نمره منفی و تأثیر پاسخ های نادرست در تست زنی
تاکنون بارها از طرف دوستان، والدین، معلمان و … به شما توصیه شده که: «توی کنکور اگر جواب سوالی را بلد نیستی، شانسی جواب نده»
نمی دانم شاید این توصیه را می دانید یا نه. در هر دو حالت به شما پیشنهاد می کنم که مطالب زیر را بخوانید.
علت این که به شما می گویند، در کنکور به سوالات شانسی جواب نده این است که آزمون ورودی دانشگاه ها نمره منفی دارد. نمره منفی یعنی چه؟
نمره منفی یعنی این که اگر داوطلبی به یک تست پاسخ نادرست بدهد، این پاسخ نادرست سبب کاهش نمره ی او می شود. حال با هم مقدار نمره ای که کم می شود و چگونگی تأثیر آن را بررسی می کنیم.
قانون کلی تأثیر پاسخ های نادرست این است که هر سه پاسخ نادرست، یک پاسخ درست را از بین می برد و درصد پاسخ گویی به سوالات را پایین می آورد.
فرض کنید که داوطلبی در یکی از آزمونهای موسسه مبتکران، در درس ادبیات فارسی که 20 سوال داشته است، به تمام سوالات پاسخ داده است او به10 سوال پاسخ درست و به 10 سوال دیگر پاسخ نادرست داده است.نمره خام این داوطلب در درس ادبیات فارسی 33/33 % می شود.

داوطلب دیگری را فرض کنید که در همان آزمون و در همان درس (ادبیات فارسی) از 20 سوال فقط به 10 سوال پاسخ داده و هر 10 پاسخ او درست می باشد و پاسخ نادرستی نداشته است. ببینیم نمره اکتسابی او چند می شود.نمره ی خام این داوطلب 50% شده است که حدود17 درصد بیشتر از نمره ی داوطلب اول است

راهکار

1- اگر در تستی هیچ یک از گزینه ها را نتوانستید حذف کنید و به طور شانسی بخواهید به آن پاسخ دهید، احتمال انتخاب گزینه ی صحیح 4/1 است یعنی 25 درصد و 25 درصد، براساس قانون احتمالات، برای این که به جواب درست رسیده باشید، شانس بسیار کمی محسوب می شود. بنابراین بهتر است، به این تست پاسخ ندهید و به سراغ تست بعدی بروید.
2- اگر در تستی با توجه به معلومات و دانش تان توانستید یک گزینه را حذف کنید و بخواهید بین سه گزینه باقی مانده به طور شانسی، یکی را انتخاب کنید، احتمال انتخاب گزینه درست، 3/1 می باشد. یعنی حدود33 درصد که بهتر است به چنین تستی نیز پاسخ ندهید.
اگر در تستی مطمئن شدید که دو تا از گزینه ها حتماً اشتباه است در صورتی که بخواهید پاسخ درست را به طور تصادفی مشخص کنید. شانس شما 2/1 یا 50 درصد می باشد که احتمال خوبی است. بنابراین در این موارد یکی از دو گزینه باقی مانده را انتخاب کنید. در انتخاب آن دقت کنید. اولین گزینه ای که به نظرتان درست آمد را علامت بزنید. لازم به ذکر است که چنین عددی بسیار کم پیش می آید، بنابراین نباید به این امید باشید که با دانستن این روش در تست زنی معجزه خواهید کرد. ممکن است در بین 100 سوال یک یا دو مورد این چنینی برای شما پیش بیاید، پس بهتر است به فکر مطالعه و یادگیری عمیق مطالب درسی باشید.
قابل توجه کنکوری های عزیز: سازمان سنجش اعلام کرده است، هر داوطلبی که بتواند در کنکور به نیمی از سوالات در تمامی دروس پاسخ صحیح بدهد در یکی از رشته های دانشگاهی روزانه پذیرفته خواهد شد.
پس:
1- وسواس نداشته باشید که حتماً به تمام سوالات پاسخ دهید.
2- به هیچ عنوان گزینه ای را تصادفی انتخاب نکنید.
منبع: نویسنده : محمد جواد مرشدی


تاريخ : جمعه سی و یکم اردیبهشت 1389 | 18:41 | نویسنده : عبدلی |
 سوال و پاسخ امتحان نهايي شيمي 1 (اول دبيرستان) در خردادماه 1383 براي غائبين موجه

برای دیدن پرسشها بر روی ادامه مطلب کلیک کنید



ادامه مطلب
تاريخ : جمعه سی و یکم اردیبهشت 1389 | 18:35 | نویسنده : عبدلی |
دودزا ها موادی هستند که تحت شرایط خاصی از خود مقدار مشخصی غبار یا دودی در محیط اطراف متساعد می کنند، بدون این که کمترین نور قابل رویتی ایجاد شود. و از این خاصیت این مواد خاصبه دلیل اینکه عدم وضوح ایجاد می کنند برای استتار و اختفا استفاده می شود و همچنین از انواع رنگی این مواد به دلیل این که در طولمدت قابل تعیینی عمل دودزایی راانجام میدهند وهمچنین مقدار زیادی دود تولید میکنند میتوان برای علامت دادن نیز استفاده کرد. انواع این مواد ونحوه تولید بعضی از دودزاهای ساده در ذیل می آید


مواد پیروتکنیک به چند دسته تقسیم می شوند که شامل دودزاها ، منورها ، رسامها ، موادتولیدکننده صوت و... است.
که دراین بین مواد دودزا نیز به دودسته تقسم می شوند :
· دسته اول دودزاهایی که طی یک فرایند شیمیایی ویک واکنش از خود دود تولید میکنند. ودسته دوم موادی که با رسیدن به دمای تصعید رنگ مورد نظر که تولید کننده غبار است دود تولید می کنند.دودزاهای سیاه و سفید اکثرا از نوع اولند ولی دودزاهای رنگی بهدلیل اینکه توانایی تولید دود آنها طی فرایندهای شیمیایی را نداریم ویا تولید آنها مضر است (همچون ترکیب ید وآلمینیوم : بنفش) اجبارا به روش دوم رو ی می آوریم .
· در روش دوم به دلیل اینکه اگر دمای انرژی تولیدی ما اگر بیشتر از مقدار خاصی باشد ممکن است موجب تجزیه یا ذوب رگ شود که نتیجه آن هدر رفتن مواد است باید تولید گرما از طریق مواد دیگری کنترل شود برای مثال می دانیم که کلرات پتاسیم گرامای زیادی تولید می کند ولی ما با ترکیب جوش شیرین می توانیم این فراین را کندتر کنیم در نتیجه انرژی آزاد شده بر حسب زمان کمتر خواهد بود.

در جدول ذیل بعضی ترکیبهای تولید کننده دود می آید :

ترکیب پیروتکنیک
اثر
غبار روی ، هگزاکلرو اتان و آلومینیم
پنتا اکسید فسفر و اسید فسفریک
کلرات پتاسیم ، نفتالم و ذغال
گرد روی ، هگزاکلرو اتان و نفتالین
تترا کلرید سیلیکون و بخار آمونیم
اورا مین ، لاکتوز ، پتاسیم کلرات و کریوزیدین
اورا مین ، لاکتوز ، پتاسیم کلرات و آنتیموان سولفید
رود ایمن رد ، پتاسیم کلرات و آنتیموان سولفید
رود ایمن رد ، پتاسیم کلرات، سودای پخت نان ، گوگرد
مالا چیت سبز ، پتاسیم کلرات ، آنتیموان سولفید
متیلن آبی ، پتاسیم کلرات ، آنتیموان سولفید
دود سفید
دود سفید
دود سیاه
دود خاکستری
دود خاکستری
دود زرد
دود زرد
دود قرمز
دود قرمز
دود آبی
دود آبی
بعضی ترکیب درصدهای آزمایش شده:
زر د : 42% اورامین 28% کلرات پتاسیم 19% جوش شیرین 11% گوگرد
سبز : 20% اورامین 40% ایندیگو 20% کلرات پتاسیم 10% دوده 10% ذغال
آبی : 40% ایندیگو 28% کلرات پتاسیم 15% آرد گندم 17% متیلن بلو
سیاه : 4% پودر منیزیم 6 هگزا کلرو اتان 2 نفتالین 4 نیترات سدیم
سفید : 15% گوگرد 44% کلرات پتاسیم 40% پودر روی 1% جوش شیرین
نحوه آزمایش:
برای آزمایش دودزاهای نوع اول شما باید به نوعی یا از طریق حرارت و احتراق یا با واکنش با اسید واکنش اصلیرا اکتیو کنید تا دود تولید شود.
برای آزمایش دودزاهای نوع دوم ، قیفی درست کنید ، مواد را در آن بریزید سپس انتهای قیف را ببندید و تمام قیف را جز یک سا نتیمتر مانده به سر نوک تیز قیف چسب پیچ کنید ، دلیل این عمل این است که از اشتعال ماده جلوگیری شود. بعد از این کار سر قیف را روشن کرده و زمانی که ماده اکسید شونده شروع به واکنش وگرما دادن شد با دمیدن به سر قیف شعله راخاموش می کنیم تا واکنش بدون شعله ادامه پیدا کند و در ان حال از قیف با شدت رنگ تصعید شده مورد نظر بیرون می زند.


تاريخ : جمعه سی و یکم اردیبهشت 1389 | 18:18 | نویسنده : عبدلی |
محلولها ، مخلوطهایی همگن هستند. محلولها را معمولا بر حسب حالت فیزیکی آنها طبقه بندی می‌کنند: محلولهای گازی ، محلولهای مایع و محلولهای جامد.
محلولها ، مخلوطهایی همگن هستند. محلولها را معمولا بر حسب حالت فیزیکی آنها طبقهبندی می‌کنند محلولهای گازی ، محلولهای مایع و محلولهای جامد. بعضی از آلیاژهامحلولهای جامدند؛ سکه‌های نقره‌ای محلولهایی از مس و نقره‌اند و برنج محلولی جامداز روی در مس است. هر آلیاژی محلول جامد نیست، بعضی از آلیاژها مخلوطهایی ناهمگناند. محلولهای مایع متداولترین محلولها هستند و بیشترین کاربرد را در بررسیهایشیمیایی دارند. هوا هم مثالی برای محلولهای گازی می‌باشد.




ماهیت محلولها
در یک محلول ، معمولا جزئی که از لحاظ کمیت بیشترین مقدار را دارد، حلال و سایراجزا را مواد حل شده (حل شونده) می‌گوییم. اما گاهی آسانتر آن است که جزئی از محلولرا با آنکه مقدارش کم است، حلال بنامیم و گاهی اصولا اطلاق نام حلال و حل شونده بهاجزای یک محلول (مثلا محلولهای گازی) چندان اهمیتی ندارد.
بعضی از مواد به هرنسبت در یکدیگر حل می‌شوند.امتزاج پذیری کامل از ویژگیهای اجزای تمام محلولهای گازیو بعضی از اجزای محلولهای مایع و جامد است. ولی غالبا، مقدار ماده ای که در حلالمعینی حل می شود، محدود است. انحلال پذیری یک ماده در یک حلال مخصوص و در دمایمعین، بیشترین مقداری از آن ماده است که در مقدار معینی از آن حلال حل می شود و یکسیستم پایدار به وجود می آورد.
غلظت محلول
برای یک محلول معین ، مقدارماده حل شده در واحد حجم حلال یا در واحد حجم محلول را غلظت ماده حل شده می‌گوییم. مهمترین نوع غلظتها که در آزمایشگاه بکار می‌رود مولاریته و نرمالیته است. مولاریتهعبارت است از تعداد مولهای یک ماده که در یک لیتر محلول وجود دارد. به همین دلیل آنرا مول بر لیتر یا M/L می‌گیرند. نرمالیته یک محلول عبارتست از تعداد هم ارز گرمهای (اکی والان گرم های) ماده موجود در یک لیتر محلول. نرمالیته را با N نشان می‌دهند.
انواع محلولهاchemistry of solutions
محلولهای رقیق
محلولهایی که غلظت ماده حل شده آنهانسبتا کم است.
محلولهای غلیظ
محلولهایی که غلظت نسبتا زیاد دارند.
محلول سیر شده
اگر مقدار ماده حل شده در یک محلول برابر با انحلال پذیری آن درحلال باشد، آن محلول را محلول سیر شده می‌نامیم. اگر به مقداری از یک حلال مایع ،مقدار زیادی ماده حل شونده (بیشتر از مقدار انحلال پذیری آن) بیفزاییم، بین ماده حلشده و حل شونده باقیمانده تعادل برقرار می‌شود. ماده حل شونده باقیمانده ممکن استجامد ، مایع یا گاز باشد. در تعادل چنین سیستمی ، سرعت انحلال ماده حل شونده برابربا سرعت خارج شدن ماده حل شده از محلول است. بنابراین در حالت تعادل ، غلظت ماده حلشده مقداری ثابت است.
محلول سیر نشده
غلظت ماده حل شده در یک محلول سیرنشده کمتر از غلظت آن در یک محلول سیر شده است.
محلول فراسیرشده
می‌تواناز یک ماده حل شونده جامد ، محلول فراسیر شده تهیه کرد که در آن، غلظت ماده حل شدهبیشتر از غلظت آن در محلول سیر شده است. این محلول ، حالتی نیم پایدار دارد و اگرمقدار بسیار کمی از ماده حل شونده خالص بدان افزوده شود، مقداری از ماده حل شده کهبیش از مقدار لازم برای سیرشدن محلول در آن وجود دارد، رسوب می‌کند.
خواص فیزیکی محلولها
بعضی از خواص محلولها به دو عامل ، نوع ماده حل شده و غلظت آندر محلول بستگی دارند. این مطلب برای بسیاری خواص فیزیکی محلولها از جمله ،محلولهای آبی درست به نظر می‌رسد. برای مثال، محلول نمک طعام در آب بی رنگ پرمنگناتپتاسیم در آب، بنفش صورتی است (در اینجا نوع ماده حل شده مطرح است). افزون بر این ،می‌دانیم که هر چه بر محلول پرمنگنات آب بریزیم و آن را رقیقتر کنیم، از شدت رنگ آنکاسته می‌شود (اینجا غلظت محلول مطرح است).
یکی دیگر از خواص فیزیکی که به ایندو عامل بستگی دارد، قابلیت هدایت الکتریکی محلول آبی مواد گوناگون است.
چهارخاصه فیزیکی دیگر از محلولها وجود دارد که به نوع و ماهیت ذرات حل شده بستگی ندارد،بلکه فقط به مجموع این ذرات وابسته است. به عبارت دیگر ، تنها عامل موثر بر خواصمحلول در اینجا ، غلظت است. چنین خواصی از محلول را معمولا "خواص جمعی محلولها" (خواص کولیگاتیو Colligative properties) می‌نامند و عبارتند از کاهش فشار بخار ،صعود نقطه جوش ، نزول نقطه انجماد و فشار اسمزی.
کاهش فشار بخار
وقتی یکحل شونده غیر فرار در یک حلال حل می‌شود، فشار بخار آن کاهش می‌یابد و مقدار کاهشبه مقدار حل شونده بستگی دارد. هر چه میزان حل شونده بیشتر باشد، میزان کاهش درفشار بخار بیشتر است. برای مثال اگر دو ظرف را در نظر بگیریم که در آنها مقدارمساوی مایع وجود دارد که یکی محتوی مولکولهای آب خالص و دیگری محتوی محلول قند درآب است، بدیهی است که تعداد مولکولهای آب در واحد حجم از آب قند ، کمتر از آب خالصاست. به همین نسبت ، تعداد مولکولهای آب در سطح آب قند ، نیز کمتر می‌باشد. بنابراین، نسبت مولکولهای پرانرژی آب که قادر به تبخیر از سطح آب قند هستند، کمترمی‌باشد و در نتیجه فشار بخار محلول کمتر می‌شود.
افزایش نقطه جوش
در اثرحل شدن مقداری حل شونده غیر فرار در یک حلال ، نقطه جوش آن افزایش می‌یابد. مقدارافزایش فقط به مقدار حل شونده بستگی دارد. برای مثال ، آب در شرایط متعارفی (دمای۲۵ درجه سانتیگراد و فشار بخار یک اتمسفر یا ۷۶۰ میلی متر جیوه) در ۱۰۰ درجهسانتیگراد می جوشد. اما اگر در آب، مقداری قند مثلا به غلظت یک مولال (یک مول در۱۰۰۰ گرم آب) بریزیم، فشار بخار محلول آب قند به اندازه ۱۴ میلی متر جیوه کاهشمی‌یابد و در نتیجه محلول در ۵۲/۱۰۰درجه سانتیگراد می‌جوشد.
کاهش نقطه انجماد
وقتی یک حل شونده غیر فرار در یک حلال حل می‌شود، نقطه انجماد آن کاهش می‌یابد. بنابراین دمای انجماد محلولهای آبی همیشه کمتر از دمای انجماد آب خالص است. استفادهاز این خاصیت در رادیاتور اتومبیل می‌باشد که برای جلوگیری از یخ زدن آب رادیاتوراتومبیل در زمستان ، به آن مقداری مایع به نام ضد یخ می‌افزایند. همچنین با اضافهکردن نمک (مانند کلرید سدیم) همراه با شن ریز روی آسفالت خیابانهای شهر ، هیدراتهشدن یونهای نمکها مستلزم مصرف مقداری آب است که از ذوب شدن برف فراهم می گردد. بنابراین آب نمک غلیظی فراهم می‌شود که حتی در ۲۰ درجه زیر صفر منجمد نمی‌شود.
فشار اسمزی
اگر در ظرف U شکلی ، حلال A از مخلوط حلال و حل شونده (B + A) به وسیله یک غشای نیمه تراوا ، جدا شود، چون فقط حلال از غشا عبور می‌کند، بعد ازرسیدن به حالت تعادل ، ارتفاع مایع در قسمت (حاوی B + A) که حل شونده وجود داردبالا می رود.
اگر به این ستون فشار وارد شود تا سطح مایع در دو طرف یکسان شود،این فشاراسمزی است که به علت حل شدن حل شونده غیر فرار در حلال ایجاد شده است.
به عکس فرآیند اسمز ، اسمز معکوس گویند که برای شیرین کردن آب استفاده می شود. همچنین برای تعیین جرم مولکولی پلیمرها ، پروتئینها و بطور کلی مولکولهای سنگین ازفشار اسمزی استفاده می‌شود.


منبع : رشد


تاريخ : جمعه سی و یکم اردیبهشت 1389 | 18:17 | نویسنده : عبدلی |
برای جلسه ی کنکور چه مواردی را باید مدنظر داشته باشیم؟

1- روز قبل از کنکور سراسری کم‌تر از روز‌های پیش از آن د‌‌رس بخوانید‌‌ و به مرور اجمالی مطالب بسند‌‌ه کنید‌‌ تا انرژی کافی برای روز کنکور د‌‌اشته باشید‌‌.

2- روز قبل از کنکور حتماً یکبار تا حوزه‌ امتحانی خود‌‌ بروید‌‌ تا ضمن یاد‌‌‌گرفتن مسیر و اطمینان یافتن از زمان رسید‌‌ن به حوزه‌ امتحان، از اضطراب شما کاسته شود‌‌.

3- شام را بسیار سبک و به‌موقع بخورید‌‌ تا علاوه‌بر پیشگیری از اضطراب ناشی از تغذیه‌ نا‌مناسب، خواب راحتی را برای خود‌‌ تد‌‌ارک ببینید‌‌. سعی کنید‌‌ شام را د‌‌یر‌تر از ساعت 8 شب نخورید‌‌.

4- شب قبل از کنکور برای سر جلسه‌، لوازم مورد‌‌‌نیاز را مرتب کنید‌.

5- برای شرکت د‌‌ر کنکور از مد‌‌اد‌‌ و پاک‌کن خوب و به تعد‌‌اد‌‌ کافی استفاد‌‌ه کنید‌‌. مد‌‌اد‌‌‌های نوع HB مناسب هستند‌‌. سعی کنید‌‌ د‌‌ر کنکور از مد‌‌اد‌‌ استفاد‌‌ه کنید‌‌ و اگر با اتود‌‌ کار می‌کنید‌‌ از نوک‌های 7/0 و یا 9/0 بهره ببرید‌‌ و حتماً 2 اتود‌‌ د‌‌اشته باشید‌‌ و نوک اضافه نیز همراه ببرید‌‌. د‌‌ر‌صورت استفاد‌‌ه از مد‌‌اد‌‌ حتماً تراش مناسب نیز د‌‌اشته باشید‌‌.

6- بطری آب، د‌‌ستمال کاغذی، خرما و یا شکلات را برای همراه‌برد‌‌ن آماد‌‌ه کنید‌‌.

7- کارت ورود‌‌ به جلسه، شناسنامه و سنجاق برای الصاق کارت را آماد‌‌ه کنید‌‌.

8- برای سر جلسه‌ کنکور، یک عد‌‌د‌‌ ساعت و ترجیحاً عقربه‌ای فراهم کنید‌‌. حتماً ساعت خود‌‌ را تنظیم کنید‌‌ و از د‌‌اشتن شارژ باطری د‌‌ر آن مطمئن شوید‌‌. د‌‌ر‌صورت امکان باطری ساعت خود‌‌ را با یک باطری نو تعویض کنید‌‌. د‌‌ر سر جلسه، خود‌‌تان باید‌‌ مراقب وقت آزمون باشید‌‌ و به امید‌‌ مراقب و اعلام وقت توسط او نباشید‌‌. چون هیچ‌کس مسئول اعلام وقت به شما نیست.

9- به‌موقع و حد‌‌اکثر ساعت 10 شب بخوابید‌‌ تا صبح روز کنکور سر‌حال بید‌‌ار شوید‌‌.

10- روز کنکور حد‌‌ود‌‌ ساعت 5 صبح بید‌‌ار شوید‌‌ تا د‌‌ر زمان کافی و با آرامش کامل برای آزمون آماد‌‌ه شوید‌‌.

11- صبحانه مقوی ولی نسبتاً کم‌حجم بخورید‌‌. از خورد‌‌ن شیر نجوشید‌‌ه، تخم‌مرغ و یا هر چیز د‌‌یگری که احتمال مسمومیت د‌‌ارد‌‌، جد‌‌اً پرهیز کنید‌‌ و د‌‌ر‌عوض صبحانه‌ای منتخب از نان، گرد‌‌و، پنیر، عد‌‌سی و آب‌میوه میل کنید‌‌.

12- لباس مناسب و شیک بپوشید‌‌. به‌ویژه کفش راحت و سبک د‌‌ر آرامش شما سر جلسه‌ آزمون کنکور نقش بسزایی د‌‌ارد‌‌.
 
13-  وسایل اضافه همراه خود‌‌تان نبرید‌‌.

14-  قبل از خارج شد‌‌ن از خانه، برای موفقیت خود‌‌ د‌‌عا کنید‌‌.

15- طوری برنامه‌ریزی کنید‌‌ که بین 1 تا 5/1 ساعت قبل از زمان آزمون د‌‌ر حوزه‌ امتحان حاضر شوید‌‌. 

16-  حتی‌المقد‌‌ور با یکی از بستگان خود‌‌ به حوزه‌های امتحانی بروید‌‌ تا علاوه‌بر کاستن از اضطراب، اگر مشکلی پیش آمد‌‌ به شما کمک کند‌‌.

17-  کارت ورود‌‌ به جلسه را به لباس خود‌‌ الصاق کنید‌‌.

18-  وقتی وارد‌‌ حوزه‌ امتحانی شد‌‌ید‌‌ با آرامش سراغ محل آزمون‌د‌‌اد‌‌ن خود‌‌ باشید‌‌ تا برای پید‌‌ا‌کرد‌‌ن آن د‌‌چار مشکل نشوید‌‌.

19-  به آرامی وارد‌‌ محیط آزمون شوید‌‌ و ابتد‌‌ا صند‌‌لی خود‌‌ را پید‌‌ا کنید‌‌ و با کارت ورود‌‌ به جلسه مطابقت د‌‌هید‌‌. حتماً اگر صند‌‌لی‌تان نامناسب است و جای نا‌مناسبی است، سریعاً به مراقبین اطلاع د‌‌هید‌‌. مطمئن باشید‌‌ که اگر مشکلی برای شما ایجاد‌‌ شود‌‌، مراقبین و یا مسؤولین د‌‌یگر به شما کمک خواهند‌‌ کرد‌‌.

20- وقتی خیالتان از بابت محل آزمون راحت شد‌‌، اسم و مشخصات خود‌‌ را با پاسخ‌نامه و کارت ورود‌‌ به جلسه مطابقت د‌‌هید‌‌.

21-  سر‌جلسه‌ کنکور با آرامش بنشینید‌‌، محیط اطراف خود‌‌ را زیر‌نظر د‌‌اشته باشید‌‌ و حتماً به مراقبین نگاه کنید‌‌ تا ترس شما از محیط بریزد‌‌ و با آن انس بگیرید‌‌.

22-  د‌‌فترچه‌ سؤالات را با آرامش برد‌‌ارید‌‌ زیرا عجله د‌‌ر برد‌‌اشتن د‌‌فترچه‌، باعث افزایش ضربان قلب شما خواهد‌‌ شد‌‌ که باعث افزایش اضطراب و کاهش تمرکز شما خواهد‌‌ انجامید‌‌.

23-  زمان‌های شروع و اتمام هر د‌‌رس را روی جلد‌‌ د‌‌فترچه با د‌‌ر‌نظر‌د‌‌اشتن زمان مرور یعنی زمانی کم‌تر از زمان‌های پیشنهاد‌‌ی روی د‌‌فترچه، یاد‌‌د‌‌اشت کنید‌‌.

24-  اگر سؤال‌ها سخت بود‌‌، موضع انفعالی نگیرید‌‌ و یا اگر بسیار ساد‌‌ه بود‌‌، خوشحال نشوید‌‌. همه‌ د‌‌اوطلبان به همین سؤالات جواب می‌د‌‌هند‌‌ و فراموش نکنید‌‌ که کنکور یک آزمون مقایسه‌ای است و نه حد‌‌‌نصابی. د‌‌ر بعضی سال‌ها کسی با 30 تست نزد‌‌ه و غلط، به خاطر سختی آزمون رتبه‌ای یک رقمی به د‌‌ست آورد‌‌ه است.

25-  بجای چند‌‌ بار سریع‌خواند‌‌ن، صورت سؤال را یک‌بار آرام بخوانید‌‌ و د‌‌ور کلمه‌های مهم آن را خط بکشید‌‌. حتی اگر لازم است به‌جای این‌که با چشم صورت سؤال را د‌‌نبال کنید‌‌، آن را لب بزنید‌‌.

26-  سؤال‌ها را به ترتیبی که د‌‌ر د‌‌فتر‌چه‌ سؤال آمد‌‌ه، البته با رعایت مد‌‌یریت آزمون، پاسخ د‌‌هید‌‌ تا د‌‌چار نگرانی و سر‌د‌‌ر‌گمی نشوید‌‌. اصل اساسی مد‌‌یریت آزمون این است که ابتد‌‌ا به سؤالات ساد‌‌ه و به‌ترتیب پاسخ د‌‌هید‌‌ و سؤالات نیمه‌مشکل و مشکل و وقت‌گیر را علامت‌د‌‌ار کنید‌‌. سپس به حل سؤالات نیمه‌مشکل بپرد‌‌ازید‌‌ و سپس د‌‌ر‌صورت د‌‌اشتن وقت سراغ سؤالات وقت‌گیر و یا مشکل بروید‌‌.

27-  جواب‌ها را سؤال به سؤال وارد‌‌ کنید‌‌ و هر‌بار شماره‌ سؤال و گزینه‌ د‌‌رست را چک کنید‌‌ و برای وارد‌‌‌کرد‌‌ن هر تست حد‌‌ود‌‌ 3 ثانیه وقت بگذارید‌‌.

28-  ترتیب خواسته‌های سؤال را فراموش نکنید‌‌ و حتی اگر لازم است بالای یکی از گزینه‌ها بنویسید‌‌.

29-  خانه‌های پاسخ‌نامه را کاملاً پر کنید‌‌ تا زحمت شما هد‌‌ر نرود‌‌. د‌‌ر‌صورت حذف و یا تعویض گزینه‌های سؤال، محل پاسخ قبلی را خیلی خوب پاک کنید‌‌ چون کثیف‌بود‌‌ن پاسخ‌نامه، باعث خطای د‌‌ستگاه‌ قرائت‌خوان می‌شود‌‌.

30-  از هر‌گونه علامت‌گذاشتن بی‌ربط روی پاسخ‌نامه جد‌‌اً پرهیز کنید‌‌. برخی از د‌‌اوطلبین عاد‌‌ت د‌‌ارند‌‌ د‌‌ر کنار شماره‌ سؤالات، روی پاسخ‌نامه نشانه بگذارند‌‌ که این‌کار ممکن است به خطای د‌‌ستگاه قرائت‌کنند‌‌ه بینجامد‌‌.

31-  تنظیم وقت د‌‌ر کنکور مسأله‌ای حیاتی است، بر روی یک سؤال و یا یک د‌‌رس خاص وقت زیاد‌‌ نگذارید‌‌. سعی کنید‌‌ برای هر قسمت از سؤال وقت معینی اختصاص د‌‌هید‌‌. مثلاً 10‌ثانیه برای خواند‌‌ن صورت سؤال و 3 ثانیه برای پر‌کرد‌‌ن پاسخ‌نامه. ضمناً هر 10 سؤال یک بار زمان را چک کنید‌‌.

32-  سرعت تست‌زد‌‌ن، نتیجه‌ معلومات خوب و تسلط علمی شماست و نه عجله د‌‌ر امتحان‌د‌‌اد‌‌ن و یا حد‌‌س جواب‌د‌‌اد‌‌ن سؤال‌ها. با عجله، سریع‌ تست‌زد‌‌ن نیست. سرعت خود‌‌ را د‌‌ر انجام مراحل رسید‌‌ن به جواب، به‌کار ببند‌‌ید‌‌.

33-  نوشتن فرمول مربوط به سؤال‌ها ضرری ند‌‌ارد‌‌. بگذارید‌‌ فرمول‌ سؤال‌ها جلوی چشم‌تان باشد‌‌.

34-  نوشتن راه‌حل تمرین و تمیز‌ حل‌کرد‌‌ن علی‌الخصوص برای افراد‌‌ بی‌د‌‌قت واجب است. سعی کنید‌‌ مرتب حل‌کرد‌‌ن و استفاد‌‌ه‌ از فضای محد‌‌ود‌‌ د‌‌رون د‌‌فترچه برای چرک‌‌نویس‌کرد‌‌ن را، به کار بند‌‌ید‌‌ و از این‌که هر خط راه‌حل را د‌‌ر جای مختلفی  از د‌‌فتر‌چه بنویسید‌‌، پرهیز کنید‌‌.

35-  نسبت خواسته‌شد‌‌ه د‌‌ر سؤال‌های نسبتی را کنار گزینه‌ها بنویسید‌‌ و حتی‌المقد‌‌ور از نسبت خواسته‌شد‌‌ه، حل‌کرد‌‌ن را شروع کنید‌‌.

36-  از شانسی‌ جواب‌د‌‌اد‌‌ن به سؤالات و یا پر‌کرد‌‌ن یک گزینه‌ خاص جد‌‌اً پرهیز کنید‌‌. تجربه نشان د‌‌اد‌‌ه است، این‌کار اشتباه بزرگی است. مطمئناً جواب‌ند‌‌اد‌‌ن به یک سؤال، از غلط ‌زد‌‌ن آن است. یکی از کلید‌‌‌های اصلی موفقیت د‌‌ر کنکور‌های اخیر، به‌موقع نزد‌‌ه‌گذاشتن سؤال‌ها بود‌‌ه است. به‌موقع نزد‌‌ه‌گذاشتن یعنی اکتفا به خواند‌‌ن صورت سؤال‌ها و رها‌کرد‌‌ن آن است که به پس‌اند‌‌از‌کرد‌‌ن وقت منجر می‌شود‌‌.

37-  مرحله‌ای زد‌‌ن و نشان‌د‌‌ار‌کرد‌‌ن سؤالات را به‌خوبی انجام د‌‌هید‌‌. فراموش نکنید‌‌ آن‌چه که مهم است جواب‌د‌‌اد‌‌ن به بیش‌ترین تعد‌‌اد‌‌ ممکن از سؤالات ساد‌‌ه د‌‌ر اولویت است نه جواب‌د‌‌اد‌‌ن به یک سؤال خاص و یا یک د‌‌رس خاص.

38-  از هر‌گونه سؤال‌کرد‌‌ن د‌‌ر سر جلسه‌ امتحان پرهیز کنید‌‌. اگر فکر می‌کنید‌‌ سؤال‌ غلط است، مطمئن باشید‌‌ سؤال‌کرد‌‌ن از مراتب فاید‌‌ه‌ای ند‌‌ارد‌‌. د‌‌ر سال‌های اخیر هر‌گاه سؤال‌ ناد‌‌رست بود‌‌ه است، توسط سازمان سنجش حذف گرد‌‌ید‌‌ه است.

39-  هر‌موقع از نظر زمان احساس خطر کرد‌‌ید‌‌ حتی سؤالاتی که د‌‌ر‌مورد‌‌ پاسخ‌گویی به آن‌ها 50، 50 هستید‌‌، رد‌‌ کنید‌‌ و فقط به سؤالات نسبتاً آسان جواب د‌‌هید‌‌.

40-  د‌‌ر موقع پاسخ‌گویی به یک سؤال فقط به همان سؤال فکر کنید‌‌ نه به سؤال‌های قبلی و یا بعد‌‌ی و یا این‌که چند‌‌ سؤال به انتهای د‌‌فتر‌چه ماند‌‌ه است. 

41-  بین پاسخ‌د‌‌اد‌‌ن به د‌‌و سؤال، ثانیه‌ای مکث کنید‌‌. د‌‌ر بین پاسخ‌د‌‌اد‌‌ن به د‌‌و د‌‌رس نیز مقد‌‌اری استراحت کنید‌‌. بین 5 تا 10 ثانیه و با تمرکز کامل سراغ د‌‌رس‌های بعد‌‌ی بروید‌‌.

42-  سر‌جلسه به خود‌‌ آزمون فکر کنید‌‌ و فکر‌کرد‌‌ن به نتیجه‌ خوب را به بعد‌‌ از آزمون محول کنید‌‌. مطمئناً فکر‌کرد‌‌ن به نتیجه‌ آزمون د‌‌رد‌‌ی را د‌‌وا نمی‌کند‌‌. پس منطقی باشید‌‌ و کاری را انجام د‌‌هید‌‌ که فاید‌‌ه د‌‌ارد‌‌.

43-  کنکور صفر و صد‌‌ نیست. گاهی اوقات د‌‌اوطلب با وجود‌‌ بلد‌‌‌بود‌‌ن 75‌د‌‌رصد‌‌ د‌‌رس موفق به پاسخ‌گویی مناسب نشد‌‌ه است یعنی به خاطر روحیه‌ی ضعیف 75‌د‌‌رصد‌‌ را فد‌‌ای 25‌د‌‌رصد‌‌ بلد‌‌‌نبود‌‌ن د‌‌رس کرد‌‌ه است.

44-  د‌‌ربین سؤال‌ها هر وقت خواستید‌‌ آب و مواد‌‌ مغذی همراه خود‌‌ میل کنید‌‌ این‌کار علاوه‌بر جبران انرژی و یا آب از د‌‌ست د‌‌اد‌‌ه‌شد‌‌ه، باعث افزایش تمرکز و کاهش اضطراب شما خواهد‌‌ شد‌‌.

45-  و بد‌‌انید‌‌ که «د‌‌ل آرام گیرد‌‌ با یاد‌‌ خد‌‌ا»   
منبع: شهرام سروری / مشاور تحصیلی


تاريخ : جمعه سی و یکم اردیبهشت 1389 | 18:9 | نویسنده : عبدلی |
معجزه‌ای به نام مرور
بسیاری از دانش‌آموزان بر این باورند كه وقتی درسی را مطالعه كردند، باید آن را به‌خوبی فرابگیرند و البته این به‌خوبی فراگرفتن یعنی آن‌كه آن درس را هرگز فراموش نكنند و هرگاه خواستند، آن را به‌خاطر آورند. این گروه از دانش‌آموزان باید بدانند مطالعه فقط بخش كوچكی از كاری است كه باید انجام دهند و قسمت بعدی كار، تكرار و مرور است. بدون مرور نمی‌توان انتظار داشت كه مطالب خوانده‌شده را به‌صورت عادی و یا در جلسه‌ی آزمون به یاد آورد.

از آن‌جا كه مرور، قسمتی از مطالعه و درحقیقت مرحله‌ی تكمیلی آن است، باید مرور نیز در همان فضای ساده‌ی مطالعاتی انجام شود. اتاقی ساكت كه در آن میز و یك ساعت وجود داشته باشد و از گرما و نور مناسب برخوردار باشد. چراغ مطالعه را نیز توصیه می‌كنیم زیرا باعث می‌شود تا بتوانیم روی موضوع مورد نظر تمركز كنیم.
چگونه باید مرور كرد؟
اگر بدون در نظر گرفتن زمان به مطالعه بپردازیم، توانایی‌های یادگیری‌مان به‌تدریج كم و كمتر می‌شود. در ابتدا زمان مطالعه را تعیین كنید. مثلاً در ابتدای مطالعه با خود بگویید: «بعد از دو ساعت، آن را متوقف خواهم كرد.» می‌بینیم كه توانایی‌های یادگیری در ابتدا كاهش یافته و در پایان مدت، قدری افزایش خواهد یافت.

می‌توانیم با تقسیم جلسه‌ی دوساعته، به چهار جلسه‌ی كوتاه‌تر (هر جلسه 25 دقیقه با استراحتی كوتاه در فواصل آن‌ها) بازده یادگیری را افزایش دهیم. نمودار آبی، بازده یادگیری را در یك جلسه‌ی مطالعه بدون استراحت نشان می‌دهد و نمودار قرمز، بیانگر بازده یادگیری در چهار جلسه‌ی كوتاه‌تر است. همان‌طور كه می‌بینید، مساحت زیر نمودار در نمودار قرمز، بیش‌تر است لذا میزان یادگیری (L) بیش‌تر می‌باشد.
پس از چه مدت زمانی باید عمل مرور را تكرا ر كرد؟
نمودار زیر، مقدار اطلاعاتی را كه می‌توانید به یاد آورید، برحسب زمانی كه از لحظه‌‌ی مطالعه گذشته است، نشان می‌دهد. با تعجب مشاهده می‌گردد در ابتدا نمودار، حالت صعودی دارد و این به‌خاطر آن است كه مغز در حال مرتب كردن اطلاعات فراگرفته‌شده است و پس از مدتی به‌شدت شروع به افت می‌كند به‌طوری كه پس از یك‌روز فراگیر تنها قادر است 20% مطالبی را كه یاد گرفته است، به یاد آورد. اگر پس از ده‌دقیقه آن‌چه را كه فراگرفته‌اید، به‌طور خلاصه برای خود یادآوری كنید؛ نمودار با شیب ملایم‌تری افت خواهد كرد. این مطلب با ده‌دقیقه استراحتی كه به خود می‌دهیم، مطابقت دارد. به محض این‌كه پس از استراحت برای مطالعه برمی‌گردیم، باید به مرور مطالب جلسه‌ی قبل بپردازیم.
اگر مرور اجمالی مطالعه را یك‌روز بعد و مجدداً یك‌هفته بعد تكرار نماییم، نمودار حالت صعودی پیدا می‌كند. واضح است كه با انجام این عمل، مطالب فراگرفته‌شده در حافظه‌ی بلندمدت قرارخواهد گرفت. مسلماً فهمیدن مطلب، به یادسپاری آن كمك می‌كند و این در‌حالی‌ است كه حفظ كردن طوطی‌وار باعث پایین رفتن نمودار می‌شود.
باید توجه داشت رعایت فواصل مناسب زمانی برای مرور مطالب، میزان یادگیری را افزایش می‌دهد. منحنی‌های فراموشی نشان می‌دهند كه مطالعه‌ی درس هر روز مدرسه در همان روز، به‌مراتب بهتر از آن است كه درس هر روز را قبل از كلاس بعدی بخوانید.
منبع: علیرضا خراطها - گزینه 2


تاريخ : جمعه سی و یکم اردیبهشت 1389 | 18:8 | نویسنده : عبدلی |
چگونه دقت خود را افزایش دهیم؟
بی‌دقتی یکی از رایج‌ترین مسائل دانش‌آموزان و داوطلبان کنکور است. بارها اتفاق افتاده است که دانش‌آموزان به دلیل بی‌دقتی (علیرغم داشتن اطلاعات بالا) در امتحانات نمره از دست داده‌اند. قطعاً برای شما هم اتفاق افتاده است که بعد از امتحان، افسوس سؤالات را بخورید که علیرغم آن‌که پاسخ آن‌ها را می‌دانستید، به دلیل (بی‌دقتی) نتوانستید به آن‌ها پاسخ دهید. البته بی‌دقتی انواع متفاوتی دارد؛ ندیدن قسمت‌هایی از صورت سؤال، اشتباهات محاسباتی و... برخی از انواع بی‌دقتی است.

یادمان باشد که برای موفقیت در تحصیل، داشتن اطلاعات علمی کافی نیست. استفاده از مهارت‌هایی که بتواند میزان بهره‌وری ما از این اطلاعات را افزایش دهد نیز امری بسیار مهم است. اما از آن‌جایی‌که تعریف دقت در شناخت راه‌های افزایش آن بسیار مؤثر است، ابتدا می‌خواهیم دقت را تعریف کنیم.

دقت به معنی توجه غیر ارادی از طریق حواس 5گانه است.

برای این‌که بتوانید معنی و مفهوم دقت را بهتر لمس کنید، به اطراف خود نگاه کنید. سعی کنید تمام اجسام و وسایلی که را که (مثلاً به رنگ آبی) هستند به خاطر بسپارید.

اکنون چشمان خود را ببندید و سعی کنید اجسام و وسائل را که به رنگ دیگری (مثلاً سفید) هستند، یادآوری کنید! این کار قطعاً دشوار خواهد بود. توانایی حفظ توجه (ارادی) به موضوعی بدون این‌که موضوعات دیگر توجه ما را از بین ببرد، به معنی تمرکز است. اما دقت به‌معنی توجه غیرارادی است.

در مثالی که زده شد، رنگی که آگاهانه به خاطر سپرده می‌شود (رنگ آبی)، نمادی از مطالب مهم و یا قسمت‌هایی از سؤال است که ما می‌دانیم باید به آن توجه کنیم و رنگ دیگر (رنگ سفید در این تمرین) نماد مطالب و قسمت‌هایی است که ما فکر می‌کنیم مهم نیستند و به همین دلیل به آن بی‌توجهی می‌کنیم.

اگر در هنگام حل سؤال (یا مطالعه) اهمیت مطلبی را بدانیم، قطعاً به آن توجه خواهیم کرد و بی‌دقتی زمانی رخ می‌دهد که ما از کنار مطلبی می‌گذریم (به ‌صورت ناآگاهانه) پس برای تقویت دقت باید (توجه غیرارادی) خود را تقویت نماییم.

طبق تحقیقات صورت‌گرفته، 75درصد از اطلاعات از طریق حس بینایی (قوه‌ی باصره) وارد حافظه‌ی ما می‌شود. این موضوع نشان از میزان اهمیت حس بینایی دارد. جدول درصد ورود اطلاعات از طریق حواس 5گانه به حافظه‌ی انسان در زیر آمده است. البته این موضوع به منزله‌ی بی‌اهمیت بودن حواس دیگر نیست. ولی می‌تواند کمک قابل توجهی در روش‌های افزایش دقت داشته باشد.

حس درصد ورود اطلاعات

بینایی %75
شنوایی %13
لوپایی %6
چشایی- لامسه هر کدام %3
2نکته‌ی مهم:

1- دقت، ذاتی نیست: دقت، یک مهارت است نه یک دانش و هر مهارتی با تمرین، قابل پرورش است. بنابراین یقین داشته باشید که خواهید توانست دقت خود را با انجام تمرینات زیر افزایش دهید.

2- دقت، اولین مرحله از مراحل انتقال اطلاعات به حافظه‌ی بلندمدت است:
(در مقاله‌ی حافظه) مراحل انتقال مطلب به حافظه‌ی بلند مدت به ترتیب زیر گفته شد:
همان‌طور که در شکل نیز می‌بینید، اولین شرط انتقال اطلاعات (توجه یا دقت) است. شاهد این مدعی، مطالب بسیار زیادی است که ما در طول روز می‌بینیم، می‌شنویم و... ولی فقط آن‌هایی وارد حافظه‌ی بلند مدت می‌شود که ما به آن‌ها دقت می‌کنیم، پس (دقت) موضوع بسیار مهمی است چراکه اگر به موضوعی دقت نکنیم، اصلاً وارد مراحل انتقال مطلب به حافظه‌ی بلندمدت نخواهد شد.
انواع بی‌دقتی:
دانش‌آموزان و داوطلبان کنکوری، بیشتر در سه زمان (مطالعه- کلاس- آزمون) بی‌دقتی می‌کنند. در زیر به دلایل بی‌دقتی در این سه مورد و نیز راهبردهای ذهنی برای افزایش دقت می‌پردازیم ولی قبل از آن می‌خواهیم ببینیم که چرا بی‌دقتی می‌کنیم. روان‌شناسان و متخصصان مطالعه و یادگیری بر این باورند که بی‌دقتی در هنگام (مطالعه و آزمون) به 3دلیل رخ می‌دهد:

1- داشتن عجله: حتماً برای شما رخ داده است که می‌خواستید در مدت‌زمان کوتاهی کاری را انجام دهید (مثلاً لحظه‌ی آخر که از منزل خارج می‌شویم خیلی هم عجله داریم. یادمان می‌افتد که باید به کسی تلفن کنیم) در این مواقع ما معمولاً بی‌دقتی می‌کنیم و به برخی از موارد مهم توجه نمی‌کنیم این مورد در آزمون نیز رخ‌می‌دهد. عموماً داوطلبانی که در حل سؤالات یا خواندن سؤال عجله می‌کنند، از ضریب دقت بسیار پایینی برخوردارند.

2- سرگردانی چشم بین خطوط و برگشت‌های غیر ارادی چشم به عقب:
حتماً در هنگام مطالعه (و یا آزمون) برای شما اتفاق افتاده است که خطوط را گم کرده‌اید و حتی گاهی چشم‌های شما چند کلمه عقب‌تر را نگاه کرده است.

3- کاهش غیر ارادی توجه:
تحقیقات نشان می‌دهد بیشترین بی‌دقتی در جلسه‌ی آزمون، مربوط به سؤالات ساده است. این موضوع اشاره به کاهش ناآگاهانه‌ی توجه دارد.

در جلسه‌ی آزمون، زمانی که ما با یک تست (سؤال) ساده مواجه می‌شویم، احساس خوشایند موفقیت و رضایت درونی سبب می‌شود تا تصورکنیم پاسخ دادن به این سؤال، بسیار ساده است. این فرآیند پیچیده‌ی ذهنی حتی گاهی سبب می‌شود تا ما سؤال بعدی را بخوانیم. در اصل ضمیر ناخودآگاه ما با خود می‌گوید: «این سؤال که ساده است، سؤال بعدی را هم می‌توانم جواب دهم) بنابراین میزان توجه ما کاهش می‌یابد.

اکنون می‌خواهیم روش‌های ذهنی افزایش دقت و کاهش‌ بی‌دقتی را مورد بررسی قرار دهیم:
راهبردهای ذهنی افزایش دقت

1- افزایش هوشیاری در هنگام مواجهه با سؤالات ساده:
همان‌طور که گفته شد، عمده‌ترین دلیل بی‌دقتی، کاهش غیرارادی توجه در هنگام حل سؤالات ساده است. مؤثرترین راه حل مقابله با این مورد، افزایش هوشیاری در هنگام مواجه با سؤالات ساده است. بسیار ساده است. کافی است هر وقت که سؤال ساده دیدید... حالات جسمانی‌تان تغییر کند گویی موضوع بسیار مهم و خطرناکی را دیده‌اید چراکه در این لحظات، احتمال بی‌دقتی بسیار زیاد وجود دارد و شما در خطر آن قرار دارید.

2- خواندن کامل هم‌ضربیات
یکی دیگر از دلایل بی‌دقتی در مطالعه و آزمون، توجه نکردن به جزئیات هماهنگ نبودن سرعت چشم با ذهن است. برای رفع این مشکل باید از روش خط‌بر استفاده کنید. در این روش، مداد (یا انگشت اشاره‌ی) خود را زیر خطوطی که مطالعه می‌کنید، حرکت دهید و هماهنگ با آن، چشمان خود را حرکت دهید.
2نکته‌ی مهم

1- اگر چشمان شما با حرکت انگشت خط‌بر هماهنگ نیست، تمرین زیر را انجام دهید:
کتاب درسی خود را وارانه بگیرید و از اولین کلمه‌ی بالای صفحه، سمت راست شروع کنید و انگشت خط‌بر خود را از زیر خطوط حرکت دهید و سعی کنید چشمان خود را با آن هماهنگ کنید. هدف از این تمرین، فقط هماهنگی چشم شما با انگشت خط‌بر است و نیازی به فهمیدن مطالب نیست.

2- در آزمون‌ها و امتحانات، خواندن کامل صورت سؤال، موضوع بسیار مهمی است که ما معمولاً به آن توجهی نمی‌کنیم.
در این‌جا ذکر 2نکته لازم است:
اولاً یادمان باشد که در هر امتحانی، فرصت برای خواندن سؤال برای ما در نظر گرفته شده است. معمولاً تصور ما بر این است که زمانی که 10 سؤال داریم و 20 دقیقه وقت یعنی برای پاسخگویی به هر سؤال، 2دقیقه وقت داریم در حالی‌که برای خواندن و پاسخ‌دادن به هر سؤال، 2دقیقه وقت داریم. دوماً در امتحانات سعی‌کنید زیر کلمات مهم در صورت سؤال حتماً خط بکشید مثل (نیست، ندارد و...)

3- فعال بودن
نمودار شکل مقابل نشان می‌دهد که با افزایش سرعت مطالعه (حل کردن سؤال)، دقت بیشتر می‌شود تا زمانی‌که به ناحیه‌ی مطالعه فعال برسیم.

پس از آن با افزایش سرعت، دقت کاهش یابد. علت بی‌دقتی در هنگام (حل سؤالات ساده، مطالعه‌ی دروس عمومی، کلاس‌هایی که معلم آرام و بدون شور) صحبت می‌کند کاملاً به فعال‌نبودن ‌ما، مربوط می‌شود. برای افزایش دقت از طریق (فعال‌بودن) کافی است از تکنیک یادداشت برداری استفاده کنیم. یعنی در آزمون با یادداشت‌کردن محاسبات و در هنگام مطالعه با یادداشت کردن کلمات و نکات کلیدی که در مقاله‌ی حافظه برای‌تان توضیح دادم.

4- تنظیم وقت
همان‌طور که گفته شد، (عجله) یکی دیگر از عوامل بی‌دقتی است. برای حذف این مورد در امتحانات با استفاده از تکنیک‌های مدیریت زمان، وقت خود را تنظیم کنید و در هر درس فقط به اندازه‌ی همان درس وقت بگذارید.

در هنگام مطالعه نیز در هدف‌گذاری هر زنگ مطالعه دقت کنید تا بر مبنای سرعت واقعی خود پیش‌بینی نمایید چراکه اگر بیشتر معین کنید قطعاً عجله خواهید کرد و اگر کمتر معین کنید قطعاً با فعال‌نبودن مطالعه، باز هم بی‌دقتی خواهید کرد.

توصیه می‌کنم حتماً هر شب 30 دقیقه به زدن تست زماندار اختصاص دهید، این کار تأثیر بسیار زیادی در کنترل بر زمان و درنتیجه کاهش بی‌دقتی خواهد شد. این کار را حتماً هر روز به مدت 30 دقیقه (10سؤال عمومی و 10سؤال اختصاصی) انجام دهید.


تاريخ : جمعه سی و یکم اردیبهشت 1389 | 18:7 | نویسنده : عبدلی |
خلاصه نویسی
آیا تا‌كنون به این موضوع فكر كرده‌اید كه هنگام مطالعه از چه روشی استفاده می‌كنید؟ یك روش مطالعه صحیح و اصولی می‌تواند بسیاری از مشكلات تحصیلی را از بین ببرد. بررسی‌های به عمل آمده گویای آن است افرادی كه در زمینه تحصیل موفق بوده‌اند، روش صحیحی برای مطالعه داشتند. یادگیری (learning) مساله‌ای است كه در سراسر طول زندگی انسان به‌ویژه در دوران دانش‌آموزی و دانشجویی اهمیت زیادی دارد. چرا كه دانش‌آموان و دانشجویان همیشه در معرض امتحان و آزمون قرار دارند و موفقیت در آن آرزوی بزرگشان است.

شاید به افرادی برخورده باشید كه می‌گویند: همه كتاب‌ها و جزوه‌ها را می‌خوانم، اما موقع امتحان آنها را فراموش می‌كنم، یا من استعداد درس خواندن را ندارم، چون با اینكه همه مطالب را می‌خوانم اما همیشه نمراتم پایین است و یا... بسیاری از اینگونه مشكلات به نداشتن یك روش صحیح برای مطالعه بازمی‌گردد. عده‌ای فقط به حفظ كردن مطالب اكتفا می‌كنند، به‌طوری كه یادگیری معنا و مفاهیم را از نظر دور می‌دارند. این امر موجب فراموش شدن مطالب بعد از مدتی می‌شود، در واقع آنچه اهمیت دارد یادگیری معنا و مفهوم است، چیزی كه نمی‌توانیم و نباید از آن دور باشیم. برای آنكه مطلبی كاملا آموخته شده و با اندوخته‌های پیشین پیوند یابد، باید حتما معنا داشته باشد، در این صورت احتمال یادگیری بیشتر و احتمال فراموشی كمتر خواهد شد. بنابراین قبل از اینكه خود را محكوم كنیم به نداشتن استعداد درس خواندن، كمبود هوش، كمبود علاقه، عدم توانایی و سایر موارد، بهتر است نواقص خود را در مطالعه كردن بیابیم و به اصلاح آنها بپردازیم. در این صورت به لذت درس خواندن پی خواهیم برد. اولین قدم در این راستا آن است با اندكی تفكر عادت‌های نامطلوب خود را در مطالعه یافته و سپس عادت‌های مطلوب را جایگزین آن كنیم.

شیوه صحیح مطالعه، چهار مزیت عمده زیر را به دنبال دارد:

1 - زمان مطالعه را كاهش می‌دهد.
2 - میزان یادگیری را افزایش می‌دهد.
3 - مدت نگهداری مطالب در حافظه را طولانی‌تر می‌كند.
4 - به‌خاطر‌سپاری اطلاعات را آسان‌تر می‌سازد.
برای داشتن مطالعه‌ای فعال و پویا نوشتن نكات مهم در حین خواندن ضروری است تا برای مرور مطالب، دوباره كتاب را نخوانده و در زمانی كوتاه از روی یادداشت‌های خود مطالب را مرور كرد. یادداشت‌برداری، بخشی مهم و حساس از مطالعه است كه باید به آن توجهی خاص داشت. چون موفقیت شما را تا حدودی زیاد تضمین خواهد كرد و مدت زمان لازم برای یادگیری را كاهش خواهد داد. خواندن بدون یادداشت‌برداری یك علت مهم فراموشی است.
6 روش مطالعه

1 - خواندن بدون نوشتن: روش نادرست مطالعه است. مطالعه فرآیندی فعال و پویا است و برای نیل به این هدف باید از تمام حواس خود برای درك صحیح مطالب استفاده كرد. باید با چشمان خود مطالب را خواند، باید در زمان مورد نیاز مطالب را بلند بلند ادا كرد و نكات مهم را یادداشت كرد تا هم با مطالب مورد مطالعه درگیر شده و حضوری فعال و همه‌جانبه در یادگیری داشت و هم در هنگام مورد نیاز، خصوصا «قبل از امتحان، بتوان از روی نوشته‌ها مرور كرد و خیلی سریع مطالب مهم را مجددا» به‌خاطر سپرد.

2 - خط كشیدن زیر نكات مهم: این روش شاید نسبت به روش قبلی بهتر است ولی روش كاملی برای مطالعه نیست چرا كه در این روش بعضی از افراد به‌جای آنكه تمركز و توجه روی یادگیری و درك مطالب داشته باشند ذهنشان معطوف به خط كشیدن زیر نكات مهم می‌گردد. حداقل روش صحیح خط كشیدن زیر نكات مهم به این صورت است كه ابتدا مطالب را بخوانند و مفهوم را كاملا درك كنند و سپس زیر نكات مهم خط بكشند نه آنكه در كتاب به‌دنبال نكات مهم بگردند تا زیر آن را خط بكشند.

3 - حاشیه‌نویسی: این روش نسبت به دو روش قبلی بهتر است ولی باز هم روشی كامل برای درك عمیق مطالب و خواندن كتب درسی نیست ولی می‌تواند برای یادگیری مطالبی كه از اهمیتی چندان برخوردار نیستند مورد استفاده قرار گیرد.

4 - خلاصه‌نویسی: در این روش شما مطالب را می‌خوانید و آنچه را كه درك كرده‌اید به‌صورت خلاصه به روی دفتری یادداشت می‌كنید كه این روش برای مطالعه مناسب است و از روش‌های قبلی بهتر می‌باشد چرا كه در این روش ابتدا مطالب را درك كرده سپس آنها را یادداشت می‌كنید اما باز هم بهترین روش برای خواندن نیست.

5 - كلید‌برداری: كلید‌برداری روشی بسیار مناسب برای خواندن و نوشتن نكات مهم است. در این روش شما بعد از درك مطالب، به صورت كلیدی نكات مهم را یادداشت می‌كنید و در واقع كلمه كلیدی كوتاه‌ترین، راحت‌ترین، بهترین و پر‌معنی‌ترین كلمه‌ای است كه با دیدن آن، مفهوم جمله تداعی شده و به‌خاطر آورده می‌شود.

6 - خلاقیت و طرح شبكه‌ای مغز: این روش بهترین شیوه برای یادگیری خصوصا فراگیری مطالب درسی است. در این روش شما مطالب را می‌خوانید بعد از درك حقیقی آنها نكات مهم را به زبان خودتان و به صورت كلیدی یادداشت می‌كنید و سپس كلمات كلیدی را به روی طرح شبكه‌ای مغز می‌نویسد (در واقع نوشته‌های خود را به بهترین شكل ممكن سازماندهی می‌كنید و نكات اصلی و فرعی را مشخص می‌كنید) تا در دفعات بعد به جای دوباره‌خوانی كتاب، فقط به طرح شبكه‌ای مراجعه كرده و با دیدن كلمات كلیدی نوشته شده به روی طرح شبكه‌ای مغز، آنها را خیلی سریع مرور كنید. این روش درصد موفقیت تحصیلی شما را تا حدود بسیار زیادی افزایش می‌دهد و درس خواندن را بسیار آسان می‌كند و بازده مطالعه را افزایش می‌دهد.
در اینجا به اختصار روش مناسب برای خلاصه‌برداری و مطالعه درس‌های مختلف را مطرح می‌كنیم:
1) خلاصه‌نویسی درس‌های فرمولی و قاعده‌دار

الف - درس‌های شاخه ریاضیات (آمار، ریاضیات جدید، جبر و احتمال، ریاضیات گسسته، حسابان، ریاضیات، حساب دیفرانسیل، هندسه و هندسه تحلیلی و...) فیزیك و شیمی، منطق، گرامر انگلیسی، قواعد عربی، دستور زبان فارسی و آیین نگارش، اقتصاد، آرایه‌های ادبی، عروض و قافیه در این گروه جای می‌گیرند.

ب - خلاصه این درس‌ها، از طریق یادداشت فرمول‌ها و قواعد، رسم نمودارهای لازم و طبقه‌بندی دقیق اجزای هر مبحث فراهم می‌آید.
برای هر مورد دست‌كم دو نمونه به‌عنوان مثال ثبت می‌گردد. ضمنا، چون اغلب قواعد، گاهی به وسیله موارد استثنایی و تبصره‌ها نقض می‌شود، این نكات خلاف قاعده نیز باید یادداشت و آموخته شود. در واقع، اهمیت استثناها از قواعد خیلی بیشتر است و عموما، سوالات مهم و اساسی در امتحانات و كنكور دانشگاه‌ها از میان این مطالب استخراج می‌گردد.
در درس‌های همگروه ریاضیات، توجه به این نكته ضروری است كه توانایی حل مسایل با توانایی تست‌زنی خیلی تفاوت دارد و مورد دوم بسیار دشوارتر و مستلزم تمرین و تكرار فراوان است.

ج - درس‌های این گروه را همه روزه در برنامه درسی آموزشگاه و خانه بگنجانید و پیوسته در رفع ابهامات خود در كوتاه‌ترین زمان اقدام كنید.
بهترین زمان برای مطالعه و انجام تكالیف و تمرین‌ها در این درس‌ها، وقتی است كه شب استراحت و خواب كافی كرده باشید، یعنی صبح‌ها از ساعت 5 تا 6:30 و عصرها از ساعت 3 تا 7. هرگز این امر را به شب و قبل از خواب موكول نكنید، زیرا در آن زمان ذهن و مغز شما آمادگی، كارآیی و بازدهی لازم را برای مطالعه دروس قاعده‌دار ندارد.

2) خلاصه‌نویسی درس‌های تشریحی و گسترده (حفظ كردنی)
الف - درس‌هایی از قبیل بینش‌اسلامی، معارف، تاریخ، تاریخ‌شناسی، جغرافیا (در همه گرایش‌ها) تاریخ ادبیات، جامعه‌شناسی، مطالعات اجتماعی، علوم اجتماعی، روانشناسی، فلسفه، زیست‌شناسی گیاهی و جانوری، زمین‌شناسی، ادبیات (بخش‌های مربوط به قالب‌ها و شیوه‌های نویسندگی) زبان‌شناسی و شیمی (بخش‌های تعریفی و تشریحی) جزو این گروه هستند.
ب - می‌باید كل هر فصل یا گفتار را با دقت بخوانید و مطالب اساسی و مهم را به شكلی برجسته مشخص سازید (به وسیله ماژیك‌های فسفری) آنگاه نكات مشخص شده را در یك دفتر جداگانه یادداشت كنید. در واقع، اگر بتوانید هر 10 صفحه مطلب را تقریبا در یك صفحه خلاصه كنید به هدف خود رسیده‌اید.
ج - بهترین زمان برای مطالعه، یادگیری و خلاصه‌برداری درس‌های این گروه، شب از ساعت 9 تا 12 می‌باشد، زیرا ذهن و مغز شما در این ساعات آمادگی حفظ و تجزیه و تحلیل درس‌های حفظی را دارد و حتی، در خواب هم این مطالب، به‌طور ناخودآگاه، مرور می‌شود هرگز مطالعه این درس‌ها را به صبح زود یا عصر موكول نكنید، چون انرژی مغز تلف می‌گردد و بازدهی مناسب ندارد.
د - در روزهای تعطیل، از ساعت 9 تا 12 صبح هم می‌توانید به این دروس بپردازید. بعد از مطالعه مباحث این گروه استراحت و خواب به اندازه مناسب ضروری است.
3) خلاصه‌نویسی و یادگیری لغات و اصطلاحات كلیدی و دشوار

الف - درس‌هایی نظیر زبان انگلیسی، زبان عربی و ادبیات فارسی، بدون تسلط بر لغات و اصطلاحات اساسی، قابل فهم و یادگیری نیستند. حتی در برخی از درس‌های علوم پایه و علوم انسانی به‌ویژه، فیزیك، شیمی، آمار، روانشناسی و مطالعات اجتماعی و اقتصادی، اصطلاحات خاصی وجود دارد كه فهم آنها پیش‌نیاز و زیربنای درك مطالب كلی‌تر آن درس‌هاست.

ب - باید واژه‌ها و اصطلاحات مورد نظر كه نقش ریشه‌ای در هر بحث دارند، شناسایی و در یك دفتر جیبی گردآوری شوند. علاوه بر این، لغات چند معنایی، متضادها، مترادف‌ها و آنهایی كه ارزش املایی و نگارشی خاصی دارند، به همراه لغات متشابه، افعال بی‌قاعده و درست و غلط‌های نگارشی از داخل متن درس‌ها، توضیحات آخر هر درس، پاورقی‌ها، بخش‌های واژه‌نامه و دایره‌المعارف آخر كتاب‌ها استخراج و در آن دفتر ثبت گردد. باید توجه داشت كه گاه، یك كلمه ناتركیب یا اصطلاح در خارج از متن یك معنی و در داخل متن معنای دیگری می‌یابد. این موارد هم دقیقا باید یادداشت شود. این دفتر جیبی را باید همواره، همراه خود داشته باشید و در هر فرصت مناسب (حتی زنگ‌های تفریح، در طی مسیر خانه و دبیرستان، كوتاه‌ترین زمان‌ها) از آن استفاده كنید، آنها را مطالعه كنید و به‌خاطر بسپارید.

استفاده از نوارهای صوتی و تصویری و CDهای آموزشی برای تقویت مكالمه و ترجمه در درس‌های انگلیسی و عربی، امری الزامی و اجتناب‌ناپذیر است. همچنین، تهیه داستان‌ها و مطالب كوتاه به این دو زبان، قدرت یادگیری، درك مطلب و توانایی ترجمه را در شما افزایش می‌دهد. سخن گفتن با دوستان یا كسانی كه اهل این زبان‌ها هستند و گوش دادن به اخبار و برنامه‌هایی كه از طریق رادیوها و تلویزیون‌های ایران و جهان، به زبان عربی و انگلیسی پخش می‌شود نیز كمك شایانی به تسلط شما بر زبان‌های دیگر خواهد كرد.

ج - برای به‌خاطر سپردن و درك مفاهیم زبان و ادبیات فارسی هم، بهترین كار، مطالعه مستمر كتب غیر‌درسی، داستان‌ها، اشعار زیبا، نشریات است. ضمنا، عادت دادن خود به نویسندگی، سبب لذت بردن بیشتر از آموخته‌ها و كاربرد مفید آنهاست.
4) یادگیری بخش‌های مهم درك مطلب، نمودارها، پاورقی‌ها، جداول و توضیحات زیر تصاویر هر درس

الف - این موارد نیز باید با رنگ‌های چشمگیر و برجسته (به وسیله ماژیك‌های فسفری) جدا گردد. آوردن مطالب این گروه در دفتر خلاصه‌نویسی، دشوار و وقت‌گیر است و نیازی به این كار نیست. در زمان مطالعه برای امتحان یا تست‌زدن، كلیه مطالب یاد شده را از روی كتاب‌ها بخوانید و یاد بگیرید.

