شیمی چیست؟

شیمی مطالعهٔ ساختار، خواص، ترکیبات، و تغییر شکل مواد است. این علم مربوط می‌شود به عناصر شیمیایی و ترکیبات شیمیایی که شامل اتمها، مولکولها، و برهم‌کنش میان آنهاست.

تاریخچه

واژه شیمی خود داستان درازی دارد. ریشه این نام در واژه کیمیاست. خاستگاه واژه کیمیا را برخی از یونانی دانسته‌اند و چیستی کار کیمیاگری دگرساختن مس به طلا بود. این واژه و داستان دانش شگفت انگیز پشت آن به همراه دانشش به عربی وارد شد و اروپاییان با این واژه و دانش آن از راه عرب‌ها آشنا شدند و این دانش را با نام alchemy شناختند. آنگاه آن را در میان خود پروردند تا در سده‌های نزدیک به ریخت فرانسه شیمی به زبان ما بازگشت. دانش شیمی به دو گرایش شیمی محض و شیمی کاربردی تقسیم می‌شود.

نگاه گذرا

تیوری اتمی پایه و اساس علم شیمی است. این تیوری بیان می‌دارد که تمام مواد از واحدهای بسیار کوچکی به نام اتم تشکیل شده‌اند. یکی از اصول و قوانینی که در مطرح شدن شیمی به عنوان یک علم تأثیر به‌سزایی داشته، اصل بقای جرم است. این قانون بیان می‌کند که در طول انجام یک واکنش شیمیایی معمولی، مقدار ماده تغییر نمی‌کند. (امروزه فیزیک مدرن ثابت کرده که در واقع این انرژی است که بدون تغییر می‌ماند و همچنین انرژی و جرم با یکدیگر رابطه دارند.)

این مطلب به طور ساده به این معنی است که اگر ده‌هزار اتم داشته باشیم و مقدار زیادی واکنش شیمیایی انجام پذیرد، در پایان ما همچنان بطور دقیق ده‌هزار اتم خواهیم داشت. اگر انرژی از دست رفته یا به‌دست‌آمده را مد نظر قرار دهیم، مقدار جرم نیز تغییر نمی‌کند. شیمی کنش و واکنش میان اتم‌ها را به تنهایی یا در بیشتر موارد به‌همراه دیگر اتم‌ها و به‌صورت یون یا مولکول (ترکیب) بررسی می‌کند.

این اتم‌ها اغلب با اتم‌های دیگر واکنش‌هایی را انجام می‌دهند. (برای نمونه زمانی‌که آتش چوب را می‌سوزاند واکنشی است بین اتم‌های اکسیژن موجود در هوا و اتم‌های کربن و هیدروژن درون چوب). گاهی نیز نور بر آنها(واکنش بین اتم‌ها) تأثیر می‌گذارد(فتوکاتالیست). (یک عکس بر اثر دگرگونی‌هایی که نور بر روی مواد شیمیایی فیلم عکاسی ایجاد می‌کند شکل می‌گیرد.)

یکی از یافته‌های بنیادین و جالب دانش شیمی این بوده‌است که اتم‌ها روی‌هم‌رفته همیشه به نسبت برابر با یکدیگر ترکیب می‌شوند. سیلیس دارای ساختمانی است که نسبت اتم‌های سیلیسیوم به اکسیژن در آن یک به دو است. امروزه ثابت شده‌است که استثناهایی در زمینهٔ قانون نسبت‌های معین وجود دارد(مواد غیر استوکیومتری).

یکی دیگر از یافته‌های کلیدی شیمی این بود که زمانی که یک واکنش شیمیایی مشخص رخ می‌دهد، مقدار انرژی که بدست می‌آید یا از دست می‌رود همواره یکسان است. این امر ما را به مفاهیم مهمی مانند تعادل ، ترمودینامیک می‌رساند.

شیمی فیزیک بر پایهٔ فیزیک پیشرفته (مدرن) بنا شده‌است. اصولاً می‌توان تمام سیستم‌های شیمیایی را با استفاده از تیوری مکانیک کوانتوم شرح داد. این تیوری از لحاظ ریاضی پیچیده بوده و عمیقاً شهودی است. به هر حال در عمل و بطور واقعی تنها بررسی سیستم‌های سادهٔ شیمیایی قابل بررسی با مفاهیم مکانیکی کوانتوم امکان‌پذیر است و در اکثر مواقع باید از تقریب استفاده کرد(مانند تیوری کاری دانسیته). بنابراین درک کامل مکانیک کوانتوم برای تمامی مباحث شیمی کاربرد ندارد؛ زیرا نتایج مهم این تیوری (بخصوص اربیتال اتمی) با استفاده از مفاهیم ساده‌تری قابل درک و به‌کارگیری هستند.

با اینکه در بسیاری موارد ممکن است مکانیک کوانتوم نادیده گرفته شود، مفهوم اساسی که پشت آن است، یعنی کوانتومی کردن انرژی، چنین نیست. شیمی‌دان‌ها برای بکارگیری کلیه روش‌های طیف نمایی به آثار و نتایج کوانتوم وابسته‌اند، هرچند که ممکن است بسیاری از آنها از این امر آگاه نباشند. علم فیزیک هم ممکن است مورد بی توجهی واقع شود، اما به هر حال برآیند نهایی آن (مانند رزونانس مغناطیسی هسته‌ای) پژوهیده و مطالعه می‌شود.

یکی دیگر از تیوری‌های اصلی فیزیک مدرن که نباید نادیده گرفته شود نظریه نسبیت است. این نظریه که از دیدگاه ریاضی پیچیده‌است، شرح کامل فیزیکی علم شیمی است. خوشبختانه مفاهیم نسبیتی تنها در برخی از محاسبات خیلی دقیق ساختمان هسته، به‌ویژه در عناصر سنگین‌تر، کاربرد دارند و در عمل تقریباً با شیمی پیوند ندارند.

بخش‌های اصلی دانش شیمی عبارت‌اند از:

* شیمی تجزیه، که به تعیین ترکیبات مواد و اجزای تشکیل دهنده آن‌ها می‌پردازد.
* شیمی آلی، که به مطالعهٔ ترکیبات کربن‌دار، غیر از ترکیباتی چون دو اکسید کربن (دی اکسید کربن) می‌پردازد.
* شیمی معدنی، که به اکثریت عناصری که در شیمی آلی روی آنها تاکید نشده و برخی خواص مولکولها می‌پردازد.
* شیمی فیزیک، که پایه و اساس کلیهٔ شاخه‌های دیگر را تشکیل می‌دهد، و شامل ویژگی‌های فیزیکی مواد و ابزار تیوری بررسی آنهاست.

دیگر رشته‌های مطالعاتی و شاخه‌های تخصصی که با شیمی پیوند دارند عبارت‌اند از: علم مواد، مهندسی شیمی، شیمی بسپار، شیمی محیط زیست و داروسازی.

شاخه‌های شیمی

* شیمی آلی
* شیمی معدنی
* شیمی تجزیه
* شیمی فیزیک
* سینتیک شیمیایی
* تعادل شیمیایی
* اسیدها و بازها
* الکترو شیمی
* زیست‌شیمی (بیوشیمی)
* رادیو شیمی

ریشه‌یابی

کلمه شیمی (انگلیسی:chemistry) در اصل از کلمه یونانی کیمِیا (χημεία) به معنای «به هم فشردن»، «با هم ساختن»، «جوش دادن» و «آلیاژ» و … گرفته شده‌است. همینطور می‌تواند از کلمه فارسی کیمیا به معنی «طلا» و کلمه فرانسوی alkemie یا عربی الکیمیا (هنر دگرگونی) گرفته شده باشد
منبع: بانک مقالات علمی به زبان فارسی


تاريخ : شنبه بیست و نهم آبان 1389 | 20:29 | نویسنده : عبدلی |

آشنایی با واژگان و اصطلاحات دانشگاهی

دوره تحصیلی (مقطع تحصیلی)
یک دوره کامل تحصیلی که طی آن، دانشجو وارد دانشگاه شده، در یک رشته خاص تحصیل کرده و درنهایت به اخذ یکی از مدارک معتبر (کاردانی، کارشناسی، کارشناسی ارشد، دکتری حرفهای با دکتری تحصیلی) نایل میشود.
دوره( کاردانی)
دوره کاردانی (فوق دیپلم)، پایین ترین مقطع تحصیلی آموزش عالی است که به اعطای مدرک بالاتر از دیپلم و پایینتر از کارشناسی به نام مدرک کاردانی (فوق دیپلم) می انجامد.

ضوابط حاکم بر دوره های کاردانی، با وجود اشتراک با دوره های کارشناسی (به خصوص کارشناسی ناپیوسته)، دارای مقررات ویژه خود نیز هست؛ به عنوان نمونه، حداکثر طول دوره و واحدهای کاردانی، بهترتیب بین 68 تا 72 واحد و 3 سال است.
دوره کارشناسی (پیوسته و ناپیوسته)
دوره (لیسانس)، یکی از دوره های آموزش عالی بالاتر از دوره کاردانی است که سرانجام به اعطای مدرک کارشناسی در رشته مربوط منتهی میشود.

دوره کارشناسی، به دو دوره کارشناسی پیوسته و کارشناسی ناپیوسته تقسیم میشود که از جهت شرایط ورود، تعداد واحدها، طول مدتدوره و بعضی ضوابط آموزش بایکدیگر متفاوت هستند؛ به عنوان مثال، طول دوره و تعداد واحدهای دوره کارشناسی پیوسته غیرفنی مهندسی، به ترتیب، حداکثر 6 سال و 130 تا 135 (و درفنی و مهندسی 130 تا 140) واحد است؛ درحالیکه طول دوره و تعداد واحدهای دوره کارشناسی ناپیوسته، به ترتیب، حداکثر 3 سال و 67 تا 70 واحد است.
دوره کارشناسی ارشد (ناپیوسته و پیوسته)
دوره کارشناسی ارشد (فوق لیسانس)، یکی از دورههای آموزش عالی بالاتر از دوره کارشناسی است که سرانجام به اعطای مدرک کارشناسی ارشد در رشته مربوط منتهی میشود؛ محتوای آموزشی در ایندوره، مجموعه ای از مطالب نظری آزمایشگاهی و عملی است که درمقایسه با دوره های قبل، از انعطاف بیشتری برخوردار بوده و با تأکید بر پرورش و تحقیق سعی میشود که کارآیی و مهارت لازم را درگرایش تحصیلی موردنظر تأمین کند.

دوره کارشناسی ارشد به دو دوره کارشناسی ارشد پیوسته و کارشناسی ارشد ناپیوسته تقسیم میشود که از جهت شرایط ورود، طول مدت دوره، تعداد واحدها، نمره قبولی و سایر ضوابط آموزشی بایکدیگر متفاوت هستند؛ به عنوان نمونه، طول دوره کارشناسی ارشد ناپیوسته، حداکثر بنا برمقررات مربوط 3 سال و حداقل نمره قبولی در هر درس آن، نمره 13 است؛ درحالیکه طول دوره کارشناسی ارشد پیوسته حداکثر 5/8 سال و حداقل نمره قبولی در هر درس آن، نمره 10 است.
دوره دکتری (PH.D)
دوره دکتری (PH.D)، بالاترین مقطع آموزش عالی است که به اعطای مدرک دکتری می انجامد و مجموعه ای هماهنگ از فعالیتهای آموزشی و پژوهشی است.

هدف از ایجاد دوره دکتری، تربیت افرادی است که با احاطه یافتن به آثار علمی در یک زمینه خاص و آشنا شدن با روشهای پیشرفته و دستیابی به جدیدترین مبانی آموزشی و پژوهشی بتوانند با نوآوری در زمینه های علمی و تحقیقی دررفع نیازهای کشور و گسترش مرزهای دانش در رشته تخصصی خود مؤثر بوده و به تازه هایی در جهان دانش دست یابد.

دوره دکتری، به دو مرحله آموزشی و پژوهشی تقسیم میشود و با دفاع از رساله، پایان میپذیرد؛ هر یک از این دو مرحله دارای مقررات و ضوابط اختصاصی جدا از سایر دورههاست؛ بهعنوان نمونه، حداکثر مدت مجاز تحصیل در این دوره باعنایت به موارد استثنایی 6 سال است.
برنامه درسی (آموزشی)
شورای عالی برنامه ریزی، درسی را بر پایه مجموعهای متناسب از دروس عمومی، اختصاصی (اعم از پایه، اصلی، تخصصی) و اختیاری مربوط به هر رشته و تا سقف مجاز واحدهای درسی انجام میدهد و ابلاغ میکند.
دروس انتخابی (اختیاری ستاره دار)
دانشگاهها میتوانند در هر رشته به تشخیص گروه مربوط، از دروس مربوط با رشته را تعیین کنند و به عنوان دروس انتخابی به دانشجویان ارائه دهند؛ مشروط بر آنکه واحدها از سقف مجاز در هر رشته تجاوز نکند. این تعداد واحدهای اختیاری از سوی شورای عالی برنامه ریزی برای هر رشته و گرایش مشخص شده است. علاقه مندی دانشجو، محتوای دروس و ... میتواند معیار انتخاب دروس اختیاری از سوی دانشجو باشد.
دروس عمومی
به منظور گسترش اطلاعات و معلومات موردنیاز دانشجویان، فراتر از رشته تخصصی شان و تشویق به انجام فعالیتهای ورزشی و همچنین رشد بینش آنان براساس فرهنگ و معارف اسلامی، دروسی ارائه میشود که به دروس عمومی معروف است، این دروس عبارتند از:

معارف اسلامی 1 (2 واحد)، معارف اسلامی 2 (2 واحد)، متون اسلامی (2 واحد)، زبان فارسی (3 واحد)، زبان خارجی (3 واحد)، تربیت بدنی 1 عملی (1 واحد)، تربیت بدنی 2 عملی (1 واحد)، تاریخ اسلام (2 واحد)، انقلاب اسلامی و ریشه های آن (2 واحد) و اخلاق و تربیت اسلامی (2 واحد).

گذراندن این دروس برای همه دانشجویان دانشگاهها و مؤسسات آموزش عالی کشور در همه رشته های تحصیلی درمقاطع کارشناسی ارشد ناپیوسته و دکتری حرفهای پزشکی الزامی است؛ البته دانشجویان دوره کاردانی فقط دروس معارف اسلامی 1 ، اخلاق و تربیت اسلامی، زبان فارسی، زبان خارجی و تربیت بدنی 1 را میگذرانند و برای این دسته از دانشجویان بقیه دروس کارشناسی ناپیوسته، ارائه میشود.
دروس اختصاصی
این دروس دربرابر دروس عمومی ذکر شده است و شامل:
الف) دروس پایه؛ ب) دروس اصلی؛ ج) دروس تخصصی میشود.
دروس پایه
دروسی است که برای آماده کردن دانشجویان به منظور گذراندن سایر دروس اصلی و نیز افزایش اطلاعات و تقویت بنیه و بینش علمی دانشجو و همچنین درک بهتر سایر دروس رشته تخصصی وی ارائه میشود.
دروس اصلی
دروسی است که ویژهی شاخه ها یا مجموعه های تخصصی یک رشته تحصیلی (گرایش) است.
دروس تخصصی
دروسی است که صرفاً به منظور کارآیی علمی و عملی یکی از شاخه ها یا مجموعه های تخصصی یک رشته تحصیلی، تدریس میشود (در برخی از رشته ها ممکن است دروس اصلی و تخصصی آن رشته تحت عنوان دروس تخصصی طبقه بندی شود).
دروس پیوسته
دروسی که از نظر محتوا مربوط به یکدیگر بوده و گاهی اوقات، انتخاب یکی منوط به گذراندن دیگری است دروس پیوسته گویند؛ این دروس از لحاظ زمانی به شرح ذیل انتخاب میشوند:

1- دروس پیشنیاز:
دروسی که مقدمهی برخی از دروس دیگرند و باید از آنها انتخاب شوند.

2- دروس همنیاز:
دروسی که باید همزمان انتخاب و گذرانده شوند.
دروس پیشنیاز
آن دسته از پذیرفته شدگان آزمون سراسری ورودی دانشگاهها در دوره کاردانی، کارشناسی، کارشناسی ارشد ناپیوسته در همه رشته های تحصیلی که نمره خام آنها در آزمون ورودی در یک یا چند درس، به تشخیص شورای آموزشی دانشگاه پذیرنده، از حدنصاب معینی کمتر باشد، موظف اند نسبت به نیاز رشته، دروسی را که آن دانشگاه تعیین میکند، به عنوان دروس جبرانی یا پیشنیاز دانشگاهی، علاوه بر دروس مندرج در برنامه مصوب بگذرانند؛ تعیین نوع و تعداد و ریز مواد و نحوه ارائه و زمان تدریس دروس پیشنیاز برعهده شورای آموزشی دانشگاه پذیرنده است.

نمره این دروس در کارنامه دانشجو ثبت و در میانگین نمرات پایان نیمسال و همچنین در میانگین کل نمرات دانشجو محاسبه میشود و در مشروطی، قبولی یا ردی دانشجو نیز تأثیر دارد. به حداکثر طول مدت دوره تحصیل دانشجویانی که حداقل 8 واحد از دروس پیشنیاز را گذرانده باشند، یک نیمسال تحصیلی افزوده میشود.
شماره درس
برای سهولت نام نویسی و مراجعه به برنامه ها و درسها از کامپیوتر در تنظیم کارنامه ها، برای هر درس، شماره خاصی درنظر گرفته شده که از کدهای مختلفی تشکیل شده است.
انتخاب واحد
بلافاصله پس از ثبت نام دانشجو و تسلیم مدارک لازم، انتخاب واحد، آغاز و تا آخرین نیمسال تحصیلی تکرار میشود.
دانشجو موظف است در هر نیمسال، در زمانیکه دانشگاه اعلام میکند، برای انتخاب واحد به اداره آموزش مراجعه و با رعایت دروس پیشنیاز (پیوسته) و دقت کافی در ثبت شماره درس، اقدام به انتخاب واحد کند.

عدم مراجعه دانشجو برای نامنویسی بدون اطلاع و عذرموجه در یک نیمسال، به منزله انصراف وی از تحصیل است و درصورت تأخیر یا داشتن عذرموجه، دانشجو حق انتخاب واحد و ادامه تحصیل را در آن نیمسال ندارد ولی آن نیمسال جزو مدت تحصیل وی محسوب میشود.
منبع: پیک سنجش


تاريخ : شنبه بیست و نهم آبان 1389 | 20:23 | نویسنده : عبدلی |
کاربردهای الکترو نگاتیویته را بیان کنید؟
  • 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.



تاريخ : پنجشنبه بیستم آبان 1389 | 19:44 | نویسنده : عبدلی |

اطلاعات اولیه

خواص ویژه فلزات و اعداد کوئوردیناسیون به نسبت بالای شبکه بلور فلزها ، نشان می‌دهد که پیوند بین اتمهای فلز در شبکه بلور با سایر پیوندهای شیمیایی تفاوت دارد. پیوند درشبکه بلور فلزی نمی‌تواند از نوع یونی باشد زیرا تمام ذره‌ها در شبکه بلور فلزی یکسان‌اند فلزها درحالت جامد و مذاب جریان الکتریکی را ازخود عبور می‌دهند درمقابل ضربه و فشار مقاوم‌اند.

تعریف

بین اتمهای فلز در شبکه بلور پیوند ویژه‌ای وجود دارد که در اصطلاح پیوند فلزی نامیده می‌شود.

توجیه پیوند فلزی

انرژی یونش فلزات نسبت به غیر فلزات به نسبت کمتر و تعداد اوربیتالهای خالی لایه ظرفیت اتم آنها نسبت به تعداد الکترونهای لایه ظرفیت نیز کماست. از این رو ، تعدادی از الکترونهای سست لایه ظرفیت اتم فلز ، که در اصطلاح دریای الکترون فلزی نیز نامیده می‌شوند، باقیمانده اتمهای فلز را که دارای بارمثبت خواهند بود، فرا می‌گیرد. جاذبه الکتروستاتیک حاصل بین این ذره‌های مثبت فلزی و بارمنفی توده ابر الکترونی آزاد فلزی که سرتاسر شبکه بلور فلز را گرفته است.

 

پیوند فلزی

 



عامل پیوند بین ذره‌های فلز محسوب می‌شود و اتصال ذره‌های فلز را در شبکه و انسجام بلور فلزی را تأمین می‌کند. چون چنین پیوندی دارای جهت خاصی نیست و ذره‌های فلز نیز جابجا شدن در داخل توده ابر الکترون آزاد فلزی را در شبکه بلور دارند، از این رو ، به روشنی می‌توان بسیاری ازخواص ویژه مکانیکی فلزها ، مانند قابلیت چکش خواری ، مفتول شدن ، تورق و غیره را توجیه کرد.

توجیه خواص فلزات با پیوند فلزی

  •  رسانایی الکتریکی :
    جریان برق نتیجه جابجایی الکترون است. وقتی دو سر سیم برق رابه یک تکه فلز متصل کنیم از قطب مثبت جریان تعدادی الکترون از فلز خارج می‌شود، این کمبود الکترونی بر الکترونهای غیرمستقر در فلزات اثر گذاشته به نوبه خود آنها را به سمت خود می‌کشند. این امر باعث می‌شود که همان تعداد الکترون که از یک طرف خارج شده بود از طرف دیگر وارد شود و به این وسیله جریان الکتریسته انتقال یابد.

  •  رسانایی گرمایی :
    بر اثر گرم کردن فلز ، جنبش الکترونهای غیر مستقر افزایش می‌یابد و این جنبش از یک گوشه فلز به سایر قسمتهای آن منتقل می‌شود.

  •  درخشندگی و جلای فلزات :
    تابش نور به سطح فلز باعث می‌شود که الکترونهای غیر مستقر در سطح فلز برانگیخته شده و به ترازهای بالاتر انرژی بروند. بازگشت این الکترونها باعث می‌شود که امواج نور مرئی از سطح فلز بازتابیده شود. در مورد فلزات رنگین بازگشت الکترونها تنها طول موج معینی را که مربوط به رنگ فلز است بازتاب می‌کند.

  •  پدیده‌های فوتوالکتریک و ترموالکتریک :
    وقتی انرژی کافی (نورانی یا گرمایی) به فلز داده شود برانگیخته شدن الکترون بدان حد می‌رسد که الکترون از فلز جدا شود. هرگاه دستگاه مناسبی فراهم کنیم می‌توانیم الکنرون جدا شده را درمدار به جریان در آورده الکتریسته تولید کنیم.

  •  چکش خواری :
    وقتی ضربه‌ای به فلز وارد می‌شود یونهای مثبت در دریای الکترون منفی جابجا می‌شوند ولی دریای بار منفی پیوستگی تکه فلز را حفظ می‌کند.

طول و شعاع پیوند فلزی

در مورد فلزها اصطلاح طول پیوند فلزی به فاصله تعادلی بین هسته دو اتم مجاور در شبکه بلور فلزها اطلاق می‌شود. بر حسب قرار داد نصف طول پیوند فلزی را ، شعاع فلزی می‌نامند که گاهی شعاع اتمی فلز نیز نامیده می‌شود. باید توجه داشت که شعاع فلزی به سیستم بلوری فلز وابستگی دارد. یعنی اگر فلزی در چند سیستم متمایز متبلور شود شعاع فلزی آن در سیستمهای گوناگون یکسان نخواهد بود. بررسی‌ها و محاسبه‌ها نشان داده است که هرچند عدد کوئوردیناسیون اتم فلز در شبکه بلور بزرگتر باشد طول شعاع فلزی آن افزایش می یابد.



با توجه به اینکه در پیوند فلزی بر خلاف پیوند کوالانسی همپوشانی بین اوربیتالهای دو اتم صورت نمی‌گیرد، انتظار می‌رود که طول پیوند کوالانسی آن بیشتر باشد که تجربه نیز چنین رویدادی را تأیید می‌کند. بدیهی است که شعاع فلزی نیز از شعاع کوالانسی بزرگتر است. شعاع اتمی فلز قلیایی در هر دوره نسبت به شعاع اتمی عنصرهای دیگر آن دوره به نسبت بزرگتر است. و پس از فلزات قلیایی خاکی در هر دوره بویژه از دوره چهارم به بعد اندازه شعاع اتمی به شدت کاهش می‌یابد.

 این کاهش شدید اندازه شعاع را باید از یک طرف به بالا بودن سطح تراز S لایه ظرفیت اتم عنصرهای قلیایی خاکی و قلیایی و پایین بودن سطح تراز d لایه ظرفیت فلزات واسطه و گسترده بودن اوربیتالهای d در این عنصر مثبت داد. زیرا به دلیل عمقی و گسترده بودن اوربیتالهای d ، ابر بار الکترونها در آنها گسترده است و اثر پوششی ناچیزی در مقابل تأثیر بار هسته اتم برلایه خارجی اتم اعمال می‌کنند. از این رو بر اثر بالا رفتن بیش ازحد انتظار مقدار بار مؤثر هسته اتم فلزهای واسطه اندازه شعاع آنها به شدت کاهش می‌یابد.

روند تغییر اندازه شعاع‌ها در مورد فلزهای واسطه هر دوره جالب توجه و برخلاف روند عادی آن در مورد تغییر شعاع عنصرهای اصلی در دوره‌ هاست. البته این روند به وضعیت الکترونی ویژه آنها بستگی دارد. با توجه به قابلیت انعطاف و تغییر شکل ناپذیری که نتیجه قابلیت تحرک پیوند فلزی است انتظار می‌رود که قدرت پیوند بین دو اتم فلز در بلور فلزی از قدرت پیوند کوالانسی بین دو اتم آن در حالت گازی کمتر باشد.

انرژی پیوند فلزی

اندازه گیری گرمای تفکیک نشان می‌دهد که انرژی مولی پیوند فلزی در شبکه بلوری از انرژی مولی تفکیک پیوند کوالانسی آن به صورت مولکول دو اتمی بیشتر است. این رویداد را این طور می‌توان توجیه کرد که پیوند فلزی به تعداد نامحدود در تمام راستا در شبکه بلور فلزی تشکیل می‌شود در صورتی که چنین وضعیتی در حالت گازی فلزها وجود ندارد. از این رو با وجود اینکه بلور فلزی پیوستگی و پایداری زیادی دارد و پیوند فلزی در مجموع پیوندی قوی محسوب می‌شود. بدیهی است در هر گروه با افزایش عدد اتمی و بزرگتر شدن طول پیوند فلزی انرژی پیوند و گرمای تفکیک مولی فلز کاهش می‌یابد.



تاريخ : پنجشنبه بیستم آبان 1389 | 19:41 | نویسنده : عبدلی |
گاز کامل گازی را گویند که تغییرات فشار ، دما و حجم آن تابع قانون گازها می‌باشد.  

 ( تعریف ماکروسکوپی)

 گاز کامل گازی را گویند که ذرات گاز همانند نقاط مادی بدون اثر بر یکدیگر باشند

 

 (تعریف میکروسکوپی).

نگاه اجمالی

گاز ، خوش رفتارترین ماده برای دماسنجی است زیرا نسبت فشار Pی یک گاز در هر دما به فشار Ptpی همان گاز در نقطه سه گانه ، هنگامی که P ، Ptp هر دو به سمت صفر میل می‌کنند به مقداری نزدیک می‌شود که مستقل از ماهیت گازی است. مقدار حدی این نسبت ضربدر 273.16K ، به عنوان دمای گاز کامل سیستم θ1 ، که در آن فشار گاز برابر P است تعریف شده دلیل این رفتار منظم را می‌توان با بررسی چگونگی وابستگی حاصلضرب PVی یک گاز به چگالی یا ، اگر جرم ثابت باشد برعکس حجم پیدا کرد. در مورد یک گاز حقیقی تنها هنگامی که فشار به سمت صفر میل می‌کند معادله حالت به   صورت pv=nRө در می اید.

علاوه بر این انرژی داخلی این گازحقیقی تابعی از فشار ودماست.

انرژی درونی گاز کامل

ظرفی را که از نظر حرارتی عایق است و دیواره‌های آن صلب هستند در نظر بگیرید. این ظرف توسط یک تیغه به دو بخش تقسیم شده است. فرض کنید که یک قسمت پر از گاز و قسمت دیگر خالی باشد اگر تیغه برداشته شود، گاز دستخوش فرایندی موسوم به انبساط خواهد شد که در حین آن هیچ کاری انجام نمی‌گیرد و هیچ حرارتی منتقل نمی‌شود چون φ و W هر دو صفرند، از قانون اول نتیجه می‌شود که انرژی داخلی در طی یک انبساط آزاد بدون تغییر باقی می‌ماند.

انرژی داخلی یک گاز کامل عبارت است از مجموع انرژی جنبشی و پتانسیل تک‌تک ذرات تشکیل دهنده گاز . در گاز کامل ذرات نسبت به هم فاقد انرژی پتانسیل هستند. پس تنها انرژی گاز کامل تنها مربوط به انرژی جنبشی ذرات آن می‌باشد.

-E = NK و (E = N (3/2 KT

و نیز انرژی درونی گاز کامل فقط تابع دمای مطلق گاز می‌باشد.

E0/E1 = T2/T1

تغییر انرژی درونی گاز کامل نیز چنانچه گفته شد برابر است با ΔE = W + α یعنی تغییر انرژی درونی یک دستگاه برابر است با کار و گرمای مبادله شده بین دستگاه و محیط. اما اگر دستگاه کار یا گرما دریافت کند اندازه آنها مثبت و اگر کار و گرما از دست بدهد اندازه آنها منفی خواهد بود.

ویژگی گاز کامل

چنانچه بیان شد در مورد یک گاز حقیقی ، تنها هنگامی که فشار به سمت صفر میل می‌کند، معادله حالت به صورت PV = nRθ درمی‌آید. علاوه بر این انرژی درونی یک گاز حقیقی تابعی از فشار و دماست. بهتر است در این مرحله یک گاز کامل تعریف کنیم که ویژگیهای آن در عین حال که نظیر ویژگیهای هیچیک از گازهای موجود نیست، تقریبا همان ویژگیهای یک گاز حقیقی در فشارهای پایین باشد. طبق تعریف در مورد یک گاز کامل معادلات زیر صادقند

PV = nRθ ------------> (∂u/∂v)θ=0

فقط dV/dp)θ=0 ------------> Vtθ

اینکه آیا می‌توان یک گاز حقیقی را مانند یک گاز کامل مورد بررسی قرار داد یا نه؟ بستگی به قابل قبول بودن خطای ناشی از این کار در این محاسبه معین دارد. یک گاز حقیقی در فشارهای کمتر از حدود 2 اتمسفر را می‌توان با خطایی کمتر از چند درصد همچون یک گاز کامل تلقی کرد. حتی بخار اشباع شده‌ای که با مایع خود در حال تعادل است، اگر فشار بخار کم باشد می‌توان معادله حالت گاز را با خطای اندکی به کار برد

تعیین تجربی ظرفیتهای گرمایی

ظرفیتهای گرمایی گازها با روش الکتریکی اندازه گیری می‌شوند. برای اندازه گیری Cv گاز در داخل یک فلاسک با دیواره‌های نازک فولادی که دور آن یک سیم گرمکن پیچیده شده است قرار می‌گیرد. با برقرار کردن یک جریان الکتریکی در سیم ، مقداری گرما به گاز داده می‌شود و گرمای ویژه در حجم ثابت با اندازه گیری افزایش دمای گاز بدست می‌آید

روش مشابهی برای اندازه گیری CP بکار می‌رود با این تفاوت که به جای محدود کردن گاز در یک حجم ثابت ، به گاز اجازه داده می‌شود که در فشار ثابت از میان یک گرماسنج که در آنجا گاز به طریق الکتریکی مقدار معلومی گرما در واحد زمان دریافت می‌دارد، جریان یابد. با استفاده از دماهای اولیه (ورودی) و نهایی (خروجی) سرعت تولید گرما و سرعت جریان گاز ، مقدار Cp محاسبه می‌شود. نتایج اینگونه اندازه گیریها بر روی گازها در فشارهای پایین (گازهای تقریبا کامل) می‌توان به صورت ساده‌ای برحسب ظرفیتهای گرمایی مولی بیان کرد.

تمام گازها

  • Cv تابعی فقط از θ است.

  • Cp فقط تابعی از θ است و بزرگتر از Cv است.

Cp Cv = Const = R

1 < ( تابعی فقط از = γ= Cp /Cv

  • گازهای تک اتمی ، مانند He ، Ne و A و بیشتر بخارهای فلزات ، مانند بخارهای Na ، Cd و Hg

  • HCv در گستره وسیعی از دما ثابت ، و تقریبا مساوی R 2/3 است.

  • HCp در گستره وسیعی از دما ثابت ، و تقریبا مساوی با R 5/2 است.

H γ در گستره وسیعی از دما ثابت و تقریبا مساوی 3/5 R است.

  • گازهای به اصطلاح دو اتمی دائمی مانند H2 ، D2 ، O2 ، N2 ، No و CO

  • Cv در دمای معمولی ثابت و تقریبا برابر 5/2R است و با ازدیاد دما افزایش می یابد.

  • Cp در دمای معمولی ثابت و تقریبا برابر 2R/7 است و با ازدیاد دما افزایش می یابد.

  • γ در دماهای معمولی ثابت و تقریبا مساوی 7/5 است و با ازدیاد دما کاهش می یابد.

گازهای چند اتمی و گازهایی که از نظر شیمیایی فعال هستند. مانند

__CO2 و NH3 و CH4__ و __CL2 و Br2

Cp و Cv و Cp/ Cv __ با دما نغییر می‌کنند. این تغییر برای هر گاز متفاوت است.

معادله حالت یک گاز کامل

فرضیه‌های اساسی نظریه جنبشی یک گاز کامل عبارتند از :

هر نمونه کوچکی از گاز شامل تعداد بسیار زیاد N مولکول است تمام مولکولهای یک نوع ماده شیمیایی مشابه‌اند. اگر m جرم هر مولکول باشد جرم کل mN است. اگر m بیانگر جرم مولکولی بر حسب کیلوگرم بر کیلومول (که قبلا به آن وزن مولکولی می‌گفتند) باشد تعداد گرم مول‌های n عبارت است از : n = mN/m تعداد مولکولها در هر مول گاز ، عدد آووگادرو ، NA ، خوانده می‌شود.

