Σύγχρονη Γενική και Ανόργανη Χημεία

Η Σύγχρονη Γενική και Ανόργανη Χημεία των Darrell D. Ebbing και Steven D. Gammon (11η Έκδοση) αποτελεί κατά τον υπογράφοντα ένα από τα κλασικά συγγράμματα Γενικής και Ανόργανης Χημείας. Πρόκειται για μια εμπεριστατωμένη έκδοση που αντανακλά τις κύριες αλλαγές στη φιλοσοφία των μαθημάτων Γενικής Χημείας οι οποίες έχουν συντελεστεί τα τελευταία χρόνια. Οι Ebbing και Gammon, δύο έμπειροι δάσκαλοι και συγγραφείς με διεθνή αναγνώριση στη χημική εκπαίδευση, κατορθώνουν να ενσωματώσουν στο σύγγραμμά τους πολλές από τις αλματώδεις προόδους που σημειώθηκαν στη Χημεία και σε συγγενείς επιστήμες την τελευταία δεκαετία.

Η σύνδεση των νέων ανακαλύψεων χημικού ενδιαφέροντος με την ύλη των παραδοσιακών μαθημάτων Γενικής Χημείας γίνεται με τρόπο απλό και μεθοδικό, μέσα από επιλεγμένα παραδείγματα και εμπειρίες της καθημερινής ζωής μας. Έτσι, οι χημικές έννοιες που καλείται να μελετήσει και να αφομοιώσει ο φοιτητής παύουν να αποτελούν αφηρημένες ιδέες και «θεωρίες χωρίς αντίκρισμα». Με τη βοήθεια πολύχρωμων διασαφητικών εικόνων και φωτογραφιών που απεικονίζουν πειράματα, καθώς και με τη βοήθεια δοκιμίων που υπογραμμίζουν τις εφαρμογές της Χημείας, οι αφηρημένες έννοιες μετουσιώνονται σε… φάρμακα, καλλυντικά, χρώματα, φωτογραφικά υλικά, υφαντικές ίνες, μουσικά CD, μικροτσίπς υπολογιστών κ.λπ. Ο αναγνώστης αρχίζει να ανακαλύπτει την ομορφιά και τη μαγεία της Χημείας, η οποία από εφιάλτης που ήταν για πολλούς, μετατρέπεται σε ένα συναρπαστικό ανάγνωσμα με πλοκή και δράση, που μόλις το ξεκινήσεις, δεν θέλεις να σταματήσεις. Οι παλαιότεροι, φυλλομετρώντας αυτό το βιβλίο πιθανότατα θα μονολογήσουν: «Μακάρι, στην εποχή μου, να είχαν εξηγηθεί και σε μένα έτσι τα πράγματα».

Το συγκεκριμένο βιβλίο των Ebbing και Gammon, είναι ένα σύγγραμμα που –σε κάθε επανέκδοση– εκσυγχρονίζεται και βελτιώνεται από κάθε άποψη. Πραγματικά, δύσκολα να το ακολουθήσεις με αντίστοιχες ελληνικές μεταφράσεις σε αυτή τη… φρενήρη πορεία του. Σήμερα, εν έτει 2023, με μεγάλη χαρά, και με την ικανοποίηση της δημιουργίας, προσφέρουμε στους Έλληνες διδάσκοντες και φοιτητές των φυσικών επιστημών, τη μετάφραση της, πλέον πρόσφατης, 11ης Εκδόσεως της Σύγχρονης Γενικής και Ανόργανης Χημείας των Ebbing και Gammon – μια αδιαμφισβήτητα Σύγχρονη Χημεία, ένα ξεχωριστό βιβλίο, ένα πρωτοποριακό πανεπιστημιακό σύγγραμμα.