ب - لازم به ذكر است كه در اغلب آزمون‌های سراسری، گاه تا یك‌سوم سوالات از این بخش‌های به ظاهر كم اهمیت می‌آیند. از نظر طراحان سوال و برنامه‌ریزان آزمون سراسری تمام مطالبی كه در گروه بالا می‌گنجد به همراه دایره‌المعارف‌های پایان برخی كتاب‌ها و مطالبی كه تحت عنوان مطالعه آزاد یا اختیاری می‌آید، جزو درس است و باید از آنها سوال طرح شود.
5) تهیه جدول برای برخی مطالب فرار

یك روش مفید، علمی و اصولی برای یادگیری مكتب‌های ادبی، سبك‌های ادبی، انواع ادبی، وزن و قالب شعری و تاریخ ادبیات ابتدای هر درس، تهیه جدول‌های جداگانه است كه در هر ستون آن یك بخش از مطلب آورده شود؛ عنوان: تاریخچه، پدیدآورندگان، تكامل‌دهندگان، تعریف، نام آثار، موضوع آثار، سبك آثار و ذكر نمونه‌های لازم.
منبع: علیرضا خراطها - گزینه 2


تاريخ : جمعه سی و یکم اردیبهشت 1389 | 18:5 | نویسنده : عبدلی |
روش مطالعه درس شیمی
گروه‌های ریاضی و تجربی
1- جایگاه:
شیمی د‌ر گروه ریاضی و تجربی یک د‌رس اختصاصی محسوب می‌شود‌ و 3 برابر د‌روس عمومی ضریب د‌ارد‌. اما با‌ توجه به اولویت‌های انتخاب رشته و این‌که رشته‌ی مربوط به آن اولویت د‌ر چه زیر‌گروهی باشد‌، ضریب آن نسبت به د‌یگر د‌روس اختصاصی تغییر خواهد‌ کرد‌.
د‌ر گروه تجربی پس از د‌رس زیست‌شناسی، شیمی د‌ومین د‌رسی است که مورد‌‌توجه د‌اوطلبان واقع می‌شود‌ و زمان مطالعه را به آن اختصاص می‌د‌هند‌. همین امر باعث می‌شود‌ با وجود‌ یکسان‌بود‌ن کتاب د‌رسی و تعد‌اد‌ واحد‌‌های د‌رسی د‌ر گروه ریاضی و تجربی، معمولاً سطح نمرات شیمی د‌انش‌آموزان تجربی از ریاضی بالا‌تر و د‌ر کنکور نیز د‌رصد‌ بالا‌تری را کسب کنند‌.

د‌ر گروه ریاضی جایگاه د‌رس شیمی پس از ریاضی و فیزیک است و ساعات مطالعه‌ی آن کم‌تر از د‌رس‌های ریاضی و فیزیک می‌باشد‌. چون قسمت زیاد‌ی از مطالب د‌رس شیمی حفظی است. برخی از د‌انش‌آموزان رشته‌ی ریاضی اقبال کم‌تری به آن نشان مي‌د‌هند‌ و حتی زمان کم‌تری از برخی د‌روس عمومی برای شیمی می‌گذارند‌. د‌ر مقابل د‌انش‌آموزانی که برای د‌رس شیمی وقت مناسبی می‌گذارند‌، نسبت به د‌یگر د‌انش‌آموزان رشته‌ی ریاضی از یک جهش قابل‌توجه د‌ر رتبه و تراز کلی بر‌خورد‌ار می‌شوند‌. با توجه به نزد‌یک‌بود‌ن رقابت میان قسمت عمد‌ه‌ی شرکت‌کنند‌گان د‌ر د‌روس ریاضی و فیزیک، شیمی د‌رس تعیین‌کنند‌ه می‌شود‌ و باعث جهش رتبه‌ی آن‌ها می‌شود‌.
2- محتوای کلی:
قسمت عمد‌ه‌ی د‌رس شیمی و محتوای آن د‌ر مقایسه با د‌روس د‌یگر ساد‌ه و قابل‌فهم است و به‌د‌لیل ارتباط مستقیم آن با زند‌گی روز‌مره‌ی د‌انش‌آموزان به‌نحوی با آن ارتباط بر‌قرار می‌کنند‌ و مطالعه و وقت‌گذاشتن د‌ر این د‌رس، به‌سرعت نتیجه می‌د‌هد‌ و باعث رشد‌ سریع د‌رصد‌ و نتایج آزمون‌ها می‌شود‌ و چون یک د‌رس اختصاصی است، رشد‌ آن باعث کسب رتبه‌ی مناسب‌تر و تراز بالا‌تری شد‌ه و موجب تقویت روحیه‌ی د‌انش‌آموزان خواهد‌ شد‌.
3- منابع آزمون:
کتاب شیمی سال د‌وم با 5 بخش، کتاب شیمی سال سوم با 3 بخش و کتاب پیش‌د‌انشگاهی با 4 بخش منابع طرح سؤال شیمی د‌ر آزمون سراسری و آزاد‌ هستند‌. از‌ نظر تعد‌اد‌ سؤال‌های مطرح شد‌ه، این سه کتاب تقریباً اهمیت یکسانی د‌ارند‌. هم د‌ر کنکور 87 و هم د‌ر کنکور 88، 11 سؤال از سال د‌وم، 12 سؤال از سال سوم و 12 سؤال از کتاب پیش‌د‌انشگاهی طرح شد‌ه است.
از نظر محتوای علمی و سختی مباحث، بخش شیمی سال د‌وم، بخش یک شیمی سال سوم و بخش 3 و 4 شیمی پیش‌د‌انشگاهی د‌ارای مطالب مفهومی‌تر و مشکل‌تری می‌باشند‌.

از سال 1384 تا سال 1388 از کتاب‌های شیمی د‌ر کنکور سراسری سؤال طرح شد‌ه و این مجموعه‌ی سؤال‌ها، مهم‌ترین منابع تست استاند‌ارد‌ د‌ر‌د‌سترس می‌باشند‌ و د‌اوطلبان برای ارزی‌ابی خود‌، باید‌ حتماً پس از تد‌ریس د‌بیران به حل آن‌ها بپرد‌ازند‌.
مجموعه‌ی تست‌های کنکور‌های سراسری و آزاد‌ که مربوط به قبل از سال 1384 می‌شوند‌ و از کتاب‌های جد‌ید‌ طرح نشد‌ه‌اند‌، باید‌ توسط اساتید‌ خبره، گزینش و بسیاری از ‌آن‌ها که مربوط به مطالب حذف شد‌ه است، تغییر و ویراستاری شوند‌.
د‌ر برخی از کتاب‌های کمک‌ د‌رسی که شامل این مجموعه‌ی سؤال‌ها است، این گزینش به‌د‌رستی انجام نشد‌ه است و د‌انش‌آموزان د‌ر هنگام بررسی این تست‌های قد‌یمی، باید‌ متوجه این موضوع باشند‌.
4- مهم‌ترین منبع مطالعه:
مهم‌ترین منبع برای مطالعه‌، متن کتاب د‌رسی است. هیچ کتاب کمک آموزشی یا جزوه‌ی د‌رسی نمی‌تواند‌ جای کتاب د‌رسی را بگیرد‌. تمام سؤال‌ها با توجه به متن کتاب د‌رسی، طرح می‌شوند‌. سؤال‌‌های مطرح‌شد‌ه د‌ر متن کتاب د‌رسی د‌ر قالب “فکر کنید‌‌”‌ها یا “همچون د‌انشمند‌ان” همیشه از جمله مهم‌ترین منابع طرح سؤال محسوب می‌شوند‌ و باید‌ توسط د‌انش‌آموزان حل و بررسی شوند‌.

د‌ر کنکور 87 و 88 تعد‌اد‌ 5 تا 6 سؤال، به‌صورت نقطه‌چین و جای خالی مطرح شد‌ه‌اند‌. د‌ر برخی از این‌گونه سؤال‌ها، جمله‌ای از کتاب د‌رسی که حاوی یک مفهوم یا تعریف مهم است، به‌صورت ناقص و با جای خالی د‌اد‌ه شد‌ه است و د‌ر برخی د‌یگر موضوعی یا مفهومی د‌رسی، به‌صورت جای خالی پرسید‌ه شد‌ه است و طرح این‌گونه سؤال‌ها، به معنای تسلط د‌اوطلبان به متن کتاب د‌رسی می‌باشد‌.

استفاد‌ه از شکل‌ها، جد‌ول‌ها و نمود‌ا‌ر‌های کتاب د‌رسی، به‌عنوان سؤال، یک شیوه‌ی رایج طرح سؤال است. د‌ر سال 87، 4 سؤال د‌ر رشته‌ی ریاضی و 6 سؤال د‌ر رشته‌ی تجربی این‌گونه بود‌ه است و د‌ر سال 88 آمار آن به ترتیب، 4 سؤال بود‌ه است. گاهی قسمتی یا یکی از اجزاء مشکل حذف می‌شود‌ و از آن سؤال پرسید‌ه می‌شود‌. طرح این‌گونه سؤال‌ها، به این معناست که د‌اوطلبان باید‌ عین شکل‌ها و نمود‌ار‌های کتاب د‌رسی را به‌خاطر بسپارند‌ و بد‌انند‌ آن شکل به چه منظوری استفاد‌ه شد‌ه است.

برخی از تست‌ها جنبه‌ی محاسباتی د‌ارند‌ و شامل اعد‌اد‌ اعشاری می‌شوند‌ که قابل ساد‌ه‌کرد‌ن نبود‌ه و جزو محاسبات وقت‌گیر محسوب می‌شوند‌. با توجه به ممنوع‌بود‌ن استفاد‌ه از ماشین‌حساب، به نظر برخی د‌انش‌آموزان حل این‌گونه تست‌ها وقت زیاد‌ی می‌برد‌ و ضرورت ند‌ارد‌، د‌ر‌‌حالی‌ که د‌ر عمل، وقت مناسبی را می‌گیرند‌ و بر‌خلاف تست‌های مفهومی و شبهه‌د‌ار، حتماً به جواب د‌رست می‌رسند‌. زمان‌گذاشتن و حل این تست‌ها کاملاً توصیه می‌شود‌.

5- خلاصه‌نویسی یک مهارت مهم:
خلاصه‌برد‌اری از مطالب حفظی مخصوصاً د‌ر مورد‌ فصل‌هایی مثل فصل 1 و 2 سال د‌وم، به‌صورت فلش‌کارت یا فیش‌ جعبه‌ لایتنر، د‌ر به خاطر‌سپرد‌ن آن‌ها بسیار مؤثر است و کاملاً توصیه می‌شود‌.

یک خلاصه‌نویسی خوب حتماً باید‌ پس از یک یا چند‌‌بار مطالعه‌ی د‌قیق و عمیق متن صورت گیرد‌. د‌ر متن خلاصه‌شد‌ه، فقط موضوعاتی نوشته مي‌شود‌ که اهمیت بیش‌تری د‌ارند‌ و ممکن است فراموش شوند‌ و با کوتاه‌ترین جملات و عبارت‌هایی که مفهوم را می‌رسانند‌، نوشته می‌شوند‌.

بهتر است د‌ر هر صفحه یا فیش، خلاصه‌برد‌اری یک موضوع و مطلب نوشته شود‌ تا پس از به ‌خاطر‌سپاری بتوان آن‌ها را از د‌یگر فیش‌ها جد‌ا کرد‌.

خلاصه‌نویسی هر فرد‌ تنها برای خود‌ آن فرد‌ قابل استفاد‌ه است، به عبارت د‌یگر، هر د‌انش‌آموز باید‌ خلاصه‌های مربوط به خود‌ را شخصاً تهیه کند‌. ممکن است یک مطلب خلاصه‌شد‌ه برای یک د‌انش‌آموز مهم و برای د‌انش‌آموز د‌یگر، یک موضوع بد‌یهی باشد‌ که نیاز به خلاصه‌شد‌ن ند‌ارد‌.

نوشتن خلاصه‌ها، د‌ر به ‌خاطر‌سپرد‌ن آن‌ها کمک می‌کند‌ زیرا سطح عمیق‌تری از حافظه، هنگام نوشتن استفاد‌ه می‌شود‌. بهتر است هنگام نوشتن خلاصه‌ها، آن‌ها را با صد‌ای بلند‌ بخوانیم، به‌طوری‌که حافظه‌ی شنید‌اری نیز د‌ر به‌ خاطر‌سپرد‌ن همزمان با نوشتن کمک کند‌. نباید‌ خلاصه‌نویسی را به نوعی تلف‌کرد‌ن وقت تصور کرد‌.

وقتی‌که برای خلاصه‌نویسی استفاد‌ه می‌شود‌، جزو ساعت‌های مطالعه‌ی آن د‌رس است و به هنگام استفاد‌ه‌ از خلاصه‌‌ها برای مرور مطالب، چند‌ین برابر باعث صرفه‌جویی د‌ر وقت مطالعه خواهد‌ بود‌.

بهترین وقت تهیه‌ی خلاصه‌ها د‌ر تعطیلات تابستان و د‌ر طول سال تحصیلی است و باید‌ حتماً قبل از تعطیلات عید‌ تمام شود‌ و بیش‌ترین استفاد‌ه از خلاصه‌ها، د‌ر ایام مطالعات جمع‌بند‌ی و بعد‌ از تعطیلات عید‌ است.
منبع: مهد‌اد ملا‌صالحی - گزینه 2


تاريخ : جمعه سی و یکم اردیبهشت 1389 | 18:3 | نویسنده : عبدلی |
تعیین قطبیت مولکول
مولکول قطبی مولکولی است که دارای سر مثبت و منفی است . یعنی یک طرف آن مثبت و طرف دیگر آن منفی است . بنابراین مولکولهایی که بارهای مثبت و منفی بطور یکسان در آنها پخش نشده باشند قطبی خواهند بود .
برای هر پیوند قطبی میتوان یک بردار قطبیت در نظر گرفت که جهت آن به سمت اتم الکترونگاتیوتر بوده و طول آن به اختلاف الکترونگاتیوی دو اتم بستگی دارد . چنانچه در یک مولکول جمع بردارهای قطبیت پیوندهای آن صفر شود مولکول قطبی می باشد . ولی اگر جمع بردارها صفر نشود مولکول قطبی خواهد بود .
مثلا در مولکولهای CO2 , BH3 , CH4 , SO3 جمع بردارها صفر شده و مولکولها ناقطبی می باشند . ولی در مولکولهای SO2 , H2O , NH3 , HCl , CHCl3 جمع بردارها صفر نشده و مولکولها قطبی می باشند .

راه دیگر برای تشخیص قطبیت یک مولکول استفاده از ساختار لوییس و جفت الکترونهای ناپیوندی اتم مرکزی است که قواعد آن بصورت زیر می باشد .

1- مولکلولهای دواتمی :
الف- اگر دو اتم یکسان باشند مولکول ناقطبی است . مانند O2, H2, Cl2
ب - اگر دو اتم متفاوت باشند مولکول قطبی است . مانند HCl , CO, HF

2- مولکولهای چند اتمی :
الف - اگر اتم مرکزی دارای جفت الکترون ناپیوندی باشد ، مولکول قطبی است . مانند SO2 , H2O , NH3 , H2S

ب - اگر اتم مرکزی دارای جفت الکترون پیوندی باشد :

a- اگر اتمهای متصل به اتم مرکزی یکسان باشند ، مولکول ناقطبی است . مانند CH4 , CCl4 , SO3 , BCl3

b- اگر اتمهای متصل به اتم مرکزی متفاوت باشند ، مولکول قطبی است . مانند CH2Cl2 , CHCl3 , CH2O


تاريخ : جمعه سی و یکم اردیبهشت 1389 | 18:1 | نویسنده : عبدلی |
فلوئور الكترونگاتيوترين عنصر جدول تناوبي است و مي‌تواند با ساير عناصر تركيب شود. اين ماده در انرژي اتمي و صنايع پيشرفته كاربرد زيادي دارد. يكي از مهمترين منابع عنصر فلوئور كاني فلوئوراسپار بوده كه از تركيب اين كاني با اسيد سولفوريك، فلوريد هيدروژن توليد مي‌شود كه ماده اوليه براي توليد تركيبات فلوئور است. مهمترين تركيبات فلوئور، آلومينيوم‌تري فلورايد و كريوليت مي‌باشند كه در صنايع آلومينيوم سازي از اهميت خاصي برخوردارند. آلومينيوم‌تري فلورايد، كريستال سفيد رنگي است كه به عنوان مكمل الكتروليت در صنايع توليد آلومينيوم مصرف فراواني دارد. اسم فلورين و فلوئور اسپار از كلمه لاتين Fluere به معني جريان يا فلاكس مي‌باشد. در سال 1525 استفاده از فلوئور اسپار به عنوان فلاكس مطرح گردد. از سال 1546 به بعد معادن فلورين در حد اقتصادي مورد بهره‌برداري قرار گرفت. قبل از اين تاريخ تنها بلورهاي درشت فلورين به عنوان زينت و براي ساختن ظروف و مجسمه در برخي از كشورها معمول بوده است.


فلورين يكي از عناصر كمياب و نادري است كه در سنگ هاي پوسته زمین يافت مي شود. فلورين هجدهمین عنصر فراوان در پوسته زمین است و ميانگين آن در پوسته زمین در حدود 300 پي پي ام است. در سال 1670 حكاكي بر روي شيشه بوسيله فلوئور اسپار تركيب شده با اسيد گزارش شد. مصرف هيدروژن فلورايد در توليد كلر و فلوئور و كربن‌ها به عنوان سرد كننده و نيز آلومينيوم فلورايد و كريوليت به عنوان كمك ذوب از سالهاي 1930 شروع گرديد. جنگ جهاني دوم باعث تحولات عظيمي در زمينه توليد و مصرف هيدروژن در آلكيلاسيون و توليد سوخت هواپيما و در توليد اورانيوم هگزا فلورايد به عنوان تغليظ كننده اورانيوم گرديد. آ . اي . فرسمان دانشمند روسي اين عنصر را «همه چيز خور» خوانده است و بي‌شك تعداد بسيار كمي از اجسام، چه طبيعي و چه ساخته دست انسان، وجود دارند كه بتوانند در برابر اثر فلوئور مقاومت كنند. سرگذشت فلوئور خود حاكي از اين خصوصيت آن است. به استثناي گازهاي نادر، فلوئور آخرين غيرفلزي بود كه به صورت آزاد تهيه شد. يكصد سال از تاريخ پيشگويي وجود چنين عنصري گذشت تا آنكه دانشمندان قادر به توليد آن به صورت گازي شدند. شيميدانان در طي اين دوره پانزده بار دست به تهيه آن زدند ولي هر بار كوشش‌هايشان بي‌ثمر ماند و در موارد متعددي حتي جان خود را از دست دادند. در عين حال كاني طبيعي معروف فلوئور يعني فلورين از زمانهاي بسيار دور براي هر كلكسيونر سنگي آشنا بوده است. نام اين كاني بي‌ضرر در دست نوشته‌هاي مربوط به قرن شانزدهم هم ذكر شده است. اما وقتي براي اولين بار اسيد فلوئوريديك را ساخت. تنها چيزي كه مي‌دانيم اين است كه در سال 1670 ميلادي صنعتگر نومبرگي اشتوانهارد اثر خورنده آن را بر شيشه مشاهده كرد. اشوانهارد و بسياري ديگر پس از وي معتقد بودند كه اچينگ شيشه به خاطر اسيد سيليسيك است، در حاليكه اكنون همه مي دانيم اين اسيد فلوئوريدريك است كه بر شيشه اثر مي‌كند. يك قرن گذشت تا آنكه شيله آزمايشاتي بر روي فلورين انجام داد. او دو نوع فلورين سبز و سفيد را مورد مطالعه قرار داد. اين دانشمند نمونه‌اي پودر شده را همراه با اسيد سولفوريك حرارت داد و متوجه شد كه سطح داخلي شيشه ظرف آزمايش مات شد و رسوب سفيد رنگي بر كف آن نشست. او چنين فرض كرد كه فلورين خاك آهك داري اشباع از يك اسيد نامعلوم است و با افزودن آب آهك به اين اسيد فلوئوريني مصنوعي، مشابه با كاني طبيعي ساخت. سال 1771 ميلادي، يعني سال جداسازي اسيد فلوئوريدريك را تاريخ كشف فلوئور در نظر مي‌گيرند، گرچه اين تاريخ به ندرت مورد تصديق همگان است. ماهيت اسيدي كه شيله به دست آورد و در آن زمان آن را اسيد سوئدي خواند نامشخص ماند. بر سر اين موضوع يعني كشف اسيدفلوئوريدريك توسط شيله در محافل علمي جنجال بود اما هر سال كه مي‌گذشت درستي ادعاي او بيشتر آشكار مي‌شد. به اين ترتيب اسيد فلوئوريدريك وارد طبقه‌بندي تركيبات شيميائي شد و دانشمندان به تدريج متقاعد شدند كه اين تركيب حاوي يك عنصر شيميائي جديد است. لاووازيه اين انديشه را وقت بخشيد و راديكال اسيد فلوئوريدريك (راديكال فلوئوريك) را به عنوان يك جسم ساده وارد «جدول اجسام ساده» كرد. البته لاووازيه به اشتباه فكر مي‌كرد كه اين اسيد حاوي اكسيژن است و اين اشتباه البته قابل درك است چون در آن زمان شيميدانان بر اين باور بودند كه اكسيژن جزء لاينفك همه اسيدهاست. خلوص اسيد به دست آمده به روش شيله همچنان به عنوان يك مسئله برجاي ماند تا آنكه در سال 1809 ميلادي، گي‌لوساك و تنار اسيد فلوئوريدريكي نسبتاً خالص به دست آوردند. روش كار آنها اين بود كه فلورين را با اسيد سولفوريك در يك ظرف تقطير سربي حرارت دادند. هر دوي اين دانشمندان در طي آزمايشات خود چندين بار مسموم شدند. يك سال بعد حادثه‌اي مهم در تاريخ كودكي فلوئور روي داد. دو دانشمند معروف، ديوي انگليسي و آ. آمپر فرانسوي هر يك مستقلاً تركيب اسيد فلوئوريدريك را عاري از اكسيژن دانستند. آنها مصرانه مي‌‌انديشيدند كه اين اسيد تركيبي مشابه با اسيد كلريدريك يعني تركيبي شامل هيدروژن و يك عنصر ناشناخته است. ديوي اولين كسي بود كه سعي در به دست آوردن فلوئور خالص كرد، اما نتوانست فلوئور را به صورت آزاد تهيه كند. وي در مدت دو سال (1813 و1814 م.) تلاش دو روش را به كار برد. روش الكتروشيميائي كه تا آن زمان موجب تهيه سديم، پتاسيم، كلسيم و منيزيم شده بود و روش اثر كلر بر فلوئوريدها. الكتروليز اسيد فلوئوريدريك بي‌نتيجه بود و روش دوم نيز سودي نداشت و بيماري سختي كه حاصل كار با تركيبات فلوئور بود. ديوي را واداشت تا آزمايشهايش را متوقف كند. با همه اينها او از جمله اولين كساني بود كه با تركيبات فلوئور بود. ديوي را واداشت تا آزمايشهايش را متوقف كند. با همه اينها او از جمله اولين كساني بود كه جرم اتمي فلوئور را تعيين كرد. (عددي كه او گزارش كرد 06/19 بود). آزمايشات بي‌ثمر ديوي و بيماري او هشدار و اعلام خطري به ديگر دانشمندان بود و تقريباً به مدت بيست سال هيچ كس در جهت تهيه فلوئور آزاد تلاشي نكرد. تنها شاگرد و دستيار معروف ديوي، فارادي در سال 1834 م. (يعني پس از مرگ ديوي) كوشيد تا معماي تهيه فلوئور آزاد را حل كند اما او حتي با الكتروليز فلوئوريدهاي مذاب هم نتوانست به نتيجه‌اي برسد. در مورد نام فلوئور هم بايد گفت كه آمپر كلمه يوناني فتورس به معني مخرب را به خاطر فعاليت شيميائي شديد فلوئور انتخاب كرد. اما ديوي كلمه فلوئوراين را مشابهت با كلمه «كلراين، پيشنهاد كرد كه البته ما در فارسي به جاي اين دو، معادل فرانسه آنها يعني فلوئور و كلر را به كار مي‌بريم. در سال 1836 ميلادي برادران ناكس ايرلندي به قصد حل اين مشكل به ميدان آمدند. آنها در طي پنج سال آزمايشات خطرناكي انجام دادند كه هيچ يك به نتيجه‌اي نرسيد. اين دو برادر در طول كار به شدت مسموم شدند. و ر.ناكس، يكي از آنها، جان خود را از دست داد. در سال 1846 ميلادي پ. لايت، دانشمند بلژيكي و سپس دانشمند فرانسوي د. نيكلس، نيز به سرنوشت برادران ناكس دچار شدند. سرانجام در سالهاي 1856-1854 ميلادي اي. فرمي استاد» اكول پلي تكنيك پاريس ظاهراًدر تهيه فلوئور آزاد موفق شد. او فلوئور كلسيم مذاب بي‌آب را تجزيه الكتريكي كرد و در نتيجه كلسيم فلزي بر روي كاتد رسوب كرد در حالي كه در آند گازي آزاد شد كه چيزي جز فلوئور نمي‌توانست باشد. اما ديدن چند حباب كافي نبود. در هر حال اي. فرمي يكي از كاشفان فلوئور است و حق او كمتر از شيله نيست. در سال 1869 ميلادي دانشمند انگليسي جي. گور مقادير كمي فلوئور آزاد كرد كه بلافاصله با هيدروژن واكنش انفجار آميزي نشان داد. به همين ترتيب ده محقق ديگر به اميد تهيه فلوئور آزاد دست به كار شدند كه نام آنها در تاريخ ثبت شده است. سرانجام لحظه‌اي فرا رسد كه ا. مواسان سرنوشت فلوئور را در دستهاي خود گرفت. او ابتدا خطاهاي پيشينيان خود را تحليل كرد و به روشني دريافت كه كوششهاي فارادي، اي. فرمي و جي. گور به اين خاطر به شكست انجاميده است كه آنها نمي‌توانسته‌اند بر ميل تركيبي شديد فلوئور كه باعث تركيب شديد و آني فلوئور با هر چيزي، از جمله مصالح مصرفي در ساخت ابزار آزمايشگاه، مي‌شود فائق آيند. مواسان همچنين بر اشتباه آن دسته از محققين كه سعي در جدا كردن فلوئور به وسيله اثر كلر بر فلوئوريدها داشتند واقف بود و مي‌دانست كه كلر بايد اكسيد كننده ضعيف‌تري در مقايسه با فلوئور باشد. مواسان مشكل جدا كردن فلوئور را با استفاده از ظرفي يو شكل حل كرد. او ابتدا از ظرفي پلاتيني استفاده كرد اما بعد به اين نتيجه رسيد كه ظرف مسي بايد بسيار مناسب‌تر باشد زيرا نه فلوئور مي‌تواند بر فلوئوريد مس تشكيل شده بر سطح مس اثر كند و نه فلوئوريدها با آن تركيب مي‌شوند. مواسان اين ظرف U شكل مسي را از اسيد فلوئوريدريك بي‌آب پر كرد و مقدار كمي بي‌فلوئوريد پتاسيم به آن افزود تا محلول هدايت الكتريكي پيدا كند. اين ظرف را در يك مخلوط سرد كننده در دمايC °25- قرار داد و الكترودهاي پلاتيني را از درون درپوشهاي فلوئوريد كلسيم به ظرف وارد كرد. در اثر الكتروليز هيدروژن در كاتد و فلوئور در آند آزاد شد و او فلوئور را در لوله‌هاي مسي جمع‌آوري كرد. در روز 26 ژوئن 1886 ميلادي ”مواسان“ اولين آزمايش موفقت آميز خود را كه ضمن آن در اثر واكنش فلوئور با سيلسيم شعله‌اي مشاهده كرد انجام داد. پس از آن گزارش محترمانه‌اي به آكادمي علوم پاريس فرستاد و در آن نظرات مختلفي كه در مورد ماهيت اين كار امكان داشت مطرح شود درج كرد. ساده ترين اين نظرات اين بود كه اين كار ممكن است پر و فلوئوريد هيدروژن و يا حتي مخلوطي از فلوئوريد هيدروژن و ازن باشد. ميزان فعاليت اين مخلوط آنقدر زياد بود كه اثر شديد آن بر اسيد سيليسيك بلوري را توجيه مي‌كرد. به اين ترتيب پس از انجام موفقيت‌آميز آزمايش در حضور اعضاي اكادمي پاريس همگي گواهي بر موفقيت او دادند و سال 1886 ميلادي يعني سال تهيه فلوئور آزاد سالي تاريخي، مهمتر از روزها و سالهاي تاريخي ديگر، در بيوگرافي فلوئور شد.


تاريخ : جمعه سی و یکم اردیبهشت 1389 | 17:58 | نویسنده : عبدلی |
اتم - ملكول - ساختار اتم

از مدتها قبل ،انسان می داند كه تمام مواد از ذرات بنیادی یا عناصر شیمیایی ساخته شده اند. از میان این مواد،مثلاً می توان از اكسیژن ،گوگرد ،و آهن نام برد .كوچكترین ذره آهن ،یك اتم آهن و كوچكترین ذره گوگرد ،یك اتم گوگرد نامیده می شود .
آهن خالص فقط دارای اتمهای آهن است و گوگرد خالصل نیز فقط اتمهای گوگرد دارد . اتمها جرمهای گوناگونی دارند .سبكترین آنها اتم هیدوژن است .
اتمهای آهن بسیار سنگینتر از هیدروژن و اتمهای "اورانیم" از اتمهای آهن سنگینترند ،یعنی جرمشان بیشتر ایت .واژه اتم ،از بان یونانی گرفته شده و معنای آن در واقع "ناكسستنی" یا "تقسیم ناپذیر" است .
اتمامروزه ما می دانیم كه امها را هم می توان به اجزاء كوچكتر تقسیم كرد.ولی به هر حال ،اگر مثلاً یك اتم آهن را درهم بشكنیم ،اجزاء شكسته شده ،و دیگر آهن نسیتند و خصوصیات آهن را ندارند به این دلیل است كه در بسیاری از كتابهای شیمی تعریف زیر در باره واژه "اتم" آورده شده است :
"یك اتم كوچكترین سنگ بنای یك عنصرشیمیایی است كه كلیه خصوصیات ویژه آن عنصر را دارا بوده و در صورت تقسیم آن به اجزاء كوچكتر ،این خصوصیات را از دست خواهد داد ".
اتمها در مقایسه با كلیه چیزهایی كه ما در زندگی معمولی خود با آنها برخورد می كنیم ،خیلی خیلی كوچك هستند .قطر یك اتم تقریباً سانتیمتر یا ۸ - ۱۰×۱ سانتیمتراست . با ذكر یك مثال می توان پی برد كه اتمها چقدر كوچك هستند :
برروی كره زمین تقریباً ۵ میلیارد نفر زندگی می كنند. اگر هر نفر را یك اتم حساب كنیم و با این اتمها یك زنجیر بسازیم طول این زنجیر به زحمت ۵۰ سانتیمتر خواهد شد .
مولكول چیست؟ اتمها می توانند برای ایجاد ذرات بزرگنر با یكدیگر پیوند پیدا كنند و به اصطلاح "مولكولها " را تشكیل دهند.به عنوان مثال ،دو اتم اكسیژن با یكدیگر تشكیل یك مولكول اكسیژن را می دهند. در طبیعت اغلب اوقات اتفاق می افتد كه امهای عناصر مختلف به صورت مولكول با یكدیگر اتحاد می یابند .
یكی از معروفترین این اتحادها مولكول آب است . كه ازیك اتم اكسیژن و دو اتم هیدوژن تشكیل شده است . یك مولكول آمونیاك ،یك اتم نیتروژن وسه اتم هیدوژن دارد .
آب و آمونیاك برخلاف اكسیژن و كربن عناصر شیمیایی نیستند بلكه تركیبات شیمیایی از عناصر متقاوت هستند .كوچكترین ذره چنین تركیبی مولكول نامیده می شود .چنانچه یك مولكول آب را تجزیه كنیم خصوصیات آب از دست می رود و فقط ذرات تشكیل دهنده آن یعنی هیدروژن و اكسیژن باقی می مانند كه خصوصیاتی كاملاً متفاوت با آب دراند .
مولكولهانیز مثل اتمها به طرز غیرقابل تصوری كوچك هستند دریك لیوان ـآب معمولی تقریباً ۶۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰ یا ۲۴ ۱۰×۶ مولكول آب وجود دارد . اگر این لوان آب را به میزان مساوی بر روی تمام اقیانوسها و دریاهای كره زمین پخش كنیم درهر لیتر از آب دریاها ،چندین هزار مولكول از آب لیوان وجود خواهد داشت .
ساختار اتم چیست ؟ تقریباً ۷۵سال پیش "ارنست رادر فورد " در انگلستان مطلبی را كشف كرد كه فیزیك اتمی جدید را نبیان گذارد . اما اكنون به این مطلب می پردازیم .این فیزیكدان بریتانیایی یك ورق نازك طلایی را مورد اصابت ذرات آلفا قرار داد تا در ون اتمها را شناسایی كند .
اگر مواد در یك چنین ورق فلزی بطور متناسب و یكنواخت پخش بودند ذرات آلفا درهمان مسیر پرواز خود به حركت ادامه می دادند،اگر چه در این حالت كمی از سرعت ذرات آلفا كاسته می شد. تمام "ذرات آلفا" تقریباً به همین شكل رفتار كردند .البته تعداد كمی نیز كاملاً از مسیر خود منحرف شدند درست مثل اینكه به یك گلوله كوچك اما خیلی سنگین برخورد كرده باشند "رادرفورد " از این آزمایش چنین نتیجه گیری كرد كه تقریبا تمام جرم اتم طلا در یك هسته بسیار كوچك وناچیز تمركز یافته است .
هسته اتم كشف شده بود.امروز ه ما دقیقاً می دانیم ساختار اتم چیست ."اتم مانند یك منظومه شمسی كوچك است ". در مركز اتم یك هسته بسیار كوچك قرار دارد كه از نظر الكتریكی دارای با ر مثبت است و تقریباً تمام جرم اتم را تشكیل می دهد به دور این هسته ذرات كوچك و بسیار سبكی كه دارای بار الكتریكی منفی هستند یعنی الكترونها در حركت هستند.
اتمها ی سنگین تر ین فلزات در وقاع دارای "ساختمانی اسفنجی " هستند و تقریبا فقط از فضای خالی تشكیل شده اند اگر هسته اتم را به برزگی یك گیلاس فرض كنیم ،ساختمان اتم با مدارهای اكترونی خود تقریبا به بزرگی "كلیسای دم " در شهر كلن خواهد بود .
قطر هسته اتم تقریبا برابر سانتیمتر یا ۱۲- ۱۰سانتیمتر می باشد به عبارت دیگر ۱۰۰میلیارد هسته اتم دركنار هم زنجیری به طول یك میلیمترخواهند ساخت .
ساده ترین اتم هیدروژن است . دراین اتم فقط یك الكترون به دور هسته بسیار كوچكی می گردد . در شرایط عادی این الكترون فقط پنج میلیاردم سانتیمتر یا ۹- ۱۰×۵ سانتیمتر از هسته فاصله دارد .اما این الكترون می تواند روی مدارهای دور تری نسیت به هسته نیز قرار گیرد و در اینجاست كه متاسفانه و جه تشابه بین اتم و منظومه شمسی از بین می رود .
حركت الكترون فقط روی مدارهای ویژه و معین یا به عبارت دیگر"تراز انرژی " مشخصی امكان پذیر می بادش در حالی كه سیاره ها در هر فاصله دلخواهی از خورشید می توانند حركت كنند مثلا اگریك الكترون از یك مدار داخلی یا به عبارت دیگراز یكتراز پر انرژی تر به یك مدارداخلی یا یك تراز كم انرژی تر منتقل شود مقدار انرژی به شكل یك ذره یا "كوانت نوری " یا "فوتون" رها می وشد چون فقط مدارها یا ترازهای انرژی كاملاً معینی وجود دارد در نتیجه فقط ذره های نوری یا انرژی كاملاً معینی نیز منتشر خواهند شد و به عبارت دیگردرنمودار موجی طول موجهای كاملا معینی پدیدار می شوند كه انسان ار روی آنها می تواند درتمام كیهان یك انم هیدروژن را باز شناسایی كند.
این مطلب برای سایر عناصر شیمیایی نیزصادق است زیر بنای علم "طیف نگاری و طیف شناسی " می باشد كه به كمك آن مثلا می توان تشخیص داد چه نوع اتمهایی در آتمسفر خورشید وجود دارند .


منبع : سایت آفتاب



تاريخ : جمعه سی و یکم اردیبهشت 1389 | 17:41 | نویسنده : عبدلی |
 چگونه چگالی را کشف کنیم؟
ساده‌ترین راه درک مفهوم چگالی این است که چند جور مایع مختلف را روی هم بریزید و بگذارید آرام بمانند. بعد از مدتی می‌بینید که لایه‌های مایع از هم جدا شده‌اند.
اگر قطره‌های درخشنده‌ای را که دستور ساختش را در همین صفحه داده‌ایم بسازید هم، همین نکته را می‌بینید؛ اینکه مایعات با ترتیب خاصی روی هم می‌ایستند و حتی اگر ترتیب روی‌هم‌ریختن‌شان را هم عوض کنید، باز هم شکل نهایی آنها تغییر نمی‌‌کند؛ مثلا همیشه آب زیر می‌ایستد، الکل روی آن و روغن روی هر دوی آنها.
چرا این اتفاق همیشه می‌افتد؟ پاسخ این سؤال در مولکول‌هایی است که آنها را ساخته‌اند. مولکول‌های سازنده آب و الکل - مثل همه مواد - از الکترون‌هایی با بار منفی و پروتون‌های مثبت تشکیل شده‌اند. اما آنها طوری آرایش یافته‌اند که یک طرف مولکول آنها بار مثبت‌تری دارد و طرف دیگر منفی‌تر است. به این مولکول‌ها، مولکول قطبی می‌گوییم.
در عوض، ذرات باردار درون مولکول روغن، توزیع کمابیش یکنواختی دارند و هیچ طرفشان با طرف دیگر فرق نمی‌کند. به این مولکول‌ها، غیرقطبی می‌گوییم. مولکول‌های قطبی دوست دارند با هم قاتی شوند؛ چون طرف منفی آنها جذب طرف مثبت مولکول بغلی می‌شود و برعکس.
برای همین آب و الکل خوب با هم مخلوط می‌شوند اما به روغن علاقه‌ای ندارند. پس مخلوط این مواد همیشه از هم جدا می‌شود اما آب و الکل با هم قاتی می‌شوند. مقدار چگالی مولکول‌ها هم به وزن مواد سازنده آنها ربط دارد و هم به نحوه کنارهم‌بودن آنها. اگر آزمایش آب شگفت‌انگیز را انجام بدهید، می‌بینید که آب گرم و سرد هم چگالی متفاوتی دارند.
وقتی آب را گرم می‌کنیم، مولکول‌های آن سریع‌تر حرکت می‌کنند و مدام به هم برخورد می‌کنند و به فضای بیشتری احتیاج دارند؛ پس در حجم یکسانی از آب گرم، مولکول‌های کمتری نسبت به آب سرد وجود دارد؛ این یعنی چگالی کمتر!
اضافه‌کردن مواد حل‌شونده مثل نمک به آب هم چگالی آنها را تغییر می‌دهد. اما این تغییر را خودتان کشف کنید؛ یک راهنمایی! توی آب دریاچه راحت‌تر شنا می‌کنید یا توی یک دریای شور؟

آزمایش اول؛ اسباب‌بازی درخشنده
هدف: ساختن یک اسباب بازی زیبا و یادگرفتن مطالبی راجع به چگالی
۱) چی لازم دارم؟
مقداری الکل، مقداری روغن مایع، یک بطری پلاستیکی یا شیشه‌ای که شکل خوشگلی داشته باشد، مقداری پولک، منجوق، اکلیل یا هرچیز براق دیگر، رنگ خوراکی، نوارچسب.
۲) چه کار کنم؟
- حدودا یک‌چهارم بطری را با الکل پرکنید و چند قطره رنگ خوراکی به آن بیفزایید.
- حالا روغن را روی الکل بریزید. حدودا ۵ سانتی‌متر جای خالی در دهانه بطری بگذارید. صبر کنید تا قطره‌های روغن آرام بگیرند. روغن روی الکل ایستاده یا زیر آن قرار گرفته است؟
- حالا چیزهای براق و کوچک را توی بطری بریزید. از اشیای سبک استفاده کنید. چیزهای سنگینی مثل تیله ممکن است شیشه را بشکنند.
- وقتی همه درخشنده‌ها را ریختید، به‌آرامی تا لب ظرف را پر از روغن کنید.
- در ظرف را خیلی محکم ببندید. حتی می‌توانید برای محکم‌کاری دور در را چسب بزنید تا نشت نکند.
- حالا به‌آرامی ظرف را تکان بدهید. روغن و الکل با هم قاتی می‌شوند و رنگ شیری می‌گیرند. در میان آنها ذره‌‌های کوچک به‌زیبایی برق می‌زنند.
– ۵ تا ۱۰ دقیقه صبر کنید تا روغن دوباره آرام بگیرد؛ حالا به جای تکان‌دادن، بطری را بچرخانید.
۳) چه اتفاقی می‌افتد؟
فکر می‌کردید چون آب زیر روغن می‌ایستد، الکل هم همین کار را می‌کند؟ نه! الکل روی روغن می‌ایستد چون چگالی‌اش از روغن کمتر است. به زبان ساده‌تر، یک قطره الکل، سبک‌تر از یک قطره روغن است.
با خودتان می‌گویید یک اسباب‌بازی چه ربطی به علم دارد؟ اینکه بیشتر یک سرگرمی هنری است؟ خب، هنرمندان و دانشمندان ۲ ویژگی مشترک دارند که در آدم‌های معمولی نیست؛ آنها به اطرافشان با دقت و تعجب نگاه می‌کنند و با چیزهایی که می‌بینند، آزمایش می‌کنند. شاید بچه‌های ما با همین بازی‌های ساده، لذت هنر و علم را درک کنند!

آزمایش دوم؛ آب‌های شگفت‌انگیز
هدف: جواب دادن به این سؤال که «آیا آب سرد و گرم با هم مخلوط می‌شوند؟»
۱) چی لازم دارم؟
۲ ظرف شیشه‌ای کاملا مشابه (دهانه ۲ ظرف باید کاملا عین هم باشد و بدون نشتی جفت شود).
آب گرم، آب سرد، رنگ خوراکی، مقوای گلاسه کلفت، قیچی، یک تشت بزرگ و گود (اگر چنین ظرفی ندارید حتما در سینک دستشویی کار کنید چون یک کم کثیف‌کاری می‌شود).
۲) چه کار کنم؟
- یکی از ظرف‌ها را با آب خیلی داغ شیر پر کنید و یک قطره رنگ قرمز به آن اضافه کنید. چه اتفاقی برای قطره رنگ می‌افتد؟ یک دقیقه آن را تماشا کنید و بعد این ظرف را توی تشت یا سینک بگذارید.
- ظرف دیگر را با آب سرد پر کنید و به آن یک قطره رنگ آبی اضافه کنید. برای این قطره چه اتفاقی می‌افتد؟
- از مقوا یک مربع به ضلع ۸ سانتی‌متر ببرید.
- به آهستگی آن‌قدر آب به ظرف آب سرد اضافه کنید که برآمدگی آب روی دهانه آن را ببینید.
- مقوا را روی در ظرف آبی‌رنگ بگذارید و با انگشت، ضربه کوچکی به آن بزنید تا کاملا دهانه ظرف را ببندد.
- حالا قسمت سخت کار است. بطری آبی‌رنگ را بردارید و بدون اینکه با دست دهانه آن را بگیرید، ناگهان روی در بطری قرمز بگذارید. این کار به تمرین و کمی تردستی احتیاج دارد.
- در حالی که یک نفر هر ۲ بطری را نگه داشته است، مقوا را به‌آرامی بیرون بکشید.
- چه رخ می‌دهد؟ آب ظرف بالایی چه رنگی است؟ آب ظرف پایینی چطور؟
- حالا ظرف‌ها را بشویید و خشک کنید و آزمایش را با عوض کردن جای ۲ بطری انجام دهید. حالا چه رنگ‌هایی می‌بینید؟
۳) چه اتفاقی می‌افتد؟
آب گرم و آب سرد چگالی‌های متفاوتی دارند. حتما می‌توانید حدس بزنید که کدام چگالی بیشتری دارد! به همین دلیل وقتی آب سرد پایین قرار می‌گیرد، تمایلی به بالا رفتن و مخلوط شدن با آب گرم ندارد.

منبع مجله شیمیدان -- تازه ها



تاريخ : جمعه سی و یکم اردیبهشت 1389 | 17:36 | نویسنده : عبدلی |

نقطه جوش
 
مولکولهای مایع دائما حرکت می کنند. تعدادی از این مولکولها هنگامی که در سطح مایع هستند میتوانند به فضای بالای مایع بگریزند. مایعی را در ظرف بسته ای که هوایش تخلیه شده در نظر بگیرید. تعداد مولکولها در فاز گازی مایع افزایش می یابد تا سرعت ورود مجدد مولکولها به فاز مایع با سرعت گریزشان برابر شود، سرعت ورود مجدد متناسب با تعداد مولکولها در فاز گازی است. در این حال دیگر تغییر اساسی در دستگاه ملاحظه نمی شود و می گویند که سیستم در حال تعادل جنبشی است. مولکولها در فاز گازی به سرعت حرکت میکنند و دائما به دیواره ظرف بر می خورند و منجر به وارد کردن فشار به دیواره آن می شوند میزان این فشار در یک درجه حرارت معین را فشار بخار تعادل جسم مایع در آن درجه می نامند.



 این فشار بخار به درجه حرارت بستگی دارد. این بستگی به آسانی با تمایل گریز مولکولها از مایع قابل توجیه است. با ازدیاد درجه حرارت انرژی جنبشی متوسط مولکولها افزایش می یابد و فرار آنها به فاز گازی آسان میشود. سرعت ورود مجدد مولکولها نیز رو به افزایش می رود و به زودی در درجه حرارت بالاتر تعادل برقرار می شود. ولی در این حال تعداد مولکولها در فاز گازی از تعداد آنها در درجه حرارت پایین تر بیشتر است و در نتیجه فشار بخار زیادتر است.
 اکنون نمونه مایعی را در نظر بگیرید که در یک درجه حرارت معین در ظرف سر گشاده ای قرار دارد و مولکولهای فاز بخار در بالای مایع می توانند از محوطه ظرف خارج شوند. بخاری که در بالای این نمونه است از مولکولهای هوا و نمونه تشکیل شده است. طبق قانون فشارهای جزئی دالتون، فشار کل (خارجی) در بالای مایع برابر با فشارهای جزئی نمونه و هوا است: 
             هواP + نمونهP = کلP
فشار جزئی نمونه برابر با فشار بخار تعادل آن در درجه حرارت معین است. اگر درجه حرارت بالا رود (بدین ترتیب فشار بخار تعادل نمونه زیاد میشود)، تعداد مولکولهای نمونه در فضایی که در بالا و نزدیک مایع است افزایش می یابد و در نتیجه مقداری از هوا جابجا میشود. در درجه حرارت بالا فشار جزئی نمونه درصد بیشتری از فشار کل را تشکیل میدهد. با ازدیاد بیشتر درجه حرارت این عمل ادامه می یابد تا فشار بخار تعادل با فشار خارجی برابر شود و در این حال تمام هوا کاملا از ظرف خارج میشود. تبخیر بیشتر باعث جابجا شدن مولکولهای گازی نمونه خواهد شد. با توجه به این حقایق به این نتیجه میرسیم که فشار بخار تعادل یک نمونه یک حد نهایی دارد که به وسیله فشار خارجی معین میشود. در این حد سرعت تبخیر به مقدار زیادی افزایش می یابد (که با تشکیل حباب در مایع آشکار میشود) و این مرحله را عموما شروع جوشش می دانند. نقطه جوش یک مایع درجه حرارتی است که در آن فشار بخار مایع کاملا برابر با فشار خارجی شود. چون نقطه جوش مشاهده شده مستقیما به فشار خارجی بستگی دارد، از این جهت باید در گزارش نقطه جوش، فشار خارجی هم قید شود (مثلا نقطه جوش 152 درجه سانتیگراد در فشار 752 میلی متر جیوه). معمولا نقطه جوش استاندارد را در فشار آتمسفر (760 mm Hg) تعیین میکنند.
نقاط جوش برای شناسایی مایعات و برخی از جامداتی که در حرارت پایین ذوب میشوند، مفید هستند. جامداتی که در حرارت بالا ذوب میشوند معمولا آنقدر دیر میجوشند که نمیتوان به راحتی درجه جوش آنها را اندازه گرفت.

بخش عملی 

اندازه گیری نقطه جوش به روش میکرو:
انتهای دو لوله مویین تمیز یک میلی متری را به وسیله حرارت شعله بسته و به هم متصل کنید و در حدود سه یا چهار میلی متر پایین تر آنرا صاف ببرید مانند شکل 1 (1- محل اتصال 2- محل برش). 

boiling point

یک لوله شیشه ای 4 میلی متری مطابق شکل 2 تهیه کنید و آنرا با یک حلقه لاستیکی به یک گرما سنج متصل کنید حدود 2 قطره از مایع مورد آزمایش را به کمک پیپت مویین در انتهای لوله 4 میلی متری قرار دهید و لوله مویین جوش را در آن داخل کنید چنانچه سطح نمونه مایع در زیر محل اتصال لوله مویین باشد آنقدر از نمونه اضافه کنید تا سطح مایع به بالای اتصال برسد.  گرماسنج و لوله های متصل به آنرا در داخل حمامی که بتوان آنرا گرم کرد قرار دهید و مواظب باشید که حلقه لاستیکی در بالای سطح مایع باشد. درجه حرارت را به سرعت بالا ببرید تا حبابهای تند و مداومی از لوله مویین جوش خارج شود. در این حال حرارت را قطع کنید. با سرد شدن تدریجی حمام سرعت خروج حباب کم میشود. در لحظه ای که خروج حباب کاملا متوقف میشود و مایع شروع به بالا رفتن از داخل لوله مویین میکند درجه حرارت گرما سنج را یادداشت کنید. این درجه، نقطه جوش نمونه مایع است.

نقطه جوش
شکل2: 1-دماسنج  2-بند لاستیکی  3-بشر  4-پارافین مایع  5-لوله مویین  6-لوله  با قطر 4 میلیمتر 7- مایع نمونه  8-شعله



تاريخ : جمعه سی و یکم اردیبهشت 1389 | 17:34 | نویسنده : عبدلی |

آمونیاک ، مهمترین ترکیب هیدروژنه ازت بوده ، در طبیعت از تجزیه مواد آلی ازت دار حاصل می‌گردد. این ماده ، گازیست بی‌رنگ با مزه فوق‌العاده تند و زننده که اشک‌آور و خفه‌کننده نیز می‌باشد. گاز آمونیاک از هوا سبک‌تر بوده ، به‌سهولت به مایع تبدیل می‌شود.





amonia
اطلاعات کلی
آمونیاک ، مهمترین ترکیب هیدروژنه ازت بوده ، در طبیعت از تجزیه مواد آلی ازت دار حاصل می‌گردد. این ماده ، گازیست بی‌رنگ با مزه فوق‌العاده تند و زننده که اشک‌آور و خفه‌کننده نیز می‌باشد. گاز آمونیاک از هوا سبک‌تر بوده ، به‌سهولت به مایع تبدیل می‌شود. آمونیاک در آب بسیار محلول است و در منهای ۷۷,۷ درجه سانتی‌گراد منجمد و در منهای ۳۳,۵ درجه سانتی‌گراد به جوش می‌آید.
وزن مخصوص محلول اشباع آمونیاک ۰,۸۸ گرم بر سانتی‌متر مکعب است.

موارد استفاده
در کارخانجات یخ سازی ، در ساخت کودهایی از قبیل نیترات ، سولفات و فسفات آمونیوم ، تهیه اسید نیتریک ، دارو و مواد منفجره بکار می‌رود.

آمونیاک تجارتی
محلول آمونیاکی که معمولا در تجارت ، خرید و فروش می‌شود، ۲۰ تا ۲۲ درجه سوم (۲۰.۷ درصد و تکاتف نسبی آن d=۰,۹۲) و یا ۲۸ تا ۲۹ درجه (۳۲.۷ درصد آمونیاک) می‌باشد.

روشهای تهیه آمونیاک
آمونیاک را می‌توان اصولا از سه منبع زیر تهیه کرد:
۱) تقطیر زغال سنگ که از آبهای آمونیاکی آن ، ابتدا آمونیاک و سپس سولفات آمونیاک تهیه می‌کنند.
۲) سنتز مستقیم
۳) تهیه سینامالدئید و سیانوزها

تقطیر زغال سنگ برای تهیه آمونیاک آمونیاک
منظور از تقطیر زغال سنگ استفاده از گازهای سوختنی و یا کک برای صنایع فلزسازی است که بحث مفصلی را تشکیل می‌دهد و مربوط به این برنامه نیست. لیکن در این جا آن قسمت از عملیات تقطیر که مربوطه به تهیه آمونیاک و سولفات آن است، از نظر تکمیل این مبحث بررسی می‌شود.
زغال سنگ ، دارای ۱ تا ۱,۵ درصد نیتروژن آلی است و در موقعی‌که آب را تقطیر کنیم، قسمتی از این نیتروژن ، بصورت آزاد و قسمت دیگری به حالت آمونیاک و ترکیبات آمونیاکی فرار و غیر فرار از دستگاههای تقطیر خارج می‌شود و در خنک کننده هایی که به همین منظور بعد از قرنهای تقطیر قرار داده‌اند، مخلوط با قطرانهای زغال سنگی جمع آوری می‌گردد.

نمکهای آمونیاکی
نمکهای آمونیاکی که از تقطیر زغال سنگ بدست می‌آیند، بر دو نوعند: نمکهای فرار مانند کربنات آمونیوم CO۳(NH۴)۲ و سولفیدرات SHNH۴ و S(NH۴)۲ که به‌آسانی بوسیله بخار آب برده می‌شوند، نمکهای ثابت و غیر فرار مانند کلرید آمونیوم NH۴Cl و هیپوسولفیت S۲O۳(NH۴)۲ و غیره که بوسیله باز غیر فراری مانند آهک تجزیه می‌گردند. >
ضمنا باید متذکر شد، آمونیاکی که از تقطیر یک تن زغال سنگ حاصل می‌شود، طبعا با مقدار ازت موجود در زغال متغیر است و این مقدار بین ۱,۴ کیلوگرم تا ۴,۶ کیلوگرم نوسان دارد و به‌ندرت در بعضی از انواع زغال سنگها این مقدار به ۷,۲ کیلوگرم می‌رسد.
معمولا هرگاه عمل تقطیر زغال سنگ را در مجاورت ۲,۵ درصد آهک انجام دهند، بهره آمونیاک تا ۲۰ درصد افزایش نشان می‌دهد و به هر صورت ، آمونیاک و کلیه ترکیبات آمونیاکی را که در بالا نام بردیم، می‌توان در دستگاههای خنک کننده از قطرانهایی که همراه آنها می‌باشند، جدا کرد و اصطلاح صنعتی این قبیل محلولهای آمونیاکی را آبهای آمونیاکی می‌نامند که آنها را ابتدا در ستونی تقطیری وارد می‌کنند. سپس تحت تاثیر شیر آهک قرار می‌دهند و در آنجا آمونیاک و املاح فرار آنها بوسیله بخار آب برده می‌شوند، در حالیکه املاح غیر فرار تحت تاثیر شیر آهک ، تجزیه و به آمونیاک تبدیل می‌گردند.

خطرات آتش سوزی و انفجار
آمونیاک ، گازیست قابل اشتعال و حدود اشتعالش ۱۶ تا ۲۵ درصد حجمی گاز آمونیاک در هوا می‌باشد. حضور مواد نفتی و دیگر مواد قابل اشتعال ، خطر حریق را افزایش می‌دهند. محلول غلیظ اکسید نقره از محلول آمونیاک حل شده و تولید فولمینات نقره به فرمول CNOAg می‌نماید که ماده ای شدیداً قابل انفجار است. همچنین گاز آمونیاک در اثر حرارت از ۴۰۰ درجه به بالا تجزیه شده ، تولید هیدروژن می‌نماید.
آمونیاک

خطرات بهداشتی
سبب تحریکات سیستم تنفسی ، ‌پوست و چشم شده و با آسیب رساندن به ریه‌ها در اثر مواجهه با حجم زیاد این گاز می‌تواند سبب مرگ شود. در صورت تماس با آمونیاک مایع ، سوختگی شدید در محل تماس ایجاد می‌گردد. آستانه مجاز مواجهه با آن ، ppm ۵۰ است و جهت کمکهای اولیه ، قسمتهای آلوده سطح بدن را با آب و صابون شسته و چشمها را نیز با آب فراوانی شستشو داد و به پزشک مراجعه نمود.

طریقه اطفاء حریق
در صورتی‌که سیلندر گاز آمونیاک مشتعل شد، نباید شعله آن را خاموش نمود، مگر اینکه قبلاً بتوان جریان گاز را قطع کرد. در حین عملیات اطفاء ، باید سیلندرهای حاوی گاز آمونیاک را با آب خنک نمود. از پودر شیمیایی خشک یا گاز کربنیک یا آب به‌صورت اسپری جهت اطفاء می‌توان استفاده نمود. به هنگام عملیات باید از لباس کاملاً ایمن و سیستم حفاظتی دستگاه تنفس استفاده کرد.

طریقه نگهداری و حمل ونقل
آمونیاک باید در سیلندرهای استیل نگهداری و توسط تانکرهای مخصوص آن حمل گردد. باید سعی نمود از رسیدن تنشهای فیزیکی و حرارت زیاد به ظروف محتوی آمونیاک جلوگیری شود. انبار و محل نگهداری آن باید مقاوم در برابر حریق بوده و دارای سیستم اعلام و اطفاء اتوماتیک باشد. آمونیاک باید جدا از موادی چون گازهای اکسید کننده ، کلر ، برم ، ید و اسیدها نگهداری شود.


تاريخ : جمعه سی و یکم اردیبهشت 1389 | 17:28 | نویسنده : عبدلی |

نقطه ذوب

نقطه ذوب درجه حرارتی است که در آن درجه حرارت، ماده جامد به مایع تبدیل شود (درجه حرارتی که در آن فشار بخار مایع با جامد برابر گردد). در تمام مدت ذوب درجه حرارت ثابت میماند و در این درجه حرارت دو فاز در حال تعادل هستند. وجود ناخالصی در یک ماده، نقطه ذوب آنرا پایین می آورد و مخلوط دو ماده، دارای نقطه ذوبی پایین تر از هر کدام از دو ماده اولیه است.
دامنه ذوب، دمائی است که ترکیب شروع به مایع شدن میکند تا دمایی که به طور کامل مایع میشود. ترکیب خیلی خالص دامنه ذوب 5/0 درجه یا کمتر دارد. دامه ذوب ترکیبات خالص معمولی 2-1 درجه است.



خلوص ترکیب از دو طریق مشخص میشود: اول اینکه ماده خالصتر نقطه ذوب بالاتری دارد، دوم اینکه ماده خالصتر دامنه ذوب کمتری دارد یعنی بین درجه حرارت شروع و پایان ذوب اختلاف کمتری وجود دارد.
تعیین نقطه ذوب صحیح یک ترکیب آلی احتیاج به ماده کافی دارد تا با سرد و گرم کردنهای متناوب بتوان در بین فازهای مایع و جامد تعادل برقرار کرد و درجه حرارت آنرا اندازه گرفت. مقدار ماده ای که برای این عمل لازم است غالبا بیشتر از مقداری است که شیمیدان در دسترس دارد. از اینرو روشهای میکرو که چندان دقیق نیستند ولی احتیاج به مقدار ناچیزی از نمونه دارند و آسان هم هستند توسعه یافته اند. یکی از متداولترین روشها، استفاده از لوله مویین است. در کلیه روشهای میکرو نقطه ذوب را به صورت حدود تغییرات ذوب اندازه میگیرند. این حدود شامل درجه حرارتی است که عمل ذوب نمونه شروع میشود و بعد خاتمه می یابد.
 
در اندازه گیری نقطه ذوب با لوله مویین از گرم کن های گوناگونی استفاده میشود. این گرم کن ها از یک بشر ساده که محتوی مایعی با نقطه جوش بالاست و با چراغ گاز گرم و با دست همزده میشود، شروع شده و به وسایل کاملی میرسد که با الکتریسیته گرم میشود و بطور مکانیکی به هم میخورد.
 
melting point
شکل برخی از دستگاههای اندازه گیری نقطه ذوب

بخش عملی
تعیین نقطه ذوب یک نمونه

مقدار کمی از نمونه پودر شده را در روی یک شیشه ساعت کوچک بگذارید (در صورتی که نمونه به صورت پودر نباشد با هاون چینی آنرا کاملا پودر کنید)، یک لوله مویین کاملا تمیز برداشته و به وسیله شعله یک طرف آنرا کاملا مسدود نمائید و چند بار نوک باز لوله مویین را آهسته به داخل جسم جامد بزنید. با برگرداندن لوله و با زدن سریع انتهای بسته لوله بر روی یک سطح محکم میتوان جسم جامد را به طرف انتهای بسته لوله هدایت کرد. جسم باید در انتهای بسته لوله کاملا متراکم شود. بهترین راه انجام این کار آن است که در خاتمه لوله مویین را از درون یک قطعه لوله شیشه ای بزرگتر که تقریبا به طول 60 سانتیمتر باشد، بر روی سطح محکمی رها کنید. نمونه باید به اندازه ای باشد که پس از عمل تراکم لوله مویین را تا عمق 3-2 میلی متر پر کند. این مقدار نباید بیشتر باشد.  لوله مویین را به وسیله یک بند لاستیکی کوچک به گرماسنج متصل کنید. خود نمونه باید در مجاورت حباب گرماسنج باشد و بند لاستیکی در بالا ترین جا تا از سطح مایع داغ دور باشد. سپس گرماسنج را به کمک چوب پنبه سوراخداری که یک طرف آن بریده شده درداخل گرمکن قرار دهید (مطابق شکل زیر). منظور از این بریدگی آن است که درجات گرماسنج در آن حدود آشکار شوند و همچنین دستگاه یک سیستم باز باشد. (احتیاط: هرگز نباید یک سیستم بسته را حرارت داد.) با استفاده از حرارت یک چراغ کوچک بونزن به آرامی درجه حرارت مایعی را که باید گرم شود بالا ببرید (حدود 2 درجه در دقیقه) درجه ای را که ابتدا عمل ذوب مشاهده میشود و همچنین درجه ای را که در آن آخرین قسمت جامد ذوب میشود را یادداشت کنید.
1- مخزن دماسنج
2- محل نمونه
3- مایعی با نقطه جوش بالا
4- بند لاستیکی
5- چوب پنبه برش داده شده



شکل: نمای نزدیک چگونگی بستن لوله مویین به دماسنج و چگونگی برش چوب پنبه
نقطه ذوب



تاريخ : جمعه سی و یکم اردیبهشت 1389 | 17:24 | نویسنده : عبدلی |

پرتو کاتدی

اگر به آند لوله تخلیه گاز ، شکل معینی داده شود، تصویر سایه آند بر شیشه ظاهر می‌شود، به ترتیبی که گویی کاتد ، چشمه نور کوچکی است. در نتیجه ، تابانی شیشه ، به دلیل تولید نور از پرتوهای گسیل شده از کاتد
است.



چگونگی شکل گیری پرتوهای کاتدی
وقتی که مقدار گاز داخل لوله تخلیه الکتریکی کاهش می‌یابد، فضای تاریک کاتد ، بیشتر و ستون مثبت کوتاهتر و روشنایی آن کمتر می‌شود. با کاهش بیشتر فشار تابانی باز هم ضعیفتر می‌شود و شیشه لوله در مجاورت کاتد شروع به تابانی پرتو کاتدیمختصری می‌کند. وقتی که فشار تا ۰.۰۰۱میلیمتر جیوه افت کند، تابانی گاز عملا متوقف می‌شود، درحالی که تمام سطح شیشه لوله ، نور درخشانی (معمولا سبز) گسیل می‌دارد.
اگر هوا باز هم با پمپ تخلیه بیشتر خارج شود، تابانی شیشه سبز ضعیف‌تر می‌شود. با شروع فشار از ۰.۰۰۰۰۱ تا ۰.۰۰۰۱ میلیمتر جیوه این تابانی بکلی محو می‌شود و تخلیه خاتمه می‌پذیرد.

تابانی سبز شیشه را چگو نه می‌توان توضیح داد؟
اگر به آند لوله تخلیه گاز ، شکل معینی داده شود، تصویر سایه آند بر شیشه ظاهر می‌شود، به ترتیبی که گویی کاتد ، چشمه نور کوچکی است. در نتیجه ، تابانی شیشه ، به دلیل تولید نور از پرتوهای گسیل شده از کاتد است. آنها از صفحه فلزی آند نمی‌گذرند و تصویر سایه آن بر شیشه تشکیل می‌شود. این پرتوها ، پرتوهای کاتدی نامیده شده‌اند.

ظهور و آشکار سازی پرتوهای کاتدی
پرتوهای کاتدی ، نه فقط شیشه بلکه اجسام دیگر را نیز به تابانی وا می‌دارند. اجسام مختلف نوری ، رنگ‌های مختلف گسیل می‌دارند، مثلا گچ ، تابانی قرمز رنگ و سولفید روی ، نور سبز روشن ایجاد می‌کنند و نظایر آن. این تابانی را ، مثلا با قرار دادن تکه‌هایی از اجسام معدنی مختلف در بین کاتد و آند لامپ تخلیه گازی ، می‌توان مشاهده کرد. بنابرین ، اگر چه پرتوهای کاتدی ، نامرئی‌اند، می‌توان از تابانی اجسامی که با آنها بمباران شده‌اند، وجودشان را به سهولت آشکار کرد.
با پوشش سطح اجسام با اجسامی که بر اثر پرتوهای کاتدی تابان می‌شوند، پرده های لیمان بدست می‌آید ( لیمان Lumines Cent را از کلمه یونانی Lumen به معنی " نور " گرفته‌اند ) که برای مشاهده پرتوهای کاتدی ، مناسب هستند. در چنین صفحه ای ، در امتداد لوله در زاویه کوچکی نسبت به محور آن ، می‌توان امتداد پرتوهای کاتدی را در لوله به آسانی ردیابی کرد. برای سهولت مشاهده ، دریچهای با شکاف دراز ، جلوی پرده قرار می‌دهند. این دریچه ، بخشی از باریکه کاتدی را قطع می‌کند و رد روشن باریکی بر پرده لیمان باقی می‌گذارد.

جنس پرتوی کاتدی
جنس پرتوهای کاتدی موقعی آشکار می شود که خواص آنها را از طریق آزمایش مطالعه نماییم. نتایج عمده آزمایشات خواص قابل ملاحظه پرتوهای کاتدی را بیان می کنند که آنها را مرور می کنیم.
 
بار الکتریکی پرتوهای کاتدی:
پرتوهای کاتدی بار منفی دارند. واضح ترین این دلیل بیان آزمایشی است که در آن یک الکترود سوراخ دار مانند استوانه فارادی را به الکتروسکوپ حساسی متصل می کنند و آنرا در مسیر پرتوهای کاتدی قرار می دهند. پرتوهای کاتدی با وارد شدن به داخل استوانه تمام بار خود را به الکتروسکوب انتقال می دهند. تحلیل علامت بار و نحوه انحراف آن در میدان الکتریکی آشکار می سازد که پرتوهای کاتدی بار الکتریکی منفی دارند.