مول/ مولکول NA= 6.022×1023

فرض می‌شود که مولکولهای یک گاز کامل ، شبیه به گویهای کوچک و بیضی هستند که در حرکت دائم کاتوره‌ای‌اند. در گستره دما و فشار یک گاز کامل میانگین فاصله بین مولکولهای مجاور در مقایسه با اندازه یک مولکول ، زیاد است. قطر یک مولکول در حدود 10-10×2 یا 10-10×3 است. تحت شرایط متعارفی ، میانگین فاصله مولکولها حدود 50 برابر قطر آنهاست.

 

مدل مولکولی گاز کامل

فرض می‌شود که مولکولهای یک گاز کامل هیچ نیروی جاذبه یا دافعه بر روی مولکولهای دیگر به جز در مواردی که با یکدیگر و با یک دیواره برخورد می‌کنند، وارد نمی‌سازند. بین برخوردها مولکولها دارای حرکت مستقیم الخط یکنواخت‌اند.

قسمتی از دیواره که یک مولکول با آن برخورد می‌کند صاف در نظر گرفته می‌شود و برخورد کاملا کشسان فرض می‌شود. اگر W سرعت یک مولکول نزدیک شونده به یک دیواره باشد ، فقط مقدار مولفه عمودی سرعت W در اثر برخورد به دیواره  می رسد.

اگر هیچ میدان نیروی خارجی وجود نداشته باشد، مولکولها بطور یکنواخت در تمام ظرف توزیع می‌شوند چگالی مولکولی N/V ثابت فرض می‌شود. بطوری که در هر عنصر کوچک حجم dV ، تعداد dN مولکول وجود دارد که برابر است با

dN = N/V.d

عنصر بی‌نهایت dV ، در نظریه جنبشی باید دارای همان شرایط باشد که در ترمودینامیک دارد. یعنی نسبت به V کوچک باشد و در عین حال آنقدر بزرگ باشد که dN را عدد بزرگی بسازد. اگر به عنوان مثال ، 1cm3 حجم ، شامل 1013 مولکول باشد یک میلیونیم یک سانتیمتر مکعب شامل 1013 مولکول است و شرایط یک عنصر دیفرانسیلی حجم را دارد.

 

تئوری جنبشی گازها

سرعت همه مولکولها یکسان نیست. در هر لحظه بعضی از مولکولها آهسته و برخی سرعت نور دارند از انجا که بیشتر  مولکولها خیلی سریع حرکت می‌کنند بطوری که گستره سرعتها را می‌توان بین صفر و سرعت نور دانست. از آنجا که بیشتر سرعتهای مولکولی خیلی پایینتر از سرعت نور هستند، هیچ خطایی در انتگرال گیری سرعت از 0 تا ∞ بوجود نمی‌آید. اگر dNV معرف تعداد مولکولهای با سرعت بین W و W + dW باشد، فرض می شود که مقدار آن ثابت باقی بماند. هر چند که مولکولها دائما در     حال برخورد و تغییر هستند.



تاريخ : پنجشنبه بیستم آبان 1389 | 19:40 | نویسنده : عبدلی |

دو سه سال بعد رادرفورد با انجام آزمایشی ، مدل اتمی تامسون را رد کرد . او در آزمایش خود ، پرتو آلفا را ، که دارای بار الکتریکی منفی است ، به ورقه نازک طلا گسیل داد ، بر اثر این برخورد ، بخش عظیمی از پرتو از ورقه عبور کرد ، اما قسمت ناچیزی از آن ، بر اثر بر خورد، منعکس و یا منحرف شد .

وی با تکیه بر این استنتاج ، مدل اتمی خود را در صحنه رقابت مطرح ساخت . بخش عظیمی از فضا اتم خالی است و به همین دلیل بخش عظیمی از پرتو آلفا بدون انحراف از اتم عبور می کند ، اما قسمت ناچیزی از اتم توپر و متراکم است که دارای بار الکتریکی مثبت است و هنگامی که پرتو آلفا به آن برخورد می کند منعکس می شود و یا هنگامی که از نزدیکی آن عبور می کند منحرف می شود .


در اطراف این منطقه توپر "هسته اتم" الکترون ها پراکنده شده اند . و علت آنکه چرا هنگامی که پرتو آلفا از فضای اطراف هسته عبور می کند و از کنار الکترون ها بدون هیچ انحرافی به مسیر خود ادامه می دهد آن است که در یک اتم اندازه بارالکتریکی مثبت هسته با مجموع اندازه بار الکتریکی منفی الکترون های اطراف آن برابر است . پس مطابق مدل اتمی رادرفورد ، اتم از هسته که دارای بار الکتریکی مثبت است و در مرکز اتم قرار دارد و همچنین الکترون که در اطراف هسته قرار دارد، تشکیل شده است . با پذیرفتن مدل اتمی رادرفورد این سوال برای دانشمندان پیش آمد که طیف نشری خطی اتم عناصر ، حاصل از چیست ؟


معمای جدید در طراحی مدل اتمی ، باعث شد که دانشمندان دست به تحقیقات و آزمایش های گسترده بزنند .

مدل بور

با پذیرفتن مدل اتمی رادرفورد این سوال برای دانشمندان پیش آمد ، که طیف نشری خطی اتم عناصر ، حاصل از چیست ؟

در این هنگام نیلس بور با پذیرفتن مدل اتمی رادرفورد چنین پیشنهاد داد که الکترون ها در اطراف هسته اتم در سطوح انرژی مشخصی قرار دارند و در این سطوح به دور هسته اتم در حال چرخیدن هستند . انرژی الکترون هایی که در سطوح انرژی پایین تر به هسته نزدیک تر هستند ، نسبت به الکترون هایی که از هسته دورند ، انرژی کمتری دارند . پس برای انتقال الکترون از سطح انرژی پایین به سطح انرژی بالا ، باید انرژی معادل اختلاف انرژی بین آن دو سطح ، را به آن الکترون بدهیم . پس انرژی الکترون ها در یک اتم کوانتیده است .

مدل اتمی بور توانست به ما نشان دهد که طیف نشر خطی که از اتم عناصر گسیل می شود ، بر اثر انتقال الکترون ها از سطوح انرژی بالا به سطوح انرژی پایین است ، که در این انتقال انرژی الکترون کاهش و به صورت نور و گرما آزاد می شود. که اگر این نور آزاد شده را از منشور عبور دهیم طیف نشری آن مشخص می شود .

 بور ، بیشتر مدل اتمی خود را بر اساس آزمایش هایی که با اتم های هیدروژن و هیلیم انجام داده بود مطرح می ساخت به همین دلیل مدل اتمی او ( که به مدل منظومه شمسی معروف است ) برای اتم های سنگینی مانند اورانیم ، آهن و ... صدق نمی کرد. در این هنگام مدل اتمی کوانتمی (یا ابر الکترونی ) به همکاری بسیاری از دانشمندان به در عرصه رقابت مطرح شد . از جمله دانشمندانی که در این مدل اتمی سهم چشمگیری داشتند ، هایزنبگ ، پلانک و شرودینگر را می توان نام برد .

البته انیشتین با ارائه فرمول های خود نیز توانست به این مدل اتمی کمک کند.

 



تاريخ : پنجشنبه بیستم آبان 1389 | 19:34 | نویسنده : عبدلی |

برای نخستین بار جان تامسون ، با استفاده از لامپ پرتو کاتدی ، به ماهیت زیر اتمی ها پی برد . وی به دو سر الکترود مثبت و منفی لامپ، اختلاف پتانسیل الکتریکی وصل کرد ، و مشاهده کرد که پرتو کاتدی از الکترود منفی (کاتد) به الکترود مثبت (آند) می رود . سپس در مسیر پرتو کاتدی میدان مغناطیسی قرار داد و مشاهده کرد که پرتو کاتدی به سمت قطب مثبت منحرف می شود و همچنین در این مسیر ، توربین پرّه دار قرار داد و بر اثر برخورد پرتو به توربین ، توربین شروع به حرکت می کرد .

وی با تکیه بر آزمایش های خود به این نتیجه رسید که ذرات سازنده پرتو کاتدی دارای بارالکتریکی منفی هستند و همچنین علاوه بر ماهیت موجی که پرتو دارد ، ماهیت ذره ای نیز از حود نشان می دهد . تامسون این ذرات منفی را ، الکترون نامید و بعد ها وی دریافت که ذرات سازنده پرتو کاتدی در تمام مواد وجود دارند . وی با استناد بر استنتاج های خود نظریه اتمی خود را مطرح ساخت .

مطابق این مدل ، اتم از بار الکتریکی منفی ( الکترون ) و بار الکتریکی مثبت تشکیل شده است که به صورت یکنواخت در سراسر اتم پخش شده است .     اما مدل اتمی تامسون دارای نقصهایی می باشد که از جمله آن، این بود که محاسبات انعکاس و انحراف پرتو آلفا هنگام گسیل به ورقه نازک فلزی ، نسبت به مدل اتمی تامسون مغایر بود . به همین دلیل دانشمندان درصدد تعمیر مدل اتمی شدند .



تاريخ : پنجشنبه بیستم آبان 1389 | 19:32 | نویسنده : عبدلی |

هنگام ایجاد یک پیوند بین دو اتم اوربیتال‌های اتمی آنها با یکدیگر همپوشانی کرده و اوربیتال‌های مولکولی را پدید می‌آورند. در این اوربیتال‌ها ، الکترون‌ها در یک محیط مولکولی تحت تاثیر دو هسته قرار دارند و بر حسب قاعده آفبا در این اوربیتال‌ها چیده می‌شوند.

نگاه اجمالی

اوربیتال‌های مولکولی را با توجه به این که از همپوشانی کدام اوربیتال اتمی پدید آمده باشند. باحروف یونانی σ (سیگما) و π (پی) نمایش می‌دهند. موقع تشکیل یک پیوند دو اوربیتال مولکولی حاصل می‌شود که با توجه به سطح انرژی نسبت به اوربیتال‌های اتمی به اوربیتال‌های مولکولی پیوندی و ضد پیوندی شهرت دارند. به همان اندازه که اوربیتال مولکولی پیوندی ، مولکول را پایدار می‌کند، اوربیتال مولکولی ضد پیوندی باعث ناپایداری پیوندی می‌شود.

اوربیتال پیوندی

اوربیتال ضد پیوندی

با توجه به نارساییهای نظریه پیوند ظرفیت ، هوندا در سال 1928 و مولیکن در سال 1931 نظریه دیگری بر اساس مدل موج اتم در مورد چگونگی تشکیل پیوند کووالانسی ارائه دادند که نظریه اوربیتال مولکولی نام گرفته است و به کمک آن بسیاری از خواص مغناطیسی ، ترازهای انرژی ، خواص طیفی و ... را به روشنی می‌توان توجیه کرد. در این نظریه برعکس نظریه پیوند (که فقط دخالت لایه ظرفیت اتمها را در تشکیل پیوند در نظر می‌گیرد) بر اساس این نظریه ، تمام اوربیتالهای اتم می‌تواند در تشکیل اوربیتالهای مولکولی شرکت داشته باشد و این اوربیتالها بین چندین اتم و حتی در سراسر مولکول گسترده یا غیر مستقرند.


برای مولکول نیز مانند اتم ، ترازهای انرژی در نظر گرفته می‌شود که الکترونهای مولکول آنها را مطابق اصل آفبا ، اصل طرد پائولی و قاعده هوند (همانند ترازهای انرژی در اتمها) اشغال می‌کنند. علاوه بر اوربیتالهای پیوندی و غیر پیوندی ، اوربیتالهای ضد پیوندی نیز در تشکیل پیوند و توجیه پایداری و یا ناپایداری مولکول در نظر گرفته می‌شود و به تعداد اوربیتالهای اتمی شرکت کننده ، اوربیتالهای مولکول تشکیل می‌شود.

شرایط همپوشانی اوربیتالها

برای اینکه اوربیتالهای اتمی بتوانند در حد تشکیل پیوند یکدیگر همپوشانی کنند باید دو شرط زیر درباره آنها برقرار باشد:

شرط انرژی

فقط اوربیتالهایی می‌توانند با یکدیگر همپوشانی کنند که دریک سطح انرژی قرار داشته و یا سطوح انرژی آنها به اندازه کافی به یکدیگر نزدیک باشد. مثلا اوربیتال p3 یک اتم کلر می تواند فقط با اوربیتال p3 اتم دیگر کلر همپوشانی کند. اوربیتال S اتم H نمی‌تواند با اوربیتال S1 یا  S2 و … اتم کلر همپوشانی کند، زیرا در سطح انرژی بالاتری نسبت به آنها قرار دارد.

شرط تقارن

فقط اوربیتالهایی می‌توانند با یکدیگر همپوشانی کنند که نسبت به محور اصلی مولکول تقارن یکسانی داشته باشند. از اینرو ، مثلاً اوربیتال S که تقارن کروی دارد، در تشکیل مولکولهای خطی می‌تواند با اوربیتال P2 که نسبت به محور اصلی مولکولی (محور Z) تقارن کامل دارد همپوشانی داشته باشد.

انواع اوربیتالهای مولکولی

اوربیتال مولکولی پیوندی

اوربیتال مولکولی که در آن چگالی در ناحیه بین هسته‌ها زیاد است. انرژی دو الکترون که در اوربیتال مولکولی پیوندی قرار می‌گیرند کمتر از هنگامی است که در اوربیتالهای اتمی بوجود آورنده آن قرار گرفته باشند.

اوربیتال مولکولی ضد پیوندی

اوربیتال مولکولی که در آن چگالی الکترونی در ناحیه بین هسته‌ها کم است. انرژی دو الکترون که در اوربیتال مولکولی ضد پیوندی قرار می‌گیرند بیشتر از هنگامی است که در اوربیتالهای اتمی بوجود آورنده آن قرار گرفته باشند.

اوربیتال مولکولی غیر پیوندی

هر گاه دو اتم نتوانند به طریقی بهم نزدیک شوند که امکان همپوشانی اوربیتالهای آنها بوجود آید، همپوشانی اوربیتالها صورت نمی‌گیرد و در نتیجه ، اوربیتالهای اتمی به صورت غیر پیوندی در مولکول باقی خواهند ماند. اوربیتالهای مولکولی را نیز با حروف یونانی δ (سیگما) ، π (پی) و ... نشانه گذاری می‌کنند.
 

اوربیتالهای مولکولی سیگما

 اگر تشکیل یک مولکول دو اتمی را از طریق نزدیک شدن اتمها در امتداد یکی از محورها مثلاً x به صورت خطی در نظر بگیریم، دو اوربیتال اتمی (مثلا S1) به یکدیگر نزدیک می‌شوند و در نتیجه همپوشانی ، دو اوربیتال مولکولی پیوندی سیگما و ضد پیوندی سیگما را به وجود می‌آورند. تمام اوربیتالهای سیگما ، نسبت به محور بین دو هسته کاملا متقارنند و چرخش مولکول به دور این محور ، تغییر قابل مشاهده‌ای در شکل اوربیتال بوجود نمی‌آورد.

نمودار تراز انرژی تشکیل اوربیتالهای مولکولی δ 1Sو *δ 1S از اوربیتالهای اتمی S1 دو اتم به شکل زیر می‌باشد:

اوربیتال مولکولی پیوندی نشان دهنده کاهش انرژی سیستم و اوربیتال مولکولی ضد پیوندی نشان دهنده افزایش انرژی سیستم است. هر اوربیتال مولکولی می‌تواند دو الکترون با اسپین مخالف را در خود جای دهد. در مولکول هیدروژن ، دو الکترون (با اسپینهای جفت شده) اوربیتال δ 1S را که اوربیتالی در دسترس با حداقل انرژی است اشغال می‌کنند. اوربیتالهای *δ 1S را که اوربیتالی در دسترس با حداقل انرژی است اشغال می‌کنند. اوربیتال δ*1S اشغال نشده است. تعداد پیوند (مرتبه پیوند) ، در هر مولکول عبارت است از نصف تفاضل الکترونهای ضد پیوندی از الکترونهای پیوندی.

(تعداد الکترونهای ضد پیوندی - تعداد الکترونهای پیوندی) 2/1 = مرتبه پیوند

برای داریم:

1=2/(0-2) = مرتبه پیوند

در مورد ترکیب دو اتم هلیوم ، باید مجموع چهار الکترون در دو اوربیتال مولکولی جای داده شوند. با جای دادن دو الکترون در اوربیتال δ 1S دو الکترون دیگر ناگزیر δ* 1s را اشغال می‌کنند. از این رو مرتبه پیوند مولکول فرضی عبارتست از:

0=(2-2)1/2=مرتبه پیوند

لذا هلیوم به صورت مولکولی نمی‌تواند وجود داشته باشد. اثر جدا کننده الکترونهای ضد پیوندی ، اثر اتصال دهنده الکترونهای پیوندی را خنثی می کند. شواهدی در دست است که نشان می دهد یونهای مولکولی و می توانند در شرایط ویژه ای وجود داشته باشند. ترکیب دو اوربیتال S2 ، اوربیتالهای مولکولی  و 2*S δ را بوجود می‌آورند که با اوربیتالهای δ و *δ ناشی از ترکیب دو اوربیتال  S1 مشابهند.

اما اوربیتالهای مولکولی حاصل از ترکیب اوربیتالهای اتمی P2 کمی پیچیده‌ترند. سه اوربیتال P2 هر اتم ، در محورهای مختصات دکارتی z ، y ، x قرار دارند. اگر تشکیل یک مولکول دو اتمی از طریق نزدیک شدن سر به سر دو اوربیتال اتمی ( و یا ) صورت گیرد، در نتیجه همپوشانی ، دو اوربیتال مولکولی  P δ2  و 2 *P δ را بوجود می‌آورند .

اوربیتالهای مولکولی پی (π)

اگر در تشکیل یک مولکول دو اتمی ، دو اوربیتال اتمی (مثلا ) از پهلو بهم نزدیک شوند. دو اوربیتال مولکولی ، یکی اوربیتال مولکولی پیوندی پی (π) و دیگری اوربیتال مولکولی ضد پیوندی پی ستاره (*π) را بوجود می‌آورند. اوربیتالهای π نسبت به محور بین دو هسته تقارن استوانه‌ای ندارند. نزدیک شدن دو اوربیتال P از پهلو ، به تشکیل اوربیتال π می‌انجامد، که متشکل از دو ناحیه تراکم بار الکترونی است. این تراکم بار الکترونی در ناحیه بالا و پایین محور بین دو هسته قرار دارند. در هر حال اثر نهایی اوربیتال π ، بهم نگهداشتن مولکول است. اوربیتال *π ، در ناحیه بین دو هسته ، چگالی الکترونی کمی دارد. اثر نهایی مولکول *π جدا کردن دو اتم از یکدیگر است.

سطح انرژی اوربیتال‌های مولکولی

انرژی یک اوربیتال مولکولی به انرژی اوربیتال‌های اتمی تشکیل دهنده آن و همچنین به انرژی اوربیتال‌های اتمی تشکیل دهنده آن و همچنین به میزان و نوع همپوشانی اوربیتال‌های اتمی که در تشکیل آن صورت می‌گیرد، بستگی دارد. به این ترتیب ، انرژی هر دو اوربیتال مولکولی σ 2s و σ* 2s پایین تر از انرژی هر اوربیتال مولکولی است که اوربیتالهای اتمی p2 حاصل می شود. انرژی اوربیتالهای  σ 2p و σ* 2p پایین تر از انرژی هر یک از دو اوربیتال p2 π می باشد. زیرا میزان همپوشانی اوربیتالهای 2 PX بیشتر از میزان همپوشانی 2 PY  و 2 PZ   می باشد.


در مولکول‌هایی که اوربیتال‌های مولکولی σ از همپوشانی بین یک اوربیتال Px و s حاصل می‌شود (تاثیر متقابل s-p) ، این همپوشانی اضافی پیوند σ s به ازای تضعیف پیوند σ p ، تقویت می‌شود و همچنین تاثیر متقابل s-p باعث کاهش انرژی اوربیتال σ*s و افزایش انرژی σ* p می‌شود. بنابراین سطح انرژی σ 2p  برای مولکول‌های جور هسته متشکل از عناصر گروه دوم (به جز و ) پایین تر از سطح انرژی π 2p می‌باشد. البته تاثیر متقابل s-p به میزان نزدیک تر انرژی اوربیتال‌های p , s بستگی دارد. اگر تفاوت انرژی این دو اوربیتال خیلی زیاد باشد (مثلو) این تاثیر اضافی مساله بوجود نمی‌آورد.



تاريخ : پنجشنبه بیستم آبان 1389 | 19:31 | نویسنده : عبدلی |

طبق این مدل اتمی اتم از هسته و الکترون تشکیل شده است ، که هسته در مرکز اتم قرار دارد و الکترون ها در اطراف هسته اتم در سطوح انرژی مشخصی حرکت می کنند ( در اینجا باید توجه داشت که همه الکترون ها به دور هسته نمی چرخند بلکه در اطراف آن در حال حرکت هستند ) ، اما تعیین دقیق مکان (موضع ) و سرعت ( نوع حرکت ) الکترون ها به طور هم زمان و در یک لحظه امکان پذیر نیست .

الکترون ها در اطراف هسته اتم در فضای مشخصی حرکت می کنند ، که به این فضای اطراف اتم که بیشترین احتمال وجود اتم را دارد ، اوربیتال می گویند . اوربیتال ها در واقع تراز انرژی الکترون ها را مشخص می کنند . هر کدام از این اوربیتال ها به چند زیر لایه تقسیم می شوند که الکترون های زیر لایه های یک اوربیتال ، دارای انرژی یکسانی هستند . در مدل اتمی کوانتمی ، تجسم اتم بسیار مشکل است . به همین دلیل بعضی از افراد برای مطالعه دگرگونی های اتم در یک واکنش از مدل اتمی بور استفاده می کنند .

البته مدل کوانتمی را در صفحه های سه بعدی (رایانه ) نشان می دهند .
ورنر هایزنبرگ ، دانشمند آلمانی ، خاطر نشان ساخت که تعیین دقیق الکترون ( موضع ومکان آن ) و همچنین اندازه سرعت آن (نوع حرکت ) در یک لحظه امکان پذیر نیست . برای دیدن جسمی و همچنین تشخیص محل آن کافیست یک فوتون را به سطح آن گسیل کنیم و با انعکاس آن فوتون از سطح و بازگشتش به حسگر های مجازی یا حقیقی ( چشم یا هر نوع حسگر مجازی که رادار ها را دریافت می کند ) ، موقعیت آن جسم را بازگو می کند .

 طبق قوانین پلانک در مورد امواج ، فوتون دارای طول موج و همچنین انرژی می باشد ، به همین دلیل هنگامی که به سطح جسم برخورد می کند ، مقداری از انرژی خود را به سطح جسم مقابل منتقل می کند . اما ممکن است تاثیری بر آن نداشته باشد . ( مانند برخورد نور به سطح آینه وانعکاس آن ) اما اگر بخواهیم موقعیت یا جایگاه احتمالی الکترون ها را در اطراف هسته اتم بیابیم و یک فوتون به الکترون بتابانیم ، الکترون با دریافت مقداری انرژی از فوتون ، سرعتش افزایش می یابد ، و در نتیجه می توانیم از جایگاه و محل حرکت الکترون مطلع شویم ، اما نمی توانیم از حرکت و سرعت آن سخنی بگوییم و اگر با انجام آزمایش هایی (از جمله استفاده از میدان مغناطیسی ) بتوانیم سرعت الکترون را ثبت کنیم، در اینجا نمی توانیم به طور دقیق محل حرکت الکترون را مشخص کنیم . این بیان به عنوان عدم قطعیت هایزنبرگ شناخته شده است .
پس ما در واقع اشکال اوربیتال ها را بر اساس امواجی که از الکترون ها ساطع می شود ، مجسم می کنیم .



تاريخ : پنجشنبه بیستم آبان 1389 | 19:29 | نویسنده : عبدلی |

اصولاً چربی گیرها از نظر ساختاری به سه دسته تقسیم می شوند:
-1 چربی گیرهای قلیایی 2- چربی گیرهای خنثی 3- چربی گیرهای اسیدی

تمیزکننده های قلیایی:
تمیزکننده های قلیایی تاکنون به مقدار زیادی برای تمیز کردن فلزات مصرف
شده اند و بیشتر به خاطر ارزانی نسبی و کارایی آنها بوده است. در یک فرمول
بندی تمیز کننده قلیایی نمونه ممکن است از مواد زیر استفاده شده باشد:
-1 مایه اولیه قلیایی، مثل سدیم هیدراکسید یا سدیم کربنات
-2 ساخت مایه ها ( Builders )مثل سیلیکاتها و فسفاتها  
-3 مواد پراکنده ساز(Dispersing agents )
-4 مواد فعال کننده سطح و امولسیون کننده ها
-5 عوامل منزوی کننده( Sequestrants )  کمپلکس دهنده فلزی و سبک کننده های آب
-6 محلول های بافر( Buffers ) مثل بورات ها
-7  بازدارنده ها برای کاهش حمله روی فلز که باید تمیز شود به ویژه در مورد فلزات غیر آهنی
-8 عوامل ظریف ساز( Refining agents)که بر پوشش فسفات بعدی اثر بگذارد  
بعضی مواد بیش از یکی از نقشهای بالا را بازی می کنند. مثلاً فسفاتها
ممکن است ترکیبی از نقشهای 1و 2و 3و 6 را داشته باشند و یا سیلیکاتها 1و 7
را داشته باشند.
اجزای تمیزکننده بستگی به روش کاربرد دارد. تمیز کننده های پاششی نیاز به
فعال کننده های سطح با کف کم دارند و معمولاً مقدار ماده فعال کننده آنها
کمتر از تمیزکننده هایی است که برای مصرف به صورت غوطه وری طراحی می شوند.
تمیز کننده های پاششی معمولاً با غلظتهای3-5 g/lit از محصول جامد مصرف می شوند.
از طرفی غلظت10-30 g/lit ، برای تمیز کننده های غوطه وری بیشتر معمول می باشد.
چربیگیری با بخار:در چربی گیری با بخار قطع های که باید تمیز شود، وارد بخار متراکم حلال
هیدروکربن کلردار می شود که در بالای یک مخزن حلال جوشان جمع شده است.
چربی گیری با بخار یک روش عالی برای زدودن روغن و گریس می باشد. اما ممکن
است برای زدودن آلودگی های زیاد موثر نباشد.
برطرف کردن مواد جامد می تواند با همراه کردن یک وسیله پاشنده با حلال مایع موثر صورت گیرد.
وقتی که حلال مصرف می شود، روغن های روی آن جمع می شوند و امکان دارد نقطه
جوش را بالا ببرد و در این صورت لازم است حلال را با تقطیر خالص نمود.
حلال های کلردار در تماس با آب به ویژه در حضور آلومینیوم گرایش به
هیدرولیز دارند و چون محصولات هیدرولیز دارای اسید هیدراته می باشند، فقط
از انواع دارای مواد بازدارنده ویژه باید مصرف کرد.
تری کلرو اتیلن (نقطه جوش87 درجه سانتیگراد) معمولاً بیشتر با پرکلرو
اتیلن (نقطه جوش74 درجه سانتیگراد) به علت مسمومیت پایین آن، ترجیح داده
می شود.

تمیز کاری با حلال های قابل امولسیونی:
در این روش فلز یا قطعه در حلال دارای عوامل پراکنده ساز غوطه ور می شود
یا حلال روی آن پاشیده می شود و سپس با آب، آبکشی شده و آب حلال را همراه
با هرگونه مواد حل شده پراکنده می کند.
حلال های هیدروکربنی مانند نفت سفید معمولاً بدین منظور بکار می روند.
حلال های تمیزکننده قابل امولسیون را می توان به جهت تاثیر در بر طرف کردن
انواع وسیعی از آلودگ یها در دمای محیط بکار برد.
با مقدمه فوق به بررسی طرح تولید چربی گیرهای صنعتی پرداخته می شود. چربی
گیرها می توانند شامل قلیاهای سوزآور، سیلیکات ها، فسفا تها، کرومات ها،
کربنا تها، بی کربنات ها، برات ها، سولفات ها،
نیتریت ها، کلریدها، صابو نها، رزین ، عوام ل مرطوب کننده سولفوناته ،
عوامل ضد کف ، بازهای آلی ، حلالهای آلی ، عوامل جفت کننده آلی، نمکهای
اسیدها ی معدنی و یا آلی باشند.
چربی گیر قلیایی موجب هیدرولیز چربی، مرطوب شدن سطح قطعه، پراکنده شدن و امولسیون شدن
جربی در محلول و نرم سازی آن می شوند. این نوع تمیزکننده ها را می توان به
صورت دستمال کشی، اسپری دستی، اسپری اتوماتیک و یا روش غوطه وری بکار برد.
در فرایند تمیزکاری می توان از عواملی همچون گرما، همزن و یا جریان
الکتریکی استفاده کرد.

چربی گیر های خنثی
از چربی گیر خنثی می توان در روش های دستمال کشی، اسپری دستی، اسپری
اتوماتیک و یا روش غوطه وری استفاده کرد. زمان فرایند، غلظت و دمای این
نوع شویند هها به روش به کار گرفته شده بستگی دارد. از شوینده های خنثی به
عنوان پاك کننده اولیه استفاده می کنند.
چربی گیرهای اسیدی

چربی گیر های اسیدی برای رفع زنگ زدگی و دیگر عوامل ناشی از خوردگی بکار می
روند. در برخی موارد نیز برای ایجاد پوشش فسفاته، سطح را فعال می کنند.
پاك کننده های اسیدی به طور معمول به صورت غوطه وری استفاده می شوند.
در موارد محدودی می توان از پاك کننده های اسیدی ملایم، به روش پاششی نیز
استفاده کرد. دمای فرایند تمیزکاری اسیدی و زمان چربی گیری توسط آن،
معمولاً نسبت به پاك کننده های قلیایی پایین تر است.

تاريخ : پنجشنبه بیستم آبان 1389 | 19:11 | نویسنده : عبدلی |

      روش هاي جداسازی مواد اجزای سازنده یک محلول گوناگونند. یکی از این روش‌ها فرآیند تقطیر است که خود روش‌های مختلفی دارد و از جمله کاربردهای مهم آن در پالایش نفت و جدا سازی اجزایی آن است. تقطیر ، جداسازی مواد اجزای سازنده یک محلول با روش تبخیر و تراکم است.

تقطيريك فرايند فيزيكي براي جداسازي اجسام بادماي جوش متفاوت است. براي پي بردن به اين كه فرايند تقطير چگونه انجام مي گيرد  بايد به رفتارمحلول ها هنگام جوشيدن ومتراكم شدن توجه كرد .

محلول هايي بانسبت هاي متفاوت از دو ماده را مي گذاريم تادردماي جوش با بخارخود به تعادل درآيند.سپس تركيب فازمايع وفازبخار را اندازه مي گيريم ونمودار تغيير درصد مولي هريك از فازمايع  و فازبخار را در  دماهاي مختلف رسم مي كنيم

درآزمايشگاه براي جداسازي مايعات فراراغلب ازدستگاه تقطير جزء به جزء استفاده مي شود.يك ستون تقطير ياجداسازي شامل يك استوانه عمودي حاوي دسته ايي از بشقابك ها ٬  ياحلقه هاي فولادي زنگ نزن ٬   گلوله هاي شيشه ايي  و يا تكه هاي سراميك مي باشد. كه اين مواد داراي سطح ويژه گسترده اي بوده و تماس  خوبي را بين   مايع ـ بخار  در طول واحد تقطير ممكن مي سازند.دربالاي ستون  يك مبرد ودرپايين آن يك واحد تبخير كننده به نام بازجوشان   reboiler  قراردارد.

بالاي ستون چون ازمنبع گرمايش دورتر است سردترازپايين ستون مي باشد و تركيب درصد مايع و بخار در حال تعادل دربالاي ستون با تركيب درصد مايع و بخار در حال تعادل درپايين ستون مي باشد. بنابراين دربالاي ستون درصد ماده ايي كه دماي جوش كمتري دارد  بيشتراست.

درصنعت براي تقطير درمقياس تجارتي وجداسازي مخلوط چند ماده از برج تقطير جزء به جزء استفاده مي شود درهرطبقه از برج ازبشقابي حبابي مانند به كاررفته است . با اجراي مراحل گوناگون تقطير  نفت خام به فراورده هاي سودمندي تفكيك مي شود.وبرمبناي دماي جوش خود ازترازهاي مختلف برج خارج مي شود.

انواع تقطير

 

·         تقطير ساده
اجزای سازنده محلولی از یک ماده حل شده غیر فعال را می‌توان با تقطیر ساده از هم جدا کرد. برای این کار محلول را می‌جوشانیم تا حلال فرار، تبخیر و از ماده حل شده جدا شود. با سرد کردن بخار (میعان) ، حلال مایع جمع آوری می‌شود و ماده حل شده به صورت باقی مانده تقطیر باقی می‌ماند.

·         تقطیر جز به جز:
اجرای سازنده محلول شامل دو جز فرار را که از قانون رائول پیروی می کند، می توان با فرآیند تقطیر جز به جز از هم جدا کرد. طبق قانون رائول ، فشار بخار محلول برابر با مجموع اجزای بخار سازنده آن است و سهم هر جز برابر با حاصلضرب کسر مولی آن جز در فشار بخار آن در حالت خاص است.

 مراحل تقطیر با استفاده از قانون رائول    

·         در تقطیر محلولی از A و B ، غلضت A در بخاری که خارج شده و مایع می‌شود بیش از غلضت آن در مایع باقی مانده است. با ادامه عمل تقطیر ، ترکیب درصد اجزا در بخار و مایع دائما تغییر می‌کند و این در هر لحظه عمومیت دارد. با جمع آوری مایعی که ازسرد شدن بخار حاصل می‌شود و از تقطیر مجدد آن و با تکرار پی در پی این عمل ، سرانجام می‌توان اجزای سازنده مخلوط اصلی را به صورتی واقعا خالص به دست آورد.

·         سیستمهای که از قانون رائول انحراف دارند بر دو نوع هستند:

 

o        سیستمهای که از قانون رائول انحراف مثبت دارند:
در این حالت در منحنی فشار کل ، ماکسیممی وجود دارد. این ماکسیم مربوط به محلولی ، با ترکیب درصد معینی است که فشار بخار آن بالاتر از فشار بخار هر یک اجزای خالص است. این نوع محلول که محلول آزئوتروپ با نقطه جوش مینیمم نام دارد، در دمایی به جوش می‌آید که پایین‌تر از نقطه جوش هر یک از اجزای آن در حالت خاص است.

o        سیستمهای که از قانون رائول انحراف منفی دارند:
اگر سیستمی انحراف منفی از قانون رائول نشان دهد، در منحنی فشار کل مینیممی وجود خواهد داشت. محلولی که غلظت متناظر با این مینیمم دارد، فشار بخاری خواهد داشت که در هر دمایی ، پایین‌تر از فشار بخار هر یک از اجزای آن در حالت خاص است. چنین محلولی در دمایی بالاتر از نقطه جوش هر یک از اجزای سازنده در حالت خاص ، می‌جوشد. این محلول آزئوتروپ با نقطه جوش ماکسیم نامیده می‌شود.      