Η Σύγχρονη Γενική και Ανόργανη Χημεία, έχει πολλά, σημαντικά νέα χαρακτηριστικά και αξιοσημείωτες αλλαγές σε σχέση με τις προηγούμενες εκδόσεις. Ας μου επιτραπεί να αναφέρω συνοπτικά τα πιο ουσιαστικά, κατά τη γνώμη μου. Ο νέος «Ebbing – Gammon» είναι πραγματικά όμορφα σχεδιασμένος, με στόχο –μέσα από ένα ιδιαίτερα σύγχρονο layout– να γίνει εξαιρετικά φιλικός προς τον χρήστη. Οι έγχρωμες, ολοζώντανες εικόνες και τα σχήματα «μιλούν» από μόνα τους και επαληθεύουν τη γνωστή ρήση «μια εικόνα = χίλιες λέξεις». Οι σύγχρονες εφαρμογές (που παρουσιάζονται μέσα από μεθοδικά επιλεγμένα δοκίμια) μαγνητίζουν τον αναγνώστη και τον κάνουν να πιστεύει τελικά ότι αυτή η μαγική επιστήμη, που λέγεται ΧΗΜΕΙΑ, είναι πανταχού παρούσα. Όμως, εκεί που αυτό το βιβλίο υπερέχει, κυριολεκτικά, όχι μόνο έναντι παλαιότερων εκδόσεων, αλλά και έναντι άλλων συγγραμμάτων Γενικής Χημείας, είναι τα παραδείγματα και οι… άπειρες ασκήσεις-προβλήματα (3.500!). Προφανώς, οι συγγραφείς έχουν αποδεχθεί πλήρως το «exercise makes perfect» και γι’ αυτό έδωσαν ειδικό βάρος τόσο στην ποσότητα, όσο, κυρίως, και στην ποιότητα των ασκήσεων-προβλημάτων. Στα πολυπληθή παραδείγματα, βλέπουμε τους συγγραφείς να «ξεδιπλώνουν» ολόκληρη τη μαεστρία τους: με την εισαγωγή (πέραν της Ακολουθητέας Στρατηγικής) του Ελέγχου της Απάντησης και της Εργαλειοθήκης (που εμπεριέχει τη Βασική Ιδέα και τα Απαραίτητα Εφόδια), πραγματικά αναδεικνύουν τα αναγκαία προαπαιτούμενα για την επίλυση προβλημάτων Χημείας. Είναι φανερή η δημιουργική αναζήτηση και ο  αγώνας των καθηγητών Εbbing και Gammon να βρουν τρόπους, ώστε ο φοιτητής να σκέπτεται «χημικά», να κατανοεί σωστά τις έννοιες και να εμβαθύνει στη γνώση, αποφεύγοντας την κάθε είδους «παπαγαλία» και την εύκολη προσφυγή σε τυποποιημένες λύσεις και απομνημονευμένους αλγορίθμους.

Επίσης, αξίζει να αναφερθώ στο ενημερωμένο, σημαντικό εργαλείο που λέγεται Αλφαβητικό Ευρετήριο Όρων. Ένα τόσο μεγάλο σε όγκο σύγγραμμα με χιλιάδες όρους, έννοιες, συσχετισμούς εννοιών κ.λπ. πρέπει να προσφέρει στον αναγνώστη τη δυνατότητα να βρίσκει, μέσα σ’ αυτόν τον τεράστιο λαβύρινθο, το «νήμα της Αριάδνης» ταχύτατα, αξιόπιστα και από πολλά σημεία.

Στην 11η έκδοση της Σύγχρονης Γενικής και Ανόργανης Χημείας, οι Ebbing και Gammon διατηρούν στο σύγγραμμά τους όλα εκείνα τα χαρακτηριστικά που το κάνουν να ξεχωρίζει και να υπερέχει. Κρατούν σταθερό τον βασικό κορμό των κεφαλαίων, τη σειρά και την παρουσίαση των κλασικών χημικών αρχών και εννοιών, ενώ ενσωματώνουν σε κάθε κεφάλαιο νέα δοκίμια σχετικά με τις σύγχρονες εξελίξεις της χημικής επιστήμης. Δεν αλλάζουν την καινοτόμα και απαράμιλλη μεθοδολογία επίλυσης των επιλεγμένων παραδειγμάτων –τακτική που έχει αναδειχθεί σε υπέρμαχο της λογικής σκέψης και ταυτόχρονα σε εχθρό της παπαγαλίας–, όμως εμπλουτίζουν σημαντικά τα 3.500 προβλήματα/ασκήσεις που αποσκοπούν στην εμπέδωση της αποκτηθείσας γνώσης – ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα της 11ης έκδοσης. Το αναθεωρημένο αλφαβητικό ευρετήριο όρων, με πλέον των 5.000 λημμάτων, ικανοποιεί ακόμη και τον πιο απαιτητικό φοιτητή, ο οποίος θέλει να βρίσκει εύκολα και γρήγορα τους όρους και τις χημικές έννοιες που σχετίζονται με αυτούς.

