Η εργασία περιέχει πίνακες, σχήματα, κατάλληλα διαγράμματα καθώς και ελάχιστες εικόνες που συμπεριλαμβάνονται στο σύνολο των σχημάτων.
ΓΕΝΙΚΗ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ/ΤΟΜΟΣ Β΄/ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΚΛΟΥΡΑΣ
Στην παρούσα εργασία έγινε μια προσπάθεια προσέγγισης του θέματος που αφορά τις διαμοριακές δυνάμεις, πολύπλευρα και με μεγάλη λεπτομέρεια, ώστε να είναι δυνατή η κατανόηση του είδους αυτών των δυνάμεων και ο συσχετισμός τους με άλλες διασωματιδιακές δυνάμεις που αναπτύσσονται ανάμεσα στα μικροσκοπικά σωματίδια της ύλης, οι οποίες συμβάλλουν καθοριστικά τόσο τις διαφορετικές καταστάσεις και μορφές που μπορεί να πάρει η ύλη όσο και σε ορισμένες από τις φυσικές ιδιότητες της. Αρχικά αναπτύσσονται τα είδη των δυνάμεων αυτών, με σχετικά παραδείγματα, εικόνες και μοντέλα ενώ στη συνέχεια γίνεται μια συνοπτική περιγραφή του τρόπου με τον οποίον αυτές, επηρεάζουν ορισμένες από τις φυσικές ιδιότητες των υλικών σωμάτων. Ακολουθεί μια λεπτομερής περιγραφή, διαφόρων τύπων στερεών σωμάτων, για να καταλήξουμε σε στερεά σώματα, στα οποία σημαντικό ρόλο διαδραματίζουν οι ασθενείς αλληλεπιδράσεις (όπως χαρακτηρίζονται αλλιώς οι διαμοριακές δυνάμεις), μεταξύ των μορίων τους. Όσον αφορά τα υγρά σώματα, το ενδιαφέρον εστιάζεται κυρίως στην περιγραφή διαφόρων τύπων διαλυμάτων, όπου εκεί γίνεται μια διάκριση σε πολικές και μη πολικές ουσίες είτε πρόκειται για διαλυμένες ουσίες είτε για διαλύτες. Υπάρχει δε εκτενής σχολιασμός για το πως επηρεάζει τη διαδικασία της διάλυσης(διαλυτότητα), η ύπαρξη πολικών διαλυτών και διαλυμένων ουσιών στο διάλυμα, ενώ εξετάζεται παράλληλα και ενεργειακά, η συμβολή των ασθενών αλληλεπιδράσεων στη διαδικασία της διάλυσης, δηλαδή σε ποιες περιπτώσεις ευνοείται ενεργειακά και σε ποιες όχι, οπότε για να πραγματοποιηθεί απαιτείται ενέργεια από το περιβάλλον. Γίνεται επίσης αναφορά σε, τριχοειδή φαινόμενα, δυνάμεις συνοχής και συνάφειας καθώς και σε κολλοειδή συστήματα και διαλύματα, ενώ αναλύονται εδώ με αρκετά παραδείγματα, οι υδρόφοβες αλληλεπιδράσεις, που συνιστούν ένα σημαντικό κομμάτι των διαμοριακών δυνάμεων. Παράλληλα γίνεται και μια θερμοδυναμική ανάλυση των συστημάτων αυτών, μέσα από το πρίσμα των διαμοριακών αλληλεπιδράσεων. Συνοπτικά επίσης, παρουσιάζονται στο τέλος του κεφαλαίου που εξετάζει τα διαλύματα και ορισμένες από τις μοναδικές ιδιότητες του νερού, που το κάνουν να ξεχωρίζει από άλλες ουσίες στη φύση, λόγω των ευεργετικών επιπτώσεων που έχει στα βιολογικά συστήματα. Η όλη προσπάθεια περιγραφής των διαμοριακών δυνάμεων, ολοκληρώνεται με την περιγραφή ασθενών αλληλεπιδράσεων, ανάμεσα σε μακρομοριακές δομές, κυρίως βιολογικών μορίων, που συμβάλλουν σε σημαντικές βιολογικές διαδικασίες για τη διατήρηση της ζωής πάνω στη Γη.
Στο τέλος του θεωρητικού μέρους, παρουσιάζεται μια διδακτική προσέγγιση του θέματος, σε επίπεδο απαιτήσεων Λυκείου, με στιγμιότυπα από μια σύντομη παρουσίαση στην τάξη, σε power point (ppt), με παραδείγματα και ανάλυση φυσικών φαινομένων που σχετίζονται με διαμοριακές δυνάμεις καθώς και με φύλλα εργασίας, για το σχολείο, τόσο κατά τη διάρκεια του μαθήματος όσο και για το σπίτι
In the present thesis, an attempt was made to approach the subject of intermolecular forces, from various angles and in depth, so that it is possible to understand them and their correlation with other interparticle forces that develop between tiny particles of matter, which contribute decisively to the different states and forms that matter can take as well as to some of their physical properties. Initially, the types of these forces are analyzed, with relevant examples, images and models, and then a brief description is given of how they affect some physical properties of material. This is followed by a detailed description of different types of solids, leading to solids in which the weak interactions between their molecules (otherwise known as intermolecular forces) play an important role. Regarding liquids, the focus is mainly on the description of different types of solutions, where a distinction is made between polar and non-polar substances, whether they are solutes or solvents. There is extensive commentary on how it affects the dissolution process (solubility), the presence of polar solvents and solutes in the solution, while examining in parallel and with reference to energy, the contribution of weak interactions in the dissolution process, i.e. which cases are energetically independent and in which they are not, thus requiring energy from the environment. Reference is also made to capillary effects, cohesion and affinity forces as well as colloidal systems and solutions, and hydrophobic interactions, which constitute an important part of intermolecular forces and which are developed with several examples. Simultaneously, a thermodynamic analysis of these systems is performed, through the prism of intermolecular interactions. They are also briefly presented at the end of the chapter examining solutions and some unique properties of water, which make it stand out from other substances in nature, due to the beneficial effects it has on biological systems. The whole effort to describe intermolecular forces is completed by describing weak interactions between macromolecular structures, mainly biological molecules, that contribute to important biological processes for the maintenance of life on Earth.
At the end of the section devoted to theory, a didactic approach to the subject is presented, relevant to Lyceum requirements, with snapshots from a short presentation in the classroom in power point (ppt), alongside examples and analysis of natural phenomena related to intermolecular forces as well as worksheets for both the lesson and home study.
Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
ΔΙΑΜΟΡΙΑΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