نحوه انتشار پرتوهای کاتدی :
پرتوهای کاتدی در خطوط مستقیم و در امتداد عمود بر سطح کاتد منتشر می شوند. بنابراین اگر کاتد به شکل قسمتی از کره باشد، پرتوهای کاتدی در امتداد شعاعهای این کره انتشار می یابد در مرکز آن جمع می شوندکانونی شدن پرتو). اگر پرده ای لیا ن را در این ناحیه قرار دهیم، لکه روشنی بر آن مشاهده خواهد شد مکان این لکه از شکل و محل آند لامپ کاملا مستقل است.
بنابراین امتداد انتشار پرتوهای کاتدی به مکان آند بستگی ندارد. بهتر است بدانید که کاتد تخت باریکه ای از پرتوهای موازی ایجاد می کند در صورتی که کاتد کروی (کاو) پرتوهای کاتدی را "کانونی می کنند". این ویژگی پرتوهای کاتدی با نوع میدان الکتریکی در لامپ تخلیه گازی توضیح داده می شود. وجود افت کاتدی مبین این است که میدان الکتریکی در مجاورت کاتد خیلی قوی و در بقیه قسمتهای لوله بسیار ضعیف است، به این دلیل پرتوهای کاتدی ، که ذرات باردارند، در نزدیکی کاتد تخت تاثیر نیروهای بسیار قوی قرار می گیرند و در امتداد خطوط میدان می شوند. وی خطوط میدان بدون توجه به شکل آند و مکان آن ، بر سطح کاتد عمودند (همانند سطوح رساناها).
بنابراین پرتوهای کاتدی در نزدیکی کاتد در امتداد عمود بر سطح کاتد حرکت می کنند و تقریبا تمام سرعت عظیم خود را در مجاورت خیلی نزدیک کاتد به دست می آورند. بقیه حرکت عملا در امتداد خط مستقیم صورت می گیرد (توسط اینرسی). زیرا ، در فاصله دور از کاتد نیروهای کاتدی ناچیز هستند. میدان الکتریکی در نقاط دور از کاتد ضعیف است. مشاهدات اخیر نشان می دهد که پرتوهای کاتدی بنابر قوانین مکانیک منتشر می شوند، و از این رو جرم دارند.

جرم پرتوهای کاتدی : 
ذرات کاتدی جرم دارند. این مطلب نیز به کمک آزمایش ویژه ای آشکار می شود. پروانه سبکی را که بر محوری متصل است طوری در مسیر پرتوهای کاتدی قرار می دهیم. که آنها (پرتوهای کاتدی) به تیغه های آن «کاتدها) برخورد کنند. بنابراین پروانه به چرخش در می آید، این امر حاکی از این است که پرتوهای کاتدی به آن (پروانه) اندازه حرکت mv داده اند (m جرم و v سرعت ذره است).

پرتوهای کاتدی حامل انرژی :
پرتوهای کاتدی با بمباران اجسام و جذب شدن در آنها باعث گرم شدن این اجسام می شوند. اگر ورقه نازکی از قلع را در وسط کاتد کروی لامپ تخلیه گازی قرار دهیم، ورقه به شدت گرم و حتی ذوب می شود. آزمایش های مشابه نشان می دهند که پرتوهای کاتدی دارای انرژی جنبشی هستند و آن را به اجسامی که در معرض بمباران آنها قرار گیرند، انتقال می دهند. این چیزی است که انتظارش را داشتیم زیرا ذرات کاتدی جرم m دارند و با سرعت زیاد v حرکت می کنند.
هر ذره کاتدی باید انرژی جنبشی mv۲/۲ داشته باشد. و آن را به جسمی که با آن برخورد می کند، انتقال دهد. پرتوهای کاتدی ، با صرف این انرژی ، باعث تابانی صفحه لیان می شوند. آنها همچنین صفحه حساس عکاسی را سیاه می کنند و باعث واکنشهای شیمیایی می شوند.

انحراف پرتوی کاتدی توسط میدان الکتریکی :
پرتوهای کاتدی توسط میدان الکتریکی منحرف می شوند. این اثر میدان الکتریکی بر پرتوهای کاتدی را می توان به آسانی پیش بینی کرد زیرا می دانیم که پرتوهای کاتدی بار الکتریکی دارند. به توسط آزمایش هایی این مفهوم نیز تایید شده است. و بار منفی آنها با این خاصیت اثبات می شود.

انحراف پرتوی کاتدی توسط میدان مغناطیسی :
پرتوهای کاتدی توسط آهنربا منحرف می شوند. با نزدیک کردن آهنربا به باریکه نازک پرتوهای کاتدی ، می توان جابجایی رد آنها را روی پرده مشاهده کرد اگر در این آزمایش قطب شمال آهنربا در بالای باریکه باشد. پرتوهای کاتدی ، به سمت چپ منحرف می شوند و اگر در پایین باریکه (زیر باریکه) باشد، پرتوهای کاتدی به راست منحرف می گردند. اگر قطب شمال آهنربا نیز به طرف راست باریکه باشد، باریکه به سمت بالا منحرف می گردد و بر عکس .
اگر قطب جنوب آهنربا نزدیک باریکه شود، جهت انحراف باریکه معکوس می شود. این نتایج را این واقعیت که پرتوهای کاتدی از جریان بارهای منفی تشکیل شده اند و در امتداد لامپ حرکت می کنند، کاملا توجیه می کند. حرکت این بارها یک جریان الکتریکی تشکیل می دهند، و به خوبی می دانیم که جریان و آهنربا بر یکدیگر اثر می گذارند. انحراف پرتوهای کاتدی توسط آهنربا را می توان به صورت زیر تشریح نمود.
وقتی آهنربا به لامپ نزدیک شود، رد پرتوهای کاتدی بر پرده به طور محسوس خمیده می شود. باریکه های کاتدی که از شکافی گذشته، با نزدیک شدن آهنربا به لامپ منحرف شده و رد خم شده باریکه را می توان بر صفحه ای که در لامپ قرار دارد، مشاهده کرد. تمام خواص اخیر پرتوهای کاتدی که در بالا ذکر شد، بخصوص آزمایش های دقیقی که تامسون (j.Thomson) فیزیکدان انگلیسی ، انجام داد، ثابت می کنند که پرتوهای کاتدی از الکترون های سریعی تشکیل شده اند که از کاتد به طرف آند حرکت می کنند.
دلیل پیدایش پرتوهای کاتدی در لامپ تخلیه گازی ، بمباران شدید کاتد توسط یون های مثبت است که با ضربه الکترون هایی را از کاتد فلزی بیرون می کشند «الکترون کنی).

شرط وجود پرتوهای کاتدی در لامپ تخلیه :
برای داشتن پرتوهای کاتدی لامپ تخلیه باید حاوی مقداری گاز باشد (هر چند خیلی کم ). بنابراین اگر لامپ تخلیه گازی بیشتر از حد لازم خلا شود، نه یونهای مثبت ظاهر می شود و نه پرتوهای کاتدی ، و گازی که به مقدار زیادی زیادی رقیق شده است دی الکتریک خوبی خواهد بود.
الکترونها با حرکت میان کاتد و آند توسط میدان الکتریکی شتاب می گیرند و سرعتهای زیادی کسب می کنند این سرعتها در میدان های بسیار شدید می توانند به ۱۰۵ کیلومتر بر ثانیه یا حتی بیشتر برسند که در شتاب دهنده های خاصی به سرعت نور خیلی نزدیک می شوند.

 منبع : سایت آفتاب



تاريخ : جمعه سی و یکم اردیبهشت 1389 | 17:21 | نویسنده : عبدلی |
عدد اتمي ومرگ زود هنگام يك شيمي دان هنري موزلي

در23 نوامبر سال 1887در ويموث واقع در ولايت دورست شاير انگلستان زاده شد. پدرش يك زيست شناس و استاد تشريح تطبيقي بود. موزلي كودك بسيار باهوشي بود وزماني كه تنها چهار سال داشت، پدرش را از دست داد. در سال 1910، درسن23 سالگي به گروهي پيوست كه زير نظر ارنست رادرفورد در دانشگاه ويكتوريا در منچستر كار مي كردند. او با اين گروه به مدت دوسال همكاري داشت ودر اين جمع به عنوان شايسته ترين فرد شناخته شد. پس از چندي موزلي بر آن شد تا كار براگ و باركلا را با هم درآميزد. او براي طبقه بندي پرتوهاي x مربوط به فلزهاي گوناگون از روش نسبتاً ناقص باركلا بر حسب نفوذ پذيري ، چشم پوشي كرد و به جاي آن ، هم چون براگ ، پرتوهاي ياد شده را از بلورها گذراند وطول موج آنها را با دقت اندازه گرفت. اين كار در سال1912انجام شد ، يعني زماني كه هنوز موزلي به آكسفورد منتقل نشده بود وبه طور مستقل كار مي كرد. او متوجه مجموعه اي از پرتوهاي x براي فلزهاي كلسيم تا مس ، در طول دوره ي چهارم جدول تناوبي شد كه طول موج آن ها با پيشروي در اين دوره از جدول با نظم چشم گيري كاهش مي يافت و بنابراين انرژي بيشتري را از خود به نمايش مي گذاشتند. يادآوري مي شود كه در آن زمان هنوز اسكانديم دردسترس موزلي قرارنداشت و دراين مجموعه از فلزها ، جاي بررسي روي پرتوهايx مربوط به اين عنصر خالي بود. در واقع ، اگر جذر طول موج در نظر گرفته مي شد ، رابطه به صورت يك خط مستقيم بود واين ، نكتهي بسيار مهمي به شمار مي رفت. زيرا تغيير در جرم هاي اتمي كه تا آن زمان براي داوري نظم حاكم بر جدول تناوبي مورد توجه بود ، چنين نظم بي مانندي را نشان نمي داد.

موزلي با جرم هاي اتمي عنصرها كه تا يك دهم اعشار مشخص شده بود كار مي كرد . بنابراين ميان عنصرها تفاوت در جرم اتمي وجود داشت . از اين رو، فاصلههاي نا منظم ميان جرم هاي اتمي عنصرها به روشني ، بانظم مطلق موجود در روند تغيير طول موج پرتوهاي x همان عنصرها قابل توجه بود. افزون براين ، در برخي مكان هاي جدول ، اگر جرم اتمي به عنوان ملاك نظم مورد استفاده قرار مي گرفت ، نظم كلي در مورد قرار گرفتن عنصرها با اشكال هايي روبرو مي شد. چنان كه جرم اتمي نيكل ، اندكي از كبالت كم تر بود اما اين عنصر، بنابه خواص شيميايي بايد پس از كبالت در جدول جاي مي گرفت. در صورت استفاده از پرتوهايx چنين بي نظميي هرگز به چشم نمي خورد ، چرا كه انرژي پرتوهاي ياد شده براي نيكل از كبالت بيش تر بود. موزلي چنين نتيجه گيري كرد كه جرم اتمي يك عنصر، نشان دهنده ي ماهيت اساسي آن نبوده ، به خودي خود براي شناسايي عنصرها كافي نيست. از سوي ديگر، طول موج پرتوهايx ويژگي اساسي عنصرها را نشان مي دهد. موزلي براي يافتن آن چه كه مي توانست اين ويژگي را به نمايش بگذارد ، متوسل به نتيجه ي مجموعه اي از آزمايش هاي رادرفورد دربارهي اصول ساختار اتمي شد ودر همين حال، 50 سال پس از سازماندهي جدول توسط مندليف ، از انديشه ي اين شيمي دان نيز الهام گرفت. به اين ترتيب بود كه پيشنهاد كرد كه جايگاه هر عنصردر جدول با شماره اي مشخص شود. اين شماره نمايانگر دو مفهوم بود: 1) تعداد بار هاي مثبت موجود در هسته ي اتم هاي مفهوم بود. 2) جايگاه قرار گرفتن آن عنصر در جدول. بنا براين، هيدروژن به عنوان نخستين عنصر اين جدول با شماره ي1 نشان داده شد و انتظار مي رفت كه هسته ي آن يك واحد بار مثبت داشته باشد؛ هسته ي اتم هليم ، دو بار مثبت داشت واز اين رو بايد دومين عنصر جدول در نظر گرفته مي شد و اين واقعيت تا اورانيم كه آخرين عنصر شناخته شده در آن زمان بود ، ادامه يافت. موزلي در سال هاي1913و1914 باقاطعيت بيان كرد كه عدد اتمي همان تعداد بارهاي مثبت هسته ي يك اتم است و يافته هاي خود در اين زمينه رادر سالهاي 1913 به چاپ رساند كه توجه همگان را برانگيخت. چنان چه ، ژرژاوربن در پاريس برآن شد كه يافته هاي موزلي را به آزمايش بگذارد. به اين ترتيب سال ها با دقت و زحمت فراوان به جدا كردن عنصرهاي خاك هاي كمياب پرداخت و مخلوطي از چند اكسيد تهيه كرد وگمان مي كرد كه كسي به جز يك كارشناس نمي تواند آن را تجزيه كند. سپس اين مخلوط را به دانشگاه آكسفورد آورد وطول موج پرتوهاي x را براي آن به دست آورد. اوربن ، پس از چندي به درستي اعلام كرد كه اين مخلوط شامل اوربيم توليم ، ايتريم ولوتسيم است در اين حال درست به اندازه ي موزلي از اين كشف درشگفت شد. او به پاريس بازگشت ونظريه ي عدد اتمي را با ايمان كامل به آن ، منتشر كرد. هنگامي كه مفهوم عدد اتمي ارايه شد ، ميان هيدروژن تا اورانيم ، 87 عنصر شناخته شده قرار داشت. از آن جا كه در جدول براي 92عنصرمكان هاي ويژه اي وجود داشت ، بازهم هفت عنصر كشف نشده باقي مانده بود. افزون براين ، عدداتمي آن ها نيز تعيين شد كه به اين قرار بود: 43 61،72 ،75 ،85 ،87 و91 . موزلي با بهره گيري از مدل اتمي بور ورادرفورد متوجه شد كه فركانس پرتوي x بايد تعيين كننده ي بار هسته ي نشر دهنده ي اين پرتوها باشد. اوطيف هاي اين پرتوها را بررسي كرد و در يافت كه در طيف هاي گوناگون ، براي خط هاي متناظر از عنصري به عنصر ديگر، يك جابه جايي در جدول وجود دارد كه با معادله ي زير سازگار است: كه در آن، طول موج خط، z عدد اتمي عنصرو aوb مقدارهاي ثابتي هستند. در پايان او به اين نتيجه رسيد كه همه ي خواص شيميايي اصلي يك اتم ناشي از بار هسته ي آن است نه جرم اتمي آن. با اين همه تلاش، موزلي شايستگي در يافت جايزه ي نوبل در شيمي يا فيزيك را پيدا كرده بود.انتظار مي رفت كه او در سا ل1916 اين جا يزه را دريافت كند. اما افسوس كه در سال 1914 نخستين جنگ جهاني آغاز شدو موزلي با درجه ي ستواني در بخش مهندسي ارتش براي شركت در جنگ داوطلب شد. در بهار سال 1915 انگليسي ها بر آن شدند تا كنترل تنگه ي باريكي را، كه درياي مديترانه را به درياي سياه مي پيوندد، در دست گيرند. در پي اين تصميم آن ها در گا ليپولي واقع در غرب تركيه نيروي زيادي پياده كردند و موزلي نيز در13جون 1915 رهسپار گاليپولي شد. در10 اگوست همان سال، هنگامي كه موزلي فرماني را مخابره مي كرد، گلوله اي به سرش برخورد كرد و در سن 28 سالگي به زندگيش پايان داد. پيكر موزلي در گاليپولي به خاك سپرده شد. آسيموف بر اين باور بود كه مرگ موزلي در كنار ميليون ها قرباني اين جنگ، گرانبارترين ضايعه ي وارد بر نژاد انساني به شمار مي رفت. در سال 1916، هنگام اعطاي جايزه ي نوبل ، به دليل ادامه ي جنگ ، مراسمي به اين منظور برگزار نشد.در سال 1917، جايزه ي نوبل به باركلا داده شد؛ مردي كه كارهايش پيش درآمد كشف بزرگ موزلي بود. به اين ترتيب ، ناداني بزرگ نژاد انساني به تدارك نا محدوديك بي عدالتي شرم آور پرداخت. بااين همه ، هر گاه يادآوري شود كه در سال 1916، هيچ جايزه اي با عنوان جايزه ي نوبل ارايه نشده است ، جامعه ي علمي آن را حق موزلي مي داند. اگر موزلي زنده مي ماند ، كارهاي جالب تر و مهم تر ديگري نيز انجام مي داد وبدون شك موفق به دريافت جايزه ي نوبل هم مي شد. چنان كه ، سيگبان ، فيزيكدان سوئدي ، در نتيجه ي پيشگيري كار موزلي اين جايزه را دريافت كرد.

منبع مجله شیمیدان -- تازه ها



تاريخ : جمعه سی و یکم اردیبهشت 1389 | 17:16 | نویسنده : عبدلی |

تولد

"آنتوان لوران لاووازیه" در 26 اوت 1743 در پاریس از پدر و مادری ثروتمند و مرفه زاده شد.

فراگیری علوم

او زیر نظر استادانی قابل ، نجوم ، گیاه شناسی ، شیمی و زمین شناسی را بخوبی فرا گرفت. پس از اتمام دوره حقوق ، بار دیگر به علوم گرایید و 3 سال بعد در آن هنگام که جوانی 25 ساله بود، به عضویت فرهنگستان سلطنتی علوم برگزیده شد.

بنیانگذار شیمی جدید

لاووازیه که در حقیقت بنیانگذار شیمی جدید محسوب می‌شود. تجربه و سنجش توام با نتیجه‌گیری صحیح را پایه و اساس این علم قرار داد. وی نخستین کسی بود که ترازو را جهت سنجش و تحقیق در فعل و انفعالات شیمیایی در آزمایشگاه وارد عمل کرد.

نظریه فلوژیستون

قبل از او دانشمندان شیمی در مورد سوختن ، عقیده عجیبی داشتند و آن را این طور تعریف می‌کردند که هر جسم سوختنی دارای ماده ای است نامرئی به نام فلوژیستون و چون جسم مشتعل شود، این ماده از آن خارج می‌شود. هر چه جسم بیشتر قابل اشتعال باشد مقدار بیشتری از این ماده را در بردارد و شعله همان فلوژیستیک است که از جسم متصاعد می‌گردد.

به موجب این نظریه ، قدما معتقد بودند که وقتی جسمی در هوا می‌سوزد، سبکتر می‌شود. زیرا ماده فلوژیستون آن خارج می‌گردد. این نظریه نادرست ، سراسر قرن 18 را به کلی مسموم ساخته بود و حتی دانشمندان بزرگ نیز بدان اعتقاد داشتند. چنانکه "پریستلی" هنگامی که گاز اکسیژن را برای نخستین بار تهیه نمود، آن را هوای بدون فلوژیستون نام نهاد.

تلاش لاووازیه برای رد نظریه فلوژیستون

لاووازیه که شیمیدان برجسته‌ای برای همیشه است، امکان درک و شناخت عناصر گازی شکل را فراهم کرد. در دوران سلطه نظریه آتشزایی (نظریه ای که در بالا ذکر شد)، وسایل تجربی زیادی فراهم آمده بود که سبب دگرگونی‌های انقلابی در شیمی شدند. بیشترین اعتبار این تحولات مدیون زحمات لاووازیه است که درک درستی از اکسیژن را میسر کرد. "انگلس" نوشت: "لاووازیه می‌توانست نقطه مقابل و ضد فلوژیستون افسانه‌ای را در اکسیژنی که "پریستلی" بدست آورده بود، بیابد و در نتیجه قادر بود کل نظریه آتشزایی را از پا دراورد.

اما این کار نمی‌توانست نتایج تجربی حاصل از پذیرفتن آتشزاها را از بین ببرد. برعکس آن نظریات پا برجا بودند و فقط ترتیب بیانشان وارونه شده بود و از کلمه فلوژیستیک به عباراتی که اکنون در زبان شیمی اعتبار دارند، برگردانده شده بود و بنابراین اعتبارشان حفظ شده بود.

راه لاووازیه برای کشف اکسیژن خیلی مستقیم تر از راه دیگر هم عصرانش بود. در آغاز این دانشمند فرانسوی نیز گرایش به نظریه آتشزایی داشت. ولی هر چه بیشتر به نتایج می‌رسید، بیشتر از آن نظریه کناره می‌گرفت. در اول نوامبر سال 1772 شرح تجربیاتش در زمینه احتراق ترکیبات مختلف در هوا را به این ترتیب پایان بخشید که گفت: "وزن همه مواد و از جمله فلزات بر اثر احتراق و سوختن افزایش می‌یابد."

نظر به اینکه چنین واکنشها نیاز به مقدار زیادی هوا داشتند، لاووازیه نتیجه‌گیری دیگری هم کرد و گفت: هوا مخلوطی از گازهای با خواص گوناگون است که در حین سوختن مواد ، قسمتی از آن با ماده سوزنده ترکیب می‌شود. در آغاز لاووازیه این جزء از هوا را مشابه هوای ثابت "بلاک" تلقی کرد. ولی بزودی متوجه شد که آن قسمت از هوا که با مواد در هنگام سوختن ترکیب می‌شود، مناسبترین جزء هوا برای تنفس است.

به این ترتیب لاووازیه رو در روی اکسیژن قرار گرفت. ولی از اعلام کشف گاز جدید خودداری کرد چون می‌خواست چند تجربه تکمیلی انجام دهد.

معرفی اکسیژن

در اکتبر سال 1774 "پریستلی" کشف خود را به لاووازیه گزارش کرد و این گزارش مفهوم واقعی کشف لاووازیه را برای خودش روشن کرد. وی بلافاصله به تجربه با اکسید قرمز جیوه(که مناسبترین مولد اکسیژن) بود، پرداخت. در آوریل 1775 لاووازیه گزارشی تحت عنوان یادداشتی در باره طبیعت ماده ای که هنگام سوختن فلزات با آنها ترکیب می‌شود و سبب افزایش وزن تولید شده می‌شود، به آکادمی علوم فرانسه داد.

در واقع این کشف اکسیژن بود. لاووازیه نوشت که این نوع هوا را "پریستلی" و "شیل" و خودش تقریباٌ‌ بطور همزمان کشف کرده‌اند. ابتدا وی آن را مناسبترین هوا برای تنفس نامید. ولی بعد نامش را هوای زندگی بخش یا توانبخش گذاشت. به این ترتیب ملاحظه می‌شود که لاووازیه با درکی که از طبیعت اکسیژن کرده بود، تا چه اندازه بر همزمانانش پیشی گرفت.

علت نامگذاری اکسیژن

در مرحله بعدی دانشمند مزبور به این نتیجه رسید که مناسبترین هوا برای تنفس یکی از مواد بنیانی در ساخت اسیدهاست، یعنی مهمترین قسمت همه اسیدهاست. بعدها معلوم شد که این اعتقاد اشتباه بوده است(وقتی اسیدهای بدون اکسیژن هالوژنه تهیه شدند). ولی در سال 1779 لاووازیه اندیشید که این خاصیت را در نام گاز کشف شده بگنجاند و از آن پس ، این عنصر را اکسیژن نامید که از کلمه یونانی اسید ساز گرفته شده است.

حق اکتشاف اکسیژن با کسیت؟

"انگلس" نوشته است: "پریستلی" و "شیل" بدون اینکه بدانند دست روی اکسیژن گذاشته‌اند، آن را تهیه کردند و گر چه لاووازیه همان گونه که بعدها اعتراف کرده است اکسیژن را همزمان و مستقل از آن دو نفر تهیه نکرده بود، با توجه به این که آن دو نفر نمی‌دانستند چه چیزی را تهیه کرده اند لاووزایه را باید کاشف اکسیژن شناخت.

فعالیتهای سیاسی لاووازیه

از جمله خطراتی که که جان لاووازیه را به مخاطره انداخته بود و بیشتر جنبه سیاسی داشت، هنگام انقلاب کبیر فرانسه در سال 1789 یعنی در آن هنگام که انقلابیون زمام امور پاریس را در دست داشتند رخ داد. لاووازیه رساله معروفی در باب اقتصاد سیاسی موسوم به "ثروتهای زیرزمینی فرانسه" به رشته تحریر درآورد. این کتاب یکی از مهمترین کتبی است که در مبحث اقتصاد نوشته شده است.

مرگ لاووازیه

سرانجام آنتوان لاووازیه در سال 1794 در دادگاه انقلابی به ریاست "ژان باتیست کوفن هال" به جرم خیانت به ملت همراه چند تن دیگر تسلیم تیغه گیوتین شد، در حالیکه 51 سال داشت. پس از مرگ لاووازیه ، "لاگرانژ" گفت:

"تنها یک لحظه وقت آنان برای بریدن آن سر صرف شد و شاید یکصد سال زمان نتواند سر دیگری همانندش بوجود آورد."



تاريخ : جمعه سی و یکم اردیبهشت 1389 | 16:41 | نویسنده : عبدلی |

چرا درون لامپ‌های معمولی گاز آرگون استفاده می شود؟

اولا گازهایی که استفاده می‌شوند باید به سیم تنگستن موجود در لامپ صدمه نزنند. به همین دلیل از اکسیژن استفاده نمی‌کنند چون تنگستن را اکسید می‌کند. ثانیا اگر از گازی اصلا استفاده نکنند یعنی خلا باشد تنگستن بخار می‌شود از گازهایی باید استفاده کرد که حالت نجیب داشته باشند (یعنی به سختی واکنش بدهند) مثل آرگون ، نئون و هلیوم

بهتر است بدانید نور لامپ در مقابل گازهای زیر چه رنگی می‌شود:

Na بخار==================== زرد طلایی

Hg بخار=================سبز پسته‌ای

H , He , Ar=================سفید

Ne===================نارنجی

هوا در شرایط خاص======== بنفش

 

منبع شیمی نوجوان



تاريخ : جمعه سی و یکم اردیبهشت 1389 | 16:36 | نویسنده : عبدلی |

خیلی شیرین

موادی شیرین‌تر از قند

ساخارین

درجه شیرینی آن 300 برابر قند معمولی است و توسط افراد دیابتی و آنهایی که رژیم غذایی دارند مصرف می‌شود. البته ثابت شده که موشها را به سرطان مبتلا می‌کند.

آسپاراتام

حدود 200 برابر از قند معمولی شیرین‌تر است و در حال حاضر در ساختن بیش از 3000 نوع فراوده غذایی یا دارویی بکار می‌رود.

آلیتام

نخستین بار در سال 1979 ساخته شد. شیرینی آن در حدود 2000 برابر قند معمولی است اگر این قند مجوز کار بگیرد مصرف اعجاب انگیز پیدا می‌کند



تاريخ : جمعه سی و یکم اردیبهشت 1389 | 16:26 | نویسنده : عبدلی |
  • محلول آب نقره کاری روی شیشه (آینه سازی)
فرمول شماره یک
 محلول «الف»
نیترات نقره 30 گرم  آب مقطر 240 سانتیمتر مکعب
محلول آمونیاک به قدر کافی
نیترات نقره را در آب حل کنید، محلول آمونیاک آنقدر اضافه کنید که رسوب کامل حاصل شود، سپس مایع را صاف کنید و با افزودن آب حجم آن را به 480 سانتیمتر مکعب برسانید.
محلول «ب»
تارتارات پتاسیم 75/0 گرم  آب 300 سانتیمتر مکعب
نیترات نقره 17/0 گرم
تارتارات پتاسیم را در آب بجوشانید و نیترات نقره را بر آن بیفزائید، تا 15 دقیقه محلول را در حالت جوش نگاه دارید تا خاکستری رنگ شود، سپس صاف کنید و حجم محلول را با آب به 480 سانتیمتر مکعب برسانید. به هنگام مصرف 30 سانتیمتر مکعب از محلول «الف» و 30 سانتیمتر مکعب از محلول «ب» را با 120 سانتیمتر مکعب آب رقیق کنید و روی شیشه بریزید، پس از حدود یک ساعت تمامی نقره روی شیشه رسوب می کند. در این حالت باید شیشه را با آب شست وشو دادو به پهلو روی زمین گذات تا خشک شود و پس از خشک شدن با لایه ای از ورنی برای محافظت از قشر نقره آن را پوشش داد.
بدیهی است قبل از دادن آب نقره باید سطح شیشه به طور کام از هر نوع چربی و آلودگی پاک شود، در غیر این صورت پوشش نقره یکنواخت نخواهد بود.
فرمول شماره دو
محلول «الف»
نیترات نقره 11 گرم آب مقطر 300 سانتیمتر مکعب
محلول «ب»
نیترات آمونیم 17 گرم  آب مقطر 300 سانتیمتر مکعب
محلول «ج»
پتاس سوزآور 30 گرم  آب مقطر 300 سانتیمتر مکعب
محلول «د»
شکر 15 گرم آب مقطر 150 سانتیمتر مکعب
شکر را در آب مقطر حل نموده و به آن 5/3 گرم اسید تارتاریک اضافه کنید، سپس برای مدت 10 دقیقه بجوشانید و بگذارید سرد شود و به آن 30 سانیتمتر مکعب الکل 90 درجه و 300 سانتیمتر مکعب آب بیفزائید.
طریقه‌ عمل: به مقدار مساوی از محلولهای «الف» و «ب» و در ظرف جداگانه به مقدار مساوی از محلولهای «ج» و «د» تهیه کنید، سپس محتوای هر دو ظرف را در طشتک بزرگی خالی نموده و سطح شیشه را معلق روی محلول قرار دهید.
منبع: پایگاه اطلاع رسانی شیمی

تاريخ : جمعه سی و یکم اردیبهشت 1389 | 16:23 | نویسنده : عبدلی |

معرفی

نقره ،یکی از عناصر شیمیایی، با نشانه Ag ، دارای عدد اتمی 47 ، وزن اتمی 107.8682 و در گروه یک فرعی (IB) جدول تناوبی قرار گرفته است. نقره فلزی سفید مایل به خاکستری و براق است و از نظر شیمیایی یکی از فلزات سنگین و از جمله فلزات نجیب و از نظر تجارتی عنصری گرانبها تلقی می‌گردد. نقره یکی از عناصری است که از گذشته های دور و دورانهای باستان بعنوان یک فلز شناخته شده و مورد استفاده واقع میشده و از آن در کتابهای فراعنه مصری ، که قدمت این کتابها به حدود 3600 سال قبل از میلاد مسیح بالغ می‌گردد، بعنوان فلزی که از نظر ارزش دارای {5}{2}frac\ ارزش طلا است، یاد شده است. از نقره ، 25 ایزوتوپ رادیواکتیو شناخته شده اند که دارای اجرام اتمی 102 الی 117 می‌باشند. نقره معمولی از دو ایزوتوپ با جرمهای 107 و 109 تشکیل شده است.

منابع طبیعی

نقره جزء عناصر نسبتا کمیاب بوده و از نظر فراوانی در قشر جامد زمین ، در مرتبه شصت و سومین عنصر قرار دارد. این عنصر تشکیل دهنده حدود6-10 ×1% از پوسته زمین است. برخی اوقات نقره بصورت عنصر آزاد یافت می‌شود (نقره خالص) و گاهی نیز به صورت آلیاژ با سایر فلزات ملاحظه می‌شود. در هر صورت باید توجه داشت که در اکثر نقاط، نقره بصورت مواد معدنی حاوی ترکیبات نقره ملاحظه می‌شود. مهمترین کانیهای نقره عبارتند از: آرجنتیت (Ag2S,argentite) و سرارجیریت (AgCl ,horn silver,Ceragyrite).
از سوی دیگر تعدادی از کانیهایی که در آنها نقره با سولفیدهای سایر فلزات ترکیب شده است نیز وجود دارد که عبارتند از: استفانیت (stephanite) بفرمول(5Ag2S.Sb2S5) ، پلی بازیت (polybasite) بفرمول (Cu_2S, Ag_2S).(Sb_2S_3, As_2S_3)، پروستیت(proustite) بفرمول (3Ag_2S.As_2S_3)و پیرآرجیریت (pyrargyrite) بفرمول (3Ag_2S.Sb_2S_3).
حدود سه چهارم نقره تولیدی ، در حقیقت فراورده جانبی حاصل از استخراج سایر فلزات است. علاوه بر این ، مقدار مهمی از نقره نیز از طریق بازیافت سکه‌های از رده خارج شده که باید با مقداری نقره ممزوج شونده و یا از مقدار نقره آنها کم شود، جمع آوری می‌گردد.همچنین بازیافت نقره از قراضه های صنعتی که ضمنا شامل باقیمانده های عکاسی است، با اهمیت تلقی می‌گردد.

خصوصیات فلز نقره

نقره خالص فلزی براق و نسبتا نرم است که تا اندازه ای سخت تر از طلاست. زمانیکه این فلز پرداخت شود، دارای درخشندگی می‌شود و می‌تواند 95% از نور تابیده به خود را بازتاب نماید. این عنصر در میان کلیه فلزات ، مقام بهترین رسانا در زمینه گرما و الکتریسیته را دارا است و در زمینه قدرت چکش خواری و مفتول شوندگی دارای مرتبه دوم پس از طلا است. چگالی نقره 10.5 برابر آب است، بصورتیکه یک متر مکعب از آن دارای وزن 10500 کیلوگرم می‌باشد. نقره در 961 درجه سانتیگراد ذوب شده و در حدود 2200 درجه سانتیگراد می‌جوشد.
طلا و نقره مانند محلولهای واقعی می‌توانند در هر نسبتی با یکدیگر مخلوط شده و آلیاژ تشکیل دهند. کیفیت نقره و یا بعبارت بهتر عیار آن بر حسب تعداد قسمت نقره خالص در 1000 قسمت مخلوط فلزات بیان می‌گردد و بطور معمول نقره تجاری دارای عیار 999 است.

 

خواص شیمیایی نقره

اگرچه نقره از نظر شیمیایی در میان فلزات نجیب فلزی بسیار واکنش پذیر تلقی می‌گردد، لکن باید توجه داشت که در مقایسه با سایر عناصر از مرتبه واکنش پذیری قابل ملاحظه‌ای برخوردار نمی‌باشد. این عنصر به آسانی اکسیده شدن آهن اکسید نمی‌شود، لکن با گوگرد و هیدروژن سولفید واکنش داشته و تشکیل همان تیرگی آشنا را می‌دهد که در نقره‌هایتان ملاحظه می‌کنید.
برای رفع این نقیصه می‌توان آبکاری نقره را با کمک رودیم به انجام رسانیده و از وقوع تیرگی مورد نظر پیشگیری نمود همچنین با استفاده از کرم (Cream) یا پولیش نقره می‌توان لایه تیره بسیار نازکی را که نقره در ترکیب با گوگرد بوجود آورده است را زدوده و آن را مجددا براق نمود. از طرف دیگر این تیرگی را می‌توان از نظر شیمیایی بوسیله حرارت دادن ظرف مورد نظر در محلوا رقیقی از کلرید سدیم و کربنات هیدروژن سدیم یا قرار دادن قسمت تیره در تماس با فلزی فعالتر مانند آلومینیوم که می‌تواند با گوگرد ترکیب شود و مجددا فلز را به حالت اولیه برگرداند، از بین برد.
نقره نمی‌تواند با اسیدهای غیر اکسیدکننده مانند اسیدهای کلریدریک و سولفوریک یا بازهای قوی مانند هیدروکسید سدیم واکنش نماید، لکن اسیدهای اکسنده مانند اسید نیتریک یا اسید سولفوریک غلیظ آن را در خود حل کرده و یون یک مثبت نقره (+

Ag) را تشکیل می‌دهند. این یون که در کلیه ترکیبات ساده و محلول نقره وجود دارد، تقریبا بصورت ساده ای با استفاده از عوامل احیا کننده آلی مانند آنچه در آئینه های نقره ای ملاحظه می‌شود، به فلز آزاد احیا می‌گردد. برای آبکاری نقره لازم است یونهای کمپلکس نقره احیا شود. یون (+

Ag)بی‌رنگ است، لکن تعدادی از ترکیبات نقره بدلیل نفوذ سایر اجزای تشکیل دهنده ساختمانی رنگینند. باید توجه داشت که اکسیژن درحد حیرت انگیزی در نقطه ذوب نقره به میزان 20 قسمت حجمی از اکسیژن در یک قسمت حجمی نقره حل می‌شود. پس از سرد کردن مایع مورد نظر نیز اکسیژن به میزان 75% قسمت (از نظر حجمی) در نقره باقی می‌ماند.

تجزیه و شناسایی

محلولهای حاوی یون نقره را می‌توان به آسانی تشکیل رسوب کلرید نقره بوسیله افزایش اسید کلریدریک ، شناسایی کرد. این رسوب را می‌توان از رسوبهای سرب و جیوه یک ظرفیتی ، بوسیله قدرت حل شدن آن درهنگام افزودن هیدروکسید آمونیوم اضافی و ایجاد رسوب مجدد با افزودن اسید نیتریک متمایز نمود. مضافا تجزیه وزنی بوسیله کلرید نقره یا برمید نقره که به آسانی قابل رسوب دادن ، خشک کردن و توزین می‌باشند، میسر می‌باشد. همچنین می‌توان یون نقره را بوسیله عمل الکترولیز به نقره فلزی احیا و بدین روش توزین نمود. از محلول تیوسیانات پتاسیم استاندارد شده نیز می‌توان برای تجزیه حجمی نقره استفاده کرد.

ترکیبات نقره

نقره در ترکیباتش اکثرا بصورت یک ظرفیتی است. لکن اکسید ، فلوئورید و سولفید دو ظرفیتی نقره نیز ملاحظه شده است. تعدادی از ترکیبات مهم نقره عبارتند از:

  • نیترات نقره (AgNO_3): ترکیبی بی‌رنگ ، بسیار محلول ، اساسا سمی و به سادگی به نقره فلزی احیا می‌شود و از آن در تهیه ترکیبات نقره ، آئینه های نقره ، جوهرها استفاده می‌شود.

 

  • هیدروکسید دی آمین نقره Ag(NH_3)_2]OH]: ترکیب کوئوردیناسیونی محلول در آب که به وسیله افزودن هیدروکسید آمونیوم به محلولهای املاح نقره ، تشکیل می‌شود. این ترکیب در اثر ماندن تشکیل ترکیب بسیار منفجره نقره فولمینات شده را می‌دهد.

 

  • سیانید نقره (AgCN): مورد مصرف بوسیله سیانید سدیم یا پتاسیم اضافی در آبکاری برای تشکیل یونهای کمپلکس-

Ag(CN)_2و --

Ag(CN)_3که به فلز نقره احیا می‌شوند.

 

  • کلرید نقره (AgCl): ترکیب سفید نامحلول که در هیدروکسید آمونیوم حل شده تشکیل یونهای کمپلکس +

Ag(NH_3)_2 می‌دهد. در عکاسی و نیز بعنوان آشکار کننده یونیزاسیون برای اشعه های کیهانی، کاربرد دارد.

 

  • برمید نقره (ArBr): ترکیب نامحلول زرد روشن که نسبت به AgCl نامحلولتر است و بیشتر در عکاسی به مصرف می‌رسد.

 

  • یدید نقره (AgI): ترکیب نامحلول زرد رنگ و نامحلولتر از AgBr است و برای اصلاح وضعیت ابرها به منظور بارندگی (Cloud Seading) و در عکاسی کاربرد دارد.

 

  • سولفید نقره (Ag_2S): نامحلولترین نمک نقره ، سیاه رنگ و جزء اصلی تشکیل دهنده تیرگی ظروف نقره می‌باشد.

 

 

کمپلکس های نقره

نقره یک ظرفیتی تعداد زیادی از ترکیبات پایدار کوئوردیناسیونی تشکیل می‌دهد. این ترکیبات اغلب دو کوئوردینانسی بوده، دارای دو گروه یونی یا مولکولی پیوسته به یک یون مرکزی +

Ag مانند Ag(CN)_2 می‌باشند. کمپلکسهای کوئوردیناسی مانند -AgCl_3]

2] نیز شناخته شده‌اند و احتمالا کمپلکسهای چهار کوئوردیناسی مانند-AgCl_4]

3] در محلولها رخ می‌دهد. نقره دو ظرفیتی می‌تواند در برابر تجزیه ، بوسیله تشکیل یون +Ag

2 با استفاده از ترکیبات آلی مانند ارتو_ فنانترولین ، پیریدین و alpha' ،\alpha\ _ دی پیریدیل پایدار شود. یون نقره سه ظرفیتی (+Ag

3) نیز با استفاده از کمپلکس شدن به وسیله اتیلن دی بی گوایند پایدار می‌شود. از طرف دیگر کلیه فلزات ضرب سکه ، یعنی مس ، نقره و طلا به آسانی با موادیکه اتمهای نیتروژن ، گوگرد یا هالوژن برای اتصال با آنها تدارک می‌کنند، کمپلکس می‌شوند (در مقایسه با موادیکه تدارک اکسیژن می‌نمایند). بعنوان مثال کمپلکسهای نقره با یون هیدروکسید (در مقایسه با کمپلکسهای هیدروکسیدروی که کوئوردینانس‌شونده خوبی با اکسیژن هستند) خیلی پایدار نیستند، بنابراین اکسید نقره در محلولهای قوی هیدروکسید سدیم فقط به میزان کمی حل می شود، در حالیکه هیدروکسید روی با توجه به کوئوردیناسیون شدنش با هیدروکسید ، در آن حل می‌شود.

موارد کاربرد نقره

  • نقره در اغلب مصارفش با یک یا چند فلز ، آلیاژ شده و بدان صورت مصرف می‌شود. مهمترین مصرف این فلز در ضرب سکه است نقره همچنین دارای مصارف معروفی در زمینه جواهر سازی و ظروف نقره و نیز آب نقره است.

 

  • به دلیل ناپایداری در مقابل اسیدهایی غیر اکسنده به صورت بوته و یا سایر وسایل شیمیایی مصرف می‌شود و گاهی ابزار آلات جراحی ، لحیم نقره و باطریهای انباره‌ای مقاوم در برابر خوردگی را از نقره تهیه می‌کنند.

 

  • در آینه سازی به مقدار زیاد نقر ه مصرف می‌شود وهمچنین مقدار زیادی نقره برای تهیه نقره هالیدها در عکاسی مصرف می‌شود.

 

  • رسانایی عالی نقره موجب کاربرد هرچه بیشتر آن در الکتروتکنیک شده است. از آلیاژهایی که در آنها نقره بعنوان جزئی از کل مصرف می‌شود، می‌توان ملغمه‌های دندانپزشکی و پیستونهای موتور بلبرینگ را نام برد.

 

  • همچنین نقره دارای خواص قارچ‌کشی است و در مواردی از آن در فرایندهای سالمسازی (Sterilization) آب استفاده می‌شود.

 

منبع شیمی نوجوان



تاريخ : جمعه سی و یکم اردیبهشت 1389 | 16:20 | نویسنده : عبدلی |

طبیعت در جهان پیرامون ما از مواد گوناگونی ساخته شده است. این مواد دارای حالتهای فیزیکی مختلف می‌باشند، سنگها و کوهها جامدند، رودها و دریاها از آب مایع تشکیل شده‌اند و هوای اطراف به صورت گاز می‌باشد. پوسته زمین از ترکیبات مختلفی تشکیل شده است.

از کانیهای مختلفی که با تجزیه آنها عناصر سازنده آنها بدست می‌آید و انسان با یافتن شیوه‌های مختلف عناصر فراوانی را از پوسته زمین استخراج کرده و برای رفع نیازهای خود از آنها استفاده می‌کند. عناصر مختلف از لحاظ خواص فیزیکی و شیمیایی با یکدیگر متفاوت می‌باشند، اما در یک خاصیت مهم باهم مشترک هستند و آن عدم تجزیه آنها به مواد ساده‌تر می‌باشد.

منابع عناصر

از 90 عنصری که در طبیعت وجود دارد شش تای آنها ( N2 و O2 و چهار گاز نجیب Ye ، kr ، Ar ، Ne) به صورت عنصر در اتمسفر یافت می‌شوند. این شش عنصر را می‌توان با تقطیر جز به جز هوای مایع از یکدیگر جدا کرد. چهار عنصر دیگر (Na ، Mg ، Cl2 ، Br2) را می‌توان از آب اقیانوسها که در آنجا بصورت یونهای تک اتمی وجود دارند، استخراج کرد و سپس با واکنشهای الکتروشیمیایی در سلولهای الکتریکی به عناصر مربوطه تبدیل کرد.

تقریبا تمام عناصر دیگر را می‌توان از ذخایر معدنی روی زمین یا زیر زمین بدست آورد. اما اکثر این معادن را نمی‌توان به عنوان منابع تهیه عنصر در نظر گرفت زیرا بسیاری ناخالص هستند.
مواد معدنی نسبتا کمی وجود دارد که استخراج عناصر از آنها مقرون به صرفه است و اصطلاحا آنها را کانه می‌نامند.

فلزاتی مانند
طلا و پلاتین را که به حالت عنصر وجود دارند، می‌توان با روشهای جداسازی فیزیکی ساده بصورت خالص بدست آورد. معمولا طلا را از طریق انحلال در جیوه جدا می‌کنند. گوگرد تنها جامد غیر فلزی است که بصورت ذخایر عظیم زیرزمینی با خلوص 99% یافت می‌شود.

جدول تناوبی عناصر

در سال 1864 جی نیولندز و درسال 1867 دیمتر مندلیف تدوین عناصر را در قالب جدولی شروع کردند. جدول نیولندز تا عنصر کلسیم کارایی داشت و بعد از آن اشکالات عمده‌ای داشت که در جدول مندلیف این اشکالات تا حدی بر طرف شده بود. مندلیف عناصر را برحسب افزایش وزن اتمی مرتب می‌کرد. شکل جدید این جدول امروزه برحسب افزایش عدد اتمی عناصر مرتب شده است و هر عنصر با نشانه اتمی که شامل یک یا دو حرف بوده و از اسم عنصر یا اسم لاتین آن عنصر و یا از اتم یکی از ترکیبات آن مشتق شده است، نمایش داده می‌شود.

عناصر با خواص شیمیایی مشابه در زیر یکدیگر در یک گروه قرار می‌گیرند و هر دوره تناوب با یک
فلز قلیایی آغاز و به یک گاز نجیب ختم می‌شود. به جز گروه یک که با هیدروژن آغاز می‌شود. جدول تناوبی ، وسیله با ارزشی است که از روی آن می‌توان خواص عناصر مختلف را پیش بینی کرد.

 

طبقه‌بندی عناصر

فلزات

از 106 عنصر شناخته شده تقریبا 81 عنصر را می‌توان جزء فلزات طبقه بندی کرد. همه فلزات کم و بیش دارای خوص فیزیکی زیر هستند. رسانایی الکتریکی زیاد - رسانایی گرمایی زیاد - جلاپذیری - قابلیت مفتول شدن و چکش خواری و بارزترین خاصیت فلزات که آنها را از سایر عناصر متمایز می‌سازد، تمایل به از دست دادن الکترون می‌باشد. خصلت فلزی در جدول تناوبی از چپ به راست کاهش و از بالا به پایین افزایش می‌یابد.

عناصری که معمولا
فلز نامیده می‌شوند، شامل گروههای زیر هستند : تمام عناصر گروههای A1 و A2 ، عناصر سنگین در گروههای A3 )Tl و In و Ga و Al ) A4 ، ( Sn و Pb و A5 ، ( Bi ، تمام عناصر واسطه از زیر گروههای B ، تمام آکتنیدها و لانتانیدها.

نافلزات

در گوشه راست بالای جدول تناوبی مجموعه 17، عنصری وجود دارد که معمولا غیرفلزات نام دارند. به جز سلنیوم و شکل گرافیت کربن بقیه آنها نارسانای الکتریکی می‌باشند. بلورهای غیرفلزات به جز چند استثناء از جمله الماس از نظر ظاهری کدر هستند و تمام جامدات غیرفلزی با چکش خوردن یا کشیده شدن ، خرد می‌شوند.

از دیدگاه شیمیایی مهمترین خاصیت غیرفلزات تمایل آنها در بدست آوردن الکترون در واکنشهای شیمیایی است. به جز گازهای نجیب که برعکس سایر غیرفلزات تمایل کمتری به ترکیب با سایر عناصر نشان می‌دهند و برعکس سایر غیرفلزات که در حالت گازی مولکولهای چند اتمی تشکیل می‌دهند (مثل N2 و O2 و S8 و …) این گازها تک اتمی هستند.

شبه فلزات

عناصری مانند بور ، سیلیسیم ، ژرمانیوم ، آرسنیک ، آنتیموان و تلوریوم که خواص آنها حد واسط فلزات و غیرفلزات می‌باشد، شبه فلز نامیده می‌شوند. همه آنها جلای فلزی دارند ولی هیچ‌یک در واکنشهای شیمیایی یون مثبت تشکیل نمی‌دهند. شبه فلزات نیم رسانا هستند.

اگرچه رسانایی الکتریکی آنتیموان و آرسنیک به فلزات نزدیک است. سیلیسیم و ژرمانیوم در ساخت ترانزیستورها کاربرد دارند. خاصیت بارز شبه فلزات این است که برعکس فلزات ، رسانایی الکتریکی آنها به دما بستگی دارد و با بالا رفتن دما رسانایی الکتریکی آنها بهتر می‌شود. دو عنصر بسیار سنگین پولونیوم و استاتین که هیچ یک در طبیعت وجود ندارند بطور قراردادی در گروه شبه فلزات طبقه‌بندی می‌شوند.

منبع:سایت رشد



تاريخ : چهارشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1389 | 16:30 | نویسنده : عبدلی |

شناسایی گروههای عاملی 

در شناسایی یک جسم مجهول پس از تجزیه و تعیین خواص فیزیکی آن با توجه به نتایج حاصله باید آزمایشات شناسایی گروههای عاملی را روی نمونه انجام داد. مثلا اگر در تجزیه عنصری نمونه وجود O اثبات شده، حال این مسئله پیش می آید که اکسیژن ممکن است به صورت گروه –C=O یا –OH یا C–O–C و یا غیره باشد. بنابر این یک سری آزمایشات برای تشخیص گروه عاملی نمونه لازم است. نکته ای که معمولا باید به آن توجه کرد این است که چنانچه در انجام آزمایشات برای حل کردن نمونه از یک حلال استفاده نمودید برای اطمینان خاطر برای اینکه حتما بدانید که حلال با معرف وارد واکنش نشده، یک شاهد تهیه کنید. بدین ترتیب که در یک لوله مقداری حلال ریخته و به همان اندازه معرفی اضافه کنید که به محلول شامل حلال و نمونه مورد نظر اضافه نموده اید و دو لوله را با یکدیگر مقایسه کنید.

پس از انجام آزمایشهای شناسایی گروه عاملی و مشخص شدن عامل یا عوامل موجود در ترکیب مورد نظر جهت شناسایی دقیق و کامل جسم مورد آزمایش، باید به روشهای تعیین شده، از آن مشتق جامدی تهیه نمود و پس از خالص نمودن آن توسط عمل تبلور مجدد و خشک نمودن آن، نقطه ذوب جسم خالص و خشک را تعیین و با توجه به سایر نتایج آزمایشات فیزیکی و شیمیایی که در مورد جسم انجام گرفته و با استفاده از جداول مربوطه در هندبوک، جسم مجهول را شناسایی نمایید.

حلالیت

عوامل موثر در حلالیت

معمولا تركیبات قطبی در حلالهای قطبی و تركیبات غیر قطبی در حلالهای غیر قطبی حل میشوند.

در تركیبات مشابه افزایش نیروی بین مولكولی سبب كاهش حلالیت میگردد.

در تركیبات مشابه افزایش وزن مولكولی سبب كاهش حلالیت میشود.

در تركیبات مشابه وجود شاخه جانبی باعث افزایش حلالیت میگردد.

 

استفاده از حلالیت در شناسایی جسم ناشناخته

استفاده از حلالیت تا اندازه ای عوامل شیمیایی موجود در جسم آلی را مشخص میكند. مثلا تركیبات اسیدی معمولا در سود و تركیبات قلیایی معمولا در اسید كلریدریك 5% حل میشوند.

استفاده از حلالیت اطلاعاتی در مورد بعضی از خصوصیات تركیب ناشناخته میدهد. از حل شدن یك جسم در آب تا اندازه ای به قطبی بودن آن مطمئن میشویم و یا در حالیكه اسید بنزوئیك در آب حل نمیشود اما در صورتیكه با سود تركیب شود تولید بنزوات سدیم میكند كه براحتی در آب محلول است.

استفاده از حلالیت اطلاعاتی را در مورد وزن مولكولی جسم ناشناخته میدهد، مثلا در مورد سریهای همانند (همولوگ) كه دارای یك عامل شیمیایی باشند معمولا آنهایی كه تعداد كربن آنها كمتر از 4 باشد در آب حل و آنهایی كه تعداد كربن آنها بیش از 5 اتم كربن باشد معمولا در آب نامحلولند.

 

طبقه بندی بر اساس حلالیت

آزمون حلالیت برای هر جسم مجهولی باید انجام شود. این آزمون در تشخیص گروههای عاملی اصلی تركیبات مجهول دارای اهمیت است. حلالهای متداول برای آزمایش حلالیت عبارتند از:

HCl 5%, NaHCO3 5%, NaOH 5%, H2SO4, Water, Organic Solvent

تركیبات با توجه به حلالیتشان به 7 گروه تقسیم میشوند:

گروه 1) تركیباتی كه هم در آب و هم در اتر محلولند

گروه 2) تركیبات محلول در آب و نامحلول در اتر

گروه 3) نامحلول در آب ولی محلول در محلول رقیق سدیم هیدروكسید كه به دو دسته زیر تقسیم میشوند:

          الف) محلول در سدیم هیدروكسید رقیق و محلول در سدیم بیكربنات 5%

          ب) محلول در سدیم هیدروكسید رقیق و محلول در كلریدریك اسید رقیق

گروه 4) نامحلول در آب ولی محلول در هیدروكلریدریك اسید رقیق

گروه 5) هیدروكربنهایی كه شامل كربن، هیدروژن و اكسیژن هستند ولی در گروه 1 تا 4 نبوده ولی در سولفوریك اسید غلیظ محلولند

گروه 6) تمام تركیباتی كه ازت یا گوگرد ندارند و در سولفوریك اسید غلیظ نامحلولند

گروه 7) تركیباتی كه ازت یا گوگرد داشته و در گروه 1 تا 4 نیستند. تعدادی از تركیبات این گروه در سولفوریك اسید غلیظ محلولند.

دسته بندی تركیبات بر اساس حلالیت را میتوان به صورت زیر نشان داد. هر یك از گروههایی كه با حرف لاتین مشخص شده اند بعنوان گروه حلالیت دسته ای خاص از تركیبات شناخته میشوند.

 

SA

اسیدهای كربوكسیلیك تك عاملی كمتر از 6 كربن و سولفونیك اسیدهای آروماتیك

SB

آمینهای تك عاملی كمتر از 7 كربن

S1

الكلهای تك عاملی، آلدئیدها، كتونها، اترها، نیتریلها و آمیدها ی كمتر از 6 كربن

S2

نمك اسیدهای آلی، آمین هیدروكلراید، آمینو اسیدها، كربوهیدراتها، پلی هیدروكسیها، اسیدهای چند عاملی

A1

اسیدهای آلی قوی، كربوكسیلیك اسیدهای دارای بیش از 6 كربن، فنولها با استخلافهای الكترون گیرنده ارتو و پارا، بتا دی كتونها

A2

اسیدهای آلی ضعیف، فنولها، انولها، ایمینها، ایمیدها، سولفونامیدها، تیوفنولها كمتر از 5 كربن، بتا دی كتونها

B

آمینهای آلیفاتیك بیش از 7 كربن، آنیلینها (فقط یك گروه فنیل)، بعضی اكسی اترها

MN

تركیبات خنثی متفرقه دارای نیتروژن یا گوگرد كمتر از 5 كربن

N1

الكلهای كمتر از 9 كربن، آلدئیدها، متیل كتونها، كتونهای حلقوی، استرهای تك عاملی بیشتر از 5 كربن، اترهای كمتر از 8 كربن، اپوكسیدها

N2

آلكنها، آلكینها، اترها، بعضی تركیبات آروماتیك دارای عوامل فعال، كتونهای غیر از گروه بالا

I

هیدروكربنهای اشباع، هالوآلكانها، آریل هالیدها، دی آریل اترها، آروماتیكها با گروههای غیر فعال

 

بخش عملی

حلالیت در آب

یك دهم گرم جسم جامد كاملا پودر شده و یا 2 قطره نمونه مایع را در لوله آزمایش ریخته و 3 سی سی آب مقطر بر روی آن بریزید و با ضربه انگشت آن را مخلوط كنید. پس از مدتی چنانچه اثری از نمونه مایع یا جامد دیده نشد انحلال صورت گرفته است. هنگامی كه هوای آزمایشگاه سرد است چند لحظه گرم كردن محلول روی شعله ملایم، مفید است.

حلالیت در اتر

مطابق حلالیت در آب، با حلال اتر در یك لوله آزمایش كاملا خشك، آزمون را انجام دهید. مشاهده خط مرزی بین دو مایع معمولا مشكل است بنابر این با تكان دادن، چنانچه محلول كدر شد انحلال صورت نگرفته است. تركیبات غیر یونیزه و آنهاییكه یك گروه عاملی دارند معمولا در اتر حل میشوند.

حلالیت در سود 5%

به افزایش احتمالی درجه حرارت توجه كنید. اگر تركیب نا محلول به نظر میرسد، كمی از قشر مایع رویی را بوسیله قطره چكان برداشته و به یك لوله كوچك انتقال دهید. محلول كلریدریك اسید 5% را قطره قطره به آن اضافه كنید تا محلول اسیدی شود. اگر رسوب تشكیل شد، در گروه سوم قرار میگیرد. هرگز حرارت به كار نبرید چون ممكن است باعث هیدرولیز شود.

حلالیت در سدیم بیكربنات 5%

اگر تركیب مورد نظر در سود 5% محلول بود، حلالیت آنرا در بیكربنات 5% امتحان كنید. مخصوصا به خروج گاز دی اكسید كربن توجه كنید. كربوكسیلیك اسیدها، سولفونیك اسیدها و فنلهای استخلافی در این گروه هستند.

حلالیت در سدیم كلریدریك اسید 5%

بعضی از بازهای آلی مثل نفتیل آمین، كلر هیدرات محلول در آب میدهند ولی در زیادی اسید رسوب میكنند. اگر محلول بود در گروه چهارم است. اگر به نظر غیر محلول است كمی از قسمت فوقانی مایع را با قطره چكان به لوله دیگری انتقال داده و محلول سود 5% اضافه كنید تا قلیایی شود. تشكیل رسوب مجهول را در گروه چهارم قرار میدهد. حرارت بكار نبرید

حلالیت در سدیم سولفوریك اسید غلیظ

این آزمون را در لوله آزمایش خشك انجام دهید. آیا تغییر رنگی مشاهده میشود؟ به ایجاد ذغال، خروج گاز، پلیمریزه شدن و یا ایجاد رسوب توجه كنید.

حلالیت در سدیم فسفریك اسید 85%

پدیده هایی مثل ایجاد رنگ و یا گرم شدن در این مورد وجود ندارد.

منبع شیمی و آزمایشگاه شیمی

تاريخ : چهارشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1389 | 16:23 | نویسنده : عبدلی |

استخراج

استخراج روشی است برای جداسازی که مستلزم انتقال جسمی از یک فاز به فاز دیگر میباشد. در بعضی مواقع لازم است برای بازیابی یک جسم آلی از محلول آبی از راههایی غیر از تقطیر استفاده شود. یکی از این راهها تماس دادن محلول آبی با یک حلال غیر قابل امتزاج با آب است. اگر حلال خاصیت جداسازی را داشته باشد بیشتر مواد آلی از لایه آبی به حلال آلی (حلال غیر قابل امتزاج با آب) انتقال پیدا میکند. روش استخراج مایع – مایع در جدا کردن ترکیبهای آلی از مخلوط مصرف بسیار زیادی دارد. یکی از خواص حلال که برای استخراج به کار برده میشود این است که قابلیت حل شدن آن در آب و یا هرماده دیگری که جسم آلی را در خود حل کرده کم باشد و یا بهتر از آن اینکه اصلا حل نشود. همچنین باید فرار باشد تا براحتی بتوان آنرا از ترکیب یا ترکیبات آلی استخراج شده، تقطیر نمود. با توجه به مطالب فوق جسم استخراج شونده باید در حلال استخراج کننده به خوبی حل شود و قابلیت انحلال در این حلال خیلی بیشتر از آب باشد. ضمنا حلال استخراج کننده هیچ نوع واکنشی با آب یا مواد قابل استخراج نباید بدهد. مهمترین حلالی که در استخراج به کار گرفته میشود دی اتیل اتر است که توانائی حل کردن تعداد زیادی از ترکیبات را در خود دارد. دی اتیل اتر نسبت به اکثر ترکیبات بی اثر بوده و به راحتی به وسیله یک تقطیر ساده از مخلوط بازیابی میشود. اما اشکال مهم آن این است که آتشگیر بوده و خیلی زود در هوا محترق میشود.

از نظر کمی پخش یک جسم بین دو حلال غیر قابل امتزاج را بر حسب ضریب پخش (ضریب تفکیک) K بیان میکنند.

 

بدیهی است برای این که A در یکی از دو مایع غیر قابل اختلاط کاملا حل شود، باید مقدار K بینهایت یا صفر باشد. عملا هیچ یک از این دومقدار به دست نمی آید با این حال تا زمانی که مقدار K بزرگتر از 1 و حجم حلال S برابر یا بزرگتر از حلال S' باشد مقدارجسم در حلال S بیشتر خواهد بود.

یکی دیگر از نتایج قانون پخش (معادله بالا) این است که چنانچه برای جدا کردن جسم از محلول آن در S' باید جمعا حجم معینی از حلال S به کار رود، میتوان نشان داد که انجام چند استخراج متوالی با قسمتهایی از آن حجم بهتر از یک استخراج با تمام آن حجم است. مثلا در استخراج محلول آبی بوتیریک اسید، مقدار اسیدی که به کمک دو استخراج متوالی با قسمتهای 50 میلی لیتری اتر به دست می آید، بیشتر از اسیدی است که به کمک یک استخراج با 100 میلی لیتر اتر خارج میشود. با این حال سه استخراج متوالی با قسمتهای 33 میلی لیتری بهتر خواهد بود. با این حال حدی وجود دارد که بعد از آن دیگر استخراج اضافی بازده قابل ملاحظه ای نداد. ضمنا واضح است هرچه ضریب پخش بزرگتر باشد تعداد استخراج مکرری که برای جدا کردن کامل جسم لازم است کمتر میشود.

هنگام انتخاب حلال جهت استخراج یک جزء از محلول باید چند اصل کلی را به خاطر سپرد. (1) حلال استخراج با حلال محلول اصلی باید غیر قابل اختلاط باشند. (2) حلال انتخابی باید برای جزء مورد نظر مناسبترین ضریب پخش و برای ناخالصیها یا اجزای دیگر ضرایب نامناسبی داشته باشد. (3) حلال انتخابی باید مانند تبلور مجدد از نظر شیمیایی با اجزای مخلوط، واکنش نامناسبی ندهد. (4) پس از استخراج باید بتوان حلال را به آسانی از جسم حل شده جدا کرد. معمولا حلال را با تقطیر جدا میکنند.

هنگامی که یکی از حلالها آب باشد، ضرایب پخش اسیدها و بازهای آلی به مقدار زیادی تحت تاثیر pH قرار میگیرد. اسید آلی که در pH برابر با ۷ در آب نامحلول باشد ممکن است در محلول آبی رقیق سدیم هیدروکسید یا سدیم بی کربنات کاملا حل شود. در چنین حالی خروج پروتون از اسید، باز مزدوج مربوط را ایجاد میکند و این باز به علت خاصیت یونی خود در آب که حلالی قطبی است بیشتر حل میشود.

 

باز مزدوج                                             اسید آلی

 به همین روش باز آلی که در pH برابر با ۷ در آب نامحلول باشد، ممکن است در محیط اسیدی (pH کمتر از 7) مانند کلریدریک اسید کاملا حل شود. در این حالت افزایش حلالیت به علت پروتوندار شدن باز آلی به وسیله اسید آبی و ایجاد اسید مزدوج قطبی است که در آب بیشتر محلول است.

 

بنابراین اسیدها و بازهای آلی را میتوان به طور انتخابی از حلالهای آلی غیر قطبی مانند اتر، دی کلرومتان، بنزن و غیره به کمک استخراج با محلول آبی که pH مناسبی داشته باشد جدا کرد. با خنثی کردن محلول آبی میتوان اسید یا باز آلی اولیه را دوباره از آن به دست آورد. افزایش باز آبی به محلول اسیدی باعث ازاد شدن باز آلی میشود، در حالی که افزایش اسید آبی به محلول بازی، اسید آلی را آزاد میکند.

برای انجام استخراج محلول را در قیف جدا کننده میریزند (توجه کنید شیر بسته باشد) و به آن مقداری حلال استخراجی اضافه میکنند (قیف نباید بیش از سه چهارم پر شود). دهانه بالای قیف جدا کننده را با در لاستیکی یا سنباده ای که اکثر قیفها دارا هستند میبندند. هنگام تکان دادن قیف آنرا به نحو به خصوصی نگاه میدارند.

 

قیف و محتویات آنرا به شدت تکان میدهند تا دو مایع غیر قابل اختلاط تا حد ممکن با هم تماس پیدا کنند. منظور از این تکان آن است که سطح تماس دو حلال افزایش بیشتری یابد تا جسم در زمان نسبتا کمتری در بین آنها پخش شود و به حالت تعادل برسد. باید هر چند ثانیه قیف را برگرداند (شیر به طرف بالا) و با احتیاط شیر آنرا باز کرد تا گاز قیف خارج شود و فشاری که در آن ایجاد شده از بین برود. این عمل مخصوصا وقتی حلالی با نقطه جوش کم به کار میرود و یا یک محلول اسیدی با سدیم بی کربنات استخراج میشود (گاز CO2 آزاد میشود) اهمیت پیدا میکند. در صورتی که این کار انجام نشود ممکن است در قیف و محتویات آن به شدت به بیرون بپرد. پس از تکان دادن کافی (حدود 2 دقیقه تکان شدید) برای آخرین بار گاز قیف را خارج میکنند و آنرا در روی حلقه ای قرار میدهند و میگذارند تا لایه ها از هم جدا شوند. پس از آن لایه پایینی را به دقت از راه شیر به داخل ظرفی ریخته و دو لایه مایع را از هم جدا میکنند.