Εκτός όλων των προαναφερθέντων, ο αναγνώστης της νέας, 11ης έκδοσης, θα διακρίνει και αρκετές σημαντικές αλλαγές, όπως προσθήκη νέων Δοκιμίων με χημικές εφαρμογές, υιοθέτηση συμβάσεων του Περιοδικού Πίνακα IUPAC, εμπλουτισμό αρκετών κεφαλαίων με προβλήματα επισφράγισης των γνώσεων, καθώς και ενημέρωση της ύλης εκεί όπου αυτό θεωρήθηκε σκόπιμο. Γενικά, καταβλήθηκε η μέγιστη προσπάθεια για την, κατά το δυνατόν, βελτίωση και αρτιότερη εμφάνιση του παρόντος συγγράμματος.

Με αυτά τα «χαρίσματα» και πλεονεκτήματα, η Σύγχρονη Γενική και Ανόργανη Χημεία φιλοδοξεί, εκτός των άλλων, να αποτελέσει ένα πολύτιμο βοήθημα και για όλους εκείνους που έρχονται σε επαφή για πρώτη φορά με τη Χημεία, δηλαδή για όσους ξεκινούν από μηδενική χημική βάση. Από την άλλη, για όποιον μελετά Χημεία εξ αποστάσεως, είναι γεγονός αδιαμφισβήτητο, ότι το συγκεκριμένο σύγγραμμα διαθέτει όλα τα χαρακτηριστικά που το καθιστούν «δεξί χέρι» για τον απομακρυσμένο αναγνώστη. Οι 1.176 έγχρωμες σελίδες αυτού του βιβλίου χαρίζουν στον κάτοχό του, οπτικές παραστάσεις και αντίστοιχες γνώσεις ανεκτίμητης αξίας.

Στο πλαίσιο μιας υπεύθυνης, λεπτομερούς και συνεπούς μετάφρασης –που σκοπό της έχει τη στρωτή γλώσσα, τη μέγιστη φροντίδα στην απόδοση της ορολογίας στα ελληνικά, τη μεταφορά του πνεύματος των συγγραφέων και την προσφορά στον αναγνώστη κάθε είδους ερμηνευτικής πληροφορίας– η συγκεκριμένη έκδοση είναι εμπλουτισμένη με αρκετές Σημειώσεις του Μεταφραστή –συμβολίζονται ως (Σ.τ.Μ.)– εκεί όπου η συγγραφή τους κρίθηκε απαραίτητη.

Καινοτομίες και Προσθήκες στην 11η  Έκδοση της Σύγχρονης Γενικής και Ανόργανης Χηµείας

Οι εναρκτήριες σελίδες όλων των κεφαλαίων  ανανεώθηκαν µε εντυπωσιακές εικόνες και σχήµατα που δίνουν έµφαση στην ερµηνεία σηµαντικών χηµικών φαινοµένων, σε νέες τεχνολογικές εφαρµογές ή σε επιστηµονικά επιτεύγµατα.

Υιοθετήθηκαν οι συµβάσεις του Περιοδικού Πίνακα IUPAC. Ήτοι: Σε όλες τις εικόνες του Περιοδικού Πίνακα, τα στοιχεία µε ατοµικούς αριθµούς 113 – 118 αντικαταστάθηκαν από τα διεθνώς πλέον αναγνωρισµένα ονόµατα και σύµβολα, Νιχόνιο (Nh), Φλερόβιο (Fl), Μοσχόβιο (Mc), Λιβερµόριο (Lv), Τενέσιο (Ts) και Ογκανεσόνιο (Og), αντίστοιχα. Για την αρίθµηση των Οµάδων του Περιοδικού Πίνακα εφαρµόσθηκαν παντού οι χαρακτηρισµοί 1Α, 2Α, 3Α … 1Β, 2Β κ.λπ., αντί των IA, IIA, IIIA, …IB, IIB κ.λπ.

