Μελάνι από γραφένιο για τον εκτυπωτή

 Ερευνητές στη Μ.Βρετανία βρήκαν τρόπο για να δημιουργήσουν κυκλώματα γραφενίου με ένα απλό εκτυπωτικό μηχάνημα. Το γραφένιο είναι ένα υλικό που ανακαλύφθηκε πριν από λίγα χρόνια και έχει απεριόριστες δυνατότητες και εφαρμογές.

Το γραφένιο

Το γραφένιο αποτελείται από φύλλα άνθρακα με πάχος όσο ένα άτομο. Θεωρείται ιδανικό για χρήση σε ηλεκτρονικά κυκλώματα, δεδομένου ότι οι ηλεκτρικές του ιδιότητες μπορούν να αλλάζουν από την αγώγιμη, στην ημιαγώγιμη ή ακόμη και σε μονωτική κατάσταση.

Το «υπερψυχρό» νερό δεν παγώνει

 

Οι - 48 βαθμοί Κελσίου είναι η απόλυτη θερμοκρασία «κατάψυξης»

Στους - 48 βαθμούς Κελσίου παγώνει «οριστικά» το νερό

Λονδίνο
Κάτω από ειδικές συνθήκες, το νερό δεν παγώνει στους μηδέν βαθμούς Κελσίου, γνωρίζουν εδώ και καιρό οι επιστήμονες. Τώρα, μοριακές προσομοιώσεις στον υπολογιστή αποκαλύπτουν για πρώτη φορά την απόλυτη θερμοκρασία στην οποία το νερό υποχρεωτικά γίνεται πάγος: μείον 48 βαθμοί Κελσίου.

Οι παράγοντες πήξης
H θερμοκρασία πήξης του νερού γενικά εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, όπως η καθαρότητά του και η ατμοσφαιρική πίεση. Σε αντίθεση με τα περισσότερα άλλα υγρά, τα οποία παγώνουν πιο εύκολα σε υψηλή πίεση, το νερό παγώνει σε θερμοκρασία λίγο χαμηλότερη από τους μηδέν βαθμούς Κελσίου όταν εκτεθεί σε πίεση πάνω από μία ατμόσφαιρα.
στο περιοδικό Nature. Η Βαλέρια Μολινέρο και η Έμιλι Μουρ, και οι δύο χημικοί στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα, προσομοίωσαν τη συμπεριφορά 32.768 μορίων νερού, λαμβάνοντας υπόψη τη θερμοκρασία, τη θερμοχωρητικότητα του νερού, την πυκνότητα και το περιθώριο συμπίεσής του.

Χρειάστηκαν χιλιάδες ώρες υπολογισμών μέχρι η προσομοίωση να δώσει την τελική απάντηση: η θερμοκρασία στην οποία το νερό δεν μπορεί σε καμία περίπτωση να παραμείνει στην υγρή φάση είναι -48 βαθμοί. Όταν το νερό φτάνει αυτή τη θερμοκρασία, η πυκνότητά του μειώνεται, η δομή του αλλάζει και η συμπίεσή του είναι πιο εύκολη. Ως αποτέλεσμα, κάθε μόριο νερού σχηματίζει ασθενείς δεσμούς με τέσσερα άλλα μόρια και δημιουργεί έτσι ένα τετράεδρο.

Ο ενδιάμεσος πάγος

Σύμφωνα με τους ερευνητές, στη θερμοκρασία των -48 βαθμών το απόλυτα καθαρό νερό υπάρχει ως «ενδιάμεσος πάγος» -μια κατάσταση ανάμεσα στο υγρό και το στερεό. Πέρα όμως του ότι ικανοποιεί επιτέλους την επιστημονική περιέργεια, τα αποτελέσματα της μελέτης θα μπορούσαν να έχουν σημαντικές εφαρμογές. Ο σχηματισμός παγοκρυστάλλων στην ατμόσφαιρα ενδιαφέρει για παράδειγμα τους επιστήμονες που μελετούν την κλιματική αλλαγή: υγρό νερό σε θερμοκρασίες μέχρι και -40 βαθμούς Κελσίου έχει βρεθεί στα σύννεφα.

Όπως σχολιάζει στο Γαλλικό Πρακτορείο η Δρ Μολινέρο, η απόλυτη θερμοκρασία που έδωσε η μελέτη είναι απαραίτητη «προκειμένου να προβλεφθεί πόσο από το νερό στην ατμόσφαιρα βρίσκεται σε υγρή μορφή και πόσο σε στερεή. Αυτό είναι σημαντικό για τις προβλέψεις της κλιματικής αλλαγής».
 

Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Μέτρηση ενθαλπίας εξουδετέρωσης (ΔΗn) ισχυρού οξέος από ισχυρή βάση

Όργανα και συσκευές που θα χρειαστείτε

• 2 ογκομετρικούς κυλίνδρους των 50 ml .