 

قاعدتا لایه ها طوری جدا میشوند که حلال سنگینتر در قسمت پایین قرار میگیرد. بنابراین، آگاهی از دانسیته حلالهای مصرفی برای تشخیص لایه ها مفید است. با وجود این، این تشخیص بدون خطا نیست زیرا ممکن است ماهیت و غلظت جسم حل شده طوری باشد که دانسیته نسبی دو حلال را معکوس کند

 

بخش عملی

جداسازی اسید و باز آلی

مخلوطی شامل بنزوئیک اسید و پارا نیترو آنیلین به وزن 2 گرم را در حدود 100 میلی لیتر دی کلرو متان حل کنید. محلول حاصل را 2 بار و هر بار با 30 میلی لیتر اسید کلریدریک M6 استخراج کنید. فازهای آبی استخراج شده را در یک ظرف جمع آوری کنید. این فاز شامل کدام یک از ترکیبات فوق است؟ لایه آلی را 2 بار و هر بار با 30 میلی لیتر محلول سود M3 استخراج کنید و فازهای آبی را در یک ظرف جداگانه جمع آوری کنید. محلولهای آبی جدا شده را بسته به ماهیت آنها با اسید کلریدریک M6 و سود M3 خنثی کنید. رسوبات جمع آوری شده را پس از سرد کردن صاف کنید و با حد اقل آب مقطر سرد بشوئید.

 

استخراج کافئین از چای 

 

50 گرم چای را در یک بشر یک لیتری ریخته با 500 میلی لیتر آب حدود 25 دقیقه بجوشانید. در یک بشر دیگر به وسیله پارچه آنرا صاف کنید و در همان حال ظرف محلول صاف شده باید روی اجاق باشد تا محلول سرد نشود. همراه با به همزدن 150 میلی لیتر محلول 10% بازی استات سرب به آن اضافه کنید. تانین رسوب میکند. محلول گرم را صاف کنید. محلول را با اسید سولفوریک رقیق واکنش دهید تا سولفات سرب رسوب کند. رسوب را صاف کنید. به محلول 5 گرم کربن اکتیو اضافه کنید و حرارت دهید تا حجم آن حدود 200 – 150 میلی لیتر بشود. محلول را صاف کنید و با 25 میلی لیتر کلروفرم تکان دهید. لایه کلروفرم را در قیف جدا کننده جدا کنید. استخراج با 25 میلی لیتر کلروفرم را 3 مرتبه انجام دهید. به وسیله تقطیر، بیشتر کلروفرم را خارج کنید. باقی مانده را در مقدار کمی آب گرم حل کنید و محلول را با تبخیر آهسته فشرده کنید. کافئین مانند رشته های ابریشم جدا میشود. محصول کافئین با یک مولکول آب همراه است که اگر تا 100 درجه سانتیگراد آنرا گرم کنید آبش را از دست میدهد. راندمان و نقطه ذوب آنرا تعیین کنید.



تاريخ : چهارشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1389 | 16:12 | نویسنده : عبدلی |

تصعید

روش تصعید را میتوان به جای تبلور برای تخلیص بعضی از جامدات به کار برد. در این روش از اختلاف فشار بخار اجسام جامد استفاده میشود و این عمل از جهتی به تقطیر ساده شباهت دارد. نمونه ناخالص در درجه حرارتی پایین تر از نقطه ذوب آن گرم میشود و مستقیما از حالت جامد به صورت بخار در می آید و بعد بخار حاصل فورا در سطح سردی به حالت جامد متراکم میشود (متبلور میشود). این دو مرحله بدون مداخله حالت مایع صورت میگیرد.

شکل زیر نمودار معمولی فازها و رابطه حالتهای جامد، مایع و بخار یک جسم را با فشار و درجه حرارت نشان میدهد. توجه داشته باشید که حالت مایع نمیتواند در شرایطی موجود باشد که درجه حرارت و فشاری که در نقطه O نمایش داده شده کمتر باشد. منحنی OA فشار بخار جسم جامد را در درجات پایین تر از نقطه ذوب نشان میدهد. این منحنی تعادل بین جامد و بخار را نمایان میسازد و از نظر تصعید حائز اهمیت است.

در زیر شکل دو نوع دستگاه مورد استفاده در تصعید آورده شده است:

این دستگاهها دو خصلت مشترک دارند: (1) محفظه ای که میتوان آنرا با اتصال به یک پمپ خلأ تخلیه کرد (نمونه ناخالص را در انتهای این محفظه میگذارند) و (2) قسمت برآمده انگشت مانندی که در مرکز این محفظه است و میتوان آنرا سرد کرد و سطحی فراهم کرد که بلورهای تصعید شده در روی آن بنشینند. قسمت سرد در شکل بالایی با جریان آب و در شکل پایینی با محیطی مانند یخ خشک در استون یا آب - یخ  خنک میشود.

برای این که در این روش تخلیص به خوبی صورت گیرد باید دو اصل رعایت شود: (1) جسم باید فشار بخار نسبتا زیادی داشته باشد و (2) فشار بخار ناخالصیها باید اختلاف زیادی با فشار بخار جسم اصلی داشته باشد (فشار کمتر بهتر است). چنانچه اصل اول صادق نباشد معمولا زمان لازم برای عبور مقدار قابل ملاحظه ای از جسم از مراحل تبخیر – تبلور طولانی میشود و این روش عملی نخواهد بود. در این صورت باید از روش تبلور مجدد یا کروماتوگرافی استفاده کرد.

نحوه این تخلیص را میتوان به صورت زیر به سادگی توصیف کرد. جسم جامد ناخالص را تا درجه حرارت معینی گرم میکنند. این درجه از درجه سطحی که باید جسم خالص روی آن متراکم شود (قسمت سرد) بیشتر است ولی از نقطه ذوب جسم کمتر است. جسم به وسیله فاز بخار به سطح سرد منتقل میشود زیرا فشار بخار و ناپایداری ترمودینامیکی آن مستقیما با درجه حرارت تغییر میکند (منحنی OA در شکل اول را ملاحظه کنید) . بلور هایی که در سطح سرد تشکیل میشوند بسیار خالص هستند زیرا مولکول ناخالصی معمولا در ساختمان بلوری که در حال تشکیل است داخل نمیشود و بنابر این در سطح سرد متراکم نمیشود. چنانچه فشار بخار ناخالصی با فشار بخار جسم مورد نظر مشابه باشد، روش تصعید برای خالص سازی مناسب نخواهد بود زیرا بلورهای هر دو جسم در سطح سرد تشکیل میشوند.

تعداد بسیار کمی از ترکیبات آلی برای تصعید در فشار جو فشار بخار مناسبی دارند. معمولا باید فشار خارجی کاهش یابد (خلأ) تا سرعت تبخیر جسم افزایش پیدا کند. این عمل به تقطیر در خلأ که برای اجسام مایع دیرجوش به کار میرود شباهت دارد.

به طور کلی روش تصعید اختصاص به موادی دارد که تقریبا قطبی نیستند و ساختمان نسبتا متقارنی دارند. در چنین شرایطی نیروی بین بلورها کمتر است و فشار بخار زیادتر است. شدت نیروی جاذبه ای که بین مولکولهای جسم جامد وجود دارد سهولت گریز مولکولها را از فاز جامد به فاز بخار تعیین میکند. مهمترین نیروی جاذبه نیرویی است که ماهیت الکترواستاتیکی داشته باشد. در ساختمانهای متقارن دانسیته الکترونی نسبتا به طور متقارن پخش شده و از این رو همان دو قطبی آنها کوچکتر از ساختمانهایی است که تقارن کمتری دارند و پخش الکترونی آنها قطبی تر است. ممان دوقطبی کوچک دلالت بر فشار بخار زیاد میکند. نیروی واندروالس نیز اهمیت دارد ولی معمولا اهمیت آن از نیروی جاذبه الکترواستاتیکی کمتر است. به طور کلی، مقدار نیروی واندروالس با افزایش وزن مولکولی زیاد میشود و بنابر این مولکولهای بزرگ حتی اگر متقارن باشند برای این تخلیص چندان مناسب نیستند.



تاريخ : چهارشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1389 | 16:8 | نویسنده : عبدلی |

تبلور مجدد

در واکنشهای آلی محصولات بندرت به صورت خالص به دست می آیند. وقتی ماده به صورت جامد باشد معمولا آنرا در حلالی حل کرده ومجددا به صورت بلور رسوب میدهند. این عمل را تبلور مجدد می نامند.

ترکیبی که میخواهیم متبلور کنیم را باید در یک حلال یا مخلوطی از حلالهای داغ، محلول بوده ودر حالت سرد همان حلالها نامحلول باشد. عمل تخلیص در صورتی انجام میشود که ناخالصی، یا در حلال سرد محلول باشد و یا در حلال داغ نامحلول باشد. در حالت دوم محلول رابصورت داغ صاف میکنیم تا ناخالصیهای محلول جدا شوند. اگر محلول رنگی باشد و مابدانیم که جسم مورد نظر بیرنگ است مقدار کمی از زغال رنگبر به محلول سرد اضافه نموده سپس آنرا حرارت داده، بصورت داغ صاف میکنیم. زغال رنگبر، ناخالصیهای رنگی راجذب میکند.

انتخاب محیط تبلور کار ساده ای نیست، رفتار حلالیت ترکیب یا باید شناخته شده باشد و یا باید به طریق تجربی مشخص گردد. مثلا وقتی که تبلور پارا دی بروموبنزن مورد نظر باشد مخلوطی از اتانل و آب به کار میرود. ترکیب هم در اتانول سرد و هم در اتانل داغ محلول است: از اینرو اتانول تنها، برای این کار مفید نیست. از طرف دیگر این ترکیب چه در آبسرد و چه در آب داغ کم محلول است بنابر این آب تنها نیز برای این کار مفید نیست. اما مخلوط مساوی از الکل و آب در حالت داغ حلال خوبی برای جسم است و در حالت سرد حلالیت آن جزئی است از اینرو از مخلوط این دو حلال برای تبلور پارادی بروموبنزن استفاده میشود.

بعضی مواقع عمل تبلور خودبخود صورت نمیگیرد و باید آنرا بر اثر تحریک متبلور نمود. بدین منظور یا جدار داخلی ظرف در سطح محلول را میخراشند و یا ذراتی خالص از همان جسم را در محلول سرد وارد میکنند تا تبلور شروع شود. بسیاری از ترکیبات بر اثر سرد کردن محلول یا سرد کردن به همراه هم زدن به صورت بلور در میآیند. برخی ترکیبات به صورت روغن در آمده چندین ساعت و حتی گاهی چندین روز وقت لازم است تا بلور تشکیل شود.

بطور خلاصه تبلور مجدد به روش انحلال شامل مراحل زیر است:

(1)- انتخاب حلال مناسب،(2)- انحلال جسم مورد تخلیص در نقطه جوش حلال یا نزدیک به آن،(3)- صاف کردن محلول داغ برای جداکردن ناخالصیهای نامحلول،(4)- تبلور از محلولی که درحال سرد شدن است،(5)- جداکردن بلورها از محلولی که در آن شناورهستند،(6)- شستشوی بلورها برای خارج کردن محلولی که به آنها آغشته است،(7)- خشک کردن بلورها

 

بخش عملی

         خالص سازی بنزوئیک اسید

یک گرم بنزوئیک اسید ناخالص را در ظرف ارلن مایر 50 میلی لیتری تمیزی قرار دهید. حدود 10 میلی لیتر آب به آن اضافه کنید. با چراغ گاز حرارت دهید تا به آرامی به جوش آید. در قسمتهای یک میلی لیتری به اندازه لازم آب اضافه کنید تا دیگر جسم جامدی در محلول جوشان حل نشود.

         اگر محلول رنگین است (توجه داشته باشید که بنزوئیک اسید خالص بیرنگ است) محلول را کمی سرد کنید (احتیاط: هیچگاه به محلول جوشان زغال رنگبر اضافه نکنید) حدود 1/0 گرم زغال رنگبر اضافه کنید و دوباره مخلوط را همراه با همزدن گرم کنید تا برای چند دقیقه بجوشد. مخلوط داغ را مطابق شکل (1) بصورت داغ صاف کنید. ظرف خالی را با 1 تا 2 میلی لیتر آب داغ بشویید و محلول شستشو را از صافی عبور دهید. در صورتی که محلول صاف شده هنوز رنگی باشد، عمل با زغال رنگبر را تکرار کنید. اگر طی صاف کردن بلور تشکیل شد محلول را دوباره حرارت دهید تا بلورها حل شود سپس ظرف را با شیشه ساعت یا بشر معکوسی بپوشانید و اجازه دهید به آرامی سرد شود تا به دمای اتاق برسد (اگر سریع سرد شود بلورهای ریز ایجاد میشود). سپس ظرف را برای حدود 15 دقیقه در آب یخ قرار دهید.

 

 

         به کمک صافی مکنده ای (تکه ای از کاغذ صافی را به اندازه کف قیف بوخنر بریده و در ته قیف قرار داده و با کمی حلال خیس کنید تا به کف قیف بوخنر بچسبد و مطابق شکل (2) دستگاه را ببندید.) بلورها را جمع آوری کنید و توده رسوب روی صافی را با دو قسمت کم آب سرد بشویید.

 

شکل (2)

1-  ارلن تصفیه (ارلن تخلیه)       2-   قیف بوخنر         3- شلنگ خلاء

 بلور ها را بر روی تکه ای کاغذ صافی یا بهتر از آن بر روی شیشه ساعتی، پخش کنید و بگذارید تا در هوا کاملا خشک شود. وزن و نقطه ذوب محصول خالص شده را پس از اینکه کاملا خشک شد اندازه بگیرید. درصد بازده را حساب کنید.



تاريخ : چهارشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1389 | 16:7 | نویسنده : عبدلی |

کروماتوگرافی

کروماتوگرافی بر اصول کل پخش فاز  بنیان نهاده شده است. به طور خلاصه، در این روش جریان یک فاز از کنار (یا از داخل) فاز ساکنی میگذرد و در این حال فاز ساکن اجزای آنرا به طور انتخابی خارج میکند. این خروج یک عمل تعادلی است و مولکولهای اجزاء دوباره داخل فاز متحرک میشوند. هنگامی که ثابت پخش دو یا چند جزء در این دو فاز با هم متفاوت باشند، اجزای مربوط در فاز متحرک میشوند. هنگامی که ثابت پخش دو یا چند جزء در این دو فاز با هم متفاوت باشند، اجزای مربوط در فاز متحرک از هم تفکیک میشوند. به طور ساده میتوان گفت که هر چه فاز ساکن یک جزء را محمتر نگه دارد، در صد مولکولهای جزئی که بی حرکت نگه داشته شده بیشتر میشود. جزء دیگری که با شدت کمتر نگه داشته میشود نسبت به جزء اول در فاز متحرک درصد مولکولی بیشتری خواهد داشت. بنابراین به طور متوسط مولکولهای جزئی که با شدت کمتر نگه داشته میشوند، نسبت به مولکولهای دیگر با سرعت بیشتری از روی فاز ساکن میگذرند (در جهت جریان) و در نتیجه اجزای مربوط به قسمتهای مختلف فاز ساکن (باندها) منتقل میشوند.

فاصله باندها به طور خطی به مسافتی که در ستون طی میشود بستگی دارد. به طور کلی هر چه مسافت طی شده بیشتر باشد، فاصله باندها زیادتر خواهد شد. یادآور میشود که اجزای مخلوط باید ضرایب پخش متفاوتی داشته باشند تا بتوان آنها را به کمک پخش فاز تفکیک کرد. در صورتی که این ضرایب به هم نزدیک باشند، اجزای مربوط فقط به طور جزئی به باندهای جداگانه تفکیک میشوند. البته میتوان طول مسیر را زیاد کرد و به اجزاء فرصت داد تا بیشتر از هم جدا شوند.

کروماتوگرافی چهار نوع مهم دارد که بر اصول توصیف شده بالا متکی هستند. این انواع عبارتند از کروماتوگرافی گازی (کروماتوگرافی تفکیکی گاز مایع)، کروماتوگرافی ستونی، کروماتوگرافی لایه نازک (TLC) و کروماتوگرافی کاغذی.

 

كروماتوگرافی ستونی

در كروماتوگرافی ستونی جسم بین فازهای مایع و جامد پخش میشود. فاز ساكن جسم جامدی است و این جسم اجزای مایعی را كه از آن میگذرد به طور انتخابی در سطح خود جذب میكند و آنها را جدا میكند. اثرهایی كه باعث جذب سطحی میشوند همان اثرهایی هستند كه موجب جذب در مولكولها میشوند. این اثرها عبارتند از: جاذبه الكترواستاتیكی، ایجاد كمپلكس، پیوند هیدروژنی، نیروی واندروالس و غیره.

برای جدا كردن یك مخلوط با كروماتوگرافی ستونی، ستون را با جسم جامد فعالی (فاز ساكن) مانند آلومینا یا سیلیكاژل پر میكنند و كمی از نمونه مایع را روی آن میگذارند. نمونه ابتدا در بالای ستون جذب میشود. سپس حلال استخراج كننده ای را در داخل ستون جریان میدهند. این فاز مایع متحرك، اجزای مخلوط را با خود میبرد. ولی به علت نیروی جاذبه انتخابی فاز جامد، اجزای مربوط میتوانند با سرعتهای مختلفی به طرف پایین ستون حركت كنند. تركیبی كه با نیروی كمتری جذب فاز ساكن شود سریعتر خارج میشود زیرا كه درصد مولكولی آن در فاز متحرك از تركیبی كه با نیروی زیادتری جذب فاز ساكن میشود بیشتر است.

اجزای تفكیك شده را میتوان مجددا به دو روش به دست آورد:

1) مواد جامد ستون را میتوان خارج كرد و قسمتی از آنرا كه حاوی باند مورد نظر است برید و با حلال مناسب استخراج كرد.

2) چون باندها با زمانهای مختلفی خارج میشوند میتوان آنقدر حلال را از ستون عبور داد تا باندها از انتهای آن خارج شوند و در ظرف جداگانه ای بریزند.

معمولا روش دوم كاربرد بیشتری دارد.

در مورد اجسام رنگین میتوان باندهایی را كه به طرف پایین ستون می آیند مستقیما مشاهده كرد.

 

 اما در مورد اجسام بیرنگ نمیتوان تغییرات را مستقیما مشاهده كرد. با این حال بسیاری از اجسام در هنگام تابش نور ماورای بنفش فلوئورسانس پیدا میكنند و در چنین مواردی از این خاصیت جهت مشاهده باندها استفاده میشود. معمولا برای پی بردن به جریان عمل كروماتوگرافی ستونی حجمهای كوچك و ثابتی (مثلا 25 میلی لیتر) از محلول استخراج شده را جمع آوری میكنند. سپس حلال آنها را تبخیر میكنند تا ببینند جسمی در آنها وجود دارد یا خیر. گرچه ممكن است یك جسم در چند ظرف پخش شود، ولی اگر حجم هر جزء نسبتا كم گرفته شود (مثلا كمتر از 10% حجم ستون) معمولا باندهای مختلف در ظروف مختلف جمع آوری میشوند. روش دیگری كه برای پی بردن به وضع تفكیك مناسب است آن است كه محلول استخراج شده در فاصله زمانی مختلف با كروماتوگرافی لایه نازك مورد بررسی قرار گیرد.

تعدادی از جاذبهای جامدی كه عموما مصرف میشوند عبارتند از: آلومینا، سیلیكاژل، فلورسین، زغال چوب، منیزیم اكسید، كلسیم كربنات، نشاسته و شكر. معمولا شیمیدانهای آلی از آلومینا، سیلیكاژل و فلورسین بیشتر استفاده میكنند.

آلومینا (Al2O3) تركیب قطبی بسیار فعالی است كه قدرت جذب زیادی دارد و به سه صورت موجود است: خنثی، شسته شده با اسید و شسته شده با باز. آلومینای بازی برای تركیبهای اسیدی و آلومینای اسیدی برای تركیبهای بازی قدرت تفكیك خوبی نشان میدهد. در تركیبهایی كه به شرایط اسیدی و بازی حساسیت دارند و واكنش شیمیایی دارند باید از آلومینای خنثی استفاده كرد. آلومینا با قطبیت زیادی كه دارد تركیبهای قطبی را به شدت جذب میكند و در نتیجه ممكن است استخراج آنها از ستون را مشكل كند. فعالیت (قدرت جذب) آلومینا را میتوان با افزایش كمی آب كاهش داد، درجه فعالیت آلومینا با درصد وزنی آب موجود مشخص میشود. سیلیكاژل و فلورسین هم قطبی هستند ولی قطبیت آنها از آلومینا كمتر است.

برای اینكه جاذبهای جامد نیروی موثر تری داشته باشند، باید اندازه ذرات آنها یكنواخت و سطح مخصوص آنها زیاد باشد. چنین سطحی باعث تسریع تعادل جسم در دو فاز میشود. این حالت در ایجاد باندهای باریك اهمیت دارد.

در تعیین شرایط یك تجربه كروماتوگرافی باید به ماهیت فاز مایع (حلال) مصرفی توجه كرد. حلال نیز میتواند در جسم جامد جذب شود و به این وسیله برای جذب مواضع جذبی كه در سطح جامد وجود دارند، با جسم حل شده رقابت كند. چنانچه حلال قطبی تر باشد و شدیدتر از اجزای مخلوط جذب شود، تقریبا تمام اجزاء در فاز مایع متحرك باقی میمانند و تفكیكی كه در ضمن تجربه صورت میگیرد ناچیز خواهد بود. در نتیجه برای این كه تفكیك خوب انجام شود باید قطبیت حلال استخراجی به طور قابل ملاحظه ای كمتر از اجزای مخلوط باشد. به علاوه باید اجزای مخلوط در حلال حل شوند، زیرا در غیر این صورت اجزا به طور دایم در فاز ساكن ستون جذب میشوند و در آن باقی میمانند. قدرت استخراجی حلالهای مختلف (یعنی توانایی آنها در انتقال یك جسم معین به پایین ستون) بترتیب زیر از بالا به پایین زیاد میشود:

هگزان

كربن تترا كلرید

تولوئن

بنزن

دی كلرومتان

كلروفرم

اتیل اتر

اتیل استات

استون

پروپانول

اتانول

متانول

آب

در یك كروماتوگرافی ستونی ساده نمونه را در بالای ستون میگذارند و در طول تفكیك از حلال واحدی استفاده میكنند. بهترین حلال انتخابی، حلالی است كه بیشترین فاصله را در باندها ایجاد كند. چون احتمالا بهترین حلال در اثر تجربه بدست می آید، گاهی راحتتر است كه در انتخاب حلال برای كروماتوگرافی ستونی از روش كروماتوگرافی لایه نازك استفاده شود. تعداد زیادی از تجربه های كروماتوگرافی لایه نازك را میتوان با استفاده از حلالهای مختلف، در زمان نسبتا كوتاهی انجام داد. معمولا بهترین حلال یا مخلوط حلالی كه به این روش به دست می آید برای كروماتوگرافی ستونی مناسب است.

معمولا از روشی كه به استخراج تدریجی (یا جزء به جزء) معروف است استفاده میشود. در این روش برای ظهور كروماتوگرام از یك سری حلالهایی استفاده میكنند كه قطبیت آنها مرتبا رو به افزایش میرود. در شروع با یك حلال غیر قطبی (معمولا هگزان) ممكن است یك باند به طرف پایین ستون حركت كند و از آن خارج شود و در این حال باندهای دیگر در نزدیكی ابتدای ستون باقی بمانند. سپس حلالی كه قطبیت آن اندكی بیشتر است به كار میبرند. در حالت ایده آل باید یك باند دیگر خارج شود و در این حال بقیه باندها در عقب آن باقی بمانند. چنانچه قطبیت حلال یكباره زیاد بالا رود، ممكن است تمام باندهایی كه باقی مانده اند یكباره از ستون خارج شوند. بنابر این باید در هر مرحله قطبیت حلال به مقدار كم و با قاعده معینی افزایش یابد. بهترین راه انجام این كار آن است كه از حلالهای مخلوط استفاده شود و تعویض كامل حلال چندان مناسب نسیت.

طریقه پر كردن ستون بسیار اهمیت دارد زیرا ستونی كه خوب پر نشود اجزاء را هم خوب تفكیك نمیكند. جسم پرشده باید همگن باشد و در آن هوای محبوس یا حباب بخار وجود نداشته باشد.

آماده سازی ستون كروماتوگرافی

یك بورت 50 میلی لیتری را در حالت عمودی به گیره ای ببندید. شیر بورت باید بسته و چرب نشده باشد. بورت را با اتر نفت (60-30 درجه ) تا نزدیكی درجه 40 میلی لیتری آن پر كنید و به كمك یك لوله شیشه ای طویل كمی پشم شیشه را به انتهای بورت فرو برید. درون بروت به حدی شن بریزید تا ارتفاع 1 سانتی متری بالای پشم شیشه را بپوشاند. پس از خروج كامل حبابهای درون شن، در حالی كه به آرامی به دیواره بورت ضربه میزنید 15 گرم آلومینا را به داخل لوله بریزید. هنگام پایین رفتن آلومینا ستون را تكان دهید. این اعمال به پر شدن یكنواخت ستون كمك میكنند. جدار داخلی بورت را كه آلومینا به آن چسبیده با اتر نفت اضافی بشویید. برای محافظت از آلومینای پر شده یك لایه 1 سانتی متری شن در بالای ستون قرار دهید. شیر بورت را باز كنید و بگذارید تا حلال خارج شود و درست به بالای لایه شن بالایی برسد. حال ستون برای قرار دادن نمونه مخلوط مورد تفكیك آماده است.

 

 

 

 

 

 

کروماتوگرافی لایه نازک (TLC)

کروماتوگرافی لایه نازک نوعی کروماتوگرافی جذبی جامد – مایع است و اصول آن مانند کروماتوگرافی ستونی است. ولی در این مورد جسم جاذب جامد را به صورت یک لایه نازک در روی یک قطعه شیشه یا پلاستیک محکم پخش میکنند. یک قطره از محلول نمونه یا مجهول را در نزدیکی لبه صفحه میگذارند و صفحه را همراه مقدار کافی از حلال استخراج کننده در ظرفی قرار میدهند. مقدار حلال باید آنقدر باشد که فقط به سطح زیر لکه برسد (شکل الف). حلال به طرف بالای صفحه میرود و اجزاء مخلوط را با سرعتهای متفاوت با خود میبرد. در نتیجه ممکن است تعدادی لکه روی صفحه ظاهر شود. این لکه ها روی یک خط عمود بر سطح حلال ظرف قرار میگیرند (شکل ب).

 

 

این روش کروماتوگرافی بسیار آسان است و به سرعت هم انجام میشود. این روش برای تفکیک اجزاء یک مخلوط بسیار مفید است و همچنینی میتوان از آن برای تعیین بهترین حلال استخراج کننده جهت کروماتوگرافی ستونی استفاده کرد.

در TLC میتوان از همان مواد جامد که در کروماتوگرافی  ستونی استفاده میشود استفاده کرد و در این میان سیلیکا و آلومینا بیشتر به کار میرود. معمولا جسم جاذب را با مقدار کمی از ماده نگهدارنده مانند گچ شکسته بندی، کلسیم سولفات و یا نشاسته مخلوط میکنند تا جسم جاذب چسبندگی لازم را پیدا کند و به صفحه بچسبد. صفحه ها را میتوان قبل از مصرف تهیه کرد و یا از ورقه های پلاستیکی آماده که در بازار موجود است استفاده نمود.

یکی از مزایای مشخص TLC آن است که احتیاج به مقدار بسیار کمی از نمونه دارد. در بعضی موار میتوان تا مقدار 9-10 گرم را تشخیص داد. اما ممکن است اندازه نمونه تا 500 میکرو گرم برسد. در نمونه های زیاد میتوان از تجربه های تهیه ای استفاده کرد. در این تجربه ها لکه های مختلف را میتراشند و با یک حلال مناسب میشویند (استخراج میکنند). و برای شناسایی (از طریق طیف سنجی) به کار میبرند.

تشخیص لکه های رنگین در روی کروماتوگرام آسان است و برای تعیین محل لکه های اجسام بیرنگ روشهای متعددی وجود دارد. برای مثال میتوان با تابش نور ماوراء بنفش به صفحه محل لکه، ترکیبهایی را که خاصیت فلوئورسانس دارند مشخص کرد. به روش دیگر میتوان جسم جاذب را با ماده فلوئورسانس دار بی اثر دیگری مخلوط کرد. هنگامی که نور ماوراء بنفش به این صفحه بتابد، لکه اجسامی که نور ماورای بنفش را جذب می کنند ولی خاصیت فلوئورسانس ندارند در زمینه فلورسانس دار صفحه به صورت تیره رنگ ظاهر میشوند. در بسیاری موارد دیگر، از معرفهای آشکارساز دیگری استفاده میکنند. این معرفها را میتوان بر روی کروماتوگرام پاشید و لکه ها را ظاهر کرد. سولفوریک اسید، که بسیاری از ترکیبات آلی را به ذغال تبدیل میکند و محلول پتاسیم پرمنگنات نمونه هایی از معرفهای آشکار ساز هستند که به این روش مصرف میشوند. ید نیز معرف آشکار ساز دیگری است که مصرف میشود. در این مورد صفحه را دز ظرفی میگذارند که محیط آن از بخار ید اشباع باشد. بسیاری از ترکیبات آلی ید را جذب میکنند و لکه آنها روی کروماتوگرام رنگین (معمولا قهوه ای) میشود.

در شرایط معین سرعت حرکت ترکیب نسبت به سرعت پیشرفت حلال (Rf) خاصیت مشخصی از ترکیب است. برای تعیین این مقدار مسافتی را که جسم از خط شروع تا وسط لکه را طی کرده است اندازه میگیرند و آنرا به مسافتی که حلال پیموده تقسیم میکنند. این مسافت را با خط شروع یکسانی میسنجند.

 

 

بخش عملی

تفکیک مواد رنگی برگ سبز

چند میلی لیتر از مخلوط 2 به یک اتر نفت و اتانول را همراه با چند برگ سبز در هاونی بگذارید و برگها را با دسته هاون له کنید. مایع بدست آمده را به یک قیف جدا کننده منتقل کنید و همان حجم آب مقطر به آن اضافه کنید و تکان دهید. فاز آبی پایینی را دور بریزید. این شستشو را دو بار انجام دهید و هر بار فاز آبی را دور بریزید. و آب تازه اضافه کنید.لایه آلی (بالایی) را به ارلن کوچکی منتقل کنید و به آن 2 گرم سدیم سولفات بدون آب اضافه کنید (برای آب گیری).

یک نوار 10 سانتی از ورقه کروماتوگرام سیلیکاژل تهیه کنید و یک لکه 1 الی 2 میلی متری از محلول ماده رنگی را طوری بر روی صفحه قرار دهید که حدود 1 و نیم سانتی متر از انتهای آن فاصله داشته باشد (برای گذاشتن لکه از لوله مویین تمیز استفاده کنید). صبر کنید تا لکه خشک شود. برای جداسازی از حلال بنزناستون با نسبت 7 – 3 (حجمی) مطابق توضیحات بالا استفاده کنید.

ممکن است تا هشت لکه رنگین مشاهده شود. این لکه ها به ترتیب کاهش مقدار Rf عبارتند از کاروتنها (دو لکه نارنجی)، کلروفیل a (آبی – سبز)، کلروفیل b (سبز) و زانتوفیلها (چهار لکه زرد).



تاريخ : چهارشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1389 | 15:57 | نویسنده : عبدلی |

شناسایی عناصر در ترکیبات آلی (تجزیه کیفی مواد آلی به روش ذوب قلیایی جهت تشخیص ازت، گوگرد و هالوژنها)

1- مقدمه

         برای تشخیص عناصر موجود در ترکیبات آلی (عناصر موجود در ترکیبات آلی معمولی عبارتند از: کربن، هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن، گوگرد و هالوژنها) ابتدا باید آنها را به ترکیبات معدنی یونیزه که قابل شناسایی باشد تبدیل کرد.

این تبدیل ممکن است به روشهای مختلف صورت گیرد ولی بهترین روش ذوب ترکیبات با فلز سدیم است. در این روش سیانید سدیم (NaCN)، سولفید سدیم (Na2S) و هالید سدیم (NaX) تشکیل میشود که به آسانی قابل تشخیص هستند.

(1) ترکیب آلی

         معمولا سدیم به مقدار اضافی به کار برده میشود. در غیر اینصورت اگر گوگرد و نیتروژن هردو وجود داشته باشند. احتمالا تیوسیانات سدیم (NaSCN) تشکیل میشود. در این صورت در تشخیص نیتروژن به جای آبی پروس رنگ قرمز مشاهده میشود زیرا بجای یون (CN-)، یون (SCN-) خواهیم داشت. اما با سدیم اضافی تیوسیانات تشکیل شده تجزیه میشود و جواب درست به دست می آید.

به مخلوط حاصل آب اضافه کرده مخلوط قلیایی را صاف نموده و سپس به آن (FeSO4) اضافه کنید در این صورت فروسیانید سدیم تشکیل میشود.

وقتی محلولهای قلیایی نمکهای فروی بالا جوشانده میشود بر اثر اکسیژن هوا کمی یون فریک تشکیل میشود. (بر اثر سولفوریک اسید رقیق هیدروکسیدهای فرو و فریک تشکیل شده حل میشوند) فروسیانیدها با نمک فریک تشکیل فروسیانید فریک (آبی پروس) میدهند.

برای اسیدی کردن محیط نباید از (HCl) استفاده کرد زیرا به علت تشکیل (FeCl6) رنگ زرد در محیط ایجاد میشود و به جای آبی پروس رنگ سبز ظاهر میشود. به همین دلیل کلرید فریک نیز نباید اضافه شود. همانطوری که قبلا ذکر شده است بر اثر اکسیداسیون به وسیله هوا در محیطهای قلیایی گرم به مقدار کافی یونهای فریک تشکیل میشود بنابراین نیازی به افزایش یون فریک نیست، افزایش مقدار کمی محلول رقیق فلئورید پتاسیم ممکن است به تشکیل آبی پروس در محلول که به آسانی قابل صاف شدن است کمک نماید (Fe3+ با F- تولید FeF63- میکند که پایدار است و باعث خارج شدن Fe3+ از محیط عمل میشود).

گوگرد به صورت یون سولفید را میتوان به وسیله استات سرب و استیک اسید و یا به و سیله پلمبیت سدیم (محلول قلیایی استات سرب) به صورت رسوب سولفید سرب (PbS) سیاه رنگ تشخیص داد.

رسوب سیاه رنگ

برای تشخیص یونهای هالوژن (Cl, Br, I) از اثر محلول نیترات نقره در محیط اسید نیتریکی استفاده میشود در این صورت هالید نقره به صورت رسوب حاصل میشود.

شناسایی عناصر در ترکیبات آلی (تجزیه کیفی مواد آلی به روش ذوب قلیایی جهت تشخیص ازت، گوگرد و هالوژنها)

5- شناسایی هالوژنها

آزمایش نیترات نقره

اگر در ساختمان ماده آلی نیتروژن یا گوگرد حضور داشته باشد با افزایش نیترات نقره به محلول اسیدی تهیه شده از ذوب قلیایی علاوه بر هالید نقره، رسوب سفید AgCN یا رسوب Ag2S نیز تشکیل میشود که مزاحم عمل تشخیص هالوژنها هستند بنابراین قبل از رسوب دادن AgX باید گوگرد و نیتروژن را از محیط عمل خارج سازید، بدین طریق که به آن اسید نیتریک غلیظ افزوده و محلول حاصل را بجوشانید تا بر اثر تبخیر حجم آن به نصف تقلیل داده شود، سپس آنرا سرد کرده و با حجم مساوی آب مقطر رقیق کنید. سپس بر روی آن آزمایشات زیر را انجام دهید، اگر گوگرد و ازت وجود نداشته باشد نیازی به عمل فوق نیست.

الف) اگر در جسم آلی یک نوع هالوژن وجود داشته باشد حدود 2 میلی لیتر از محلول زیر صافی حاصل از ذوب قلیایی را در یک لوله آزمایش بریزید و با اسید نیتریک رقیق آنرا اسیدی کرده مقداری محلول نیترات نقره اضافه کنید، رسوب تشکیل شده مشخص کننده نوع هالوژن خواهد بود، مایع رویی را بر اثر سرازیر کردن جدا کنید و به رسوب محلول رقیق آمونیاک اضافه نمائید اگر رسوب سفید بوده و به خوبی محلول در آمونیاک رقیق باشد نشانه کلر، و اگر زرد کمرنگ و به سختی محلول در آمونیاک باشد (کم محلول باشد) نشانه برم، اگر زرد پر رنگ و تقریبا نا محلول در آمونیاک باشد نشانه وجود ید در جسم آلی است.

 

ب) اگر مخلوط چند هالوژن وجود داشته باشد:

شناسایی ید

 2 میلی لیتر از محلول زیر صافی حاصل از ذوب قلیایی را در یک لوله آزمایش بریزید و با مقداری استیک اسید خالص (گلاسیال)، آنرا اسیدی کنید و سپس به آن حدود یک میلی لیتر تتراکلرید کربن بیفزائید و قطره قطره محلول نیتریت سدیم ضمن تکان دادن شدید لوله آزمایش اضافه کنید رنگ بنفش یا ارغوانی که در لایه آلی (CCl4) تشکیل میشود نشانه حضور ید است.

 

پس از تشخیص ید، از محلول همین لوله آزمایش برای تشخیص برم استفاده کنید. بدین طریق که مجددا مقداری محلول نیتریت سدیم افزوده و مقدار جزئی گرم کنید. بعد شدیدا تکان دهید و صبر کنید تا دو لایه از هم جدا شوند، لایه رویی را در لوله آزمایش تمیز دیگری بریزید و لایه بنفش رنگ تتراکلرید کربن را دور بریزید. به لایه رویی که در لوله آزمایش تمیز ریخته بودید یک میلی لیتر تترا کلرید کربن اضافه کنید و قطره قطره محلول 20% نیتریت سدیم بیفزائید و در ضمن افزایش لوله را تکان دهید اگر باز هم لایه زیری رنگی شد محلول سدیم نیتریت بیشتری ریخته و پس از تکان دادن و سپس جدا شدن دو لایه، لایه رویی را به لوله آزمایش دیگری منتقل کنید و لایه زیری را دور بریزید و بر روی لایه رویی این عمل را آنقدر تکرار کنید تا دیگر لایه رنگی ایجاد نشود، در این صورت دیگر در محلول شما ید وجود ندارد. حال بر روی این محلول آزمایش تشخیص برم انجام دهید. (توجه کنید که اگر در ابتدای آزمایش رنگ بنفش ظاهر نشود نشانه عدم حضور ید در محلول است و بنابر این نیازی به استخراج ید نیست و از همان ابتدا میتوان برای تشخیص برم عمل کرد).

 

شناسایی برم

محلول اسیدی فوق را زیر هود حرارت دهید تا دیگر بخارات NO خارج نشود، سپس سرد کنید. محلول را با استیک اسید گلاسیال به شدت اسیدی کرده و مقدار کمی از دی اکسید سرب PbO2 اضافه نمائید. یک تکه کاغذ صافی آغشته به محلول فلورسئین را در بالای دهانه لوله آزمایش به دور دهانه چسبانده و حرارت دهید (کاغذ آغشته به فلورسئین به رنگ زرد لیمویی است) دی اکسید سرب در محلول استیک اسید تولید استات سرب میکند که HBr و HI را اکسید میکند ولی عملا تحت شرایط فوق بر HCl اثری ندارد.

 

 

(1) ائوسین (قرمز رنگ) و (2) فلوئورسئین (زردرنگ)

 

چون در داخل لوله آزمایش ید وجود ندارد اگر کاغذ آزمایش فلورسئین به رنگ صورتی در آید نشانه وجود برم در جسم آلی است (البته باید توجه داشت که ید نیز چنین جوابی میدهد بنابر این باید ابتدا ید را کاملا از محیط عمل خارج ساخت و سپس آزمایش مربوط به برم را انجام داد) برای تشخیص کلر از محتویات همین لوله استفاده میکنیم.

 

شناسایی کلر

اگر در آزمایش بالا کاغذ آزمایش فلورسئین به رنگ صورتی در نیاید دلیل آن است که در جسم مورد نظر برم شرکت ندارد در این صورت لوله آزمایش را با کمی آب مقطر بشوئید و محلول حاصل را صاف کنید و به محلول زیر صافی محلول رقیق اسید نیتریک و نیترات نقره اضافه کنید تشکیل رسوب سفید کلوئیدی نشانه وجود کلر است اما اگر در آزمایش قبل کاغذ آزمایش فلورسئین به رنگ صورتی در آید، عمل حرارت دادن را آنقدر ادامه دهید تا دیگر کاغذ آزمایش فلورسئین را به رنگ صورتی در نیاورد (در صورت لزوم مجددا کمی PbO و CH3COOH اضافه کنید) البته این آزمایش را میتوان بر محلول اولیه حاصل شده از ذوب قلیایی نیز انجام داد که در این صورت برم و ید هردو از محیط عمل خارج میشوند در این حالت حرارت را قطع کنید. پس از سرد شدن محلول محتویات آنرا با کمی آب مقطر بشوئید و صاف کنید و به محلول زیر صافی محلول رقیق اسید نیتریک و نیترات نقره اضافه کنید تشکیل رسوب سفید نشانه وجود کلر در جسم آلی است در اینجا برای انحلال این رسوب سفید نمیتوان از آمونیاک استفاده کرد، و اگر به محلول کلوئیدی فوق آمونیاک اضافه کنید مقدار رسوب سفید زیادتر خواهد شد. چرا؟ (یاد آوری: اگر ید و برم قبلا بطور کامل خارج نشده باشند، مقدار جزئی آنها نیز رسوب تقریبا سفید ایجاد خواهد کرد که با رسوب سفید کلرید نقره قابل اشتباه خواهد بود)

 

روش تشخیص هالوژنها با استفاده از آب کلر

اگر مخلوطی از هالوژنها داشته باشید برای تشخیص هر یک از آنها با آب کلر مطابق زیر عمل کنید:

مقدار 2-1 میلی لیتر از محلول زیر صافی حاصل از ذوب قلیایی را به وسیله اسید کلریدریک رقیق اسیدی کنید و یک میلی لیتر تتراکلرید کربن و سپس یک قطره آب کلر رقیق اضافه کنید (به وسیله اسیدی کردن محلول 10% NaCl با 2/0 حجمش HCl رقیق محلول آب کلر تهیه کنید) این محلول را به شدت تکان دهید اگر ید وجود داشته باشد فاز تتراکلرید کربن (فاز زیری) برنگ ارغوانی در می آید اگر افزایش آب کلر ادامه یابد رنگ ارغوانی ابتدا شدید تر شده و سپس رو به کاهش می گذارد و بالاخره ناپدید میگردد (اکسید شدن ید رنگی به یدات بیرنگ).

اگر در این آزمایش برم وجود داشته باشد لایه زیری به رنگ قهوه ای یا قرمز ظاهر میشود که با افزایش کلر این رنگ ناپدید نخواهد گشت. بروش فوق نمیتوان کلر ار در جسم آلی تشخیص داد.

شناسایی عناصر در ترکیبات آلی (تجزیه کیفی مواد آلی به روش ذوب قلیایی جهت تشخیص ازت، گوگرد و هالوژنها)

4- شناسایی گوگرد 

الف) استفاده از استات سرب: در حدود 1 میلی لیتر محلول زیر صافی حاصل از ذوب قلیایی را در یک لوله آزمایش ریخته و با استیک اسید، اسیدی کنید. حال به محلول حاصل چند قطره استات سرب اضافه کنید. ایجاد رسوب سیاه رنگ سولفید سرب دلیل بر وجود گوگرد در ماده آلی است.

ب) استفاده از پلمبیت سدیم: در حدود 1 میلی لیتر محلول زیر صافی حاصل از ذوب قلیایی را در یک لوله آزمایش ریخته و حدود یک میلی لیتر محلول پلمبیت سدیم به آن اضافه کنید. تشکیل رسوب سیاه رنگ PbS نشانه وجود گوگرد در جسم مورد آزمایش است.

 

شناسایی عناصر در ترکیبات آلی (تجزیه کیفی مواد آلی به روش ذوب قلیایی جهت تشخیص ازت، گوگرد و هالوژنها)

3- شناسایی ازت

حدود 1 میلی لیتر محلول صاف شده مرحله قبل را در یک لوله آزمایش ریخته و به آن کمی سولفات فرو اضافه کنید و محلول را به آرامی و همراه با تکان دادن تا نقطه جوش حرارت دهید و سپس بدون سرد نمودن محلول را با اسید سولفوریک رقیق اسیدی کنید. رسوب یا رنگ آبی پروس دلیل بر وجود نیتروژن است. افزودن 1 میلی لیتر محلول 5% فلوئورید پتاسیم برای تشکیل آبی پروس مفید است.

شناسایی عناصر در ترکیبات آلی (تجزیه کیفی مواد آلی به روش ذوب قلیایی جهت تشخیص ازت، گوگرد و هالوژنها)

2- ذوب قلیایی 

(احتیاط: به هنگام کار عینک محافظ فراموش نشود) در یک لوله آزمایش کاملا خشک (حدود 150 در 12 میلیمتر غیر پیرکس) یک تکه سدیم کوچک تمیز به ابعاد تقریبی 4 میلیمتر بیندازید (سدیم را به وسیله کاردک تمیز و خشک بردارید) و لوله را با گیره بگیرید و ته لوله را با شعله کوتاه به ملایمت حرارت دهید تا سدیم در داخل لوله ذوب شده و به صورت دود سفید در آید و بخارات تا ارتفاع حدود 2 سانتی متر بالا رود، سپس لوله را از شعله دور کرده و به آن چند ذره جسم جامد (حدود 20 میلی گرم) یا حدود سه قطره مایع مورد آزمایش (ترجیحا طی چند نوبت) طوری اضافه کنید که مستقیما در ته لوله و بر روی دود سفید سدیم ریخته شود (دقت کنید ممکن است انفجار کوچکی رخ دهد بنابر این این آزمایش را حتما زیر هود و تحت نظر مربی آزمایشگاه انجام دهید) و بعد بتدریج لوله را تا سرخ شدن گرم کنید (احتیاط: موقع حرارت دادن، دهانه لوله را به طرف خود یا فرد دیگری نگیرید) سپس لوله داغ را داخل یک بشر کوچک حاوی 10 میلی لیتر آب مقطر وارد کنید تا بشکند. مخلوط را تا جوش حرارت داده و سپس صاف کنید محلول صاف شده باید زلال و قلیایی باشد. در صورتیکه تیره باشد، احتمالا تجزیه ناقص بوده و ذوب قلیایی باید دوباره تکرار شود.

روش دیگر استفاده از لوله آزمایش پیرکس است. در این روش مطابق بالا عمل کنید اما پس از ذوب قلیایی اجازه دهید لوله سرد شود و سپس 3 الی 4 میلی لیتر متانول به آن اضافه کنید تا سدیم اضافی را تجزیه کند سپس بر روی آن آب مقطر بریزید تا نصف لوله پر شود و برای چند دقیقه به ملایمت بجوشانید. سپس مخلوط را صاف نموده و بر روی محلول آزمایشات پستهای بعدی را انجام دهید.

شناسایی کربن و هیدروژن

طبیعت ارگانیک مواد به وسیله حرارت دادن آنها بر روی چینی، پلاتین و یا هر فلز بی اثر دیگری ثابت می ماند. ماده آلی با شعله کم و بیش دود کننده سوخته و ذغال میشود و پس مانده سیاه رنگی بر جای میگذارد که نشان دهنده وجود کربن است.

      برای آزمایش مستقیم وجود کربن و هیدروژن به روش زیر عمل می کنیم.

                حدود 300 میلی گرم از ماده جامد و یا نیم میلی لیتر از ماده مایع را با 1 الی 2 گرم مونواکسید مس خشک (CuO) پودر شده، در یک لوله آزمایش خشک به طور یکنواخت مخلوط کنید و سر لوله آزمایش را با چوب پنبه سوراخداری که لوله رابطی از آن گذشته ببندید. سر دیگر لوله رابط را وارد ظرفی محتوی سولفات مس بدون آب که سفید رنگ است نموده و خروجی ظرف را به  ظرفی محتوی آب آهک Ca(OH)­2 اتصال دهید. حال لوله آزمایش محتوی مخلوط ماده آلی و پودر اکسید مس را گرم کنید و کم کم درجه حرارت را بالا ببرید تا محتوی لوله آزمایش سرخ شود. تشکیل قطرات آب در بالای لوله آزمایش و یا آبی رنگ شدن سولفات مس خشک دلیل بر وجود هیدروژن و کدر شدن آب آهک دلیل بر وجود کربن است.

واکنشها

CuO + C ,H à CO2 + H2O + Cu

Ca(OH)2 + CO2 à CaCO3 + H2O

 

 

 



تاريخ : چهارشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1389 | 15:45 | نویسنده : عبدلی |

بالن ته گرد (Round bottom flask)

در حقیقت یك نوع ارلن با ته گرد است و معمولا برای تقطیر مورد استفاده قرار میگیرد.

بشر (Becker)

ظرف شیشه ای استوانه ای دهان گشاد است كه معمولا به منظور مخلوط كردن و تهیه مواد لازم برای آزمایش مورد استفاده قرار میگیرد. به علت دقت كم در اندازه گیری و نیز دهانه گشاد، از آن به هیچ وجه برای حجم سنجی یا نگهداری مواد استفاده نمیشود.

اسپاتول (كاردك)

وسیله ای است معمولا فلزی به شكل زیر و اشكال مشابه زیر كه برای برداشتن و انتقال مقادیر ماده جامد به كار میرود.

قیف بوخنر و ارلن خلاء

Buchner Funnel & Filter Flask

قیف بوخنر

 قیفی است که داخل آن دارای یک سطح با تعداد زیادی سوراخ کوچک میباشدو از جنس چینی یا شیشه و یا پلی پروپیلن ساخته شده است و برای صاف کردن سریع و همچنین خشک کردن سریع همراه با یک صافی کاغذی و ارلن خلاء به کار میرود.

 

 

ارلن خلاء

یک نوع ارلن است که دارای یک لوله در کنار و نزدیک به نوک آن میباشد که برای خروج هوا (به کمک پمپ مکنده) به کار میرود.

 

 

روش کار با قیف بوخنر و ارلن خلاء

دستگاهی مشابه زیر سوار کنید.

 

دنباله یک قیف بوخنر (1) را داخل یک چوب پنبه سورخ دار (4) کنید و چوب پنبه را داخل دهانه ارلن (1) نمایید به طوری که از کنار چوب پنبه و دیواره ارلن و یا دیواره دنباله قیف بوخنر و چوب پنبه هیچ گونه هوایی عبور نکند. پس از آن یک شیلنگ را که از یک سر به پمپ مکنده هوا وصل است به خروجی ارلن خلا وصل نمایید (3). سپس یک کاغذ صافی را که کاملا به اندازه کفی دهانه قیف بوخنر بریده اید و توسط ترازوی آزمایشگاه وزن نموده اید داخل قیف نمایید به طوری که به راحتی کف آن قرار گیرد و نه آنقدر بزرگتر از دهانه باشد که لبه های کاغذ از کنار دیواره قیف بالا بایستد و نه آنقدر کوچک باشد که نتواند کف قیف را به گونه ای بپوشاند که تمام سوراخها در زیر کاغذ صافی قرار گیرد. حال اندکی از حلال مناسب (یا مقدار بسیار کمی از محلول شامل رسوب که میخوایید صاف نمایید را روی صافی بریزید تا کاملا به کف قیف بچسبد) و هم اکنون پمپ را روشن کنید و محلول شامل رسوب را به کمک یک همزن شیشه ای به گونه ای داخل قیف بریزید که در یک نقطه در وسط صافی جمع شود. بعد از آن که تمام محلول از زیر قیف خارج شد، میتوانید تپه کوچکی که از رسوبات حاصل شده را با مقدار بسیار کمی از حلال مناسب (که رسوب را تا حد ممکن حل نکند و برعکس ناخالصی ها را حل نماید) بشویید و حال میتواند بسته به میزان لزوم صبر کنید تا بر اثر عبور شدید هوا از داخل رسوبات جمع آوری شده، آن رسوبات به سرعت خشک شود. حال کاغذ صافی را با احتیاط خارج کنید و کاغذ صافی و رسوب روی آنرا وزن کنید و وزن کاغذ صافی خشک که قبلا توزین نموده بودید را از از وزن جدید کم کنید تا وزن رسوب به دست آید.

ارلن مایر

ارلن مایر یک ظرف مخروطی با گردن نسبتا باریک در حجمهای مختلف است. از ارلن مایر معمولا برای مخلوط کردن و حتی نگه داری مایعات و یا به عنوان جمع کننده محصول تقطیر در عمل تقطیر و یا جمع کننده مایع خارج شده از قیف جدا کننده در هنگام عمل استخراج نیز استفاده میشود.

 

بالن ژوژه (بالن حجمی)

بالنی است با گردن بسیار باریک و دراز که بر روی قسمتی از گردن آن خطی وجود دارد که حجم دقیق بالن را مشخص میکند. این ظرف برای محلول سازی دقیق و به حجم رساندن محلولها و نیز رقیق سازی آنها مورد استفاده قرار میگیرد.

استوانه مدرج 

استوانه ای است پایه دار در حجمهای مختلف که از آن میتوان برای برداشت و انتقال حجمهای بزرگتر از پیپت استفاده کرد (دقت پیپت را ندارد).

 

 

پیپت

برای برداشتن حجمهای مختلف و نسبتا کم از پیپت استفاده میشود.  با انگشت شست و سه انگشت آخر پیپت را به صورت عمودی گرفته و به وسیله انگشت نشانه دهانه آنرا باز و بسته میکنند.

 روش دیگر استفاده از مکنده است که بیشتر در مورد محلولهای خطرناک از آن استفاده میشود.

  پیپت مدرج:

 پیپت مدرج برای برداشتن حجمهای غیر استاندارد مثلا 3 میلی لیتر یا حجمهای ممیز دار مثل 2 و نیم و غیره به کار میرود.

پیپت حبابدار:

 پیپت حبابدار برای برداشتن حجمهای استاندارد مثل 1، 2، 5، 10، 25، 50 و ... میلی لیتر به کار میرود.

 

روش استفاده از مکنده پلاستیکی:

مکنده پلاستیکی دارای 3 کلید است A، S، و E که بعد از نصب پیپت در محل خود بر روی مکنده مطابق شکل بالا برای برداشتن مایع

1-   کلید A را فشرده و حباب لاستیکی را فشار میدهیم تا هوا خارج شود.

2-   پیپت را وارد ظرف محتوی مایع نموده و وقتی سر پیپت به اندازه کافی داخل مایع شد کلید S را به آرامی فشار میدهیم تا بر اثر مکش حباب که در مرحله قبل فشرده و خالی شده مایع وارد پیپت شده و بالا بیاید (دقت کنید وارد مکنده نشود).

3-   بعد از اینکه به اندازه لازم مایع وارد حباب شد پیپت را وارد ظرفی که میخواهیم مایع را داخل آن خالی کنیم نموده و کلید E را میفشاریم تا مایع داخل پیپت تخلیه شود.

 

پیپت اتوماتیک یا سمپلر:

در آزمایشگاههای تشخیص طبی و مجهز که آزمایشهای دقیق انجام میشود معمولا از پیپت اتوماتیک استفاده میشود. این نوع پیپتها دو نوع هستند که یا حجم ثابتی را برداشت میکنند و یا قابل تنظیم بوده و حجمهای مختلف را منتقل میکنند. نوک این پیپتها پلاستیکی است و معمولا بعد از مصرف دور انداخته میشود.

 

پیپتور:

دستگاه بسیار ساده ای که حاوی یک مخزن مایع و یک پیپت دو راهه است. به طوری که با کشیدن پیستون مایع از یک راه وارد پیپت شده و با فشردن پیستون مایع از راه دیگر خارج میشود. از پیتور برای سرعت عمل و انتقال یک حجم معین از یک مایع بخصوص و معمولا سمی استفاده میشود.

 

بورت

ساختمان بورت تفاوت چندانی با پیپت ندارد بعبارت دیگر بورت، پیپتی است که در انتهای آن یک شیر وجود دارد و ابتدای آن قدری گشادتر است و مایع را به عوض اینکه از انتها به داخل بکشند از بالا وارد آن میکنند.

 

روش کار با بورت:

قبل از شروع کار شیر را امتحان کنید. باید به اندازه کافی به آن روغن (معمولا سیلیکون) زده شده باشد تا به خوبی روان باشد و به آسانی بچرخد. بعد شیر را ببندید و مطابق شکل زیر بورت را به کمک گیره به پایه ببندید. مایع را به کمک یک عدد قیف از انتها وارد بورت کنید و سعی کنید تا قدری بالا تر از عدد صفر مایع وارد آن کنید. سپس یک ظرف زیر بورت قرار داده و آهسته شیر را باز کنید تا مایع به آهستگی از بورت خارج شده و خط سطح مایع (قسمت گودی سطح) روی صفر قرار گیرد. حال بورت آماده است و میتوانید حجم های مختلف را با باز کردن شیر آن به ظرفهای مختلف مورد نظر وارد کنید. معمولا بورت برای آزمایشات حجم سنجی و تیتراسیون استفاده میشود.

قیف جدا کننده

وسیله‌ای است که مایعات را بر اساس شاخص چگالی از هم جدا می‌کند مثلا اگر مخلوط یک ماده آلی و آب را که با هم قابل اختلاط نیستند در مخزن این وسیله بریزیم بر حسب چگالی، مواد در داخل این ظرف تفکیک می‌شود و ماده با چگالی بالاتر در زیر قرار میگیرد و وقتی شیر زیر ظرف را باز کنیم مایعی که دارای چگالی بالاتر است و در زیر قرار گرفته، از دستگاه خارج می‌گردد تا اینکه به مرز جدایی مایعات برسد، در چنین حالتی شیر را می‌بندیم و ظرف دوم را در زیر قیف جدا کننده قرار میدهیم و شیر را باز میکنیم و در نهایت قیف جدا کننده با موفقیت دو مایع مخلوط را از هم جدا می‌کند.

سردكننده (مبرد) (Condenser)

وسیله اى است تقریبا شامل دو لوله، كه یك لوله داخلى است و یك لوله خارجى كه این لوله خارجی لوله داخلى را در بر گرفته و بین جدار خارجى لوله داخلى و جدار داخلى لوله خارجى فاصله اى براى عبور مایع سرد كننده (معمولا آب سرد) وجود دارد.

روش كار به این صورت است كه آب سرد از یك طرف لوله خارجى وارد و از طرف دیگر خارج میشود و در این بین مقدارىاز حرارت بخار كه از یك طرف لوله داخلى وارد شده را میگیرد و بخار را سرد میكند و بخار سرد شده به صورت مایع از یكی از دهانه هاى لوله خارجى (بسته به حالت قرار داشتن سرد كننده) بیرون مى‌آید. از این وسیله معمولا در عمل تقطیر استفاده میشود.

 

سرد كننده بسته به نوع كارى كه لازم است انجام شود انواع مختلفى دارد كه در زیر شكل چند نمونه از آن آورده شده است.



تاريخ : چهارشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1389 | 15:28 | نویسنده : عبدلی |

تقطیر جزء به جزء:

برای جداکردن موادی که نقطه جوش آنها خیلی به هم نزدیک باشد از تقطیر جزء به جزء استفاده میکنند. اختلاف این روش با تقطیر ساده آن است که در این حالت از یک ستون تقطیر جزء به جزء استفاده میشود.

ستونهای تقطیر جزء به جزء انواع متعددی دارند ولی در تمام آنها چند خصلت کلی مشاهده میشود. این ستونها مسیر عمودی را به وجود می آورند که باید بخار در انتقال از ظرف تقطیر به مبرد از آن بگذرد، این مسیر به مقدار قابل ملاحظه ای از مسیر دستگاه تقطیر ساده طویلتر است. هنگام انتقال بخار از ظرف تقطیر به بالای ستون مقداری از بخار متراکم میشود. مایع متراکم شده، در حالی که به پایین ستون می ریزد دوباره در تماس با بخاری که از پایین به بالا در جریان است به طور جزئی تبخیر میشود و به سمت بالا میرود و طی این میعان و تبخیر شدنهای متوالی بخار از جزء فرار تر غنی تر میشود، یعنی هرچه به سمت بالای ستون پیش میرویم غلظت جزء فرار تر بیشتر و هر چه به سمت پایین می آییم غلظت جزء غیر فرار بیشتر میشود.

         از نقطه نظر تئوری، جدا کردن دو ترکیب فرار به طور کامل، بوسیله تقطیر حتی زمانیکه اختلاف در نقطه جوش آنها زیاد باشد امکان پذیر نیست زیرا همیشه جزء دارای نقطه جوش پایین تر فشار بخارش را بر روی نقطه جوش جزء دیگر اعمال نموده و پاره ای از مولکولهای با نقطه جوش بالاتر نیز تقطیر میگردند. اما بهرحال در امور تجربی، بوسیله تقطیر جزء به جزء میتوان مخلوط اینگونه مایعات را در حد مطلوبی جدا نمود.

 

 شکل دستگاه تقطیر جزء به جزء:

1-    سنگ جوش، 2- مخلوط دو یا چند ماده، 3- گرم کننده، 4- ظرف تقطیر (بالن)، 5- ستون تقطیر، 6- دماسنج، 7-خروجی آب، 8- ورودی آب، 9- سرد کننده، 10- رابط خمیده ساده، 11- ظرف گیرنده (استوانه مدرج) 12- محصول تقطیر

مخلوط دو ماده با هم در برخی مواد تولید آزئوتروپ میکند، یعنی مخلوط با درصد معینی تا آخرین قطره تقطیر میشود. در اینگونه موارد نمیتوان مخلوط را بوسیله تقطیر جزء به جزء از یکدیگر جدا کرد. برای از بین بردن این حالت یا ماده دیگری به مخلوط اضافه میکنند تا آزئوتروپ دیگری که مطلوب باشد بدست آید و یا فشار را تغییر میدهند. مثلا الکل 95 درصد تشکیل آزئوتروپ میدهد که برای از بین بردن نقطه آزئوتروپ، بنزن به آن اضافه میکنند که در نتیجه نقطه آزئوتروپ دیگری با درصد آب بیشتر ایجاد میشود که بدین ترتیب آب خارج شده، الکل و بنزن باقی میماند که بوسیله تقطیر جزء به جزء به راحتی جدا میشود.

 

 بخش عملی

الف)تقطیر جزء به جزء متانول و آب

         در یک بالن ته گرد 100 میلی لیتری مقدار 30 میلی لیتر متانول و 30 میلی لیتر آب بریزید و برای اطمینان از جوشش آرام (جلوگیری از غلیان محلول)، چند عدد سنگ جوش اضافه کنید دستگاه تقطیر جزء به جزء را مطابق شکل سوار کنید. از ابتدای شروع تقطیر حرارت را به گونه ای تنظیم کنید که سرعت تقطیر 10 الی 20 قطره در دقیقه باشد. درجه حرارتی که اولین قطره مایع از نوک دماسنج میچکد را یادداشت کنید. اگر ستون مایع طغیان میکند سرعت تقطیر را کم کنید. محصول تقطیر (مقطره) را در سه ظرف جدا در محدوده دمایی زیر جمع آوری نمایید.

تا دمای 68 درجه مقطره را در ظرف (الف) ذخیره کنید.

از 68 درجه تا 90 درجه مقطره را در ظرف (ب) جمع آوری نمایید.

از 90 درجه به بعد، آنرا در ظرف (ج) ذخیره کنید.

تقطیر را ادامه دهید تا 3-2 میلی لیتر مایع در ظرف تقطیر باقی بماند و سپس شعله را خاموش کنید.

حجم مایعات جمع آوری شده در هر ظرف را اندازه گیری کرده و یاد داشت کنید. حجم مایع باقی مانده در ظرف تقطیر را نیز اندازه گیری نموده و یادداشت کنید.

 

ب) تقطیر جزء به جزء بنزن و تولوئن

در یک ظرف ته گرد 100 میلی لیتری 30 میلی لیتر بنزن و 30 میلی لیتر تولوئن ریخته و برای اطمینان از جوشش آرام، چند عدد سنگ جوش به آن اضافه کنید. دستگاه تقطیر جزء به جزء را آماده کنید.

در این دستگاه محل حباب دماسنج اهمیت ویژه ای دارد، به محل آن نسبت به لوله جانبی سر دستگاه تقطیر توجه کنید (شکل دستگاه تقطیر). سه ظرف 50 میلی لیتری به عنوان ظرف گیرنده با برچسب (الف)، (ب) و (ج) آماده کنید. در عمل باید نوک رابط خلأ تا داخل گردن این ظرف امتداد داشته باشد، بین رابط و ظرف گیرنده یک فضای عمودی باقی نگذارید زیرا این فضا باعث سهولت فرار بخارهای قابل اشتعال میشود.

ظرف تقطیر را با چراغ گاز حرارت دهید. چراغ را طوری قرار دهید که نوک شعله با توری سیمی تماس پیدا کند یا درست زیر آن باشد، و شعله را از جریان باد محفوظ نگه دارید به نحوی که بتوانید حرارت را تا حد ممکن به دقت تنظیم کنید. به مجردی که محلول شروع به جوشیدن کرد و بخارهای رفلاکس شده به گرما سنج رسید، شعله را طوری میزان کنید که تقطیر فقط با سرعتی در حدود یک قطره مایع مقطر در هر یک یا دو ثانیه به طور یکنواخت ادامه یابد. اولین مایع مقطر را در ظرف گیرنده (الف) جمع آوری کنید. وقتی که درجه حرارت دهانه خروجی به 80 درجه رسید، ظرف گیرنده (الف) را با ظرف گیرنده (ب) و در 105 درجه آن را با ظرف گیرنده (ج) عوض کنید. تقطیر را ادامه دهید تا حدود 2 میلی لیتر مایع در ظرف تقطیر باقی بماند و بعد شعله را خاموش کنید. حجم اجزاء تقطیر شده در ظرف گیرنده (الف)، (ب) و (ج) را به کمک استوانه مدرج اندازه بگیرید و یاداشت کنید. اجازه دهید تا مایع موجود در ستون تقطیر به داخل ظرف تقطیر برگردد، حجم باقی مانده را اندازه گرفته و یادداشت کنید.



تاريخ : چهارشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1389 | 15:14 | نویسنده : عبدلی |

نقطه ذوب

نقطه ذوب درجه حرارتی است که در آن درجه حرارت، ماده جامد به مایع تبدیل شود (درجه حرارتی که در آن فشار بخار مایع با جامد برابر گردد). در تمام مدت ذوب درجه حرارت ثابت میماند و در این درجه حرارت دو فاز در حال تعادل هستند. وجود ناخالصی در یک ماده، نقطه ذوب آنرا پایین می آورد و مخلوط دو ماده، دارای نقطه ذوبی پایین تر از هر کدام از دو ماده اولیه است.

دامنه ذوب، دمائی است که ترکیب شروع به مایع شدن میکند تا دمایی که به طور کامل مایع میشود. ترکیب خیلی خالص دامنه ذوب 5/0 درجه یا کمتر دارد. دامه ذوب ترکیبات خالص معمولی 2-1 درجه است.

خلوص ترکیب از دو طریق مشخص میشود: اول اینکه ماده خالصتر نقطه ذوب بالاتری دارد، دوم اینکه ماده خالصتر دامنه ذوب کمتری دارد یعنی بین درجه حرارت شروع و پایان ذوب اختلاف کمتری وجود دارد.