 بخار در حالت تعادل با مایع آزئوتروپی چگونه به دست می‌آید؟

بخار در حالت تعادل با مایع همگن که نقطه جوش ماکسیمم یا مینیمم دارد، دارای همان غلظتی است که مایع آن دارد. از این رو آزئوتروپ‌ها ، مانند مواد خالص ، بدون تغییر تقطیر می‌شوند. از محلول جز به جز یک محلول دو جزئی که آزئوتروپی تشکیل می‌دهند، سرانجام یک جز خالص ، و آزئوتروپ حاصل می‌شود ولی دو جز آن به صورت خالص به دست نمی‌آید.



تاريخ : پنجشنبه بیستم آبان 1389 | 19:10 | نویسنده : عبدلی |

دراين تحقيق آماده سازي سطح آلومينيوم سري آلياژي 1050، قبل از اعمال روكش اپوكسي با استفاده از آمينوپروپيل تري متوكسي سيلان( (APS بعنوان بهبوددهنده چسبندگي بررسي گرديد .
با طيف سنجي زير قرمز انتقالي فوريه ((FTIR-ATR برهم كنش هاي شيميايي بين لايه سيلان و سطح آلومينيوم بررسي شد . استحكام چسبندگي درحالت هاي خشك، تر و بازيافتي به روش هاي Pull-offوCross-cut بررسي و با چسبندگي نمونه هاي كروماته شده مقايسه گرديد . همچنين آزمون هاي تسريع شده خوردگي محفظه رطوبت و پاشش مه نمك براي نمونه هاي بدون و داراي روكش صورت گرفت .
 طيف سنجي FTIR وجود پيك جذبي در ناحيه ۱ - cm 993 مربوط به پيوند (Si-O-Al) و ناحيه ۱ - cm 1100 مربوط به پيوند (Si-O-Si) را نشان مي دهد . با استفاده از تركيبات سيلان براي آماده سازي سطح، بهبود قابل توجهي در چسبندگي خشك، تر و بازيافت ي نسبت به نمونه رسوب زدايي شده و نمونه كروماته شده مشاهده شد كه با توجه به نتايج طيف سنجي مي توان اين امر را به احتمال برقراري پيوندهاي شيميايي و مكانيكي بين لايه سيلان با سطحِ آلومينيوم و روكش اپوكسي نسبت داد . اما در آزمون پاشش مه نمك نمونه آماده سازي شد ه با سيلان مقاومت در برابر خوردگي ضعيفي دارد

جدول1- مواد شیمیایی مورد استفاده در عملیات آبکاری که تاثیرات شناخته شده روی پوست دارند.

مواد شیمیایی

موارد استفاده

عمل تحریک کنندگی

الف- اسیدها

 

 

1- اسید کرمیک

وانهای آبکاری کرم آندایزینگ کرم- تبدیل پوشش های کرمات

زخم روی پوست«سوراخ های کرم» تنفس کردن بخارات اسید کرمیک موجب سوراخ شدن دیواره بینی می شود.

2- اسید کلرید ریک

)جوهر نمک(

آماده سازی فلزات (زنگ برداری)

حساسیت ها و احتمال زخم پوستی

3- اسید نیتریک

)جوهر شوره(

پاک کردن پوشش فلزات

سوختگیهای جدی و زخم ها

4- اسید سولفوریک

)جوهر گوگرد)

پاک کردن پوشش فلزات و آماده سازی آنها

تورم جدی غشاهای مخاطی و خورندگی پوست

ب- قلیاها(سودها)

 

 

1- هیدروکسید سدیم یا پتاسیم

پاک کردن پوشش فلزات و تنظیم PH وانهای آبکاری

سوختگیهای جدی و زخم های مزمن و از دست دادن ناخن ها

2- سیانور سدیم یا پتاسیم

وانهای آبکاری

تاولها و زخم های روی پوست

ج- المانهای مواد

 

 

1- نمک های نیکل

وانهای آبکاری نیکل

«خارش نیکل» جوشهائیکه موجب خارش جدی می شوند، بعضی از افراد نسبت به دیگران حساس ترند

د- حلالها

 

 

1- تری کلرور اتیلن

چربی زدایی از فلزات

پوست خشک شده و یا ترکدار می شود که ناشی از حل شدن چربی پوست می باشد.

اسیدها:

اسیدها به طور پیوسته در بیشتر فرآیند های آبکاری به منظور پاک کردن اکسید های فلزی با آماده کردن مناسب سطوح جهت جانشینی مواد پوششی مورد استفاده قرار می گیرند.

به طور کلی اسیدها سولفوریک، اسید کلرید ریک، اسید نیتریک و اسید کرمیک به حالت یرد و رقیق استفاده می شوند. در هر صورت ممکن است هر نوع اسید در ارتباط با تمیز کردن یافرآیند آبکاری مورد استفاده قرار گیرد که میزان غلظت و درجه حرارت آن هنگام استفاده، بسته به نوع کار، متفاوت باشد.

آسیب هایی که به طور کلی از کار با اسیدها بوجود می آیند عبارتند از: درماتیتسهای (بیماری های پوستی که قبلا بیان گردید، سوختگیها و آتش سوزیها، مادام که در جابجایی هر نوع اسید بی دقتی اعمال شود یا در محل کار تهویه ضعیف باشد. مشکلات و خطرات بهداشتی و ایمنی خاص خود را به وجود خواهند آورد.

اسید سولفوریک باید با احتیاط بسیار جابجا و یا مخلوط شود. اسید کرمیک، کرماتها و دی کرماتها اکسید کننده های قوی هستند و در صورت تماس با استن، الکلریال‌گلیسیرین و تینر های لاکی می تواند موجب آتش سوزی و حتی انفجار شوند. اسید کرمیک باید در محیط خشک و دور از چوب و کاغذ و سایر مواد احیا کننده(آتش گیر) نگهداشته شود. ظرف های خالی اسید کرمیک اگر به عنوان ظروف نگهداری ضایعات مورد استفاده قرار گیرد می تواند منجر به آتش سوزی شود. بنابراین هیچگاه نباید بدین منظور از آن استفاده نمود. ظرف های اسید کرمیک، مانند تمام مواد شیمیایی دیگر، حتی وقتیکه مورد استفاده قرار نمی گیرند، باید کاملا بسته و محفوظ باشند.

محلول اسید کرمیک و بخارات اسید کرمیک ناشی از فرآیند آبکاری در این محیط ها به علت تماس کارگران با آن، عفونت های پوست ایجاد می کند که معمولا به صورت مرطوب یا خشک سرباز نموده و التیام آن طولانی می باشد. بخارات ناشی از فرآیند آبکاری می تواند موجب سوراخ شدن تیغه بینی شود.

قلیا ها و سود ها

محلول های قلیایی(معمولا خیلی گرم) برای تمیز کزدن فلزات یا پلاستیک، قبل از انجام عملیات آبکاری مورد استفاده قرار می گیرند. سوختگیهای جدی ناشی از پاشیده شدن اتفاقی و با تماس وسیع با این مواد ممکن است رخ دهد. بیشتر حوادث درارتباط با قلیاهای پاک کننده ناشی از بی دقتی در هنگام اضافه کردن به تانکها اتفاق می افتد. افزایش این مواد به تانکها بایستی با دقت و به آرامی و در حال اختلاط آهسته برای اطمینان پیدا کردن از یکنواختی محلول، صورت گیرد. پیشنهاد می شود که آب افزونی را قبلا تا میزان 50 ( 120) گرم شود. تمیز کننده یا سود، اگر به طور سریع به آب سرد اضافه شود ممکن است در ته تانک جمع شده و موجب پیدایش بخارات انفجاری شود. این فرآیند گرما زا بوده که غالبا به فوران محلول از تانک منجر می شود. تمیز کردن الکتریکی نیاز به استفاده از محلول قلیایی دارد ولی این روش با خبر کردن و تمیز کردن با جریان الکتریکی که موجب تولید حباب هایی در سطح تمیز شونده می گردد، متفاوت است. این حباب های تولید شده، به نوبه خود ایجاد سطح تمیزتر جهت پوشش دهی نسبت به نوع تمیز کردن غیر الکترولیتیک خیساندنی می شود. بنابر این همان خطراتی که برای شارژ مجدد تانک می باشد ممکن است دراینجا نیز ایجاد گردد. بعلاوه محلول های تمیز کننده با روش الکتریکی، تولید گاز هیدروژن می کنند که گاز حاصل بسیار قابل انفجار بوده و صرفا با جرقه ای کوچک مشتعل می گردد. بنابر این بسیار حائز اهمیت است که هنگام وارد یا خارج کردن. قطعات کار از تانک تمیز کننده الکتریکی، برق آن قطع باشد. در صورتیکه نتوان برق دستگاه را قطع کرد، بایستی دقت فوق العاده را نمود تا هنگام خارج نمودن قطعات کار از تانک، از زدن جرقه جلوگیری شود.

حلالها:

حلالها در صنایع آبکاری به منظور حذف روغن، چربی و کثیفی از قطعه ای که باید آبکاری شود، مورد استفاد قرار می گیرند. این حلالها همان تاثیرات پاک کردن کثیفی را روی پوست بدن انسان دارند و موجب پاک کردن یا حذف چربی طبیعی پوست می شود که تجربه خوشایندی است.

دو حلالی که بیشترین کاربرد در چربی زدایی کارگاههای آبکاری دارند عبارتند از: تری کلرور اتیلن و پر کلرور اتیلن، در صورتیکه برای مدت طولانی فردی در معرض این حلالها قرار گیرد می تواند موجب سر درد، سر گیجه، تهوع، غش و حتی مرگ او شود.

بیشترین حوادث جدی در ارتباط با این حلال های سریع چربی، وقتی اتفاق می افتد که عملیات پاکسازی تانکها صورت می گیرد. واضح است که از همه راهنمائیهای ایمنی و پیشگیری در هنگام عملیات پاکسازی تانکها باید استفاده نمود.

خطرات ویژه:

علاوه بر خطرات بهداشتی در ارتباط با مواد شیمیایی در عملیات آبکاری، خطرات ویژه بسیاری در عملیات روزمره کارگاهی ممکن است اتفاق بیفتد. بسیاری از صدمات کارکنان آبکاری مربوط به لغزیدن آنها در راه رفتن است که ناشی از تخلیه بین تانکها و افزایش رطوبت محیط در عملیات پوشش دهی می باشد. برای اصلاح و رفع این مشکل، بسیاری از کارگاه ها صفحات جای پا و رفت و آمدی نصب می کنند. این صفحات، کارکنان را از سطوح لغزنده کف کارگا ها مصون نگه می دارد و درصورتیکه این صفحات به علت شرایط محیط، زنگ زده و یا خوردگی پیدا کنند از بین می روند که اگر به طور صحیح تعمیر و یا قسمت های فرسوده تعویض نشوند ممکن است موجب صدمات جدی برای کارکنان شود.

آسیب های چشمی ممکن است از انجام کار بدون دقت کافی در اطراف تانک های عملیات آبکاری که بدون استفاده از عینک های محافظ چشم، صورت گرفته باشد، اتفاق افتد. بنابراین خطرات مواد شیمیایی پوشش های ضد زنگ را در مورد چشم نباید تادیدیه گرفت بلکه باید مورد تاکید جدی قرار داد و به آن توجه نمود. از آنجا که در فرآیند های آبکاری معمولا از جریان الکتریکی استفاده می شودخطر شوک الکتریکی به طور جدی وجود دارد. واضح است که نه تنها از جریان برق در فرآیند آبکاری استفاده می شود، بلکه برای تامین نیروی محرک از دستگاه ها و وسایلی مانند کمپرسور هوا، مکنده های تهویه هوا، یکسو کننده ها و المان های حرارتی جهت گرم کردن تانکها استفاده می شود. بنابر این بسیار حائز اهمیت است که این وسائل طوری سیم کشی شده و حتما دارای سیم اتصال به زمین باشند که طبق کدهای الکتریکی ملی جهت حفاظت کارکنان در مقابل شوک الکتریکی بسیار مهم هستند.

آتش سوزیها در کارگاه های آبکاری کمتر مورد توجه قرار می گیرند ولی این آتش سوزی ها با خسارات زیاد در آبکاری ها اتفاق می افتد که به علت نگهداری و انبار کردن و یا جابجایی غلط ظروف حاوی مواد و یا استفاده نا صحیح از وسایل، ممکن است حادث شود به علت نگهداری و انبار کردن و یا جابجایی غلط ظروف حاوی مواد و یا استفاده ناصحیح از وسایل، ممکن است حادث شود به عنوان مثال محلول های سیانور عوامل احیا کننده هستند و اگر با اکسید کننده قوی مثل نیترات آمونیوم یااسید کرمیک تماس پیدا کند، می تواند منجر به انفجار شود. المانهای حرارتی برق در وانهای آبکاری جهت گرم گردن محلول ها در تانک های پلاستیکی می تواند موجب آتش سوزی با خسارات بسیار شود. در صورتیکه سطح مایع داخل تانک به علت تبخیر کاهش پیدا کند، المانهای حرارتی، دیواره بدنه پلاستیکی تانک را تحت تاثیر قرار داده موجب آتش سوزی و در صورت پیشرفت به داخل کانال های پلاستیکی که اغلب در سیستم تهویه اطراف تانکها وجود دارد، موجب پیچیدگی و ایجاد خسارت بیشتر شود.

بسیاری از این خطرات ویژه، زمانی اتفاق می افتد که از مقررات کار گاهی تحت عنوان تیتر 29، سر پیچی شود. بخش 1910 این مجموعه که مقررات فدرال دراین مورد بی نهایت موثر است بوسیله Niosh تحت عنوان«راهنمای بهداشت و ایمنی برای کارگاه های آبکاری الکتریکی» باشد تعیین شده که شامل چک لیست ایمنی درباره سر پیچی از مقررات می باشد و اگر به طور صحیح مورد استفاده قرار گیرد می تواند به عنوان وسیله بسیار با ارزش برای دستیابی به شرایط کار ایمن در عملیات آبکاری الکتریکی، می باشد.

 

آماده ساری سطح قطعه و اعمال پوشش جایگزین:

تولید کنندگان مواد شیمیایی ، و دترجنت ها، تمیز کننده های شیمیایی و پوشش های جایگزین را جهت محافظت فلز در برابر عوامل خارجی و آمادگی جهت اعمال پوشش پودری ارائه داده اند.آماده سازی سطح فلز معمولاً توسط سه مرحله شستشو بر روی قطعه اعمال می گردد.عوامل شیمیایی مورد استفاده با حذف آلودگی های آلی و غیر آلی (روغن،چربی ،پلیمرها،صابون، اکسیدها و مواد ریز)سبب ایجاد اتصالات مکانیکی به سطح قطعه می گردند.پوشش های مقاوم در برابر خوردگی مانند فسفات روی و آهن با ایجاد یک ساختار بر روی قطعه موجب بهبود چسبندگی بر روی سطح می گردند.آماده سازی سطح قطعه آلومینیومی به حذف لایه اکسید که در اغلب موارد بر روی سطح آلومینیوم تشکیل می گردد محدود می شود.در اکثر موارد افزودن ادیتو فلورید در محلول فسفات و پاشش بر روی قطعه و اعمال آن بر روی سطح ،اسید زنی(etching) قطعه آلومینیومی به خوبی صورت گرفته ولایه اکسید از سطح حذف می گردد.این روش در مواردی که قطعه استفاده داخلی دارد مناسب است ولی در مواردی که قطعه در معرض شرایط نا مساعد محیطی قرار داردبا محدودیت هایی همراه است.در صورتیکه هیچ گونه پوشش جایگزین بر روی سطح اعمال نگردد،پس از تمیز کاری و خشک شدن آن لایه اکسید بر روی سطح دوباره تشکیل شده و به محض قرار گرفتن قطعه در معرض رطوبت و نور خورشید ،چسبندگی مناسب پوشش پودری بر روی سطح وجود ندارد.در صورت استفاده از یک مرحله شستشو کروم، کرومات ویا یک مرحله تکمیل کننده شستشو با مواد عاری از کروم که خشک شدن آن نیز بلافاصله صورت می گیرد از تشکیل دوباره لایه اکسید بر روی قطعه آلومینیومی می توان جلوگیری نمود و انتظار چسبندگی مناسب و طولانی مدت پوشش بر روی سطح را داشت.

جهت اطمینان از صحت چسبندگی مناسب پوشش بر روی قطعه آلومینیومی ،انجام تست چسبندگی با آب جوش مطابق دستورالعمل تعریف شده در موسسه بین المللی تولید کنندگان تجهیزات ساختمانی (AAMA)در امریکا موثرتر است.در این تست سطح پوشش داده شده را ابتدا با چسبندگی در حالت عادی مورد ارزیابی قرار داده و سپس قطعه موردتست را داخل آب جوش (F 210-212) در حالت دیونیزه و یا تقطیر شده به مدت 20 دقیقه قرار می دهیم.سپس قطعه را خارج نموده ،پس از خشک شدن کامل نوار مورد نظر را جهت انجام تست چسبندگی بر روی آن می کشیم.این تست دارای ضریب اطمینان بالاتری نسبت به تست چسبندگی در حالت خشک می باشد و امکان آسیب و صدمه قطعه ای که مورد تایید این تست بوده است بسیار کم است.جهت آماده سازی قطعات استیل غلتگی گرم (hot-rolled steel part) می توان از تمیز کاری مکانیکی وزشی (blast system) استفاده نمود و بدون هیچ گونه مرحله تمیز کاری اضافی وارد مرحله پوشش دهی نمود.فقط بایستی هر گونه آلودگی و آشغال ناشی از مرحله تمیز کاری از سطح قطعه زدوده شود. ضخامت فیلم رنگ در کلیه مناطق پوشش داده شده بایستی حداقل 3 mil باشد.پوشش فسفات آهن جهت بهبود مقاومت خوردگی یک مرحله جانبی است و در صورتیکه سطح کاملاً خشک و بدون آلودگی چربی و آشغال باشد. همچنین خلل و فرج مناسب جهت افزایش چسبندگی وجود داشته باشد ،مورد نیاز نیست.

کنترل کیفی مراحل آماده سازی سطح

کنترل پارامترهای عملکردی در مراحل آماده سازی سطح ، نقش مهمی در کیفیت پوشش دارد.بعلاوه عوامل مکانیکی کنترل مانند فشار،شرایط پاشش نازل ها و جایگزینی نازل های تازه با فرسوده در خواص ظاهری پوشش موثرند.از جمله پارامترهای مهم دیگری که در کیفیت پوشش تاثیر بسزایی دارددرصد مواد محلول در آب (TDS)می باشد.میزان بالای سختی و TDSآب، تاثیر شستشو با مواد شیمیایی را کاهش و درصد استفاده از آنها را افزایش می دهد.استفاده از آب سبک (بدون کربنات و سولفات کلسیم) مناسب نیست . زیرا این فرایند سبب جایگزین سدیم به جای عناصر سنگین در آب می گرددو وجود هر گونه سدیم بجا مانده بر روی فلز به عنوان یک عامل اصلی شروع کننده خوردگی عمل می نماید و سبب لایه لایه شدن پوشش و ورقه ای شدن آن می گردد.
ذکر این نکته ضروریست که جامدات معلق در آب سبب رسوب آن ها بر روی سطح فلز در حین شستشوی می گردد.این اثر در صورتیکه شستشوی نهایی فلز با آب حاوی ترکیبات اسیدی باشد نیز به وضوح دیده می شود،زیرا پس از مرحله شستشو و تبخیر آب نمک های کلرید ،سولفات،کلسیم و دیگر مواد شیمیایی و معدنی موجود در آب بر روی سطح فلز باقی می ماند.در بسیاری موارد استفاده از آب یون زدایی شده (آبDi) نتایج مطلوبی را بدنبال دارد ولی در برخی موارد می توان از آب شهری اولترافیلتر شده استفاده نمود،در صورتیکه جامدات معلق در آن در محدوده معینی نگه داشته شوند.

پوشش های آلی:

پوشش های آلی به عنوان یک غشاء نیمه تراوا موجب نفوذ رطوبت به داخل فیلم پلیمری بدلیل فشار اسمزی می گردند. زمانیکه چسبندگی مکانیکی پوشش پودری بر روی سطح قطعه آسیب ببیند،رطوبت به سرعت به فیلم رنگ نفوذ کرده و سبب تورم فیلم رنگ می گردد.بنابر این یک منطقه خوردگی بر روی سطح قطعه بوجود آمده و سبب جداشدن فیلم رنگ از روی سطح قطعه می گردد. در صورتیکه پوشش در دمای بالای شیشه ای شدن حرارت داده شود به علت افزایش حرکت مولکولی میزان نفوذ پذیری آن بیشتر شده و رطوبت به داخل فیلم رنگ براحتی نفوذ می نماید.با اعمال پوشش بر روی قطعه، به دلیل ارتباط با محیط بیرون، نمک های رطوبتی باقیمانده بر روی سطح، رطوبت موجود در محیط را جذب نموده و تا زمان وجود اینگونه نمک ها بر روی سطح قطعه، پیوند های مکانیکی ضعیف شکسته شده و نتایج آن لایه ای شدن پوشش و آسیب به سطح قطعه است.اینگونه اثر ها بخصوص در نقاط شیار دار و گوشه ها به وضوح دیده می شود و ممکن است هفته ها پس از اعمال پوشش مشاهده گردد.

خلوص آب شستشو:

در صورتیکه مواد محلول در آب به سطح قطعه مهاجرت نموده و باقی بمانند، چسبندگی پوشش پودری ممکن است به راحتی تحت تاثیر قرار گیرد. نتایج منتشره در این زمینه میزان مجاز TDS در منابع آبی جهت شستشوی قطعه را کمتر از 300 ppm معرفی می نماید.

اندازه گیری و کنترل میزان TDS :

اندازه کیری کمی و ارزیابی میزان مناسب TDS در یک پریود زمانی خاص، در آب شستشو بسیار مهم است. واحد PPM (Mg/l) واحد مناسبی جهت اندازه گیری میزان TDS می باشد.
همچنین جهت آگاهی از میزان انتقال مواد شیمیایی به مراحل قبل و پساب و جلوگیری از آن بایستی PH در تمام مراحل شستشو اندازه گیری گردد.

استفاده از آب DI جهت شستشوی قطعه :

1- در این روش یون های هیدروژن توسط مبدل رزین کاتیونی جایگزین یون های فلزی می گردند و احیاء (Regeneration) توسط اسید صورت می گیرد.
2-اسید توسط مبدل آنیونی حذف گردیده و عمل احیاء توسط یک محلول قلیایی صورت می گیرد.


آب DI تولیدی با این روش مقادیر بسیار کمی TDS (حدود ppm15-0) را داراست و بهترین وسیله جهت حصول نتایج مطلوب می باشد.یک محلول مناسب آب DI به راحتی موجب حذف نمک ها، کلریدها و دیگر مواد باقیمانده بر روی سطح ناشی از مرحله قبل ودیگر موارد حاصل از فرایند آماده سازه سطح می گردد. محدودیت های استفاده از آب DI شامل تجهیزات و هزینه های عملکردی بالای استفاده آن ها می باشد. زیرا آب DIخالص بصورت طبیعی خورنده است و استفاده از ساختارهای استنلس استیل و ترکیبات مقاوم در برابر خوردگی در مرحله تولید آب DI ضروری است.

استفاده از اسمز معکوس جهت تهیه آب شستشو:

جامدات محلول و معلق در آب را می توان با اعمال فشار آب از یک غشاء نیمه تراوا حذف نمود. از لحاظ مزایا اقتصادی استفاده از تجهیزات RO نسبت به سیستم DI مقرون به صرفه است ولی وجود محلول های شیمیایی جهت احیای غشاء ضروریست. سیستم اسمز معکوس می تواند خواص ظاهری پوشش را بهبود بخشیده و استفاده از محلول های شیمیایی را جهت آماده سازی سطح کاهش دهد.

کنترل مکانیکی سیستم:

در صورتیکه خلوص آب بدست آمده جهت شستشوی قطعه قبل از پوشش، جهت بدست آوردن پوشش مقاوم در برابر خوردگی، مناسب باشد، سر ریز این آب در مراحل شستشوی قبلی براحتی می تواند موجب تاثیر خوب آن بر روی قطعه و صرف هزینه کمتر جهت کنترل TDSمراحل شستشوی قبلی گردد.
در این سیستم ها دبی آب تولیدی در مرحله نهایی بایستی در یک سرعت ثابت نگه داشته شود تا میزان TDS را در یک محدوده قابل قبول کنترل نماید.

تغییرات نامحسوس در محدوده TDS آب DI تولیدی و آلودگی منابع شستشو ناشی از انتقال مواد شیمیایی مراحل مختلف ،اندازه گیری و کنترل میزان TDS را بسیار با اهمیت می نماید. بعلاوه چنانچه محدوده TDS در مرحله شستشوی نهایی بیشتر از ppm 100 باشد ، بایستی تست های کنترلی خواص ظاهری قطعه به دقت انجام گیرد تا از وجود مقاومت مطلوب در برابر عوامل خارجی اطمینان حاصل گردد.

نتایج:

1-کیفیت آب شستشو جهت حفظ خواص ظاهری پوشش بایستی مرتب مورد ارزیابی قرار گیرد تا از آماده سازی قطعه بطور کامل و حفظ خواص مقاومت در برابر خوردگی اطمینان حاصل گردد.

2-استفاده از ادیتو فلورید در محلول فسفات جهت آماده سازی مناسب قطعه آلومینیومی بسیار مناسب است.

3-استفاده از یک مرحله شستشوی تکمیلی با کروم، کرومات ویا شستشوی قطعه با موادعاری از کروم که خشک شدن آن بلافاصله صورت می گیرد(in-place nonchrome sealar) مانع از تشکیل دوباره لایه اکسید پس از تمیز کاری سطح می گردد و چسبندگی مناسب پوشش بر روی قطعه آلومینیومی را بدنبال دارد.

4-مرحله شستشوی نهایی در آماده سازی سطح برای بدست آوردن کیفیت بالای پوشش آب بایستی DI باشد.

5-آماده سازی سطح فلز با توجه به کاربرد آن متفاوت است.در صورت بازرسی غیر جوی و سهل انگارانه،بروز مشکلات ظاهری به وضوح دیده می شود. بازرسی و پایش هوشیارانه و انجام تست های مداوم آب شستشو در کیفیت پوشش بسیار موثر است.

6- در صورتیکه محدوده TDS در حد مجاز کنترل نگردد لایه لایه شدن پوشش،تاول زدگی و دیگر عیوب پر هزینه قابل مشاهده است.
خوردگی را عموما به صورت تخریب مواد بر اثر واکنش با محیط پیرامون تعریف می کنند. کلمه خوردگی “Corroding” از یک واژه لاتین به نام “Rodere” آمده است که از آن واژه انگلیسی “Rodent” به معنای جونده اقتباس شده است.
تخریب یک پوشش یا لاستیک بر اثر تابش نور خورشید و یا تاثیر مواد شیمیایی و یا تخریب یک پوشش حفاظتی معدنی در یک کوره فولادی و یا خوردگی تدریجی یک فلز جامد در اثر حضور یک فلز مذاب، همگی از جمله اشکال مختلف خوردگی محسوب می گردند. در اشکال مختلف این پدیده ، دو وجه تخریب ماده و وجود عامل تخریب کننده ، مشترک می باشد. فرآیند خوردگی را می توان با استفاده از ابزار کنترل مناسب، پیشگیری کرده و یا به حداقل رساند.

خوردگی سبب افزایش هزینه ها و کاهش سود در فعالیت های صنعتی و تجاری می گردد. جدا از هزینه های مستقیم برای جایگزینی یا تعمیر دستگاه ها و بخش های آسیب دیده بر اثر خوردگی، شرکتها از ناحیه هزینه توقف در فرآیند های تولید نیز دچار ضرر و زیان اقتصادی می شوند. به طور کلی می توان اثرات زیانبار خوردگی را در موارد ذیل خلاصه کرد:
1 - اثرات ظاهری به ویژه در مورد کالاهایی که باید دارای ویژگی تزئینی نیز باشد.
2 - هزینه های نگهداری
3 - هزینه ناشی از توقف تولید
4 - آلودگی محصول، بویژه در مواردی نظیر پلاستیکهای شفاف، پیگمنتها، داروها، مواد غذایی و نیمه هادی ها
5 - هدر رفتن ترکیبات و مواد با ارزش
6 - تاثیر بر ایمنی کارکنان و محیط زیست که در بر گیرنده کار با گازها و مایعات سمی، انفجاری، رادیواکتیو، بیولوژیک و یا مواد دارای حرارت و فشار بالا است.

در یک نوع جامع تقسیم بندی ، خوردگی از نظر ظاهر سطح خورده و تخریب شده طبقه بندی می شود. این حالات از طریق مشاهده با چشم غیر مسلح نیز قابل مشاهده است :
1 - خوردگی یکنواخت
2 - خوردگی گالوانیکی یا دو فلزی
3 - خوردگی شیاری
4 - خوردگی حفره ای
5 -خوردگی بین ذره ای یا بین کریستالی
6 - تخریب یا خروج انتخابی یک فلز از یک آلیاژ
7 - خوردگی سایشی
8 - خوردگی تنشی
9 - Hydrogen Damage

خوردگی در شرایط محیطی مختلف با سرعتهای متفاوتی انجام می شود و اقدامات حفاظتی و کنترل خوردگی، در جهت کاهش این سرعت است.سرعت خوردگی، خود تابع پارامترهای بسیاری از قبیل نوع مواد، نوع محیط و عوامل تخریب کننده، دما، فشار، جریان سیال، حضور اکسید کننده ها، تنش، سایش و اصطکاک مکانیکی، ویژگیهای سطحی مواد، حضور بازدارنده ها و... می باشد.

برای اندازه گیری سرعت خوردگی،روشهایی که مبتنی بر آزمونهای تماس نمونه با شرایط محیطی باشند اجرا می شود. این آزمون ها را می توان در آزمایشگاه و یا در شرایط واقعی و فرایند های صنعتی حقیقی، انجام داد. آزمون های خوردگی برای نیل به اهداف زیر صورت می پذیرد:
1 - تعیین مواد و آلیاژهای مناسب و در دسترس، به منظور برگزیدن بهترین ماده برای کاربردهای خاص و معین
2 - تعیین زمان عمر مفید و سرویس دهی تجهیزات و دستگاهها یا یک محصول خاص
3 - ارزیابی آلیاژ و فرآیندهای مختلف صنعتی
4 - کمک به یافتن و ارزیابی آلیاژهای جدید و مقاوم در برابر خوردگی
5 - تعیین مشخصات کنترل کیفی یک آلیاژ خاص که جدیدا تهیه شده
6 - ارزیابی متغیرها و پارامترهای کنترل شرایط محیطی (نظیر حضور بازدارنده ها)
7 - تعیین بهترین، کاراترین و اقتصادی ترین روشها برای کنترل یا کاهش خوردگی
8 - مطالعه و بررسی مکانیسمهای خوردگی

به منظور اجرای آزمون های مذکور، برشهای فلزی نمونه، از ورقهای فلزی تهیه می شوند. هر قطعه یا برش فلزی باید دارای یک شماره یا کد مشخص باشد که در تمام طول مدت انجام آزمون قابل شناسایی بوده و محو نشود.
در مرحله پرداخت کاری و آماده سازی، سنباده کاری نمونه ها با کاغذ سنباده با درجه زبری 120 متداول بوده و در صورت وجود تجهیزات لازم، زبره پاشی سطح میز امکان پذیر است.نورد کردن سطح، البته بدون ایجاد ذرات سخت اکسید و پولیش کاری الکترولیتی هم از دیگر روشهای آماده سازی سطوح نمونه هاست که از هزینه نسبتا بالایی برخوردار است. تا حد امکان از آلودگی سطح با هر گونه ماده خارجی نیز باید ممانعت شود.

در مرحله بعد، نمونه های فلزی، جهت آزمون در معرض شرایط خوردگی قرار می گیرند.در شرایط آزمایشگاه، یک مخزن و قلابهایی برای نگهداری نمونه در نظر گرفته می شود. یک مخزن در ابعاد لابراتواری، شبیه سازی لوله ها و مخازن بزرگ در شرایط واقعی را بر عهده دارد. قلابهای نگهدارنده به گونه ای طراحی می شوندکه نمونه ها در سه حالت غوطه وری کامل، غوطه وری نسبی(شناوری در سطح محلول) و تماس با فاز بخار و بیرون فاز مایع (محلول) قرار گیرند.شدت خوردگی معمولا در محل تماس فاز مایع با بخار و یا در فاز بخار به حد اکثر می رسد.
چنانچه به دما یا فشاری بالاتر از نقطه جوش در فشار اتمسفریک نیاز باشد، باید مخازن به شکل اتوکلاو (Auto Clave) ساخته شوند تا امکان شبیه سازی شرایط وجود داشته باشد.

یک نمونه از دستگاههای انجام آزمون، ابزار غوطه وری متناوب است که در آن نمونه های آلومینیومی به مدت 10 دقیقه در آب نمک غوطه ور می شوند و سپس به مدت 50 دقیقه از محلول خارج می گردند. در نمونه های دیگر تجهیزات آزمایشگاهی، نمونه های دارای پوشش، در کابینی قرار می گیرند که در معرض بخار آب نمک خنثی یا اسیدی (Salt Spray) قرار دارد. این آزمونها برای مقایسه عملکرد مواد و پوشش های مختلف و نوع آماده سازی سطوح تحت شرایط تسریع شده، مفید می باشد.

پس از ساخت و آماده سازی نمونه ها، آنها را با دقت 1/0 میلی گرم توزین نموده و در معرض شرایط آزمون خوردگی قرار می دهند. سپس سطح نمونه ها از وجود محصولات ناشی از خوردگی زدوده و پاک شده و مجددا وزن می شوند تا میزان کاهش وزن مشخص شود. عملیات تمیزکاری و اکسید زدایی سطح نمونه های فلزی ممکن است با استفاده از روش های مکانیکی، شیمیایی و یا تلفیق هر دو روش انجام شود.