Τα Προβλήµατα συνδυασµένων δεξιοτήτων, στο τέλος κάθε κεφαλαίου, υπό την νέα τους ονοµασία Προβλήµατα επισφράγισης της αποκτηθείσας γνώσης, εµπλουτίσθηκαν σε αρκετά κεφάλαια µε νέα επιλεγµένα προβλήµατα πολλών υποερωτηµάτων.

Ανανεώθηκαν αρκετά δοκίµια που αφορούν την Καθηµερινή Ζωή, τα Επιστηµονικά Όρια, τις Ενόργανες Μεθόδους και το Περιβάλλον, καθώς εκσυγχρονίστηκαν µε νέες εικόνες, διατυπώθηκαν εκ νέου µε χαρακτηριστική σαφήνεια, µε έµφαση στη ροή του διαυγούς και κατανοήτου λόγου.

Ενηµερώθηκαν αρκετά δοκίµια  που έχουν τον χαρακτηριστικό τίτλο «Από τη Σκοπιά ενός Χηµικού», όπως για παράδειγµα το «Αέριο διοξείδιο του άνθρακα και το φαινόµενο του θερµοκηπίου», ο «Πυρηνικός µαγνητικός συντονισµός (NMR)», η «Όξινη βροχή», τα «Ασβεστολιθικά Σπήλαια» και η «Υπεραγωγιµότητα».

Προστέθηκαν νέα δοκίµια κρίσιµου ενδιαφέροντος, όπως η «Ανακάλυψη Νέων Στοιχείων» και οι «Μπαταρίες Ιόντων Λιθίου».

Στο Σχήµα 3.8 προστέθηκε η φωτογραφία ενός σύγχρονου φασµατόµετρου µάζας.

Έγινε εντελώς νέα διατύπωση των Ενοτήτων 6.2 και 6.3 (στο Κεφάλαιο Θερµοδυναµική) προκειµένου να συµπεριληφθεί σε αυτό µια διεξοδική συζήτηση του πρώτου νόµου της θερµοδυναµικής.

Επίσης, στο Κεφάλαιο 6, διευκρινίστηκε η ερµηνεία των συντελεστών µετατροπής που χρησιµοποιούνται στους υπολογισµούς στοιχειοµετρίας και ενηµερώθηκε η συζήτηση για το διαστηµικό πρόγραµµα της NASA.

Στο Κεφάλαιο 7, ενηµερώθηκαν οι εικόνες που σχετίζονται µε το ηλεκτρονικό µικροσκόπιο και το σαρωτικό µικροσκόπιο σήραγγας.

Στο Κεφάλαιο 8, ενηµερώθηκε η συζήτηση για τα στοιχεία των κυρίων οµάδων.

Έγινε µια εκ νέου διατύπωση (στο Κεφάλαιο 8) της ενότητας περί ατοµικών ακτίνων για µια ευρύτερη συζήτηση του θέµατος.

Εντελώς νέα διατύπωση στο Κεφάλαιο 8, της ηλεκτρονικής συγγένειας µε θετικό πρόσηµο για σταθερά αρνητικά ιόντα. Μολονότι πολλά συγγράµµατα Γενικής Χηµείας εξακολουθούν να χρησιµοποιούν το αντίθετο πρόσηµο, οι ειδικοί επιστήµονες, αλλά και συγγράµµατα Ανόργανης Χηµείας και Φυσικοχηµείας καθιέρωσαν και χρησιµοποιούν θετικό πρόσηµο το οποίο θεωρούµε ότι µπορεί να οριστεί µε τελείως φυσικό τρόπο. Όλες οι τιµές ηλεκτρονικής συγγένειας έχουν ενηµερωθεί ανάλογα.

Στο Κεφάλαιο 9, βελτιώθηκε η συζήτηση γύρω από την εφαρµογή του τυπικού φορτίου, ενώ έγινε σαφής ορισµός του νόµου του Coulomb.