تعیین نقطه ذوب صحیح یک ترکیب آلی احتیاج به ماده کافی دارد تا با سرد و گرم کردنهای متناوب بتوان در بین فازهای مایع و جامد تعادل برقرار کرد و درجه حرارت آنرا اندازه گرفت. مقدار ماده ای که برای این عمل لازم است غالبا بیشتر از مقداری است که شیمیدان در دسترس دارد. از اینرو روشهای میکرو که چندان دقیق نیستند ولی احتیاج به مقدار ناچیزی از نمونه دارند و آسان هم هستند توسعه یافته اند. یکی از متداولترین روشها، استفاده از لوله مویین است. در کلیه روشهای میکرو نقطه ذوب را به صورت حدود تغییرات ذوب اندازه میگیرند. این حدود شامل درجه حرارتی است که عمل ذوب نمونه شروع میشود و بعد خاتمه می یابد.

 

در اندازه گیری نقطه ذوب با لوله مویین از گرم کن های گوناگونی استفاده میشود. این گرم کن ها از یک بشر ساده که محتوی مایعی با نقطه جوش بالاست و با چراغ گاز گرم و با دست همزده میشود، شروع شده و به وسایل کاملی میرسد که با الکتریسیته گرم میشود و بطور مکانیکی به هم میخورد.

 شکل برخی از دستگاههای اندازه گیری نقطه ذوب

 

بخش عملی

تعیین نقطه ذوب یک نمونه

مقدار کمی از نمونه پودر شده را در روی یک شیشه ساعت کوچک بگذارید (در صورتی که نمونه به صورت پودر نباشد با هاون چینی آنرا کاملا پودر کنید)، یک لوله مویین کاملا تمیز برداشته و به وسیله شعله یک طرف آنرا کاملا مسدود نمائید و چند بار نوک باز لوله مویین را آهسته به داخل جسم جامد بزنید. با برگرداندن لوله و با زدن سریع انتهای بسته لوله بر روی یک سطح محکم میتوان جسم جامد را به طرف انتهای بسته لوله هدایت کرد. جسم باید در انتهای بسته لوله کاملا متراکم شود. بهترین راه انجام این کار آن است که در خاتمه لوله مویین را از درون یک قطعه لوله شیشه ای بزرگتر که تقریبا به طول 60 سانتیمتر باشد، بر روی سطح محکمی رها کنید. نمونه باید به اندازه ای باشد که پس از عمل تراکم لوله مویین را تا عمق 3-2 میلی متر پر کند. این مقدار نباید بیشتر باشد.  لوله مویین را به وسیله یک بند لاستیکی کوچک به گرماسنج متصل کنید. خود نمونه باید در مجاورت حباب گرماسنج باشد و بند لاستیکی در بالا ترین جا تا از سطح مایع داغ دور باشد. سپس گرماسنج را به کمک چوب پنبه سوراخداری که یک طرف آن بریده شده درداخل گرمکن قرار دهید (مطابق شکل زیر). منظور از این بریدگی آن است که درجات گرماسنج در آن حدود آشکار شوند و همچنین دستگاه یک سیستم باز باشد. (احتیاط: هرگز نباید یک سیستم بسته را حرارت داد.) با استفاده از حرارت یک چراغ کوچک بونزن به آرامی درجه حرارت مایعی را که باید گرم شود بالا ببرید (حدود 2 درجه در دقیقه) درجه ای را که ابتدا عمل ذوب مشاهده میشود و همچنین درجه ای را که در آن آخرین قسمت جامد ذوب میشود را یادداشت کنید.

1- مخزن دماسنج

2- محل نمونه

3- مایعی با نقطه جوش بالا

4- بند لاستیکی

5- چوب پنبه برش داده شده

شکل: نمای نزدیک چگونگی بستن لوله مویین به دماسنج و چگونگی برش چوب پنبه 

 



تاريخ : چهارشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1389 | 15:6 | نویسنده : عبدلی |

نقطه جوش

مولکولهای مایع دائما حرکت می کنند. تعدادی از این مولکولها هنگامی که در سطح مایع هستند میتوانند به فضای بالای مایع بگریزند. مایعی را در ظرف بسته ای که هوایش تخلیه شده در نظر بگیرید. تعداد مولکولها در فاز گازی مایع افزایش می یابد تا سرعت ورود مجدد مولکولها به فاز مایع با سرعت گریزشان برابر شود، سرعت ورود مجدد متناسب با تعداد مولکولها در فاز گازی است. در این حال دیگر تغییر اساسی در دستگاه ملاحظه نمی شود و می گویند که سیستم در حال تعادل جنبشی است. مولکولها در فاز گازی به سرعت حرکت میکنند و دائما به دیواره ظرف بر می خورند و منجر به وارد کردن فشار به دیواره آن می شوند میزان این فشار در یک درجه حرارت معین را فشار بخار تعادل جسم مایع در آن درجه می نامند. این فشار بخار به درجه حرارت بستگی دارد. این بستگی به آسانی با تمایل گریز مولکولها از مایع قابل توجیه است. با ازدیاد درجه حرارت انرژی جنبشی متوسط مولکولها افزایش می یابد و فرار آنها به فاز گازی آسان میشود. سرعت ورود مجدد مولکولها نیز رو به افزایش می رود و به زودی در درجه حرارت بالاتر تعادل برقرار می شود. ولی در این حال تعداد مولکولها در فاز گازی از تعداد آنها در درجه حرارت پایین تر بیشتر است و در نتیجه فشار بخار زیادتر است.

 اکنون نمونه مایعی را در نظر بگیرید که در یک درجه حرارت معین در ظرف سر گشاده ای قرار دارد و مولکولهای فاز بخار در بالای مایع می توانند از محوطه ظرف خارج شوند. بخاری که در بالای این نمونه است از مولکولهای هوا و نمونه تشکیل شده است. طبق قانون فشارهای جزئی دالتون، فشار کل (خارجی) در بالای مایع برابر با فشارهای جزئی نمونه و هوا است: 

             هواP + نمونهP = کلP

فشار جزئی نمونه برابر با فشار بخار تعادل آن در درجه حرارت معین است. اگر درجه حرارت بالا رود (بدین ترتیب فشار بخار تعادل نمونه زیاد میشود)، تعداد مولکولهای نمونه در فضایی که در بالا و نزدیک مایع است افزایش می یابد و در نتیجه مقداری از هوا جابجا میشود. در درجه حرارت بالا فشار جزئی نمونه درصد بیشتری از فشار کل را تشکیل میدهد. با ازدیاد بیشتر درجه حرارت این عمل ادامه می یابد تا فشار بخار تعادل با فشار خارجی برابر شود و در این حال تمام هوا کاملا از ظرف خارج میشود. تبخیر بیشتر باعث جابجا شدن مولکولهای گازی نمونه خواهد شد. با توجه به این حقایق به این نتیجه میرسیم که فشار بخار تعادل یک نمونه یک حد نهایی دارد که به وسیله فشار خارجی معین میشود. در این حد سرعت تبخیر به مقدار زیادی افزایش می یابد (که با تشکیل حباب در مایع آشکار میشود) و این مرحله را عموما شروع جوشش می دانند. نقطه جوش یک مایع درجه حرارتی است که در آن فشار بخار مایع کاملا برابر با فشار خارجی شود. چون نقطه جوش مشاهده شده مستقیما به فشار خارجی بستگی دارد، از این جهت باید در گزارش نقطه جوش، فشار خارجی هم قید شود (مثلا نقطه جوش 152 درجه سانتیگراد در فشار 752 میلی متر جیوه). معمولا نقطه جوش استاندارد را در فشار آتمسفر (760 mm Hg) تعیین میکنند.

نقاط جوش برای شناسایی مایعات و برخی از جامداتی که در حرارت پایین ذوب میشوند، مفید هستند. جامداتی که در حرارت بالا ذوب میشوند معمولا آنقدر دیر میجوشند که نمیتوان به راحتی درجه جوش آنها را اندازه گرفت.

 

 

بخش عملی

اندازه گیری نقطه جوش به روش میکرو:

انتهای دو لوله مویین تمیز یک میلی متری را به وسیله حرارت شعله بسته و به هم متصل کنید و در حدود سه یا چهار میلی متر پایین تر آنرا صاف ببرید مانند شکل 1 (1- محل اتصال 2- محل برش).

 

             یک لوله شیشه ای 4 میلی متری مطابق شکل 2 تهیه کنید و آنرا با یک حلقه لاستیکی به یک گرما سنج متصل کنید حدود 2 قطره از مایع مورد آزمایش را به کمک پیپت مویین در انتهای لوله 4 میلی متری قرار دهید و لوله مویین جوش را در آن داخل کنید چنانچه سطح نمونه مایع در زیر محل اتصال لوله مویین باشد آنقدر از نمونه اضافه کنید تا سطح مایع به بالای اتصال برسد.  گرماسنج و لوله های متصل به آنرا در داخل حمامی که بتوان آنرا گرم کرد قرار دهید و مواظب باشید که حلقه لاستیکی در بالای سطح مایع باشد. درجه حرارت را به سرعت بالا ببرید تا حبابهای تند و مداومی از لوله مویین جوش خارج شود. در این حال حرارت را قطع کنید. با سرد شدن تدریجی حمام سرعت خروج حباب کم میشود. در لحظه ای که خروج حباب کاملا متوقف میشود و مایع شروع به بالا رفتن از داخل لوله مویین میکند درجه حرارت گرما سنج را یادداشت کنید. این درجه، نقطه جوش نمونه مایع است.

 

 

شکل2: 1-دماسنج  2-بند لاستیکی  3-بشر  4-پارافین مایع  5-لوله مویین  6-لوله  با قطر 4 میلیمتر 7- مایع نمونه  8-شعله



تاريخ : چهارشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1389 | 15:5 | نویسنده : عبدلی |

ضریب شکست نور

یکی دیگر از راههای شناسایی و تشخیص ترکیبات آلی استفاده از ثابت فیزیکی ضریب شکست نور در یک مایع مجهول میباشد.

سرعت انتقال نور در محیطهای مختلف متفاوت است. انحراف شعاع نور در هنگام عبور از حد فاصل دو محیط مختلف یکی از نتایج مستقیم و قابل رویت این اختلاف است. انحراف نور به علت تغییر سرعت آن است.

زاویه شکست نور (زاویه انحراف) به دانسیته محیط، نوع مولکولهای موجود، درجه حرارت محیط و طول موج نور بستگی دارد. چنانچه محیطی مانند هوا به عنوان مقیاس انتخاب شود و زوایای شکست با یک طول موج یکنواخت در یک درجه حرارت یکسان اندازه گیری شود، در این صورت زوایای اندازه گیری شده یکی از خواص محیط ثانوی در حد فاصل مربوط است و میتوان از آن به عنوان یک خصلت مشخص جسم سازنده آن محیط استفاده کرد.

مقداری که عملا به صورت ثابت فیزیکی یک مایع گزارش میشود، زاویه شکست آن نیست بلکه ضریب شکستی (n) است که از معادله زیر تعیین میشود:

n=sin i / sin p

در اینجا i زاویه ای است که نور ورودی (در هوا) با خط عمود بر سطح حد فاصل میسازد و p زاویه ای است که نور شکسته شده (در مایع) با این خط به وجود می آورد. نور تکفام مقادیر دقیق تری از نور معمولی میدهد و از این جهت ضرایب شکست را اکثرا نسبت به خط D سدیم (598.3 mμ = λ طول موج) گزارش میکنند. این نور را به صورت پایه و درجه حرارت را به صورت توان نشان میدهند

 (مانند nD20 = 1.3330).

رفراکتومتر Abbe دستگاهی است که غالبا شیمیدانها از آن استفاده میکنند. در این رفراکتومتر از نور معمولی به عنوان منبع نور استفاده میشود، ولی با یک موازنه ای که در یک سیستم منشوری به عمل می آید، ضریب حاصل نسبت به خط D سدیم به دست می آید.

 



تاريخ : چهارشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1389 | 15:4 | نویسنده : عبدلی |

تست شعله

مقدار کمی از نمونه را در یک کروزه کوچک و یا بر روی نوک اسپاتول قرار دهید و بر روی شعله ابتدا به ملایمت و سپس به شدت حرارت دهید تا به رنگ قرمز تیره شود. پدیده های زیر را مشاهده و یادداشت کنید

 آیا ذوب میشود؟ خصوصیات شعله چگونه است؟ (رنگ، دود و ...)  آیا بخار متصاعد میشود؟  آیا چیزی بر جای می ماند؟

در مورد خصوصیت شعله:

         شعله زرد یا دوده ای نشانه آروماتیک یا آلیفاتیک غیر اشباع

         شعله زرد و بدون دوده نشانه هیدرو کربن آلیفاتیک

         شعله بیرنگ یا آبی نشانه وجود اکسیژن است

در صورت وجود باقی مانده چند قطره آب بر روی آن بریزید و با تورنسل، اسیدی و یا قلیایی بودن آنرا مشخص کنید. قلیایی بودن نشانه وجود سدیم یا فلزات قلیایی دیگر است.

 

شناسایی کربن و هیدروژن

طبیعت ارگانیک مواد به وسیله حرارت دادن آنها بر روی چینی، پلاتین و یا هر فلز بی اثر دیگری ثابت می ماند. ماده آلی با شعله کم و بیش دود کننده سوخته و ذغال میشود و پس مانده سیاه رنگی بر جای میگذارد که نشان دهنده وجود کربن است.

برای آزمایش مستقیم وجود کربن و هیدروژن به روش زیر عمل می کنیم.

حدود 300 میلی گرم از ماده جامد و یا نیم میلی لیتر از ماده مایع را با 1 الی 2 گرم اکسید مس خشک (CuO) پودر شده، در یک لوله آزمایش خشک به طور یکنواخت مخلوط کنید و سر لوله آزمایش را با چوب پنبه سوراخداری که لوله رابطی از آن گذشته ببندید. سر دیگر لوله رابط را وارد ظرفی محتوی سولفات مس بدون آب که سفید رنگ است نموده و خروجی ظرف را به  ظرفی محتوی آب آهک Ca(OH)­2 اتصال دهید. حال لوله آزمایش محتوی مخلوط ماده آلی و پودر اکسید مس را گرم کنید و کم کم درجه حرارت را بالا ببرید تا محتوی لوله آزمایش سرخ شود. تشکیل قطرات آب در بالای لوله آزمایش و یا آبی رنگ شدن سولفات مس خشک دلیل بر وجود هیدروژن و کدر شدن آب آهک دلیل بر وجود کربن است.

واکنشها

CuO + C ,H à CO2 + H2O + Cu

Ca(OH)2 + CO2 à CaCO3 + H2O



Symbol Name Color
As Arsenic Blue(آبی)
B Boron Bright Green(سبز درخشان)
Ba Barium Light Green(سبز روشن)
Ca Calcium Brick red (سرخ آجری)
Cs Cesium Pale Violet(بنفش کمرنگ)
Cu(I) Copper(I) Blue(آبی)
Cu(II) Copper(II) (non-halide) Green(سبز)
Cu(II) Copper(II) (halide) Blue-green(سبز مایل به آبی )
Fe Iron Gold(طلایی)
In Indium Blue(آبی)
K Potassium Violet(بنفش)
Li Lithium Crimson(قرمز لاکی )
Mg Magnesium Brilliant white(سفید درخشان)
Mn(II) Manganese(II) Yellowish green(سبز مایل به زرد )
Mo Molybdenum Yellowish green(سبز مایل به زرد)
Na Sodium Intense yellow(زرد پر رنگ)
P Phosphorus Pale bluish green(سبز-
آبی کمرنگ )
Pb Lead White/blue
Rb Rubidium Pale violet
Sb Antimony Pale green
Se Selenium Azure blue(آبی مایل به نیلی )
Sr Strontium Crimson(قرمز سیر)
Te Tellurium Pale green
Tl Thallium Pure green
Zn Zinc Bluish green

تصمیم گرفتم درباره مواد نورزای رنگی از جمله منورها مطالبی را به صورت خلاصه اما مفید و کافی بنویسم .
*  فقط حواستون باشه ایمنی را رعایت کنید و یه وقت هوس نکنید روی کلرات پتاسیم دسته هاون بکوبید.
 
مشعل قرمز :
50% نیترات استرانسیم (عامل رنگ قرمز)
37% کلرات پتاسیم (ماده محترقه)
13% شلاک (کند کننده)
16% کربنات استرانسیوم
72% کلرات پتاسیم
12% شلاک
 
مشعل سبز :
6 نیترات باریم
3 نیترات پتاسیم
2 گوگرد
3 نیترات باریم
4 کلرات پتاسیم
¼ ،1 صمغ عربی
 
مشعل سفید :
24 نیترات پتاسیم
7 گوگرد
1 ذغال
 
فلاش سبز :
2 برادۀ منیزیم
3 کلرید باریم
2 نیترات پتاسیم


تاريخ : چهارشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1389 | 15:3 | نویسنده : عبدلی |

حالت های شش گانه ی ماده

آنچه که ما تا کنون در کتابهای راهنمایی و دبیرستان و دانشگاه آموخته ایم این است که ماده دارای سه حالت ,جامد ,مایع و گاز است اما امروزه  دانشمندان سه حالت جدید ماده را شناسایی کرده اند که نمیتوان آنها را جزو هیچکدام از حالت های قبلی طبقه بندی کرد , در ادامه شرح مختصری از این حالات را با هم می خوانیم

* جامد
در حالت جامد ، نیروهای بین مولکولی ، بقدری قویتر از انرژی جنبشی هستند که باعث سخت شدن جسم در نتیجه عدم جاری شدن آن میگردند. جامدات شکل و حجم معینی دارند. در جامدات فاصله مولکولها مانند فاصله آنها در مایع است. جامدات نمیتوانند مانند وضعیتی که حالات مایع و گاز دارند، آزادانه به اطراف حرکت کنند. بلکه ، در جامد ، مولکولها در مکانهای خاصی قرار میگیرند و فقط می‌توانند در اطراف این مکانها حرکت نوسانی رفت و برگشتی بسیار کوچک انجام دهند.

* مایع
در حالت مایع نیز مولکولها بهم نزدیک بوده، بطوریکه نیروهای مابینشان قوی‌تر از انرژی جنبشی آنان میباشد. از طرف دیگر ، نیروها آنقدر قوی نیستند که قادر به ممانعت از حرکت مولکولها گردند. از این روست که جریان مایع از ظرفی به ظرف دیگر شدنی است، اما نسبت سرعت جاری شدن آب در مقایسه با مایعات دیگر از قبیل روغنها و گلسیرین بسیار متفاوت است که این تفاوت در سرعت جاری شدن ، میزان مقاومت یک مایع در مقابل جاری شدن ،یعنی گرانروی آن خوانده می شود که خود تابعی از شکل ، اندازه مولکولی ، درجه حرارت و فشار می‌باشد. بنابراین مایعات حجم معین و شکل نامعینی دارند.
فاصله مولکولها در مایعات در مقایسه با گازها بسیار کم است. در مایعات مولکولها به اطراف خود حرکت می‌کنند و به سهولت روی هم می‌لغزند و راحت جریان (شارش) پیدا می‌کنند.

*گاز
گاز ها کم چگالند و ساده متراکم می‌شوند و نه تنها شکل ظرف خود را می گیرند بلکه آنقدر منبسط می‌شوند تا ظرف را کاملاً پر کنند.
اما اگر بخواهیم گازها را بهتر بشناسیم می توانیم بگوییم که حالت فیزیکی مواد در شرایط فشار و درجه حرارت طبیعی ، بستگی به اندازه مولکولی و نیروهای بین آن‌ها دارد. اگر مقدار کمی از یک گاز ، در یک تانک نسبتاً بزرگی قرار گیرد، مولکول‌های آن با سرعت در سرتاسر تانک پخش می‌شوند. پخش سریع مولکول‌های گاز دلالت بر آن میکند که نیروهای موجود میان مولکولها ، به مراتب ضعیف‌تر از انرژی جنبشی آن است و از آنجایی که ممکن است مقدار کمی از یک گاز در سرتاسر تانک یافت شود، نشان دهنده آن است که مولکولهای گاز باید نسبتاً از هم فاصله گرفته باشند. بنابراین گازها شکل و حجمشان بستگی به ظرفی دارد که در آن جای دارند.
در حالت گازی ، مولکولها آزادانه به اطراف حرکت کرده و با یکدیگر و نیز با دیواره ظرف برخورد می‌کنند. فاصله مولکول‌ها در حالت گازی در حدود چند ده برابر فاصله آنها در حالت مایع و جامد است.

* پلاسما
حالت چهارم ماده «پلاسما» شبیه گاز است و از اتمهایی تشکیل شده است که تمام یا تعدادی از الکترون های خود را از دست داده‌اند (یونیده شده‌اند).
بیشتر مواد جهان در حالت پلاسما هستند مانند خورشید که از پلاسما تشکیل شده است. پلاسما اغلب بسیار گرم است و می توان آن را در میدان مغناطیسی به دام انداخت.
اما در تعریفی کلی از پلاسما باید گفت که : پلاسما حالت چهارمی از ماده است که دانش امروزی نتوانسته آنها را جزو سه حالت دیگر بپندارد و مجبور شده آنرا حالت مستقلی به حساب آورد. این ماده با ماهیت محیط یونیزه، ترکیبی از یون‌های مثبت و الکترون با غلظت معین می‌باشد که مقدار الکترون‌ها و یون‌های مثبت در یک محیط پلاسما تقریبا برابر است و حالت پلاسمای مواد ، تقریباً حالت شبه خنثایی دارد. پدیده‌های طبیعی زیادی از جمله آتش ، خورشید ، ستارگان و غیره در رده حالت پلاسمایی ماده قرار می‌گیرند.
پلاسما شبیه به گاز است، ولی مرکب از ذرات باردار متحرکی به نام یون است. یون‌ها بشدت تحت تاثیر نیروهای الکتریکی و مغناطیسی قرار می‌گیرند. مواد طبیعی در حالت پلاسما عبارتند از انواع شعله ، بخش خارجی جو زمین ، اتمسفر ستارگان ، بسیاری از مواد موجود در فضای سحابی و بخشی از دم ستاره دنباله‌دار و شفق‌های قطبی شمالی که نمایش خیره کننده‌ای از حالت پلاسمایی ماده است که در میدان مغناطیسی جریان می‌یابد.

* ماده‌ی چگال بوز اینشتین
حالت پنجم با نام ماده‌ی چگال بوز-اینشتین(Bose-Einstein condensate) که در سال ۱۹۹۵ کشف شد، در اثر سرد شدن ذراتی به نام بوزونها (Bosons) تا دماهایی بسیار پایین پدید می‌آید. بوزون‌های سرد در هم فرومی‌روند و ابَر ذره‌ای که رفتاری بیشتر شبیه یک موج دارد تا ذره‌های معمولی، شکل می‌گیرد. ماده‌ی چگال بوز-اینشتین ( BEC ) شکننده است و سرعت عبور نور در آن بسیار کم است.

* ماده‌ی چگال فرمیونی
حالت تازه هم ماده‌ی چگال فرمیونی (Fermionic condensate) است. “دبورا جین” (Deborah Jin) از دانشگاه کلورادو و گروهش در اواخر پاییز ۱۳۸۲ ، موفق به کشف این شکل تازه‌ی ماده شدند. آنها این ماده‌ی تازه را با سرد کردن ابری از پانصدهزار اتم پتاسیم با جرم اتمی ۴۰ تا دمایی کمتر از یک میلیونیم درجه بالاتر از صفر مطلق پدیدآوردند. این اتم‌ها در چنین دمایی بدون گرانروی جریان می‌یابند و این ، نشانه ظهور ماده‌ای جدید بود.
در این حالت اتمهای پتاسیم بدون آنکه چسبندگی میان آنها وجود داشته باشد ، بصورت مایع جریان یافتند . حالت چگالیده فرمیونی تا حدی شبیه چگالش بوز- اینشتین است .
هر دو حالت از اتم‌هایی تشکیل شده‌اند که این اتم ها در دمای پایین به هم می‌پیوندند و جسم واحدی را تشکیل می دهند‌. در چگالش بوز- اینشتین اتم ها از نوع بوزون هستند در حالیکه در چگالش فرمیونی اتم ها فرمیون( Fermions ) هستند.
تفاوت میان بوزون ها و فرمیونها چیست ؟
رفتار بوزون ها به گونه ای است که تمایل دارند با هم پیوند برقرار کنند و به هم متصل شوند . یک اتم در صورتی که حاصل جمع تعداد الکترون ، پروتون و نوترون‌هایش زوج باشد، بوزون است‌. بعنوان مثال اتمهای سدیم بوزون هستند زیرا اتمهای سدیم در حالت عادی یازده الکترون ، یازده پروتون و دوازده نوترون دارند که حاصل جمع آنها عدد زوج ۳۴ می شود . بنابراین اتمهای سدیم این قابلیت را دارند که در دماهای پایین به هم متصل شوند و حالت چگالیده بوز- اینشتین را پدید آورند اما از طرف دیگر فرمیون‌ها منزوی هستند . این ذرات طبق اصل طرد پائولی هنگامی که در یک حالت کوانتومی قرار می گیرند همدیگر را دفع می‌کنند و اگر ذره‌ای در یک حالت کوانتومی خاص قرار گیرد مانع از آن می شود که ذره‌ی دیگری هم بتواند به آن حالت دسترسی یابد .
هر اتم که حاصل جمع تعداد الکترون ، پروتون و نوترون هایش فرد باشد فرمیون است . به عنوان مثال ، اتم های پتاسیم با عدد جرمی ۴۰ فرمیون هستند زیرا دارای ۱۹ الکترون ، ۱۹ پروتون و ۲۱ نوترون هستند و حاصل جمع این سه عدد برابر ۵۹ می شود . دکتر جین و همکارانش بر پایه همین خاصیت انزوا طلبی فرمیونها روشی را پیش گرفتند و از میدانهای مغناطیسی کنترل شونده‌ای برای انجام آزمایش‌ها استفاده کردند . میدان مغناطیسی باعث می‌شود که اتم‌های منفرد با هم جفت شوند و میزان جفت شدگی اتم‌ها در این حالت با تغییر میدان مغناطیسی قابل کنترل است . انتظار می‌رفت که اتمهای جفت شده پتاسیم خواص همانند بوزون‌ها داشته باشند اما آزمایش‌ها نشان دادند که در بعضی از اتمها که میزان جفت شدگی ضعیف بود، هنوز بعضی از خواص فرمیونی خود را از دست نداده بودند .
در این حالت یک جفت از اتمهای جفت شده می تواند به جفت دیگری متصل شود و این جفت شدگی به همین ترتیب ادامه یابد تا این که سرانجام باعث تشکیل حالت چگالیده فرمیونی شود .



تاريخ : چهارشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1389 | 14:55 | نویسنده : عبدلی |

ایمنی در آزمایشگاه

            آزمایشگاه شیمی محلی است که در آن احتمال خطر وجود دارد. این محل محتوی مایعات قابل اشتعال، ظروف شیشه ای شکننده و مواد شیمیایی خورنده و سمی است. با این حال اگر پیشگیری و دقت به عمل آید از یک آشپزخانه خطرناکتر نیست.

معمولترین خطرات در یک آزمایشگاه شیمی عبارتند از:

1- آتش سوزی و انفجار

2- مواد شیمیایی

3- ظروف شیشه ای

 

پیشگیری از آتش سوزی و انفجار

1-    در صورت امکان از بکار بردن شعله در آزمایشگاه اجتناب کنید

2-    چنانچه لازم است از شعله استفاده کنید پیشگیریهای زیر را به عمل آورید

الف) هرگز یک مایع قابل اشتعال را در ظرف باز حرارت ندهید.

ب) هنگامی که مایع قابل اشتعالی را در حالت تقطیر یا رفلاکس حرارت می دهید اطمینان حاصل کنید که تمام رابطها محکم و عاری از فشار باشند.

ج) هرگز مایعات قابل اشتعال را در نزدیکی شعله از ظرفی به ظرف دیگر منتقل نکنید.

د) هرگز نگذارید که یک محصول تقطیر قابل اشتعال، در نزدیکی شعله آزادانه از خنک کننده به ظرف گیرنده ای که چند اینچ پایین تر از آن است بچکد.

3- هرگز دستگاه بسته ای را که در برابر فشار مسدود شده، حتی اگر خنک کننده هم داشته باشد حرارت ندهید.

4- هنگامی که واکنش گرمازایی را انجام می دهید یک حمام آب سرد یا آب یخ تهیه کنید که اگر واکنش بخواهد از کنترل خارج شود از آن استفاده کنید.

5- محل نزدیکترین کپسول آتشنشانی را یاد بگیرید.

6- هیچگاه به یک مایع جوشان سنگ جوش یا جامد دیگری اضافه نکنید.

7- محلولهای اتری را تا مرحله خشک شدن حرارت ندهید.

 

پیشگیریهای شیمیایی

1-      تا جایی که ممکن است نگذارید مواد شیمیایی با پوست شما تماس پیدا کند. و در صورت تماس موضع تماس را با مقدار زیاد آب یا هر ماده شستشو دهنده مناسب بشویید.

2-     هرگز ماده شیمیایی را نچشید.

3-   تا جایی که ممکن است از استنشاق دود و بخارهای مواد شیمیایی و حلالها اجتناب کنید.

منبع شیمی و آزمایشگاه شیمی



تاريخ : چهارشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1389 | 14:50 | نویسنده : عبدلی |

با وجود احتياطهاي لازم ممكن است در موقع كار در آزمايشگاه دست يا قسمتي از پوست بدن در اثر تماس با مواد شيميايي سوخته و يا صدمه ببينند. در اين صورت از دستورات زير استفاده كنيد.

 

سوختگي حاصل از اسيدها:

بلافاصله قسمت آسيب ديده را با آب زياد بشوييد و سپس با محلول سديم بي‌كربنات رقيق (5%) شستشو داده و بعد محل سوختگي را با كمي پارافين يا پماد mgo در گليسرين، چرب كنيد.

 

سوختگي حاصل از قلياها:

شستشو با مقدار زيادي آب و بعد شستشو با محلول (5%) آمونيم كلريد يا محلول اشباع شده بوريك اسيد و يا محلول (2%) اسيد استيك و مجددا شستشو با آب.

 

سوختگي با فسفر:

محل سوختگي را بايد با محلول (1%) سولفات مس و يا محلول (1%) نيترات نقره شستشو داد.

 

سوختگي با برم:

با مقدار زيادي آب بشوييد و سپس با گلسيرين چرب كرده و اگر ناراحتي ادامه داشت پس از مدت كمي گلسيرين را با آب گرم از روي قسمت آسيب ديده پاك نموده و از پماد مخصوص سوختگي استفاده كنيد.

 

سوختگي بر اثر شعله يا تماس با جسم داغ و يا الكتريسيته:

اگر سوختگي از نوع اول (پوست سرخ و كمي متورم شده) باشد، پماد ضد سوختگي به كار ميبريم. اگر از نوع دوم (توليد تاول در اثر سوختگي) يا نوع سوم (آسيب ديدگي قسمتهاي عمقي پوست) باشد محل آسيب ديده را فورا با محلول 1% سديم بي‌كربنات شستشو داده و از پماد سوختگي استفاده ميكنيم.

 

بريدگي:

بريدگيهايي كه در آزمايشگاه اتفاق مي افتد بيشتر در نتيجه شكستن ناگهاني ظروف شيشه اي و تماس شي شكسته با دست ميباشد. اگر بريدگي خفيف باشد، بهتر است بگذاريم براي چند ثانيه مقداري خون از بريدگي خارج شود و پس از اطمينان از اينكه ذرات شيشه در زخم نمانده از پودر پنيسيلين استفاده ميكنيم و آنرا با يك باند يا گاز تميز ميبنديم. اگر بريدگي شديدتر باشد پس از ضد عفوني كردن محل آسيب ديده به يكي از طرق فوق باند تميز روي آن قرار داده و با تنسوپلاست روي بريدگي را ميبنديم.

 

 

آتش سوزي مواد شيميايي:

بايد به سرعت مواد منفجره و ساير مواد سوختني نظير الكل و اتر را از مجاورت آتش دور نموده و سويچهاي چراغ گاز و دستگاههاي الكتريكي را قطع نمود. براي خاموش كردن آتش بهتر است از سيلندرهاي Solidcarbon Dioxide استفاده كرد.

مخلوط شن و سديم بيكربنات نيز براي خاموش كردن آتش مفيد است.

 

مسموميت با گازها:

1- دستورات مقدماتي و عمومي

استنشاق گازهاي سمي در آزمايشگاه باعث تحريك بيني و گلو و يا سرفه و سردرد ميشود و اين گونه مواد در آزمايشگاه زياد است. گاهي آثار مسموميت با بعضي گازها پس از چند ساعت آشكار ميشود، در اينگونه موارد بايد قواعد كلي زير را رعايت كرد.

الف) مسموم را به هواي آزاد انتقال داده و دكمه هاي لباس را در ناحيه سينه و گردن باز كنيد.

ب) غرغره كردن محلول سديم بيكربنات رقيق، بوييدن تنطور اكاليپتوس و نعناع و آشاميدن چاي يا شير و يا جوشانده دارچين با آب، از كمكهاي اوليه موثر ميباشد.

2- دستورات اختصاصي براي مسموميت با گازها

الف) گاز آمونياك

استنشاق بخار استيك اسيد رقيق و بعد مانند دستور سوختگي با قلياها عمل شود.

ب) گازهاي برم، كلر، فلوريدريك و كلريدريك

استنشاق بخار محلول رقيق آمونياك و بعد شستشو با آب و محلول 1% سديم بيكربنات

ج) بخارهاي اسيد نيتريك و اكسيدهاي ازت

استنشاق بخار محلول رقيق آمونياك

د) گاز هيدروژن سولفايد

شستشوي بيني و چشم با آب

 

ورود مواد به چشم

1- ورود مواد قليايي به چشم

به وسيله چشم شوي حاوي آب، چشم را بشوييد و در صورت احساس ناراحتي چند مرتبه و هر مرتبه 2 قطره روغن كرچك يا پارافين در چشم بريزيد. در صورت لزوم ميتوان با محلول 1% بوريك اسيد چشم را بشوييد.

2- ورود مواد اسيدي به چشم

 در مورد اسيدها پس از شستشوي چشم با آب، چشم را با محلول 1% سديم بيكربنات بشوييد.

 

مسموميت در اثر ورود مواد سمي به دهان

الف) اسيدها و بازها فقط داخل دهان شده باشند

به سرعت ماده را بيرون ريخته و با مقدار زيادي آب، دهان را ميشوييم و بعد در مورد اسيدها از آب آهك و در مورد بازها از آب ليمو و يا استيك اسيد 5% براي شستن دهان استفاده ميشود.

 

ب) مواد سمي فرو برده شده

1- اسيدها

آشاميدن مقدار زيادي آب و پس از آن خوراندن آب آهك و يا مخلوط MgO با آب يا شير، به هيچ وجه از داروهاي تهوع آور يا محلول بيكربنات سديم استفاده نشود.

2- بازها

آشاميدن مقدار زيادي آب و سپس سركه و يا آب ليمو و يا آب نارنج، به هيچ وجه از داروهاي تهوع آور استفاده نشود.

3- نمكهاي آرسنيك يا جيوه

خوردن يك داروي تهوع آور و بعد شير يا سفيده تخم مرغ در آب سرد و روغن كرچك

4- HF

به مريض مقدار زيادي شير بدهيد چون كلسيم موجود در شير بهترين درمان است. استفاده از آب آهك نيز مفيد است.

 

 

ایمنی و کمکهای اولیه : ایمنی در آزمایشگاه


آزمایشگاه شیمی محلی است که در آن احتمال خطر وجود دارد. این محل محتوی مایعات قابل اشتعال، ظروف شیشه ای شکننده و مواد شیمیایی خورنده و سمی است. با این حال اگر پیشگیری و دقت به عمل آید از یک آشپزخانه خطرناکتر نیست.

معمولترین خطرات در یک آزمایشگاه شیمی عبارتند از:

1- آتش سوزی و انفجار

2- مواد شیمیایی

3- ظروف شیشه ای


پیشگیری از آتش سوزی و انفجار

1-    در صورت امکان از بکار بردن شعله در آزمایشگاه اجتناب کنید

2-    چنانچه لازم است از شعله استفاده کنید پیشگیریهای زیر را به عمل آورید

الف) هرگز یک مایع قابل اشتعال را در ظرف باز حرارت ندهید.

ب) هنگامی که مایع قابل اشتعالی را در حالت تقطیر یا رفلاکس حرارت می دهید اطمینان حاصل کنید که تمام رابطها محکم و عاری از فشار باشند.

ج) هرگز مایعات قابل اشتعال را در نزدیکی شعله از ظرفی به ظرف دیگر منتقل نکنید.

د) هرگز نگذارید که یک محصول تقطیر قابل اشتعال، در نزدیکی شعله آزادانه از خنک کننده به ظرف گیرنده ای که چند اینچ پایین تر از آن است بچکد.

3- هرگز دستگاه بسته ای را که در برابر فشار مسدود شده، حتی اگر خنک کننده هم داشته باشد حرارت ندهید.

4- هنگامی که واکنش گرمازایی را انجام می دهید یک حمام آب سرد یا آب یخ تهیه کنید که اگر واکنش بخواهد از کنترل خارج شود از آن استفاده کنید.

5- محل نزدیکترین کپسول آتشنشانی را یاد بگیرید.

6- هیچگاه به یک مایع جوشان سنگ جوش یا جامد دیگری اضافه نکنید.

7- محلولهای اتری را تا مرحله خشک شدن حرارت ندهید.

 

پیشگیریهای شیمیایی

1-      تا جایی که ممکن است نگذارید مواد شیمیایی با پوست شما تماس پیدا کند. و در صورت تماس موضع تماس را با مقدار زیاد آب یا هر ماده شستشو دهنده مناسب بشویید.

۲-     هرگز ماده شیمیایی را نچشید.

3-   تا جایی که ممکن است از استنشاق دود و بخارهای مواد شیمیایی و حلالها اجتناب کنید.

منبع پایگاه تخصصی شیمی رادون

تاريخ : چهارشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1389 | 14:31 | نویسنده : عبدلی |
Indicator pH Range Quantity per 10 ml Acid Base
Thymol Blue 1.2-2.8 1-2 drops 0.1% soln. in aq. red yellow
Pentamethoxy red 1.2-2.3 1 drop 0.1% soln. in 70% alc. red-violet colorless
Tropeolin OO 1.3-3.2 1 drop 1% aq. soln. red yellow
2,4-Dinitrophenol 2.4-4.0 1-2 drops 0.1% soln. in 50% alc. colorless yellow
Methyl yellow 2.9-4.0 1 drop 0.1% soln. in 90% alc. red yellow
Methyl orange 3.1-4.4 1 drop 0.1% aq. soln. red orange
Bromphenol blue 3.0-4.6 1 drop 0.1% aq. soln. yellow blue-violet
Tetrabromphenol blue 3.0-4.6 1 drop 0.1% aq. soln. yellow blue
Alizarin sodium sulfonate 3.7-5.2 1 drop 0.1% aq. soln. yellow violet
a-Naphthyl red 3.7-5.0 1 drop 0.1% soln. in 70% alc. red yellow
p-Ethoxychrysoidine 3.5-5.5 1 drop 0.1% aq. soln. red yellow
Bromcresol green 4.0-5.6 1 drop 0.1% aq. soln. yellow blue
Methyl red 4.4-6.2 1 drop 0.1% aq. soln. red yellow
Bromcresol purple 5.2-6.8 1 drop 0.1% aq. soln. yellow purple
Chlorphenol red 5.4-6.8 1 drop 0.1% aq. soln. yellow red
Bromphenol blue 6.2-7.6 1 drop 0.1% aq. soln. yellow blue
p-Nitrophenol 5.0-7.0 1-5 drops 0.1% aq. soln. colorless yellow
Azolitmin 5.0-8.0 5 drops 0.5% aq. soln. red blue
Phenol red 6.4-8.0 1 drop 0.1% aq. soln. yellow red
Neutral red 6.8-8.0 1 drop 0.1% soln. in 70% alc. red yellow
Rosolic acid 6.8-8.0 1 drop 0.1% soln. in 90% alc. yellow red
Cresol red 7.2-8.8 1 drop 0.1% aq. soln. yellow red
a-Naphtholphthalein 7.3-8.7 1-5 drops 0.1% soln. in 70% alc. rose green
Tropeolin OOO 7.6-8.9 1 drop 0.1% aq. soln. yellow rose-red
Thymol blue 8.0-9.6 1-5 drops 0.1% aq. soln. yellow blue
Phenolphthalein 8.0-10.0 1-5 drops 0.1% soln. in 70% alc. colorless red
a-Naphtholbenzein 9.0-11.0 1-5 drops 0.1% soln. in 90% alc. yellow blue
Thymolphthalein 9.4-10.6 1 drop 0.1% soln. in 90% alc. colorless blue
Nile blue 10.1-11.1 1 drop 0.1% aq. soln. blue red
Alizarin yellow 10.0-12.0 1 drop 0.1% aq. soln. yellow lilac
Salicyl yellow 10.0-12.0 1-5 drops 0.1% soln. in 90% alc. yellow orange-brown
Diazo violet 10.1-12.0 1 drop 0.1% aq. soln. yellow violet
Tropeolin O 11.0-13.0 1 drop 0.1% aq. soln. yellow orange-brown
Nitramine 11.0-13.0 1-2 drops 0.1% soln in 70% alc. colorless orange-brown
Poirrier's blue 11.0-13.0 1 drop 0.1% aq. soln. blue violet-pink
Trinitrobenzoic acid 12.0-13.4 1 drop 0.1% aq. soln. colorless orange-red

 

منبع:   وبلاگ کمی تا قسمتی         http://www.qomchem.blogfa.com



تاريخ : چهارشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1389 | 11:21 | نویسنده : عبدلی |
 

اثر همتراز کنندگی

در هر محلولی حلال، همیشه ماده­ای است که بیشترین مقدار را دارد. اگر حلال دارای پروتونهای قابل یونش باشد، پروتونیک نامیده می­شود و واکنشهای اسید باز انجام خواهد داد. حلالهای پروتونیک مثل آب، آمونیاک مایع و اسید استیک گلاسیال،  آمفی پروتیک  نیز هستند زیرا هم دهنده پروتون و هم گیرنده پروتون می­باشند.  بنا براین در واکنشهای اسید- باز  کاربرد دارند. 

          قوی­ترین اسیدی که در آب  می تواند وجود داشته باشد  H3O+  است. آب یون هیدرونیوم را تولید می­کند و تمام اسیدهای قوی­تر از آب قدرتشان با یون هیدرونیوم هم سطح می­شود. به عنوان مثال هیدروکلریک اسید HCl کاملاً در آب تفکیک می­شود و H3O+  و باز مزدوج خیلی ضعیف Cl- را می­دهد.

HCl(g) + H2O    ------------>         H3O+(aq) + Cl-(aq

     بازمزدوج           اسید مزدوج              باز          اسید          

       بنابراین در محلولهای آبی، قوی­ترین اسیدها به صورت یون هیدرونیوم وجود دارند.  پس محلولهای آبی هیدروکلریک اسید، سولفوریک اسید، پرکلریک اسید و نیتریک اسید قدرت یکسانی دارند.

  اثر همتراز کنندگی با جملۀ زیر قابل فهم است:

 در محلولها، قوی­ترین اسید و قوی­ترین باز  همیشه به شکل یک باز مزدوج ضعیف ویک اسید مزدوج ضعیف عمل می­کنند.

اسید استیک گلاسیال یک حلال پروتونی قوی است و نشان می­دهد که هیدروژن کلرید ضعیف تر از پرکلریک اسید است. به دلیل اینکه هیدروژن کلرید  به صورت ملکولی نیز در این حلال وجود دارد و به عنوان یک اسید ضعیفتر از پرکلریک اسید عمل می­کند.

 CH3COOH + HClO4  --------------->      CH3COOH2+    + ClO4-

 در این حلال  تفکیک پرکلریک اسید 5000 برابر هیدروکلریک اسید است. متانول یک حلال پروتونیک دیگر است که درآن برخی از اسیدهایی که در آب کاملا تفکیک شده و قوی محسوب می شوند ، به صورت مولکولی دیده شده واسید ضعیف به حساب می­آیند.

به صورت مشابه قوی­ترین بازی که در آب می­تواند وجود داشته باشد OH- است. هر باز قوی­تری  که با آب واکنش دهد OH- تولید می­کند. برای مثال یک باز قوی مثل NH2- به طور کامل با OH-  در محیط آبی جایگزین می­شود.  بیان می­شود که حلال می­تواند قلیایت محلول را هم سطح کند

 

 

          NH2-    + H2O   ---------------->          NH3    +   OH-

باز مزدوج       اسید مزدوج            اسید         باز                      

 وقتی که یک باز قوی­تر از باز مزدوج آب مثل اکسید سدیم به آب اضافه شود. باز قوی­تر  با آّب واکنش داده و باز ضعیف تری می­دهد که یون هیدروکسید است.

 Na2O(s) + H2O  --------------->        2OH-(aq) + 2Na+(aq)

باز در اینجا یون اکسید است زیرا یون سدیم یک اسید به شدت ضعیف یا باز است.

تمام بازهایی که قوی­تر از یون هیدروکسید هستند با آب واکنش خواهند داد و به مقدار زیادی تولید یون هیدروکسید خواهند کرد. اگرچه یون اکسید، یون آمید، یون اتوکسید و یون متوکسید بازهایی قوی­تر از یون هیدروکسید هستند. قدرتشان در محلولهای آبی با یون هیدروکسید هم سطح خواهد شد. .

اثر همتراز کنندگی در هر حلال پروتونی مشهود است. برای مثال در آمونیاک مایع، تمام اسیدها با قدرت یون آمونیوم NH4+ هم سطح می­شوند و تمام بازها با قدرت یون آمید  NH2- همسطح می­شوند. برخی از اسیدها که از آب ضعیف تر هستند در محلول آمونیاک مایع به صورت اسید قوی عمل می­کنند به دلیل اینکه آنها قوی­تر از یون آمونیوم هستند.

منبع گروه آموزشی شیمی استان مرکزی



تاريخ : چهارشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1389 | 11:2 | نویسنده : عبدلی |

بارم بندی درس شیمی 1 و 2 دوره پیش دانشگاهی

بخش

نیمسال اول

جبرانی

شیمی 1

اول

5/7

10

دوم

5/7

10

جمع

15

20

شیمی2

سوم

5/7

10

چهارم

5/7

10

جمع

15

20



تاريخ : چهارشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1389 | 11:0 | نویسنده : عبدلی |

بارم بندی درس شیمی 3 و آزمایشگاه

 

بخش­های کتاب

نوبت اول

نوبت دوم و شهریور

بخش یک

13

5/6

بخش 2 (براي نوبت اول تا صفحه ۵۴)

7

25/7

بخش3

-

25/6

جمع

20

20



تاريخ : چهارشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1389 | 10:59 | نویسنده : عبدلی |

بارم بندی درس شیمی 2 و آزمایشگاه

 

بخش

نوبت اوّل

نوبت دوم

شهریور

اول

8

2

5/4

دوم

7

2

3

سوم تا انتهای صفحه 62

5

1

5/3

سوم از صفحه 62 به بعد

-

4

چهارم

-

8

6

پنجم

-

3

3

جمع

20

20

20



تاريخ : چهارشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1389 | 10:58 | نویسنده : عبدلی |

بارم بندی درس شیمی 1

 

بخش

نوبت اوّل

نوبت دوم

شهریور

اول

12

5/2

5

دوم تا ابتدای صفحه 64

8

5/2

5

 

دوم از صفحه 64 تا آخر بخش

-

4

سوم

-

5/5

5

چهارم

-

5/5

5

جمع

20

20



تاريخ : چهارشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1389 | 10:56 | نویسنده : عبدلی |

بررسی سوالات کنکور سراسری کنکور 88 ، درس شیمی:

 رشته‌ی ریاضی:

تعداد کل سوالات طرح شده 35 سوال از 12 فصل کتاب ‌های شیمی  2تا پیش دانشگاهی بوده ،که به تفکیک 11 سوال از شیمی2، 12 سوال از کتاب شیمی 3 و 12 سوال از کتاب شیمی پیش دانشگاهی می‌باشد.

سوالات کتاب شیمی 2 به تفکیک فصل‌ها:  

فصل های کتاب شیمی 2

تعداد سوال

درصد سوال از کل سوالات آزمون

1

3

57/8%

2

3

57/8%

3

0

0

4

3

57/8%

5

2

71/5

 

سوالات کتاب شیمی3 به تفکیک فصل‌ها: 

فصل های کتاب شیمی 3

تعداد سوال

درصد سوال از کل سوالات آزمون

1

4

42/11%

2

4

42/11%

3

4

42/11%

 

سوالات کتاب شیمی پیش دانشگاهی به تفکیک فصل‌ها: 

فصل های کتاب شیمی پیش دانشگاهی

تعداد سوال

درصد سوال از کل سوالات آزمون

1

2

71/5%

2

3

57/8%

3

4

42/11%

4

3

57/8%

 

                                                                                                                        

شیمی رشته‌ی تجربی:  

 

تعداد کل سوالات طرح شده 29 سوال از 12 فصل کتاب ‌های شیمی 2 تا پیش دانشگاهی بوده ،که به تفکیک 9 سوال از شیمی 2،

10 سوال از کتاب شیمی 3 و 10 سوال از کتاب شیمی پیش دانشگاهی می‌باشد.

سوالات کتاب شیمی 2 به تفکیک فصل‌ها:  

فصل های کتاب شیمی 2

تعداد سوال

درصد سوال از کل سوالات آزمون

1

2

71/5%

2

3

57/8%

3

1

85/2%

4

3

57/8%

5

2

71/5%

 

سوالات کتاب شیمی3 به تفکیک فصل‌ها: 

فصل های کتاب شیمی 3

تعداد سوال

درصد سوال از کل سوالات آزمون

1

4

42/11%

2

4

42/11%

3

4

42/11%

 

سوالات کتاب شیمی پیش دانشگاهی به تفکیک فصل‌ها: 

فصل های کتاب شیمی پیش دانشگاهی

تعداد سوال

درصد سوال از کل سوالات آزمون

1

2

71/5%

2

3

57/8%

3

4

42/11%

4

3

57/8%

 

سوالات طرح شده براساس تصاویر و نمودارهای کتاب سه سوال، و در 15 سوال یعنی 85/42% به نحوی محاسبات عددی به کار رفته است .

منبع گروه شیمی شهرستان آمل



تاريخ : چهارشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1389 | 10:46 | نویسنده : عبدلی |

نگاه کلی

ادامه حیات در موجودات وابسته به آب است که فراوانترین ماده در بافتهای گیاهی و حیوانی و دنیای اطراف ما می‌باشد. بیش از 80 درصد سطح زمین را آب پوشانده است که به‌صورت آب نسبتا خالص در رودخانه و دریاچه‌ها و محلول رقیق نمک در اقیانوسها و به‌صورت جامد تقریبا خالص در دشتهای برف و رودخانه‌های یخی و پهنه‌های یخی قطبی وجود دارد. خواص غیر عادی آب ، اثر عمیقی بر ماهیت محیط زیست دارد.

بالا بودن گرمای ویژه آب از تغییرات زیاد دمای سطح زمین جلوگیری می‌کند. حجم عظیم آب در اقیانوسها و دریاها گرمای خورشید را در طول روز جذب کرده ، بدون تغییر دمای قابل ملاحظه‌ای آن را شب به اتمسفر بر می‌گردانند. در روی کره ماه که آب وجود ندارد و سطح آن صخره‌هایی با گرمای ویژه پایین ( یک پنجم گرمای ویژه آب ) تشکیل شده است، گستره دمایی می‌تواند از 150 درجه تا 120 درجه تغییر کند.

توجیه خواص ویژه آب با پیوند هیدروژنی

مولکول آب از یک اتم اکسیژن و دو اتم هیدروژن تشکیل شده است و دارای ساختمانی خمیده می‌باشد. خواص غیر عادی آب حاکی از آن است که در این مولکول یک نوع نیروی بین مولکولی قوی وجود دارد. این نیروی قوی ، جاذبه میان H از یک مولکول آب و اکسیژن از مولکول دیگر می‌باشد و به پیوند هیروژنی موسوم است.

اختلاف الکترونگاتیوی میان O و H به اندازه ایست که ابر الکترونی در H2O ( و مولکولهای مشابه مانند NH3 , NF ) از هیدروژن به طرف اکسیژن جابجا می‌شود و هیدروژن در تاثیر متقابل با مولکولهای مجاور تقریبا مانند یک پروتون عمل می‌کند. اندازه کوچک هیدروژن باعث می‌شود که اتم اکسیژن از مولکول مجاور به آن نزدیک شده ، پیوندی میان آنها ایجاد شود.

نکته مهم این است که پیوند هیدروژنی فقط بین H و اکسیژن و نیتروژن و فلوئور ایجاد می‌شود. خواص غیر عادی آب با پیوند هیدروژنی توجیه می‌شود.

بالابودن گرمای ویژه آب

بالا بودن گرمای ویژه آب نسبت به دیگر مایعات و جامدات ، نشان دهنده مقدار بالای انرژی لازم برای شکستن پیوندهای هیدروژنی آب است. تعداد پیوندهای هیدروژنی با افزایش دما کم می‌شود، ولی حتی تا 100 درجه ، آن‌قدر پیوند هیدروژنی موجود است تا باعث شود گرمای تبخیر آب در مقایسه با سایر مایعات بالاتر باشد (540cal/gr). همان گونه که اشاره شد، این خاصیت آب ، سبب شده است که آب نقش تنظیم کننده حرارتی داشته باشد و جهان را در برابر تغییرات ناگهانی دما حفظ کند.

بالا بودن گرمای تبخیر آب به مقدار زیادی باعث ثابت ماندن دمای بدن در محدوده کم می‌شود. مقدار زیادی از گرمای حاصل از سوخت و ساز بدن از طریق تبخیر سطحی آب از میان روزنه‌های پوست خارج می‌شود.

 

افزایش حجم آب هنگام انجماد

هنگام انجماد آب ، مولکولهای H2O در یک شش ضلعی باز قرار می‌گیرند. هر اتم اکسیژن در بلور یخ به 4 هیدروژن وصل می‌شود که با 2 اتم هیدروژن پیوند کووالانسی معمولی و با دو تای دیگر پیوند هیدروژنی تشکیل می‌دهد. بالا بودن نسبت فضای خالی در ساختمان یخ ، باعث کمتر شدن تراکم آن نسبت به آب می‌شود. افزایش حجم ، باعث کاهش چگالی آب می‌شود. سرد شدن آب تا زیر 4 درجه باعث کاهش تدریجی چگالی آب می‌شود و این نشان می‌دهد که در نقطه انجماد آب انتقال از یک ساختمان مولکولی فشرده و بسته به یک ساختمان باز به‌طور ناگهانی صورت نمی‌گیرد، بلکه به‌تدریج و در گستره دما انجام می‌شود.

با کاهش دما مولکولهای بیشتری به شکل ساختمان یخ می‌پیوندند و در دمای زیر 4 درجه تبدیل به ساختمان باز بر انقباض حاصل از سرد کردن غلبه کرده ، با پایین آمدن دما به سمت 0 درجه آب منبسط می‌شود. انبساط آب به هنگام انجماد هم اثرات مفید و هم اثرات مضری دارد. انجماد آب در بافتهای گیاهی و جانوری باعث تخریب دیواره سلولی در اثر انبساط می‌شود. اما همین فرایند انبساط در اثر یخ زدن آب در حفره‌های سنگها و صخره‌ها باعث شکستن سنگها شده و ایجاد خاکهای حاصلخیز می‌کند.

دانسیته آب

تغییر دانسیته آب با دما که این تغییر در 4 درجه به حداکثر مقدار خود می‌رسد در ناحیه‌هایی که آب و هوای زمستانی دارند اهمیت فراوانی دارد با پائین آمدن دمای هوا لایه‌های متراکم‌تر آب در سطح دریاچه به کف آن جابجا می‌شوند و در این فرایند گردشی اکسیژن و مواد غذایی تقریبا بطور یکنواخت به تمام قسمتهای دریاچه می‌رسد.

بعد از رسیدن به حالت پایدار دمای قسمت زیرین آب به 4 درجه می‌رسد و باعث می‌شود تا جانوران آبزی در زمستان به زندگی خود ادامه دهند. از طرف دیگر کم بودن دانسیته یخ نسبت به آب باعث شناور شدن یخ در سطح آب می‌شود. اگر یخ سنگین‌تر از آب بود آب کف دریاها و رودخانه‌ها یکپارچه منجمد می‌شد و عواقب خطرناکی برای آبزیان در پی داشت.

کشش سطحی

پیوند هیدروژنی بین مولکولهای آب باعث تشکیل غشای نسبتا محکمی در سطح آن می‌نمایند که در نتیجه باعث می‌شود که یک سوزن یا تیغ بر روی آب بماند یا برخی حشرات در سطح آب راه روند همچنین این خاصیت باعث بالا رفتن آب از لوله‌های موئین می‌شود. کشش سطحی آب با افزایش دما به دلیل کم شدن پیوندهای هیدروژنی کاهش می‌یابد.


خاصیت تر کنندگی

اگر نیروهای ما بین مولکولی مایع کمتر از نیروی متقابل بین مایع و یک جسم جامد باشد مایع در سطح جامد پخش می‌شود که خاصیت تر کنندگی نام دارد. ایجاد سطح مقعر بر آب موجود در لوله‌های نازک با توجه به پدیده تر کردن توجیه می‌شود. خاصیت تر کنندگی آب باعث استفاده از آن در شستشو می‌شود. دمای بالا و شوینده‌ها خاصیت تر کنندگی آب را بالا می‌برند.

قطبیت

قطبیت آب به دلیل اختلاف الکترونگاتیوی بین اتمهای اکسیژن و هیدروژن می‌باشد.

استفاده از آب به عنوان حلال

آب به دلیل ثابت دی‌الکتریک بالا و همچنین داشتن قطبیت ترکیبات یونی را در خود حل می‌کند. ثابت دی‌الکتریک بالای آب باعث کاهش نیروی جاذبه میان یونها می‌شود. در نتیجه احتمال ترکیب مجدد آنها و خارج شدن به صورت رسوب را کم می‌کند. آب از معدود مایعاتی است که می‌تواند در دمای اتاق مقدار زیادی از ترکیبات یونی را در خود حل کند. همچنین آب مواد مولکولی مانند متانول ، آمونیاک ، اوره و … را که می توانند با آب پیوند هیدروژنی برقرار کنند هم در خود حل می‌کند.

منبع دانشنامه رشد



تاريخ : چهارشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1389 | 10:17 | نویسنده : عبدلی |

بخش اول
واکنشهاي شيميايي و استوکيومتري

 



  واکنشهاي شيميايي و استوکيومتري

 

واکنشهاي شيميايي را مي توان به صورت معادله هايي نوشت و در آن از نمادهاي شيميايي عنصرها براي نمايش دادن آنها استفاده کرد. بر طبق قانون پايستگي جرم تعداد اتمهاي هر عنصر بايد در دو طرف معادله يکسان باشد يعني معادله بايد موازنه باشد.  



  موازنه کردن معادله يک واکنش شيميايي

براي موازنه کردن يک معادله ي شيميايي بايستي ضرايب مناسبي براي واکشن دهنده ها و فرآورده ها انتخاب کرد تا تعداد اتمهاي هر عنصر در دو طرف معادله واکنش برابر شود. براي اين منظور چنين عمل مي کنيم:

1- ابتدا معادله ي واکنش را با استفاده از نمادها و فرمولهاي شيميايي مي نويسيم.
2- ترکيبي را که بيشترين تعداد اتم را دارد انتخاب کرده و موازنه را از عنصري در اين ترکيب آغاز مي کنيم که بيشترين تعداد اتمها را دارد. اين عنصر نبايد H يا O باشد.
3- ابتدا اتمهاي H و سپس O را موازنه مي کنيم.
4- مراحل ۲ و ۳ را تکرار مي کنيم تا تعداد اتمهاي هر عنصر در دو طرف معادله برابر باشد.
5- بر طبق قرارداد ضرايب بکار رفته در معادله واکنش بايستي کوچکترين عدد صحيح (غيرکسري ) باشند.

در مورد يونهاي چند اتمي مانند ،PO4-2 , SO4-2 وغيره بايد آنها را به صورت يک مجموعه يا ترکيب در نظر گرفت مثلاً تعداد کل بنيان4-2 SO را در دو طرف موازنه مي کنيم.  



  تمرين :

معادله واکنش زير را موازنه کنيد.
C4H10 + O2 ---> Co2 + H2

ابتدا C4H10 را براي شروع موازنه انتخاب مي کنيم چون بيشترين تعداد اتم را داراست.
براي موازنه C ضريب 4 را براي CO2 قرار ميدهيم . براي موازنه H ضريب 5 را براي H2O قرار ميدهيم.

C4H10 + HO2 ---> 4Co2 + 5H2O
حال در طرف راست 13 اتم O داريم . پس براي O2 در چپ ضريب 2/13 را قرار مي دهيم.
C4H10 + ۱۳/۲ O2 ---> 4Co2 + 5H2O
حالا کل ضرايب را در ۲ ضرب مي کنيم که ضريب کسري نداشته باشيم.
۲C4H10 +۱۳ O2 ---> ۸Co2 ۱۰+H2O  



  تمرين :

معادله واکنش زير را موازنه کنيد.
FeCL2 + AgNO3 ---> Fe(NO3)2 + AgCl

موازنه را از بنيان چند اتمي No3 شروع مي کنيم و ضريب ۲ را براي AgNo3 در سمت چپ قرار مي دهيم.
FeCL2 + 2 AgNO3 ---> Fe(NO3)2 + AgCl
حال براي آنکه Ag در دو طرف موازنه باشد ضريب ۲ را براي AgCL در سمت راست قرار مي دهيم.
FeCL2 + 2 AgNO3 ---> Fe(NO3)2 +2 AgCl
حال معادله موازنه مي باشد.  



  انواع واکنشهاي شيميايي به پنج دسته تقسيم مي شوند.

 

واکنش ترکيبي:
واکنشي است که در آن دو يا چند ماده با هم ترکيب شده و مواد جديدي توليد مي کنند

(2H2(g)+ O2(g) ---> 2 H2O (L

واکنش سوختن :
واکنشي است که در آن يک ماده به سرعت با گاز اکسيژن ترکيب شده و مقدار زيادي انرژي به صورت نور و گرما آزاد مي شود.

(انرژي)2 Mg(S)+O2 (g) ---> 2 MgO (S) + q

واکنش تجزيه:
واکنشي است که در آن ماده با صرف انرژي به مواد ساده تر تبديل مي شود.

(2KCLO3(S) ---> 2KCL (S)+ 3O2(g



واکنش جابجايي يگانه:
واکنشي است که در آن يک عنصر يون جايگزين عنصر يا يون ديگري در ترکيب مي شود.



(Zn(S) + 2 AgNO3(aq) ---> Zn(NO3)2(aq)+ Br2(l

واکنش جابجايي دو گانه:
واکنشي است که در آن جاي دو عنصر در دو ترکيب با هم عوض مي شود.(مانند واکنشهاي رسوبي )

Zn Br2 (ag)+ 2AgNO3(ag) ---> 2 AgBr(S)+ Zn(NO3)2  



  استوکيومتري

استوکيومتري بخشي از شيمي است که با ارتباط هاي کمي بين مقدار مواد شرکت کننده در واکنشهاي شيميايي دهنده ها و فرآورده ها) سرو کار دارد. اين روابط شامل روابط وزني ، مولي ، حجمي و به طور کلي نسبت مقدار عنصرها و ترکيبها در يک واکنش مي شود.  



  روابط مولي – مولي در محاسبه هاي استوکيومتري
استوکيومتري فرمولي

فرمول شيميايي هر ترکيب نشان دهنده ي نوع و تعداد اتمهاي تشکيل دهنده ي آن است. بنابراين مي توان نسبت تعداد اتمهاي (يا مولهاي) هر ترکيب را از روي فرمول شيميايي آن نوشت . به عنوان مثال براي H2O مي توان نوشت :

تعداد اتمهاي H در يک مولکولH2O

تعداد اتمهاي O در يک مولکولH2O

=

تعداد مولهاي H  در يک مول H2O

تعداد مولهاي O در يک مول H2O

استو کيومتري واکنش

يک معادله ي موازنه شده ، رابطه ي کمي بين شمار ذره هاي واکنش دهنده ها و فرآورده ها را نشان مي دهد.
از روي ضريب مواد در معادله موازنه شده مي توان دريافت که مواد با چه نسبتهاي مولي با هم واکنش مي شوند. مثلاً براي معادله زير مي توان گفت که به ازاي هر مول O2 ،م 2 مول H2 مصرف شده و ۲ مول H20 توليد شده است.
2H2 + O2 ---> 2H2O  



  مثال :

از واکنش 5/3 مول NaOH و مقدار کافي H3PO4، چند مول Na2HPO4 مطابق واکنش زير بدست مي آيد؟
NaOH + H3PO4 ---> Na2HPO4 + 2H2O  

1/5mol Na2HPO4

=

1mol Na2HPO4

2mol Na2OH

×

3/0 mol NaOH

=

molNa2HPO4

پاسخ

 



  روابط جرمي – جرمي در محاسبه هاي استوکيومتري

در اغلب مسائل جرم مواد بر حسب گرم آنها داده مي شود. در اين موارد ابتدا جرم را با دانستن جرم مولي به مول تبديل مي کنيم و بعد با استفاده از ضرايب تبديل مناسب، تعداد مول خواسته شده در مسئله را محاسبه مي کنيم. اگر جرم ماده را خواسته باشند دوباره اين مول را به جرم تبديل مي کنيم.

مثال :
چه جرمي از اکسيژن براي واکنش کامل با 1/96 g گاز پروپان C3H8 لازم است ؟
(C3H8 (g) + 5 O2(g) ---> 3 CO2 (g) + 4 H2O (g
C3H8 =44/09 g.mol -1 و O2 = 32/0 mol-1
پاسخ :
ابتدا مولهاي پروپان را محاسبه مي کنيم (با استفاده از جرم مولي پروپان)

2/18  mol C3H8

 =

1 mol  C3H8

44/09g C3H8

 ×

96/1 g C3H8

 =

Mol C3H8


10/9 mol O2

=

5 mol o2

1mol C3H8

×

2/18 mol C3H8 

=

Mol O2  


با استفاده از جرم مولي O2 ، جرم اکسيژن را بر حسب گرم محاسبه مي کنيم.

