Ετοιμάσου για μια χημική έκρηξη γνώσεων! 🔥 Θα γνωρίσεις τα οξέα και τις βάσεις, θα εξουδετερώσεις διαλύματα και θα ανακαλύψεις τα άλατα που κρύβονται παντού γύρω σου — ακόμα και στο φαγητό σου! Στη συνέχεια, θα ταξινομήσεις στοιχεία, θα εξερευνήσεις τον θαυμαστό κόσμο του περιοδικού πίνακα και θα γνωρίσεις το πυρίτιο, τα μέταλλα και τον άνθρακα. Από τα καύσιμα μέχρι τα πλαστικά και την αιθανόλη, η καθημερινή ζωή είναι γεμάτη Χημεία… και τώρα ήρθε η ώρα να την κατακτήσεις! 🧪⚗️

Χημεία Γ' Γυμνασίου

# 📚 Τα Αλκάλια: Γενικά Χαρακτηριστικά

Τα αλκάλια είναι τα χημικά στοιχεία που ανήκουν στην <Tooltip><TooltipTrigger>1η ομάδα</TooltipTrigger><TooltipContent>Η πρώτη κάθετη στήλη στον περιοδικό πίνακα, που περιλαμβάνει στοιχεία με παρόμοιες χημικές ιδιότητες.</TooltipContent></Tooltip> του περιοδικού πίνακα, εξαιρουμένου του υδρογόνου. ⚛️

Σε αυτή την ομάδα ανήκουν:
*   **Λίθιο** (Li)
*   **Νάτριο** (Na)
*   **Κάλιο** (K)
*   **Ρουβίδιο** (Rb)
*   **Καίσιο** (Cs)
*   **Φράγκιο** (Fr)

Το φράγκιο (Fr) είναι ένα <Tooltip><TooltipTrigger>τεχνητό στοιχείο</TooltipTrigger><TooltipContent>Ένα στοιχείο που δεν απαντάται φυσικά στη Γη, αλλά έχει δημιουργηθεί από τον άνθρωπο σε εργαστήρια.</TooltipContent></Tooltip> και δεν βρίσκεται ελεύθερο στη φύση. Όλα τα αλκάλια είναι μέταλλα και παρουσιάζουν μεγάλη χημική δραστικότητα, γι' αυτό και δεν βρίσκονται ελεύθερα στη φύση, αλλά μόνο σε χημικές ενώσεις. 🌍

# 🧪 Πείραμα: Ιδιότητες του Νατρίου

Για να κατανοήσουμε καλύτερα τις ιδιότητες των αλκαλίων, μπορούμε να παρατηρήσουμε το νάτριο (Na) σε ένα πείραμα.

**Τι κάνουμε;**
1.  Κόβουμε ένα μικρό κομμάτι νατρίου (περίπου σε μέγεθος φακής) από ένα δοχείο όπου φυλάσσεται σε πετρέλαιο.
2.  Σε ένα ποτήρι ζέσης 500 mL, γεμάτο κατά τα 3/4 με απιονισμένο νερό, προσθέτουμε λίγες σταγόνες <Tooltip><TooltipTrigger>φαινολοφθαλεΐνης</TooltipTrigger><TooltipContent>Ένας δείκτης pH που αλλάζει χρώμα ανάλογα με την οξύτητα ή αλκαλικότητα ενός διαλύματος.</TooltipContent></Tooltip>.
3.  Με τη βοήθεια μιας λαβίδας, ρίχνουμε το κομμάτι του νατρίου στο νερό.

**Τι παρατηρούμε;**
*   Το νάτριο είναι **μαλακό** και κόβεται εύκολα με μαχαίρι.
*   Έχει **αργυρόλευκη μεταλλική λάμψη** στην πρόσφατη τομή του.
*   Έχει **μικρή πυκνότητα**, καθώς επιπλέει στο νερό.
*   **Αντιδρά με το νερό**, σχηματίζοντας κατιόντα νατρίου (\(Na^+\)), ανιόντα υδροξειδίου (\(OH^-\)) και εκλύοντας υδρογόνο (\(H_2\)).
    \[2Na(s) + 2H_2O(l) \rightarrow 2Na^+(aq) + 2OH^-(aq) + H_2(g)\]
*   Το διάλυμα αποκτά **ερυθροϊώδες χρώμα** λόγω της παρουσίας των ανιόντων \(OH^-\), που καθιστούν το διάλυμα βασικό.