• 2 πλαστικά ποτήρια από αφρώδες πλαστικό , το ένα μέσα στο άλλο που θα αποτελέσουν το θερμιδόμετρό μας.

• Το πλαστικό καπάκι του ενός ποτηριού.

• 1 θερμόμετρο.

• 1 ζυγός.

αντιδραστήρια

Διαλύματα: ΗCl 0,1M και NaOH 0,1M

Διαδικασία πειράματος

Μετρείστε  με ακρίβεια 50 ml διαλύματος ΗCl  με τον ογκομετρικό κύλινδρο  και τοποθετήστε τα στο θερμιδόμετρό σας.

Κλείστε το θερμιδόμετρο με το καπάκι του και προσαρμόστε στο άνοιγμα το θερμόμετρο.

Όταν σταθεροποιηθεί η θερμοκρασία, περίπου μετά από 1min, σημειώστε τη θερμοκρασία αυτή με σύμβολο θ αρχική.

Μετρείστε με ακρίβεια  50 ml διαλύματος ΝαΟΗ με τον δεύτερο ογκομετρικό κύλινδρο. Μεταφέρετε με προσοχή το διάλυμα στο θερμιδόμετρο, κλείστε καλά το καπάκι και ανακινούμε περιστροφικά το περιεχόμενο για λίγα δευτερόλεπτα.

Παρατηρήστε ότι η θερμοκρασία ανεβαίνει.

Καταγράψτε την τελική θερμοκρασία (τη μέγιστη) και τη σημειώνετε με το σύμβολο θ τελική.

Προσδιορισμός ενθαλπίας εξουδετέρωσης

Μετρήσεις: Μάζα διαλύματος αντίδρασης

Tελική θερμοκρασία διαλύματος	θτελική=………oC
Aρχική θερμοκρασία διαλύματος	θαρχική=………oC
Μεταβολή θερμοκρασίας	Δθ=……….  oC

Θα θεωρήσουμε ότι η πυκνότητα των διαλυμάτων είναι ίση με 1 g/mL κι επομένως η μάζα του διαλύματος της αντίδρασης ισούται με 100 g.

Υπολογισμοί

Παρατήρηση: Θεωρούμε την ειδική θερμοχωρητικότητα των διαλυμάτων είναι c~ 1cal/g oC, καθώς και την θερμοχωρητικότητα του θερμιδόμετρου αμελητέα.

Θερμότητα που απορροφήθηκε από το διάλυμα

 Q= m c Δθ =…………………………………………………………cal

Μετατρέπουμε τη θερμότητα σε J και στη συνέχεια σε kJ 1cal=4,18 J

Η θερμότητα που υπολογίσαμε πειραματικά αντιστοιχεί σε αντίδραση 0,005 mol οξέος με 0,005 mol βάσης.

Επομένως υπολογίζουμε για 1 mol την ενθαλπία εξουδετέρωσης

                         ΔΗn …………….kJ/mol.

Δίνεται η πρότυπη ενθαλπία εξουδετέρωσης ισχυρού οξέος από ισχυρή βάση ΔΗn=-57.1 kJ/mol

Παρατηρήσεις:

Συγκρίνατε την τιμή της ενθαλπίας που βρήκατε με την πρότυπη ενθαλπία εξουδετέρωσης (ΔΗn0= -57,1 kJ ή  13,7 kcal).  Πώς δικαιολογείτε την διαφορά;

Η Χημεία τον εικοστό αιώνα απο το χημικό τμήμα του Πανεπιστημίου Αθηνών

Το χημικό τμήμα του Πανεπιστημίου Αθηνών παρουσιάζει κάθε μήνα μια χημική ένωση . Για τους μήνες  Μάρτιο και Απρίλιο βρίσκουμε ένα καταπληκτικό αφιέρωμα στο διεθνές έτος Χημείας.

Είναι η ιστορία της Χημέας.

Το αφιέρωμα ... 

Η ιστορία της Χημείας ξεκινάει από την εποχή που οι προϊστορικοί άνθρωποι άρχισαν να ενδιαφέρονται για τα υλικά που χρησιμοποιούσαν για να κατασκευάσουν τις καλύβες τους, τα κεραμικά και γυάλινα σκεύη, τα μεταλλικά αντικείμενα και άλλα είδη καθημερινής χρήσης. Συγχρόνως, οι άνθρωποι άρχισαν να πειραματίζονται για το πως θα βελτίωναν τις ιδιότητες και την ποιότητα των υλικών και των αντικειμένων αυτών, αναμιγνύοντας διάφορα συστατικά και εφαρμόζοντας διάφορους τρόπους επεξεργασίας. Κάπου εκεί θα πρέπει να αναζητηθούν οι απαρχές της Χημείας, σε καμιά περίπτωση βέβαια ως επιστήμης, αλλά σαν μια μεθοδολογία που βασιζόταν σε εμπειρικές παρατηρήσεις του τύπου "δοκιμής και λάθους". Ωστόσο, και το τυχαίο αποδίδει, όταν διατίθεται άφθονος χρόνος.