برای تعیین سرعت خوردگی، از پروبهای مقاومت الکتریکی استفاده می شود. این پروبها کوچک بوده و به راحتی قابل نصب هستند. با پیشرفت خوردگی، سطح مقطع رسانا کاهش یافته و افزایش مقاومت در آنها را بدنبال دارد که از آن می توان برای کنترل سرعت خوردگی استفاده نمود. این پروبها را می توان به یک کامپیوتر برنامه ریزی شده متصل نمود تا محاسبه سرعت خوردگی به صورت مستقیم و در هر لحظه امکان پذیر باشد.

یکی از مفاهیم مهم در شناخت خوردگی و بررسی آن به لحاظ کلینیکی، مسئله پلاریزاسیون است. به طور کلی سرعت واکنش الکتروشیمیایی توسط برخی از عوامل فیزیکی و شیمیایی محدود می شود. بنابراین می توان گفت، یک واکنش شیمیایی می تواند توسط برخی از عوامل و شرایط محیطی پلاریزه شده و کند شود.
غیر از میزان مقاومت در برابر خوردگی، انتخاب مواد تشکیل دهنده و ویژگیهای ظاهری مواد، از اهمیت بالایی برخوردار است. شناخت مواد به لحاظ شیمی فیزیکی برای مطالعه مکانیسم های خوردگی و ویژگی های سطحی مواد بسیار حائز اهمیت است

تاريخ : پنجشنبه بیستم آبان 1389 | 19:9 | نویسنده : عبدلی |

دید کلی

 واژه بيوتكنولوژي (زيست فناوري) نخستين بار در سال 1919 توسط Karl Ereky  به مفهوم كاربرد علوم زيستي و اثر متقابل آن ها در فناوري هاي ساخت بشر به كار برده شد. به طور كلي هر گونه فعاليت هوشمندانه بشر درخلق، بهبود و عرضه محصـــولات گوناگون با استفاده از موجودات زنده مخصوصاً از طريق دستكاري ژنتيكي آنها در سطـح مولكـولي، در حوزه بيوتكنولوژي قرار مي­گيرد.زیست فناوری از جمله واژه‌های پر سرو صدای سالهای اخیر است.این واژه را درست یا نادرست به مفهوم همه چیز برای مردم بکار می‌برند. زیست فناوری را در یک تعریف کلی به کارگیری اندامگان یا ارگانیسم یا فرایندهای زیستی در صنایع تولیدی یا خدماتی دانسته‌اند. تعریف ساده این پدیده نوین عبارت است از دانشی که کاربرد یکپارچه زیست شیمی ، میکروب شناسی و فناوریهای تولید را در سیستمهای زیستی به دلیل استفاده‌ای که در سرشت بین رشته‌ای علوم دارند مطالعه می‌کنند.در تعریف دیگر زیست فناوری را چنین تشریح کرده‌اند :

فنونی که از موجودات زنده برای ساخت یا تغییر محصولات ، ارتقا کیفی گیاهان یا حیوانات و تغییر صفات میکروارگانیسمها برای کاربردهای ویژه استفاده می‌کند.زیست فناوری به لحاظ خصوصیات ذاتی خود دانشی بین رشته‌ای است. کاربرد اینگونه دانشها در مواردی است که ترکیب ایده‌های حاصل در طی همکاری چند رشته به تبلور قلمرویی با نظام جدید می‌انجامد و زمینه‌ها و روش شناسی خاص خود را دارد و در نهایت حاصل بر هم کنش بخشهای گوناگون زیست شناسی و مهندسی است. زیست فناوری در اصل هسته‌ای مرکزی و دارای دو جزء است: یک جزء آن در پی دستیابی به بهترین کاتالیزور برای یک فرایند یا عملکرد ویژه است و جزء دیگر سیستم یا واکنشگری است که کاتالیزورهادر آن عمل می‌کنند.

مهندسی ژنتیک و زیست فناوری نوین

در دهه 1980 ، زیست فناوری پیشرفت چشمگیری داشت که از قابلیت اتصال مولکولهای جدا شده از منابع مختلف در محیط آزمایشگاه نشات می‌گرفت. این اتصال ژن را در DNA دست ورزی ژنتیکی می‌نامند و چون پژوهشگر به نوترکیبی تناوب ژنی که از قبل وجود داشته می‌پردازد تا ترکیب جدید را بوجود آورد آن را نوترکیبی DNA نیز می‌نامند.

فناوری نوترکیبی DNA ، بیشتر در زمینه تولید پروتئینها کاربرد تجاری داشته است. این فناوری قادر است بسیاری از پروتئینهایی را که فرآورده‌های بی‌واسطه یک ژن هستند و اساسا اهمیت درمانی دارند تولید کند. امروزه قابلیت اتصال ژنها انقلابی در صنایع بر پا کرده است و ثمره آن توسعه بی‌شمار فرآورده‌های جدید و بهبود فرایندهای شناخته شده فعلی است.

كميته ملي زيست­فناوري كشور بيوتكنولوژي را اينگونه تعريف كرده است: بيوتكنولوژي (زيست فناوري) عبارت است از كاربرد علوم مختلف در استفاده مستقيم يا غير مستقيم از موجودات زنده، قسمتي از بدن و يا فرآورده هاي آنها در اشكال طبيعي يا تغيير يافته. به عبارت ديگر، زيست فناوري شامل عضوي از فناوري هاست كه در آن از موجودات زنده و يا اجزاي آنها بهره گرفته مي­شود .

اين تعريف، گستره وسيعي از رشته هاي مختلف علوم و فنون را در بر مي گيرد. چنانكه مي­توان زمينه هاي فعاليت زيست فناوري را در بخش هاي كشاورزي، پزشكي ، دام و آبزيان، فراورده­هاي غذايي و داروئي ، صنعت و محيط زيست فراهم نمود. پيشرفت­هاي چشم­گير زيست فناوري در دهه­هاي اخير (به ويژه پس از دستيابي به روش­هاي نوين مهندسي ژنتيك در جداسازي ژن­ها، دستكاري و انتقال آنها از موجودي به موجود ديگر) آن را به عنوان يكي از مهمترين فناوري هاي مولد در حال و آينده معرفي كرده است.

به طور كلي زيست فناوري يكي از محورهاي اساسي توسعه در بسياري از كشورها قلمداد شده و در تنظيم راهكارها و برنامه هاي ملي توجه جدي به آن معطوف گرديده است.

در  قرن 21  با توجه به افزايش بي رويه جمعيت و نياز به تأمين مواد غذايي، زيست فناوري كشاورزي مورد توجه خاص قرار گرفته است.  گياهان زراعي مقاوم گوناگوني مانند ذرت، برنج، سويا، گوجه فرنگي و گندم توليد شده و تكنيك‌هاي نوين زيست فناوري در افزايش توليد شير و گوشت دام موثر واقع شده‌اند.

تأمين سلامت و بهداشت جمعيت بيش از شش ميلياردي ساكنان كره زمين از طريق توليد داروهاي نوتركيب و واكسن ها، دستيابي به روش‌هاي درمان كم هزينه بيماري‌ها، يافتن درمان بيماري‌هاي صعب العلاج و تشخيص سريع‌تر و مؤثرتر بيماري هاي گوناگون از جمله بيماري‌هاي ژنتيكي از وظايف زيست فناوري پزشكي مي­باشد.

رويكرد جديد به محيط زيست در قرن حاضر، در نظر گرفتن آن به عنوان يك جزء‌ از سرمايه ملي كشورها و در نتيجه لزوم حفظ آن با استفـاده از زيست فناوري از مهم ترين دغدغه هاي بشر در قرن حاضر است. حذف مؤثر آلاينده‌هاي محيطي خطرناك از محيط زيست با استفاده از ميكروارگانيسم‌هاي پالايشگر آلودگـي و استـفاده از تكنيك‌هاي حفظ، نگهداري و حراست از ذخاير ژنتيكي كشور از جمله كاربردهاي زيست فناوري در زمينه محيط زيست مي باشد.

در عصري كه انر‍‍ژي رو به زوال است و جمعيت انسانها رو به افزايش، نياز بشر به انرژي بيشتر شده و از طرق مختلف و متفاوت به دنبال به دست آوردن اين منبع حيات است. به روشني مي توان بيان كرد ، دولت مردان و سياستمداران و اقتصاد دانان به دنبال منابع انرژي هستند. نفت ، آب شيرين ، معادن ذغال سنگ و غيره و بالاخره مواد غذايي كه از تمام موارد فوق مهمتر و حياتي تر است ، جزء اين منابع هستند. نياز به غذا را مي توان به سوخت اتومبيلي تشبيه كرد كه در حركت و عمل اتومبيل نقش مهمي را ايفا مي كند. انسان غذا مي خورد تا از طبيعت انرژي گرفته و اين انرژي را صرف كار كردن ،‌راه رفتن ، حرف زدن و فكر كردن كند.

حال سوالي كه مطرح است ، با توجه به اهميت مواد غذايي و تامين منابع انرژي و همچنين رشد فزآينده جمعيت ،‌چگونه مي توان انسان فردا را سيراب كرد در صورتي كه منابع موجود جوابگوي نسل فردا نيست!؟

جنگ فردا ، جنگ كشور گشايي نيست. مسئله اصلي مسئله تامين منابع انرژي است. انرژي بيشتر ،‌ دوام و بقاء بيشتر.

در اينجا ميتوان به نقش و اهميت فعاليتهاي بيوتكنولوژي پي برد. بيوتكنولوژي تلفيق فن آوري با علوم زيستي است. هنگامي كه ابعاد زمين ثابت ،‌تعداد گياهان ثابت و از طرفي مواجه مي شويم با افزايش جمعيت ، تنها كاري كه مي شودانجام داد اينست كه از امكانات موجود بهره جسته  و محصولات را بيشتر و كيفيت آنها را بالا برد. استفاده از علوم بيوتكنولوژي راهگشاي مشكلات است.

بيوتكنولوژي به ما كمك مي كند كه نياز به انرژي را براي نسلهاي آينده تضمين كرده و از اين نظر كشور به توسعه اقتصادي برسد.

در دنياي كنوني كه دولتها برآن هستند كه از راههايي به قدرت برسند ديگر استفاده از ابزارهاي تخريبي و جنگ افزار صلاح نيست . امروزه توسعه ، ديگر توسعه سر زمين يا مرز نيست ! توسعه امروز ، توسعه اقتصادي است. اگر عزم ايستادن و سربلندي را داريم بايد توليد ناخالص داخلي را از كشورهاي ديگر بيشتر نموده و به توسعه اقتصادي برسيم.

يكي از اين ابزارها كه به اقتصاد مملكت كمك مي كند احياء بخش كشاورزي و دامداري است. بايستي بخش كشاورزي و دامداري را با بكارگيري علوم روز دنيا و روشهاي صنعتي توسعه داد و نه از روشهاي سنتي زيرا اين نياز واقعي مردم است. توليد در حدي باشد كه به عرصه صادرات دست پيدا كنيم و گوي و ميدان را در تصاحب خود در آوريم.

 

 

پیدایش زیست فناوری

سابقه استفاده از میکروارگانیسم هابرای تولید مواد خوراکی نظیر سرکه ، ماست و پنیر به بیش از 8 هزار سال قبل برمی‌گردد. نقش میکروارگانیسمها در تولید الکل و سرکه در قرن پیش زمانی کشف شد که گروهی از بازرگانان فرانسوی در جست و جوی روشی بودند تا از ترش شدن شراب و آبجو ضمن حمل آنها با کشتی به نقاط دور جلوگیری کنند. آنان از لویی پاستور تقاضای کمک کردند.لویی پاستور پی برد که مخمرها در خلا قند را به الکل تبدیل می‌کنند. این فرایند بی هوازی تخمیر نام دارد و نیزدریافت که ترشیدگی و آلودگی بر اثر فعالیت دسته باکتری اسید استیک که الکل را به سرکه تبديل ميكند روي مي دهد.. لویی برای از بین بردن این مشکل فرایند پاستوریزه کردن را موثر دانست که عبارت بود از گرمایش نوشیدنیها نظیر شیر یا غذاهای جامد نظیر پنیر یا گوشت حیوانات وحشی به منظور از بین بردن میکروارگانیسمهای مضر یا غیر ضروری و یا تعیین سرعت تخمیر از طریق اعمال حرارت معین. پاستور همزمان با این موضوع میکروبیولوژی کاربردی را پایه گذاری کرد و دریافت که بسیاری از میکروارگانیسمها اگر چه در انسان و سایر موجودات زنده ایجاد بیماری می‌کنند یکی از مهمترین عوامل تغییيرمواد در طبیعت هستند.
پنی سیلین و تولید مواد اولیه شیمیایی

پنیسیلین آنتی بیوتیکی است مشتق از کپک پنی سیلیوم نوتاتوم که برای درمان عفونتهای ناشی از انواع گوناگون باکتریها بکار می‌رود. از کشت سطحی پنی سیلیوم نوتاتوم پنی سیلین بدست می‌آید. این فرایند نه تنها پر زحمت است بلکه به دلیل استعداد آلودگی کشتها میزان تولید پنی سیلین را کاهش می‌دهد. ضرورت و نیاز کار در شرایط سترون منجربه توسعه راکتورهای مخزنی همزن دار شد که تا امروز به عنوان برترین روش کشت میکروبها در مقیاس وسیع بشمار می‌رود.
با کشف قابلیت میکروبها در تولید آنتی بیوتیک ها و درک کاربرد بالینی پنی سیلین ، توجه شرکتهای داروسازی بطور جدی به تولید آنتی بیوتیکها جلب شد. به منظور افزایش پتانسیل پادزیستی آنتی بیوتیکها بر حوزه وسیعی از میکروارگانیسمها لازم است که تحقیقات گسترده‌ای بر تولید آنتی بیوتیکهای جدید صورت گیرد. بنابراین استفاده از میکروارگانیسمهای به نژاد شده دراین زمینه مفید خواهد بود.

مواد اولیه زیست فناوری

بیوماس (زیست توده)

بیوماس یک منبع انرژی تجدید شونده است که از طریق سوزاندن مستقیم آن با سیستمهای هضم کننده بی‌هوازی ، تقطیر تخریبی ، تبدیل به گاز ، هیدرولیز شیمیایی و زیست شناسی می‌توان از آن به عنوان منبع مستقیم انرژی و یا ترکیبات حامل انرژی استفاده کرد.

مواد خام طبیعی

خاستگاه مواد طبیعی ، کشاورزی و جنگل داری است.این مواد اساسا نوعی کربوهیدرات با ترکیبات پیچیده گوناگون شامل قند - نشاسته و سلولز و لیگنین هستند. مواد خام حاوی قند مانند نیشکرو چغندر فراوان‌ترین نوع مواد خام برای فراورده‌های زیست فناوری به شمار می‌رود.

دسترسی به فراورده های فرعی

اهداف اصلی زیست فناوری ، بهبود مدیریت و استفاده از مقادیر عظیم پسماند آلی است که در سراسر جهان یافت می‌شود. استفاده از این پسماندها یکی از منابع آلودگی را از بین خواهد برد و مهمتر از آن با بکارگیری فرایندهای زیست فناوری این پسماندها به صورت فراورده های فرعی مفید قابل استفاده خواهند بود.

مثالهایی از کاربرد زیست فناوری

در زمینه کاربردهای بیوتکنولوژی می‌توان به مثال هاي زیر اشاره کرد.

  • می‌توان به تولید هورمون پروتئینی انسولین با استفاده از سلول ها ی باکتری اشاره کرد. ژن کد کننده این هورمون با استفاده ار تکنیکهای جدید در داخل پلاسمیدهای ویژه‌ای به درون باکتریها انتقال یافته و بیان می‌شوند. در وهله بعد می‌توان پروتئین مورد نظر را که توسط باکتریها بطور انبوه تولید می‌شود استخراج کرد و پس از خالص سازی در اختیار بیماران دیابتی قرار داد.
  • مثال دیگر تولید گیاهان مقاوم به حشرات است. امروزه مشخص شده است که پروتئینهای خاصی که از باکتری باسیلوس توریژنسیس استخراج می‌شود به دستگاه گوارش حشرات چسبیده و مانع جذب مواد غذایی می‌شود. در واقع پروتئینهای این باکتری برای حشرات سمی هستند. ژنهای کد کننده این پروتئینها را استخراج کرده و به ژنوم گیاهان مهم کشاورزی می‌افزایند. با بیان این ژن در داخل گیاهان این پروتئین سمی برای حشرات تولید می‌شود. حشراتی که به گیاه حمله کنند توسط این پروتئین از بین خواه برخي كاربردهاي سنتي زيست فناوري عبارتند از:  اصلاح نباتات و دام، تهيه نان ، ماست و پنير كه سپس توليد انواع آنتي بيوتيك ها، انسولين انساني و اينترفرون را نيز شامل گرديد  . در حال حاضر با ظهور فناوري DNA نوتركيب، دستكاري ژن ها و انتقال ژن از يك موجود زنده به ديگري يا به عبارت ديگر مهندسي ژنتيك ، ظرفيت بهره گيري از اين فناوري به نحو فزاينده‌اي افزايش يافته است

كاربردهاي زيست فناوري در صنعت كه منجر به توليد محصولات گوناگون با صرف هزينه و انرژي كمتر، ضايعات‌ اندك و از همه مهمتر با كمترين اثر مخرب بر محيط زيست مي شود،  باعث شده كه از اين فناوري به عنوان يكي از پاكترين و در عين حال سودآور‌ترين بخش هاي صنعت ياد شود. زيست فناوري همچنين توليد محصولات نويني را كه قبلاً از روش هاي ديگر امكان توليد آن وجود نداشته يا بسيار سخت و دشوار بوده، ممكن ساخته است انتقال ژن به گیاهان، آفات و بیماریهای گیاهی،

انرژي مورد نياز براي واکنش‌‌هاي شيميايي فتوسنتز، بيشتر از مقداري است که بتوان آن را با تبديل نور مرئي به سيگنال‌‌هاي الکتروني فراهم کرد. دانشمندان چيني يک راهکار نانويي را براي تقويت انرژي حاصل از سيستم چند الکتروني توسعه داده‌اند.
کولين باراس بيان مي‌‌کند: نانولوله‌‌ها ما را يک گام به فتوسنتز مصنوعي نزديک‌تر مي‌‌کنند. يک تيم از محققان چيني بيان مي‌‌کنند که نانولوله‌هاي کربني، عوامل شيميايي تعيين کننده‌‌اي هستند که مي‌‌توانند فتوسنتز مصنوعي را ممکن سازند. اين تيم دريافتند که نانولوله‌ها يک مرحله مهم از فتوسنتز را شبيه‌‌سازي مي‌کنند که شيميدان‌‌ها تاکنون قادر به کپي کردن آن نشده‌‌اند.

فتوسنتز مصنوعي اين قابليت را دارد که براي توليد هيدروژن با راندمان بالا به‌‌کار رود. هيدروژن مي‌‌تواند به‌‌عنوان يک سوخت تميز براي وسايل نقليه و همچنين براي کاهش دي‌‌اکسيدکربن هوا به‌‌کار رود. ارگانيزم‌‌هاي فتوسنتزي، انرژي نور را براي تجزيه آب به اکسيژن و هيدروژن به‌‌کار مي‌‌برند. هيدروژن سپس براي توليد کربوهيدرات‌‌هاي سنتزي با دي‌اکسيدکربن واکنش مي‌‌دهد.
شيميدان‌‌ها از مدت‌ها پيش به‌دنبال ايجاد فرآيند فوتوسنتز مصنوعي هستند، اما تاکنون قادر به کپي کردن يکي از مراحل کليدي اين فرآيند نشده‌اند.
فتون‌‌هاي مرئي تنها مي‌‌توانند يک مقدار محدود از انرژي را در واکنش‌‌هاي شيميايي شرکت دهند. اين انرژي به وسيله. الکترون‌هاي سهيم در واکنش، جذب مي‌شود
واکنش‌‌هايي که نياز به انرژي بيشتري دارند- مانند سنتز کربوهيدرات‌‌ها- تنها وقتي مي‌‌تواند انجام شوند که الکترون‌هاي انرژي‌‌دار متعددي در واکنش سهيم باشند. به اين دليل، شيميدان‌‌ها معتقدند که فتوسنتز مصنوعي محدود به يک دسته از واکنش‌‌هاي معروف به سيستم‌‌هاي چند الکتروني است. اما هيچ کس موفق به ساختن سيستم‌‌هاي چند الکتروني مصنوعي که توانايي تهيه انرژي لازم براي فتوسنتز مصنوعي را داشته باشند، نشده است.
اکنون يک تيم با هدايت Xian-Fu Zhangدردانشگاه علوم و فناوري Hebei Normal در چين دريافته‌است که نانولوله‌هاي کربني تک ديواره مي‌‌تواند به‌‌عنوان قلب شيميايي در يک سيستم چند الکتروني عمل کند.

البته فعاليتهاي بيوتكنولوژي منحصر به بخش كشاورزي و دامي نمي شود بلكه در زمينه انساني ،  توليد هورمونها و گسترش توليد سلولهاي بنيادي را مي توان مثال زد. سلولهاي بنيادي مي تواند جايگزين مناسبي براي پزشكي فردا باشد.

در دنياي كنوني كه همه چيز در حال گسترش و پيشرفت است ، ما هم بر آن باشيم كه از علوم جديد در حفظ بقاء خود بهره جسته و از علوم مطرح همچون بيوتكنولوژي در بخش كشاورزي ،‌ دامي و انساني استفاده هاي لازم را برده تا به خود كفايي برسيم.

بيوتكنولوژي به عنوان يك تكنولوژي نوين با قابليتهاي رشد بسيار بالا ست كه نبايد از اين مهم غافل شويم. بدون شك پيشرفت كشور خواست جامعه و مردم است و شرايط كنوني ايران با نيم قرن پيش كاملا متفاوت .



تاريخ : پنجشنبه بیستم آبان 1389 | 19:8 | نویسنده : عبدلی |

 

مقدمه :

در عمليات جذب سطحي انتقال يك جز از فاز گاز يا مايع به سطح جامد صورت مي گيرد از كاربردهاي اين فرايند مي توان به رنگبري شربت قند و تصفيه روغنهاي صنعتي يا خوراكي و حذف مواد آلاينده از هوا يا مخلوط گازهاي ديگر اشاره كرد.

واژه جذب سطحي براي تشريح اين حقيقت به كار مي رود كه غلظت مولكولهاي جذب شده در سطح تماس جامد بيشتر از فازگاز يا محلول است .جذب روي يك سطح جامد به علت نيروي جاذبه اتم ها يا مولكولها در سطح آن جامد است در عمل جذب سطحي نيروهاي مختلفي اعم از فيزيكي و شيميايي موثرند و مقدار آن بستگي به طبيعت ماده جذب شده وجسم جاذب دارد و به اين دليل مي توان مثلا ماده اي  را كه در يك مخلوط وجود دارد را جدا نمود

چند مثال که در ادامه بيان شده است نمايانگر طبيعت عمومي جداسازي ها خواهد بود و کاربرد هاي اصلي آن را نشان مي دهد .

در حالت جداسازي هاي گازي  از فرآيند جذب ، در رطوبت زدائي ها هوای خشک و ديگر گازها ،بوزدائي و جداسازي ناخاليصيها از گازهاي صنعتي مثل دي اکسيد کربن ، بازيابي حلالهاي پرارزش از مخلوط رقيق آنها با هوا يا گازهاي ديگر، و جداسازي مخلوطي از هيدروکربن هاي گازي مانند مخلوطي از متان ، اتيلن ، اتان ، پروپيلن و پروپان استفاده مي شود. از فرآيندهاي جداسازي مايع مي توان رطوبت زدائي بنزين، رنگ زدائي محصولات نفتي و محلولهاي آبکي قندي، بوزدائي و طعم زدائي آب، و جداسازي هيدروکربن هاي آروماتيکي و پارافيني ، را نام برد . که هرکدام از اين موارد در صنعت کاربرد وسيعی داشته و بنا به مورد و شرايط محدوده کاری از آن استفاده می شود.

اين عمليات ها همه از اين جهت مشابه هستند که در آنها مخلوطي که بايد تفکيک شود با يک فاز نامحلول ديگر تماس حاصل مي نمايد( مانند جاذب جامد) و پخش نامساوي مواد اوليه بين فاز جذب شده ر وي سطح جامد و توده سيال موجب جداسازي مي شود .

شرح مقاله:

منظور از جذب سطحي اين است  كه غلظت مولكولهاي جذب شده در سطح تماس جامد بيشتر از فازگاز يا محلول است .جذب روي يك سطح جامد به علت نيروي جاذبه اتم ها يا مولكولها در سطح آن جامد است در عمل جذب سطحي نيروهاي مختلفي اعم از فيزيكي و شيميايي موثرند و مقدار آن بستگي به طبيعت ماده جذب شده وجسم جاذب دارد و به اين دليل مي توان مثلا ماده اي  را كه در يك مخلوط وجود دارد را جدا نمود

جامدي كه بر روي سطح آن جذب اتفاق مي افتد جاذب يا سوسترا مي نامند و مايع جذب شده را مجذوب مي نامند. جذب سطحي بر روي سطح مشترك جامد مايع به وقوع مي پيوندد.

جامدهاي جاذب معمولا به شکل گرانول ( ذرات کروی شکل با قطر چند ميلی متر) مصرف مي شوند و اندازه آنها از 12 ميليمتر قطر تا 50 ميکرومتر متغير است. بسیاری از جامدات این خاصیت را دارند که بتوانند مقداری گاز یا ماده حل شده در حلالی را ، جذب نمایند. . جامدها بايد بر اساس کاربرد و موقعيت مصرف داراي بعضي خواص مهندسي باشند. براي مثال اگر از آنها در يک بستر ثابت با جريان گاز يا مايع استفاده مي شود، نبايد اختلاف فشار زيادي ايجاد کنند و همچنين نبايد توسط جريان سيال به خارج حمل شوند. آنها بايد از مقاومت و سختي خوبي برخوردار باشند تا در اثر حمل و نقل و همچنين در اثر وزن خود در بستر خرد نشوند. در صورتيکه بخواهيم آنها را از ظروف نگهداري به داخل و خارج انتقال دهيم، بايد به راحتي جريان پيدا کنند. اينها خواصي هستند که به راحتي شناخته مي شوند.

 با افزایش سطح تماس مقدار جذب افزایش می یابد ، بهترین جذب کننده ها موادی هستند که ذرات ریز تری داشته باشند و به عبارت دیگر سطح تماس بیشتر داشته باشند وقتي که يک جاذب جامد در داخل يک مايع خالص غوطه ور مي شود، ايجاد حرارت که بنام حرارت خيس شدن معروف است، نشاندهنده جذب مايع است. اما غوطه ور سازي راه موثري براي اندازه گيري مقدار جذب نيست. تغيير حجم قابل ملاحظه اي براي اندازه گيري جذب شده رخ نمي دهد و بيرون آوردن و وزن کردن آن نيز تفاوت بين مايع جذب شده و مايع که به صورت همراه آمده را به دست نمي دهد. اين مسئله در جذب سطحي گازها وجود ندارد، و تغيير وزن جامد بر اثر جذب قابل اندازه گيري است.

 قدرت جذب یک ماده تابع عوامل زیر است :

غلظت:

مقدار ماده جذب شده برای واحد جرم جذب کننده تابعی از غلظت ماده حل شده می باشد. بررسی این دو کمیت در دمای ثابت منجر به بدست اوردن کمیت ایزوترم جذب سطحی می شود. این ایزوترم ها توسط افراد مختلفی بررسی شده است که مهمترین انها ایزوترم فرندلیش می باشد.

دما:

افزایش دما اصولا باعث کاهش جذب سطحی می شود مگر در مواردی که جذب سطحی همراه با واکنش شیمیایی باشد.

نوع ماده جذب شده و جاذب :نوع ماده جذب شده و جاذب در جذب سطحی تاثیرگذار است به طوری که بعضی از مواد جاذب قدرت جذب زیاد نسبت به ماده حل شده به خصوصی از خود نشان می دهد ، در حالی که نسبت به ماده دیگر قدرت جذب کمتری دارند.

حالت ماده جذب شده و جاذب 

حالت ماده جذب شده و جاذب ، همراه بودنآن با واکنش شیمیایی ، برگشت پذیر بودن و یا برگشت ناپذیر بودن واکنش انها نیز در جذب سطحی تاثیرگذار است.

از میان مهمترین جذب کننده ها می توان ژل ، سیلیس ، کربن اکتیو را نام برد.

ذغال هاي رنگ بر:

اين ماده گرانولي و سخت است و داراي تخلخل زيادي است و از ژل رسوب شده توسط واکنش بين اسيد و محلول سيليکات سديم بدست مي آيد. مقدار رطوبت آن قبل ز استفاده، از 4 تا 7 درصد متغير است و معمولا براي خشک کردن هوا و گازهاي ديگر، در ماسکهاي ضد گاز، و براي تفکيک هيدروکربنها به کار مي رود. اين ماده با تبخير ترکيب جذب شده براي مصرف مجدد آماده مي شود.

 از اين مواد براي اهداف زيادي مانند رنگ زدائي محلولهاي شکر، مواد شيميايي صنعتي، داروها و مايعات خشک شوئي، تصفيه روغنهاي گياهي و حيواني و در بازيابي طلا و نقره از محلولهاي سيانور حاصل از شستشوي سنگ معدن، استفاده مي شود

 اين مواد به شکل هاي مختلف ساخته مي شود:

1- مخلوط کردن مواد گياهي با مواد معدني مانند کلريد کلسيم، کربنيزه کردن، و شست شوي مواد معدني

2- مخلوط کردن موادآلي مانند خاک اره با مواد متخلخل مثل سنگ آتشفشاني (سنگ پا) و حرارت دادن و کربنيزه کردن تا زماني که مواد کربني در سطح مواد متخلخل رسوب نمايند.

3- کربينزه کردن چوب، خاک اره، و مشابه آن و فعال سازي با هواي داغ يا بخار، و از ليگنيت و ذغال بيتومينوس به عنوان مواد اوليه استفاده مي شود.

ماهیت ژل کروماتوگرافی :

ژل باید تا حد ممکن از نظر شیمیایی بی‌اثر و از نظر مکانیکی تا حد امکان پایدار باشد. مواد ژلی بصورت دانه تهیه می‌شوند و لازم است همانند رزین‌های تبادل یونی ، اندازه ذرات نسبتا یکنواخت باشد و تخلخل یکنواختی داشته باشد.

کاربرد کروماتوگرافی ژلی:

با اینکه این روش بیشتر برای جداسازی‌هایی در مقیاس کوچک در کارهای تحقیقاتی و تجزیه‌های روزمره بکار می‌رود، ولی کاربردهایی نیز در مقیاس بالاتر در تولیدات صنعتی دارد. کروماتوگرافی ژلی ابتدا برای جداسازی مواد مولکول‌های بزرگی که منشاء زیستی دارند، مانند پروتئین‌ها ، پلی‌ساکاریدها ، اسیدهای نوکلئیک و آنریم‌ها بکار رفت و هنوز هم بیشترین کاربرد این روش در همین زمینه‌ها است.

 

در مطالعات جذب سطحی بر روی سیلیکاژل و کربن فعال ، اثرات الک مولکولی با موادی که جرم مولکولی بالایی دارند، مشاهده شده است. جداسازی‌های مبتنی بر الک کردن مولکولی را می‌توان بر روی اجسام بی‌بار در جریان مهاجرت الکترو اسمزی از داخل ژل‌ها انجام داد. این اساس جداسازی‌هایی را که مبتنی بر اندازه‌های نسبی مولکول‌ها هستند، تشکیل می‌دهند و از اصطلاح صاف کردن بوسیله ژل استفاده می‌شود.

سیر تحولی و رشد

در سال 1954 ، "مولد وسینچ" نشان دادند که جداسازی‌ها مبتنی بر الک کردن مولکولی را می‌توان بر روی اجسام بی‌بار از داخل ژل‌ها انجام داد. در سال 1959 "پورات" و "فلودین" ، اصل معینی را ارائه دادند و از اصطلاح ، صاف کردن بوسیله ژل برای شرح روش خودشان در مورد جداسازی مواد مولکول‌هایی با منشاء زیستی در سیستم‌های آبی بوسیله ژل‌های پلی‌ساکارید استفاده کردند.

ولی "دترمان" در سال 1964 پیشنهاد کرد که کروماتوگرافی ژلی ( Gel Cromatography ) ، عمومی‌ترین اسم برای این شیوه است.

نکات قابل توجه این روش

در کروماتوگرافی ژلی ، فاز ساکن از یک قالب بسپار متخلخل تشکیل شده است که منفذهای آن بوسیله حلالی که به عنوان فاز متحرک بکار می‌رود، کاملا پر شده است. اندازه سوراخ بسیار مهم است چون اساس جدایی بر این است که مولکولی‌های بزرگتر از یک اندازه معین اصلا وارد سوراخ‌ها نشوند و تمام یا قسمتی از سوراخ‌ها برای ورود مولکول‌های کوچکتر آماده است. جریان فاز متحرک موجب می‌شود که مولکول‌های بزرگتر بدون برخورد با مانعی ، بدون نفوذ در قالب ژل از ستون عبور کنند، در حالی‌که مولکول‌های کوچک‌تر بر حسب شدت نفوذ آنها در ژل در ستون نگه داشته می‌شوند.

خروج اجزای مخلوط

بدین ترتیب اجزای مخلوط به ترتیب جرم مولکولی نسبی از ستون خارج می‌شوند، ابتدا بزرگترین مولکول خارج می‌شود. ترکیباتی که اصلا وارد ژل نمی‌شوند از یکدیگر جدا نمی‌شوند و همچنین مولکول‌های کوچکی که کاملا در ژل نفوذ می‌کنند، از یکدیگر جدا نمی‌شوند. مولکول‌های کوچکی که کاملا در ژل نفوذ می‌کنند از یکدیگر جدا نمی‌شوند. مولکول‌های با اندازه متوسط بر حسب درجه نفوذ آنها در قالب در ستون نگه داشته می‌شوند. اگر مواد ترکیب شیمیایی مشابه داشته باشند، به ترتیب جرم مولکولی نسبی از ستون شسته می‌شوند.