349g O2

 =

32/0g O2

1mol  O2

 ×

10/9 mol O2 

 =

g O2

 



  خواص مواد

مواد مورد استفاده در آزمايشگاه يا صنعت کاملاً خالص نيستند و معمولاً ناخالصي به همراه دارند. با وارد کردن درصد خلوص در محاسبه ها مي توان مقادير مورد نياز از ماده ي ناخالص را محاسبه کرد.
جرم مورد نياز از ماده ي خالص = درصد خلوص × جرم مورد نياز از ماده ناخالص
مثال : اگر بخواهيم مقدار ۲/۳۴ گاز C2H2 را از واکنش ميان CaC2(S) و آب کافي بدست آوريم چند گرم CaC2(S) ناخالص با درصد خلوص ۷۵ % نياز داريم؟

(CaC2(S) + 2H2O(L) ---> Ca(OH)2(aq)+ C2H2(g

(CaC2 = 64/1 g.mol-1 و C2H2 = 26 g.mol-1)

 0/09 mol C2H2

=


1mol C2H2

26 g C2H2

×

2/34 g C2H2

=

mol C2H2 

پاسخ


0/09 mol CaC2 خالص

=

1mol CaC2

1mol C2H2

×

0/09mol C2H2

=

mol CaC2  خالص

پاسخ


5/77g cac2

=

(64/1g cac2)

(1mol cac2)

×

0/09mol CaC2 خالص

=

 g CaC2 خالص 

پاسخ


7/69 cac2 ناخالص

=

(100g cac2ناخالص)

75 g cac2 خالص

×

  5/77 g cac2  خالص

=

 g CaC2 ناخالص   

پاسخ

 



  روابط حجمي گازها در محاسبه هاي استوکيومتري

 

در فشار و حجم ثابت يک مول از گازهاي مختلف حجم ثابت و برابري دارند. همانطور که مي دانيد حجم گازها تابعي از فشار و دما است در شرايط STP (دما ْ 0 C و فشار  1 atm) هر مول گاز حجمي برابر  L۲۲/۴  اشغال مي کند.
در حل بعضي مسايل استوکيومتري گازها مي توان با استفاده از قانون نسبتهاي حجمي ، ضريب تبديل حجمي – حجمي مناسب را از روي معادله ي موازنه شده پيدا کرد. در شرايط غير STP مي توان با استفاده از چگالي گازها مقدار جرم آنها را به حجم يا برعکس تبديل کرد.

چگالي

=

جرم

حجم


مثال :
چند ليتر گاز H2  از واکنش 80/4 منيزيم با مقدار اضافي هيدروکلريک اسيد در شرايط متعارفي توليد مي شود؟
(Mg (s) + 2 Hcl (aq) ---> Mg Cl 2 (aq) + H2 (g

0/2 mol Mg

  =

1mol Mg

24 g Mg

×

4/80 g Mg

=

mol Mg  

پاسخ


0/2 mol H2

  =

1mol H2

1mol Mg

×

0/2 Mol Mg

=

mol H2 

پاسخ


4/48 L H2

  =

22/4 L H2

1 mol H2

×

0/2 Mol H2

=

L H2 

پاسخ

غلظت مولي


بيشتر واکنشهاي شيميايي در محلولها و بخصوص محلولهاي آبي صورت مي گيرند. استوکيومتري واکنشها بر حسب مول تفسير مي شو. بنابر اين در محاسبه هاي استوکيومتري محلولها از «غلظت مولي» استفاده مي کنيم. غلظت مولي يا مولاريته عبارت است از تعداد مولهاي حل شده از يک ماده در ليتر محلول.

n ® تعداد مولهاي حل شده

v ® حجم بر حسب ليتر

=

Mغلظت مولي


براي تهيه محلولهاي رقيق مي توان از رقيق کردن محلولهاي غليظ تر استفاده کرد. طبق فرمول زير :

n=M × V = M × v

غليظ  غليظ  رقيق رقيق



مثال : براي تهيه mol ۵  محلول kmno4  با مولاريته ۰۲/. چند گرم از ماده حل شده لازم است ؟
KMno4 = 158 g mol-1

= 0/01 mol KMno4

0/02 mol KMno4

mol KMno4 = 500 ml  × محلول

1000 ml  محلول


1/58= gKmno4

158 g Kmno4

پاسخ  g KMno4 = 0/01 mol ×

1 mol Kmno4


محاسبه هاي استوکيومتري در واکنشهاي انجام شده با غلظت معين را به هم اضافه مي کنيم در واقع تعداد مول مشخصي از هر يک از واکنش دهنده ها را در کنار هم قرار داده ايم. با استفاده از رابطه ي حجم – غلظت ، تعداد مول واکنش دهنده ها محاسبه مي شود و با استفاده از نسبتهاي مولي در معادله ي موازنه شده واکنش تعداد مول فرآورده ها محاسبه مي شود.  

مثال :
چه حجمي از گاز H2S در شرايط STP مي تواند از واکنش K2S اضافي با L ۱/۶۵ محلول HCL  ۰/۵۵۲ مولار بدست آيد؟

1 mol H2S

2 mol HCL

پاسخ  mol H2S = 0/911 mol HCL ×


=1/58 g

Kmno4

158 g Kmno4

پاسخ  g KMno4 = 0/01 mol ×

1 mol Kmno4

محاسبه هاي استوکيومتري در واکنشهاي انجام شده با غلظت معين را به هم اضافه مي کنيم در واقع تعداد مول مشخصي از هر يک از واکنش دهنده ها را در کنار هم قرار داده ايم. با استفاده از رابطه ي حجم – غلظت ، تعداد مول واکنش دهنده ها محاسبه مي شود و با استفاده از نسبتهاي مولي در معادله ي موازنه شده واکنش تعداد مول فرآورده ها محاسبه مي شود.
مثال : چه حجمي از گاز H2S در شرايط STP مي تواند از واکنش K2S اضافي با L ۱/۶۵ محلول HCL  ۰/۵۵۲ مولار بدست آيد؟
(۲HCL (ag) + K2S (ag) ---> H2S (g) + 2kcl(ag
n = M.V
nHCL(ag) = 1/65 L * 0/552 mol/l = 0/911 mol HCL

1 mol H2S

2 mol HCL

پاسخ  mol H2S = 0/911 mol HCL ×

 

22/4 L H2S

1 mol H2S

پاسخ : L H2 S = 0/4555 mol H2S ×

 



  واکنش دهندي محدود کننده

در هنگام انجام واکنشهاي شيميايي معمولاً يکي از واکنش دهنده ها به مقدار کمتر از مقدار استوکيومتري وجود دارد. بنابراين در جريان واکنش زودتر از واکنش دهنده هاي ديگر به مصرف مي رسد و تمامي مي شود.
اين ماده تعيين کننده پيشرفت واکنش است و آن را محدود کننده مي نامند. واکنش دهنده هاي ديگر را که پس از پايان واکنش نيز مقداري از آنها در ظرف مي ماند، واکنش دهنده هاي اضافي مي نامند.
باتوجه به نسبتهاي مولي مي توان در مسايل واکنش دهنده ي محدود کننده را مشخص کرد.  



  مثال :


از واکنش g۵۰ فلزي روي با g ۱۵۰ نيترات نقره چند گرم نقره را مي توان بدست آورد؟
Ag = 108 g mol و ۱-AgNO3  170 =  g mol و۱- ZN = 65/4 g mol ۱-
پاسخ :
ابتدا معادله موازنه شده ي واکنش را مي نويسيم و تعداد مول مواد واکنش دهنده را تعيين مي کنيم.
2 AgNO3 + Zn ---> 2 Ag + Zn( NO3)2

= 0/882 mol Ag

(

2mol Ag

2mol AgNo3

)

پاسخ : mol Ag = 0/882 mol AgNo3


۸۸۲/.=  Mol AgNO3

(

1mol Ag NO3

)

پاسخ : mol AgNO3 = 150 g AgNO3

170gAgNO3


حال بايد ماده محدود کننده را مشخص کنيم . فرض کنيم که ZN   ماده محدود کننده است. با استفاده از نسبتهاي مولي مقدار AgNO3 لازم براي واکنش با ZN  موجود را محاسبه مي کنيم.

= 1/53 mol AgNO3 مورد نياز

(

2mol AgNo3

1mol Zn

)

پاسخ : mol AgNo3 =0/765 mol Zn


با مقايسه  AgNo3  مورد نياز و AgNo3 موجود در صورت مساله متوجه مي شويم که انتخاب ما صحيح نبوده و  ماده محدود کننده است.

= 0/882 mol Ag

(

2mol Ag

2mol AgNo3

)

پاسخ : mol Ag = 0/882 mol AgNo3


= 95/256 g Ag

(

108 g Ag

1mol Ag

)

پاسخ : g Ag = 0/882 mol Ag

 



  بازدهي واکنشهاي شيميايي

در بسياري از واکنشهاي شيميايي مقدار فرآورده هاي بدست آمده کمتر از مقدار محاسبه شده است. مقدار فرآورده هاي مورد انتظار از محاسبه ها را «بازده نظري» مي گويند. اغلب «بازده عملي» کمتر از بازده نظري است.

۱۰۰×

بازده عملي

بازده نظري

= بازده درصدي


با محاسبه بازده نظري (بيشترين مقدار ممکن فرآورده) با استفاده از واکنش دهنده ي محدود کننده مي توان بازده درصدي را محاسبه کرد.

مثال :
در يک آزمايش واکنشي ميان LiBH4  به مقدارg ۵  و مقدار زيادي NH4Cl  انجام شده و B3N3H6  به مقدار 2/16 بدست آمده . معادله واکنش به صورت زير است.
3 LiBH4 + 3 NH4Cl ---> B3N3H6 + 9 H2 + 3 B3N3H6
بازده درصدي واکنش را محاسبه کنيد.
B3N3H6 = 80/4 mol -1 , LiBH4 = 21/79 g . mol

پاسخ :
در صورت مساله مشخص شده است که LiBH4 واکنش دهنده ي محدود کننده است.

= 0/230 mol LiBH4

(

1mol LiBH4

21/79 g LiBH4

)

پاسخ : mol LiBH4 = 5 g LiBH4

 

= 0/076 mol B3N3H6

(

1mol B3N3H6

3 mol LiBH4

)

پاسخ : mol  B3N3H6 = 0/230 mol  LiBH4


= 6/16 g B3N3H6

(

80/49g B3N3H6

1 mol B3N3H6

)

پاسخ : g B3N3H6 = 0/076 mol B3N3H6


 * 100 = %35/06

2/16g B3N3H6

6/16g B3N3H6 

بازده درصدي =

 



  سوالات :
1- چند گرم گاز H2 در اثر واکنش کامل ۵۷ / ۸۰ گرم فلز ليتيم با آب تشکيل مي شود؟

(H2 = 2/016 g  و Li = 6/94 g)
11/70 gH2 پاسخ  



  2- در حرارت هاي بالا گوگرد با آهن ترکيب شده آهن Õ سولفيد قهوه اي رنگ مي دهد.
Fe + S ---> Fe S
در تجربه اي مقدار 7/62 گرم آهن با 8/68 گرم گوگرد واکنش داده شده است.

الف ) کدام يک از دو واکنش دهنده محدود کننده است ؟ Fe : پاسخ
ب ) جرم Fes توليد شده را محاسبه کنيد.    : پاسخ 12 g
ج) چندگرم از ماده ي اضافي در پايان واکنش باقي مي ماند؟ 4/30 g : پاسخ  



  3- چند گرم Ca(CL04)2 از واکنش 12/5 گرم Cao با ۷۵ گرم HClo4 قابل توليد است؟
CaO + 2 HCLO4 ---> Ca(CL04)2 + H2O
(Ca(CL04)2 239 = g و HCLO4 = 100 g و Cao = 56 g)

پاسخ : 53/3 g  



  4- چند گرم ماده ي واکنش دهنده پس از واکنش CaO 0/223 mol با0/75 HCLO4 باقي خواهد ماند؟
(CaO = 56 g و HCLO4 = 100 g)

پاسخ: 30/4 g  



  5- چند گرم سديم سولفات Na2SO4 لازم است تا محلول ۲۵۰ ميلي ليتري که غلظت آن 0/683 مولار است تهيه شود؟

پاسخ : 142/1 g  



  6- چگونه مي توان از اسيد نيتريک غليظ با مولاريته ، ۵ ليتر اسيد نيتريک ۶ مولار تهيه کرد؟



  7- از مقدار 20 گرم N2 و 300 گرم Br2 در طي واکنش غيرموازنه ي زير :
N2 + Br 2 <--- NBr3
چند گرم فرآورده ممکن است بدست آوريم ؟
(NBr3 = 235/7g , Br2 = 159/8 g , N2 = 28g)

پاسخ : 318/9 g  



  8- يک کارخانه ، آمونيوم فسفات را به عنوان کود توليد مي کند. از ترکيب g ۶۳/۱ از اين کود با NaoH اضافي مقدار g۲۰ گاز NH3 توليد شده است. چند درصد کود به کار رفته در واکنش خالص بوده است ؟

NH3 = 17 g ,  (NH4)3PO4 = 149 g
3NaOH + (NH4)3PO4 ---> 3 NH3+ 3H2O + Na3PO4
پاسخ: %92/6

9- در واکنش زير براي تهيه گاز H2 چند گرم گاز H2 را مي توان از ۹ گرم HCL  و 50 گرم ZN تهيه کرد؟
2 HCL + ZN ---> H2 + ZNCL2
( H2 =2/016 g , HCl =36/46 g , Zn = 65/39 g )
1/542g :  پاسخ

10- معادلات شيميايي زير را موازنه کنيد.
الف) C6H5CL + SiCL 4 + Na ---> (C6H5)4 Si+ NaCL
ب ) HNO2 ---> HNO3 + NO + H2O
ج ) HBrO3 + HBr ---> Br2 + H2O
د ) As2o3 + KI + HCL ---> AsI3 + KCL + H2O



تاريخ : یکشنبه بیست و ششم اردیبهشت 1389 | 19:30 | نویسنده : عبدلی |

بخش ۲
ترماديناميک شيمي



  گرما و دما

هر گاه دو جسم با دماهاي متفاوت با هم تماس حاصل کنند گرما از جسمي که دماي بيشتر دارد به جسمي که دماي کمتري دارد جاري مي شو. بنابر اين مي توان گفت که گرما نوعي انرژي است حال آنکه دما معياري است که ميزان سردي و گرمي اجسام را مشخص مي کند.  



  يکاهاي انرژي

يکاها يا واحدهاي رايج انرژي کالري و ژول هستند. کالري مقدار گرماي مورد نياز براي افزايش دماي يک گرم آب خالص به اندازه يک درجه سلسيوس است. ژول انرژي لازم براي بالا بردن جسمي به جرم kg ۱ به ارتفاع10 CM از سطح زمين است . براي اندازه گيري مقادير ترموديناميکي بيشتر از kj و kcl استفاده مي شود.  



  ظرفيت گرماي

«ظرفيت گرمايي» يک جسم ، گرماي مورد نياز براي افزايش دماي آن به اندازه يک درجه سلسيوس است. «ظرفيت گرمايي ويژه» گرماي مورد نياز براي افزايش دماي يک گرم از جسمي به اندازه ي يک درجه سلسيوس است.

q

m.t

   = C   ®

مقدار گرماي مبادله شده

تغيير دما × جرم جسم

= ظرفيت گرمايي ويژه



يکان ظرفيت گرمايي ويژه ۱-C . g-۱ . j ْ و يا ۱-K. j-۱ .g ْ است.
«ظرفيا گرمايي مولي » مقدار گرماي لازم براي افزايش دماي يک مول از يک ماده به اندازه يک درجه سلسيوس است و يکان آن  ۱- C ْ .۱-  j.mol مي باشد.
مثال : باkj  ۴۵ انرژي ، دماي چند کيلوگرم آب  c ْ۰۱ ا فزايش مي يابد . ظرفيت گرمايي ويژه آب برابر c ْ-۱.j.g-۱ 4/148 مي باشد.
g = mcΔT
(۴۵۰۰ j = m (4/184 .  j . g -1 .ْ c -1 ) (10ْ c

 = 1075/5 g

45000 J

(4/184 J. g -1. ْc) (10 ْC)

m =

 



  سيستم و خواص آن



به بخشي از جهان که براي مطالعه انتخاب مي شود، «سيستم» مي گويند. هنگامي که سيستم مشخص شد، هر چيز ديگري که پيرامون آن باشد «محيط» آن سيستم مي نامند. خواص قابل اندازه گيري سيستم مثل حجم، فشار و دما را خواص ترموديناميکي سيستم مي نامند.  



  خواص ترموديناميکي :

1- خواص مقداري : به مقدار ماده وابسته است مانند جرم و حجم
2- خواص شدتي : به مقدار ماده بستگي ندارد مانند دماي ذوب و جوش  



  جريان انرژي در سيستم

هر ذره در سيستم داراي انرژي جنبشي و پتانسيل است. مجموع اين انرژيها براي ذرات تشکيل دهنده سيستم انرژي دروني سيستم ناميده مي شود. در يک سيستم شيميايي تغيير انرژي دروني Δ E عبارت است از :

 ΔE =  E پاياني - Eآغازي =  E فرآورده – Eمواد اوليه = E2 – E1

بايد توجه داشت که تغيير انرژي در سيستم با تغيير انرژي محيط اطراف آن همراه است. به عبارت ديگر کل انرژي جهان ثابت است . بنابر اين هر تغيير در انرژي يک سيستم ترموديناميکي با تغيير ديگري در محيط متعادل مي شود.اگر انرژي محيط پيرامون آن افزايش مي يابد و برعکس. نمودارهاي تغيير انرژي دروني مطابق زير است.  



  نمودار

 



  تابع حالت و وابسته نبودن انرژي دروني به مسير

اگر براي انجام فرآيندي مسيرهاي متفاوتي وجود داشته باشد، تغيير انرژي دروني سيستم در تمام مسيرها يکسان است و فقط به حالت آغازي و پاياني سيستم وابسته است بنابر اين انرژي دروني يک تابع حالت است. به عنوان مثال يک واکنش گرماده مثل سوختن اکتان را در نظر بگيريد.

گرماي حاصل از اين واکنش ممکن است صرف انجام کار (به حرکت درآمدن خودرو) و يا گرم کردن موتور خودرو شود، يا در حالتي ديگر کل گرماي حاصل از واکنش به محيط اطراف داده شود ولي در کليه حالتها تغيير انرژي دروني يکسان است.
 



  قانون اول ترموديناميک

انرژي کل جهان ثابت است. انرژي نه بوجود مي آيد و نه از بين مي رود، اما مي تواند به سه طريق زير تغيير کند:
1- از طريق بدست آوردن يا از دست دادن گرم (q) که در اينصورت
ΔE=-g,+g

2- از طريق انجام کار توسط سيستم روي محيط و يا توسط روي سيستم که در اينصورت
w,-w=ΔE+
3- از طريق مبادله ي گرما و کار با محيط خارج هر دو در يک زمان که در اينصورت
ΔE = w+q
نتيجه اينکه کار و گرما انواع متفاوت انرژي هستند که به هم تبديل مي شوند. Δ E مي تواند مثبت و هم منفي باشد. منفي بودن به معناي گرماده بودن و انجام کار توسط سيستم روي محيط است. مثبت بودن به معناي گرماگير بودن و انجام کار توسط محيط روي سيستم است.  



  کار ناشي از انبساط

وقتي گازي منبسط مي شود روي محيط خود کار انجام مي دهد و اين نوع کار را کار انبساطي يا کار ناشي از انبساط مي گويند. چون اين نوع کار ناشي از تغيير حجم است. مقدار pv کار انجام شده توسط يک سيستم در فشار ثابت است. کار pv مي تواند توسط واکنش شيميايي که حجم آن در ضمن واکنش افزايش مي يابد صورت گيرد.
يعني کل حجم فرآورده ها بيشتر از کل حجم واکنش دهنده ها باشد.

تغيير حجمp - Δv فشار = w کار انجام شده

اگر تعداد مول گازهاي فرآورده بيش از تعداد مول گازهاي واکنش دهنده باشد
ΔV > 0 <--- منفي است W

اگر تعداد مول گازهاي فرآورده مساوي با تعداد مول گازهاي واکنش دهنده باشد
ΔV = 0 ---> W = 0

اگر تعداد مول گازهاي فرآورده کمتر از تعداد مول گازهاي واکنش دهنده باشد
ΔV <0 ---> W مثبت است

آنتالپي

آنتالپي عبارت است از تغيير انرژي يک سيستم در فشار ثابت . آنتالپي يک تابع حالت است و تغيير آن فقط به آغازي و پاياني فرآيند بستگي دارد و با Δ H نشان داده مي شود
واکنش دهنده ها H - H فرآورده ها= ΔH
آنتالپي مربوط به مبادله انرژي همراه با انجام کار توسط سيستم روي محيط پيرامون يا برعکس است و ميزان آن با تغيير انرژي دروني تفاوت دارد.
در يک واکنش گرماده ، گرما آزاد مي شود و آنتالپي سيستم کاهش مي يابد مثل سوختن متان ΔH < 0
در يک واکنش گرماگير ، گرما وارد سيستم مي شود و آنتالپي سيستم افزايش مي يابد. ذوب شدن يخ ΔH>0



  حالت استاندارد

براي اينکه اندازه گيري گرما همه ي واکنشها در شرايط يکساني انجام گيرند، شرايط ويژه اي به نام حالت استاندارد ترموديناميکي ، تعيين شده است. حالت استاندارد ترموديناميکي ، پايدارترين شکل ماده خالص در فشار يک اتمسفر و دمايي مشخص (معمولاً دماي اتاق ، ۲۵ ْ C) تعريف مي شود ، براي اينکه مشخص باشد اندازه گيريها در شرايط استاندارد انجام شده علامت « ْ» را بالاي خاصيت اندازه گيري شده قرار مي دهند. مثل ْ ΔH  



  برخي از تغيير آنتالپي هاي مهم

1- آنتالپي تشکيل ( تشکيل ْ ΔH) :
گرماي تشکيل برابر مقدار گرمايي است که موقع تشکيل يک مول از ترکيب از مواد ساده ي سازنده اش در فشار ثابت حاصل مي شود.
(C(S) + 2H2(g) ---> CH4(g
ΔH ْ تشکيل = - I74/9KJ
آنتالپي تشکيل مي شود مثبت يا منفي باشد ( تشکيل شدن گرماگير يا گرماده باشد) . آنتالپي تشکيل پايدارترين دگر شکل يک عنصر در حالت استاندارد صفر در نظر گرفته شده است .

۲ – آنتالپي سوختن ( سوختن ΔH) :
گرماي حاصل از سوختن يک مول از ماده در مقدار کافي اکسيژن خالص در فشار ثابت را آنتالپي سوختن مي نامند. مثلاً از سوختن يک مول متان Kg۸۰۲/۷ گرما آزاد مي شود.

۳ – آنتالپي ذوب (ذوب ΔH) :
مقدار گرماي لازم براي ذوب شدن يک مول ماده را آنتالپي ذوب آن ماده مي نامند. مثلاً براي ذوب کردن يک مول نفتالن kg ۱۸/۹۸ گرما لازم است.

۴ – آنتالپي تبخير (تبخير ΔH)
وقتي يک مول از ماده اي تصعيد شود، تغيير آنتالپي اين فرآيند را آنتالپي تصعيد مي نامند. يک مول يخ خشک در فشار معمولي مستقيماً به گاز CO2 تبديل مي شود و Kg۲۵/۲ گرما مي گيرد.

5 – آنتالپي پيوند :
اتمهاي H در مولکول H2 توسط پيوند کووالانسي به هم متصل شده اند. براي شکستن اين پيوند بايد انرژي مصرف شود. به انرژي لازم براي شکستن پيوند انرژي تفکيک پيوند يا آنتالپي پيوند مي گويند.
اين مقدار براي ملکول H2 برابر KJ۴۳۵ است.  



  تعيين آنتالپي واکنشهاي شيميايي



گرماي يک واکنش را مي توان به روش مستقيم يا غير مستقيم تعيين کرد. در روش مستقيم بايد مقداري از واکنش دهنده ها را در شرايط مناسب بر هم اثر داد و گرماي حاصل را توسط گرماسنج اندازه گرفت. اما گرماي بسياري از واکنش ها را نمي توان به طور مستقيم اندازه گيري کرد چون در شرايط سختي انجام مي شوند. گرماي چنين واکنشهايي را از روش غيرمستقيم محاسبه مي کنند.  



  روشهاي غيرمستقيم تعيين آنتالپي

بر طبق قانون هس «اگر يک واکنش جمع دو يا چند واکنش ديگر باشد، Δ H واکنش کلي مجموع مقادير Δ H همه ي واکنشهاي تشکيل دهنده آن است.

مثال :Δ H واکنش زير را بدست آوريد
2NH3(g) + 3 N2O(g) ® 4 N2(g) + 3 H2O (l) Δ

1) 4 NH3(g) + 3 O2 (g) ---> 2N2(g) + 6 H2O (l) ΔH = -153 kj
2) N2o (g) + H2 (g) ---> N2 (g) + H2O (l) Δ H = -367/4 kj
3) H2(g) ---> N2 (g) + H2O (l) Δ H = -285/9kj

پاسخ : چون معادله مورد نظر داراي ۲ مول NH3 در طرف چپ است معادله ي اول را بر ۲ تقسيم مي کنيم.
Δ H معادله اول هم بر ۲ تقسيم مي شود.

معادله دوم و Δ H آن را در ۳ ضرب مي کنيم تا ضريب N2O با ضريب معادله ي مورد نظر يکي شود. براي حذف H2۳ از سمت چپ بايد معادله سوم را در ۳ ضرب کرده و سپس آن را وارونه کنيم. علامت با ضريب معادله ي مورد نظر يکي شود. Δ H آن هم تغيير مي کند (چون وارونه شده)
1) 2 NH3(g) + 2/1 O2 (g) ---> N2(g) + 3 H2O (l) ΔH = -765/5 kj
2) 3 N2o (g) +3 H2 (g) ---> 3N2 (g) +3 H2O (l) Δ H = -1102/2 kj
3) 3 H2O (l) ---> 3 H2(g)+ ½ o2 (g) Δ H = + 85/7 kj
اين معادله ها و Δ H هاي آن را با هم جمع مي کنيم. موارد مشابه را از دو طرف حذف مي کنيم.

NH3 (g) + 3 N2O (g) ---> 4 N2(g) + 3 H2O (l
Δ H =-2
1010 kj  

استفاده از آنتالپي پيوند..



  استفاده از آنتالپي پيوند براي محاسبه گرماي واکنش :

در يک واکنش شيميايي برخي پيوندها در واکنش دهنده ها شکسته مي شوند و پيوندهاي تازه اي در فرآورده ها تشکيل مي شود. مي دانيد که شکستن پيوندها گرماگير و تشکيل پيوند گرماده است.

تشکيل پيوندها ΔH + شکستن پيوندها ΔH = واکنش ΔH
و همچنين به صورت زير هم مي توان با استفاده از انرژي پيوند گرماي واکنش را محاسبه کرد.

مجموع انرژيهاي پيوند تشکيل شده [-] مجموع انرژيهاي پيوندهاي شکسته شده [ = واکنش H]

مثال :
اگر متان با گاز کلر واکنش دهد يکي از فرآورده ها تتراکلريد کربن است. با استفاده از جدول انرژي پيوند واکنش HΔ را محاسبه کنيد و تعيين کنيد واکنش گرماده است يا گرماگير .

CH4 (g) + 4 CL2 (g) ® CCL4 (g) + 4 HCL
 

مقدار بي نظمي يک سيستم يا بي نظمي مولکولي را آنتروپي مي نامند. آنتروپي را با حرف «S» نشان مي دهيم.

آنتروپي هم يک تابع حالت است. تغيير آنتروپي يک سيستم را مي توان به صورت زير نوشت :
ΔS = آغازيS - پايانيs  



  در پيشرفت خود به خودي يک فرآيند دو عامل زير دخالت دارند:

۱)کاهش سطح انرژي دروني مواد موجود در سيستم (از طريق آزاد ساختن انرژي و يا گرماده بودن)

۲)افزايش ميزان بي نظمي يا آنتروپي سيستم (کاهش نظم سيستم)

با در نظر گرفتن دو عامل بالا چهار حالت ممکن است بوجود بيايد.
پيش رفت واکنش خود به خود است <--- ΔS>0 و ΔH<0 اگر
واکنش خود به خود پيشرفت نمي کند <--- ΔS<0 و ΔH>0 اگر
از عوامل آنتروپي و انرژي دروني هر کدام اثر بيشتري داشته باشند واکنش را کنترل مي کنند.
ΔH <0 و Δ S<0 يا ΔH >0 و ΔS> 0
عواملي چون افزايش دما ، افزايش حجم ، افزايش تعداد ذره هاي موجود در سيستم و افزايش تعداد مولهاي گازي در فرآورده ها به افزايش بي نظمي سيستم و پيشرفت خود به خود واکنش کمک مي کند.  



  سوالات
۱ – با در دست داشتن معادله هاي زير
FeO(S) + H2(g) ---> Fe(s) + H2O (g) ΔH = 24/7 KJ
FeO (S) + ½ O2 (g) ---> Fe3O4 (S) ΔH = -317/6Kj
H2(g) + ½ O2 (g) ---> H2O (g) ΔH = -24/18 kj
مقدار ΔH واکنش زير را محاسبه کنيد.
3 (Fe(s) + 4H2O(g) ---> Fe3O4 (S) + 4 H2(g)

149/9 KJ- :پاسخ  



  ۲ – تعيين کنيد چه مقدار گرما لازم است تا بتوانيم ۰۱ گرم آب مايع با دماي ْc ۹۲ را به بخار آب با دماي 115 ْc تبديل کنيم. (گرماي تبخير آب برابر 2260 j/g مي باشد و ظرفيت گرمايي ويژه ي آب برابر 4/184 است )

۲۳۲۴j = q : پاسخ  



  3– با توجه به مقادير آنتالپي هاي سوختن داده شده براي مواد مقدار H Δ واکنش زير را تعيين کنيد.
3 C2H2 ---> C6H6
ΔH سوختن C2H2 = -1305 KJ.mol -1
ΔH سوختن C6H6 = - 327KJ . mol-1

KJ 642- = ΔH : پاسخ  



  4 – وقتي يک مول CH4 در فشار ثابت مي سوزد مقدار 890 KJ انرژي گرمايي توليد مي کند. اگر 5/8 g از گاز متان در فشار ثابت بسوزد مقدار H Δ مربوط به آن را محاسبه کنيد.

ΔH = گرماي آزاد شده = 320  



  5– يک سيستم با حجم 25 ليتر ، مقدار kj ۱ گرما جذب مي کند. مقدار ΔE سيستم را در حالتهاي زير محاسبه کنيد.

الف ) اگر گرما در حجم ثابت توسط سيستم جذب شود. 1KJ = ΔE : پاسخ

ب ) اگر سيستم در فشار ۱ amt منبسط شود و به حجم 28/95 ليتر برسد.
ΔE = 0/6 KJ

ج) اگر سيستم منبسط شود در فشار 0/56 Atm و به حجم 42/36 ليتر برسد.
پاسخΔE = 0  



  6– در يک ظرف گرماسنج 50 g از محلول سديم هيدورکسيد و 50g از محلول هيدروکلريک اسيد با دماي ۲۲ cْ را واکنش مي دهيم. دما افزايش مي يابد و به 28/87 ْc مي رسد. اگر از ظرفيت گرمايي ويژه ي گرما سنج صرف نظر شود مقدار گرماي آزاد شده در واکنش زير را محاسبه کنيد

(HCL (aq) + NaOH (aq) ® NaCL (aq) + H2O (l
(ظرفيت گرمايي ويژه محلول برابر 4/18 مي باشد)
پاسخ q = - 2871/66 j  



  7– با دردست داشتن معادله هاي زير :
2NH3(g)+3 N20 (g) ® 4 N2(g)+ 3 H2 O (g) ΔH = -1010 KJ
4NH3 (g)+ 3 o2 (g) ® 2N2(g)+ 6H2O (L) ΔH = -153 KJ
مقدار ΔH واکنش مقابل را محاسبه کنيد.
(N2(g) + ½ o2 ---> N2O(g

ΔH = 81/5 KJ  



  8– مقدار 15g از يک نمونه از فلز طلا ( با ظرفيت گرمايي مولي برابر با j. c-1.mol-1۲۵/۴ ) حرارت داده مي شود تا از دماي 16/1 ْc به دماي 49/3 ْC برسد. مقدار گرماي جذب شده توسط طلا را محاسبه کنيد.

AU = 197 g/mol
q = 64/2 j  



  ۱۰ – يک قطعه فلز آهن به جرم 25 و دماي 14/4 Cْدر تماس با يک قطعه طلا به جرم 35g و دماي 64/1 قرار گرفته است؟

129/0 = طلا C
آهن C = 0/451
الف ) با فرض اين که هيج گرمايي توسط سيستم مشترک از دست نرفته دماي نهاي آهن را تعيين کنيد.
ب ) فلز آهن چه مقدار گرمابه دست آورده است؟
ج ) فلز طلا چه مقدار گرما از دست داده است ؟

الف )28/6 ْC
ب )۲ ۱۰× 1/6 j
ج)۲۱۰× j1/6



تاريخ : یکشنبه بیست و ششم اردیبهشت 1389 | 19:25 | نویسنده : عبدلی |

بخش ۳
محلولها

مي دانيد که بيشتر واکنشهاي شيميايي در طبيعت در حال محلول انجام مي شوند، زيرا لازمه انجام واکنشهاي شيميايي برخورد موثر بين ذره هاي واکنش دهنده است. محلولها در واقع همان مخلوطهاي همگن هستند.



  فاز چيست ؟

فاز بخشي از ماده است که تمام آن از نظر ترکيب شيميايي و خواص فيزيکي يکسان است. مثلاً يک محلول آب و نمک يک محلول تک فازي است که رنگ ، طعم ، چگالي و بقيه خواص آن در کل محلول يکسان است. وقتي جامدي ذوب مي شود يا مايعي تبخير مي شود تغيير فاز انجام مي شود. ماهيت شيميايي ماده در تغيير فاز تغيير نمي کند و بنابراين تغيير فاز يک تغيير فيزيکي است.  



  انواع محلولها کدامند؟

محلولها مي توانند مايع (آب و نمک) ، گاز (هوا) و جامد (آلياژ فلزات) باشند. بدون شک آب مهمترين حلال در طبيعت است. محلولهايي را که آب حلال آنهاست ، محلولهاي آبي مي نامند. از حلالهاي مهم غيرآبي مي توان اتانول ، استون و هگزان را نام برد.  



  انحلال پذيري در آب :

عبارت است از بيشترين مقدار يک ماده که در دماي معين در 100 گرم آب حل مي شود.  



  پيش بيني انحلال پذيري دو ماده در يک ديگر



دانشمندان اغلب براي انحلال پذيري مواد در يکديگر عبارت «شبيه ، شبيه را در خود حل مي کند» را به کار مي برند. اين تشابه از نظر ميزان و نوع نيروي جاذبه بين ذره هاي تشکيل دهنده حلال و حل شونده است.

هنگامي که جسمي در يک حلال حل مي شود هم ذرات حل شونده از هم دور مي شوند و هم ذرات حلال از هم دور مي شوند. بنابراين لازمه حل شدن جسم در حلال اين است که جاذبه بين ذرههاي حلال و حل شونده به وجود بيايد. مثلا ً نمک NaCL در آب خيلي خوب حل مي شود چون به يونهاي Na+ و cl- تفکيک مي شود و به دو سر مولکول آب جذب مي شود ( سر مثبت مولکول قطبي آب به سوي آنيون cl- و سر منفي مولکول آب به سوي کاتيون Na+ جذب مي شود) مثال ديگر کربن تتراکلريد ccl4 است که يک ماده ناقطبي است. اين ماده ناقطبي در آب حل نمي شود چون نيروي جاذبه بين مولکولهاي آب خيلي قويتر از نيروهاي جذبه بين مولکولهاي کربن تتراکلريد است. به عبارت ديگر بين مولکولهاي آب و کربن تتراکلريد جاذبه قوي برقرار نمي شود. اما يد که يک ماده ناقطبي است مي تواند در کربن تتراکلريد حل شود زيرا نيروي جاذبه بين مولکولهاي يد و مولکولهاي کربن تتراکلريد مشابه است.

بنابر اين مي توان گفت معمولاً مواد قطبي در حلالهاي قطبي ، مواد ناقطبي در حلالهاي ناقطبي و جامدهاي يوني در آب و حلالهاي قطبي حل مي شوند.

برخي از مولکولها ساختارشان دو بخش دارند يک بخش قطبي و يک بخش ناقطبي مانند الکلها ، اين مواد بسته به آنکه کدام بخش غلبه بيشتري در ديگري داشته باشد در حلال ها حل مي شوند مثلاً در بوتانول بخش ناقطبي بر قطبي غلبه دارد بنابراين در آب و حلالهاي قطبي به مقدار کم حل مي شود.

بخش ناقطبي از قطبي بزرگتر است بنابراين در کل مولکول آن تقريباً ناقطبي است.

گازها هم مي توانند در آب حل شوند. انحلال پذيري گازها در آب تابع فشار و دما است. هر چه فشار بيشتر باشد و دما کمتر باشد گاز بيشتري در آب مي تواند حل شود.
 



  گرماي انحلال

انحلال هر ماده با تغيير گرما همراه است. تغيير آنتالپي مربوط به حل شدن يک مول حل شونده در مقدار زيادي حلال را گرماي انحلال يا آنتالپي ( انحلال ΔH) مي نامند. به عنوان مثال حل شدن شکر در آب را در نظر بگيريد که شامل مراحل زير است.

۱ – جدا شدن مولکولهاي شکر از هم --> صرف انرژي --> گرماگير
۲ – جداشدن مولکولهاي آب از هم --> صرف انرژي --> گرماگير
۳ – پراکنده شدن همگن مولکولهاي شکر در آب --> نيروهاي جاذبه تازه بين مولکولهاي شکر و آب به وجود مي آيد --> گرماده

گرماي انحلال از جمع جبري مراحل ۱ و ۲ و ۳ به دست مي آيد. انحلال شکر در آب گرماگير است چون

انحلال شکرΔH = ΔH1+ΔH2+ΔH3

ΔH>0 ---> انحلال شکر گرماگير
ΔH >0 ---> انحلال گرماگير است
ΔH < 0 ---> انحلال گرماده است  



  مثال : تغييرات انرژي در ضمن انحلال يک ترکيب در آب به شرح زير است. با توجه به اين مقدارها پيش بيني کنيد که آيا اين ماده در آب حل مي شود يا نه :
ΔH1 = + ۸۳۵ KJ براي جدا شدن ذره هاي حل شونده از هم
ΔH 2 = +98 KJ براي جدا شدن ذره هاي حلال از هم
ΔH 3 = -۸۰۵ KJ براي برقراري جاذبه بين ذره هاي حل شونده و حلال

ΔH انحلال  = ΔH1 + ΔH2+ ΔH3 = (+835KJ) + (+98kj) + (-805Kj) = + 128 Kj  



  مثال :

اگر انرژي لازم براي فروپاشي شبکه بلوري KCL ۷۰۱/۲ کيلو ژول بر مول و مجموعه انرژي آزاد شده در آب پوشي يونهاي K+ ، cl- ، ۶۸۴/۱ کيلو ژول بر مول باشد. ΔHانحلال را محاسبه کنيد.  



  تغيير آنتروپي در فرايند انحلال را مي توان به صورت زير بيان کرد :

حل شدن جامد در مايع ---> افزايش آنتروپي ---> بي نظمي بيشتر
حل شدن مايع در مايع ---> افزايش آنتروپي ---> بي نظمي بيشتر
حل شدن گاز در مايع ---> کاهش آنتروپي ---> بي نظمي کمتر  

غلظت و روشهاي بيان آن

اگر مقدار ماده حل شده در مقدار معيني حلال مشخص باشد، مي توان غلظت محلول را مشخص کرد. غلظت را مي توان به چند صورت بيان کرد.

     ۱۰۰  ×

جرم ماده حل شونده

جرم محلول

= درصد جرم


==>g / L

مقدار ماده حل شونده به گرم  

حجم محلول به ليتر

= غلظت معمولي


 ==>mol/L

مقدار ماده حل شونده به مول

حجم محلول به ليتر

=غلظت مولارM=

mol / kg<==

مقدار ماده حل شونده به مول

جرم حلال به کيلوگرم

=غلظت مولالM=

 



  مثال : مولاليته يک محلول 12/5% گلوکوز ( C6H12O6) در آب چه قدر است؟
C6H12O6=180.g.mol-1
ابتدا بايد مول گلوکز را بدست آوريم

 = 0/069 mol

۱ mol گلوکز

۱۸۰ g گلوکز

Mol گلوکز12/5= گلوکز


سپس جرم آب را بدست مي آوريم.
100g -12/5 g = 87/5gجرم آب

 = 0/0۸۷۵ kg

(

۱kg  

1۰۰۰g

)

Kg آب  = ۸۷/۵ 


 = ./ ۷۸۸ mol .kg -1

0/069

0/0875

=

تعدادمول گلوکز

 جرم آب kg

M مولاليته  =


 



  مثال : براي تهيه ۲۵۰ mol محلول HNO3 با غلظت ۲ M چند گرم محلول نيتريک اسيد غليظ ۷۰ % جرمي لازم است ؟ g.mol-1 ۶۳ = HNO3

پاسخ : ابتدا تعداد مول اسيد لازم را تعيين مي کنيم.
۲۵۰L/۲۵۰ml=0

 = 0/۵۰  mol

(

۲mol HNO3 

1 L محلول

)

* mol   HNO3 = 0/  ۲۵ L محلول 


سپس گرم اسيد لازم را تعيين مي کنيم.

= ۳۱/۵ g HNO3 اسيد خالص

63 G HNO3

1 mol HNO3

* g HNO3 =  0/۵  mol HNO3


 = ۴۵ g

جرم اسيد۷۰%لازم

100 g HNO3 محلول غليظ

۷۰ گرم  HNO3

* HNO3 = ۳۱/۵  g 

 



  اسيد کيومتري محلولها

انجام واکنش چه در محلول باشد چه در محلول نباشد، محاسبات بنابر نسبت مولي حاصل از معادله ي شيميايي موازنه شده است. در حل مسايل مربوط به استوکيومتري مطابق مراحل زير عمل مي کنيم.

۱ – مقادير داده شده ي مربوط به فرآورده ها و مواد اوليه را به مول تبديل مي کنيم.
۲ – با استفاده از مقادير بدست آمده در بالا و با استفاده از ضريب تبديل مناسب ، مولهاي خواسته شده در مساله را محاسبه مي کنيم.
۳ – مقادير مولي بدست آمده را به واحدهاي خواسته شده در مساله تبديل مي کنيم.  

مثال : در صورتي که مقدار mol ۳۵  از محلول 0/125 ، Nacl  با مقدار اضافي منيزيم نيترات Mg(N03) 2  واکنش دهد، حداکثر چند گرم MgCL2 بدست مي آيد.

 ( Mgcl2  = ۹۵/۲۱mol -1  )

۲ Nacl + Mg(N03) 2 ---> MgCL2 + 2 Na NO3
 350 : پاسخ ml =  ./350 L
mol NaCL  = M × V = (  0/125 mol/L)(./35 L) = 0/۰۴۳۸ mol Nacl ؟

 = 0/۰۲۱۹mol MgCL2

1 mol Mg CL2

2 mol NaCL

* mol MgCL2  =  0/۰۲۱۹  mol MgCL2

 

 =  ۲/۰۹ g  Mgcl2

95/1 g Mg CL2

1 mol MgCL2

? g MgCL2  =  g HNO3

 



  محلولهاي الکتروليت و غير الکتروليت

ترکيبهايي مانند NaCL ، HCL، H2 SO4 ، NaOH و ... الکتروليت قوي مي نامند. محلول آنها در آب به خوبي رساناي جريان الکتريسته است چون به صورت يوني در آب حل مي شوند.

ترکيبهايي مانند الکل ، شکر که صورت مولکولي حل مي شوند و توليد يون نمي کنند رساناي جريان الکتريسته نيستند و غير الکتروليت ناميده مي شوند.

ترکيبهايي مانند HF ، NH3 و استيک اسيد که در آب عمدتاً به صورت مولکولي حل مي شوند و مقدار کمي از مولکولها به يون تفکيک مي شوند الکتروليت ضعيف ناميده مي شوند.

براي مقايسه تمايل تفکيک مواد به يون هنگام حل شدن در آب يا حلال قطبي ديگر از مقياس درصد تفکيک يوني استفاده مي شود.  

تعداد مولهاي تفکيک شده

تعداد کل مولهاي حل شونده

= درصد تفکيک يوني

 

خواص کوليگاتيو محلولها

خواصي هستند که به تعداد ذره هاي حل شونده ي موجود در محلول (نه به نوع ذره ها ) بستگي دارد مثل فشار بخار ، نقطه جوش و نقطه انجماد



  فشار بخار

به فشار ناشي از حضور مولکولهاي بخار در بالاي مايع ، فشار بخار مايع گفته مي شود. سرعت تبخير هر مايع به تعداد مولکولهاي مايع موجود در سطح بستگي دارد. وقتي ماده غير فراري در حلال مايع حل مي شود، معمولاً در سطح مايع برخي ذره هاي حل شونده جاي ذره هاي حلال را مي گيرد و از اين رو سرعت تبخير را کاهش مي دهد.  



  مقايسه دماي جوش و دماي انجماد حلال خالص و محلول

جوشيدن زماني رخ مي دهد که فشار بخار مايع با فشار هواي روي سطح مايع (فشار محيط) برابر شود. وقتي ماده ي غير فرار مثل شکر را در حلال را مي گيرد و از اين رو سرعت تبخير را کاهش مي دهد.  



  مقايسه دماي جوش و دماي انجماد حلال خالص و محلول

جوشيدن زماني رخ مي دهد که فشار بخار مايع با فشار هواي روي سطح مايع (فشار محيط ) برابر شود. وقتي ماده ي غير فرار مثل شکر را در حلال مايع مثل آب حل مي کنيم معمولاً تمام مولکولهاي واقع در سطح مايع از نوع حلال نيستند . بلکه برخي از مولکولهاي حل شونده جاي مولکولهاي حلال را مي گيرند و باعث کاهش فشار بخار مي شوند. در نتيجه براي اينکه فشار بخار محلول با محيط يکي شود بايد مولکول ها از زير به سطح آورده شوند و براي اين کار به انرژي نياز است پس دماي جوش محلول نسبت به حلال خالص زيادتر است .

انحلال يک ماده ي حل شدني در حلال مايع همچنين بر نقطه ي انجماد محلول هم تاثير مي گذارد و نقطه ي انجماد را کاهش مي دهد.
ميزان افزايش نقطه جوش و کاهش نقطه انجماد بستگي به تعداد ذره هاي حل شده دارد نه نوع آنها.
 



  محلول ، کلوييد و سوسپانسيون


محلول يک مخلوط همگن است که ذره هاي حل شونده آن بسيار ريز هستند و وقتي نور از آنها عبور مي کند، پخش نور محسوس نيست (مثل نمک در آب )
 



  سوسپانسيون :

يک مخلوط ناهمگن است که ذره هاي تشکيل دهنده آن پس از مدتي ته نشين مي شوند. اندازه ي اين ذرات بزرگتر از اندازه ي ذره هاي موجود در محلول و کلوييد است . سوسپانسيون ها پايدار نيستند. (مثل خاک در آب)  



  کلوييد

يک مخلوط است با ذراتي که اندازه ي آنها بزرگتر تر از اندازه ي ذرات در محلول است. کلوييدها نور را پخش مي کنند. ذره ها در کلوييد به صورت معلق و پراکنده هستند. کلوييدها حداقل از دو فاز تشکيل شده اند يکي فاز پراکنده شونده و ديگري فاز پراکنده کننده (مثل نشاسته در آب)  



  خواص کلوييدها

۱) اثر تنيدال :
اگر پرتوي نور از درون مخلوط کلوييد بگذرد بوسيله ذره هاي تشکيل دهنده آن پخش مي شود. اين پديده را اثر تنيدال ناميده اند.

۲) حرکت براوني :
ذره هاي کلوييدي هنگامي که به هم مي رسند، در برخورد با هم تغيير سير مي دهند. به اين حرکت دايمي و نامنظم ذره هاي کلوييدي حرکت براوني مي گويند.

۳) بارالکتريکي ذره هاي کلوييدي:
ذره هاي کلوييدي در سطح خود داراي نوعي بار الکتريکي هستند. پايداري کلوييدها را به اين بار الکتريکي نسبت مي دهند.

۴ ) لخته شدن :
لخته شدن ناشي از قرار گرفتن ذره هاي باردار الکتروليت در بين ذره هاي کلوييدي و کاهش دافعه بين آنهاست. کاهش اين دافعه در نهايت به گرد هم آيي ذره هاي کلوييدي و انعقاد آنها مي انجامد.
 



  صابون و نقش امولسيون کنندگي آن

چرک لباس و پوست بدن بيشتر از جنس چربي است. اما چربي با آب پاک نمي شود چون در آب نامحلول است. از صابون به عنوان يک امولسيون کننده که امولسيون پايداري از چرک در آب تشکيل مي دهد، استفاده مي شود. مولکول صابون داراي دو قسمت است يک قسمت ناقطبي و يک سر قطبي . به همين دليل صابون هم در آب حل مي شود و هم چربي را از پارچه يا پوست جدا مي کند و به اين ترتيب چرک را پاک مي کند.  



  پاک کننده هاي غيرصابوني

در اين پاک کننده ها به جاي گروه کربوکسيل (-CO2 - ) صابون گروههاي ديگري از جمله گروه سولفانات ( SO3- - ) به کار رفته است و حسن آن در اين است که در آبهاي سخت هم به خوبي کف مي کند.

پاک کردن لکه هاي لباس در خشک شويي ها

 

در خشک شويي ها براي از بين بردن لکه هاي روغن و چربي از حلالي به نام تتراکلرو اتن استفاده مي شود. اشتعال ناپذيري ، فرار بودن و امکان استفاده ي دوباره از ويژگي اين حلال است. در اين عمل ابتدا لکه شل مي شود سپس با فشار زياد برداشته مي شود.



  کروماتو گرافي

کروماتوگرافي روشي براي جدا سازي است که اساس آن «متفاوت بودن سرعت اجزاي يک مخلوط به هنگام عبور از يک ماده » است. در همه روشهاي کروماتوگرافي دو فاز وجود دارد. يکي از فازها بدون حرکت است ( فاز ساکن) و فاز ديگر پيوسته جريان دارد (فاز متحرک).  



  کروماتوگرافي کاغذي :

در اين روش فاز ساکن ، قطعه اي از کاغذ صافي است . يک يا چند قطره از محلول را در انتهاي کاغذ صافي مي چکانند (لکه گذاري) و بعد از خشک شدن قطره ها ، کاغذ را از قسمت لکه گذاري شده در حلال مناسبي فرو مي برند. بدون اينکه لکه وارد حلال شود. حلال هم زمان با حرکت خود در طول کاغذ مواد را از لکه حل کرده با خود به بالا مي برد. معمولاً هر جزء با سرعت متفاوتي نسبت به بقيه بالا مي رود.  



  کروماتوگرافي ستوني :

در اين روش يک ستون شيشه اي يا پلاستيکي را با ماده جامدي مانند آلومينيوم اکسيد ( فاز ساکن) پر مي کنند و با حلالي مانند هگزان (فاز متحرک) مي پوشانند. مقدار کمي از مخلوط در حلال حل شده ، از بالا وارد ستون مي شود. اجزاي مخلوط در بالاي ستون جذب فاز ساکن مي شوند. سپس حلال تازه را پيوسته و از بالا روي ستوان مي ريزند.

حلال ، با عبور از ميان ستون اجزاي مخلوط را با خود حمل مي کند. سرعت حرکت اجزا مخلوط به ميزان چسبندگي آنها به فاز ساکن بستگي دارد. به اين ترتيب ماده اي که چسبندگي کمتري دارد، سريعتر از ستون خارج مي شود و به ترتيب اجزا يکي يکي از ستون توسط حلال خارج مي شوند. اگر فاز ساکن يک ماده با توانايي مبادله يون باشد کروماتوگرافي مبادله گر يون ناميده مي شود.
 



  سوالات

1- مولاليته يک محلول 5/0 M ساکاروز را تعيين کنيد در صورتي که جرم حجمي اين محلول برابر gml-1 1/0638 باشد. (جرم مولي ساکاروز برابر 40/342 g.mol-1 مي باشد)
پاسخ 5601/0 mol . kg -1
 



  2- اگر ، Nacl g5 درH2O g۲۵ حل شده باشد و جرم حجمي محلول برابر gml -1 ۱/۱۲ باشد، مولاريته محلول را حساب کنيد.

NaCL = ۵۸/۴۴ g ml -1
پاسخ ۳/۲ mol . L -1
 



  3- براي تهيه 2/5 ليتر محلول پتاسيم پرمنگنات M 0/12 چند گرم KMno4 لازم است ؟
(جرم مولي KMno4 برابر 158g.mol -1 مي باشد)

پاسخ 4/47 g  



  4- چند مول Ag+ را در ml ۲۵ محلول AgNO3، M 0/75 وجود دارد؟

پاسخ ۰۱۹/0 Mol  



  5- محلول آهن ( ۳) نيترات با مولاريته 65/0 M و محلول آمونيوم کربنات با مولاريته 5/1 M در اختيار است.
الف ) معادله يوني واکنش انجام شده را بنويسيد.
ب ) اگر 200 ml از هر يک دو محلول را در يک ظرف با هم ترکيب کنيم چند گرم رسوب از نظر تئوري بدست مي آيد؟
ج ) مولاريته يون واکنش دهنده ي اضافي چقدر است؟

1)(2Fe +3 (ag) + 3 Co3 -2 (ag) ===> Fe 2 (co3) 3 (s
2) 19 g
3) 0/263 M
 



  6- محلولي شامل g۱ اتانول (C2H2OH) در 100g آب است . حجم اين محلول ۱۰۱ ml مي باشد. مولاريته ، درصد حجمي و مولاريته محلول را تعيين کنيد.
جرم مولي اتانول = 07/46 g.ml-1

پاسخ 215/0 M و % 0/99 و 0/217 m  



  7- کداميک از دو حلال آب يا کربن تتراکلريد را براي انحلال و ترکيبهاي زير انتخاب مي کنيد؟

الف ) CS2
ب) CH3 _ (CH2)10 _ CH2 OH
ج) C6 H6
د) CH3 _ C _ OH
 



  8- انرژي حاصل از آب پوشي CSI را محاسبه کنيد در صورتي که ΔH انحلال برابر 33KJ.mol باشد و انرژي شبکه بلوري 604kj.mol باشد.

9- توضيح دهيد چرا بيشتر جامدها در دماي بالاتر بهتر در آب حل مي شوند؟

منبع شبكه آموزش










 



 









تاريخ : یکشنبه بیست و ششم اردیبهشت 1389 | 19:2 | نویسنده : عبدلی |
انرژي بادي

از انرژي بادي نيز مي توان براي انجام يك سري از كارها استفاده نمود. انرژي جنبشي باد را مي توان به شكل هاي ديگري از انرژي ، اعم از مكانيكي يا الكتريكي، تبديل كرد.

 يك قايق بادباني با استفاده از انرژي بادي در آب حركت مي كند. اين يكي از انواع كارهايي است كه انرژي بادي مي تواند انجام دهد. كشاورزان سالها است كه از انرژي حاصل از آسياب هاي بادي براي پمپاژ آب از چاهها استفاده مي كنند.

در هلند، قرن ها است كه از آسیابهای بادی جهت پمپاژ آب از نواحی کم عمق استفاده می شود. همانگونه که در آسياب هاي آبي، چرخ آسياب توسط نيروي آب مي چرخد، از انرژي باد نيز مي توان براي چرخش سنگهاي بزرگ آسياب، جهت آسياب نمودن گندم يا ذرت، استفاده كرد. امروزه از انرژي باد جهت توليد برق نيز استفاده مي شود. در يك توربين بادي، وزش باد باعث گردش توربين ها، درست مثل يك فرفره بزرگ اسباب بازي، مي گردد. لازم به ذكر است كه اين وسيله يك آسياب بادي نبوده بلكه يك توربين بادي است . آسياب بادي براي خرد كردن گندم و ذرت و ‌نيز پمپاژ آب استفاده مي شود.

 تيغه هاي توربين متصل به توپي (توپي چرخ) بوده كه در روي يك شافت (ميله) در حال چرخش ، نصب شده است. اين شافت از جعبه انتقال دنده، كه در آن سرعت چرخش افزايش مي يابد، عبور مي كند. افزايش سرعت شافت باعث چرخش ژنراتور و در نتيجه توليد برق ميشود.

اگر وزش باد بسيار زياد باشد ، توربين داراي ترمزي است كه از چرخش سريع تيغه‌ها و در نتيجه آسيب ديدگي آنها جلوگيري مي كند.

 از يك توربين بادي كوچك مي توان جهت تأمين برق يك خانه يا مدرسه استفاده نمود. در تصوير توريبني را مشاهده مي كنيد كه انرژي لازم براي يك خانه را تأمين مي نمايد . اما در تصوير ديگر ، بچه‌هايي را ملاحظه مي كنيد كه در زير يك توربين بادي، كه برق مورد نياز مدرسه را تأمين مي نمايد، ‌بازي مي كنند.

در ايالت كاليفرنيا ، نواحي بادخيز زيادي وجود دارد ، و در بسياري از مناطق زمين باد در حال وزش است. اما مسئله اصلي اين است كه وزش بادهاي شديد، دائمي نيست . در كاليفرنيا ، معمولاً ماههاي تابستان پربادتر است، زيرا در اين زمان باد از نواحي سردتر بداخل كاليفرنيا مي وزد، درست مثل جايگزيني هوا سرد اقيانوس بجاي هواي گرم بالا آمده در صحراها و دره هاي گرم مركزي كاليفرنيا.

براي اينكه يك توربين بادي به نحو احسن كاركند، سرعت باد معمولاً بايد بيش از 12 تا 14 مايل در ساعت باشد. براي چرخش سريع توربين ها و در نتيجه توليد برق ، داشتن چنين سرعتي براي باد ضروري است. معمولاً هر يك از توربين ها ، برقي در حدود 50 تا 300 كيلو وات توليد مي كنند. هر كيلو وات برابر با 1000 وات است. با 1000 وات برق مي توان 10 لامپ 100 واتي را روشن نمود. بنابراين يك توربين بادي 300 كيلو واتي (300000 وات) مي تواند 3000 لامپ 100 واتي را روشن كند.

  تا سال 1999 حدود 11366 توربين بادي در ايالت كاليفرنيا وجود داشت. مجموعه اي از توربين هاي بادي را مزارع باد مي نامند.

در تصوير مزرعه باد پالم اسپرينگ (palm springs) را مشاهده مي كنيد . كل اين توربين ها اكثراً در سه ناحيه، كه باد خيز‌ترين نواحي ايالت كاليفرنيا هستند قرار دارند.

-گذرگاه آلتا مونت(Altamont pass) ،‌ شرق سانفرانسيسكو.

- گذرگاه سان گورگونييو (san gorgonio pass) نزديك پالم اسپرينگ.

- تچاپي (Tehachapi) ، جنوب بيكرفيلد.

اين سه منطقه رويهم برق مورد نياز شهري به اندازه سانفرانسيسكو را تأمين مي نمايند.  در حدود 11 درصد از كل برق بادي جهان در ايالت كاليفرنيا وجود دارد . آلمان و دانمارك نيز جزو كشورهايي هستند كه از انرژي بادي به مقدار زيادي استفاده مي كنند. برق توليدي هر يك از توربين هاي مزرعه باد جمع آوري شده و مجموعاً به ترانسفورماتور فرستاده مي شود. در ترانسفورماتور، ولتاژ برق جهت ارسال به مسافت هاي دور از طريق خطوط فشار قوي ، افزايش مي يابد.



تاريخ : یکشنبه بیست و ششم اردیبهشت 1389 | 18:40 | نویسنده : عبدلی |
همانطور كه در مبحث ( وارونگي ميادين الكتريكي ، توجيهي جديد براي توليد زوج ماده - پاد ماده . بر خلاف انتظار ما ، ماده - پاد ماده يكديگر را نابود نمي‌كنند ! ) توضيح داده شد ، الكترونها و ساير ذرات باردار ساكن نيستند و حول محور فرضي خود با سرعت چرخشي بسيار بالايي در حال دوران هستند كه به اين دوران آنها اسپين گفته ميشود . اگر دوران الكترون را موافق چرخش عقربه‌هاي ساعت فرض كنيم و آن را از بالا بنگريم مشاهده ميشود كه :
امتداد خطوط ميدان از مركز الكترون يا ميدان الكتريكي ، خارج و حول مركز به صورت دوايري تو در تو و پيوسته در مي‌آيد كه ميتوانيم آن را يك ميدان الكتريكي بسته و تا بينهايت در نظر بگيريم ، براي اينكه اين ميدان دايره‌اي شكل هيچ آغاز و پاياني ندارد . همانطور كه ميدانيم ، هرگاه ميدان الكتريكي در فضا برقرار شود ، ميدان مغناطيسي عمود بر امتداد آن پديدار خواهد شد و برعكس آن نيز صادق است كه به مجموعه اين دو ميدان در فضا ، ميدان الكترومغناطيسي گفته ميشود .
در شكل فوق نماي الكترون ( سطح دايره‌اي قرمز رنگ ) از پهلو و در حال دوران حول محور عمودي نشان داده شده است ، به گونه‌اي كه اگر از بالا به آن بنگريم جهت چرخش آن موافق جهت چرخش عقربه‌هاي ساعت خواهد بود . خطوط افقي سياه رنگ ، ميادين الكتريكي و فلش قرمز رنگ جهت ميدان الكتريكي از روبرو را نشان ميدهد كه در اين صورت جهت فلشهاي آبي رنگ ، جهت ميدان مغناطيسي تشكيل شده را نشان ميدهد . با توجه به دو قطبي بودن الكترون و ذرات باردار ديگر ، آنها ميتواند تشكيل زوج ماده - ماده دهند يعني شكل زير :

پيوند كووالانسي چيست ؟

بر خلاف تشكيل پيوند يوني ، اتم‌ها براي رسيدن به آرايش گاز نجيب ( آرايش هشت‌تايي ) به جاي از دست دادن يا پذيرفتن الكترون ، آن را ميان خود به اشتراك مي‌گذارند . در اين حالت ميان دو اتم پيوندي بوجود مي‌آيد كه پيوند كووالانسي گفته مي‌شود . به طور مثال پيوند كووالانسي ساده بين دو اتم هيدروژن را در نظر مي‌گيريم . با نزديك شدن اتم‌هاي هيدروژن به يكديگر ، ميان دو الكترون از دو اتم يك نيروي جاذبه مغناطيسي قوي ايجاد مي‌شود ، براي اينكه اين دو الكترون تمايل شديدي براي تشكيل يك زوج الكترون - الكترون و پر كردن يك اوربيتال دارند ( يعني 1S ) . همين وضعيت براي پروتون‌هاي هسته برقرار است ، يعني آنها نيز تمايل به تشكيل يك زوج پروتون - پروتون را دارند ، براي اينكه آنها بار الكتريكي داشته و با دوران ( اسپين ) خود ، ميدان مغناطيسي توليد مي‌كنند كه باعث تشكيل زوج پروتون - پروتون ميشود . در هنگام تشكيل پيوند كووالانسي چنين به نظر ميرسد كه اثر جاذبه مغناطيسي الكترونها و پروتونها نسبت به هم نوع خود بيش‌تر از مجموع نيروهاي دافعه‌اي الكتريكي ميان دو هسته و ميان دو الكترون است و اين دو نيرو در حد فاصلي از هم به تعادل ميرسند كه به آن طول پيوند در ملكول هيدروژن گفته ميشود . آنچه كه مسلم است اين فاصله ثابت نبوده و در حال تغييرات جزيي است كه باعث نوسان و لرزش ملكول هيدروژن ميشود . اين پيوند كووالانسي انرژي‌زا بوده و معادل 436 كيلو ژول بر مول انرژي آزاد مي‌كند كه ناشي از كاهش پتانسيل الكترومغناطيسي موجود در اتم هيدروژن است و ما براي گسستن اين پيوند در ملكول هيدروژن ، مجبوريم اين انرژي را مجددا مصرف كنيم . در واكنش هسته‌اي همجوشي اين فاصله پيوند مابين پروتونها ( هسته‌ها ) فوق‌العاده كم شده و هسته‌هاي جديد تشكيل ميشوند و در نتيجه ، انرژي بسيار زيادي آزاد ميشود ، براي اينكه انرژي پيوند با فاصله پيوند رابطه عكس دارد E≈1/r . يعني هر چه قدر فاصله پيوند كوتاه‌تر شود انرژي پيوند افزايش پيدا خواهد نمود . در اين حالت هسته‌ها مقدار بيشتري از پتانسيل الكترومغناطيسي خود را از دست داده و به صورت تابشهاي الكترومغناطيسي آشكار و دفع خواهند شد . قدر مسلم زوج الكترون - الكترون تشكيل شده متعلق به هر دو لايه 1S از دو هسته يا اتم هيدروژن است و اين زوج در هر دو لايه حضور و چرخش يا دوران خواهد داشت . در واقع انرژي پيوند ملكول هيدروژن مربوط به انرژي پيوند زوج الكترون - الكترون و زوج پروتون - پروتون ميشود ، البته متناسب با طول پيوندي كه برقرار خواهند نمود .


تاريخ : یکشنبه بیست و ششم اردیبهشت 1389 | 18:37 | نویسنده : عبدلی |
آشنايي با كشش سطحي آب

 مواد و وسايل لازم:

«روغن يا گريس ـ لام شيشه‌اي ـ قطره چكان»

روش كار:

         يك لام شيشه‌اي را گرفته و نصف سطح آن را به روغن يا گريس آغشته مي‌كنيم. با قطره چكان چند قطره آب روي قسمت روغن كشيده و چند قطره آب روي قسمت بدون روغن بريزيد. چه چيزي مشاهده مي‌شود؟ دليل چيست؟

 

 مواد و وسايل لازم:

«دستمال كاغذي ـ بشر بزرگ ـ سوزن يا تيغ ـ مايع ظرفشويي»

روش كار:

         درون بشر آب ريخته، تيغ يا سوزن را روي تكه‌اي از دستمال كاغذي قرار داده و به آرامي روي سطح آب رها مي‌كنيم، بعد ازمدتي دستمال كاغذي خيس شده و ته‌نشين مي‌شود. ولي تيغ يا سوزن در سطح آب شناور مي‌ماند. چرا؟ چگالي آب و فولاد را مقايسه كنيد. آيا با توجه به اين چگالي‌ها تيغ يا سوزن فولادي مي‌بايست در آب شناور شود يا خير؟ دليل بياوريد.

         براي اينكه آزمايش را راحت‌تر انجام دهيد مي‌توانيد تيغ يا سوزن را كمي چرب كنيد. حال يك قطره مايع ظرفشويي به آب اضافه كنيد. چه اتفاقي مي‌افتد؟ مشاهدات خود را شرح دهيد و با دليل علمي آن را توجيه نماييد.

 

 مواد و وسايل لازم:

«پودر گوگرد يا ذغال ـ مايع ظرفشويي ـ بشر بزرگ ـ نمك‌پاش»

روش كار:

         با نمك‌پاش مقداري پودر گوگرد يا ذغال به طور يكنواخت بر سطح آب بپاشيد. براي اين منظور بايستي نمك‌پاش را كمي بالاتر از سطح آب گرفته و عمل پاشيدن پودر گوگرد يا ذغال را به دقت و با آرامي انجام دهيد. حال يك قطره مايع ظرفشويي به مركز سطح بشر بچكانيد. چه چيزي مشاهده مي‌كنيد.