Αυτές οι ιδιότητες του νατρίου είναι χαρακτηριστικές και για τα υπόλοιπα αλκάλια. 🧪

# 💡 Ιδιότητες των Αλκαλίων

Τα αλκάλια παρουσιάζουν συγκεκριμένες φυσικές και χημικές ιδιότητες:

*   **Χαμηλά Σημεία Τήξης**: Έχουν χαμηλά σημεία τήξης, πράγμα που σημαίνει ότι λιώνουν εύκολα. Γι' αυτό χαρακτηρίζονται ως <Tooltip><TooltipTrigger>εύτηκτα μέταλλα</TooltipTrigger><TooltipContent>Μέταλλα που έχουν χαμηλό σημείο τήξης και λιώνουν εύκολα.</TooltipContent></Tooltip>. 🌡️
*   **Εύκολη Οξείδωση**: Οξειδώνονται εύκολα όταν έρχονται σε επαφή με το οξυγόνο του αέρα. Για αυτόν τον λόγο, φυλάσσονται σε δοχεία με πετρέλαιο, ώστε να προστατεύονται από την ατμόσφαιρα. 🌬️
*   **Αντίδραση με το Νερό**: Αντιδρούν με το νερό, με τη δραστικότητα να αυξάνεται καθώς κατεβαίνουμε στην ομάδα:
    *   Το λίθιο αντιδρά ήπια.
    *   Το νάτριο αντιδρά πιο δραστικά.
    *   Το κάλιο αντιδρά βίαια.
    Κατά την αντίδραση, σχηματίζονται κατιόντα αλκαλίου, ανιόντα υδροξειδίου (\(OH^-\)) και εκλύεται υδρογόνο. Το διάλυμα που προκύπτει, αν περιέχει φαινολοφθαλεΐνη, αποκτά ερυθροϊώδες χρώμα, καθώς τα ανιόντα \(OH^-\) το καθιστούν βασικό. 💧
*   **Ηλεκτρονική Δομή**: Τα αλκάλια έχουν 1 ηλεκτρόνιο στην εξωτερική τους στιβάδα, το οποίο αποσπάται εύκολα. Έτσι, σχηματίζουν θετικά φορτισμένα ιόντα με φορτίο +1, π.χ., \(Na \rightarrow Na^+ + 1e^-\). ⚡
*   **Μαλακά**: Είναι μαλακά μέταλλα και μπορούν να κοπούν εύκολα με μαχαίρι. 🔪
*   **Μικρή Πυκνότητα**: Έχουν γενικά μικρή πυκνότητα. Το λίθιο, το νάτριο και το κάλιο είναι ελαφρύτερα από το νερό. 🌊

Οι φυσικές ιδιότητες των αλκαλίων (σημεία τήξης, σημεία βρασμού, πυκνότητες) μεταβάλλονται σταδιακά καθώς αυξάνεται ο ατομικός αριθμός μέσα στην ομάδα.

Βασική Θεωρία

# Τα αλκάλια 🧪

## 2.1 Γενικά

Τα <Tooltip><TooltipTrigger>αλκάλια</TooltipTrigger><TooltipContent>Είναι μια ομάδα χημικών στοιχείων στον περιοδικό πίνακα, γνωστά για την υψηλή τους δραστικότητα.</TooltipContent></Tooltip> είναι τα στοιχεία της πρώτης ομάδας του <Tooltip><TooltipTrigger>περιοδικού πίνακα</TooltipTrigger><TooltipContent>Ένας πίνακας που οργανώνει όλα τα γνωστά χημικά στοιχεία με βάση τις ιδιότητές τους.</TooltipContent></Tooltip>, εκτός από το υδρογόνο. ⚛️

Τα αλκάλια περιλαμβάνουν:
*   <Tooltip><TooltipTrigger>Λίθιο (Li)</TooltipTrigger><TooltipContent>Το ελαφρύτερο μέταλλο αλκαλίων, χρησιμοποιείται σε μπαταρίες.</TooltipContent></Tooltip>
*   <Tooltip><TooltipTrigger>Νάτριο (Na)</TooltipTrigger><TooltipContent>Ένα μαλακό, αργυρόλευκο μέταλλο που αντιδρά έντονα με το νερό.</TooltipContent></Tooltip>
*   <Tooltip><TooltipTrigger>Κάλιο (K)</TooltipTrigger><TooltipContent>Ένα μαλακό, αργυρόλευκο μέταλλο, παρόμοιο με το νάτριο, σημαντικό για τη βιολογία.</TooltipContent></Tooltip>
*   <Tooltip><TooltipTrigger>Ρουβίδιο (Rb)</TooltipTrigger><TooltipContent>Ένα μαλακό, αργυρόλευκο μέταλλο, πολύ δραστικό.</TooltipContent></Tooltip>
*   <Tooltip><TooltipTrigger>Καίσιο (Cs)</TooltipTrigger><TooltipContent>Το πιο δραστικό από τα σταθερά αλκάλια, χρησιμοποιείται σε ατομικά ρολόγια.</TooltipContent></Tooltip>
*   <Tooltip><TooltipTrigger>Φράγκιο (Fr)</TooltipTrigger><TooltipContent>Ένα πολύ ασταθές και ραδιενεργό στοιχείο, δεν βρίσκεται στη φύση.</TooltipContent></Tooltip>