تاريخ : پنجشنبه بیستم آبان 1389 | 19:6 | نویسنده : عبدلی |

نمونمه برداري از جامدات

نمونه برداری از مواد جامد به علت همگن نبودن و همچنین رابطه اندازه ذرات با مقدار نمونه ، گاهی اشکالاتی دارد که باید موقع نمونه‌برداری مورد توجه قرار گیرد. برای مثال ، در مورد همگن نبودن جسم جامد ، می‌توان فرض کرد که یک نمونه سنگ معدن ، 50 درصد ناخالصی دارد که به شکل کلوخه‌های کوچکی است که 0.5 گرم وزن دارند و بقیه ماده به صورت پودر می‌باشد. اگر بدون همگن کردن نمونه ، بخواهیم یک گرم از آن را وزن کنیم، ممکن است:

یک کلوخه نمونه وجود داشته باشد، که دراین صورت 50 درصد نمونه خالص است و 50 در صد ناخالص.

ممکن است نمونه از دو کلوخه تشکیل شده باشد که به این ترتیب ، نمونه صددرصد ناخالص است. 

ممکن است در نمونه اصلا کلوخه‌ای وجود نداشته باشد، که در این صورت نمونه صددرصد خالص است.

در سه حالت بالا به استثنای مورد اول که بطور تصادفی نمونه‌ای از کل جسم به دست آمده است، نمونه‌برداری ، بطور غلط انجام شده است. پس ، لزوم همگن‌سازی نمونه برای نمونه‌برداری صحیح آشکار می‌شود. اندازه ذرات یک جامد و وزن نمونه‌ای که باید از آن انتخاب شود، توسط معادله زیر به یکدیگر مربوط می‌شود:

وزن نمونه /100 x وزن بزرگترین قطعه موجود


یعنی وزن نمونه‌ای که به عنوان نمونه بزرگ باید از یک جسم جامد انتخاب شود، با بزرگی ذرات موجود در آن نسبت مستقیم دارد. پس هرچه ذرات جسم جامد کوچکتر باشد، وزن نمونه بزرگ کمتر می‌شود.

نمونه‌برداری از جامدات

بهترین زمان برای نمونه‌برداری از سنگهای معدنی به هنگام استخراج آنها از معدن یا در هنگام تخلیه آنها از کشتی یا کامیون است. اگر مواد جامد به وسیله تسمه نقاله از معدن به بیرون انتقال می‌یابد، باید در فواصل زمانی مساوی قسمتهای هم‌ارزی از آن را انتخاب کرده ، روی هم انباشت. چنانچه خالی کردن سنگ معدن از کشتی به وسیله سطح شیب‌دار انجام می‌شود، باید جهت مواد را در فواصل زمانی معین تغییر داد و اگر تخلیه به صورت دستی انجام می‌شود، باید از هر ده یا پنجاه پیمانه یکی را انتخاب کرده ، روی هم ریخت. به این ترتیب نمونه بزرگ تشکیل می‌شود.

در توده تشکیل شده از نمونه بزرگ ، معمولا ذرات کوچکتر در قسمتهای زیرین و ذرات بزرگتر در قسمتهای خارجی قرار می‌گیرند. برای یکنواخت کردن این توده و تقلیل اندازه آن ، از روش مخروط کردن و چهار بخش کردن استفاده می‌کنیم. برای این منظور باید مواد را توسط آسیاب خرد کرده ، از الکهای مخصوص عبور دهیم، بطوری که قطر ذرات حاصل حدود 4 میلیمتر شود. روش خرد کردن باید با وضعیت جسم متناسب باشد. مثلا در مورد پیریت ، مقداری از گوگرد در اثر گرمای حاصل از سایش در مجاورت هوا اکسید می‌شود، یا سنگهای معدنی دارای آهن IIدر اثر سایش و مجاورت با هوا به آهن III تبدیل می‌شوند.

بعد از سایش و یکنواخت کردن نمونه ، باید وزن آن به مقداری که قابل حمل به آزمایشگاه باشد، تقلیل یابد. برای کاهش مقدار نمونه می‌توان از وسایل مکانیکی استفاده کرد که دقیقتر و سریعتر هستند. نمونه‌ای از این ابزار ظرفی قیفی شکل به نام هاپر است که در انتهای آن ، 4 لوله به قطر مساوی قرار دارد. هوا با استفاده از وسایل مکانیکی در هاپر ریخته شده ، نمونه‌ای که از یکی از لوله‌های هاپر خارج می‌شود، انتخاب می‌گردد.

روشهای نمونه‌برداری از جامدات

·         برای نمونه‌برداری از موادی که به صورت پودر هستند، مثل سیمان و آرد ، از وسیله‌ای به نام میله نمونه‌برداری استفاده می‌شود. این وسیله یک لوله شیشه‌ای یا فولادی توخالی است که یک طرف آن باریک شده ، دارای سوراخهایی جانبی است. میله نمونه‌برداری را از چند جهت تا نیمه در کیسه یا ظرف حاوی نمونه بزرگ فرو برده ، نمونه لازم را برای آزمایش بیرون می‌آورند.

  در مورد شمش فلزات و آلیاژها ، باید به وسیله سوهان ، سوند یا وسایل دیگر از قسمتهای مختلف آنها ، یعنی قسمتهای خارجی و داخلی نمونه‌برداری کرد، زیرا در اینگونه مواد تنها نمونه‌برداری از سطح کافی نیست. نمونه مورد نظر از مخلوط کردن مواد برداشته شده ، بدست می‌آید.       

 در نمونه‌برداری تصادفی ، نمونه به بخشهایی تقسیم شده ، از هر قسمت جداگانه نمونه‌برداری می‌شود. پس از آزمایش روی نمونه‌ها ، میانگین نتایج به دست می‌آید.

در مورد جامدات همگن ، مثل خمیری که برای ساخت لاستیک بکار می‌رود، قسمتی از ماده را مستقیما برای آزمایش انتخاب می‌کنند و لذا سایر مراحل نمونه‌برداری وجود ندارد.



تاريخ : پنجشنبه بیستم آبان 1389 | 19:5 | نویسنده : عبدلی |

 

بطور كلی روشهای متفاوتی برای شناسایی كاتیونها وجود دارد.

یكی از روشهای ساده برای شناسایی كاتیونها، استفاده از آزمایش شعله و مشاهده ی تغییر رنگ شعله به وسیله ی كاتیون فلزی مورد نظر است. البته قبل از ان باید رنگ شعله ایجاد شده به وسیله ی كاتیونهای متفاوت را دانست.  مثلااینكه رنگ شعله ی كاتیونهای لیتیم، كلسیم و استرانسیم هر سه به رنگ قرمز هستند یا اینكه مس شعله را به رنگ سبز در می آورد.

یك دسته دیگر از روشهای مهم شناسایی كاتیونها ، طیف بینی یا spectroscopy می باشد. از انواع طیف‌بینی‌های اتمی و مولكولی و آن هم از نوع نشری، جذبی و فلوئورسانس برای جداسازی و شناسایی عناصر استفاده می‌كنند. لازمه‌ی تولید طیفهای فرابنفش و مرئی عناصر، كه در شناسایی عناصر روش مهمی به شمار می‌رود، این است كه نمونه‌های آزمایشی به اتم تبدیل شوند. در این فرایند اجزای تشكیل دهنده‌ی نمونه‌ی آزمایشی، تجزیه شده و به ذرات بنیادی گازی (اتمها یا یونها) تبدیل می‌شوند. سپس طیف نشری، جذبی یا فلوئورسانس اتمها یا یونهای حاصل به عنوان مبنای تجزیه‌ی كیفی و كمی عناصر موجود در نمونه به كار می‌روند. لازمه‌ی اینكه نمونه به ذرات بنیادی گازی (اتمها یا یونها) تبدیل شوند این است كه در محیطی با دمای بسیار بالا قرار بگیرد، برای اینكار از راههای مختلفی استفاده می‌كنند. از جمله می‌توان به قوس الكتریكی، جرقه، پلاسما یا شعله اشاره نمود. به وسیله‌ی این روشها، ضمن اینكه نمونه به اتم تبدیل می‌شود، كسر كوچكی از ذرات دچار برانگیختگی الكترونی می‌شوند. بازگشت ذرات اتم شده‌ی برانگیخته شده به حالتهای پایه‌ی آنها، طیفهای نشری تولید می‌كند كه برای تجزیه و شناسایی مفید هستند.

توضیح چگونگی تغییر رنگ شعله:

هر عنصری برای خود یك طیف نشری خطی بخصوص دارد كه مانند اثر انگشت در انسان، مختص خود عنصر است. فلزات قلیایی از جمله لیتیم نیز دارای یك طیف نشر خطی می‌باشند. این فلزات در شعله خیلی زود شروع به تایش می‌كنند و درنتیجه رنگ شعله را تغییر می‌دهند. مكانیسم آن هم به این صورت است كه هر گاه نور یا گرما به عنصر مربوطه تابانده شود، این عنصر از حالت پایه به حالت برانگیخته می‌رود. یعنی یك یا چند الكترون از آن با جذب انرژی، از سطح انرژی پایه خود به سطح انرژی بالاتری می‌روند و به اصطلاح می‌گوئیم عنصر برانگیخته شده است. این حالت برانگیخته ناپایدار است و الكترون خیلی زود با نشر یك تابش به حالت پایدار قبلی خود بازمی‌گردد. ما این بازگشت را به صورت یك نور مرئی و تغییر رنگ شعله‌ی آتش مشاهده می‌كنیم. یونهای فلزی دیگر نیز به شعله رنگ‌های متنوعی می‌دهند و از قدیم از آنها در آتش‌بازی استفاده می‌شود.  

در زیر چند نمونه از عناصری که رنگ شعله را تغییر می دهند را نام می بریم:

فلزات قلیایی:

لیتیم: قرمز(زرشكی)          سدیم: زرد         پتاسیم: بنفش      روبیدیم: قرمز          سزیم: آبی

فلزات قلیایی-خاكی

منیزیم: سفید درخشان         كلسیم: قرمز آجری          استرانسیم: قرمز خونی        باریم: سبز

ترکیبات مس سبز زمردی(اگر با اسید کلرید ریک مرطوب شود به رنگ آبی آسمانی است)

ترکیبات سرب آبی کم رنگ (متمایل به کبود)

ترکیبات روی سبز مایل به آبی

آزمایش تشخیص کانی از راه مشاهده ی رنگ شعله:

گرد کانیها مخصوصا ترکیبات قلیایی و قلیایی خاکی شعله را به رنگهای مشخص در می آورند ودر این راه هرچه کانی فرار تر باشد" رنگ شعله" بهتر ظاهر می شود . اگر یک جسم از کانیها ی مختلف تشکیل شده باشد پودر آن دارای رنگهای متنوعی خواهد بود و چنانچه آنرا به تدریج به شعله نزدیک نمایند عناصر به ترتیب فرار بودن شعله رارنگین نموده و موجبات شناسایی را فراهم می سازند. فلزات قلیایی مانند سدیم و پتاسیم ولیتیم زودتر از فلزات قلیایی خاکی یعنی سدیم و باریم رنگ شعله را تغییر می دهند .



تاريخ : پنجشنبه بیستم آبان 1389 | 19:4 | نویسنده : عبدلی |

تميز كردن ظروف آزمايشگاهي

ظروف چيني و شيشه اي مورد استفاده در آزمايشگاه  بايد قبل از استفاده كاملا تميز شوند.

براي تميز كردن ظروف كثيف مي توان از محلول پتاسيم دي كرومات يا سديم دي كرومات در سولفوريك اسيد غليظ استفاده كرد . پس از استفاده از اين محلول براي از بين بردن مقادير ناچيز يون هاي دي كرومات كه به شدت به سطوح شيشه و چيني مي چسبند بايد ظروف تميز شده را چندين بار آبكشي كرد .

تهيه محلول تميز كننده :

در يك ظرف مقاوم در برابر گرما 10 تا 15 گرم پتاسيم دي كرومات را با حدود 15 ميلي ليتر آب مخلوط كنيد . حال به اين مخلوط به آرامي سولفوريك اسيد اضافه كنيد و ظرف را آرام تكان دهيد .  محتوي ظرف به صورت يك توده قرمز نيم جامد درمي آيد . به اين توده آنقدر سولفوريك اسيد اضافه مي كنيم تا كاملا حل شود ‌پس از خنك محلول آن را به به يك بطري ذخيره منتقل كنيد . اين محلول چندين بار قابل استفاده است و مي توان تا قبل از زماني كه به رنگ سبز كروم در آيد بارها و بارها از آن استفاده كرد .

نكته : محلول تميز كننده هنگامي كاملا موثر است كه تا حدود 70 درجه گرم شود . در اين دما محلول سريعا به مواد حيواني و گياهي حمله مي كند و درنتيجه تركيب خطرناكي است ودر استفاده از آن بايد دقت كرد . البته در بسياري از موارد محلول در دماي معمولي آزمايشگاه پاك كننده است . در صورتي كه ظروف خيلي كثيف بودند از محلول چندين بار استفاده كنيد تا كاملا تميز شوند .

تاريخ : پنجشنبه بیستم آبان 1389 | 19:0 | نویسنده : عبدلی |

واکنش های هسته ای Reactions Nuclear

تعریف واکنش های هسته ای:

تبدیلات خود بخودی یا مصنوعی بعضی از هسته های اتمی به هسته دیگر که نتیجه    بهم خوردن ترکیب ساختمان هسته یاتغییردر تعداد نوکلئون ها(ذرات هسته ای ) است واکنش های هسته ای نام دارند.

روش های انجام واکنش های هسته ای:

  • تجزیه کامل تمامی هسته ها زمانی که به وسیله یک ذره یا انرژی فوق العاده زیاد برخورد کند (یا ذره دیگری جذب کنند) معمولا نوترون است.

  •  شکست هسته به دو هسته غیر مساوی توئم با انتشار پروتون ، نوترون، ذرات آلفا، اشعه گاما و واکنش های ترکیب هسته ای که تشکیل یک هسته سنگین تر در اثر تجدید ساختمان هسته عناصر سبک تر که همراه با ازاد شدن مقادیر زیاد انرژی است ، صورت می گیرد.

  • انرژی حاصل از واکنش های ترکیب یا (همجوشی) 8 برابر بیشتر از انرژی هسته ای واکنش های شکست هسته ای است.

 

راه های مختلف تولید انرژی هسته ای:

  • شکافت هسته‌ای

  • همجوشی هسته ای

شکافت هسته‌ای (Nuclear Fission):

فرض می شود نوترون منفردی به یک قطعه ایزوتوپ اوارنیوم235 نفوذ کند در اثربرخورد به هسته اتم اورانیوم 235 ، اورانیوم بدو قسمت شکسته می شود مقادیر زیادی نیز انرژی ازاد می گردد در حدود (200Mev) اما مسئله مهمتر اینکه نتیجه شکستن هسته اورانیوم 235 آزادی دو نوترون است که می تواند دو هسته دیگر را شکسته و چهار نوترون را بوجود آورد.

این چهار نوترون نیز چهار هسته اورانیوم 235 را می شکند چهار هسته شکسته شده تولید هشت نوترون می کنند که قادر به شکستن همین تعداد هسته اورانیوم می باشند سپس شکست هسته ای و آزاد شدن نوترون ها بصورت زنجیروار به سرعت تکثیر و توسعه می یابد.
در هر دوره تعداد نوترونها دو برابر می شود در یک لحظه واکنش زنجیری خود بخودی شکست هسته ا ی شروع می گردد. در واکنش های کنترل شده تعدادشکست در واحد زمان و نیز مقدار انرژی به تدریج افزایش یافته و پس از رسیدن به مقداری دلخواه ثابت نگهداشته می شود.

فرض کنیم یک ذره(a) به یک هسته ساکن(x) برخورد کند در نتیجه در واکنش های هسته ای هسته(y) و ذره (b) تولید می شود که این واکنش را بصورت زیر می نویسم:
a+xb+y

مراحل شکست اورانیوم 235 :

1n+235U234U144Ba+89Kr+3 1n
در واکنش اخیر در نتیجه برخورد نوترون حرارتی به اورانیوم 235 آن را به اورانیوم 234 تحریک شده تبدیل  می کند. نهایتا اورانیوم تحریک شده نیز بعد از شکافت ، به باریم و کریپتون و سه تا نوترون تولید می شود.

مواد قابل شکست ( Fissionable Materials):

موادی  وقتی تحت تابش نوترون قرار می گیرند انجام یک واکنش شکست هسته ای را ممکن می سازند چنین خاصیتی در عناصر زیر وجود دارد: اورانیوم 235، اورانیوم238، پلوتنیوم239، ایزوتوپ اورانیوم 233، (اورانیوم233 بطور مصنوعی در راکتورهای هسته ای با تاباندن نوترون به توریوم233 بوجود می آید).

 

محصولات شکست اورانیوم (Uranium Fission Puroducts):

زمانی که هسته اتمی اورانیوم 235 بدو قسمت شکسته می شود عناصر زیر تولید می شوند:

استرتیوم 90 ، کریپتون 91 ، ایتریوم 91 ، زیرکونیوم 95 ، ید 126 ، سزیم 137 ، باریم 142 ، سریم 144 قابل ذکر هستند.

همجوش هسته ای (Nuclear Fusion) :

همجوشی هسته ای عبارت است از اتحاد عناصر سبک برای تشکیل عناصر سنگین تر که نوع واکنش را واکنش همجوشی گویند تا بحال در انفجار بمب هیدروژنی قوی و بسیار خوب تشخیص داده شده است. این واکنش برای انسان چندان مفید نیست و بنابر این دانشمندان بطور جدی کوشش می کنند تا واکنش همجوشی را کنترل کنند یعنی  کاهش سرعت واکنش به درجه ای که بتواند برای مقاصد صلح جویانه مفید باشد.

در مرحله اول این واکنش ها بصورت کنترل شده برای تولید برق استفاده می شود. همچنین انرژی تولید شده در این واکنش 8 برابر انرژی تولیدشده  در شکافت هسته‌ای می باشد.

منشا انرژی تابشی خورشید و دیگر ستاره ها یک سری از واکنش های هسته ای انرژی زا است اتم هایی که دراین واکنش ها در درون ستاره شرکت می کنند کاملا یونیزه اند.یعنی تمامی الکترون ها از آن کنده شده است.چنین مجموعه ای از ذرات باردار را پلاسما می نامند.

 


دو تریوم و تریتیوم ایزوتوپ های هیدروژن مواد قابل احتراق همجوشی هسته ای را تشکیل می دهند .
هسته دو تریوم از یک نوترون و یک پروتون تشکیل می یابد. هسته تریتیوم دارای دو نوترون و یک پروتون است.

سوخت های همجوشی :

ملاحظات فرایند های طبیعی و نتایج حاصل از آنها نشان داده است که واکنش های همجوشی گوناگونی وجود دارد. از جمله از واکنش های همجوشی  هسته ای واکنش دوترون با تریتیوم می باشد

معادله واکنش های همجوشی هسته ای :

نخستین واکنش همجوشی قابل کنترل توسط رابطه زیر ارائه شد

(ترکیب ایزوتوپ های هیدوژن)

2H+3H1n+4He

در این واکنش انرژیی معادل 17.6 Mev آزاد می شود.که از آن می شود در کاردبردهای صنعتی و نظامی استفاده نمود.

منبع

http://www.ngdir.ir/


تاريخ : پنجشنبه بیستم آبان 1389 | 18:50 | نویسنده : عبدلی |
نمونه سوالات شیمی سال اول

?- هریک ازپدیده های زیربر اساس کدام ویزگی غیرعادی آب بوجود آمده اند؟


    الف) تفاوت دمای کره زمین درروزوشب زیادنیست


    ب) هوای اطراف یک حوض یادریاچه همیشه خنک تراست


   پ) یک پشه به راحتی روی آب راه میرود


   ت) چگالی یخ از اب 4 درجه کمتراست



?- درشکلهای مقابل 4 محلول وpH آنها دردمای25درجه داده شده است.                                  


   الف) کدام محلول پتاسیم هیدروکسید (KOH )می تواند باشد؟


   ب) درشرایط یکسان کدام محلول اسید قوی تری است؟                                            


   پ) درکدام محلول تورنسل به رنگ آبی درمی اید؟


 ?- علت درهرمورد چیست؟


    الف) رسا نایی الکتریکی آب نمک زیاد تراز آب خالص است


    ب)PH آب باران اندکی کمتراز7است


    پ)دردمای کمتراز4درجه حجم آب زیادمیشود؟


 ?- چرا آب رودخانه ها هیج وقت کاملا زلال نمی شود؟ درتصفیه اب برای ازبین بردن کدری آب ازچه ترکیباتی استفاده می شود؟



تاريخ : پنجشنبه بیستم آبان 1389 | 18:11 | نویسنده : عبدلی |

لیتیم

به معنا سنگ

Lithosاز واژه

لیتیم در بین عناصرفلزی از همه سبک ترواز این نظر از آن ها متمایز است.همچون سدیم وپتاسیم روی آب شناور می ماند اما از آنجا که بسیار فعال است طولی نمی کشد که در طی فرایندی هیدروکسیدخود را تولید می کند.در حالت خالص فلزی نرم چکش خوار و نقره فام است اما به سرعت کدر شده وبه اکسید خود تبدیل می گردد.این عنصر در کانی هایی اسپودمن و لیپدولیت یافت می شود لیپدولیت سیلیکات بسیار پیچیده ای ایست که گاهی لیتا میگا نامیده می شود

لیتیم

به معنا سنگ

Lithosاز واژه

لیتیم در بین عناصرفلزی از همه سبک ترواز این نظر از آن ها متمایز است.همچون سدیم وپتاسیم روی آب شناور می ماند اما از آنجا که بسیار فعال است طولی نمی کشد که در طی فرایندی هیدروکسیدخود را تولید می کند.در حالت خالص فلزی نرم چکش خوار و نقره فام است اما به سرعت کدر شده وبه اکسید خود تبدیل می گردد.این عنصر در کانی هایی اسپودمن و لیپدولیت یافت می شود لیپدولیت سیلیکات بسیار پیچیده ای ایست که گاهی لیتا میگا نامیده می شود.

 

 

 

لیتیم در در سال 1817 توسط یک دانشجوی شیمی به نام یوهان آردسون (1841-1729)کشف شد اگر چه تا در سال 1818جدا سازی و نامگذاری نشده بود تا اینکه استاد وی جونز برسلیوس این کار را انجام داد.

لیتیم کاربرد گوناگونی یافته است.در آلیاژهایی که به سبکی وزن آن ها نیاز دارد به کار می رود.به عنوان مثال در قطعات هوا پیما که وزن کم همراه با استحکام وسختی عوامل ضروری هستند استفاده می شود.در صنعت شیشه برای لعاب های شفاف سرامیک به کار می رود . در برخی باتری هابه صورت روغن لیتیم یافت می شود .مشخص شده که ترکیب های نمک لیتیم در مقابله با نشانه های بیماری های بالینی و شیدایی-افسردگی کار آمدهستند.از اکسید لیتیم به عنوان نم کش استفاده می شود زیرا بلافاصله بخا ر های آب را جذب می کند .اغلب لیتیم به مقادیر اندک در آب معدنی یافت می شود . آمادگی لیتیم برای اکسیدشدن باعث می شود ماده احیا کننده موثری برای فرایندهای خاص شیمیایی باشند.

 

آلیاژهای به خاطر سبکی استحکام و سختی زیاد در قطعات هواپیما به کار می رود .مقادیر ناچیز اکسید لیتیم در آب معدنی یافت می شود.

 

 

 

 

 

نشانه شیمیایی :

Li           چگالی : 543/0

عدد اتمی :3                  ظرفیت : 1

نوع عنصر : فلز قلیایی         ایزوتوپ ها : پایدار ترین آن ها Li با عدد جرمی 7

  می باشد

گروه : I                                           دوره :2

آلوتوپ : ناشناخته

                                                                  

تاريخ : چهارشنبه نوزدهم آبان 1389 | 16:43 | نویسنده : عبدلی |

سدیم

ازسودا برای توصیف ترکیبات گوناگون سدیم به کار می رود

سدیم عنصری نرم موم شکل سفید- نقره ای قلیایی و فلزی است . ماده ای بسیار فعال است و به این خاطر در طبیعت فقط به صورت ترکیب با عناصر دیگر یافت می شود.همچون فلز های قلیایی دیگر به سرعت در هوا اکسید می شود واز آنجا که چگالی آن از آب کمتر است روی آب شناور می ماند اما در این حا لت به شدت واکنش داده و هیدروکسید خود را به وجود می آورد

سدیم ششمین عنصر فراوان روی زمین است ودر بسیاری از کانی ها یافت می شود.در سال 1807 سرها مفری دیوی کشف شد. نمک معمولی تر کیب کلرید سدیم است که به مقدار فراوان در آب دریا یا با آب نمک یافت می شود.در مقیاس تجاری از الکترولیز نمک مذاب یا جداسازی اجزای تشکیل دهنده ی گاز کلر بدست می آید. در لامپ های بخار سدیم وبرای انتفال گرما در رآکتورهای


هسته ای نیز به کار می رود. کلرید سدیم یک ماده ی معدنی ضروری برای بدن است . کمبودآن منجر به گرفتگی شدید عضلات ومرگ می شود . اگر چه بیشتر مردم مقادیرمورد نیاز بدن رااز طریق نمکی که به عنوان چاشنی به غذا افزوده می شود تا مین می کند

 

 

 

 

هیدروکسید سدیم یا سودسوز آورد یک باز خورنده است که در تولید صابون و مواد پاک کننده استفاده می شود . بی کربنات سدیم همان جوش شیرین است که در نوشابه های گاز دار نان های جوش شیرین دار و کپسول های آتش نشانی به کار می رود. کربنات سدیم یا قلیا در تولید صا بون شیشه و مواد پاک کننده مورد استفاده قرار می گیرد. گلوتامات مونو سدیم ماده ی بلورین سفید رنگی است که برای بهترکردن طعم پروتیین ها در برخی غذا ها به کار می رود

 

             گروه :1                   دوره:3Naنشانه شیمیایی   

عدد اتمی :11 نوع عنصر : فلز قلیلیی

ظرفیت: 1 ایزوتوپ ها: نا شناخته



تاريخ : چهارشنبه نوزدهم آبان 1389 | 16:35 | نویسنده : عبدلی |

دستور العمل های ایمنی آزمایشگاه ایمنی آزمایشگاه

 

1- هرگز بدون روپوش،دستکش،ماسک،عینک و سایر وسایل ایمنی مناسب آزمایش نکنیم.باید بدانیم که برای کار با برخی مواد خاص  از استفاده از تجهیزات ایمنی ویژه و اختصاصی لازمست.یعنی باید از دستکش و ماسک وسایر وسایل مخصوص برای کار با آن مواد استفاده کنیم و تجهیزات ایمنی معمولی کارایی ندارند.

2- شیلنگ های آب و گاز را هرگز بدون بست استفاده نکنیم.

3- هرگز از وسایل معیوب وشکسته استفاده نکنیم.استفاده از این وسایل می تواند منجر به بروز خطرات جدی شود.

4- هرگز آزمایش  در حال اجرا را بدون مراقبت رها نکنیم. در صورت نیاز اجباری به ترک محل یا در مورد آزمایشهای نیازمند به زمان طولانی،حتما توضیحاتی شامل  نام آزمایش،نام آزمایشگر،تلفن تماس،مواد در حال واکنش واحتیاطات لازم را در محل آزمایش در دسترس قرار دهیم.

5- هرگز ظروف حاوی مواد و محلول ها را بدون در پوش نگهداری نکنیمتا ضمن جلوگیری از آلودگی هوای آزمایشگاه ،از آلودگی نمونه ها با مواد خارجی جلوگیری شود.

6- مواد مورد استفاده رافقط به میزان مصرف روی میزها نگهداری و بقیه را در محل مناسب انبار نماییم .

7- خطرات موجود در آزمایشگاه را شناسایی نماییم وروش های مناسب مقابله با آنها را بیاموزیم.

8- محل کپسول های آتش نشانی را شناسایی کرده و روش استفاده از آنها را بیاموزیم.

9- قبل از کار با مواد شیمیایی،ابتدا با خواص آنها آشنا شده،خطرات آنها را شناسایی نموده و روش مقابله با این خطرات را فراگیریم.

10- با علایم و هشدارهای ایمنی آشنا شویم .

11- مسیرهای تردد در آزمایشگاه را خالی از اششیای مزاحم نگهداریم.

12- روی میزها را خالی از تجهیزات و مواد غیر ضروری نگه داریم.

13- وسیل روی میزها را به صورت مناسب و بی خطر قرار دهیم.

14- حتما به هرگونه ظرف حاوی مواد ومحلول ها بر چسب مناسب الصاق نماییم.

15- از هرگونه خوردن و آشامیدن در محیط آزمایشگاه پرهیز کنیم.محیط آزمایشگاه آلوده به مواد سمی و خطرناک است.

16- هنگام شست و شوی ظروف و وسایل شیشه ای،ابتدا شیر آ ب را باز نموده و منتظر یکنواخت شدن جریان آب و ثابت شدن فشار آن شوید و سپس وسایل مورد   شست وشو ر در مسیر جریان آب قرار دهید تا از رها شدن وسایل از دست(در اثر فشار ناگهانی آب)و شکستن آنها جلوگیری شود.

17- حتی الامکان در ساعت خلوت روز آزمایش نکنیم تا بتوانیم درصورت نیاز از کمک سایر افراد استفاده نماییم.

18- در صورت نیاز به زمان طولانی برای انجام آزمایش، به جای انجام آن تا     ساعت های انتهایی روز بهتر است آزمایش ها را زودتر شروع نماییم.

19- مواد و محلول های خطرناک و آلاینده محیط زیست را در فاضلاب یا سطل زباله خالی نکنیم.این مواد و محلول ها باید جمع آوری و به طریق مقتضی دفع گردند.

20- از انجام شوخی های بی مورد اجتناب کنیم.

21- قبل از انجام دادن هر آزمایش باید موضوع وهدف آن را دقیقا مورد مطالعه قرار داد.

21- قبل از شروع هر آزمایش باید وسایل مورد نیاز آن را آماده کرد.

22- بوییدن محلول های شیمیایی کار بسیار خطرناکی است،مخصوصا اگر ماده مورد نظر مجهول باشد.

23- ضمن انجام آزمایش کلیه پدیده ها و تغییرات را باید به دقت زیر نظر داشت ونتایج حاصله را دور از حدث و گمان گزارش کرد.

24-پس از خاتمه هر آزمایش  کمی صبر کنید تا چنانچه ابزار و وسایل کار شما در اثر حرارت گرم شده اند،به تدریج سرد شوند.در صورتی که دستگاه با منبع آب یا برق ارتباط دارند ، ارتباط آن ها را با منبع اصلی قطع کنید.

25- از راه رفتن بی مورد در فضای آزمایشگاه پرهیز کنید.

 

نکاتی که حین انجام آزمایش باید به آنها توجه داشت:

 

1-  در حین انجام آزمایش برای مشاهده واکنش،صورت خود را مستقیم بالای ظرف یا دستگاه قرار ندهید.هنگام گرم کردن ظرف یا لوله ی  آزمایش دهانه ی آن را سمت خود یا دیگری نگیرید.

2-  رعایت دقت و احتیاط درکار با وسایل و مواد شیمیایی،از نکات بسیار ضروری است.سعی کنید دست شما به مواد شیمیایی آلوده نشود.برای برداشتن از محلول های شیمیایی از پیپت یا سرپوش پلاستیکی(پوآر)استفاده کنید.

3-  موادر نظیر اسیدها،فلزات فعال مثل سدیم،گازها و مواد سمی را در صورت لزوم،به اندازه مورد نیاز وبا کمال احتیاط مصرف کنید.

4-  قبل از برداشتن ظرف حاوی ماده ی شیمیایی برچسب مشخصات و تاریخ تهیه آن را بخوانید و همیشه مقدار ماده را متناسب بامصرف انتخاب کنید.

5-   هیچگاه مواد اضافی را به ظرف اصلی باز نگردانید. پس از برداشتن ماده مورد نیاز ،ظرف را در جای خود قرار دهید.

6-  پس از اتمام هر آزمایش ، لوازم مورد استفاده را تمیز بشویید و هریک را در جای مخصوص خود قرار دهید.



تاريخ : چهارشنبه نوزدهم آبان 1389 | 16:10 | نویسنده : عبدلی |

 

  در فصل اول شیمی 3 ما این معادله را داریم

ch4 + cl2 --> ch3cl + hcl
ولی خب سوالم این است، فرض کنید که بیش از نیمی از متان ها به متیل کلر تبدیل شده اند، آن وقت غلظت متیل کلر بیش تر از متان می شود و رادیکال آزاد های کلر با متیل کلر واکنش داده و متیلن کلر درست می کنند و به همین ترتیب کلروفرم درست می شود و در نهایت همه ی متان ها به کربن تترا کلرید تبدیل می شوند و مقداری هم hcl اضافه داریم، نمی دانم درست می گویم یا کتاب درست گفته است ولی مطمئنم وقتی می خواستیم از متان متیل کلرید بگریم، مثلا مول های متان را دو برابر می گرفتیم و متان اضافی را به راحتی جدا می کردیم، در واقع معادله نباید این گونه باشد؟!
2ch4 + cl2 --> ch3cl + hcl + ch4

معادله های شیمیایی را با کمترین وساده ترین نسبت بین ترکیبات می نویسند. مانند توابع ریاضی ازنوشتن جملات مشترک دردوطرف معادله خودداری می شود یعنی باید جملات مشترک بین دوطرف معادله را حذف نمود .اگر به معادله دومی  که نوشته اید توجه کنید از دوطرف معادله می توانید یک مولکول CH4 را حذف نمایید .

درضمن درواکنش گاز کلر با متان ابتدا متیل کلرید تشکیل می شود ولی بعدازآن احتمال  برخورد این مولکول با رادیکال های کلر  وجود دارد .این واکنش ها زنجیره ایی هستند ودرست است که با غلظت بیشتر هر یک از محصولات تعداد برخورد ها بیشتر واحتمال به وجود آمدن محصول بعدی بیشتر می شود . ولی باید درنظر داشت بعد از مدت مناسبی ازشروع واکنش شما دارای مخلوطی از انواع چهار  مشتق کلردار متان همراه با HCL و شاید حتی مقداری گاز کلر و متان باشید

به پست زیر نیز توجه کنید.