         دوباره با نمك‌پاش مقداري پودر ذغال يا گوگرد به سطح آب بپاشيد. چه اتفاقي مي‌افتد؟ چرا؟

 

آزمايش دوم            

                                     تهيه‌ي آب مقطر

مواد و وسايل لازم:

«نيترات نقره ـ لوله‌ي آزمايش ـ مبرد ـ بالن تقطير ـ درپوش لاستيكي ـ شلنگ ـ بشر ـ سه پايه ـ توري نسوز ـ چراغ گاز ـ سنگ جوش»

تئوري آزمايش:

         تقطير يكي از روش‌هاي جداسازي در صنعت است كه در آن يك مايع با نقطه‌ي جوش پائين‌تر از مواد سنگين‌تر جدا مي‌شود. اين مواد سنگين‌تر مي‌توانند مايع يا جامد باشند ولي هر چه هست نقطه‌ي جوش آن‌ها بالاتر است. جزء سبك‌تر يا جزئي كه داراي نقطه جوش پائين‌تر است از طريق تبخير شدن به صورت نسبتاً خالص از محيط خارج شده و سپس در محيط ديگر با عكس عمل تبخير يعني ميعان مجدداً بازيافت مي‌شود. براي خالص‌سازي آب از اجزاي محلول در آن و بدست آوردن آب مقطر از روش تقطير استفاده مي‌شود.

ورودي آب سرد كننده

خروجي آب سرد كننده

 

روش كار:

         دستگاه را مطابق دستور زیرسوار كرده و در بالن كمي آب معمولي مي‌ريزيم. آب را جوشانده و بخار آب را پس از عبور از مبرد و سرد شده در بشر جمع مي‌كنيم. حال در يك لوله‌ي آزمايش مقداري از آب مقطر بدست آمده و در ديگري مقداري از آب شير مي‌ريزيم. اندكي نمك نيترات نقره به هر دو لوله اضافه مي‌كنيم. مشاهده‌ي خود و دليل آن را بنويسيد. در لوله‌ي آزمايش ديگري مقداري آب مقطر ريخته و به آن اندكي نمك طعام بيفزائيد. پس از حل شدن نمك طعام دوباره مقداري نيترات نقره به لوله‌ي آزمايش اضافه كرده، مشاهدات خود و دلايل آن را بنويسيد.

سوار نمودن دستگاه:

۱- سه پایه و توری نسوز را روی شعله خاموش می گذاریم.

۲- بالن تقطیر را روی سه ژایه گذاشته و با گیره می بندیم.

۳- لوله خم گلویی را روی بالن سوار می کنیم.

۴ - مبرد را به لوله خم متصل کرده و با گیره می بندیم.

 ۵- لوله پیپ شکل را به انتهای مبرد وصل کرده و ظرف مخصوص جمع آوری محصولات را زیر آن می گذاریم.

۶- لوله آب خنک را به ورودی پایین مبرد و لوله آب خروجی را به قسمت بالا خروجی مبرد متصل کرده و جریان آب را تنظیم می کنیم. 

 

 



 

آزمايش چهارم            

                                جداسازي آب و الكل

مواد و وسايل لازم:

«ست تقطير ـ الكل طبي ـ استوانه مدرج ـ پنس ـ پنبه»

روش كار: 

    در استوانه‌ي مدرج الكل مي‌ريزيم و آن‌ها را در استوانه‌ي  با هم مخلوط مي‌كنيم. چه چيزي مشاهده مي‌كنيد؟ دليل آن را بيان كنيد.

  سپس پنبه‌اي را به كمك پنس با مخلوط بدست آمده آغشته كرده و آتش مي‌زنيم. باقيمانده‌ي مخلوط را در دستگاه تقطير ريخته و مي‌جوشانيم. بعد از مدتي مقداري پنبه را به مايع بدست آمده از تقطير آغشته كرده و آتش مي‌زنيم.

   مايع بدست آمده چيست؟ نقطه‌ي جوش الكل بالاتر است يا آب؟ يك روش براي جداسازي مخلوط‌هاي "آهن و گوگرد، مخلوط ماسه و نمك، مخلوط آب و پارافين و مخلوط ماسه و پودر زغال" پيشنهاد كنيد.

 



آزمايش چهارم             

                                       اسانس‌گيري

مواد و وسايل لازم:

«ست تقطير ـ شيشه درب‌دار ـ گياه معطر»

تئوري آزمايش:

         اسانس‌ها تركيبات فرار و بوداري هستند كه در بين سلول‌هاي گياهان (برگ، گلبرگ و ...) محبوس مي‌باشند. براي بدست آوردن اين تركيبات بايستي ساختار سلول‌هاي احاطه كننده‌ي اسانس‌ها را شكسته و آن‌ها را آزاد كنيم. يكي از روش‌هاي متداول در صنعت استفاده از بخار آب براي جداسازي اسانس‌ها از گياهان معطر مي‌باشد كه به روش معروف است در اين روش برگ گياهان را در مجاورت بخار آب قرار مي‌دهند و بخار آب بعد از شكستن ساختار سلول‌هاي گياهي اسانس آن را در خود حل كرده و از سيستم خارج مي‌شود، چون اغلب اسانس‌ها روغني مي‌باشند بعد از تقطير مايع بدست آمده دو فازي خواهد شد كه فاز بالا اسانس و فاز پائين آب خواهد بود.

 

روش كار: 

   در اين آزمايش به جاي بالن تقطير از ارلن استفاده مي‌كنيم. برگ يا گلبرگ يك گياه معطر را پس از خورد كردن درون ارلن ريخته و مانند دستگاه تقطير بقيه دستگاه را سوار مي‌كنيم.

     مقداري آب به گياه درون ارلن افزوده و منتظر مي‌شويم تا عمل تقطير صورت بگيرد. بعد از اتمام تقطير شما مخلوطي از اسانس و آب داريد كه اگر مقدار اسانس شما زياد باشد بعد از مدتي مخلوط شما دو فازي خواهد بود.

 چند فرآيند صنعتي نام ببريد كه در آن‌ها يك مايع (مانند اسانس) از يك جامد (مانند برگ گياهان) جدا مي‌شود.

آيا براي بدست آوردن اسانس روش بهتري مي‌شناسيد؟ چند روش صنعتي اسانس‌گيري را نام ببريد.

 



 

آزمايش پنجم              

                      تهيه‌ي شناساگرهاي خوراكي

مواد و وسايل لازم:

«بشر بزرگ ـ سه پايه ـ توري نسوز ـ كارد آشپزخانه ـ سركه ـ آب ـ پودر چنته ـ لوله آزمايش»

تئوري آزمايش:

         شناساگرها به موادي گفته مي‌شود كه در محيط‌هاي مختلف داراي رنگ‌هاي متفاوتي مي‌باشند. بعضي از شناساگرها در محيط اسيدي رنگ قرمز و در محيط بازي رنگ آبي و در محيط خنثي رنگ بنفش دارند. آب ليمو يا سركه به عنوان اسيد و مقداري محلول چنته به عنوان باز مي‌تواند شما را در اين آزمايش كمك نمايد. از آب خالص نيز به عنوان محيط خنثي مي‌توانيد استفاده كنيد.

 

روش كار:

         شناساگرهاي خوراكي را از جهتي مي‌توان به دو دسته تقسيم كرد:

1. سبزي‌ها و ميوه‌هايي كه آب آن‌ها در دسترس است مانند آب انگور، آب آلبالو، آب گوجه‌فرنگي و آب انار كه بايد آن‌ها را با آب مقطر رقيق كرد و به كار برد.

2. برگ سبزي‌هاي و پوست ميوه‌ها كه در اين صورت بايد ابتدا آن‌ها را خرد كرده و روي آن‌ها را با آب پوشانده و سپس به مدت نيم‌ساعت در دماي كمتر از دماي جوش آب نگه داريد. سپس محلول را صاف كنيد.

         در اين‌جا روش تهيه‌ي شناساگر از كلم، پياز قرمز و گل سرخ آموزش داده مي‌شود.

 تهيه‌ي عصاره پياز قرمز يا كلم قرمز:

پياز يا كلم را برش داده و در آب جوش به مدت 15 دقيقه مي‌جوشانيم. سپس آن را صاف كرده و در سه لوله‌ي آزمايش مقداري از آن را مي‌ريزيم. حال چند قطره آب ليمو يا سركه به لوله‌ي اول، چند قطره آب مقطر به لوله‌ي دوم و چند قطره محلول چنته به لوله‌ي سوم اضافه مي‌كنيم. تغيير رنگ‌هاي مشاهده شده را يادداشت نماييد.

 تهيه‌ي عصاره گل سرخ:

مقداري گلبرگ گل سرخ را در الكل انداخته، بگذاريد بي‌رنگ شود. محلول بدست آمده مانند تورنسل عمل مي‌كند. مطابق روش بالا تغيير رنگ اين محلول را در سه محيط خنثي، ‌اسيدي و بازي آزمايش نماييد و تغيير رنگ‌هاي مشاهده شده را يادداشت نماييد.


 

جدول زير را تكميل كنيد:

رديف

 

محيط اسيدي

محيط خنثي

محيط بازي

1

آب انگور

 

 

 

2

آب گوجه‌فرنگي

 

 

 

3

آب آلبالو

 

 

 

4

چغندر

 

 

 

5

پوست سيب قرمز

 

 

 

6

پوست هلو

 

 

 

7

پوست گلابي

 

 

 

8

پوست تربچه

 

 

 

9

پوست ترب سفيد

 

 

 

 

 توضیح: از آنجایی که آب میوه های ارائه شده توسط شرکت های مختلف دارای مواد افزودنی و نگهدارنده می باشد. لذا تا جایی که امکان دارد با میوه و آب میوه های تازه آزمایش فوق را انجام دهید.



 

آزمايش ششم               

                               تهيه‌ي پلاستيك‌ها

تئوري آزمايش:

         در طبيعت تعدادي پليمر طبيعي مانند سلولز، لاستيك و پروتئين وجود دارد كه از مولكول‌هاي بزرگ تشكيل شده است. همين مسئله باعث الهام گرفتن انسان براي ساختن مولكلو‌هاي بزرگ‌تر با كاربرد‌هاي متفاوت است كه از حدود 50 سال قبل تلاش‌هايش را در اين زمينه آغاز كرده است.

         تحقيقات در زمينه ساخت پليمرها شاخه‌ي جديدي از علم شيمي پليمر را ايجاد كرد كه نقش آن در زندگي انسان‌ها غير قابل انكار مي‌باشد. كشور ما به دليل داشتن مواد خام اوليه و ارز آوري بالاي محصولات پليمري يكي از بهترين پتانسيل‌ها را در اين زمينه داراست. بنابر اين براي آشنايي هر چه بيشتر دانش‌آموزان با اين رشته از علم شيمي چند آزمايش را در زير آورده‌ايم.

 

 كازئين

مواد و وسايل لازم:

«شير ـ محلول رقيق استيك اسيد ـ قيف شيشه‌اي ـ كاغذ صافي ـ ارلن ـ بشر ـ فرمالين»

روش كار:

         در اين آزمايش طرز تهيه‌ي كازئين را براي شما شرح مي‌دهيم كه مي‌توان با مواد تقريباً ساده و ابتدايي آن را تهيه كرد. ابتدا به مقداري شير محلول رقيق استيك اسيد (سركه) بيفزائيد. سپس مخلوط را صاف كنيد. آنچه روي كاغذ صافي مي‌ماند، استات كازئين است. استات كازئين را در يك قالب ريخته و تحت فشار قرار دهيد. بگذاريد خشك شود و به آن فرمالين اضافه كنيد تا سخت شود. كازئين به عنوان چسب چوب مورد استفاده قرار مي‌گيرد. اين رزين در ساخت ميل‌هاي بافندگي، زنبيل و … استفاده مي‌شود و نام های آن عبارتست از زوليت، آرينولد و كاسكو است.

 

 رزين اوره ـ فرمالدئيد

مواد و وسايل مورد نياز:

«اوره ـ محلول فرمالدئيد ـ كلريدريك اسيد غليظ ـ بالن ـ مبرد برگشتي ـ بشر»

روش كار:

         يك گرم اوره و 2 ميلي‌ليتر محلول فرمالدئيد را همراه 3 تا 4 قطره كلريدريك اسيد غليظ در يك بالن حجمي مجهز به مبرد برگشتي بريزيد و آن را براي مدت 2 ساعت در يك حمام آب داغ قرار دهيد تا رزين اروه ـ فرمالدئيد تشكيل شود.

         اين رزين به رنگ سفيد شيري است و بر اثر حرارت دادن در قالب به جسم صلب تبديل مي‌شود كه ديگر نمي‌توان آن را دوباره به شكل ديگري درآورد. از اين رزين در ساخت لوازم الكتريكي (كليد و پريز، فنجان‌هاي نشكن، ورقه‌هاي مطبق براي مصارف تزئيني) استفاده مي‌شود.

 

توضیح : مبرد  برگشتی یا رفلاکس مبردی است شبیه به مبرد مارپیچ معمولی با این تفاوت که در آن مایع خنک کننده وارد قسمت مارپیچ شده و مایع خنک شونده وارد جداره خارجی می گردد. این مبرد بطور عمودی بر روی بالن تقطیر سوار می شود و احتیاج به لوله رابط ندارد.

 

 سلولز استات

مواد و وسايل لازم:

«پنبه ـ استيك اسيد (گلاسيال) ـ بشر ـ بالن ـ مبرد برگشتي ـ انيدريد استيك ـ سولفوريك اسيد غليظ ـ كاغذ صافي ـ استون»

روش كار:

         سلولز استات را از استيله كردن سلولز بدست مي‌آورند. از اين ماده بيشتر در ساخت ورق‌هاي شيشه استفاده مي‌شود كه به اين منظور مقداري پنبه را در استيك اسيد بي‌آب حل مي‌كنند و به مدت 15 دقيقه تا دماي حرارت دهيد و سپس بگذاريد تا سرد شود. سپس محلول بدست آمده را در يك بالن با مبرد برگشتي بريزيد و به آن استيك اسيد، انيدريد استيك و چند قطره محلول غليظ سولفوريك اسيد اضافه كنيد. مخلوط را براي مدت يك تا يك و نيم ساعت حرارت دهيد تا سلولز استات تشكيل شود. محتويات بالن را صاف كنيد. رزين بدست آمده را با آب كاملاً شستشو داده و سپس آن را خشك كنيد. رزين خشك شده را در استون حل كنيد و روي يك شيشه بريزيد. فيلمي از استات سلولز روي شيشه تشكيل مي‌شود.

 

توضیح: انیدریک استیک در شرایط خاص با آسپرین واکنش داده و ایجاد هروئین می نماید به همین دلیل تهیه این ماده فقط با مجوز رسمی از مراجع مربوطه امکان پذیر است.

 

در گزارش كار خود به يكي از سؤالات زير به طور مفصل پاسخ دهيد.

1. آيا مي‌توان پلاستيك‌هاي ديگري نيز در آزمايشگاه تهيه كرد؟ روش آن را شرح دهيد.

2. در مورد پليمرها چه مي‌دانيد؟ شرح دهيد.

3. در مورد پلاستيك‌ها چه مي‌دانيد؟ شرح دهيد.

4. چگونه مي‌توان محيط زيست را از گزند پلاستيك‌ها در امان نگه داشت؟

آزمايش هفتم                             

                                  آشنايي با جرم حجمي

 تخم مرغ شناور

مواد و وسايل لازم:

«سديم كلريد ـ تخم مرغ ـ بشر»

روش كار:

         سه بشر را پر از آب كنيد. يكي از آن‌ها را نمك سديم كلريد به صورت سير شده درآوريد. تخم مرغ در اين محلول شناور مي‌ماند، زيرا جرم حجمي محلول سير شده نك طعام بيشتر از جرم حجمي تخم مرغ مي‌باشد.

         در بشر دوم نصف مقدار بشر اول نمك طعام حل كنيد. تخم مرغ در وسط محلول معلق مي‌ماند. چرا؟ در بشر سوم كه آب خالص دارد تخم مرغ به ته بشر مي‌رود. چرا؟

 

 هيدروكلريك اسيد و تخم مرغ

وسايل و مواد لازم:

«تخم مرغ ـ هيدروكلريك اسيد ـ نمك خوراكي ـ استوانه مدرج»

         در استوانه‌ي مدرج 40 ميلي‌ليتر هيدروكلريك اسيد ريخته و مابقي آن را از آب پر كنيد. دقت كنيد سه استوانه مدرج مقداري خالي باشد. تخم مرغي را در آن بيندازيد تا بالا و پائين برود. اگر تخم مرغ بالا نيايد مقدار هيدروكلريك اسيد و نمك طعام در محلول حل كنيد. چنانچه تخم مرغ پائين نرفت به آن آب اضافه كنيد.

چون تخم مرغ دارای جرم و حجم زیادی است. عمل نوسان به کندی صورت می پذیرد. برای مشاهده نوسان های سریع تر می توانید به جای تخم مرغ از چند عدد نفتالین استفاده نمایید که در این صورت بایستی مقداری پودر سنگ مرمر به مواد داخل استوانه مدرج اضافه نمایید.

         چرا تخم مرغ در استوانه مدرج به صورت متناوب بالا و پائين مي‌رود؟ واكنش مربوطه را بنويسيد.

 

 ارتفاع گزينشي

مواد و وسايل لازم:

«جيوه ـ كربن تتراكلريد ـ سولفوريك اسيد غليظ ـ استن ـ آب ـ قطعه آهني ـ نفتالين ـ چوب ـ چوب پنبه ـ‌يد ـ كات كبود ـ پتاسيم دي كرومات ـاستوانه مدرج ـ بشر»

  مايعات انتخاب شده داراي چگالي‌هاي متفاوتي هستند. لذا براي رنگي شدن مايعات در كربن تتراكلريد و استن كمي يد و در آب كمي پتاسيم دي كرومات زرد يا كات كبود آبي حل كنيد. مايعات را به ترتيب جيوه، سپس سولفوريك اسيد، كربن تتراكلريد، آب و استن در استوانه مدرج بريزيد. ريختن مايعات بايدبه آرامي و با دقت صورت بگيرد. حال اجسام را به آرامي درون استوانه مدرج بياندازيد.

        

توجيهي براي تفاوت جرم حجمي در اجسام مختلف بياوريد.

        

 در يك سفر توريستي به درياچه اروميه راهنماي سفر ادعا مي‌كند كه تا به حال هيچ‌كس در اين درياچه غرق نشده است. آيا ادعاي اين شخص درست است؟ توضيح دهيد.

 



 

آزمايش هشتم                                  

                  آب‌كاري فلزات

مواد و وسايل لازم:

«سديم هيدروژن سولفات ـ مس كربنات ـ تيغه آهني ـ سمباده ـ بشر»

 

تئوي آزمايش:

         از آب‌كاري فلزات در صنعت براي پوشش دادن يك فلز به منظور جلوگيري از خوردگي يا تزئين استفاده مي‌شود. به عنوان مثال آهن اگر در مجاورت هوا و رطوبت قرار بگيرد زنگ مي‌زند. زنگ زدن آهن نوعي خوردگي است كه باعث از بين رفتن استحكام آن شده و آهن را مستهلك مي‌نمايد. براي جلوگيري از اين مسئله از روش‌هاي مختلفي مانند رنگ‌كاري، گريس‌كاري يا آلياژكاري استفاده مي‌شود. در پاره‌اي موارد نيز براي محافظت هر چه بيشتر از آب‌كاري استفاده مي‌كنند كه آهن گالوانيزه (براي آب‌كاري از فلز روي استفاده مي‌شود) و حلبي (براي فلز‌كاري از قلع استفاده مي‌شود) محصولات اين آب‌كاري هستند و براي منظورهاي گوناگوني بكار مي‌روند. 

   در آب‌كاري به نكات زير بايد توجه كرد:

1.تمام آب‌كاري‌ها با جريان مستقيم و ولتاژ 6 تا 12 ولت انجام مي‌شود.

2.سطح فلز آب‌كاري شونده بايد كاملاً تميز باشد.

3.حمام آب‌كاري را نبايد به هم زده يا دماي آن را بالا برد.

4.ظرف آب‌كاري بايستي  غيررسانا باشد.

 

روش كار:

         10 گرم سديم هيدروژن سولفات را با 5/2 گرم مس (۱۱)كربنات در آب حل مي‌كنيم. تيغه‌ي آهني را با سمباده تميز كرده و داخل محلول قرار مي‌دهيم. بعد از مدتي لايه‌اي از مس سرخ‌رنگ روي تيغه‌ي آهني مي‌نشيند.

         واكنش انجام شده را بنويسيد. دليل اتفاق فوق را توضيح دهيد. نقش سديم هيدروژن سولفات در اين آزمايش چه بود؟

         محلول زير سال‌ها در صنايع آب‌كاري مورد استفاده قرار گرفته است كه به علت سمي بودن نسبي كار كردن با آن مي‌بايست با رعايت جوانب اختياط صورت گيرد.

 

تركيب

گرم در ليتر

مس سیانید

5/32

سديم سيانيد

30

سديم كربنات

10

 
 
 
 
 
 


تاريخ : یکشنبه بیست و ششم اردیبهشت 1389 | 17:28 | نویسنده : عبدلی |

هيدروژن چيست ؟

 

 

   هيدروژن ساده ترين عنصر شناخته شده براي انسان است. هر اتم هيدروژن تنها يك پروتن و   يك نوترون دارد . هيدروژن فراوانترين گاز هستي است . ستاره ها در ابتدا از هيدروژن ساخته شده بودند.

 

انرژي خورشيد , از هيدروژن بدست مي آيد. هيدروژن توپ عظيمي از گازهاي هيدروژن و هليم است . درون خورشيد اتمهاي هيدروژن تركيب شده و اتمهاي هليم را پديد مي آورد . اين پديده گدازه Pusiun انرژي پرتوي خورشيد را توليد مي كند.

 

انرژي پرتوي خورشيد باعث برقراري حيات بر روي زمين است. اين انرژي به ما نور مي دهد, باعث رشد گياهان مي شود , بادها را به جريان مي اندازد و باعث بارش باران مي شود. اين انرژي در سوختهاي فسيلي ذخيره شده است . بيشتر انرژي مصرفي ما در حال حاضر از خورشيد منشاء مي گيرد.

هيدروزن گازي ( H2 ) در روي زمين وجود ندارد . اين عنصر هميشه بصورت تركيبي است. بطور مثال تركيب با اكسيژن ( H2O  - آب ) تركيب هيدروژن با كربن تركيبات شيميايي متفاوتي  مانند متان

 ( CH4 ) , زغال و نفت را بدست مي دهد . همچنين هيدروژن در تراكم زيست و مواد عالي يافت مي شود .

هيدروژن از نظر امروزي بيشترين محتواي انرژي هر سوخت را دارد, اما از نظر حجمي كمترين فشار عادي بصورت گاز وجود دارد.

 

 

هيدروژن مي تواند انرژي را ذخيره كند

 

بيشتر انرژي كه ما امروزه مصرف مي كنيم از سوختهاي فسيلي بدست مي آيد. تنها 6 در صد منابع انرژي از منابع تجديد پذير هستند, زيرا اين انرژيها تميزتر و قابل استفاده تر در طول يك زمان كوتاه هستند.

منابع انرژي تجديد پذير مانند خورشيد و باد نمي توانند همه وقت انرژي توليد كند. خورشيد هميشه نمي تواند , باد هميشه نمي وزد, منابع تجديد پذير در زمان و مكاني كه ما نياز داريم انرژي توليد نمي كند .ما نمي توانيم منابع انرژي زيادي براي توليد هيدروژن استفاده كنيم هيدروژن مي تواند انرژي را در زمان و مكاني كه ما نياز داريم .

 

هيدروژن انتقال دهنده انرژي

هر روز ما انرژي برقي بيشتري مصرف مي كنيم برق منبع ثانويه انرژي است . منابع ثانويه انرژي كه گاهي به آنها ناقل هاي انرژي هم گفته مي شود, انرژي را به مصرف كننده مي رساند . از آنجا كه استفاده و انتقال برق براي ما آسانتر است ما انرژيها را به انرژي برق تبديل مي كنيم.

 برق به ما نور, گرما , آب داغ . غذاي سرد , تلويزيون و كامپيوتر مي دهد. زندگي بسيار سخت مي شد اگر ما مجبور بوديم ذغال بسوزانيم, اتم بشكافيم يا سدهاي خود رابسازيم , انرژي زندگي را ساده تر كرده است .

 هيدروژن يك ناقل انرژي براي آينده است . اين عنصر سوخت تميزي است كه مي تواند در جاهايي كه ما به سختي از برق استفاده مي كنيم , جايگزين آن شود. فرستادن برق در مسيرهايي طولاني4برابر بيشتر از حمل دريايي هيدروژن بصورت خطوط لوله ايي هزينه در بر دارد.

 

هيدروژن چطور ساخته مي شود؟

 

از آنجا كه هيدروژن گازي در زمين  وجود ندارد , ما بايد آن را بسازيم . ما با جدا كردن هيدروژن از آب , تراكم زيست يا گاز طبيعي  از منابع محلي هيدروژن مي سازيم .

دانشمندان حتي كشف كرده اند كه بعضي جلبكها و باكتريها هيدروژن توليد مي كنند. توليد هيدروژن در حال حاضر بسيار گران است . اما فنون جديدي براي اينكار در حال توسعه است. هيدروژن مي تواند براي خدمات رفاهي مركزي برزگ يا دستگاههاي كوچك با كاربرد محلي توليد شود . هر منطقه اي از كشور يا دنيا منبعي دارد كه بتواند براي ساختن هيدروژن بكار گرفته شود . انعطاف پذيري هيدروژن يكي از امتيازات عمده آن است .

 

كاربردهاي هيدروژن

 

9ميليون تن هيدروژن در ايالات متحده توليد شده است. امروزه اين ميزان براي 20 تا 30 ميليون ماشين يا 5تا8 ميليون خانه كافيست . اغلب اين هيدروژن در صنعت بصورت پالايش . پرداخت فلزات و فراوري غذاها مصرف مي شود .

NASA  اولين كاربر هيدروژن بعنوان ناقل انرژي است  كه هيدروژن را براي سالها در برنامه فضايي مورد استفاده قرار داد . سوخت هيدروژن موشك فضايي را به مدار مي رساند.

باتري ها هيدروژن كه سلولهاي سوختي هم ناميده مي شوند به سيستمهاي الكتريكي موشك نيرو مي دهد . تنها محصول فرعي در چنين فرآيندهايي آب است كه خدمه موشك از آن براي نوشيدن استفاده مي كند. 

سلولهاي سوختي هيدروژن يا باتريهاي هيدروژني برق توليد مي كند . آنها بسيار كارا هستند ,  اما ساخت آنها گران است . سلولهاي سوختي كوچك مي توانند برق مناطق دور دست را تامين كند .

 

 

         هيدروژن به عنوان سوخت

 

 

 دستگاههاي نيروي هيدروژني براي مدتي ساخته نخواهند شد , زيرا هزينه زيادي به همراه دارد . هيدروژن  ممكن است به زودي به گاز طبيعي اضافه شود, تا از آلودگي دستگاههاي موجود بكاهد . هيدروژن بزودي به گازوئيل اضافه خواهد شد تا آلودگي را كاهش داده و كارايي را زياد كند . اضافه كردن تنها 5 درصد هيدروژن به گازوئيل مي تواند به ميزان قابل توجهي اكسيد نيتروژن كه در آلودگي  لايه ازن  بسيار موثر است را كاهش دهد .

 

موتوري كه هيدروژن خالص مي سوزاند , تقريباً هيچ آلودگي ندارد. شايد حدود 10 تا 20 سال به استفاده از اتومبيل شخصي مصرف كننده هيدروژن باقي مانده است .

 

آينده هيدروژن                                           

قبل از اينكه هيدروژن به عنوان یک سوخت مهم شناخته شود , سيستمهاي جديد زيادي بايد ساخته شود . ما به سيستمهايي نياز خواهيم داشت كه هيدروژن بسازند, ذخيره كنتور انتقال دهند . ما به خطوط لوله و سلول سوختي اقتصادي نياز خواهيم داشت مصرف كنندگان به تكنولوژي و آموزش استفاده از آن نياز خواهند داشت .



تاريخ : یکشنبه بیست و ششم اردیبهشت 1389 | 17:20 | نویسنده : عبدلی |

الکترونگاتیوی (Electronegativity)

الکترونگاتیویته ، میزان توانایی نسبی یک اتم در یک مولکول برای جذب جفت الکترون پیوندی به سوی خود است.

مقیاس نسبی پاولینگ

مقیاس نسبی الکترونگاتیوی پاولینگ ، متداول ترین مقیاس و مبتنی بر مقادیر تجربی انرژی‌های پیوندی است. مقدار انرژی اضافی که از جاذبه متقابل بارهای جزئی б+ و б- اضافه بر انرژی پیوند .کووالانسی آزاد می‌شود، به قدر مطلق

б و به تفاوت الکترونگاتیوی دو عنصر پیوند شده بستگی دارد. در محاسبات الکترونگاتیوی تنها تفاوت الکترونگاتیویته عناصر تعیین می‌شود. برای بنا کردن یک مقیاس ، به اتم F (الکترونگاتیوترین عنصر) بطور دلخواه عدد 4 نسبت داده شده است.

 

مقیاس الکترونگاتیوی پائولینگ ، متداول‌ترین مقیاس و مبتنی بر مقادیر تجربی انرژیهای پیوند است. مثلا انرژی پیوند Br-Br ،انرژی لازم برای تفکیک مولکول Br2 بهاتمهای Br است.برای تفکیک یک مول از مولکولهای Br2به اندازه 46+ کیلو کالری انرژی لازم است. انرژی پیوند H-H برابر 104+ کیلو کالری بر مول است.

الکترونگاتیویته در به روشهای متفاوتی تعریف شده است که برخی از آنها به اختصار توضیح داده می شود.

الکترونگاتیویته پاولینگ

پاولینگ

انرژی اضافی پیوند A-B نسبت به متوسط انرژی پیوندهای A-A و B-B می تواندبه حضور سهم یونی در پیوند کوالانسی نسبت داده شود.اگر انرژی پیوند A-B بطور قابل ملاحطه ای از متوسط پیوندهای غیر قطبی A-A و B-B متفاوت باشد می‌توان فرض کرد که سهم یونی در تابع موج و بنابراین اختلاف بزرگ در الکترونگاتیوی وجود دارد.

الکترونگاتیویته آلرد_روکر

در این تعریف الکترونگاتیویته توسط میدان الکتریکی بر سطح اتم مشخص می‌شود. بنابرین الکترون در یک اتم بار موثر هسته‌ای را احساس می کند. بر طبق این تعریف عناصری با الکترونگاتیویته بالا آنهایی هستند با بار هسته‌ای موثر بزرگ و شعاع کوالانسی کوچک این عناصر در نزدیکی فلوئور قرار دارند.

الکترونگاتیویته مولیکن

 طیف اتم هیدروژن

مولیکن تعریف خود را بر پایه داده‌های طیف‌های اتمی نهاد. او فرض کرد که توریع دوباره الکترون در طی تشکیل تر کیب به گونه‌ای است که در آن یک اتم به کاتیون (توسط ار دست دادن الکترون) و اتم دیگر به آنیون (توسط گرفتن الکترون) تبدیل می‌شود. اگر یک اتم دارای انرژی یونیراسیون بالا و الکترون‌خواهی بالا باشد، احتمالا در هنگام تشکیل پیوند ، الکترونها را به سوی خود می کشد. بنابراین به عنوان الکترونگاتیو شناخته می شود. از طرف دیگر اگر انرژی یونش و الکترون‌خواهی آن ، هر دو کوچک باشد تمایل دارد تا الکترون از دست بدهد. بنابراین به عنوان الکترو پوزیتیو طبقه بندی شود. این مشاهدات تعریف مولیکن را به عنوان مقدار متوسط انرژی یونش و الکترون‌خواهی عنصر معرفی می کند.

تغییرات الکترونگاتیویته عناصر

الکترونگاتیویته عناصر با افزایش تعداد الکترون‌های والانس و همچنین کاهش اندازه اتم افزایش می‌یابد و در هر دوره از جدول تناوبی از چپ به راست و در هر گروه از پایین به بالا افزایش می‌یابد. فلزات ، جاذبه کمی برای الکترون‌های والانس دارند و الکترونگاتیوی آنها حاکم است، ولی نافلزات ، به استثنای گازهای نجیب ، جاذبه قوی برای اینگونه الکترون‌ها دارند و الکترونگاتیوی آنها زیاد است.
 


بطور کلی ، الکترونگاتیوی عناصر در هر دوره از چپ به راست (با افزایش تعداد الکترونهای والانس) و در هر گروه از پایین به بالا (با کاهش اندازه اتم) افزایش می یابد. بنابراین، الکترونگاتیوترین عناصر ، در گوشه بالایی سمت راست جدول تناوبی (بدون در نظر گرفتن گازهای نجیب) و عناصری که کمترین الکترونگاتیوی را دارند، در گوشه پایینی سمت چپ این جدول قرار دارند. این سیر تغییرات ، با سیر تغییرات پتانسیل یونش و الکترون‌خواهی عناصر در جدول تناوبی هم جهت است.

مفهوم الکترونگاتیوی

مفهوم الکترونگاتیوی گرچه مفید است ولی دقیق نیست. روشی ساده و مستقم برای اندازه گیری خاصیت الکترونگاتیویته وجود ندارد و روشهای گوناگون برای اندازه گیری آن پیشنهاد شده است. در واقع چون این خاصیت علاوه بر ساختمان اتم مورد نظر به تعداد و ماهیت اتمهای متصل به آن نیز بستگی دارد، الکترونگاتیوی یک اتم نامتغیر نیست. انتظار می رود که الکترونگاتیوی فسفر در PCl3 با الکترونگاتیوی آن در PCl5 تفاوت داشته باشد. از اینرو ، این مفهوم را تنها بایستی نیمه کمی تلقی کرد. بنابراین می‌توان گفت که قطبی بودن مولکول

PCl5 PCl3

HCl ناشی از اختلاف بین الکترونگاتیوی کلر و هیدروژن است چون کلر الکترونگاتیوتر از هیدروژن است، آن سر مولکول که به کلر منتهی می شود، سر منفی دو قطبی است.

توجیه پیوند یونی با خاصیت الکترونگاتیویته

پیوند یونی بین غیرفلزات وقتی تشکیل می‌شود که اختلاف الکترونگاتیوی آنها خیلی زیاد نباشد. در اینگونه موارد، اختلاف الکترونگاتیوی عناصر نشان دهنده میزان قطبی بودن پیوندهای کووالانسی است. اگر اختلاف الکترونگاتیوی صفر یا خیلی کوچک باشد، می‌توان گفت که پیوند اساسا غیر قطبی است و اتمهای مربوط ، سهم مساوی یا تقریبا مساوی در الکترونهای پیوند دارند.هر چقدر اختلاف الکترونگاتیوی بیشتر باشد پیوند کووالانسی قطبی‌تر خوهد بود (پیوند در جهت اتم الکترونگاتیوتر قطبی می‌شود). بنابراین با توجه به مقادیر الکترونگاتیوی می‌توان پیشگویی کرد که(HF)  قطبی‌ترین هیدروژن هالیدها است و انرژی پیوندی آن بیشتر از هر یک از این ترکیبات است. البته نوع پیوندی که بین دو فلز تشکیل می شود (پیوند فلزی) و در آن اختلاف الکترونگاتیوی نسبتا کم است.

مقدار الکترونگاتیوی  HF

کاربردهای الکترو نگاتیویته

  • می‌توان برای تعیین میزان واکنش پذیری فلزات و غیر فلزات بکار برد.

  • برای پیش‌بینی خصلت پیوندهای یک ترکیب بکار برد. هرچه اختلاف الکترونگاتیوی دو عنصر بیشتر باشد، پیوند بین آنها قطبی‌تر خواهد بود. هرگاه اختلاف الکترونگاتیوی دو عنصر در حدود 1.7 باشد. خصلت یونی نسبی پیوند بیش از 50% است.

  • اگر اختلاف الکترونگاتیوی صفر و یا خیلی کوچک باشد. پیوند غیر قطبی است. هرچه اختلاف الکترونگاتیوی بیشتر باشد، پیوند کووالانسی قطبی‌تر خواهد بود. در این پیوندها ، اتمی که الکترونگاتیوی بیشتری دارد، بار منفی جزئی را خواهد داشت.

  • با استفاده از مقادیر الکترونگاتیوی می‌توان نوع پیوندی را که یک ترکیب ممکن است داشته باشد، پیش‌بینی کرد. وقتی دو عنصر با اختلاف الکترونگاتیوی زیاد با یکدیگر ترکیب می شوند، یک ترکیب یونی حاصل می‌شود. مثلا اختلاف الکترونگاتیوی سدیم و کلر 2.1 است و NaCl یک ترکیب یونی است.

آیا الکترونگاتیوی یک عنصر همیشه ثابت است؟

مفهوم الکترونگاتیوی غیر دقیق است. زیرا این خاصیت نه تنها به ساختمان اتم مورد بحث بستگی دارد، بلکه تعداد و ماهیت اتم‌های دیگری که به اتم مزبور پیوند داده شده‌اند نیز در آن دخالت دارد. بنابراین الکترونگاتیوی یک عنصر همیشه ثابت نیست مثلا الکترونگاتیوی فسفر در ترکیب (PCl3) متفاوت از الکترونگاتیوی آن در ترکیب (PCl5) است.

منبع پايگاه ملي داده هاي علوم زمين كشور



تاريخ : یکشنبه بیست و ششم اردیبهشت 1389 | 17:1 | نویسنده : عبدلی |

قواعد مورد نياز :

1- زنجير اصلي را چنان انتخاب مي كنيم كه اولاً شامل هر دو كربن پيوند دوگانه باشد ، ثانياً شامل تعداد كربن بيش تري باشد.

2- زنجير اصلي را از سمتي كه به پيوند سه گانه نزديك تر است شماره گذاري مي كنيم اما اگر فاصله‌ي پيوند سه گانه از دو سر زنجير برابر باشد از سمتي شماره گذاري مي كنيم كه به شاخه ي جانبي نزديك تر است و همچنين تراكم شاخه هاي جانبي بيشتر باشد.

3- براي نوشتن نام آلكین ابتدا شماره و نام شاخه ي فرعي و به ترتيب تقدم حرف اول نام آن ها در الفباي (انگليسي ) و سپس شماره ‌ي كربني كه پيوند سه گانه دارد (البته شماره‌ي كم تر ) و سپس پسوند این به جاي پسوند آن در آلكان ذكر مي شود.



تاريخ : یکشنبه بیست و ششم اردیبهشت 1389 | 15:21 | نویسنده : عبدلی |
 

شناخت عناصر و مهم تر از آن تسلط بر روی نوع دسته بندی و علم به مکان آنها در جدول تناوبی کمک می کند تا بتوان مشخصات و ویژگی های آنها را حدس زد و  به خوبی از آنها استفاده کرد .

 دسته بندی های کلی ای را برای جدول سحر آمیز مندلیف آورده اند که از جالب ترین دسته هایی که  نیز خواصی جالب دارند می توان به گروه 17 یا همان هالوژن ها اشاره کرد. ابتدا در این قسمت به  دسته بندی عناصر بر اساس آرایش الکترونی می پردازیم سپس به خواص عمومی هالوژنها اشاره می کنیم بعد از آن به سراغ آشنایی کامل از عناصر تشکیل دهنده ی این گروه می رویم.

 

 عناصر را می توان بر اساس آرایش الکترونی آنها طبقه بندی کرد:

  

1.گازهای نجیب: در جدول تناوبی ، گازهای نجیب در انتهای هر تناوب در گروه 0 (صفر) جای دارند. این عناصر گازهای بی رنگ، تک اتمی ، دیا مغناطیسی و از نظر شیمیایی غیر فعالند. بجز هلیم (که آرایش الکترونی 1s2 دارند) تمام گازهای نجیب آرایش الکترونی ns2np6 که نظمی بسیار پایدار است، دارند.

 

2. عناصر نماینده: این عناصر گروههای A جدول تناوبی را تشکیل می دهند و شامل فلزات و نافلزات هستند . خواص شیمیایی این عناصر بسیار متنوع است . بعضی از آنها دیامغناطیس و بعضی دیگر پارامغناطیس هستند. ولی ترکیبات این عناصر دیا مغناطیس و بی رنگ اند. پوسته های الکترونی درونی تمام این عناصر ، کامل یا پایدارند(ns2np6). اما بیرونی ترین پوسته در این عناصر ، از عنصری به عنصر بعدی در حال افزایش الکترون و پر شدن است. این پوسته بیرونی پوسته والانس و الکترونهای آن، الکترونهای والانس نامیده می شوند. تعداد الکترونهای والانس هر اتم ، برابر شماره گروه است که عنصر در آن قرار گرفته است. خواص شیمیایی این عناصر به الکترونهای والانس آنها بستگی دارد.

 

3.عناصر واسطه: این عناصر در گروههای B جدول تناوبی دیده می شوند. از ویژگیهای این عناصر درون سازی آنهاست. یعنی الکترون متمایز کننده در آنها ، به روش نامگذاری، یک الکترون d درونی است. در عناصر واسطه ، الکترونهای دو پوسته ی آخری در واکنشهای شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرند. تمام این عناصر فلز بوده ، بیشتر آنها پارا مغناطیس اند و ترکیبات شدیداً رنگین و پارا مغناطیس به وجود می آورند.

  

4.عناصر واسطه درونی : این عناصر در پائین جدول تناوبی دیده می شوند، اما در واقع باید در تناوب های ششم و هفتم به دنبال عناصر گروه III B قرار گیرند. 14 عنصری که در تناوب ششم بعد از لانتان قرار دارند، سری لانتانید ها نامید می شوند. در تناوب هفتم ، دسته ای که به دنبال آکتینیم قرار می گیرند، سری آکتینیدها خوانده شده اند. در این دسته از عناصر، الکترون متمایز کننده از نوع f است و در پوسته فرعی f واقع در پوسته زیر ماقبل آخر قرار می گیرد. بنابر این، در شیمی این عناصر ممکن است سه پوسته بیرونی، دخالت داشته باشد. تمام عناصر واسطه درونی فلز هستند. این عناصر پارامغناطیس اند و ترکیبات آنها نیز رنگین و پارا مغناطیس است.

  

فلزات و نافلزات:

 

 گروه های 1 IA)) ) و IIA) 2 ) جدول تناوبی ، فعالترین فلزات را در بر می گیرند. چون عناصر یک گروه دارای ویژگیهای یکسان می باشند، یک گروه را گاهی یک خانواده می نامند. بسیاری از گروه ها دارای نامهای خانوادگی اند. گروه1 به استثنای هیدروژن ، خانواده ی فلزات قلیایی نامیده می شود. گروه 2 را خانواده ی فلزات قلیایی خاکی می نامند.

 نا فلزات در سوی دیگر جدول ، در گروه هایVIA) 16 ، (VIIA) 17 و (VIIIA) 18 قرار گرفته اند . گروه (VIA) 16 را خانواده ی کالوژن می نامند. گروه (VIIA) 17 را به نام خانواده ی هالوژنها می شناسند. عناصر گروه (VIIIA) 18 ، گازهای نجیب نام دارند.

 به طور کلی ، فلزات ، سخت، درخشنده و رسانای خوب گرما و الکتریسیته اند. نافلزات و بالاخص هالوژنها در دمای  معمولی گاز یا جامدهای شکننده اند. اگر جامد باشند، سطح آنها تیره است و نارسانا به شمار می آیند.

 

 نافلزها:

 

 همانطور که گفته شد در گروه های چهارم، پنجم، ششم و هفتم (هالوژن ها) جدول تناوبی عناصری قرار دارند که اغلب خواص غیر فلزی دارند این عناصر یا گازی شکلند یا جامد که حالت شکننده دارند و هادی جریان برق و حرارت نیستند . غیر فلزها در ترکیب با فلزها اغلب پیوند یونی تشکیل می دهند و با یکدیگر الکترون به اشتراک می گذارند که به هر صورت به آرایش الکترونی گاز بی اثر دوره خود می رسند از گروه چهارم تا هفتم خواص غیرفلزی شدید دارند و با فلزات ترکیب شده تشکیل نمک می دهند به همین دلیل آنها را هالوژن (نمک زا) می گویند.

 

  عناصر گروه هفتم (اصلی) هالوژنها:

 

 عناصر این گروه به ترتیب عبارتند از : فلوئور F ، کلر Cl، برم Br ، ید I  ، استانین At. شعاع اتمی این عناصر با افزایش عدد اتمی (از بالا به پائین) زیاد می شود انرژی یونیزاسیون کم شده الکترونگاتیوی نیز کم می شود نقاط ذوب و جوش بیشتر شده. پتانسیل اکسیداسیون آنها به ترتیب کاهش می یابد و هر کدام در لایه آخر 7 الکترون (s2p5) دارند، با فلزات میل ترکیبی شدید دارند و مولکول حاصل از آنها اغلب خصلت یونی دارد مانند NaF و KCl و BaI2 . با هیدروژن هالدیدئیدروژن می دهند که پس از حل شدن در آب محلول اسید به وجود می آورند مانند HCl و HI. از بالا به پائین خواص غیر فلزی ضعیف تر می شود غیر فلز بالاتر می تواند غیر فلز پائین تر را از نمکش بیرون کرده و هالوژن آزاد نماید . مثلاً:                     

 

                                      KCl +  Br --------> عملی نیست

 

 ولی از تأثیر کلر بر نمک Br، برم حاصل می شود: 

 

                                       2KBr + Cl2 ----------->2 KCl + Br

 

 بنابراین از لحاظ فعالیت شیمیایی ترتیب زیر برقراراست:

 

 F۲>Cl۲>Br۲>I۲>As

 

فلوئور و کلرگازی شکلند، برم مایع و ید جامد است که خیلی زود به حالت بخار در می آیند به همین دلیل آنها را به صورت  F2, Cl2,Br2,I2  نشان می دهند. 

 فلوئور در تمام ترکیبات یک ظرفیتی است ولی سایر هالوژنها می توانند ظرفیت های مختلف در ترکیبات داشته باشن زیرا در فلوئور فقط یک الکترون منفرد در اوربیتال 2p وجود دارد و به هیچ وجه نمی تواند حالت برانگیخته پیدا کند ولی در سایر هالوژنها ، الکترونها حالت برانگیخته پیدا می کنند و الکترونهای منفرد زیاد تر ایجاد می گردد. مثلاً: اتم کلر 17Cl در ترکیب با فلوئور 9F  ممکن است CLF و ClF3 و ClF5 و ClF7 بدهد در هر ترکیب حالت برانگیخته الکترونها را در اوربیتال 3d می توان توجیه کرد.

 هالوژنها چون میل ترکیبی زیادی با عناصر دیگری دارند در طبیعت به حالت آزاد وجود ندارد ولی به صورت ترکیب فراوان هستند این عناصر اغلب سمی و خطرناکند در حالیکه ترکیبات آنها بسیار مفید و با ارزش هستند و کاربرد آنها در صنایع مختلف زیاد است مانند گاز فریون CF2Cl2 که در یخسازی به کار می رود پی وی سی  و د.د.ت (دی کلر ـ دی فنیل تری کلرواتان)، کلروفرم ، .... سایر ترکیبات فلوئور برم و ید که در انواع داروها و ترکیبات مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.

 برای تهیه ی هالوژنها از نمک های آنها استفاده می کنند فقط فلوئور را از الکترولیز KHF2 یا (KF.HF)  بدست می آورند. بقیه هالیدها با اسید سولفوریک و دی اکسید منگنز هالوژن می دهند مثلاً: طرز تهیه ید از یدید سدیم:

 

 2NaI + H2SO4 + MnO2 -------> MnSO4 + 2NaHSO4 + I2 + 2H2O

 

از تاثیر گاز کلر بر یدیدها نیز می توان ید بدست آورد یا از تاثیر گاز کلر بر برمیدها برم حاصل می شود. فلوئور اکسید کننده ایست شدید و کلر نیز اکسید کننده است برم و ید هم خاصیت اکسید کنندگی و هم خاصیت احیا کنندگی دارند مثال:

 

 2KI + Cl2 ------> 2KCl + I2

 

3I2 + 2Al ------> 2AlI3

 

که در اولی ید اکسید شده و در دومی ید احیاء شده است.

 

 یدومتری:

 

 به واکنش هایی که در آن ید اکسید می گردد یعنی از محلول یدیدها ید آزاد می گردد یدومتری گویند.

 

 2KI + H2O2 + H2SO4 -------> I2 + K2SO4 + H2

 

تذکر: ارزش حجمی آب اکسیژنه (پر اکسید هیدروژن) از رابطه a=N.Ev  بدست می آید که a ارزش حجمی N نرمالیته  Ev ای کی والان حجمی معادل 6/5 است.

 

 

ئیدراسیدها (هالیدها هیدروژن):

 

 هالیدهای ئیدروژن به ترتیب عبارتند از HF و HCl و HBr و HI که برای تهیه ی آنها از تاثیر اسید سولفوریک بر هالیدهای فلزی استفاده می کنند. 

این مواد در آب حل شده تولید اسید می نمایند. فلوئوریدئیدرژن به علت داشتن پیوند ئیدروژنی استثنائاً نقطه ی جوش بالاتر دارد و در حالت عادی مایع است بقیه هالیدهای ئیدروژن با افزایش جرم مولکولی نقطه ی جوش بالاتر دارند به همین دلیل فلوئورید ئیدرژن به صورت H2F2  و همین ها به صورت زیروند 3 تا آخر وجود دارد. 

ئیدرواسید ها بر اغلب فلزات، ا کسیدها، بازها، کربناتها اثر کرده و نمک می دهند.

اسید فلوئوریدریک بر شیشه اثر می کند یعنی سیلیس SiO2 را در خود حل می نماید.

 

اکسی اسیدهای هالوژنه:

 

 غیر از فلوئور، هالوژنها اکسی اسید (اسید اکسیژن دار) نیز تولید می کنند مانند KClO4 پر کلرات پتاسیم NaIO3 یدات سدیم NaBrO هیپو برومیت سدیم. هرچه تعداد اکسیژن در اکسی اسیدهای هالوژن بیشتر باشد، خاصیت اسیدی آن زیاد تر است زیرا اکسیژن از هالوژن الکترونگاتیوتر می باشد و زوج الکترونهای مشترک بین Cl و O را به طرف خود می کشد در نتیجه خروج الکترون مشترک بین H و O متوجه اکسیژن پیوندی هیدروژن و اکسیژن کاسته می گردد و پروتون (+H) آسانتر آزاد می گردد.

 بنابر این از لحاظ اسیدی می توان گفت که:

 

 HClO4 > HClO3 > HClO2 > HClO

 

عدد اکسیداسیون کلر در این ترکیبات به ترتیب 1،3،5،7 است و نمکهای این اسیدها به ترتیب هیپوکلریتها، کلریتها، کلراتها و پر کلراتها می باشند.

 

 طرز تشخیص هالیدهای محلول (آنیون هالید X-):

 

 برای تشخیص یون فلوئور از یون Ca2+ و برای تشخیص یون کلرید از یون Ag+ استفاده می کنند:

 

 Ca2+ + 2F- -----> CaF2

 

Ag+ + Cl- -------> AgCl

 

 (یدیدها با کلرید و برمیدها با کلر. برم می دهند که قبلا گفته شد)

 

تذکر :

۱.  اسیدهای هالوژنه با افزایش جرم مولکولی خاصیت اسیدی بیشتری پیدا می کنند و درجه تفکیک یونی آنها زیادتر است یعنی:

HI > HBr > HCl > HF

 

 2. هالوژنها در آب حل می شوند و محلول رنگی بوجود می آورند (ید در حلالهای آلی حل می شود)

 رنگ محلول بستگی به نوع هالوژن و نوع حلال دارد مثلا در تترا کلرید کربن ید بنفش، برم قرمز و کلر زرد می شود.

 3. جدول مشخصات هالوژنها نشان می دهد که با کاهش عدد اتمی از ید تا کلر بر مقدار انرژی الکترون خواهی افزوده می شود ولی در مورد فلوئور از انرژی الکترون خواهی کاسته می گردد(به علت کوچک بودن حجم آن)

 4. استاتین آخرین عنصر گروه هفتم از بمباران کردن بیسموت با اشعه آلفا بدست می آید که ایزوتوپهای زیادی دارد.



تاريخ : جمعه بیست و چهارم اردیبهشت 1389 | 19:37 | نویسنده : عبدلی |

پايگاه‌های اينترنتی

 شیمی 2

 

 

بخش يک : ساختار‌اتم

 

http://www.carlton.paschools.pa.sk.ca/chemical/Molemass/default.htm

 

اين پايگاه اينترنتی از زير مجموعه های پايگاهاصلی http://www.carlton.paschools.pa.sk.ca/chemical ) )است. دراين پايگاه ، ساختار اتم و مفاهيم ديگر مربوط به آن توضيح داده شده است.

 

http://web.jjay.cuny.edu/~acarpi/NSC/3-atoms.htm

 

اين پايگاه اينترنتی از زير مجموعه های پايگاه اصلی

 (http://users.pandora.be/educypedia/education/chemistryinorganic.htm)

است. اين پايگاه گروه علوم دانشگاه جان جي است که با متحرك سازي به توضيح مفاهيم شيمي مي پردازد. در آدرس ياد شده مطالبي مربوط به ساختار اتم وجود دارد.

 

http://www.phy.duke.edu/~kolena/chemx.html

 

 اين پايگاه اينترنتی توسط نيک براون و برايان نورت کات طراحی شده است. دراين پایگاه ساختار اتم و مفاهيم شيمی ديگر توضيح داده شده است.

 

http://ull.chemistry.uakron.edu/genchem/08

 

اين پايگاه به توصيف ساختار الکتروني اتم ها مي پردازد. پايگاه اصلی آن (http://ull.chemistry.uakron.edu/) است. دانشگاه اکرون در اين پايگاه به توصيف مفاهيم شيمي عمومي مي پردازد.

 

http://www.shodor.org/unchem/basic/atom/index.html

 

اين پايگاه اينترنتی زير مجموعه ی پايگاه (http://www.shodor.org/unchem/index.html) است.شودور در راستاي فعاليت های مربوط به آموزش علوم، به طراحی اين پايگاه پرداخته است.

 

http://www.ibiblio.org/obp/books/socratic/output/atomic.pdf

 

در اين پايگاه اينترنتی پرسش های تشريحی و چند گزينه ای همراه با پاسخ آن ها، در زمينه ی ساختار اتم وجود دارد.

 

                                 

 http://www.physchem.co.za/Atomic/Electron%20Configuration.htm

 

اين پايگاه اينترنتی از زير مجموعه های پايگاه( ( http://www.physchem.co.zaاست و پايگاهي مناسب براي شيمي است. هم چنين توصيف مفاهيم ديگر شيمي نيز در اين پايگاه ارايه شده است.

 

                                                                                                                                     

http://cwx.prenhall.com/bookbind/pubbooks/blb/chapter6/deluxe.html

http://cwx.prenhall.com/petrucci/medialib/media_portfolio/02.html

 

 

نخستين پایگاه از زير مجموعه های پايگاه ( http://cwx.prenhall.com/ ) است و يک پايگاه تخصصي آموزش شيمي برای دانش آموزان به شمار می رود.در پايگاه دوم فيلم هايی در باره ی مباحث گوناگون شيمی وجود دارد.

 

http://www.webchem.net/notes/atomic_structure/atomic_structure_index.htm

 

اين پايگاه به توصيف مفهوم ساختار اتم و مفاهيم ديگر اين بخش مي پردازد و به ادعای طراحان آن پايگاهي مناسب برای دانش آموزان به شمار مي رود.

 

http://www.bcpl.net/~kdrews/mtas/modern.html

 

اين پايگاه با عنوان"نظريه ی اتمي مدرن " به توصيف اين مفهوم می پردازد.

 

http://www.westga.edu/~chem/courses/chem1211d/lecture/Chapter7/sld037.htm _flash.htm

 

اين پايگاه اينترنتی از زير مجموعه های پايگاه (http://www.westga.edu)است؛ پايگاهي که شامل اسلايد براي آموزش مفاهيم اين بخش است.

 

http://www2.kutl.kyushu-u.ac.jp/seminar/MicroWorld1_E/MicroWorld_1_E.html

 

اين پايگاه اينترنتی يک سميناراينترنتیبا عنوان" رموز دنيای اتم " است که توسط دکترکنجيرو تاکادا، استاد دانشگاهکيوشاارايه شده است.

 

http://www.iun.edu/~cpanhd/C101webnotes/index.html

 

اين پايگاه اينترنتی شامل جزوه ی درسي کلاس پروفسور لئون استو پرسش ها يي در باره ی ساختار اتم و مفاهيم ديگر شيمی را در بر مي گيرد.

 

www.chemguide.co.uk/atommenu.html

 

اين پايگاه اينترنتی از زير مجموعه های پايگاه (www.chemguide.co.uk(است که به درک مفاهيم شيمی کمک مي کند. با استفاده از واژه های کليدی مي توان از طريق اين پايگاه به جست و جو در گوگل پرداخت.

http://www.ndt-ed.org/EducationResources/HighSchool/Radiography/electrons.htm

 

اين پايگاه اينترنتی از زير مجموعه های پايگاه (http://www.ndt-ed.org/) استکه به توضيح مفهوم ساختار اتم وذره های سازنده ی آن مي پردازد.

 

http://www.chemsoc.org/links/Category.cfm?cattype=J

 

اين پايگاه يک وب دايرکتوری است که برای بسياری از مفاهيم شيمی، پايگاه هايي را معرفی می کند.

 

 

http://www.chemistry.ohio-state.edu/~woodward/ch121/ch2_atoms.htm

 

اين پايگاه که به اتم وذره های سازنده ی آن مي پردازد ، توسط گروه شيمي دانشگاهاوهايوپشتيباني مي شود.

 

http://www.ucdsb.on.ca/tiss/stretton/welcome.html

 

اين پايگاه توسط آقای استريتونطر احي و پشتيباني مي شود و بنا به گفته ی وی اطلاعات تکميلي و سودمندی در اختيار دانش آموزان قرار مي دهد.

 

http://www.chemistry.mcmaster.ca/faculty/bader/aim/aim_1.html

 

«اتم چيست؟»؛ پايگاه بالا به تشريح کامل پاسخ اين پرسش پرداخته است. پایگاهی مناسب براي معلمان و دانش آموزان، كه با اسلايد به آموزش مفاهيم گوناگون آن مي پردازد..

 

http://www.cartage.org.lb/en/themes/Sciences/Chemistry/Generalchemistry/Matter/Atoms/mainpage.htm

 

اين پايگاه به توصيف اتم، يون، مولکول و مفاهيم ديگر شيمي مي پردازد.

 

 

http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/rutherford

 

اين پايگاه با متحرک سازی به توصيف آزمايش رادرفورد پرداخته است.

 

http://www.iun.edu/~cpanhd/C101webnotes/modern-atomic-theory/rutherford-model.html

 

اين پايگاه به توصيف مدل اتمي رادرفورد مي پردازد و پايگاه اينترنتي پروفسور لئون است.

 

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/nuclear/rutsca3.html

 

اين پايگاه از ديد فيزيکي به توصيف مفهوم مدل اتمي رادرفورد مي پردازد.

 

http://csep10.phys.utk.edu/astr162/lect/light/bohr.html

 

اين پايگاه به توصيف مفهوم مدل اتمي بوهر مي پردازد.

 

http://www.phys.virginia.edu/classes/252/Bohr_Atom/Bohr_Atom.html

 

اين پايگاه به توصيف مدل اتمي بوهر از ديدگاه فيزيکي مي پردازد. اين پايگاه توسط گروه فيزيک دانشگاه ويرجينيا طراحي و پشتيباني شده است.

 

http://zebu.uoregon.edu/~js/ast123/lectures/lec04.html

 

اين پايگاه به توصيف مفهوم نظريه ی اتمي مي پردازد.

 

http://www.fordhamprep.com/gcurran/sho/sho/lessons/lesson31.htm

 

اين پايگاه به توصيف پيشرفت تدريجي نظريه ی اتمي اختصاص دارد.

 

http://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_number     

 

اين پايگاه اينترنتی دايره المعارفي با عنوان ويکی پديا ست که به توصيف مفهوم عدد کوانتومي مي پردازد.

 

http://scidiv.bcc.ctc.edu/wv/33/0003-001a-subatomic-partic.htm#Anchor-question-1

 

 اين پايگاه همراه با اسلايد به توصيف عدد کوانتومي و مفاهيم ديگر مربوط به آن مي پردازد.

 

http://www.chemistrycoach.com/quantum.htm#The%20Quantum%20Numbers

 

اين پايگاه به توصيف مفهوم عدد های کوانتومي مي پردازد و به ادعای طراحان آن مفاهيم شيمي مطرح شده در اين پايگاه برای سطح آموزشي دوره دبيرستان مناسب است.

 

http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch6/quantum.html#to



تاريخ : جمعه بیست و چهارم اردیبهشت 1389 | 19:34 | نویسنده : عبدلی |

 سیکلو آلکان ها

ترکیبات سیر شده حلقوی هستند که در آن تمام کربنها دارای پیوند های یگانه هستند و بصورت حلقوی به هم متصل هستند. هیبریداسیون اتمهای کربن در سیکلو آلکانها sp3 مي باشد و تمام

پيوندهاي موجود در اين تركيبات از نوع سيگما مي باشد. فرمول عمومي سيكلو آلكان ها CnH2n بوده و كاملاً مشخص است كه مقدار n بايد بيشتر از ۳ باشد تا يك حلقه ايجاد گردد. همچنین سیکلو آکانها دارای شکلهای فضایی منحصر بفردی هستند.

- نامگذاری سیکلو آلکانها:

برای نامگذاری سیکلو آلکانها حلقه را مانند زنجیر اصلی در آلکان ها نامگذاری می کنیم با این تفاوت که برای این ترکیبات همیشه از پیشوند " سیکلو " استفاده می کنیم. به الگوی زیر توجه نمایید:

" سیکلو + تعداد کربن حلقه با لفظ یونانی + ان"

 

 نامگذاری سیکلو آکانهای شاخه دار چنانچه فقط یک حلقه جانبی بر روی حلقه وجود داشته باشد، قبل از ذكر نام سيكلو آلكان، نام شاخه را ذكر مي كنيم.

چنانچه بيشتر از يك شاخه بر روي حلقه اصلي موجود باشد، حلقه را طوري شماره گذاري مي نماييم كه مجموع اعداد كمترين باشد. و شماره كربن محل شاخه را قبل از نام شاخه ذكر مي كنيم.

اگر تعداد كربن هاي شاخه بيشتر از تعداد كربنهاي حلقه باشد، در اين صورت حلقه را به عنوان شاخه در نظر مي گيريم.

ساير قواعد نامگذاري مانند نامگذاري آلكان ها مي باشد.

 

 

 



تاريخ : جمعه بیست و چهارم اردیبهشت 1389 | 19:24 | نویسنده : عبدلی |
ساختمان اتان
اتان، C2H6، از نظر اندازه بعد از متان است. اگر اتمهاي اين مولکول را بر اساس قاعدة يک پيوند (يک زوج الکترون) براي هر هيدروژن و چهار پيوند (چهار زوج الکترون) براي هر کربن با پيوندهاي کووالانسي‌ها به هم متصل کنيم، ساختمان زير حاصل مي‌شود.

هر کربن به سه هيدروژن و يک کربن ديگر متصل است.

از آنجا که هر اتم کربن به چهار اتم ديگر متصل شده است، اوربيتالهاي پيوندي آن (اوربيتال sp3) به سمت گوشه‌هاي يک چهاروجهي هدايت مي‌شوند. همچون در متان، پيوندهاي کربن _ هيدروژن از همپوشاني اوربيتال‌هاي sp3 با اوربيتالهاي s هيدروژن نتيجه مي‌شوند. پيوند کربنکربن از همپوشاني دو اوربيتال sp3 حاصل مي‌گردد.

پيوند‌هاي کربن – هيدروژن و کربنکربن داراي توزيع الکتروني يکسان هستند و به شکل يک استوانة متقارن در حول خطي که هسته اتمها را به هم متصل مي‌کنند مي‌باشد. ، به علت اين تشابه شکلي، پيوندها با همان نام پيوند (پيوند سيگما) خوانده مي‌شوند.


بنابراين زواياي پيوند و طول پيوندهاي کربنهيدروژن در اتان بايستي بسيار شبيه متان يعني به ترتيب در حدود و باشد. پراش الکتروني و مطالعات طيف سنجي اين ساختان را از هر جهت تائيد مي کند و اين اندازه‌ها را براي هر مولکول به دست مي‌دهد. زاوية پيوندها و طول CH، طول C-C، . مطالعات مشابه نشان داده است که اين مقادير، با جزئي اختلاف، تقريباً از ويژگي‌هاي پيوند کربنهيدروژن و کربنکربن آلکانها است.


 


با توجه به اينکه در حالت ميکروسکوپي که به مولکول اتان نگاه مي کنيم مي بينيم که اين مولکول مي تواند بين محور کربن کربن چرخش داشته باشد و در نتيجه سطوح انري مختلفي را دارا خواهد شد که در شکل زير اين مطلب را مشاهده مي کنيد.


 


 


         





تاريخ : پنجشنبه بیست و سوم اردیبهشت 1389 | 20:56 | نویسنده : عبدلی |
متان گازي است بي بو و بي رنگ، در آب نامحلول  و قابل نفوذتر و سبکتر از هوا که اولين ترکيب سلسله هيدروکربورهاي اشباع شده است . تکاثفش نسبت به هوا 1629 است . ساده ترين عضو خانواده آلکانها و در واقع ، يکي از ساده ترين ترکيبات آلي است.نقطه ذوب آن 90.7 درجه کلوين ونقطه جوش آن 109 درجه کلوين است.در سال 1778 توسط شيميدان ايتاليايي کانت آله ساندرو ولتا(1827-1745) کشف شد.در سال 1935 توسط راپرت ويلدت بکمک روشهاي طيف سنجي در جو سياره مشتري کشف شد.در سال 1977 با توجه به تابش آن در طول موج 3.9 ميليمتر در فضاي بين ستاره اي وجود آن به اثبات رسيد.


 اين گاز در طبيعت از تجزيه و پوسيده شدن بقاياي موجودات زنده خصوصاً فساد گياهان در مردابها حاصل ميشود و بهمين جهت آن را بنام گاز مردابها نيز مي نامند. در اکثر تشکيلات نفتي جزء گازهاي بالاي چاههاي نفت وجود دارد و در معادن زغال سنگ گاز مذکور فراوان است . از اين گاز در اکثر کشورها جهت تامين سوخت اماکن و مصارف شيميائي و تهيه ئيدرژن استفاده مي کنند. در آزمايشگاه براي تهيه آن معمولاً جوهر سرکه را از لوله سفالي سرخ عبور مي دهند، اين اسيد بصورت زير تجزيه مي شود:


                                                 CH3COOH ===> CO2 +CH4     



چون متان در برابر هوا بخوبي مي سوزداز اين رو براي جلوگيري از انفجار معادن زغال سنگ، اولاً معادن را بايد مرتباً تهويه کرد و ثانياً چراغهاي معادن را از حصير فلزي پوشانيد زيرا شعله از حصير نمي گذرد. 


متان با وزن مخصوص 554/5 و در هوا با شعله رنگ پريده اي مي سوزد و از فساد و پوسيدگي مواد آلي بوجود مي آيد و گاز قابل اشتعال معادن زغال سنگ از آنگونه است .سر دسته ئيدروکربورهاي سير شده است . گازي است بي رنگ و بي بو، نقطه جوش آن 164 و نقطه گداز آن 186 درجه صدبخشي (سانتي گراد)است و به آساني مشتعل ميشود. با هوا ايجاد گاز قابل انفجار مي کند. از فساد مواد آلي بوجود مي آيد و در کانهاي زغال سنگ نيز وجود دارد.