Όλα τα αλκάλια είναι <Tooltip><TooltipTrigger>μέταλλα</TooltipTrigger><TooltipContent>Υλικά που είναι συνήθως σκληρά, γυαλιστερά, αγώγιμα και ελατά.</TooltipContent></Tooltip> και είναι πολύ <Tooltip><TooltipTrigger>δραστικά</TooltipTrigger><TooltipContent>Η ικανότητα ενός χημικού στοιχείου να αντιδρά εύκολα με άλλα στοιχεία.</TooltipContent></Tooltip>. Γι' αυτό, δεν τα βρίσκουμε ελεύθερα στη φύση, αλλά μόνο σε <Tooltip><TooltipTrigger>χημικές ενώσεις</TooltipTrigger><TooltipContent>Ουσίες που σχηματίζονται από δύο ή περισσότερα στοιχεία που συνδέονται χημικά.</TooltipContent></Tooltip>.

## 2.2 Ιδιότητες των αλκαλίων

### ΠΕΙΡΑΜΑ: Διαπιστώνουμε μερικές από τις ιδιότητες των αλκαλίων με τη βοήθεια του νατρίου.

Για να κατανοήσουμε τις ιδιότητες των αλκαλίων, μπορούμε να κάνουμε ένα πείραμα με το νάτριο:

1.  Κόβουμε ένα μικρό κομμάτι νατρίου από ένα δοχείο με πετρέλαιο.
2.  Σε ένα ποτήρι ζέσης με απιονισμένο νερό, προσθέτουμε λίγες σταγόνες <Tooltip><TooltipTrigger>φαινολοφθαλεΐνης</TooltipTrigger><TooltipContent>Ένας χημικός δείκτης που αλλάζει χρώμα ανάλογα με την οξύτητα ή την αλκαλικότητα μιας λύσης.</TooltipContent></Tooltip>.
3.  Ρίχνουμε το κομμάτι του νατρίου στο νερό.

Από αυτό το πείραμα, παρατηρούμε ότι:

*   Το νάτριο είναι μαλακό και κόβεται εύκολα με μαχαίρι. 🔪
*   Έχει αργυρόλευκη μεταλλική λάμψη. ✨
*   Έχει μικρή <Tooltip><TooltipTrigger>πυκνότητα</TooltipTrigger><TooltipContent>Η μάζα ανά μονάδα όγκου ενός υλικού.</TooltipContent></Tooltip>, είναι ελαφρύτερο από το νερό. 💧
*   Αντιδρά με το νερό, σχηματίζοντας <Tooltip><TooltipTrigger>κατιόντα νατρίου</TooltipTrigger><TooltipContent>Ιόντα νατρίου με θετικό φορτίο.</TooltipContent></Tooltip> (\(Na^+\)), <Tooltip><TooltipTrigger>ανιόντα υδροξειδίου</TooltipTrigger><TooltipContent>Ιόντα υδροξειδίου με αρνητικό φορτίο.</TooltipContent></Tooltip> (\(OH^-\)) και απελευθερώνει υδρογόνο (\(H_2\)). Η χημική αντίδραση είναι:
    \[2Na(s) + 2H_2O(l) \rightarrow 2Na^+(aq) + 2OH^-(aq) + H_2(g)\]
*   Το διάλυμα με φαινολοφθαλεΐνη γίνεται ερυθροϊώδες, επειδή παράγονται ανιόντα \(OH^-\) που κάνουν το διάλυμα <Tooltip><TooltipTrigger>βασικό</TooltipTrigger><TooltipContent>Μια ουσία που έχει pH μεγαλύτερο από 7 και μπορεί να εξουδετερώσει ένα οξύ.</TooltipContent></Tooltip>. 💜

<Fact title='Γνωρίζατε ότι;'>
  Οι ιδιότητες των άλλων αλκαλίων είναι παρόμοιες με αυτές του νατρίου.
</Fact>

Γενικά, τα αλκάλια:

*   Είναι μαλακά και κόβονται εύκολα με μαχαίρι.
*   Έχουν γενικά μικρή πυκνότητα. Το λίθιο, το νάτριο και το κάλιο είναι ελαφρύτερα από το νερό.

