Разлагањем супстанце А (сталног састава)
без присуства других супстанци настају две
супстанце Б и В. Супстанца Б састоји се од
позитивних и негативних јона, а супстанца
В не може да се разложи на једноставније
супстанце. Одреди којој врсти супстанци
припадају супстанце А, Б и В и образложи
одговор.
16. Супстанца А састоји се од молекула и
има сталан састав. Објасни да ли се са
сигурношћу може тврдити да је супстанца
А једињење. Због чега дата супстанца не
може бити смеша?
19. На који се начин могу раздвојити састојци
смеша:
а) воде, креде и натријум-хлорида,
б) сумпора, гвожђа и натријум-
-хлорида,
в) кисеоника, азота и неона?
20. Разлагањем супстанце А настају водоник и
кисеоник. Објасни да ли се на основу овога
може тврдити да је супстанца А вода.
17. Наведи називе физичких, односно хемијских
промена које се дешавају у току описаних
појава.
а) Када се загреје вода у којој је растворена
со, вода прелази у гасовито агрегатно
стање, док со остаје у посуди. Та со се на
високој температури претвара у течност.
б) Када шећер падне на загрејану ринглу
најпре се претвара у безбојну течност, а
затим се појављује црна супстанца и дим.
18. Одреди врсту супстанце на основу
илустрације.
а) Супстанца А
в) Супстанца В
б) Супстанца Б
21. Када се супстанца А сталног састава,
чврстог агрегатног стања, загрева без
присуства кисеоника, настају супстанце
Б, В и вода. Супстанца Б је беле боје и
чврстог агрегатног стања, а супстанца В је
гас. Гас В може настати и када се угљеник
загрева у вишку кисеоника. Може ли се
на основу овог описа закључити да ли су
супстанце А, Б и В елементарне супстанце
или једињења? Објасни одговор за сваку
супстанцу.
46 47
Пројектни задаци
Циљ учења хемије није само усвајање
појмова ове науке већ и развијање
твоје вештине комуникације у тиму,
представљања резултата самосталног
рада, самосталности у раду и слично.
Због тога део уџбеника чине и предлози
разноврсних пројектних задатака које
можете радити у пару или тиму. Трудите
се да помоћу упутства успешно урадите
сваки пројектни задатак и да својим
ангажовањем створите добру атмосферу
на часовима приликом презентације
свог рада.
Листа пројектних задатака:
∂ Истраживачки рад;
∂ Раздвајање састојака смеше;
∂ Хемијска својства елемената
3. периоде;
∂ Квантитативни састав флашираних
вода;
∂ Одреди процентни састав једињења;
∂ Утицај концентрације и температуре
на равнотежу;
∂ Реакција гвожђе(III)-хлорида и
калијум-тиоцијаната.
Задаци основног нивоа.
Задаци средњег нивоа.
Задаци напредног нивоа.
Додатни ниво – задаци за
ученике који желе да се
окушају у такмичењима
у организацији Српског
хемијског друштва,
Центра за таленте и др.
Забрањено је репродуковање, умножавање, дистрибуција, обј
ављивање, прерада и друга употреба овог ауторског дела или његових делова у било ком обиму и поступку, укључујуј
ући
у електронском облику, односно чињење дела доступним јавности жичним или бежичним путем на начин кој
и омогућујуј
е пој
единцу индивидуални приступ делу
са места и у време кој
е он одабере, без писмене сагласности издавача. Свако неовлашћено коришћење овог ауторског дела представља кршење Закона о ауторском и сродним правима.
фотокопирање, штампање, чувањ 8 е