.واکنش های رادیکالی*http://kimiagari.blogfa.com/post-70.aspx




تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 22:34 | نویسنده : عبدلی |
- یک سوال داشتم که این سوال رو من در یک وبلاگ دیدم اما خودم هم نتونستم جوابشو بدم حالا می خوام این سوالو از شما بپرسم
NO2+NO2 ---> NO+NO3
NO3+CO--->NO2+CO2
------------------------------------
NO2+CO--->NO+CO2
آیا در این واکنش NO2 نقش کاتالیزر دارد با توجه به اینکه اول مصرف شده و سپس تولید شده؟
البته من خودم در مورد این سوال اینطور فکر می کنم که چون می شود کاتالیزور را از واکنش ها حذف کرد و اگر این کار انجام شود واکنش با سرعت کمتری (در بعضی موارد با سرعت بسیار پایین تر) انجام می شود اما اگر ما این ماده(NO2) را از واکنش حذف کنیم اصلا"واکنش انجام نمی شود پس این ماده نمی تواند نقش کاتالیزر داشته باشد.  

                                                 NO2+NO2 ---> NO+NO3
                                                
NO3+CO--->NO2+CO2              
                                                ------------------------------------
                                                 NO2+CO--->NO+CO2

اگر به رنگ های به کاررفته دراین معادله توجه کنید خواهید دید تعدادی ازمولکول ها ی NO2 نقش کاتالیزگر را دارند به عبارتی یکی از واکنش گر ها  NO2خود کاتالیز گر واکنش است.

http://kimiagari.blogfa.com/post-87.aspx

تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 22:34 | نویسنده : عبدلی |

رسانش الکتروليتی  

رسانشی که توسط مهاجرت يونها صورت می گيرد رسانش الکتروليتی نامند .

دريک رسانای الکتروليتی مانند نمکهای مذاب ويا محلول های الکتروليت  يونها آزادانه حرکت نموده وبارالکتريکی حمل می نمايند . تداوم اين جريان الزامأ با يک تغيير شيميايی همراه است  . اين واکنش های شيميايی  در سلولهای الکتروليتی انجام می گيرد.

هرماده ای که درحالت مايع يا محلول دارای يون باشد الکتروليت محسوب می شود.اسيدها بازها ونمکها رسانا نيستند اين گونه مواد درمحلول، و نمک ها وبازهای جامد، در حالت مذاب توليد يون می کنند.

بايد درنظر داشت تعداد يونی که توسط تعداد مول مشخصی ازالکتروليت های مختلف ايجاد می شود ،متفاوت است به همين علت رسانايی  الکتروليت ها با هم متفاوت است .

الکتروليت قوی موادی هستند که هم انحلال پذيری آنها زياداست وهم به طور کامل به يون تفکيک می شوند.

محلول الکتروليت ضعيف نسبت به الکتروليت قوی دارای  يون اندکی است. وغيرالکتروليت به محلول های گفته می شود که دارای يون نيستند وقادر به عبور جريا ن الکتريسته نمی باشند.

منبع

http://kimiagari.blogfa.com/post-10.aspx

تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 22:30 | نویسنده : عبدلی |
چگونگی انحلال مواد یونی وقطبی

برای پی بردن به عمل حلال انحلال نمک طعام رادرآب درنظر بگیرید .

مولکول های آب که بسیارقطبی اند توسط مولکول های قطبی دیگر ویا یون هاجذب می شوند.برای مثال هنگامی که  NaCl   رادرآب می ریزیم یون های موجوددرسطح بلور مولکول های آب را ازسر بار مخالف با جاذبه قوی یون- دوقطبی جذب می نمایند  بطوری که  جاذبه بین یونهای آبپوشیده ویونهای باقیمانده دربلور به حدی کاهش می یابدکه دیگر توسط بلورنگهداشته نشده به تدریج از شبکه بلور جداشدن می شود .این گونه جداشدن یونهاراتفکیک یونی گویند.

هرکدام ازیونهای درمحلول رفتار مستقل دارند به این معنی که مخلوطی همگن ازیونهای سدیم آبپوشیده و یونهای کلرید  آبپوشیده وآب به وجودآمده است.که درآن رفتار ویژه سدیم کلرید مشاهده نمی شود.

برای مشاهده مکانيسم اين انحلال در اينجا کليک کنيد.

http://kimiagari.blogfa.com/post-7.aspx

تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 22:28 | نویسنده : عبدلی |
اصل لوشاتلیه        

بیشتر واکنش های شیمیایی  برگشت پذیریا دو طرفه می باشند.درواقع ابتدا سرعت واکنش رفت( مستقیم ) بیشترازواکنش برگشت (معکوس)  می باشد. ولی باکم شدن مواد واکنش دهنده از سرعت واکنش رفت کاسته شده وباتولید وافزایش غلظت فرآورده کم کم بر سرعت واکنش برگشت افزوده می شود تاآن جا که سرعت واکنش رفت برابر سرعت واکنش برگشت می شود دراین زمان دو واکنش باسرعت یکسان اما دردو جهت عکس صورت می گیرد بنابراین تعادل برقرار می شود به طوری که غلظت های مواد مو جود تغییر نمی نماید درحالی که واکنش هادرحال انجام هستند.یعنی این گونه تعادل ها پویا می باشند.

                                       سرعت واکنش برگشت = سرعت واکنش رفت

لازم بتذکر است تعادل دریک سیستم بسته تشکیل می شود به این معنی که هیچ یک از  مواد موثردرواکنش  به سامانه وارد ویا از آن خارج  نشود.

میزان پیشرفت  یک واکنش شیمیایی درلحظه تعادل ، تابع نوع واکنش ونوع مواد وبرخی شرایط حاکم برآن می باشد. 

بین غلظت های اجزای شرکت کننده درتعادل رابطه ساده ایی برقراراست .که به آن قانون تعادل شیمیایی ( قانون اثرجرم ) می گویند.

                          

    αA   +   β B     <═>       γC     +   γ D                                        

                                                      [ A]α  [B ] β  

                                       Kc     ــــــــــــــــــــــــــــــ    =  

                        [ C ] γ  [ D ]δ                                                     

      

به  Kc ثابت تعادل  و به تساوي فوق عبارت تعادل گويند. مقدار Kc  براي هر واكنش شيميايي در دماي ثابت مقداري ثابت وازواكنشي به واكنش ديگر فرق مي كند .

 

عوامل مؤثر برتعادل وثابت آن

 

اصل لوشاتليه " هرگاه عاملي باعث به هم خوردن يك تعادل شود ، سامانه درجهتي جابه جا مي شود كه اثر آن عامل راكاهش دهد.

 

آ) اثردما ، بالا بردن دما  انرژي گرمايي مولكول ها درمخلوط تعادلي افزايش داده  وبرخورد هاي مولكولي نيز بيشتر مي شود درنتيجه سرعت واكنش رفت وبرگشت را افزايش مي يابد . اما ميزان افزايش درآنها يكسان نيست و آزمايش هاي گوناگون نشان مي دهند  افزايش دما سرعت واكنش گرماگيررا افزايش بيشتري مي دهد . به اينترتيب درتعادل جديد غلظت ها ي مواد موجود درتعادل تغیير مي كنند يعني تعادل جابه جا شده بنابر اين مقدار  Kc  نيز تغيير مي نمايد.

ب) اثر غلظت و فشار،هرگاه غلظت يكي ازواكنش دهنده هارا افزايش دهيم ،تعداد برخورد ميان ذره هاي  واكنش دهنده ها افزايش يافته و واكنش رفت سرعت بيشتري به خود مي گيرد به اين ترتيب پس از مدتي غلظت فرآورده نيز افزوده مي شود وسرعت برگشت افزايش مي يابدتا اين كه اين دو سرعت برابر شده اما اين سرعت ها وهم چنين غلظت هاي مواد موجود درتعادل جديد با سرعت هاي نظير وغلظت هاي تعادل قبلي متفاوت خواهد بود يعني تعادل جابه جاشده اما اين تغيير طوري صورت مي گيرد كه مقدار ثابت تعادل ثابت باقي مي ماند.

درمورد مشابه تغيير فشار همانند تغيير غلظت مي باشد لازم به تذكر است كه تغيير فشاربرسيستم هاي تعادلي اثردارد كه تعداد مولهاي گاز دردوطرف معادله شيميايي موازنه شده يكسان نباشد.

پ) اثر كاتاليزگر ،كاتاليزگرسرعت واكنش رفت وبرگشت را به يك اندازه افزايش مي دهد پس  Kcو غلظت ها   تغييري نمي يابد يعني كاتاليزگر برتعادل وثابت آن تاثير نمي گذارد.

باكليك دراينجا اثر عوامل غلظت ، فشار ودما را برسيستم هاي تعادلي وثابت آن تحقيق كنيد.

منبع

http://kimiagari.blogfa.com/post-26.aspx

تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 22:25 | نویسنده : عبدلی |

آبکافت (هیدرولیز)        

نمک هاکه درنتیجه واکنش یک اسید با باز تشکیل می شوند حاصل یون های مثبت باز با یونهای منفی اسید می باشند ،که ضمن انحلال درآب این یون ها را آزاد می نمایند.

به واکنش این یون ها با آب هیدرولیز گفته می شود . هیدرولیز نمک هامعمولاباعث تغییر  Pمحلول می شود .زیرا نمک هاحاصل از

آ - اسیدقوی -  بازقوی          ( NaOH(aq)+ HCl  (aq)   ---->    H2O(l) +   Na+ Cl-(aq

ب ـ اسیدقوی- بازضعیف                                     ( NH3(g)+ HCl  (g)   ---->   NH4Cl(g 

 پ - اسیدضعیف - بازقوی

              ( NaOH(aq)+ CH3COOH  (aq)   ---->    H2O(l) +   Na+ CH3COO- (aq

 ت ـ اسیدضعیف ـ بازضعیف                                               HF  +  NH3  ----->  NH4F 

می باشند .

کاتیون هاوآنیون های حاصل ازاسید وباز قوی درمحلول آبی پایداربوده وآبکافت نمی شوند درنتیجه محلول این گونه نمک ها باعث تغییر PH  محلول نمی شوند  . اما کاتیون هاوآنیون های حاصل ازاسید و باز ضعیف   به صورت زیر با آب برهم کنش داده  و PH  محلول راتغییر می دهند .

                                                            ( A-(aq)  + H2O (l) -----> HA  (aq)+ OH-(aq

                                                ( M+(aq)  + 2 H2O (l) -----> MOH  (aq)+ H3O +(aq

به این ترتیب محلول نمک های دسته اول  خنثی و دارای ( ۷= PH )ومحلول نمک های دسته دوم اسیدی

( ۷ >  PH    ) ومحلول نمک های دسته سوم بازی و(۷ < PH   ) ومحلول نمک های دسته چهارم باتوجه به    Ka  و  یا Kb   می تواند اسیدی و یا بازی و یا خنثی باشند.      Ka >Kb         PH < ۷     

                                                                                  Ka =Kb         PH = ۷                       

                                                                                                          Ka  ۷

درآزمایشگاه ازدستگاهی به نام  PH سنج برای اندازه گیری PH  محلو ل ها استفاده می شود. PH سنج  وسیله الکترونیکی می باشد که به کمک یک الکترود شیشه ای (  الکترود مرجع حاوی کالومل سیرشده      Hg2Cl2 )به طور مستقیم PH  محلول را نشان می دهد .

این الکترود رادرمحلولی که می خواهیم PH  آن رااندازه بگیریم وارد نموده پتانسیلی که به وسیله الکترود پدید می آید ، توسط یک میلی ولت سنج اندازه گیری می شود. این ولتاژ یک تابع خطی از PH  است همین رابطه است که به مااین امکان را می دهد تا PH  سنج  رامستقیما به جای میلی ولت با واحدهای  PH  درجه بندی نماییم.

باکلیک کردن دراینجا  PH  چنداسید ،  باز  و نمک را درغلظت های مختلف اندازه گیری نمایید.

و قدرت اسیدها و بازها را مقایسه کنید.

آیا حجم محلول نیز اثری بر PH  می گذارد؟

http://kimiagari.blogfa.com/post-30.aspx

تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 22:24 | نویسنده : عبدلی |
سنتز آمونیاک ( روش هابر) 

آمونیاک طبق واکنش تعادلی زیر از عناصر سازنده اش تشکیل می شود .

                                  N2 + 3H2 <==========> 2NH3               ∆H= - 387/1kj            

 چون واکنش گرماده است٬ انتظار می رود٬ دردمای پایین محصول بیشتری تشکیل شود٬ اما به علت بالا بودن انرژی فعالسازی  در دماهای پایین میزان آمونیاک تشکیل شده بسیار ناچیز است . بنابراین به کمک کاتالیزگر می توان انرژی فعالسازی را کاهش داد. نقش کاتالیز گر دراین فرایند ٬ سست کردن پیوندها درمولکول نیتروژن وهیدروژ ن است . به شکل زیر توجه کنید .

heterolytische Katalyse bei der Ammoniaksynthese

 


 مجددا به واکنش سنتز آمونیاک بر می گردیم . باانجام این واکنش بی نظمی کاهش یافته است . زیرا  تعداد مولکول ها درسمت راست معادله کمتر از سمت چپ است به نظر می رسد با افزایش فشار بتوان میزان محصول را افزایش داد . افزایش فشار درضمن باعث می شود تعداد مولکول هادرواحد حجم افزایش یافته وتعداد برخورد افزایش یابد وسرعت واکنش بیشتر شود . اما باید توجه داشت٬که درعمل ٬  دستگاه ها تاحدی می توانند فشار را تحمل کنند . ودرفشار بسیاربالا خطر انفجار دستگاه وسوراخ شدن آن وجود دارد .

فریتس هابر طرح خود را برای سنتز آمونیاک این گونه بیان نمود.  که به کمک کاتالیز گر دما را به 450 درجه می رسانیم تا واکنش سرعت مناسبی داشته باشد و فشار را نیز تا 500  atm افزایش می دهیم درصد آمونیاک دراین شرایط به بیشترین مقدار خود می رسد . هابر درسال 1918 میلادی  نایل به دریافت جایزه نوبل شد.  به جدول زیر توجه کنید

درصنعت نیتروژن مورد نیز را از هوا استخراج می نمایند وبرای تهیه هیدروژن مورد نیاز از فرآیند گاز- آب استفاده می کنند .

                                   CH4+ H2O<==========> 3H2 + CO

http://kimiagari.blogfa.com/post-92.aspx

تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 22:22 | نویسنده : عبدلی |
یک سوال:من در جایی خواندم که یک نفر دو لیوان آّب را که هر دو دارای مقدار یکسان و لیوان های یکسان و خلاصه همه چیز آنها یکسان بود و فقط دمای یکی بالاتر از دیگری بود را در یخچال گذاشته و مشاهده کرده بود(با کار گذاشتن دوربین)که آب گرم تر زودتر یخ می زند. من خودم این ازمایش را با دقت زیاد انجام دادم و دیدم که درست است. می خواستم ببینم که شما چه توجیهی برای این آزمایش دارید.توسط:مجید

دوست عزيز جواب اين سوال را به زبان بسيار ساده مي توان اين گونه بيان نمود.   بين مولكول هاي آب  پيوند هيدروژني وجود دارد . تعداد اين پيوند ها دريخ (حالت جامد ) حد اكثر وبرابر 4 است . درضمن يخ هم داراي شكل بلوري خاصي( شش گوشه ايي ) است كه درآن مولكولهاي آب درفاصله معيني ازهم قرارگرفته اند. يعني   پيوند هيدروژني درفاصله تقريبا معيني بين مولكول ها تشكيل مي شود . ( طول پيوند )

براي ازبين بردن پيوند هيدروژني نيز به انرژي نياز است . درحالت مايع  پيوند هيدروژني بازهم وجود دارد .ومولكول هاي آب به شكل خوشه ايي به هم متصل هستند ( خوشه هاي بيست وجهي ) . ولي تعداد آن ها به دما بستگي دارد وهرچه دماي آب بالاتر مي رود. از تعداد آن ها كاسته مي شود . حال اگر آب را  دردماي بالاترسرد نماييد٬ مولكول ها آزادتر وبه راحتي مي توانند درفاصله معين ازهم قرارگرفته وشكل بلوري يخ(بلورهاي ريز ) را بسازند .( فراسرد شدن كم تر ).

 ولي تنها مقدار كمي از مولكول هاي آب به شكل جامد ومقدار بسيار زيادي از مولكول هاي آب به حالت مايع هستند كه در شبكه بلوري يخ تشكيل شده به دام افتاده اند. اما اين حالت براي آبي كه دردماي پايين منجمد شده برعكس است .

  اين امكان براي مولكول هاي آب دردماي پايين كمتر است( فراسرد شدن بيشتر  ). زيرا تعداد بيشتر  پيوند هيدروژني بين مولكول ها امكان حركت وجايگزيني را كم مي كند .دماي پايين سبب هسته زايي شديد وافزايش سرعت رشد بلورها مي شود .( بلورهاي بيشتر ودرشت تر ) .

لازم به تذكر است درحالت مايع مرتبا   پيوند هيدروژني شكسته شده ودرجايي ديگر تشكيل مي شوند وبه عبارتي  درحال تغيير وتبديل هستند .دردماي پايين براي اين كه مولكول هاي  آب بتوانند شكل بلوري خاص خود را بگيرند بايد بعضي پيوند هاي هيدروژني شكسته ودرجاي مناسب تشكيل شود كه اين خود ٬ به زمان نياز دارد. 

به پست

 http://kimiagari.blogfa.com/post-45.aspx

وفلش آب

 http://www.johnkyrk.com/H2O.html

ومجله رشد شیمی شماره ۷۵ مراجعه نماييد .



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 22:17 | نویسنده : عبدلی |

تقطيرجزء به جزء

تقطيريك فرايند فيزيكي براي جداسازي اجسام بادماي جوش متفاوت است. براي پي بردن به اين كه فرايند تقطير چگونه انجام مي گيرد  بايد به رفتارمحلول ها هنگام جوشيدن ومتراكم شدن توجه كرد .

محلول هايي بانسبت هاي متفاوت از دو ماده را مي گذاريم تادردماي جوش با بخارخود به تعادل درآيند.سپس تركيب فازمايع وفازبخار را اندازه مي گيريم ونمودار تغيير درصد مولي هريك از فازمايع  و فازبخار را در

 دماهاي مختلف رسم مي كنيم .                                                   

مختصاتy  هرنقطه برروي منحني نمايانگر دماي جوش محلولي است كه تركيب درصدآن بامختصات x دراين نقطه داده مي شود.ستون تقطير

درآزمايشگاه براي جداسازي مايعات فراراغلب ازدستگاه تقطير جزء به جزء استفاده مي شود.يك ستون تقطير ياجداسازي شامل يك استوانه عمودي حاوي دسته ايي از بشقابك ها ٬  ياحلقه هاي فولادي زنگ نزن ٬   گلوله هاي شيشه ايي  و يا تكه هاي سراميك مي باشد. كه اين مواد داراي سطح ويژه گسترده اي بوده و تماس  خوبي را بين   مايع ـ بخار  در طول واحد تقطير ممكن مي سازند.دربالاي ستون  يك مبرد ودرپايين آن يك واحد تبخير كننده به نام بازجوشان   reboiler  قراردارد.

بالاي ستون چون ازمنبع گرمايش دورتر است سردترازپايين ستون مي باشد و تركيب درصد مايع و بخار در حال تعادل دربالاي ستون با تركيب درصد مايع و بخار در حال تعادل درپايين ستون مي باشد. بنابراين دربالاي ستون درصد ماده ايي كه دماي جوش كمتري دارد  بيشتراست.

درصنعت براي تقطير درمقياس تجارتي وجداسازي مخلوط چند ماده از برج تقطير جزء به جزء مانند آن چه كه دراینجاملاحظه مي نماييد استفاده مي شود درهرطبقه از برج ازبشقابي حبابي مانند به كاررفته است . با اجراي مراحل گوناگون تقطير  نفت خام به فراورده هاي سودمندي تفكيك مي شود.وبرمبناي دماي جوش خود ازترازهاي مختلف برج خارج مي شود

http://kimiagari.blogfa.com/post-35.aspx

تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 22:15 | نویسنده : عبدلی |
اعداد کوانتومی 

راستی فکر می کنيد اتم چگونه ساختاری دارد؟ شايد به توان اتم را به يک پياز گرد با لايه های آبدار تشبيه کرد که وقتی يک لايه آن را جدا می کنيم لايه کوچکتری در زير آن ظاهر می شود و يا همانند زمين ،لايه ی مختلف هوا اطراف آنرا احاطه نموده اند.

بياييد به شهر خيالی اتم سفر کنيم .شهری با خيابانهای کروی تو درتو، که درآن ها سفينه هايی کوچک متحدالشکل با سرعتی بسيار زياد درحرکتند بدون آن که به هم برخورد نمايند و تمام فضا را اشغال نموده و از دور مانند يک مه غليظ  به چشم می خورند.برای عبور ازاين خيابانها ازآسانسور نوری استفاده می کنيم و پايين می رويم ازهفت خيابان می گذريم تا به مرکز شهر   ( هسته اتم) برسيم .درکره ی مرکزشهر نوترونها وپروتونها را می بينيم که مرتب و فشرده با نظم خاصی گرد هم نشسته و گرم و صميمی مشغول داد و ستد هستند

               

از آنها سراغ الکترون را می گيريم ،نوترونی پاسخ می دهد که: الکترون ها در اطراف ما در حرکتند و ما را پوشش می دهند خيابانها را نگاه کنيد همه جا هستند .

نوترون می پرسد : کد الکترونی ، اعداد کوانتومی اتمی که می خواهيد ملاقات کنيد چيست؟ می پرسيم : کد؟،اعدادکوانتومی ديگر چه هستند؟!

نوترون : همان طور که شما انسانها خيابانها و محله های شهر تان را نامگذاری و يا  شماره گذاری می کنيد ،الکترونها نيز درخيابان(لايه=n) و محله خاصی (تراز، شکل حرکت الکترونl) که دارای کد  و رمز مشخصی می باشد ،حرکت می کنند .

عدد کوانتومی اصلی n اطلاعاتی درباره ی اندازه ی نسبی و انرژی الکترون به ما می دهد .

اين لايه ها دارای تراز های مختلفی هستند که تعداد آنها به n  و شکل اين ترازها با عدد کوانتومی سمتی l مشخص می شود  و تنوع شکل آنها ازصفر تا ۱- n  است ،مثلا اگر۴ = n باشد در اين صورت ۳و۲و۱و۰ =l خواهد بود يعنی چهار شکل مختلف برای حرکت الکترون وجود دارد.

اعداد کوانتومی سمتی (l) محتمل ترين شکل توزيع الکترون را معرفی می کند و درباره شکل ويژه و احتمالی اوربيتا ل اطلاعاتی می دهد.

با سرعت زيادی که الکترون دارد نمی توان مکان دقيق آنرا مشخص نمود (اصل عدم قطعيت).

اوربيتال فضايی است که احتمال حضورالکترون درآن بيش از ۹۰٪می باشد.

هيچ يک از اين شکل ها معنای فيزيکی معينی ندارند و تنها نمودار توابع رياضی هستند که دانشمندان آن ها را از حل معادله های پيچيده بدست آورده اند.

همانطورکه در هرمحله تعدادی خانه وجود دارد در هر تراز فرعی نيز نسبت به جهت قرار گرفتن در فضا  تعدادی اوربيتال تشکيل می شود 

عدد کوانتومی مغناطيسی ( m) تعيين کننده ی جهت توزيع احتمال الکترون است و درباره  جهت گيری اوربيتال درفضا،اطلاعاتی دقيق تری می دهد. 

  شما جهت قرار گرفتن خانه خودرا باکلماتی نظير شمالی ،جنوبی ،غربی،شرقی معين می نماييد دراتم نيز برطبق محورهای مختصات x،y،z جهت گيری فضايی اوربيتال مشخص می شود .که بصورت زيروند اوربيتال نوشته می شود.

هراوربيتال حداکثربه دو الکترون تعلق دارد که دردو جهت مخالف به دور خود می چرخند(اسپين)تاجاذبه مغناطيسی دافعه الکترونی ازبين برده و مزاحم حضور هم نباشند .

الکترونهايی که دريک اوربيتال قرار می گيرند دقيقا هم تراز نبوده وبه مقدا جزيی ازلحاظ انرژی متفاوتند حرکت الکترون درجهت حرکت عقربه های ساعت ويا خلاف آن  ميدان مغناطيسی ايجاد می کند.

sعددکوانتومی چرخشی (اسپين الکترون)است.

 

هيچ دوالکترونی اعدادکوانتومی يکسانی ندارند وحداقل درحرکت اسپينی متفاوتند .حال متوجه می شويم که الکترونها که اينقدر باشتاب بدور خود و هسته اتم می چر خند چرا بهم برخورد نکرده يايکديگر را نمی رانند.

ازاتم خارج می شويم وبه آسمان می نگريم دردل  کهکشان نيز همين نظام رامشاهده می کنيم زمين همانند الکترون به دور خودمی چرخد وشب وروز را به وجود می آيندودرعين حال  به دور خورشيد می چرخد  تافصل هابه دنبال يکديگربيايند  وبروند وسالی ديگر برسد.همان نظم وحرکتی که دردل يک ذره ی بی نهايت کوچک وجود دارد دريکی از بزرگ ترين اجزای مجموعه هستی نيز ديده می شود .راستی فکر می کنيدچرا

http://kimiagari.blogfa.com/post-51.aspx

ادامه مطلب
تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 22:14 | نویسنده : عبدلی |

پیوند کووالانس کئوردینانس (داتیو)

هریک از دواتم شرکت کننده در  پیوند کووالانسی  یک الکترون به اشتراک می گذارند. وبه طوری که نمی توان تشخیص داد که الکترون های پیوندی متعلق به کدام اتم بوده است .ولی یک نوع پیوند کووالانسی دیگروجود دارد٬که درآن یک اتم دوالکترون پیوندی ( دهنده الکترون ) راتامین می کند واتم دیگر که الکترون کم دارد (پذیرنده الکترون) این دوالکترون را می گیرد .این پیوندکووالانسی را داتیو ( کووالانس کئوردینانسی ) می نامند.

 هنگامی که گاز آمونیاک را باگاز هیدروژن کلرید مجاور هم قرار می دهیم این دو ماده باهم واکنش داده ومولکول  NH4Cl را می سازند که از یون کلرید(  -Cl )   ویون آمونیوم  ( +NH4 ) تشکیل شده است .

همانطور که ملاحظه می نمایید H درمولکول HCl الکترون خودرا درلایه الکترونی اتم Cl جا می گذارد واتم نیتروژن درمولکول  NH3: الکترون غیر پیوندی خودرا دراختیار+ H قرار می دهد.به این ترتیب + H پذیرنده الکترون واتم نیتروژن درمولکول NH3 دهنده الکترون می باشد.

 

 به طور ساده می توان پیوند داتیورا به صورت یک فلش از طرف عنصر دهنده الکترون به سمت اتم گیرنده الکترون نشان داد درضمن باید توجه داشت هرچهار پیوند در یون آمونیم ازنظر انرژی وطول پیوند یکسان هستند وهیچگونه تفاوتی بعد ازتشکیل باهم ندارند.                                                                         

هنگامی که مولکول HClدرآب حل می شود  + H  از این مولکول جداشده وبامولکول آب پیوند داتیومی دهد دراین جانیز اتم اکسیژن آب که دوجفت الکترون ناپیوندی دارد یک جفت الکترون دراختیار+ H  قرارمی دهد وپیوند داتیو تشکیل می شود                           

به واکنش  زیر توجه کنید .دراین واکنش نیتروژن جفت الکترون ناپیوندی خودرا دراختیار اتم بور قرار می دهد  وبه این ترتیب اتم بور B  نیز درلایه ظرفیت خود دارای هشت الکترون می شود. 

 به شکل ساده تر بامدل خطی می توان این  مولکول را به صورت زیر نشان داد.

      

مولکول 3 AlCl نیز مانند مولکول  3 BF  می باشد واتم Al  دراین مولکول  درلایه ظرفیت خود دارای شش الکترون می شود .  آزمایش نشان می دهد این مولکول در 180 درجه سانتی گراد تصعید می شود. اگر این ماده ساختار یونی می داشت باید دمای ذوب بسیار بالایی می داشت . زیرابرای ازبین بردن  جاذبه شدید بین یون ها به انرژی زیادی نیاز است .

وقتی ماده ای دردمایی پایین تصعید می شود. می توان نتیجه گرفت بایدمولکولی کووالانسی باشد .( جامد مولکولی ) به مدل الکترون نقطه ای  3 AlCl توجه کنید.

اندازه گیری جرم مولکولی درحالت بخار این مولکول نشان می دهد فرمول مولکولی آن باید به صورت دیمر (  Al 2Cl6 ) باشد .دراین دیمر همانطور که درزیر ملاحظه می کنید . دو پیوند به طریق داتیو تشکیل شده است .

 اتم کلر نیزدارای زوج الکترون های غیر پیوندی درلایه ظرفیت خود است که می تواند آن ها رادراختیار اتم Al قراردهد .

 پیوند در یون های فلزی آبپوشیده:

مولکول آب باتشکیل پیوندقوی یون های حل شده را احاطه می نماید. بیشتر یون های فلزی ضمن آبپوشی با مولکول آب پیوندتشکیل می دهند.

آلومینیم کلرید دارای پیوند کووالانسی است هنگامی که درآب حل می شود یونش می یابد. سپس شش مولکول آب یون 3+Al  را احاطه نموده و یون هگزا آکوا آلومینیم    Al(H2O)6+3  را می سازند . به چگونگی تشکیل این یون توجه نمایید .                                                                                                                  Al: 1s22s22p63s23px1

                                                                                            A l +3 : 1s22s22p6   

اکنون این یون می تواندبا اوربیتال های   ( 3s,3p,  3d)  لایه ظرفیت خودبا جفت الکترون های غیرپیوندی

 اکسیژن آب پیوند داتیو برقرارنماید.

 شکل این یون هشت وجهی است( هیبرید S P3d2) .لازم به تذکراست  برای تجسم شکل کمپلکس پیوندهای  داتیوی که دربالا وپایین  صفحه قرار دارندبه شکل فلش های  خطی و پیوندهای  داتیوی  جلوی صفحه بافلش هایی به شکل گوه وپیوندهای داتیوی عقب صفحه به شکل  فلش های نقطه چین نشان داده شده است .

  پیوند داتیو درکربن منوکسید

درمولکول کربن منوکسید  دواوربیتال تک الکترونی اکسیژن بادواوربیتال تک الکترونی کربن پیوند کووالانسی برقرارمی نمایند .امادراین حالت لایه ظرفیت کربن دارای شش الکترون خواهد شد. برای تکمیل لایه ظرفیت درکربن جفت الکترون غیر پیوندی اکسیژن با کربن پیوند داتیو می دهد . به این ترتیب درفرمول ساختاری کربن منوکسید پیوند سه گانه برقرار می شود. C ≡ O

پیوند داتیو درنیتریک اسید 

دربیشتر اسید های اکسیژندار  اتم مرکزی با اکسیژن دارای پیوند داتیو است واثر القایی منفی این اکسیژن باعث افزایش قدرت اسیدی دراین گونه اسید ها  می شود.

لازم به تذکر است دریون نیترات هرسه پیوند N  وO  ازهرحیث یکسان هستند واین به علت عدم استقرارالکترون (رزونانس) دراین سه پیوند است .

http://www.chemguide.co.uk/atoms/bonding/dative.htm



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 22:9 | نویسنده : عبدلی |
اینکه چرا گروههای آلکیل الکترون دهنده هستند؟ می خوام اگه ممکنه لطف کنین و کامل تو ضیح بدید.و اینکه در آمین ها افزایش گروه آلکیل موجب افزایش قدرت بازی می شه .پس چرا آمین های گروه 3 از آمین های گروه 2 قدرت بازی کمتری دارند. این رو توی کتابها نوشته

یک گروه می تواند به وسیله اثر القایی یا اثر رزونانسی ویا هردواثر٬ الکترون دهنده ویا الکترون گیرنده باشد . اثر القایی گروه ها را به وسیله الکترونگاتیوی اتم های تشکیل دهنده اش می توان توجیح کرد .اگر به ساختار گروه متیل توجه کنید. الگترونگاتیوی H کمتر از C درنتیجه کربن دارای جزیی بارمنفی وهیدروژن هادارای جزیی بار مثبت خواهند شد . ( +δ- C← Hδ )

 حال اگر این کربن  با اتم دیگری پیوند داده شود به اتم پیوند یافته بار منفی القا خواهد نمود .                                                   ( - )  H 3C

واما درمورد آمین های نوع سوم  این مطلب که شما اشاره نموده اید . بیشتر درمورد تری متیل آمین به چشم می خورد به نظر میرسد تری متیل آمین باید Kb بزرگتری  نسبت به دی متیل آمین ومتیل آمین داشته باشد . به عبارتی باز آرنیوس قویتری باشد ولی چنین نیست. علت آن است که Kb  به عوامل مختلفی بستگی دار د.ازجمله انحلال و آبپوشی یون های حاصل از تفکیک باز . هرچه تعداد گروه های الکیل بر روی نیتروژن افزایش یابد. تراکم ابر الکترونی برروی نیتروژن افزایش یافته وباز لوئیس قویتری تشکیل می شود ولی ... آبپوشی مشکلتر وانحلال کمتر صورت می گیرد .زیرا گروه های الکیل نامحلول در آب هستند . وبه همین علت  تری متیل آمونیوم فقط یک پیوند هیدروژنی  با آب می تواند تشکیل دهد .  

                                               H2O  ...  H- N+  (CH3 ) 3   

ثانیا به علت ازدحام فضایی دراطراف نیتروژن از  امکان تشکیل این پیوند هیدروژنی نیز کاسته می شود .

قابلیت انحلال  متیل آمین ودی متیل آمین در آب خیلی زیاد و انحلال پذیری تری متیل آمین  91 گرم در 100 گرم آب می باشد.

به طور کلی در آمین ها (مانند الکل ها ویا اسید های کربوکسیلیک ) باافزایش تعداد کربن از میزان انحلال پذیری کاسته می شود . ( حتی آمین های نوع اول )

http://kimiagari.blogfa.com/post-103.aspx

تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 22:7 | نویسنده : عبدلی |
اگه ممکنه تمام مراحل تولید سدیم سولفات را از سولفوریک اسید برام شرح بدید.آخه نمی تونم توجیهش کنم.چون سولفوریک اسید دو پروتون داره.نمی دونم باید سدیم سولفات رو نمک سولفوریک اسید بدونم یا نمک ین (اسید) هیروژن سولفات.