متانيک گاز گلخانه‌اي است. همين طور به عنوان سوخت از آن استفاده مي‌شود.متان گازيست بي رنگ و بي بو.ماده اصلي گاز طبيعي همراه با نفت است از تجزيه مواد گياهي در نواحي مردابي تشکيل مي شود.


گاز طبيعي که در منازل وجود دارد و مورد استفاده قرار مي‌گيرد، مخلوطي از هيدروکربن‌هاي زنجيري سير شده است که %95 از آن ، گاز متان است و در اثر ترکيب با گاز اکسيژن ، توليد گاز دي‌اکسيد کربن و بخار آب و حرارت مي‌کند.

مخلوطي از يک حجم از گاز متان و ده حجم
از هوا در اثر جرقه ، توليد انفجار بسيار شديد مي‌نمايد که انفجار معادن زغال سنگ از آن ناشي مي‌شود.



از مخلوط آهک با سديم هيدروکسيد ، توليد آهک سُده (آهک سود دار) مي‌شود که جاذب گازهايي نظير CO2 ، SO2 است و به جاي سديم هيدروکسيد در تهيه بسياري از واکنش‌ها مثلا تهيه متان بکار مي‌رود. گاز متان امروزه در زندگي بشر جايگاه بسيار مهمي دارد و در زندگي روزمره با اين ماده حياتي استفاده نمايد.


 اين گاز از گازهاي مهم گلخانه اي است.البته اثر آن از مولکولهاي دي اکسيد کربن کمتر است.اين گاز به مقدار زياد در تيتان قمر زحل يافت شده است .تريتون وسياره کوتوله پلوتون نيز داراي مقادير قابل توجه متان هستند.


در تيتان اين گاز بعد از نيتروژن فراوان ترين گاز جوي مي باشد.اين گاز مي تواند با توجه به سرد محيط به شکل مايع يا جامد نيز ديده شود.با توجه به سردي بسيار زياد ?در تريتون وپلوتون اين گاز بهمراه بعضي گازهاي ديگر به شکل لايه اي جامد ونازک سطح را پوشانده است.


در زمين . متان ، محصول متلاشي شدن ناهوازي (بدون هوا) گياهان يعني شکستن بعضي از مولکولهاي خيلي پيچيده مي باشد. اين گاز همچنين تشکيل دهنده قسمت اعظم (حدود 79%) گاز طبيعي است. متان ، گاز آتشگير خطرناک معادن زغال سنگ و به صورت جبابهاي گاز از سطح مرداب‌ها خارج مي‌شود


دانشمندان آلماني به تازگي دريافته‌اندکه گياهان معمولي، مقادير قابل توجهي گاز متان توليد مي‌کنند.


به گزارش سرويس علمي پژوهشي ايسکانيوز، به نقل از مجله Nature، اين نتايج محققان را بر اين داشت که بررسي مجدد نقش جنگل‌ها در کنترل گرماي بيش از حد کره زمين بپردازند.
تحقيقات همچنين حاکي از آن است که گياهان معمولي حتي در حضور اکسيژن نيز قادر به توليد اين گاز گلخانه‌اي که به مهار کردن انرژي خورشيد در داخل جو زمين کمک مي‌کند، هستند.
اين درحالي است که تاکنون تصور برآن بود که گاز متان، به طور کلي در محيط‌هايي توليد مي‌شود که باکتري‌ها در شرايط کم اکسيژن، روي گياهان به فعاليت مي‌پردازند. اهميت اين کشف، نه تنها تاثير شگرف بر روي تحقيقات گياهي دارد، بلکه در درک رابط ميان افزايش گرماي زمين و ميزان گازهاي گلخانه‌اي نيز موثر خواهد بود. هنوز از علت بروز اين پديده ـ توليد گاز متان توسط گياهان عادي ـ نتايجي در دست نيست.



تاريخ : پنجشنبه بیست و سوم اردیبهشت 1389 | 20:55 | نویسنده : عبدلی |
ویژگی‌های و خواص فیزیکی آلکانها
 
آلکانها، هیدروکربن‌هایی هستند که در آنها هر اتم کربن با ۴ پیوند به ۴ اتم هیدروژن یا کربن می‌چسبند. در واقع پیوند دو یا سه گانه بین اتمها وجود ندارد. فرمول کلی آلکان‌ها CnH۲n+۲ است. ساده‌ترین آلکان، متان (CH۴) است که بخش عمده گاز طبیعی را تشکیل می‌دهد. اتان (C۲H۶)، پروپان (C۳H۸) و بوتان (C۴H۱۰) دیگر آلکان‌های گازی هستند. پنتان (C۵H۱۲)، هگزان (C۶H۱۴)، هپتان (C۷H۱۶) و اکتان (C۸H۱۸) مهم‌ترین آلکان‌های مایع هستند.

نامگذاری آلکانها را موسسه آیوپاک انجام می‌دهد.

 ویژگی‌های آلکان‌ها

آلکان‌ها می‌توانند راست زنجیر یا شاخه دار باشند . مولکول‌هایی که فرم مولکولی یکسان دارند ، اما آرایش اتم‌ها در آنها متفاوت است . هم پاریاایزوم می‌نامند . آلکان‌هایی که چهار یا تعداد بیش تری اتم کربن داشته باشند دارای ایزوم هستند . همهٔ آلکان‌ها ، گازها ، مایع‌ها یا جامدهایی بی رنگ هستند که با افزایش اعداد کربن به نقطه جوش و گرانوری آنها افزایش می‌یابد . همهٔ آلکان‌ها در هوا با شعله زرد – آبی تمیزی می‌سوزند .

 خواص فیزیکی آلکانها

خواص فیزیکی آلکانها از همان الگوی خواص فیزیکی متان پیروی می‌کند و با ساختار آلکانها سازگار است. یک مولکول آلکان فقط بوسیله پیوندهای کووالانسی برپا نگه داشته شده‌است. این پیوندها یا دو اتم از یک نوع را بهم متصل می‌کنند و در نتیجه ، غیر قطبی‌اند، یا دو اتم را که تفاوت الکترونگاتیوی آنها بسیار کم است، به یکدیگر ربط می‌دهند و در نتیجه قطبیت آنها کم است. به علاوه ، این پیوندها به طریقی بسیار متقارن جهت گرفته‌اند، بطوری که این قطبیهای پیوندی نیز یکدیگر را خنثی می‌کنند.

در نتیجه یک مولکول آلکان یا غیر قطبی است یا قطبیت بسیار ضعیفی دارد. نیروهایی که مولکولهای غیر قطبی را گرد هم نگه می‌دارند (نیروهای واندروالسی) ضعیف هستند و گستره بسیار محدودی دارند. این نیروها فقط بین بخشهایی از مولکولهای مختلف که با یکدیگر در تماس نزدیک باشند، یعنی بین سطوح مولکولها ، عمل می‌کنند. بنابراین در یک خانوده معین ، انتظار داریم که هر اندازه مولکول بزرگتر باشد و در نتیجه سطح تماس آنها بیشتر باشد، نیروهای بین مولکولی نیز قوی‌تر باشند.

دمای جوش و ذوب با افزایش شمار اتمهای کربن ، زیاد می‌شود. فرایند جوشیدن و ذوب شدن ، مستلزم فایق آمدن بر نیروهای بین مولکولی در یک مایع و یک جامد است. دمای جوش و دمای ذوب بالا می‌رود، زیرا این نیروهای بین مولکولی با بزرگ شدن مولکولها افزایش می‌یابند.

 


آلکانها، هيدروکربنهاي سير شده اي هستند که تمايلي به واکنش هاي افزايشي ندارند. هيبريداسيون اتمهاي کربن در ساختار الکانها sp3 مي باشد. نام ديگر اين ترکيبات پارافين ها مي باشد. فرمول عمومي اين ترکيبات عبارتست از CnH2n+2
، يعني اگر آلکان ما يک کربنه باشد، 4 عدد هيدروژن و اگر 2 کربنه باشد، 6
عدد هيدروژن در ساختمان آن وجود دارد. و به همين ترتيب الي آخر. بنابر اين
اختلاف آلکانها در تعداد
- CH
2 -  هاي آنها مي باشد و مي توان نتيجه گرفت که آلکانها همولوگ همديگر هستند.

- نامگذاري آلکانها:

آلکانهاي ساده

 






















































فرمول آلکان


نام آلکان


فرمول آلکيل


نام آلکيل


1


CH4


متان


CH3.


متيل


2


C2H6


اتان


C2H5.


اتيل


3


C3H8


پروپان


CH3-CH2-CH2.


پروپيل


4


C3H8


پروپان


CH3-CH.-CH3


ايزو پروپيل


5


C4H10


بوتان


CH3-CH2-CH2-CH2.


بوتيل


6


C4H10


بوتان


CH3-CH2-CH.-CH3


بوتيل -S


7


C4H10


بوتان


 CH3-CH(CH3)-CH2.


ايزو بوتيل


8


C4H10


بوتان


 CH3-C.(CH3)-CH3


بوتيل -t


1-   روش آيوپاک:


روش
آيوپاک روش جهاني نامگذاري ترکيبات الي مي باشد که جايگزين نامگذاري هاي
قديمي گرديده است. در اين نامگذاري تعداد اتم کربن در زنجير اصلي مهمترين
قسمت نام را تشکيل مي دهد. تعداد اتم هاي کربن را با لفظ هاي ويژه زير
تعيين مي کنيم:



1 : مِت   2: اِت   3 : پروپ   4 : بُوت   5: پّنت   6: هِگز   7: هِپت   8: اُکت   9: نون   10: دِک



در
نامگذاري آلکانها تعداد کربن هاي زنجير اصلي تعيين کننده نام آلکان است به
اين ترتيب که تعداد کربن ها را شمرده لفظ ويژه آنرا بدست آورده و به
انتهاي لفظ ويژه آن يک لفظ " ان" اضافه مي کنيم. به عنوان مثال:


CH3                        CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-


هيدروکربن فوق داراي هشت کربن است و لفظ ويژه مربوط به مي شود "اکت" که با افزودن يک "ان"   تبديل مي شود به اکتان.



- راديکال: اگر
از ساختمان يک هيدروکربن، اتم هيدروژن را بطور متقارن جدا کنيم، بطوريکه
کربن مورد نظر داراي يک اربيتال نيمه پر گردد، به ترکيب بدست آمده راديکال
مي گوييم. به راديکال آلکانها، آلکيل مي گويند و در نامگذاري آنها لفظ
"ان" انتهاي نام آلکان مورد نظر را به "ايل" تبديل مي نمايند.


CH4 à CH3. + H.


چنانچه
آلکان ما بدون شاخه باشد. از نامگذاري ذکر شده در بالا يعني لفظ ويژه + ان
استفاده مي کنيم. اگر آلکان ما شاخه دار بود روش زير را براي نامگذاري
آلکان مورد نظر بکار مي بريم:


1-     بلند
ترين زنجير ممکن را به عنوان زنجير اصلي انتخاب مي کنيم. دقت نماييد که
اين زنجير بايد با يک کربن نوع اول آغاز شده و به يک کربن نوع اول ختم
گردد.


2-     ساختار کاملاً گسترده ماده را رسم مي کنيم به گونه اي که هيچ کربني در آن انديس بيش از يک نداشته باشد.


3-     کربنهايي که در اين زنجير اصلي قرار نداند و بلکه با کربنهاي آن اتصال دارند را به عنوان شاخه هاي در نظر مي گيريم.


4-     زنجير
اصلي را از سمت نزديکتر به تراکم بيشتر شماره گذاري مي کنيم. توجه کنيد
اين شماره گذاري بايستي به صورتي باشد که مجموع شماره هاي شاخه ها کمترين
رقم را داشته باشد.


5-     نا م آلکان را به شکل زير بدست مي آوريم:


 


" شماره کربن محل اتصال شاخه + نام آلکيلي شاخه + نام زنجير اصلي بصورت آلکاني"


 مثال:


              2- متيل بوتان


 


  تذکر 1 : اگر
بر روي زنجير اصلي دو يا چند شاخه يکسان مشاهده شود، بعد از ذکر     
شماره     محل هاي اتصال شاخه ها، تعداد آنها را با لفظ هاي " دي، تري،
تترا و ..." معين کرده و قبل از نام شاخه ذکر مي کنيم.


 مثال:


          2و3 - دي متيل پنتان


          2و2 - دي متيل پروپان


 


تذکر 2: اگر بر روي شاخه اصلي چند گونه متفاوت آلکيل داشته باشيم، نام شاخه ها را به ترتيب حروف الفباي يوناني ذکر مي کنيم:


اتيل( Ethyl)، ايزو پروپيل (Iso propyle )، متيل ((Methyl ، پروپيل (Propyle)


مثال:


 


              3- اتيل - 4- متيل هگزان


 


  تذکر 3: دقت نماييد که پيشوندهاي "-s"، "-n"، "-t" و ... يا تعداد شاخه ها با الفاظ "  دي،      تري، تترا و ..." در تقدم الفبايي منظور نمي شوند.


   تذکر 4: اگر بعد از انتخاب زنجير اصلي فاصله شاخه ها تا دو سر زنجير يکسان و مجموع  اعداد نيز برابر باشد، از سمت نزديکتر به شاخه داراي تقدم الفبايي شماره گذاري را انجام مي  دهيم.


     مثال:




                 3- اتيل - 4- متيل هگزان


 



 تذکر 5: اگر تغيير محل شاخه در نامگذاري تأثيري نداشت، از ذکر شماره محل شاخه  خودداري مي کنيم.


   متيل پروپان


 تذکر 6: اگر
آلکاني داراي کربني باشد که به جاي هيدروژن عنصر يا گروه ديگري با آن
پيوند  داشته باشد، آنرا مشتق آلکان ناميده و در نامگذاري ترکيب با عنصر
مربوطه مانند يک شاخه  رفتار مي کنيم. فقط در انتهاي نام عنصر مربوطه لفظ
" و " اضافه مي کنيم.


 مانند: نيترو NO2- کلرو - فلوئورو - برمو - يدو و....



تاريخ : پنجشنبه بیست و سوم اردیبهشت 1389 | 20:51 | نویسنده : عبدلی |
 

مهندس شيمی
    شيمی را از محدوده آزمايشگاه به دنيای کار و صنعت وارد می کند. مهندسين شيمی با استفاده از اصول فيزيک، شيمی و رياضی فرايندهای توليدی شيميائی را در مقياسهای بزرگ طراحی می کنند. آنها از نتايج آزمايشگاهی برای ساخت توليداتی مانند پلاستيک، دارو، مواد شوينده و سوختها در واحدهای عملی استفاده می کنند و همچنين برای بالا بردن توليد و کم کردن هزينه و ارتقای کيفيت محصولات برنامه ريزی می کنند. تقريباً تمامی کمپانيهای صنايع شيميائی از مهندسين شيمی استفاده می کنند. فعاليت مهندسين شيمی در زمينه های انرژی هسته ای، علم مواد، صنايع غذايی، توسعه منابع جديد انرژی و صنايع دارويی نيز گسترده می باشد. مهندسين شيمی علاوه بر طراحی و توليد و توسعه محصولات به فعاليت در زمينه محيط زيست، تحقيقات، مديريت، پردازش داده و ميزان و بازار فروش می پردازند. می توان گفت برای مهندسين شيمی در هر واحد توليدی يا صنعتی، زمينه ای برای فعاليت وجود دارد
.
 

وسيعترين شاخه مهندسی است
    وسعت عمل مهندسين شيمی از ساير شاخه های مهندسی بيشتر است چرا که آنها در سه شاخه بنيادی فيزيک، رياضی و شيمی فعاليت دارند حال آنکه ديگر شاخه های مهندسی فقط بر پايه رياضی و فيزيک هستند. علاقه خاص به شيمی همراه با مهارت در رياضی و علوم افراد را به اين رشته جذب می کند. برنامه تحصيلی مهندسين شيمی بجز دروس شيمی واحد هايی مربوط به ديگر رشته های مهندسی مانند ترموديناميک، مکانيک سيالات، طراحی فرايند، کنترل، انتقال جرم و حرارت، عمليات واحد و غيره می باشد.
 

آموزش در ضمن کار را ميسر می سازد
   
مهندسين شيمی می گويند تجربه حاصل از کارکردن، در ادامه تحصيلاتشان در اين رشته قرار می گيرد. پاتريک ديکرسون، از مهندسين شيمی کمپانی سولوشيا، می گويد: « در دانشگاه موارد تئوری را می آموزی و هنگام کار، استفاده عملی از آنها را در دنيای واقعی فرا می گيری.» او ادامه می دهد: « هنگام کار تمامی فکرم را بر توليد و مشکلاتی که ايجاد می شود متمرکز می کنم. بايد بفهمم که چگونه به يک فرايند توليدی برای ادامه کار کمک کنم.»
اسکات هاروی مهندس شيمی شرکت لنزوا می گويد: « مدرک شما کليدی است برای آغار دوره شغلی شما، اما پرورش دادن خود هنگام کار عاملی است که شما را در شغلتان موفق می کند.
 

حرفه ای راضی کننده
   
مهندسين شيمی وسعت عمل موجود در کار خود را دوست دارند. حيطه عمل اين شغل بسته به نوع پروژه و درجه تکامل و پيشرفت آن بسيار گسترده است. بخش ديگری از شغل او که باعث خشنودی اش می شود به عرصه اجرا دراوردن کارهای آزمايشگاهی است.
 

مراکز استخدام کننده
   
مهندسين شيمی تقريباً توسط تمامی شرکتهای توليدی شيميائی، صنايع نفت و گاز و پتروشيمی، صنايع غذايی و دارويی، صنايع سلولزی، صنايع معدنی، صنايع توليد انرژی استخدام می شوند.
تقريباً سه چهارم مهندسين شيمی در صنايع توليدی کار می کنند و بقيه توسط مراکز دانشگاهی، طراحی و مهندسی استخدام می شوند و يا بطور شخصی مشغول به کار هستند.
 

خصوصيات شخصيتی
علاقه عميق به رياضی، فيزيک و شيمی برای موفقيت در اين رشته ضروری است. چون مهندسي شيمی بر پايه اين سه علم بنا شده است. در نتيجه تفکر تحليل گرانه و سيستماتيک، حل مسايل و داشتن ابتکار ضروری است.

گرایش  ها

صنايع گاز
فارغ‌التحصيلان رشته مهندسي شيمي ? صنايع گاز پس از پايان تحصيلات مي‌توانند در پالايشگاههاي گاز كشور و يا در ديگر صنايع مربوط به اين رشته مشغول به كار شوند. در حال حاضر زمينه كار براي فارغ‌التحصيلان به دليل ملي بودن صنعت نفت و گاز، بيشتر در بخش دولتي است ولي برخي شركتهاي مشاوره‌اي و پيمانكاري كه در اين زمينه فعاليت مي‌كنند، فارغ‌التحصيلان اين رشته را جذب مي‌كنند. با توجه به نياز كشور به انرژي براي راه‌اندازي بخش صنعت و حمل و نقل و همچنين استفاده از گاز طبيعي به عنوان ماده اوليه در برخي از صنايع ، لازم است ميدانهاي گاز توسعه يابند و پالايشگاههاي جديد گاز نيز احداث شوند.

بنابراين مهندسان شيمي متخصص در صنايع گاز مي‌توانند نقش مهمي را در پيشرفت كشور به عهده داشته باشند
.

صنايع غذايي
فارغ‌التحصيلان اين دوره مي‌توانند در كارخانه‌هاي قند، روغنهاي نباتي، كنسروسازي ، لبنيات پاستوريزه، آماده‌سازي مواد گوشتي، صنايع نوشابه‌سازي، صنايع استخراج اسانس، چاي، سردخانه‌ها و واحدهاي نگهداري از مواد غذايي كار كنند.

طراحي فرآيندهاي صنايع نفت
فارغ‌التحصيلان رشته مهندسي شيمي ? طراحي فرآيندهاي صنايع نفت پس از پايان تحصيلات مي‌توانند در پالايشگاههاي نفت كشور و يا در ديگر صنايع مربوط به اين رشته مشغول به كار شوند . در حال حاضر زمينه كار براي فارغ‌التحصيلان به دليل ملي بودن صنايع نفت و گاز ، بيشتر در بخش دولتي است ولي برخي شركتهاي مشاوره‌اي و پيمانكاري كه در اين زمينه فعاليت مي‌كنند، فارغ‌التحصيلان اين رشته را جذب مي‌كنند.

پالايش
فارغ‌التحصيلان رشته مهندسي شيمي ? صنايع پالايش پس از پايان تحصيلات مي‌توانند در پالايشگاههاي كشور و يا در ديگر صنايع مربوط به اين رشته مشغول به كار شوند. در حال حاضر زمينه كار براي فارغ‌التحصيلان به دليل ملي بودن صنعت نفت و گاز، در بخش دولتي مهياست. برخي شركتهاي مشاوره‌اي و پيمانكاري نيز كه در اين زمينه فعاليت مي‌كنند، فارغ‌التحصيلان اين رشته را مي‌توانند جذب كنند
.

صنايع پتروشيمي
فارغ‌التحصيلان رشته مهندسي شيمي ? صنايع پالايش پس از پايان تحصيلات مي‌توانند در پالايشگاههاي كشور و يا در ديگر صنايع مربوط به اين رشته مشغول به كار شوند. در حال حاضر زمينه كار براي فارغ‌التحصيلان به دليل ملي بودن صنعت نفت و گاز، در بخش دولتي فراهم است. برخي شركتهاي مشاوره‌اي و پيمانكاري نيز كه در اين زمينه فعاليت مي‌كنند، فارغ‌التحصيلان اين رشته را مي‌توانند جذب كنند.

وضعيت نياز كشور به اين رشته در حال حاضر
هر كارخانه توليدي اعم از كوچك يا بزرگ نياز به يك مهندس شيمي دارد. چرا كه تقريبا در تمام فرآيندهاي نوين از مواد شيميايي استفاده مي‌كنند و در حقيقت رشد شگرف صنعت در قرن گذشته تا حدود زيادي مديون مهندسي شيمي بوده است. به همين دليل در كشورهاي صنعتي اين رشته اهميت ويژه‌اي دارد. تا جايي كه ميزان توليد و مصرف اسيد سولفوريك يك كشور را ، شاخص گستردگي صنايع آن كشور مي‌دانند. چون اسيد سولفوريك در صنايع شيميايي كار برد بسياري دارد و مصرف آن در هر كشور نشانگر گستردگي صنايع شيميايي و در نهايت كل صنعت آن كشور است
.

رشته مهندسي شيمي در كشور ما نيز يكي از رشته‌هاي مهم و پركاربرد مي‌باشد. چرا كه ما به عنوان يك كشور نفت‌خيز براي استخراج، پالايش ، انتقال نفت و همچنين براي تبديل نفت به فرآورده‌هاي شيميايي كه داراي ارزش افزوده بسيار زيادي هستند، نياز به تخصص مهندسين شيمي داريم.

فعاليت در دو بخش مهم صنعت تنها منحصر به مهندسين شيمي مي‌شود. يعني تنها يك مهندس شيمي مي‌تواند در يكي از اين دو بخش فعاليت داشته باشد كه اين دو بخش عبارتند از:

الف ) طراحي راكتورها ؛ به عبارت ديگر دستگاههايي كه در آنها واكنش‌هاي شيميايي اتفاق مي‌افتد. مثل راكتورهاي صنعت پتروشيمي كه در آنها از تركيب دو يا چند ماده ، ماده جديد به وجود مي‌آيد.

ب ) طراحي دستگاههايي كه به جداسازي مواد مي‌پردازند. براي مثال نفت خام، مخلوط پيچيده‌اي است كه از تركيب مواد بسياري تشكيل شده است و به همين دليل به صورت اوليه قابل استفاده نمي‌باشد. بلكه بايد تجزيه شده و از آن نفت سفيد، گازوئيل، بنزين، مازوت و ... به دست بيايد. كار فوق توسط دستگاه تقطير انجام مي‌گيرد كه طراحي آن بر عهده مهندسين شيمي است. البته فرآيند جداسازي منحصر به تقطير نيست بلكه انواع و اقسام تحولات را داريم كه در آن تحولات، جداسازي مواد انجام مي‌گيرد مثل استخراج مايع از مايع ،‌دستگاه جذب سطحي ، ليچينگ و موارد متعدد ديگر.

به عبارت ديگر مهندس شيمي دستگاههايي را طراحي مي‌كند كه در آنها واكنش‌هاي شيميايي و يا فرآيند جداسازي انجام مي‌گيرد كه البته محصول هر يك از دستگاههاي فوق ارزش افزوده بسيار زيادي دارد.

صنايع شيميايي نه تنها باعث افزايش سرمايه و بهبود وضعيت اقتصادي يك كشور مي‌شود بلكه در ايجاد بازار كار نيز بسيار موثر است. براي مثال با ايجاد هر شغلي در صنعت پتروشيمي حدود بيست شغل در صنايع پايين‌دستي و وابسته به وجود مي‌آيد. در اين ميان مهندسين شيمي به عنوان گردانندگان اين صنايع نقش بسيار مهمي دارند. در واقع اگر در كشور ما سرمايه‌گذاري صنعتي زياد شود، جامعه به شدت نياز به مهندس شيمي دارد، چون علاوه بر صنايع نفت و گاز و پتروشيمي ، همه كارخانه‌ها از جمله كارخانه‌هاي سيمان، سراميك، صنايع غذايي و حتي نيروگاهها به مهندس شيمي نياز دارند
.

 

                         منبع    كلوپ شيمي



تاريخ : سه شنبه بیست و یکم اردیبهشت 1389 | 19:49 | نویسنده : عبدلی |

در صفر مطلق چه اتفاقی می‌افتد

 - آیا می‌دانید در دمای صفر مطلق (273 سانتی‌گراد) چه اتفاقاتی می‌افتد؟ چرا دست‌یابی به این دما هیچ وقت در عمل امکان‌پذیر نیست و چه نقاط یا اجرامی در زمین،‌ یا حتی دنیا وجود دارند که به این دما نزدیکند؟

حتما درباره صفر مطلق شنیده‌اید، تقریبا 273 درجه سانتی‌گراد زیر صفر. آیا می‌دانید در این دمای خاص چه اتفاقاتی می‌افتد؟ چرا دست‌یابی به این دما هیچ وقت در عمل امکان‌پذیر نبوده است؟ و چه نقاط یا اجرامی در زمین،‌ یا حتی دنیا وجود دارند که به این دما نزدیکند؟

در واقع به نظر می‌رسد که هنوز هم ما جواب این سوال‌ها را کامل نمی‌دانیم، زیرا اتفاقاتی که در این دما می‌افتند، هم‌چنان شگفت‌انگیز و غافل‌گیرکننده است. برای نمونه،‌ هفته پیش دانشمندان اعلام کرده‌اند که مولکول‌های گاز بسیار سرد شده ‌می‌توانند تا صد بار بیشتر از مولکول‌های گاز در دمای اتاق، واکنش شیمیایی داشته باشند.

به گزارش نیوساینتیست، در آزمایش‌هایی که در دمای نزدیک به دمای اتاق صورت می‌گیرند،‌ واکنش‌های شیمیایی با کاهش دما کندتر می‌شوند. اما اخیرا دانشمندان متوجه شده‌اند که در دمای نزدیک به صفر مطلق (15/273- سانتی‌گراد یا صفر درجه کلوین) تبادل اتم‌ها کماکان انجام می‌گیرد و این امر، باعث ایجاد اتصالات شیمیایی جدید در این فراید می‌شود. به نظر می‌رسد این فرایند مدیون تاثیرات خارق‌العاده کوانتومی است که قابلیت‌های مولکول‌ها را در دمای پایین افزایش می‌دهد.

به گفته دبورا جین از دانشگاه کلرادو‌ که مقاله‌ای در مورد این یافته جدید منتشر کرده،‌ شاید خیلی منطقی به نظر برسد که انتظار نداشته باشیم در صفر مطلق اثری از واکنش‌های شیمیایی باشد، اما در واقع این طور نیست و در این دما واکنش‌های فراوانی صورت می‌گیرد.

اما چرا دست یافتن به دمای صفر مطلق غیرممکن است؟
از نظر عملی، این کار نیاز به این دارد که گرمای گاز را بگیرید؛‌ اما هر چه دما را پایین بیاورید،‌ گرمای بیشتری را باید از گاز بگیرید. در واقع برای رسیدن به صفر مطلق باید این کار را تا بی‌نهایت ادامه داد. در زبان کوانتوم، باید به سراغ اصل عدم قطعیت هایزنبرگ برویم که می‌گوید هر چه دقیق‌تر در مورد سرعت یک ذره بدانیم،‌ کم‌تر در مورد موقعیت آن خواهیم دانست و برعکس. بنابراین اگر می‌دانید که اتم‌هایتان در آزمایش‌تان وجود دارند،‌ باید تاحدی نسبت به سرعت حرکت آن‌ها و این که بالای صفر مطلق هستند یا نه، نامطمئن باشید،‌ مگر این که وسعت آزمایش شما به اندازه کل هستی باشد!

فکر می‌کنید سردترین جای منظومه شمسی ما کجاست؟
سردترین جایی که تا به حال در منظومه شمسی ما پیدا شده، روی کره ماه است. سال گذشته، ماهواره اکتشافی ماه ناسا، دمای گودال همیشه در سایه‌ای را در قطب جنوب ماه اندازه‌گیری کرد: 240- درجه سانتی‌گراد. این دما حتی از دمای اندازه‌گیری شده برای پلوتو که فاصله‌اش از خورشید 40 برابر فاصله زمین از خورشید است نیز 10 درجه سردتر است.

فکر می‌کنید سردترین جرم طبیعی دنیا چه چیزی باشد؟

 

سردترین جای شناخته شده دنیا، قلب سحابی بومرنگ است که در منظومه قنطورس قرار گرفته و پنج‌هزار سال نوری با ما فاصله دارد. دانشمندان در سال 1997/ 1376 گزارش کردند که گازهای به جا مانده از یک ستاره مرکزی در حال مرگ، با سرعت خبره‌کننده‌ای جارو می‌شوند و آن ناحیه از فضا تا دمای یک درجه کلوین سرد شده است، یعنی تنها یک درجه گرم‌تر از دمای صفر مطلق. معمولا آثار به جا مانده از تشعشعات حاصل از انفجار بزرگ، یا همان تابش ریزموج زمینه کیهانی، ابرهای گازی موجود در فضا را تا 2.7 کلوین گرم می کند. اما انبساط سحابی بومرنگ نوعی یخچال کیهانی پدید آورده که باعث می‌شود گازها سرمای غیرعادی خود را همچنان حفظ کنند و گرم‌تر از این نشوند.

با این حساب، سردترین جسم موجود در فضا چیست؟
اگر ماهواره‌های مصنوعی را هم به حساب بیاورید، ‌هنوز اجرام سردتری هم پیدا می‌شود. برخی ابزار موجود در تلسکوپ فضایی پلانک متعلق به آژانس فضایی اروپا،‌ که اردیبهشت ماه 1388 به فضا پرتاب شد، تا دمای 0.1 کلوین سرد شده‌اند تا پارازیت‌های ریزموجی را که ممکن است دید ماهواره را مختل نمایند،‌ متوقف کنند. محیط فضا، در ترکیب با سیستم‌های خنک‌کننده مکانیکی و سرمازاهایی که از گازهای هلیوم و هیدروژن استفاده می‌کردند، طی چهار مرحله متوالی توانستند سردترین جرم فضا را در 0.1 کلوین نگه دارند.

کم‌ترین دمایی که در آزمایشگاه‌ها به آن دست یافته‌ایم، چه قدر بوده است؟
با همه آن‌چه گفته شد، رکورد کم‌ترین دما متعلق به یک آزمایشگاه روی سیاره زمین است. در سال 2003/ 1382 دانشمندان موسسه فناوری ماساچوست (ام.آی.تی) اعلام کردند که ابری از اتم‌های سدیم را تا 0.45 نانوکلوین سرد کرده‌اند، که این رقم رکورد را شکست. پیش از آن،‌ در سال 1999/ 1378 دانشمندان دانشگاه صنعتی هلسینکی در کشور فنلاند توانسته بودند قطعه‌ای از فلز رودیم را تا 1 نانوکلوین سرد نمایند. با این وجود، این دما تنها برای نوع خاصی از جنبش (که در کوانتوم چرخش هسته‌ای نامیده می‌شود) است و نه دمای کلی همه جنبش‌های ممکن.

فکر می‌کنید گازها در دمای نزدیک به صفر مطلق چه رفتار عجیب و غریبی از خود نشان می‌دهند؟
در گازها، مایعات و جامداتی که روزمره با آن‌ها سر و کار داریم،‌ جنبش اتم‌ها و مولکول‌ها و برخورد آن‌ها با یکدیگر باعث گرما یا انرژی حرارتی می‌شود. اما در دماهای بسیار پایین، چنین نیست. در این دماها، قوانین عجیب مکانیک کوانتوم حاکم است؛ به طوری که مولکول‌ها به روال معمول با یکدیگر برخورد نمی‌کنند، بلکه امواج مکانیکی کوانتوم آن‌ها گسترش می‌یابند و با هم هم‌پوشانی پیدا می‌کنند. وقتی آن‌ها بدین صورت هم‌پوشانی پیدا می‌کنند، حالت چگالش بوز- انیشتین را شکل می‌دهند که در آن، اتم‌ها به نحوی رفتار می‌کنند که انگار یک اَبَراتم واحد هستند. اولین چگالش بوز- انیشتین خالص،‌ در سال 1995/ 1374 در کلرادو با استفاده از ابر اتم‌های روبیدیومی ساخته شد که تا دمای کم‌تر از 170 درجه کلوین سرد شده بودند و پدیدآورندگان آن، توانستند جایزه نوبل فیزیک را از آن خود کنند
.



تاريخ : سه شنبه بیست و یکم اردیبهشت 1389 | 18:54 | نویسنده : عبدلی |





تاريخ : جمعه هفدهم اردیبهشت 1389 | 18:6 | نویسنده : عبدلی |
 

معرفي رشته هاي تحصيلي / رشته شيمي

شيمي

هدف
شيمي علم اتم‌ها، پيوندها و مولکول‌هاست. دانشي که مي‌تواند خواص ماده، چگونگي تغييرات و شيوه توليد آن‌ها را از هسته اتم گرفته تا کهکشان‌ها بررسي کند و رشته شيمي، رشته‌اي است که به پرورش متخصصاني مي‌پردازد که با مطالعه و تحقيق و آزمايش به ابداع و نوآوري پرداخته و يا فرآورده‌هاي شيميايي را کنترل مي‌کنند.

دکتر محمدحسين رفيعي استاد شيمي دانشگاه تهران در معرفي اين رشته مي‌گويد:

«رشته شيمي داراي دو بخش علم شيمي و صنايع شيمي است که علم شيمي به عنوان يکي از علوم پايه زيربناي علوم مختلفي همچون بيولوژي ، بيوتکنولوژي ، پزشکي ، دندانپزشکي ، داروسازي و رشته‌هاي متعدد مهندسي است. اما صنايع شيميايي عبارت است از صنايعي که در آنها واکنش شيميايي انجام مي‌گيرد يعني اقسام مواد اوليه تبديل به محصولات جديد مي‌گردد که خواص اين محصولات تا حدودي با مواد اوليه متفاوت است.»

وي در ادامه مي‌گويد:

«با توجه به تعريف فوق صنايع شيمي طيف گسترده‌اي از صنايع را در بر مي‌گيرد که از آن جمله مي‌توان به صنايع غذايي، داروسازي، پتروشيمي ، الياف مصنوعي ، بهداشتي و آرايشي و صنايع توليد لوازم خانگي اشاره کرد.»

يکي ديگر از اساتيد دانشگاه در معرفي اين رشته مي‌گويد:

«بررسي و مطالعه اجمالي ترکيب، ساختار و ويژگي‌هاي ماده و همچنين کنترل آزمايشگاهي فرآيندهاي شيميايي، مطالب و فعاليتهايي است که در رشته شيمي در سطح کارشناسي ارائه مي‌گردد. در سطح کارشناسي ارشد و دکترا نيز دانشجويان در گرايش‌هاي تخصصي اين رشته که عبارتند از : شيمي آلي ، شيمي تجزيه ، شيمي معدني ، شيمي فيزيک و شيمي کاربردي به صورت عميقتري با بخشي از علم شيمي آشنا مي‌گردند تا در آينده بتوانند مرزهاي دانش شيمي را گسترش دهند.»

تواناييهاي فارغ‌التحصيلان
فارغ‌التحصيلان اين دوره مي‌توانند مسؤوليت‌ زمينه‌هاي مختلف از جمله موارد زير را عهده‌دار باشند:

1- طرح، نظارت و اجراي طرحهاي تحقيقاتي کوچک و بزرگ شيميايي در سطوح مختلف کاربردي و علمي محض، در دانشگاهها، کارخانجات و مراکز تحقيقاتي ، به منظور ارتقاي کمي و کيفي محصولات مورد نياز جامعه .

2- مسووليت و ارائه خدمات در آزمايشگاههاي کنترل کيفي، پيگيري و ارائه معيارهاي استاندارد به منظور افزايش کميت و کيفيت محصولات توليدي و همچنين مواد مصرفي کارخانه‌ها و صنايع .

3- ارائه خدمات آموزشي در سطح دانشگاهها ، دبيرستانها و موسسات آموزشي.

4- ارائه طرحهاي پژوهشي به منظور استفاده از منابع اوليه ارزنده موجود در جامعه در جهت افزايش بهره‌وري از آنها و جلوگيري از صادرات بي‌رويه مواد اوليه ارزشمند و تبديل آنها به محصولات واسطه‌اي که ارزش اقتصادي بالاتري دارند.

5- ارائه خدمات در کارخانجات پتروشيمي ، پلاستيک ، لاستيک ، رنگ و رزين ، الياف ، صنايع غذايي ، صنايع دارويي، بهداشتي و شوينده‌ها .

6- آمادگي براي ادامه تحصيلات در مقاطع بالاتر براي تامين کادر علمي دانشگاهها و ساير مراکز علمي.

7- کمک به توسعه صنايع دستي که در سطح گسترده‌اي در جامعه پراکنده هستند؛ از جمله ساخت رنگهاي بهتر و متنوع‌تر، بخصوص استفاده از رنگهاي طبيعي موجود در صنعت فرش.

8- استفاده از گياهان دارويي فراواني که در مملکت موجودند، به منظور استخراج و شناسايي موارد کاربرد اين گياهان به کمک متخصصان داروساز.

هدف از اين دوره تربيت کارشناساني است که در زمينه‌هاي آموزش در دبيرستان، تربيت کمک پژوهشگر، آماده کردن دانشجويان براي ورودبه دوره‌هاي کارشناسي ارشد و دکتري به منظور تامين کادر آموزشي، پژوهشي مورد نياز دانشگاهها و موسسات تحقيقاتي ، کارشناسان مورد نياز صنايع شيميايي و بي‌نيازي از کارشناسان خارجي بتوانند از عهده برآيند. دوره داراي دو گرايش: شيمي محض ، شيمي کاربردي است. داوطلب بايد در دروس شيمي، فيزيک و رياضي دبيرستان قوي بوده ، علاقه ، انگيزه و روحيه کاوشگري لازم را دارا باشد. دروس به صورت عمومي ، پايه ، الزامي (مشترک بين دو گرايش ) و اختصاصي ارائه مي‌شود. بعضي دروس الزامي عبارت است از : شيمي آلي ، شيمي تجزيه، شيمي فيزيک، شيمي معدني، معادلات ديفرانسيل. علاوه بر اين دروس 32 واحد درسي در هر گرايش وجود دارد. در شاخه شيمي محض و شيمي کاربردي 20 واحد از اين 32 واحد انتخابي است.

بعضي تواناييهاي فارغ‌التحصيلان به شرح زير است:

عهده‌دار شدن مسووليت هدايت آزمايشگاهها و کمک به امر تدريس شيمي در دانشگاهها ، همکاري در زمينه‌هاي پژوهشي در موسسات ذيربط و دانشگاهها، سرپرستي آزمايشگاههاي کنترل کيفيت مواد اوليه و محصولات در صنايع شيميايي و رفع مشکلات شيميايي صنايع موجود ، ارائه روشهاي بهتر جهت بالا بردن سطح توليد از نظر کيفي و کمي.

با توجه به نياز دانشگاهها به مدرس شيمي، نياز صنايع مختلف شيميايي به پژوهشگر و کمبود متخصص ايراني براي اداره کنترل کيفيت آزمايشگاههاي شيمي صنايع موجود، اهميت اين رشته مشخص مي‌شود.

امکان ادامه تحصيل در اين رشته تا حد دکتري در داخل و خارج از کشور وجود دارد. برخي از مراکز جذب کارشناسهاي شيمي به شرح زير است:

وزارتخانه‌هاي آموزش و پرورش ، صنايع سنگين ، صنايع و معادن ، فرهنگ و آموزش عالي ، کشاورزي ، نفت و نيز آموزشگاههاي شيمي، صنايع شيميايي و نظاير آنها .

نظر دانشجويان : رشته شيمي از لحاظ محتوا بسيار گسترده و با اکثر صنايع به نحوي مرتبط است، به همين دلايل زمينه‌هاي پژوهش و استخدام بسيار وسيع است.

گرايش‌هاي مقطع ليسانس:

رشته شيمي در مقطع کارشناسي داراي دو گرايش «محض و کاربردي» مي‌باشد.

محض و کاربردي عنوان گرايش‌هاي بعضي از رشته‌هاي دانشگاهي مثل شيمي و رياضي است اما اين دو گرايش چه تفاوتي با يکديگر دارند؟

دکتر جمشيد مفيدي استاد شيمي دانشگاه تهران در معرفي اين دو گرايش مي‌گويد:

«در گرايش محض مبناي کار علم شيمي است و دانشجو درباره چهار گرايش اصلي علم شيمي که عبارتنداز : شيمي آلي ، معدني ، تجزينه و شيمي فيزيک دروسي را مطالعه مي‌کند. اما در شيمي کاربردي، دروس پايه شيمي کمتر مطالعه مي‌شود و دانشجو يکسري از دروس مربوط به مهندسي شيمي مثل اصول صنايع شيميايي و تصفيه آب و فاضلاب را مي‌گذراند.»‌

دکتر مفيدي در مورد موقعيت شغلي فارغ‌التحصيلان اين دو گرايش مي‌گويد:

« فارغ‌التحصيل شيمي محض در شروع يک فعاليت صنعتي نقش دارد چرا که او راهکارهاي تئوريک ساخت يک ماده را ارائه مي‌دهد و سپس يک فارغ‌التحصيل شيمي کاربردي و يا مهندس شيمي طراحي نيمه صنعتي ماده مورد نظر را ارائه مي‌دهد.»

دکتر پرويز رنجبر رشيدي استاد شيمي دانشگاه تهران نيز در معرفي اين دو گرايش مي‌گويد:

«تفاوت اين دو گرايش در نحوه نگرش آنها به علم شيمي است چون شيمي کاربردي نگرشي کاربردي به علم شيمي دارد و مي‌خواهد از آموخته‌هاي شيمي در صنعت استفاده کند و به همين دليل فارغ‌التصيلان اين گرايش با مفاهيمي که در صنايع شيمي مطرح است آشنايي بيشتري داشته و بهتر جذب بازار کار مي‌شوند اما هدف شيمي محض پرورش دانشجوياني است که کارهاي تحقيقاتي انجام بدهند و با تحصيل در دوره فوق‌ليسانس و دکترا به حل مسائل و ناشناخته‌هاي علمي شيمي بپردازند. از همين‌رو درس‌هاي نظري گرايش شيمي محض بيشتر از دروس کاربردي آن است.»

اميد خاکشور دانشجوي کارشناسي ارشد شيمي دانشگاه صنعتي شريف نيز ضمن معرفي اين دو گرايش مي‌گويد:

«هرچند که شيمي محض بيشتر به تئوري‌هاي عميقتر شيمي مي‌پردازد و شيمي کاربردي با ارائه يکسري واحدهاي کاربردي، ارتباط نزديکتري با صنعت دارد ، اما اين دو گرايش در سطح ليسانس فرق زيادي با يکديگر ندارند و اگر کسي مايل باشد از هر دو گرايش اطلاع داشته باشد، مي‌تواند در دروس اختياري ، بعضي از واحدهاي اختصاصي گرايش ديگر را انتخاب کند. البته واقعيت اين است که فارغ‌التحصيلان شيمي کاربردي راحتتر جذب بازار کار مي‌شوند که آن هم بيشتر به خاطر عنوان اين گرايش است تا معلومات فارغ‌التحصيلان آن!»

معرفی رشته شیمی در مقطع کارشناسی ارشد

تاریخ پیدایش دانش شیمی را شاید بتوان با پیدایش انسان بر کره زمین همزمان دانست.تاریخ، پر از افسانه‌های کیمیاگری و کیمیاگران و رؤیاهای انسان در رسیدن به غیرممکن‌ها بوده است. تردیدی نیست که دنیای امروز تا حد قابل ملاحظه‌ای بر اثر فعالیت‌های شیمیدان‌ها شکل گرفته است. بدون توسعه شیمی و صنایع شیمیایی در هر کشوری، صنایع آن کشور چهره‌ای ناقص خواهد داشت.شیمی، دانش مولکول‌ها، اتم‌ها و پیوندهاست. دانشی که می‌تواند خواص ماده، چگونگی تغییرات و شیوه تولید آن‌ها را بررسی کند. این دانش، زیربنای بسیاری از علوم دیگر زیستی و صنعتی است.یک شیمیدان با موادی سروکار دارد که هریک دارای خواص گوناگونی است. آشنایی با این مواد و خواص آنها در یک مجموعه دانشگاهی به عنوان رشته شیمی جای می‌گیرد.

* گرایش‌ها و ابعاد مختلف این رشته در کارشناسی ارشد

رشته شیمی در مقطع کارشناسی ارشد دارای گرایش‌های شیمی آلی، شیمی تجزیه، شیمی معدنی، شیمی فیزیک، شیمی کاربردی، نانو شیمی و فیتو شیمی است.

آشنایی با گرایش‌های این رشته در کارشناسی ارشد

* شیمی آلی

واژه ” آلی” باقیمانده از روزگاری است که ترکیبهای شیمیایی را، بسته به این که از چه محلی منشاء گرفته باشند، به دو طبقه غیر آلی و آلی تقسیم می‌کردند. ترکیبهای غیر آلی ، ترکیبهایی بودند که از مواد معدنی بدست می‌آمدند. ترکیبات آلی ، ترکیبهایی بودند که از منابع گیاهی یا حیوانی ، یعنی از مواد تولید شده به وسیله ارگانیسمهای زنده بدست می‌آمدند.اما با سنتز اوره از مواد معدنی که یک ترکیب آلی است این طبقه بندی صرفا” برای آسانی کار می باشد.

شیمی آلی شیمی ترکیبات کربن است که وسیع ترین طیف ترکیبات را دارد.

* شیمی تجزیه

شیمی تجزیه شامل جداسازی ، شناسایی و تعیین مقدار نسبی اجزای سازنده یک نمونه از ماده است. شیمی تجزیه نقشی حیاتی را در توسعه علوم مختلف به عهده دارد، لذا ابداع فنون جدید تجزیه و بسط و تکامل روشهای تجزیه شیمیایی موجود ، آنقدر سریع و گسترده است که اندکی درنگ در تعقیب رویدادهای تازه سبب بوجود آمدن فاصله‌های بسیار زیاد علمی خواهد شد. نقش این فنون در فعالیتهای تولیدی روز به روز گسترده‌تر و پردامنه‌تر می‌گردد. امروزه ، کنترل کیفیت محصولات صنعتی و غیر صنعتی ، جایگاه ویژه‌ای دارد که اساس این کنترل کیفیت را تجزیه‌های شیمیایی انجام شده به کمک روشهای مختلف تجزیه‌ای تشکیل می‌دهد.

* شیمی فیزیک

شیمی فیزیک بخشی از علم شیمی است که در آن ، از اصول و قوانین فیزیکی ، برای حل مسائل شیمیایی استفاده می‌شود. به عبارت دیگر ، هدف از شیمی فیزیک ، فراگیری اصول نظری فیزیک در توجیه پدیده‌های شیمیایی است. برای آشنایی بیشتر با علم شیمی فیزیک ، باید با زیر مجموعه‌های این علم آشنا شویم و اهداف این علم را در دل این زیر مجموعه‌ها بیابیم.

* شیمی معدنی

شاخه بزرگی از علم شیمی است که بطور کلی شامل بررسی ، تحلیل و تفسیر نظریه‌های خواص و واکنشهای تمام عناصر و ترکیبات آنها به غیر از ترکیبات آلی می باشد.به عبارت دیگر می‌توان چنین اظهار نظر کرد که شیمی معدنی کلیه موادی را که از جمله ترکیبات کربن نباشند، به استثنای اکسیدهای کربن و دی‌سولفید کربن دربرمی‌گیرد.

* نانو شیمی

برای شروع بهتر است تعریفی عام از علم فناوری نانو داشته باشیم . این فناوری پدیده هزاره سوم می باشد و ورود به این عرصه اجتناب ناپذیر است. در واقع این زمینه را نمی توان به عنوان رشته جدیدی معرفی کرد بلکه رویکردی جدید به کلیه علوم و فنون موجود در مقیاس نانو است .اگر از دیدگاه شیمی و مهندسی شیمی به فناوری نانو نگریسته شود، می توان گفت رشته نانو شیمی تقریباً در تمامی علوم و فنون به کار می رود.به عبارت دیگر در زمینه های مختلفی از جمله سوخت ، پلیمر ، رنگ ، ساخت و ساز ، پوشاک ، دارو ، غذا و به طور کلی هر آنچه که به شیمی و مهندسی شیمی مر بوط می شود، می توان از مزایای این فناوری بهره جست.

* فیتوشیمی

فیتوشیمی دانش بررسی و مطالعه ترکیبات شیمیایی گیاهی است. به بیان دیگرمی توان گفت شاخه ای از علم شیمی است که موضوع آن، مطالعه ترکیبات شیمیایی گیاهان است. از جمله این ترکیبات، متابولیت های ثانویه گیاهی است. در مفهومی اختصاصی تر، فیتوشیمی با شیمی گیاهان دارویی مرتبط است و در طول قرون متمادی بسیاری از ترکیبات گیاهی نقشی اساسی درصنایع داروسازی داشته اند. تکنیک های رایج دراین علم عبارتند از: استخراج و جدا سازی، تغلیظ، آنالیز و تکنیک های کروماتوگرافی و الکتروفورزکه در نهایت شناخت فرمولهای دقیق ساختاری و مسیرهای بیوسنتزی را امکان پذیر می سازد. شواهد فیتوشیمیایی از جمله شواهد و صفات مورد استفاده در طبقه بندی های فیلوژنتیکی هستند، به گونه ای که در گونه های دارای قرابت و خویشاوندی با یکدیگر، ترکیبات مشابهی یافت می شود اما همیشه نیز این گونه نیست.

گرایش‌های این رشته در کارشناسی

* رشته شیمی گرایش محض

در رشته شیمی با گرایش شیمی محض در یک دوره ۳ ساله مشترک با گرایش شیمی کاربردی اصول اولیه شیمی مورد بررسی قرار می گیرد و بعد از دروس تخصصی در زمینه مربوطه ارائه می گردد که این دروس بیشتر جنبه ی تئوری دارند.پس کارشناسان شیمی محض بیشتر از معلومات نظری برخوردارند تا توانایی های آزمایشگاهی، به همین دلیل نیز حوزه فعالیت آتی آنها بیشتر در مراکز تدریس است.وامکان ادامه ی تحصیل برای آنها بیشتر است در این رشته امکان ادامه تحصیل در مقاطع کارشناسی ارشد و دکترا نیز می باشد فارغ التحصیلان می توانند به دو صورت، کار کنند یا تئوری یا عملی؛ که معمولاً فارغ التحصیلان در تئوری جذب آموزش و پرورش می شوند و در عملی هم جذب صنعت می شوند به عنوان مثال صنایع دارویی که دانشجو باید اطلاعات تئوری بالایی در سنتز شیمی را داشته باشد.

دانشجویان رشته شیمی مجاز به گذراندن ۸ نیم سال تحصیلی می باشند که بعد از آن به اخذ مدرک کارشناسی نایل می شوند. این دروس در غالب دروس عمومی، اختصاصی و پایه است.

* رشته شیمی گرایش کاربردی

دانشجویان این رشته از نگاه صنعتی و کاربردی به شیمی نگاه کرده و وظیفه انتقال یافته های جدید در عرضه شیمی به صنعت و تکنولوژی را به عهده دارند و در طراحی واحدهای مختلف و پی ریزی منابع بسیار عظیم معدنی و گاز و نفت نقش دارد. ما احتیاج به دانش آموختگانی داریم که بتوانیم از این منابع بزرگ علمی در جهت رفاه و امنیت کشور استفاده کنیم. کسانی که در این رشته فعالیت می کنند باید از نظر ریاضیات، فیزیک و شیمی اطلاعات بالایی داشته باشند. شیمی کاربردی حد فاصل بین شیمی محض و رشته های مهندسی شیمی است که فارغ التحصیلان می توانند در صنایع مختلف شیمیایی مانند چرم، رنگ، پلیمر و صنایع داروسازی مشغول به کار شوند و طبیعی است هرچه کشوری، پیشرفته تر باشد نیاز به این دانشجویان و فارغ التحصیلان بیشتر است.

* رشته دبیری شیمی

برای تامین نیاز آموزش و پرورش به کارشناسان شیمی که وظیفه ی تدریس شیمی را در دبیرستان عهده دار شوند این رشته پایه گزاری شده.در این رشته دانشجو همان واحد هایی که برای شیمی محض ارائه می شود به همراه دروس تربیتی ویژه آموزش و پرورش را پشت سر خواهد گذاشت.امکان ادامه تحصیل تا مقطع دکتری با موافقت آموزش پرورش وکسب شرایط علمی میسر می باشد. دستگاههایی مانند وزارت آموزش و پرورش، صنایع سنگین، علوم و تحقیقات و فن آوری و نفت،صنایع و معادن از جمله بخشهایی هستند که قادر به جذب فارغ التحصیلان رشته شیمی هستند. به دلیل گستردگی این رشته نسبت به سایر رشته ها، استخدام ادواری آن بیشتر است، چون بیشتر با سایر صنایع در ارتباط است.

* زمینه‌های اشتغال

بازار کار رشته شیمی

شیمی از جمله معدود رشته‌هایی است که فارغ‌التحصیل آن می‌تواند همیشه مشغول به کار باشد. چون هر کارخانه‌ای که دایر شود، در بخش کنترل کیفیت کالاهای ساخته شده نیاز به یک شیمی‌دان دارد. در تمام صنایع نیز احتیاج به فارغ‌التحصیلان شیمی داریم تا مواد اولیه را با توجه به استانداردهای جهانی بررسی کرده و رد یا قبول کنند. در مقطع لیسانس شیمی دارای دو گرایش محض و کاربردی است. فارغ‌التحصیل شیمی محض در شروع یک فعالیت صنعتی نقش دارد چرا که او راهکارهای تئوریک ساخت یک ماده را ارائه می‌دهد و سپس یک فارغ‌التحصیل شیمی کاربردی و یا مهندس شیمی طراحی نیمه صنعتی ماده مورد نظر را ارائه می‌دهد.

موارد جذب فارغ التحصیلان رشته شیمی

- طرح، نظارت و اجرای طرح‌های تحقیقاتی کوچک و بزرگ شیمیایی در سطوح مختلف کاربردی و علمی محض، در دانشگاه‌ها، کارخانجات و مراکز تحقیقاتی، به منظور ارتقای کمی و کیفی محصولات مورد نیاز جامعه.

- مسوولیت و ارائه خدمات در آزمایشگاه‌های کنترل کیفی، پیگیری و ارائه معیارهای استاندارد به منظور افزایش کمیت و کیفیت محصولات تولیدی و همچنین مواد مصرفی کارخانه‌ها و صنایع.

- ارائه خدمات آموزشی در سطح دانشگاهها وعهده‌دار شدن مسوولیت هدایت آزمایشگاه‌ها، دبیرستانها و موسسات آموزشی.

- ارائه طرح‌های پژوهشی به منظور استفاده از منابع اولیه ارزنده موجود در جامعه در جهت افزایش بهره‌وری از آن‌ها و جلوگیری از صادرات بی‌رویه مواد اولیه ارزشمند و تبدیل آن‌ها به محصولات واسطه‌ای که ارزش اقتصادی بالاتری دارند.

- ارائه خدمات در کارخانجات پتروشیمی، پلاستیک، لاستیک، رنگ و رزین، الیاف، صنایع غذایی، صنایع دارویی، بهداشتی و شوینده‌ها . آمادگی برای ادامه تحصیلات در مقاطع بالاتر برای تامین کادر علمی دانشگاه‌ها و سایر مراکز علمی. کمک به توسعه صنایع دستی که در سطح گسترده‌ای در جامعه پراکنده هستند؛ از جمله ساخت رنگ‌های بهتر و متنوع‌تر، بخصوص استفاده از رنگ‌های طبیعی موجود در صنعت فرش.

- چرم‌سازی

- موادغذایی

علاوه بر موارد فوق یک شیمیست می‌تواند با کمترین امکانات کارگاه کوچکی دایر کرده و بعضی از مواد مورد نیاز جامعه را تولید کند. دوره کارشناسی ارشد شیمی دوره‌ای با گرایش‌های تخصصی در شش گرایش (شیمی آلی ، شیمی تجزیه، شیمی معدنی، شیمی فیزیک، شیمی کاربردی و فیتوشیمی) است.

* شیمی آلی

زمینه‌ای است که از دیدگاه تکنولوژی اهمیتی فوق‌العاده دارد. شیمی آلی شیمی رنگ و دارو ، کاغذ و مرکب ، رنگینه‌ها و پلاستیک‌ها ، بنزین و لاستیک چرخ است. شیمی آلی، شیمی غذایی است که می‌خوریم و لباسی است که می‌پوشیم. از جمله فرصت‌های شغلی ممکن می توان برای افراد متخصص در این گرایش می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

سنتز ترکیبات آلی: کار درمراکز داروسازی و کمک به سنتز دارو ومواد آرایشی بهداشتی.

طیف سنجی آلی: کار در آزمایشگاه‌های شناسایی مواد شیمیایی کنترل کیفی.

صنایع شیمی آلی و پلیمر: ارتباط تنگاتنگی بین شیمی آلی و شیمی پلیمر وجود دارد. سنتز پلیمرهای جدید، اصلاح ساختار پلیمرها به منظور بهبود خواص آن‌ها و ایجاد خواص جدید برای کاربردهای خاص می‌تواند انگیزه‌ای برای کارخانجات و مراکز علمی برای استفاده از یک کارشناس ارشد شیمی آلی باشد.

سینتیک و مکانیزم واکنشهای آلی: بسیاری از صنایع فعال شیمی مخصوصا “بخش‌های درگیر با پترشیمی و نفت شاخه‌ای از شیمی آلی هستند که با بررسی مکانیسم واکنش‌ها و سنتیک آن‌ها می‌توان اطلاعات ارزشمندی بدست آورد و برای ساخت کاتالیزورهای جدید و افزایش سرعت واکنش‌ها و نیز افزایش راندمان تولید از آن‌ها استفاده کرد که اینهه همه از تخصص‌های یک شیمی‌دان آلی است.

بیوشیمی: بیوشیمی بررسی شیمی سیستم‌های زیستی است. که ارتباط تنگاتنگی بین آن و شیمی آلی برقرار است. یکی دیگر از مراکز جذب شیمی دان آلی می تواند این مراکز باشد.

* شیمی معدنی

فارغ التحصیلان رشته شیمی معدنی در مراکز علمی و پژوهشی می توانند به بررسی

- کاتالیزورها

- شیمی آلی – فلزی

- صنایع معدنی

- مطالعات الکتروشیمیایی کمپلکس های معدنی

- نانو ذرات بپردازند و نیز در صنایع مختلفی مانند استخراج مواد شیمیایی از منابع معدنی تولید انواع مواد شوینده ضدعفونی کننده پاک کننده و… مشغول به کار شوند.

* شیمی تجزیه

کنترل کیفیت محصول

بیشتر صنایع تولیدی نیازمند به تولید با کیفیت یکنواخت هستند. برای کسب اطمینان از برآورده شدن این نیازمندی مواد اولیه و همچنین محصول نهایی تولید ، مورد تجزیه‌های شیمیایی وسیعی قرار می‌گیرند.

نمایش و کنترل آلوده کننده‌ها

فلزات سنگین پسمانده‌های صنعتی و حشره کشهای آلی کلردار ، دو مشکل کاملا شناخته شده مربوط به ایجاد آلودگی هستند. به منظور ارزیابی چگونگی توزیع و عیار یک آلوده کننده در محیط ، به یک روش تجزیه‌ای حساس و صحیح نیاز است و در کنترل پسابهای صنعتی ، تجزیه شیمیایی روزمره حائز اهمیت است.

مطالعات پزشکی و بالینی

عیار عناصر و ترکیبات مختلف در مایعات بدن ، شاخصهای مهمی از بی نظمی‌های فیزیولوژیکی می‌باشند. محتوی قند بالا در ادرار که نشانه‌ای از یک حالت دیابتی است و وجود سرب در خون ، از شناخته‌ترین مثالها در این زمینه می‌باشد. که همه به تجزیه کیفی و کمی نیاز دارند

عیارگیری

از دیدگاه تجارتی در برخورد با مواد خام نظیر سنگهای معدنی ، ارزش سنگ معدن ، از روی فلز موجود در آن تعیین می‌شود. این موضوع ، مواد با عیار بالا را نیز غالبا شامل می‌شود. بطوری که حتی تفاوت کم در غلظت می‌تواند از نظر تجاری تاثیر قابل ملاحظه‌ای داشته باشد. بنابراین یک روش تجزیه‌ای قابل اعتماد و صحیح از اهمیت اساسی برخوردار است.

* شیمی فیزیک

در کشور ما بیشتر فرصت‌های شغلی شیمی فیزیک در مراکز پژوهشی و علمی است که می‌تواند به تغییرات بسیار مهمی در صنایع مختلف شیمی منجر شود. با بررسی، تعیین سمت و سوی واکنش، تعادل در واکنش های شیمیایی و تعادلات فازی، تغییرات انرژی، الکتروشیمی و سینتیک شیمیایی (Chemical Kinetic)می‌توان صنایع مختلف شیمی را به سمتی هدایت کرد که بیشترین سود ممکن را بدست آورد و همچنین از اتلاف انرژی جلوگیری و راندمان تولید محصول را افزایش داد.

 

موضوع اين رشته تحصيلي:
بررسي و مطالعه اجمالي ترکيب، ساختار و ويژگي هاي ماده و همچنين کنترل آزمايشگاهي فرآيند هاي شيميايي، مطالب و فعاليتهايي است که در رشته شيمي در سطح کارشناسي ارائه مي گردد. رشته شيمي داراي دو بخش علم شيمي و صنايع شيمي است که علم شيمي به عنوان يکي از علوم پايه زير بناي علوم مختلفي همچون بيولوژي، بيوتکنولوژي، پزشکي، دندانپزشکي، داروسازي ورشته هاي متعدد مهندسي است. اما صنايع شيميايي عبارت است از صنايعي که در آنها واکنش شيميايي انجام مي گيرد يعني اقسام مواد اوليه تبديل به محصولات جديد مي گردد که خواص اين محصولات تا حدودي با مواد اوليه متفاوت است. رشته شيمي داراي دو گرايش محض و کاربردي است که در گرايش محض مبناي کار علم شيمي است و دانشجو درباره چهار گرايش اصلي علم شيمي که عبارتند از: شيمي آلي، معدني، تجزيه و شيمي فيزيک دروسي را مطالعه مي کند. اما در شيمي کاربردي، دروس پايه شيمي کمتر مطالعه مي شود و دانشجو يکسري از دروس مربوط به مهندسي شيمي مثل اصول صنايع شيميايي و تصفيه آب و فاضلاب را مي گذراند.

توانايي هاي لازم:
رشته شيمي از بين داوطلبان گروه رياضي و فيزيک و علوم تجربي دانشجو مي پذيرد. اين رشته تلفيقي از مهارتهاي ذهني و استدلالي است و اگر کسي بخواهد در اين رشته موفق گردد بايد در هر دو زمينه توانمند باشد و حتي مي توان گفت که قدرت استدلال بيش از قدرت حافظه در اين رشته اهميت دارد. دانشجوي شيمي لازم است در دروس رياضي، شيمي و فيزيک قوي باشد و رشته شيمي را دوست بدارد يعني از مطالعه درس شيمي لذت ببرد و خسته نشود.

موقعيت شغلي در ايران:
تعدادي از فارغ التحصيلان شيمي جذب صنايع شيميايي مختلف مثل صنايع رنگ سازي، چرم سازي، پترو شيمي، مواد غذايي، لوازم بهداشتي و آرايشي مي شوند و در بخش آزمايشگاههاي کنترل کيفيت محصولات شيميايي و يا واحد توليد آنها کار مي کنند. هر کارخانه اي که داير شود، در بخش کنترل کيفيت کالاهاي ساخته شده نياز به يک شيميست دارد. همچنين در تمام صنايع احتياج به فارغ التحصيلان شيمي داريم تا مواد اوليه را با توجه به استانداردهاي جهاني بررسي کرده و رد يا قبول بکنند. گفتني است که فارغ التحصيلان اين رشته توانايي تغيير و تبديل بر روي مواد خام را دارند و به ياري همين توانايي، تعداد زيادي از فارغ التحصيلان اين رشته کارگاهها و کارخانه هاي شيميايي کوچک و بزرگ داير کرده و در کار خود نيز موفق بوده اند.

درس هاي اين رشته در طول تحصيل:
دروس مشترک بين گرايشهاي شيمي :
رياضي عمومي ، فيزيک پايه، شيمي عمومي، معادلات ديفرانسيل، شيمي آلي، شيمي تجزيه، شيمي تجزيه دستگاهي، شيمي فيزيک، شيمي معدني، زبان تخصصي شيمي، کاربرد طيف سنجي در شيمي آلي، جداسازي و شناسايي ترکيبات آلي، مباني کامپيوتر و برنامه نويسي، روش استفاده از متون علمي شيمي.

دروس تخصصي گرايش شيمي محض:
اصول صنايع شيميايي، شيمي آلي فلزي، مباني شيمي کوانتومي، کارگاه يا شيشه گري، گرافيک و نقشه خواني، شيمي فيزيک آلي، طيف سنج مولکولي.

دروس تخصصي گرايش شيمي کاربردي:
کارگاه يا شيشه گري، گرافيک و نقشه خواني، اصول محاسبات شيمي صنعتي، شيمي صنعتي، کارآموزي تابستاني، گزارش نويسي و سمينار، اصول تصفيه آب و پسابهاي صنعتي، خوردگي فلزات. (بسياري از دروس اين رشته همراه با آزمايشگاه است.)



تاريخ : دوشنبه ششم اردیبهشت 1389 | 1:51 | نویسنده : عبدلی |