## Τα αλκάλια (συνέχεια)

*   Έχουν χαμηλά <Tooltip><TooltipTrigger>σημεία τήξης</TooltipTrigger><TooltipContent>Η θερμοκρασία στην οποία μια στερεά ουσία μετατρέπεται σε υγρή.</TooltipContent></Tooltip>, πράγμα που σημαίνει ότι είναι <Tooltip><TooltipTrigger>εύτηκτα μέταλλα</TooltipTrigger><TooltipContent>Μέταλλα που λιώνουν σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες.</TooltipContent></Tooltip>. 🌡️
*   <Tooltip><TooltipTrigger>Οξειδώνονται</TooltipTrigger><TooltipContent>Η διαδικασία κατά την οποία ένα στοιχείο χάνει ηλεκτρόνια, συνήθως αντιδρώντας με οξυγόνο.</TooltipContent></Tooltip> εύκολα από το οξυγόνο του αέρα, γι' αυτό φυλάσσονται σε δοχεία με πετρέλαιο. 🛢️
*   Η αντίδραση με το νερό διαφέρει σε ένταση:
    *   Το λίθιο αντιδρά ήπια.
    *   Το νάτριο αντιδρά πιο δραστικά.
    *   Το κάλιο αντιδρά βίαια. 💥

<Alert title='Σημαντικό!'>
  Κατά την αντίδραση με το νερό, τα αλκάλια σχηματίζουν κατιόντα αλκαλίου και ανιόντα υδροξειδίου, απελευθερώνοντας υδρογόνο. Το διάλυμα γίνεται βασικό.
</Alert>

Τα αλκάλια έχουν 1 <Tooltip><TooltipTrigger>ηλεκτρόνιο</TooltipTrigger><TooltipContent>Ένα αρνητικά φορτισμένο σωματίδιο που περιφέρεται γύρω από τον πυρήνα ενός ατόμου.</TooltipContent></Tooltip> στην εξωτερική τους στιβάδα, το οποίο μπορεί εύκολα να αποσπαστεί από το άτομο. Έτσι, σχηματίζεται ένα θετικά φορτισμένο <Tooltip><TooltipTrigger>ιόν</TooltipTrigger><TooltipContent>Ένα άτομο ή μόριο που έχει καθαρό ηλεκτρικό φορτίο λόγω της απώλειας ή του κέρδους ηλεκτρονίων.</TooltipContent></Tooltip> με φορτίο +1.
\[Na \rightarrow Na^+ + 1e\]

### Πίνακας 1: Οι φυσικές ιδιότητες των αλκαλίων

| Χημικό στοιχείο | Σύμβολο | Ατομικός αριθμός | Φυσική κατάσταση | Πυκνότητα σε g/mL στους 20°C | Σημείο τήξης (°C) | Σημείο βρασμού (°C) |
| :-------------- | :------ | :---------------- | :---------------- | :-------------------------- | :---------------- | :------------------ |
| λίθιο           | Li      | 3                 | στερεό            | 0,53                        | 180,5             | 1342                |
| νάτριο          | Na      | 11                | στερεό            | 0,97                        | 97,8              | 890                 |
| κάλιο           | K       | 19                | στερεό            | 0,86                        | 63,6              | 754                 |
| ρουβίδιο        | Rb      | 37                | στερεό            | 1,53                        | 38,9              | 688                 |
| καίσιο          | Cs      | 55                | στερεό            | 1,88                        | 28,5              | 690                 |

Παρατηρώντας τον πίνακα, βλέπουμε ότι καθώς αυξάνεται ο <Tooltip><TooltipTrigger>ατομικός αριθμός</TooltipTrigger><TooltipContent>Ο αριθμός των πρωτονίων στον πυρήνα ενός ατόμου, που καθορίζει την ταυτότητα του στοιχείου.</TooltipContent></Tooltip>, οι φυσικές ιδιότητες των στοιχείων μιας ομάδας παρουσιάζουν βαθμιαία μεταβολή. 📈

Χημεία Γ' Γυμνασίου

Πάρε πλήρη πρόσβαση

Βασική Θεωρία