Ανόργανη Χημεία Ι

Σκοπός της Ανόργανης Χημείας. Εισαγωγή στο αντικείμενο, σύνδεση με άλλους τομείς (Βιολογία, Φυσική, Επιστήμη Υλικών). Ατομική Δομή, το άτομο του υδρογόνου, πρότυπο του Bohr, ατομικά τροχιακά, ενέργειες και σχήματα, πολυηλεκτρονιακά άτομα, s, p, d τροχιακά, περιοδικός πίνακας. Περιοδικότητα των ιδιοτήτων στον περιοδικό πίνακα. Χημικός Δεσμός, επικάλυψη τροχιακών, σ, π και δ δεσμοί, Μοριακά Τροχιακά. Ομοατομικά και ετεροατομικά διατομικά συστήματα Ασθενείς αλληλεπιδράσεις. Σχήματα μορίων, δομές Lewis, ΑΖΗΣΣ. Σθενοδεσμική θεωρία (υβριδισμός), δεσμός τριών κέντρων. Ιοντικές ενώσεις, ενέργεια πλέγματος, κύκλος Born–Habber, ιοντική ακτίνα, απλές κρυσταλλικές δομές. Χημεία επιλεγμένων ανιόντων. οξείδια, υδροξείδια, αλκοξείδια. πολυοξο-ανιόντα, αλογονίδια, σουλφίδια. Πρωτικοί και και μη πρωτικοί διαλύτες, τήγματα αλάτων, ορισμοί οξέων Βάσεων, διαλύματα, συνήθη πρωτικά οξέα, οξυοξέα. Οξειδοαναγωγή. Αντιδράσεις-Ημιαντιδράσεις σε όξινα και βασικά διαλύματα. Βολταϊκά, ηλεκτρολυτικά στοιχεία. Εισαγωγή στη χημεία Ένταξης. Δομές συμπλόκων. Υποκαταστάτες. Ονοματολογία, Ισομέρεια. Θεωρίες δεσμού στα σύμπλοκα. Σθενοδεσμική Θεωρία. Θεωρία Κρυσταλλικού πεδίου. Οκταεδρικά και τετραεδρικά. Φασματοχημική σειρά. Παραμορφωμένες γεωμετρίες, επίπεδα τετραγωνικά σύμπλοκα. Μοριακά τροχιακά. Σταθερότητα συμπλόκων. Σκληρά και μαλακά οξέα και βάσεις κατά Lewis. Δραστικότητα συμπλόκων. Αντιδράσεις αντικατάστασης υποκαταστατών. Εισαγωγή στους μηχανισμούς ανοργάνων αντιδράσεων. Αντιδράσεις αντικατάστασης στα σύμπλοκα.

Στόχοι Μαθήματος

• Στόχος του μαθήματος είναι η διδασκαλία και εμπέδωση βασικών αρχών της ανόργανης χημείας οι οποίες κρίνονται απαραίτητες για την ομαλή συνέχιση τόσο της θεωρητικής όσο και της εργαστηριακής εκπαίδευσης των προπτυχιακών φοιτητών • Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα πρέπει να είναι σε θέση: 1. Να αναγνωρίζουν την συμβολή της ανόργανης χημείας στην ανάπτυξη της χημείας και άλλων συναφών κλάδων επιστημών 2. Να μπορούν να υπολογίσουν βασικά θερμοδυναμικά μεγέθη, την σταθερά ισορροπίας και την σταθερά ταχύτητας χημικής αντίδρασης από κατάλληλα δεδομένα 3. Να γράφουν την ηλεκτρονιακή απεικόνιση οποιουδήποτε στοιχείου ή ιόντος βάσει των αρχών δόμησης 4. Να μπορούν να προβλέψουν πως μεταβάλλονται χαρακτηριστικές ιδιότητες των στοιχείων στον περιοδικό πίνακα 5. Να γνωρίζουν τα είδη χημικών δεσμών και πως αυτοί σχηματίζονται 6. Να χρησιμοποιούν με ευκολία την θεωρία μοριακών τροχιακών, την σθενοδεσμική θεωρία και το πρότυπο ΑΖΗΣΣ και όταν ζητείται η πρόβλεψη γεωμετρίας, τάξης δεσμού, υβριδισμού, κ.α απλών ενώσεων 7. Να γνωρίζουν κάποιοες χαρακτηριστικές ιδιότητες (γεωμετρία, τρόπος ένταξης, χρήσεις κλπ) επιλεγμένων ανιόντων 8. Να εξηγούν την διαφορά διαλυτότητας μεταξύ ιοντικών ενώσεων, να χρησιμοποιούν με ευκολία την σταθερά Ksp για την πρόβλεψη διαλυτότητας, καταβύθισης δυσδιαλύτων αλάτων κλπ 9. Να μπορούν να διακρίνουν μεταξύ ενός οξέος ή βάσεως σε αντιδράσεις που τα περιλαμβάνουν ειδικά σε μη υδατικά διαλύματα. Να προβλέπουν την όξινη/βασική ισχύ των παραπάνω 10. Να είναι σε θέση με ευκολία να ισοσταθμίζουν οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις, να προβλέπουν την κατεύθυνσή τους, να σχεδιάζουν γαλβανικά-ηλεκτρολυτικά στοιχεία, να χρησιμοποιούν την σχέση Nerst και να προβλέπουν την σταθερότητα μιας δεδομένης οξειδωτικής κατάστασης 11. Να γνωρίζουν τις βασικές αρχές της χημείας ενώσεων ένταξης ώστε με ευκολία (α) να μπορούν να σχεδιάζουν, ονομάζουν μια σύμπλοκη ένωση και τα ισομερή της (β) να χρησιμοποιούν τις σχετικές θεωρίες δεσμού για την πρόβλεψη της γεωμετρίας , υβριδισμού, θερμοδυναμικής-κινητικής σταθερότητας-αστάθειας, κ.α. συμπλόκων.

Προαπαιτούμενες Γνώσεις

Δεν υφίστανται τυπικά προαπαιτούμενα.

Περιεχόμενα

1. Εισαγωγή. Στοιχεία θερμοδυναμικής-χημικής κινητικής 2. Ατομική και Μοριακή Δομή 3. Εισαγωγή στην Χημεία ενώσεων ένταξης 4. Διαλύματα-Διαλυτότητα 5. Διαλύτες, οξέα-βάσεις 6. Ηλεκτροχημεία 7. Χημεία επιλεγμένων ανιόντων 8. Εισαγωγή στους μηχανισμούς ανόργανων αντιδράσεων. Θερμοδυναμική-κινητική σταθερότητα-αστάθεια.