براي تهيه سديم سولفات  بايد به محلول سولفوريك اسيد٬  سود را اضافه نمود وتا مرحله خنثي شدن كامل پيش رفت .

  دراين روش ابتدا با افزايش NaOH چون مول هاي  اسيد بيشتر از مول هاي باز است نمك اسيد يعني سديم هيدروژن سولفات وسپس با افزايش بيشتري از سديم هيدروكسيد ٬ نمك سديم سولفات تهيه خواهد شد .                                  H2SO4 + NaOH -------> NaHSO4 + H2O

                                      NaHSO4+ NaOH -------> Na2SO4 + H2O   

اگر برعكس عمل نماييد يعني اسيد را به محلول سود اضافه نماييد چون تعداد مول هاي سديم هيدروكسيد بيشتر از تعداد مول هاي اسيد درظرف واكنش  است . ابتدا سديم سولفات  وبا افزايش بيشتر اسيد به اين محلول نمك اسيدي سديم هيدروژن سولفات تشكيل مي شود .  

                                                       2NaOH+H2SO4-------> Na2SO4 + H2O   

                                                    NaHSO4 + H2SO4------->  Na2SO4 + H2O

به طور كلي براي تهيه سديم سولفات بايد از روش اول استفاده نمود .

به عبارتي براي تهيه سديم سولفات  به تعداد مول هاي بيشتري از سديم هيدروكسيد  ( دوبرابر مول هاي اسيد ) نياز است .

http://kimiagari.blogfa.com/post-103.aspx

تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 22:6 | نویسنده : عبدلی |
می خوام در مورد روش های تدریس شیمی در دبیرستان های کشور های توسعه یافته تحقیق کنم چند ماهی رو موضوع کار کردم اما به هیچ نتیجه ای نرسیدم حالا می خواستم ازتون خواهش گنم به من در این رابطه کمک کنید  توسط:فاطمه

به مجلات رشد شيمي  شماره هاي50 - 63 -65 - 72 - 75 مراجعه نماييد



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 22:4 | نویسنده : عبدلی |
چرا سولفوریک اسید بافت های زنده را به شدت تخریب می کند؟

اسید سولفوریک به هر نسبتی با آب امتزاج پذیر است . وعامل آبزدای بسیار قوی است .واکنش آن با آب بسیار گرمازا واز این رواختلاط آب با اسید غلیظ باید با احتیا ط بسیار وبه آرامی به کمک همزن شیشه ای وبا افزایش اسید به آب صورت گیرد . تمایل این اسید به ترکیب با آب آن قدر زیاد است که ازهر بافتی که دارای اتم های هیدروژن واکسیژ ن است این دو اتم را به صورت آب حذف می نماید. افزایش چند قطره اسید به شکر ( ساکارز ها) و یا الیاف سلولزی نظیر پنبه ویا بافت های جانوری دراندک مدتی ازاین بافت ها هیدروژن واکسیژ ن را به صورت  آب حذف ٬ و کربن را بر جا می گذارد واین فرایند ها همراه با آزاد شدن انر ژی  زیادی است  و بسیار خطر ناک می باشد  .

تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 22:3 | نویسنده : عبدلی |
1- چرا به صابون نمک اسید چرب میگویند؟
2- رنگ شعله سوختن صابون؟
3- محصولات سوختن صابون؟
4-ph صابون حل شده در اب وعلت ان؟

1- به اين علت به صابون نمك اسيد چرب مي گويند كه به طور عمده نمكهاي سديم كربوكسيليك اسيد هاي بلند زنجيري هستند كه اسيدهاي چرب ناميده مي شوند .اسيد هاي چرب از يك زنجير هيدروكربني طويل ويك گروه كربوكسيل تشكيل شده اند وچون از هيدروليز چربي ها تشكيل مي شوند به اين نام خوانده مي شوند .اين اسيد ها كه مي توانند سيرشده مانند استاريك اسيد

 CH3(CH2)16COOH( از هيدروليز چربي گاو به دست مي آيد.) ٬ويا پالمتيك اسيد و ياسيرنشده مانند  اولئيك اسيد CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH( در روغن زيتون وجوددارد.) باشند . عموما بين 14تا18كربن دارند . روغن ها وچربي هاي حيواني كه صابون از آن ها تهيه مي شود٬ شامل گليسيريل استرهاي اين اسيد هستند .

2- رنگ شعله صابون به فلز بكار رفته در آن بستگي  دارد . صابون سد يم شعله زرد وصابون پتاسيم شعله اش بنفش خواهد بود .صابون ساير فلزات نظير آلومينيم ٬ كلسيم ٬ كبالت٬ ليتيم ٬ سرب وروي نيز ساخته مي شود كه هركدام كاربرد هاي گوناگوني دارند.

3- محصولات سوختن كامل صابون مانند سوختن هرماده آلي ديگر  توليد بخار آب وكربن دي اكسيد  وبه علت وجود ماده قليايي موجود در آن شامل مقاديري كربنات ويا اكسيد فلز مربوطه مي باشد .

4- PH  صابون هاي معمولي  كه در ساخت آن ها از NaOH ويا  KOH   استفاده شده باشد قليايي است .زيرا دراثر آبكافت صابون درآب غلظت-OH افزايش مي يابد . به عبارتي ساده تر  صابون ها ازيك اسيد ضعيف و يك باز قوي تشكيل شده اند .

(RCOO- Na+(aq)  +  H2O (l)    <=====>      Na+ (aq)  + OH-(aq)  +  RCOOH(aq



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 21:59 | نویسنده : عبدلی |

خصلت پیوند

وقتی اختلاف الکترونگاتیوی بین اتم هاخیلی زیاد باشد.الکترون ازیک اتم به اتم دیگر منتقل می شود و  پیوند یونی تشکیل می گردد.

وچنانچه اختلاف الکترونگاتیوی بین اتم ها کم باشد. الکترون به اشتراک می گذارند وپیوند کووالانسی تشکیل می شود.       

    

حال این سوال مطرح می شود ٬ اختلاف الکترونگاتیوی بین دو اتم چه مقدار باشد ٬ تا خصلت  پیوندکووالانسی ویا یونی شود ؟

پاسخ این پرسش ساده نیست .زیرا  الکترونگاتیوی یک اتم دریک مولکول تحت تاثیر دو عامل است.

 1- اتمی  که با آن پیوند داده

2-  تعداداتم هایی است که با آن ها پیوند تشکیل داده است.

مقدارجذب الکترون های پیوندی به  اختلاف الکترونگاتیوی بین دو اتم  بستگی دارد. 

وقتی اختلاف الکترونگاتیوی بین دواتم درحدود 67/1 باشد پیوندبین آن دو 50 % یونی و50%   کووالانسی است .بنابراین کمتراز 67/1 رانشانه پیوند کووالانسی وبیشترازاین مقداررانشانه  پیوند یونی درنظر می گیرند .درواقع یک پیوند( به جز مواردی که دواتم سازنده آن یکسان هستند)مقداری خصلت کووالانسی ومقداری خصلت یونی دارد.

پیوند کووالانسی اگر بین دواتم جور هسته ( یکسان ) ایجاد شود توزیع الکترون های پیوندی بین هسته دواتم متقارن خواهد بودو پیوند کووالانسی غیر قطبی تشکیل می شود.واگر بین دو اتم متفاوت تشکیل شود.توزیع الکترون های پیوندی بین هسته دو اتم نا متقارن خواهد شد و  پیوند  کووالانسی  قطبی  تشکیل می شود.

درپیوند های کووالانسی قطبی دراطراف هسته الکترونگاتیو احتمال حضور الکترون (دانسیته الکترونی )بیشتر است ودرنتیجه این اتم دارای مقداری بار منفی (- δ ) شده است.درحالی که اتم دیگر همین مقدار دارای بار مثبت  (+ δ ) گشته است.

 100´(عزم قطبی بین دو یون - A+  B /عزم قطبی اندازه گیری شده  پیوند A-B  )= در صد خصلت یونی یک پیوند

عزم قطبی درحالت یونی ازرابطه       d ´ δ  = µ  به دست می آید. که دراین رابطه d فاصله بین هسته دواتم برحسب سانتی متر و δ  باریون برحسب واحد الکترو استاتیک است ( بار یک الکترون ویا یک پروتون ازنظر قدرمطلق برابر  10-10 ´ 6/4 می باشد.)

لازم به تذکر است واحد عزم قطبی طبق این رابطه برحسب ( esu cm) به دست می آید .وبرای تبدیل آن به واحد دبای بر 18-10  باید تقسیم نمود.

منابع:

http://www.teachmetuition.co.uk/Chemistry/Chemicalstructureandbonding/worked_examples_on




تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 21:55 | نویسنده : عبدلی |
چرا فرمول نمک طعام به صورت NaCl است و به صورت Na13Cl14 و یا Na14Cl13 و یا Na100Cl100 نیست در حالی که در یک بلور نمک طعام ممکن است بیش از 10 ها اتم از عناصر Na (سدیم) وCl (کلر) وجود داشته باشد. با تشکر فراوان     توسط:ابی

 به جزء جامدات مولكولي كه از تركيبات كووالانسي تشكيل شده اند ودرساختار آن هامولكول قابل تشخيص است وبين مولكول ها نيروهاي واندروالسي وجوددارد . درساير جامدات٬ مولكولي بطور مجزا وجود ندارد .دراين جامدات كوچكترين نسبت بين اتم ها درسلول واحد به عنوان مولكول در نظر گرفته مي شود .  مثلا درسيليس تمامي اتم هاي اكسيژن وسيليسم با پيوند كووالانسي به هم مرتبط هستند . و واحدي به فرمولSiO2  قابل تشخيص نيست . اما از آنجايي كه دريك سلول واحد نسبت بين اتم هاي اكسيژن به سيليسم 2 به 1 است فرمول مولكولي به صورت SiO2 درنظر گرفته مي شود .

 اين مطلب درمورد نمك طعام وساير جامدات يوني نيز همين گونه است .

 در جامدات فلزي كه فقط از يك نوع اتم تشكيل شده است به نوشتن علامت اختصاري فلز بسنده مي شود.

http://kimiagari.blogfa.com/post-98.aspx

تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 21:46 | نویسنده : عبدلی |
می خواستم بدونم که عدد آووگادرو چطوری بدست آمده است چرا ازبین این همه عدد این را انتخاب کرده است

عددي است كه باروشهاي بسياري ازجمله سنجش هاي حركت براوني ٬ با ر الكتريكي وشمارش ذرات α  تعيين شده است . درسال 1905 ويليام رامسي وفردريك سادي بااستفاده از راديم آزمايشي براي تعيين ثابت آووگادروابداع نمودند. اتم راديم پرتوزا براثر واپاشي يك ذره آلفاگسيل مي كند كه با به دست آوردن دوالكترون به اتم هليم تبديل مي شود . اگر حجم هليم توليد شده به ازاي مقدارمشخصي راديم واپاشي شده  را ٬ پس از مدت زماني جمع آوري واندازه گيري كنيم مقدار   NA  را محاسبه كنيم.

روش ديگر ٬ بامتبلوركردن يك مول I2 وسپس بابررسي آن به وسيله پراش اشعه X مي توان تعدادمولكول هاي يد را دربلور معين نمود . كه برابر عددآووگادرو مي باشد . ثابت آووگادرو را به راه هاي ديگري نظير پراگندگي نور وآزمايش قطره روغن ميليكان نيز مي توان اندازه گيري كرد.

  شيميدانان ثابت آووگادرو را طوري انتخاب نمودند كه جرم NA اتم برحسب گرم معادل يك اتم برحسب واحدهاي جرم اتمي باشد .



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 21:43 | نویسنده : عبدلی |
ما جرم مولکولی یک ترکیب رو داریم چطوری با دانستن اینکه عناصر تشکیل دهنده ان ترکیب چه هستند می تونیم به فرمول مولکولی ان ترکیب برسیم     برای به دست آوردن فرمول مولکولی یک ترکیب علاوه بر جرم مولکولی ونوع عناصر تشکیل دهنده آن نیاز به نسبت جرمی عناصر ویا درصد عناصر تشکیل دهنده آن ترکیب می باشد .

مثال : درصد عناصر تشکیل دهنده ترکیبی به  جرم مولکولی 60گرم عبارت است از    40 % = C   و     3/53 % =O  وبقیه ازH می باشد . برای به دست آوردن  فرمول مولکولی آن  به ترتیب زیر باید عمل نمود.

1- درصد هر عنصر را بر جرم اتمی آن عنصر تقسیم می نمایید              3/3=12 ÷ 40        C 

                                                                                           3/3  = 16 ÷۵۳/۳    O

                                                                             6/6 = ( ۵۳/۳+40 )- 100 = H%

                                                                                              6/6 =   1 ÷ 6/6    H

2- اعداد به دست آمده را معمولا بر کوچکترین آن ها تقسیم می کنیم به طوری که کوچک ترین نسبت بین آن اعداد مشخص شود ودرضمن این نسبت ها باید اعداد صحیحی باشند وبه این ترتیب فرمول تجربی آن ترکیب به دست می آید      

                                                                                        1   =    3/3     ÷  3/3   O           

                                                                                         1   =   3/3     ÷  3/3     C          

                                                                                         2  =  3/3     ÷   6 /6    H    

                                                                      فرمول تجربی ترکیب                      CH2O

3- فرمول  تجربی را درn ضرب نموده ومساوی جرم مولکولی قرار می دهیم .

                                                                                                  60  =   CH2O) n )

                                                                                60  =  ( 16  +2  × 1  + 12) n

                                                                                                               2  =  n

 ۴- عدد به دست آمده را درفرمول تجربی ضرب می کنیم

                            فرمول مولکولی ترکیب                  CH2O) n    =      C2H4O2 )                   

برای به دست آوردن فرمول ساختاری به روش های مختلفی می توان عمل نمود مثلا به کمک خواص فیزیکی وشیمیایی وبه کمک بعضی ازمعرف های خاص ویا به کمک دیفراکسیون اشعه X می توان به  گروه های عاملی وساختار ترکیب برد.

http://kimiagari.blogfa.com/post-86.aspx

تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 21:41 | نویسنده : عبدلی |
 من بیشتر در مورد طیف سنج جرمی اطلات میخواستم  

طیف بینی نشری    emissiom spectroscopy

 روشی از آنالیز شیمیایی  است که درآن اتم هادرترازهای برانگیخته نشده درشعله هایا قوس های الکتریکی به توسط طیف های نشری آ نهامورد بررسی قرار می گیرند.

 طیف بینی نشری  هم چنین برای بررسی ترازهای انرژی اتم ها درحالت های پایه وبرانگیخته به کار می رود.

طیف سنج جرمی    mass spectrum

طیف سنج جرمی فراوانی نسبی ایزوتوپ هاباسایر اجزای یونیده درطیف سنج جرمی بااندازه گیری جریان های یون مثبتی که به یک الکترومتر ثابت دارای میدان های مغناطیسی گوناگون برای کنترل وپتانسیل های شتابدهنده می رسند تعیین می شود قدرت تفکیک ممکن است 1 قسمت در 50000  قسمت ودقت بیشتر از 1 قسمت در 106باشد.



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 21:39 | نویسنده : عبدلی |
ایا ممکن است مولکولی ‍پیوند نا قطبی داشته باشد ولی کل مولکول ان قطبی باشد؟  

 مولکول اوزون ازاین دسته است . O3

همانطور که درشکل زیر ملاحظه می نمایید یکی از پیوند ها که به طریق داتیو بسته شده است اکسیژن هادارای بار قراردادی هستند.اما چون ازنظر الکترونگاتیوی  اتم های شرکت کننده درپیوند یکسان هستند . پیوند ها ناقطبی محسوب می شوند . اما مولکول زاویه دار است .اتم اکسیژن مرکزی دارای جفت الکترون ناپیوندی است . ومولکول قطبی است.

http://kimiagari.blogfa.com/post-84.aspx

تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 21:37 | نویسنده : عبدلی |
کاتیونی که ۲۷ مولکول اب ان را احاطه کرده چیست؟

Li درحالت آبپوشی بیشترین شعاع رادارد . بعضی از یون ها به علت چگالی بار زیاد می توانند چند لایه آبپوشی شوند .ازجمله Li  به طور متوسط تعداد آب دراطراف لیتیم 3/25 است. به عبارتی بعضی از یون ها با 25 مولکول آب  ٬ تعدادی کمتر از25 وتعدادی بیشتر از  25 مولکول آب  به صورت آبپوشی همراه می باشند.

منبع

http://kimiagari.blogfa.com/post-84.aspx

تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 21:34 | نویسنده : عبدلی |
می خواستم بدونم مگه نمی گیم که فقط دما بر ثابت تعادل اثر داره ؟ پس چرا وقتی واکنش را در عددی ضرب کنیم ثابت تعادل به توان همان عدد می رسد؟  

معادلات شیمیایی راطبق قرارداد با ساده ترین وکوچکترین نسبت بین مولکول های شرکت کننده درواکنش وتعادل می نویسند . 

ثابت تعادل درواقع نسبت بین این اعداد ساده می باشد . حال اگر شما ضرایب مولکولها  را چند برابر کوچک ویا بزرگ کنید . مسلما نسبت بین آن هابه هم می خورد ونسبت جدیدی خواهد شد .این موضوع یک مسئله ریاضی است . مانند      نسبت 3به 2  می شود 5/1 حال نسبت  32  به 22  می شود 25/ 2و یا به عبارتی 2(5/1 )



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 21:32 | نویسنده : عبدلی |
راه  تهيه مشتق 2و4دي نيترو فنيل هيدرازين از سينامالدهيد را مي خواستم كه با كاتاليزور HCl انجام ميشه.مي خواستم راههاي انجام اين واكنش را بگيد.                         

می توان ضمن حذف آب از اکسیژن گروه کربونیل ودو اتم هیدروژن ازمعرف دیگری که با ترکیب کربونیل دار متراکم می شود این ماده را بدست آورد. اکسیژن گروه کربونیل باهیدروژن ها که معمولا روی اتم نیتروژن  قراردارند٬ تولید آب می کنند .

هیدرازین به علت دارا بودن جفت الکترون نا پیوندی بر روی اتم نیتروژن وهم چنین موقعیت رزونانس با الکترون های حلقه بنزن٬ هدایت کننده ارتو وپارا درحلقه بنزن می باشد . وچون موقعیت ارتو دو برابر پارا درحلقه بنزن است وهم چنین به عامل هیدرازین نزدیکتر است . به همین علت درمرحله اول نیتراسیون مشتق 2- نیتروفنیل هیدرازین ودر نیتراسیون مجدد 2و4 -دی نیترو فنیل هیدرازین  تولید می شود.



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 21:31 | نویسنده : عبدلی |
در مورد آزمایش چادویک کمی بیشتر توضیح دهید(کشف نوترون)    
 

 چادویک  ورقه نازکی از بریلیم را با ذره های آلفا بمباران کرد ومشاهده نمود که  یک تابش پر انرژی مشابه پرتوی گاما توسط فلزنشر می شود .این ذره ازنظر الکتریکی خنثی وجرم آن اندکی بیش از جرم پروتون است این ذره را نوترون نامید .

  

 به این ترتیب مشکل  جرم های اتمی حل شد .

   عمر نوترون آزاد حدود 750 ثانیه وتلاشی آن یک پروتون ویک الکترون پدید می آورد. گشتاور مغناطیسی نوترون  91/1 B.M   است وبا اتم های دارای الکترون جفت نشده برهم کنش دارد .

  نوترون هاپرتابی های مهم بخصوصی هستند  زیرا بارالکتریکی ندارند وبنابراین به وسیله بارمثبت هسته های هدف رانده نمی شوند . مخلوطی ازبریلیم ویک گسیل کننده  الفا مانند   ۲۲۲Rn  چشمه نوترون مناسبی است.

http://kimiagari.blogfa.com/post-84.aspx

تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 21:29 | نویسنده : عبدلی |
جوزف تامسون چگونه نسبت بار به جرم الکترون را اندازه گیری کرد؟ 

به کمک یک لامپ مولداشعه کاتدی میتوان دریافت که اشعه کاتدی ازجنس الکترون است واگر درمسیر حرکت اشعه کاتدی مانعی که روزنه ریزی دارد قراردهیم متوجه می شویم که الکترونها درغیاب میدان مغناطیسی والکتریکی به خط مستقیم حرکت می کنند. ودربرخورد با صفحه مقابل    نقطه b راروشن می کند.

الکترون هاچون دارای بار منفی هستند در حال حرکت یک جریان الکتریکی به وجود می آورند.  میدان مغناطیسی وجریان الکتریکی تاثیر متقابلا بریکدیگر می گذارند. حال اگر یک الکترون با بار e وجرم m با سرعت vوارد یک میدان مغناطیسی گردد. در جهتی عمود برجهت میدان مغناطیسی ودریک مسیر منحنی باشعاع r حرکت می کند  ودربرخورد با صفحه مقابل به نقطه a برخورد می کند. به این طریق می توان شعاع r را بااندازه گیری فاصله دونقطه aوb بدست آورد.

نیروی مغناطیسی وارد به الکترون برابر HeV خواهد بود .  که H شدت میدان مغناطیسی و  e  وV  بار و سرعت حرکت الکترون است . شتاب الکترون برروی منحنی به شعاع r  برابر

  V2 / r     خواهد بود .  درنتیجه خواهیم داشت .  

                      HeV  = mV2/ r         ویا ←         (e/m = V / Hr  )

اگر الکترون ( اشعه کاتدی ) را  فقط  از  میدان الکتریکی عبور دهیم  . الکترون ها که دارای بار منفی هستند  درمیدان الکتریکی مسیر سهمی شکلی می پیمایند وبه سمت قطب مثبت منحرف می شوند.بنابراین  در نقطه c  با صفحه مقابل برخورد می کنند. نیروی میدان الکتریکی برابر   Ee  خواهد بود . (E شدت میدان الکتریکی  می باشد. ) .

 با این توضیحات حال اگر الکترون یعنی همان اشعه کاتدی را هم زمان تحت تاثیر میدان مغناطیسی و میدان الکتریکی عمود برهم قرار دهیم به طوری که نیروی میدان الکتریکی را ثابت اختیار نموده ونیروی میدان مغناطیسی را آن قدر تغییر دهیم تا اثر یکدیگر را خنثی نمایند یعنی اشعه کاتدی به  نقطه b برخورد نماید دراین حالت نیروی میدان مغناطیسی والکتریکی با هم برابر خواهد شد .

به عبارتی         HeVEe با ساده نمودن این رابطه نتیجه می شود  . V = E/H  به جای V دررابطه بالا مقدارقرار می دهیم درنتیجه 

  e/m = E/H2r

 که دراین رابطه  E را که به دلخواه وثابت قرارداده بودیم . r و H  قابل اندازه گیری هستند . پس مقدار  e/m  اندازه گیری می شود .



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 21:26 | نویسنده : عبدلی |

بخش اول شیمی 2 و آزمایشگاه راجع به طیف نشر و موارد مربوطه توضیحی بدید
من مفهوم اساسی پرتو-X
رو هم که بی مقدمه در کتاب گفته بود را نگرفتم! ممنون می شم اگه پاسخ بدید


اگر گاز یا بخار مواد شیمیایی راتوسط یک قوس الکتریکی  یا جرقه الکتریکی ویاشعله چراغ بونزن گرم کنیم  نور ازآنها منتشر می شود .اگر شعاعی ازاین نور راتوسط منشور تجزیه کنیم  یک طیف خطی به دست می اید

این طیف بیوسته نیست، بلکه مرکب از خطوطی بارنگ های مختلف است که هر خط نشان دهنده طول موج با انرژی معینی است.  هرعنصر دارای طیف خطی ویژه ای است. 0( به پست  مراجعه کنید   http://kimiagari.blogfa.com/post-17.aspx  )

 

اگر چه بین طیف های خطی عناصر مختلف شباهت هایی وجوددارد ، ولی هرطیف منحصر به فرداست (مانند اثر انگشت اشخاص).

براساس نظریه بوهر، طیف نشری اتم ها مورد مطالعه ناشی از انتقالات الکترونی دراتم است. انتقال الکترون ازیک حالت انرژی بالا به یک حالت انرژی پایین تر منجر به آن می شود ، که این اختلاف انرژی به صورت یک کوانتوم نور صادر شود.

برطبق نظر بوهر الکترون هیدروژن فقط درمدارهای کروی معین که به طور متحدالمرکز دور هسته قرار دارند حرکت می کند. این مدارها تابع یک محدودیت کوانتومی است، بدین معنی که اندازه حرکت (مومنتوم mvr  )  زاویه ایی یک الکترون دریک مدار ) که درآن  mجرم الکترون و vسرعت الکترون وr شعاع مدار است ) باید مضرب صحیحی از مقدار  h/2η باشد.

 N= 1  2  3  4   ….                         .                    η mvr=nh/2

بنابراین یک الکترون درهر مداری که حرکت می کند . دارای انرژی معینی است که ازمشخصات آن مدار است .تا زمانی که الکترون روی مدار معینی است نه انرژی می گیرد ونه انرژی می دهد.

به طور کلی اشعه -X همان امواج الکترومغناطیس است با این تفاوت که تعداد فرکانس های آن در ثانیه زیادتر از نور معمولی است . به عبارت دیگر طول موج اشعه X- خیلی کوتاهتراز طول موج نور معمولی است وبه همین دلیل این اشعه قادراست به درون بسیاری از اجسامی که نور معمولی را از خود عبور نمی دهند نفوذ نماید .

    مزلی با قراردادن عناصر مختلف به عنوان هدف دریک لامپ مولد اشعه کاتدی که رونتگن برای تولید اشعه –X  بکار برده بود .به عدداتمی عناصر پی برد .

 

 

 

  مطالعه طیف های حاصل از اشعه –X عناصر مختلف نشان می دهد که اشعه –Xحاصل از هرعنصر   دونوع طیف دارد.

1-   یک طیف بیوسته:  که درانتهای طول موج کوتاهتر قرارگرفته وتشکیل آن به سرعت بر خورد الکترون های اشعه کاتدی با هدف (عنصر ) بستگی دارد.

طیف خطی که از چندخط تشکیل شده ومشخص کننده عنصری است که هدف قرارگرفته وتنها این نوع طیف است که دراین بحث اهمیت دارد مزلی طیف خطی اشعه- X عناصر شناخته شده درزمان خودرا از عدداتمی 13 تا عدداتمی 79 را مورد بررسی قرارداد ونتیجه گرفت که همگی دارای  الگوی خطی هستند  . ولی باافزایش عدداتمی  ، طول موج طیف عنصر مربوطه کوتاهتر می شود .



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 21:23 | نویسنده : عبدلی |
سلام با تشکر از سایت بسیار خوبتون.راستش برای من یه سوالی پیش اومده نمیدونستم باید کجا سوالمو مطرح کنم که خواستم همین جا ازتون بپرسم از نظر تئوری در مورد اعداد کانتمی قانع شدو اما اصلا نمیتونم ساختار اون رو به طور دقیق مجسم کنم .بیشتر سوال من در مورد اوربیتال هست و تجسم اینکه زیر لایه ی اس کروی و زیر لایه ی پی دمبلی است.درست متوجه شدم که وقتی میگن زیر لایه ی اس کرویه یعنی تو اون کره 2 تا الکترون هست؟اگه میشه در این مورد تصویری از اتم رو به من معرفی یا در صورت امکان برام میل کنید؟با تشکر

دوست عزیزم اوربیتال به طور کلی فضایی (احتمال حضورالکترون) است که درنتیجه حرکت الکترون به دور هسته اشغال می شود .

شکل این فضا(مجازی) ومکان آن نیز توسط حرکت الکترون مشخص می شود که بکمک معادله های ریاضی ( شرودنیگر )  قابل رویت می شود . اگر الکترونی نباشد اوربیتالی نیز وجود نخواهد داشت . الکترون برمبنای فاصله اش از هسته (انرژی) امکان حرکت به شکل های مختلفی به دورآن راپیدا می کند .

هرچه فضای دراختیار الکترون بزرگتر باشد(فاصله از هسته بیشتر) تنوع حرکت الکترون بیشتر خواهد شد ودرضمن گنجایش آن بیشتر والکترون بیشتری دران فضا به شکل های مختلف می توانند حرکت نمایند اماحرکت آنها طوری تنظیم می شود که ممانعتی برای هم ایجاد نمی کنند  ، مانند حرکت کرات  به دور خورشید وقمرها که به دور کرات می چرخند یک مجموعه می سازند .

دریک اتم بزرگ مجموعه ایی ازفضاهای مجازی(اوربیتال ها ) نظیر آنچه در زیر می بینید طوری در هم ادغام شده اند که هسته در میان آن ها قرار گرفته ودر هر کدام حداکثر دو الکترون در

حال حرکت است .

ضمنی که درکل حرکت الکترون ها یک فضای نسبتا کروی دراطراف هسته ایجاد می کند.

http://kimiagari.blogfa.com/

تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 21:18 | نویسنده : عبدلی |

روش پيشنهادي براي موازنه واكنش هاي شيميايي به روش وارسي :

 

براي شروع موازنه :

 

1-به دنبال تركيب پيچيده يعني تركيبي كه بيشترين تعداد اتم را دارا است مي گرديم .

 

2-پس از مشخص نمودن تركيب پيچيده در اين تركيب به دنبال اتمي مي گرديم كه در دو طرف معادله تنها يكبار تكرار شده باشد.

 

تذكر اول: اگر در اين تركيب پيچيده چند اتم داشته باشيم كه در دو طرف معادله يك بارتكرار شده باشند آن اتمي را براي شروع موازنه انتخاب مي كنيم كه بيشترين تعداد اتم را داشته باشد .(حتي اگر هيدروژن ويا اكسيژن باشد .)

 

تذكر دوم: اگر اتمي را كه تنها يك بار تكرار شده باشد در تركيب پيچيده نداشته باشيم در كل معادله واكنش به دنبال چنين اتمي مي گرديم. البته دقت شود به جزء عناصر آزاد( مثل Cl2  ,N2  ,O2  ,F2    و...)

 

تذكر مجدد:هيچگاه از عنصر آزاد براي شروع موازنه استفاده نمي كنيم .

 

3-پس از انتخاب اتم براي شروع موازنه از اعداد يا كسر هايي كه موجب توازن تعداد اتم ها در دو سمت معادله واكنش كمك مي گيريم.

 

4- پس از موازنه كل تعداد اتم ها اگر ضريب كسري در معادله داشتيم حتما با ضرب كردن دو طرف معادله واكنش در بزرگ ترين مضرب مشترك كسر ها را از بين مي بريم.

 

               

   *در انتها يادآور مي شوم هرگز از ظاهر شدن اعداد كسري نهراسيد.*


در صورت تمايل براي حل تشريحي يك مثال بر روي ادامه مطلب كليك كنيد.

 

 

براي درك بهتر مطالب ذكر شده با هم مثالي را حل مي نماييم:

واكنش زير را در نظر بگيريد:

 

S2 Cl2    +    NH4                             S2 N 2 +  S 8  +  NH4 Cl

 

براي شروع موازنه :

1-     تركيب پيچيده  (تركيب با تعداد اتم بيشتر )(  NH 4 Clداراي 6 اتم است. )

 

 

2- انتخاب اتمي كه يك بار تكرار شده باشد . در اينجا    Cl وH  هر دو يك بار تكرار شده اند حال كدام را برگزينيم ؟ با توجه به مطالب ذكر شده در بالا H    را انتخاب مي كنيم چون تعداد اتم بيشتري از    Cl دارد .( 4اتم )

 

3-بايد تعداد اتم هيدروژن دو طرف معادله را يكسان كنيم براي اين كار مي آييم در جلوي      NH3 ضريب    را مي گذاريم .  ( 4 =    )      بدين ترتيب در هر دو طرف    4   هيدروژن داريم.

 

4-حال تعداد کلر ها را موازنه می کنیم .با مقایسه دو طرف معادله متوجه می شویم با گذاشتن     در جلوی   S2Cl2  در هر دو طرف یک عدد کلر داریم.

 

مطمئنااین سوال برای شما مطرح شد چرادرجلوی NH4Cl    ضریب نمیگذاریم ؟

 

جواب : از هر ترکیبی که شروع به موازنه کردیم در واقع تعداد اتم ها در آن ترکیب ثابت شده ومجاز به قرار دادن عدد در جلوی آن نیستیم مثلا در همین معادله با گذاشتن عدد     در جلوی  NH3  اکنون تعداد نیتروژن در سمت فراورده ها ی معادله ثابت شده است ودیگر نباید این عدد را دستکاری کنیم.

 

 

4-حال به موازنه اتم های نیتروژن می پردازیم . چرا نیتروژن را انتخاب کردیم ؟

زیرا   (1) گوگرد به صورت عنصر آزاد در معادله وجود دارد

    (2) تعداد اتم نیتروژن در   NH4Cl  و NH3   ثابت شده است  پس فقط با  S2N2  می توان تعداد نیتروژن را موازنه کرد .

حال می شماریم .

 

                 تعداد نیتروژن در سمت راست =تعداد نیتروژن در سمت چپ

                                1+x 2   =

منظور از X  یعنی چه عددی را در جلوی  S2N2   باید بگذاریم تا تعداد نیتروژن موازنه شود . حال معادله را حل می کنیم .

 

                                              X=

پس اگر در جلوی  S2N2    ؛       ميگذاریم تعداد نیتروژن موازنه می شود .

5-

 

6- در انتها  گوگرد را موازنه مي كنيم .مي شماريم.

 

           تعدا اتم گوگرد در سمت راست      =  تعداد اتم گوگرد در سمت چپ

                                                  =

 

منظور از X   يعني در جلوي     S 8چه عددي بگذاريم تا موازنه شود .  عدد را در جلوي آن مي گذاريم.

 

7-به معادله واكنش زير رسيده ايم.

 

 S2 Cl2    +    NH4                         S2 N 2 +   S 8  +  NH4Cl

 

 

 

حال بايد ضرايب كسري را از بين ببريم .بزرگترين ضريب مخرج مشترك را (12)انتخاب وكلمعادله را در آن ضرب مي كنيم.معادله موازنه شده به صورت زير است.

 

 

6 S2 Cl2    +  16  NH4                    2     S2 N 2 +  S 8  +12  NH4Cl

 

 

*نترسيد آنقدر هم طولاني نيست من براي اينكه مطلب كاملا باز شود خيلي توضيح دادم پس از حل يك تمرين خودتان متوجه مي شويد كه اين روش راحترين؛ كوتاهترين ومطمئن ترين روش براي حل موازنه واكنش ها به روش وارسي است .بنا بر اسناد معتبر 96 درصد از معادلات را با اين روش مي توان حل كرد.