περισσότερα στο

http://www.chem.uoa.gr/chemicals/chem_history.htm

Η παιδεία εναντίον της φτώχειας

ΦΑΖΛ ΧΑΣΑΝ ΑΜΠΕΝΤ

 Η παιδεία εναντίον της φτώχειας

«Με καθοδηγεί το ιδανικό ενός κόσμου απελευθερωμένου απ' όλες τις μορφές εκμετάλλευσης και διακρίσεων. Η παιδεία είναι η απάντηση στην αναζήτηση αυτή», λέει ο σερ Φαζλ Χάσαν Αμπεντ, ο οποίος τιμήθηκε αυτόν τον μήνα μ' ένα βραβείο που θεωρείται αντίστοιχο ενός Νομπέλ για την εκπαίδευση. Η παιδεία είναι εξίσου προτεραιότητα για τις πιο πλούσιες χώρες, όπως και για τις φτωχότερες, προσθέτει: «Ενα παιδί που γεννιέται σ' ένα φτωχό νοικοκυριό έχει λιγότερες πιθανότητες να πάει στο πανεπιστήμιο απ' όσες ένα παιδί που γεννιέται σε ένα πλούσιο νοικοκυριό, και αυτό ισχύει σε όλες σχεδόν τις κοινωνίες. Πώς λοιπόν θα άρουμε αυτή την ανισότητα; Κάθε παιδί πρέπει να έχει την ίδια ευκαιρία».

Νέα στοιχεία στον Περιοδικό Πίνακα, Κοπερνίκιο, ρεντγκένιο, νταρμστάντιο

Τρία νέα ονόματα θα πρέπει να γνωρίζουν από εδώ και πέρα οι μαθητές όταν θα κληθούν να μάθουν τον περιοδικό πίνακα των χημικών στοιχείων. Η Διεθνής Ένωση Καθαρής και Εφαρμοσμένης Χημείας (IUPAC) κατέληξε στα ονόματα που θα λάβουν τρία χημικά στοιχεία που δημιουργήθηκαν εργαστηριακά πριν από μερικά χρόνια και αναφέρονταν μέχρι σήμερα με τον ατομικό αριθμό τους. Κοπερνίκιο, ρεντγκένιο και νταρμστάντιο είναι τα τρία νέα στοιχεία.

Υπέρβαρα και ασταθή

Τα τρία νέα στοιχεία με ατομικούς αριθμούς 110, 111 και 112 έχουν πλέον την δική τους θέση, σύμβολο και όνομα στον περιοδικό πίνακα. Το νταρμστάντιο (Ds) είναι ένα συνθετικό χημικό στοιχείο στον περιοδικό πίνακα με ατομικό αριθμό 110 και ατομικό βάρος 281 g/mol.

Δημιουργήθηκε από διεθνή ομάδα ερευνητών στην πόλη Ντάρμσταντ της Γερμανίας. Το νταρμστάντιο δεν υπάρχει καθόλου στο περιβάλλον και η σύντομη ζωή του δε διαρκεί περισσότερο από ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου αφού τα άτομα του στοιχείου διασπώνται αμέσως με εκπομπή ακτινοβολίας άλφα. Οι επιστήμονες προβλέπουν ότι, αν απομονωθεί, θα είναι στερεό με μεταλλική λάμψη ίσως γκρίζα ή ασημένια.

Το ρεντγκένιο (Rg) έχει ατομικό αριθμό 111. Είναι συνθετικό στοιχείο και το πιο σταθερό ισότοπό του έχει διάρκεια ημιζωής 3,6 δευτερόλεπτα. Ημιζωή ονομάζεται η περίοδος της αντίδρασης της μισής ποσότητας των ενεργών αντιδρώντων, όπου η αντίδραση μπορεί να είναι χημική ή πυρηνική. Το όνομα του στοιχείου τιμά τον γερμανό φυσικό Βίλχελμ Κόνραντ Ρέντγκεν, «πατέρα» των ακτίνων Χ.

Το τρίτο στοιχείο ονομάστηκε κοπερνίκιο (Cp) προς τιμήν του μεγάλου αστρονόμου Νικόλαου Κοπέρνικου. Διαθέτει 112 πρωτόνια στον πυρήνα του και είναι ένα από τα βαρύτερα γνωστά στοιχεία, πολύ βαρύτερο από τον μόλυβδο ή το ουράνιο. Είναι εξαιρετικά ασταθές και δεν μπορεί να υπάρξει στη φύση για περισσότερο από μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου.
ta nea .gr

Μαθητικός Διαγωνισμός Πειραμάτων Χημείας

http://www.ea.gr/chemistry2011/