Επίσης, στο Κεφάλαιο 9 έγινε µια εκ νέου διατύπωση της ενότητας για το µήκος δεσµού και τις οµοιοπολικές ακτίνες, ώστε αυτή να συνδεθεί απόλυτα µε την προηγηθείσα συζήτηση περί ατοµικής ακτίνας του Κεφαλαίου 8.

Απαραίτητη αλλαγή (στο Κεφάλαιο 9) ήταν εκείνη του όρου ενέργεια δεσµού µε ενθαλπία δεσµού, προκειµένου να προσαρµοστεί στην προτιµώµενη ορολογία.

Στο Κεφάλαιο 10 προστέθηκε µια υποενότητα περί γεωµετρίας µεγάλων µορίων. Επίσης, έχει επαναδιατυπωθεί η συζήτηση της διπολικής ροπής.

Στο Κεφάλαιο 11 ενηµερώθηκε η συζήτηση για τον γραφίτη, προκειµένου να συµπεριλάβει τη σπουδαία ανακάλυψη του γραφενίου, το βραβείο Νοµπέλ για την ανακάλυψή του και τη λιπαντική ικανότητα του γραφίτη µέσω προσρόφησης µορίων νερού στη στρωµατική δοµή του.

Στο Κεφάλαιο 18 έγινε εκ νέου διατύπωση της πρώτης ενότητας, επειδή τώρα το Κεφάλαιο 6 εµπεριέχει µια πλήρη συζήτηση του πρώτου νόµου της θερµοδυναµικής, η οποία παλαιότερα υπήρχε στο Κεφάλαιο 18.

Επίσης, το Κεφάλαιο 18 αναθεωρήθηκε σε διάφορους τοµείς προκειµένου να διευρυνθεί η προαναφερθείσα συζήτηση σχετικά µε τους νόµους της θερµοδυναµικής.

Στο Κεφάλαιο 19, έγιναν σηµαντικές αναθεωρήσεις στη συζήτηση των εµπορικών βολταϊκών στοιχείων, ώστε να συµπεριληφθούν οι σύγχρονοι τύποι µπαταριών.

Στο Κεφάλαιο 21 έγιναν µικρές αλλά κρίσιµες αλλαγές προκειµένου να ενηµερωθεί η συζήτηση σχετικά µε τις σύγχρονες εφαρµογές των στοιχείων των κύριων οµάδων και των ενώσεών τους.

Στο Κεφάλαιο 23, προστέθηκε µια αναφορά στο «σύστηµα E-Z» για την ονοµασία γεωµετρικών ισοµερών.

Στο Κεφάλαιο 24 έγινε µια νέα διατύπωση της βιοσύνθεσης πρωτεϊνών προκειµένου να αποσαφηνιστεί η σχετική συζήτηση.

Σε πολλά σηµεία στο κείµενο της 11η διεθνούς έκδοσης της Σύγχρονης Γενικής και Ανόργανης Χηµείας βελτιώθηκαν οι χάρτες ηλεκτροστατικού δυναµικού.

Σε όλα τα κεφάλαια προστέθηκαν ασκήσεις και προβλήµατα Επισφράγησης της Αποκτηθείσας Γνώσης.

Σε αρκετά σηµεία του βιβλίου βελτιώθηκε ο σύγχρονος, όµορφος σχεδιασµός του βιβλίου. Αποδεδειγµένα, πλέον, ο φοιτητής (µέσα από την συγκροτηµένη εµφάνιση των σελίδων) εµφορείται (χωρίς να το συνειδητοποιεί) από µια αδιόρατη αίσθηση ενθουσιασµού για τη Χηµεία. Το βιβλίο γίνεται ολοένα πιο φιλικό, και ταυτοχρόνως, καθίσταται απαραίτητο στον αναγνώστη.

Αναθεωρήθηκε η διάταξη ορισµένων εικόνων και φωτογραφιών ώστε να ενδυναµώνεται η οπτικοποίηση της γνώσης, ενώ παράλληλα εξηγούνται λεπτοµερώς έννοιες-κλειδιά. Αναλυτικές λεζάντες και ερµηνευτικές σηµειώσεις διασαφηνίζουν το επιµέρους καθώς και το σύνολο της εικόνας.