منبع

http://www.envchem.blogfa.com/

تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 20:35 | نویسنده : عبدلی |

در سال 1920 رادرفورد اظهار داشت که پروتون درون هسته ممکن است داراي يک الکترون باشد .در چنين صورتي اين الکترون چنان محکم به آن بسته شده است که يک ذره ي خنثي ايجاد کرده است. رادرفورد حتي براي اين ذره‌ي فرضي نام نوترون (به معناي خنثي) راپيشنهاد کرد . تحقيق در يافتن نوترون تا سال 1932 به دو دليل نامؤفق ماند .اول آنکه دانشمندان نمي توانستند ماده ي طبيعي بيابند که گسيل کننده ي نوترون باشد و ديگر آنکه روش هايي که براي آشکارسازي ذرات اتمي به کار برده مي شد ، همگي به آثار بار الکتريکي ذرات بستگي داشت.

در سال 1930 بث و بکر دريافتند که وقتي نمونه هايي از بور يا بريليم با ذرات آلفا بمباران شوند، تابش هايي از آنها گسيل مي شود که در آن وقت به نظر مي رسيد که از نوع پرتوهاي گاما هستند زيرا اين پرتوها فاقد بار الکتريکي بودند . فردريک ژوليو و ايرن کوري به بررسي جذب تابش مذکور در پارافين پرداختند(پارافين ماده ي غني از هيدروژن است) . آنها دريافتند که تابش حاصل ا زبريليم وقتي به پارافين برخورد مي کند، تعداد بسياري هسته ي هيدروژن (پروتون) از پارافين مي راند .چادويک به مطالعه ي انرژي پروتون هاي رانده شده پرداخت و بر اساس قوانين پايستگي و اندازه حرکت در فيزيک کلاسيک ، اين فرض را بنا نهاد که ماهيت تابش حاصل از بمباران بريليم نوتروني است که بار صفر و جرم برابر يک دارد . به عبارت ديگر وقتي بريليم با ذره ي آلفا بمباران شود ، واکنش هسته اي صورت مي گيرد و نوترون توليد مي‌شود:

 

وقتي نوترون ها به درون پارافين راه مي يابند، گاه و بي گاه با هسته هاي هيدروژن برخوردهاي رودرو پيدا مي کنند و به دليل يونشي که ايجاد مي کنند پروتون هايي پس زده مشاهده مي شود . چنين نوترون هايي بنا به فرض چادويک به علت آنکه بار الکتريکي ندارند مي توانند در اجزاي ماده ي متراکمي همچون سرب نفوذ کنند بدون آنکه انرژي خود را از دست بدهند .

از سال 1932 به بعد درباره ي خواص و برهم کنش بين نوترون ها و اتم ها پژوهش هاي بسياري به عمل آمده و شاخه اي به نام فيزيک نوتروني بوجود آمد . فيزيک نوتروني با توليد نوترون ها ، آشکارسازي آنها و برهم کنش آنها با هسته هاي اتمي و با ماده ي توده اي سروکار دارد .اين پژوهش ها در ميان پژوهش هاي ديگر به کشف شکافت هسته اي انجاميد .

منبع: http://www.knowclub.com/question/?p=75



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 19:59 | نویسنده : عبدلی |
آب خالص ماده‌اي است بي‌رنگ، بي‌بو و بدون طعم. فرمول شيميايي آب H2O است، يعني هر مولكول آب از اتصال دو اتم هيدروژن به يك اتم اكسيژن ساخته شده است. نكته‌اي كه بايد در نظر داشت آن است كه عنصر هيدروژن همانند بسياري ديگر از عنصرهاي طبيعت ايزوتوپ‌هايي دارد كه عبارتند از H ۲ كه با D دوتريم و H ۳كه با T تريتيم نمايش مي‌دهند. براي آشنا شدن با تفاوت اين ايزوتوپ ها بهتر است يك بار ديگر ساختار اتم را به يادآوريم.

ساختار اتماتم كوچكترين بخش سازنده يك عنصر شيميايي است كه هنوز هم خواص شيميايي آن عنصر را دارد. خود اتم ها از سه جزء ساخته شده اند: الكترون، پروتون و نوترون. پروتون و نوترون در درون هسته اتم قرار دارد و الكترون به دور هسته اتم مي‌گردد. الكترون بار منفي و جرم بسيار كمي دارد. پروتون بار مثبت و نوترون بدون بار است. جرم پروتون و نوترون برابر و حدود ۱۸۷۰ بار سنگين تر از الكترون است، بنابر اين بخش عمده جرم يك اتم درون هسته آن قرار دارد. ايزوتوپ: ايزوتوپ به صورت‌هاي گوناگون يك عنصر گفته مي‌شود كه جرم آنها با هم تفاوت داشته باشد. تفاوت ايزوتوپ‌هاي مختلف يك عنصر از آنجا ناشي مي‌شود كه تعداد نوترون‌هاي موجود در هسته آنها با هم تفاوت دارد.

البته تعداد پروتون‌هاي تمام اتم‌هاي يك عنصر از جمله ايزوتوپ ها با هم برابر است. براي مثال عنصر هيدروژن داراي سه ايزوتوپ است: H هيدروژن كه در هسته خود فقط يك پروتون دارد، بدون نوترون. H ۲يا D دوتريم كه در هسته خود يك پروتون و يك نوترون دارد و H ۳ يا H تريتيم كه يك پروتون و دو نوترون دارد. از آنجايي كه خواص شيميايي يك عنصر به تعداد پروتون‌هاي هسته مربوط است، ايزوتوپ‌هاي مختلف در خواص شيميايي با هم تفاوت ندارند، بلكه خواص فيزيكي آنها با هم متفاوت است. عمده هيدروژن‌هاي طبيعت H يا هيدروژن معمولي است و فقط ۰۱۵۰ درصد آن را دوتريم تشكيل مي‌دهد، يعني از هر ۶۴۰۰ اتم هيدروژن، يكي دوتريم است. حال در نظر بگيريد كه به جاي يك اتم هيدروژن معمولي در مولكول آب H2O اتم D بنشيند. آن وقت مولكول HDO به وجود مي‌آيد كه به آن آب نيمه سنگين مي‌گويند. اگر جاي هر دو اتم هيدروژن، دوتريم بنشيند، D2O به وجود مي‌آيد كه به آن آب سنگين مي‌گويند. خواص فيزيكي آب سنگين تا حدودي با آب سبك يا آب معمولي تفاوت دارد.با توجه به جانشيني D به جاي H در آب سنگين، انرژي پيوندي پيوند‌هاي اكسيژن هيدروژن در آب تغيير مي‌كند و در نتيجه خواص فيزيكي و به ويژه خواص زيست شناختي آب عوض مي‌شود.

تاريخچه توليد آب سنگين والتر راسل در سال ۱۹۲۶ با استفاده از جدول تناوبي «مارپيچ» وجود دو تريم را پيش بيني كرد. هارولد يوري يكي از شيميدانان دانشگاه كلمبيا در سال ۱۹۳۱ توانست آن را كشف كند. گيلبرت نيوتن لوئيس هم در سال ۱۹۳۳ توانست اولين نمونه از آب سنگين خالص را با استفاده از روش الكتروليز تهيه كند. هوسي و هافر نيز در سال ۱۹۳۴ از آب سنگين استفاده كردند و با انجام اولين آزمون‌هاي رديابي زيست شناختي به بررسي سرعت گردش آب در بدن انسان پرداختند.

توليد آب سنگين: در طبيعت از هر ۳۲۰۰ مولكول آب يكي آب نيمه سنگين HDO است. آب نيمه سنگين را مي‌توان با استفاده از روش‌هايي مانند تقطير يا الكتروليز يا ديگر فرآيندهاي شيميايي از آب معمولي تهيه كرد. هنگامي كه مقدار HDO در آب زياد شد، ميزان آب سنگين نيز بيشتر مي‌شود زيرا مولكول‌هاي آب هيدروژن‌هاي خود را با يكديگر عوض مي‌كنند و احتمال دارد كه از دو مولكول HDO يك مولكول H2O آب معمولي و يك مولكول D2O آب سنگين به وجود آيد. براي توليد آب سنگين خالص با استفاده از روش‌هاي تقطير يا الكتروليز به دستگاه‌هاي پيچيده تقطير و الكتروليز و همچنين مقدار زيادي انرژي نياز است، به همين دليل بيشتر از روش‌هاي شيميايي براي تهيه آب سنگين استفاده مي‌كنند.

كاربرد‌هاي آب سنگين
آب سنگين در پژوهش‌هاي علمي در حوزه‌هاي مختلف از جمله زيست شناسي، پزشكي، فيزيك و... كاربردهاي فراواني دارد كه در زير به چند مورد آن اشاره مي‌كنيم.
طيف سنجي تشديد مغناطيسي هسته: در طيف سنجي تشديد مغناطيسي هسته NMR هنگامي كه هسته مورد نظر ما هيدروژن و حلال هم آب باشد از آب سنگين استفاده مي‌كنند. در اين حالت چون سيگنال‌هاي اتم هيدروژن مورد نظر با سيگنال‌هاي اتم هيدروژن آب معمولي تداخل مي‌كند، مي‌توان از آب سنگين استفاده كرد، زيرا خواص مغناطيسي دوتريم و هيدروژن با هم تفاوت دارد و سيگنال دوتريم با سيگنال‌هاي هيدروژن تداخل نمي‌كند.

كند كننده نوترون
آب سنگين در بعضي از انواع رآكتورهاي هسته‌اي نيز به عنوان كند كننده نوترون به كار مي‌رود. نوترون‌هاي كند مي‌توانند با اورانيوم واكنش بدهند.از آب سبك يا آب معمولي هم مي‌توان به عنوان كند كننده استفاده كرد، اما از آنجايي كه آب سبك نوترون‌هاي حرارتي را هم جذب مي‌كنند، رآكتورهاي آب سبك بايد اورانيوم غني شده اورانيوم با خلوص زياد استفاده كنند، اما رآكتور آب سنگين مي‌تواند از اورانيوم معمولي يا غني نشده هم استفاده كند، به همين دليل توليد آب سنگين به بحث‌هاي مربوط به جلوگيري از توسعه سلاح‌هاي هسته‌اي مربوط است.

رآكتورهاي توليد آب سنگين را مي‌توان به گونه‌اي ساخت كه بدون نياز به تجهيزات غني سازي، اورانيوم را به پلوتونيوم قابل استفاده در بمب اتمي تبديل كند. البته براي استفاده از اورانيوم معمولي در بمب اتمي مي‌توان از روش‌هاي ديگري هم استفاده كرد. كشورهاي هند، اسرائيل، پاكستان، كره شمالي، روسيه و آمريكا از رآكتورهاي توليد آب سنگين براي توليد بمب اتمي استفاده كردند.با توجه به امكان استفاده از آب سنگين در ساخت سلاح هسته اي، در بسياري از كشورها دولت توليد يا خريد و فروش مقدار زياد اين ماده را كنترل مي‌كند. اما در كشورهايي مثل آمريكا و كانادا مي‌توان مقدار غير صنعتي يعني در حد گرم و كيلوگرم را بدون هيچ گونه مجوز خاصي از توليد كنندگان يا عرضه كنندگان مواد شيميايي تهيه كرد. هم اكنون قيمت هر كيلوگرم آب سنگين با خلوص ۹۸۹۹درصد حدود ۶۰۰ تا ۷۰۰ دلار است. گفتني است بدون استفاده از اورانيوم غني شده و آب سنگين هم مي‌توان رآكتور توليد پلوتونيوم ساخت. كافي است كه از كربن فوق العاده خالص به عنوان كند كننده استفاده شود از آنجايي كه نازي‌ها از كربن ناخالص استفاده مي‌كردند، متوجه اين نكته نشدند در حقيقت از اولين رآكتور اتمي آزمايشي آمريكا سال ۱۹۴۲ و پروژه منهتن كه پلوتونيوم آزمايش ترينيتي و بمب مشهور «Fat man» را ساخت، از اورانيوم غني شده يا آب سنگين استفاده نمي‌شد.

آشكارسازي نوترينورصد خانه نوترينوي سادبري در انتاريوي كانادا از هزار تن آب سنگين استفاده مي‌كند. آشكار ساز نوترينو در اعماق زمين و در دل يك معدن قديمي كار گذاشته شده تا مئون‌هاي پرتو‌هاي كيهاني به آن نرسد. هدف اصلي اين رصدخانه يافتن پاسخ اين پرسش است كه آيا نوترينوهاي الكترون كه از همجوشي در خورشيد توليد مي‌شوند، در مسير رسيدن به زمين به ديگر انواع نوترينوها تبديل مي‌شوند يا خير. وجود آب سنگين در اين آزمايش‌ها ضروري است، زيرا دوتريم مورد نياز براي آشكارسازي انواع نوترينوها را فراهم مي‌كند.

آزمون‌هاي سوخت و ساز در بدناز مخلوط آب سنگين با ۱۸O H2 آبي كه اكسيژن آن ايزوتوپ ۱۸O است نه ۱۶O براي انجام آزمايش اندازه گيري سرعت سوخت و ساز بدن انسان و حيوانات استفاده مي‌شود. اين آزمون سوخت و ساز را معمولا آزمون آب دوبار نشان دار شده مي‌نامند.

توليد تريتيم
هنگامي كه دوتريم رآكتور آب سنگين يك نوترون به دست مي‌آورد به تريتيم ايزوتوپ ديگر هيدروژن تبديل مي‌شود. توليد تريتيم به اين روش به فناوري چندان پيچيده‌اي نياز ندارد و آسان تر از توليد تريتيم به روش تبديل نوتروني ليتيم ۶ است. تريتيم در ساخت نيروگاه‌هاي گرما هسته‌اي كاربرد دارد.

منبع:http://www.baztab.com/news/46652.php



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 19:58 | نویسنده : عبدلی |

عنصرهاى مصنوعى

شايد نكته بسيار مهمى كه جدول هاى اوليه براى شيميدانان آشكار ساختند آن بود كه عنصرهاى ناشناخته اى وجود دارد كه بايد كشف شود. با آغاز قرن بيستم، فيزيكدانان دريافتند كه قسمت عمده اى از باور هاى آنان در مورد ساختار اتم نادرست است.

با دانستن آنكه كجا بايد به دنبال عنصر هاى جديد بود، كشف عنصر هاى طبيعى شتاب گرفت. بعد از آنكه تئورى هاى دقيقى در مورد ساختار هسته اتم ها ارائه شد، امكان ساختن عنصرهاى «مصنوعى» يا سنتزى به وسيله بمباران كردن فلز ها با جريان انرژى مطرح شد. با افزودن نوترون ها، كه از لحاظ الكتريكى خنثى هستند، تغيير در خواص شيميايى عنصر ها پيش نمى آيد، بلكه اين كار فقط باعث سنگين تر شدن عنصر مى شود.

اما همان طور كه اتم سنگين تر مى شود، از پايدارى آنها كم مي شود و به عبارت بهتر راحت تر شكسته مى شوند. با انجام اين فرآيند، نوترون و انرژى به محيط اطراف گسيل مى شوند. با اين همه، قسمت عمده پروتون ها، نوترو ن ها و الكترون ها باقى مانده و خود را به صورت عنصر هاى سبك تر سازماندهى مى كنند.

دستاوردهاى جديد

در فوريه ۲۰۰۴ دانشمندان آزمايشگاه ملى لارنس ليورمور و موسسه الحاقى پژوهش هاى هسته اى ( JINR ) در روسيه به پيشرفت هاى جديدى در مورد نحوه رفتار اتم ها هنگام بمباران شدن دست يافتند و دو عنصر جديد توليد كردند. اولين عنصرى كه به اين روش كشف شد، عنصر ۱۱۵ بود كه هنگام بمباران كردن امريسيم به وسيله گونه اى از كليسم راديواكتيو به وجود مى آيد. امريسيم فلزى است كه در آشكار ساز هاى دود به كار مى رود.

با انجام اين كار چهار اتم به وجود آمدند كه پس از گذشت ۹۰ هزارم ثانيه به دومين عنصر جديد يعنى عنصر ۱۱۳ تبديل مى شوند. اين چهار اتم ۲/۱ ثانيه دوام آورده و پس از واپاشى به اتم هاى سبكترى تبديل مى شوند كه دانشمندان پيشتر آنها را كشف كرده بودند. معمولاً عنصر هاى مصنوعى طول عمر كمى دارند، زيرا تعداد زياد پروتون ها و نوترون ها در هسته اتم باعث مى شوند كه ذاتاً ناپايدار شوند.

اكنون برمى گرديم به نام عجيب اين عنصر ها. انجمن بين المللى شيمى محض و كاربردى چندين سال قبل تصويب كرد كه براى عنصر هاى جديد بايد نام هايى برگزيد كه از لحاظ فرهنگى بى طرف باشد. براى تحقق اين امر، از پيشوند هاى لاتين عدد اتمى عنصر ها استفاده مي شود. از اين رو عدد ۵ و ۱ و ۱ به صورت « un,un,pent» خوانده مى شود. پسوند « ium » كه در پايان نام عنصر مى آيد، بيانگر آن است كه اين عنصر فلز است.

خلاصه آن كه اهميت كشف عنصر هاى ۱۱۵ و ۱۱۳ بيشتر از افزايش تعداد عنصر هاى شناخته شده است. مودى از آزمايشگاه ليورمور مى گويد: «اين كشف ها ما را قادر مى سازد تا اصول بنيادين شيمى را گسترش دهيم. از شيمى جديد، مواد جديد و فناورى هاى نو به وجود مى آيد

تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 19:52 | نویسنده : عبدلی |
دانشمندان در تازه‌ترين تحقيقات در خصوص ويژگي هاي آب به اين نتيجه رسيده‌اند كه مولكول هاي آب داراي خواصي بيش از آنچه كه در تراز تركيب هاي متعارف شيميايي آشكار مي‌شود ، هستند.


برپايه اين تحقيقات، جنبه‌هاي كوانتومي آب در كنار ديگر ويژگيهاي آن، موجب شده تا اين ماده ظهور حيات را امكان پذير كند.

بسياري از جنبه‌هاي عجيب و غيرمتعارف آب در گذشته براي محققان شناخته شده بود. براي مثال، اين نكته كه آب در حالت منجمد برخلاف بسياري ديگر از مواد شيميايي به عوض آنكه از چگالي بيشتري برخوردار شود، وزن مخصوص كمتري پيدا مي‌كند.

همين نكته از جمله علل مهمي است كه سبب مي‌شود در سرما و يخبندانهاي شديد، آبهاي عميق‌تر به صورت سيال باقي بمانند و به موجوداتي كه در آن هستند اجازه دهند به زندگي ادامه دهند.

به همين ترتيب اينرسي زياد آب براي گرم شدن، اين امكان را بوجود آورده كه اقيانوسها به مكانهايي تبديل شوند كه در برابر تغييرات ناگهاني آب و هوا مقاومت مي‌كنند و به جانداراني كه در آنها هستند فرصت كافي مي‌دهند تا خود را با محيط منطبق سازند.

اما فرمول ساده شيميايي آب كه از تركيب دو اتم هيدروژن و يك اتم اكسيژن درست شده نمي‌تواند اين خواص شگفت انگيز را توضيح دهد.

دانشمندان اخيرا دريافته‌اند آنچه كه خاصيت انعطاف شگفت‌انگيز به مولكول آب مي‌دهد، حالتهاي گوناگون پيوند ميان دو اتم هيدروژن آن با اتمهاي هيدروژن مواد ديگر در تراز كوانتومي است.

اين خاصيت امكان مي‌دهد اين اتمها در همان حال كه براحتي با اتمهاي مولكولهاي ديگر تركيب مي‌شوند و بنابراين مولكول اب را به اين مولكولها متصل مي‌سازند، از اين مولكولها جدا شوند.

به اين ترتيب در درون مولكولهاي آب غوغايي از نظم و بي‌نظمي برپاست و دائما ساختارهاي تازه‌اي در آنها شكل مي‌گيرد و همين امر موجب مي‌شود كه آب حدود يك دوجين خواص غير متعارف به خود گيرد.

هرچند همه پيوندهاي شيميايي كه ميان اتمها و مولكولهاي مواد مختلف برقرار مي‌شود در نهايت متكي به خواص كوانتومي است، اما در مورد پيوند اتمهاي هيدروژن در آب خاصيت كوانتومي مورد بحث به نوبه خود در زمره عجيب ترين پديده‌هاي كوانتومي است. به اين خاصيت "نوسان حول نقطه صفر" ‪ zero-point vibration‬نام داده‌اند.

يكي از نتايج اصل عدم قطعيت هايزنبرگ آنست كه حتي اگر كل كيهان به دماي صفر مطلق برسد كه در آن همه اتمها و مولكولها از حركت باز مي‌ايستند، بازهم نوسانات كوانتومي موجب مي‌شود كه از ميان فضاي تهي ناگهان انرژي توليد شود.

اين نوسانات نقطه صفر در مورد آب سبب مي‌شوند تا پيوند ميان اتمهاي هيدروژن آب و اتمهاي اكسيژن ان از انعطاف زيادي برخوردار شود و در نتيجه اين اتمها براحتي بتوانند به اتمها و مولكولهاي مواد ديگر متصل شوند و همين امر موجب تداوم بقا در زمين مي‌شود.

"فليكس فرانك" از دانشگاه كيمبريج نشان داده زماني كه برخي از مولكولهاي آب هيدروژن خود را با نوع سنگين‌تر موسوم به دوتريوم عوض مي‌كنند، سيالي توليد مي‌شود كه از هر حيث نظير آب است اما برخلاف آب سمي است و تنها برخي ارگانيزمهاي بسيار ريز در آن زنده مي‌مانند.

محققان ديگر سرگرم تحقيق اين نكته هستند كه محصول اثر نوسانات نقطه صفر در مورد واكنش آب با مولكولهاي آلي مانند دي.ان.آ و پروتئين و سلولها است.

نكته حيرت‌انگيزي كه در اين بررسيها روشن شده آن است كه هيچ يك از اين مولكولهاي متنوع و پرقدرت نمي‌توانند در غياب آب توانائيهاي خود را آشكار كنند. در غياب آب هرچه هست شيمي است. يك قطره اب موجب ظهور بيولوژي مي‌شود.

برخي از جالب‌ترين شواهد در اين زمينه در مورد نحوه عمل پروتئينها بدست آمده كه انواع و اقسام كارها را در بدن انجام مي‌دهند - از مبارزه با ميكربها گرفته تا ساختن سلولها و تا تسهيل فعالييت بخشهاي ديگر.

نحوه عمل صحيح پروتئينها تا حد زيادي به شكل فيزيكي صحيح آنها بستگي دارد و دانشمندان دريافته‌اند كه مولكولهاي آب در اين زمينه نقش اساسي بازي مي‌كنند.

در ژانويه امسال، دو محقق آلماني نقش مولكول آب در مورد پروتئيني موسوم به "باكتريورودوسپين" ‪ "Baceriorhodospin‬را كشف كردند كه در ديواره سلول بيروني بدن ارگانيزمهاي ابتدايي جاي دارد.

اين پروتئين نوعي فرايند ساده فتو سنتز را انجام مي‌دهد و نور را به انرژي شيميايي تبديل مي‌كند.

در گذشته محققان تصور مي‌كردند كه اين پروتئين با استفاده از فوتونهاي نور پروتونها را در داخل سلول به حركت در مي‌اورد. يعني نظير يك باتري عمل مي كند.

يك منبع واضح براي پروتونها نيز اتمهاي هيدروژن آب است كه پروتئين آنها را به خود جذب مي‌كند. اما هيچ كس نمي‌دانست كه درون پروتئين مولكول اب چگونه زمينه عمل باتري شيميايي را آماده مي‌كند.

دو محقق آلماني با با تاباندن نور مادون قرمز به پروتئين مشاهده كردند به محض تابش فوتونهاي نور شكل پروتئين تغيير مي‌كند و اين امر موجب جدا شدن پروتونهاي اتم هيدروژن مي‌شود و منشا همه اين فعالييتها نيز همان خاصيت كوانتومي نوسان نقطه صفر است.

محققان همچنين دريافته‌اند كه اتمهاي هيدروژن آب در مورد مولكول دي.ان.

آ كه سنگ زيربناي حيات است نيز فعاليتهاي شگفت‌انگيزي انجام مي‌دهند.

در تحقيقات اخير روشن شده كه مولكولهاي آب در نزديك زوج پايه‌هاي مولكول دي.ان.آ با كندي بيشتري حركت مي‌كنند و حول برخي از زوج پايه‌ها بيشتر از بقيه به چرخش درمي‌ايند.

مدلهاي شبيه‌سازي شده كامپيوتري نشان مي‌دهد مولكولهاي آب با استفاده از نيروي الكتروستاتيك خود به پروتئينها درباره ميزان رطوبت مولكول دي.ان آ. اطلاع‌رساني مي‌كنند و پيشاپيش به انها نقايص احتمالي مولكول دي.ان.آ را خبر مي‌دهند.

به اين ترتيب پروتئينها با دريافت اين پيامها به سراغ بخشهايي از مولكول دي.ان.آ مي‌روند كه فاقد نقص هستند.

اما "راستوم روي" ‪ Rustum Roy‬دانشمند متخصص خواص مواد در دانشگاه پنسيلوانيا از اين هم فراتر رفته و به دانشمندان توصيه مي‌كند كه در ديدگاه خود در خصوص خواص آب تجديد نظر اساسي به عمل آورند.

به اعتقاد اين محقق دانشمندان در گذشته بيش از حد از ديدگاه علم شيمي به اب نگريسته‌اند در حاليكه ساده‌انگارانه است اگر تصور شود تركيبات شيميايي هستند كه همه چيز را تعيين مي‌كنند.

اين دانشمند معتقد است آنچه كه در دو دهه گذشته در مورد آب ادعا شد اما هيچگاه به طور علمي محقق نگرديد، يعني اين امر كه مولكولهاي آب داراي " حافظه " هستند و اطلاعات را در خود نگاه داشته و آنها را "به خاطر مي‌سپارند " كاملا امكان‌پذير است به شرط آنكه از ديدگاهي غير از منظر شيمي به خواص آب نظر شود.

به گفته اين محقق، خاصيت دارا بودن حافظه كه به آن "اپي تكسي" ‪ epitaxy‬نام داده‌اند در بسياري از مواد وجود دارد.

ماده‌اي كه اين خاصيت را دارد مي‌تواند از ساختار اتمي يك ماده به عنوان مدل براي ايجاد همين ساختار در مواد ديگر استفاده كند.

به اعتقاد روي، آب داراي چنين خاصيتي است. از جمله مواردي كه مي‌توان اين اثر را در آب مشاهده كرد، رشد ساختارهاي بلوري يخ روي يك سطح از جنس يد نقره است. بلورهاي يخ شكل ساختار يد نقره را كه روي آن سوارند به خود مي گيرند اما در اين فرايند هيچ نوع فعل و انفعال شيميايي انجام نمي‌شود.

روي بر اين باور است كه فرايند تكان دادن و مخلوط كردن آب با مواد ديگر نيز از همين نوع خاصيت حافطه داشتن آب است.

به اعتقاد اين محقق با انجام پژوهشهاي بيشتر شايد حتي بتوان براي روش "هوميو پاتي" نيز برخي زمينه‌هاي علمي بدست اورد.

هرچند بسياري از محققان با اثرات مورد ادعاي هوميو پاتي موافق نيستند اما آنچه كه مسلم است اين است كه توجه به رازهاي شگفت آب، به نحو روز افزوني به حوزه علاقه شمار هر چه بيشتري از پژوهشگران تبديل مي‌شود.

    منبع: http://www.irna.ir/fa/news/view/line-12/8501205192163017.htm

تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 19:51 | نویسنده : عبدلی |
اگر قطعه کوچکی از یک فلز قلیایی را در یک فلاسک دوار Dewar حاوی آمونیاک مایع بیاندازیم، آمونیاک فورا رنگ آبی سیری پیدا می‌کند. اگر فلز قلیایی بیشتری در آمونیاک حل شود، در پایان به نقطه‌ای می‌رسیم که یک فاز برنز رنگ جدا شده و روی محلول آبی‌رنگ شناور می‌گردد. افزایش بیشتر فلز قلیایی منجر به تبدیل تدریجی محلول آبی‌رنگ به محلول برنز رنگ می‌گردد، تا اینکه سرانجام محلول آبی‌رنگ ناپدید می‌گردد.
با تبخیر آمونیاک از محلول برنز رنگ می‌توان فلز قلیایی را دست‌نخورده بازیابی کرد.

این رفتار غیر عادی از زمان کشف آن در سال 1864 شیمیدانان را مجذوب خود ساخته است.
توافق کامل از لحاظ تفسیر نظری مشاهدات تجربی این محلولها حاصل نشده است.

شما چه تفسیری ارائه می‌دهید؟

از وبلاگ

شیمی و اجتماع

تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 19:34 | نویسنده : عبدلی |
نمونه‌ای از معرفهای PH ، پر کاربرد در آزمایشگاهای شیمی
شناساگر رنگ اسیدی دامنه PH برای تغییر رنگ رنگ قلیایی
آبی تیمول قرمز 1.2 - 2.8 زرد
متیل اورانژ قرمز 3.1 - 4.5 زرد
سبز برموکروزول زرد 3.8 - 5.5 آبی
سرخ متیل قرمز 4.2 - 6.3 زرد
لیتموس قرمز 5 - 8 آبی
آبی برم‌تیمول زرد 6 - 7.6 آبی
آبی تیمول زرد 8 9.6 آبی
فنل فتالین بی‌رنگ 8.3 - 10 قرمز
زرد آلیزارین زرد 10 - 12.1 ارغوانی کم رنگ
تیمول فتالئین بی‌رنگ 9.3 - 10.5 آبی
ایندوفنول قرمز 7.1 - 9.1 آبی
برموفنول آبی زرد 3 - 4.6 ارغوانی
مالاشیت سبز زرد
آبی
0 - 2
11.5 - 14
سبز
بی‌رنگ
آزو بنفش زرد 13 - 11 بنفش
متیل بنفش زرد 0.15 - 3.2 بنفش


تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 19:30 | نویسنده : عبدلی |

چون وزن اتمی فلوئور 19.0 و وزن اتمی هیدروژن 1.0 است، سنگینی یک اتم فلوئور 19 برابر یک اتم هیدروژن خواهد بود. حال اگر 100 اتم فلوئور و 100 اتم هیدروژن را در نظر بگیریم، جرم مجموع اتم‌های فلوئور 19 برابر جرم اتم‌های هیدروژن می‌شود. پس جرم‌های هر دو نمونه‌ای از فلوئور و هیدروژن که عمده اتم‌های آنها برابر باشد همان نسبت 19.0 به 1.0 یعنی نسبت وزنهای اتمی آنها ، خواهد بود.
اگر 19.0g فلوئور و 1.0g هیدروژن داشته باشیم. این دو مقدار بر حسب گرم و از لحاظ عددی برابر وزن‌های اتمی این دو عنصر است. چون جرم‌های این دو نمونه نسبت 19.0 به 1.0 دارد، نمونه‌ها باید شامل تعداد اتم‌های مساوی باشند. در واقع ، نمونه‌ای از هر عنصر که جرم آن بر حسب گرم عددی برابر با وزن اتمی آن عنصر باشد، شامل این عده اتم‌های یکسان خواهد بود.
این عدد را به افتخار آمدو آووگادرو عدد آووگادرو می‌نامند. آووگادرو نخستین کسی بود که رفتار گازها در واکنش شیمیایی را بر حسب عده مولکولها واکنش دهنده ، توضیح داد. مقدار عدد آووگادرو با آزمایش معین شده و تا شش رقم با معنی عبارت است از:6.02205x1023

تعریف مول

مقدار خالصی که شامل عدد آووگادرو واحد اصلی باشد یک مول نامیده می‌شود که یک واحد اصلی است. تعریف مول مقدار ماده خالصی است که تعداد واحد‌های مستقل اصلی آن دقیقا برابر با تعداد اتم‌های 12g کربن 126C باشد. پس نمونه‌ای از یک عنصر که جرم آن بر حسب گرم از لحاظ عددی برابر با وزن اتمی آن عنصر باشد، شامل یک مول از اتمهای آن عنصر ، یعنی شامل عدد آووگادرو اتم است. مثلا وزن اتمی بریلیم 9.01218 است. بنابر این : اتم بریلیم Be=1mol Be = 6.02205x1023 9.01218

مول ماده مولکولی

یک مول مرکب از عدد آووگادرو واحد مستقل است. یک مول ماده مولکولی مرکب از عدد آدوگادرو مولکول و جرمی بر حسب گرم دارد که از لحاظ عددی برابر با وزن مولکولی آن ماده است. مثلا وزن مولکولی H2O برابر 18.02 گرم است، پس مولکول H2O با
18.02g H2O =1MolH2O =6.02205xa023
مولکول آب H2O .
چون یک مولکول آب دو اتم H و یک اتم O دارد، یک مول H2O شامل دو اتم H و یک مول اتم O است. با استفاده از تعریف مول، نوع واحد مستقلی که اندازه گیری می‌شود باید مشخص باشد. یک مول از اتم های H شامل 6.02205xa023 اتم H و جرم آن ، تا سه رقم با معنی ، 1.01g است، یک مول از مولکولهای H2 شامل 6.02205xa023 مولکول H2 و جرم آن 2.02g است. برای فلوئور : فلوئو گرم Mol F=6.02205x1023 F=19.0 مولکول فلووئور 1Mol F2=6.02205x1023 F2=38.0g

مول در مواد یونی

وقتی می گوییم یک مول(BaCl2) به این معنی است که نمونه مورد نظر ما شامل عدد آووگادرو واحد فرمولی است که واحد مستقل آن مشخص است. یک مول BaCl2 جرمی برابر 208.3g دارد که همان وزن فرمولی BaCl2 است. در واقع ، یک مول BaCl2 شامل ، باریم
137.3g=
یون 1Mol Ba2=6.02205x1023ba2
کلر: 71.0g=
یون 2Mol Cl2=6.02205x1023BaCl2
که روی هم می‌شود :
208.3g Bacl2=
واحد 1Mol BaCl2=6.02205x1023Cl2



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 19:28 | نویسنده : عبدلی |
به نام خدا

در ترمودینامیک اغلب از مولکول صحبت نمی شود و برای توجیه برخی از ویژگی های ترمودینامیکی از نظریه سنتیکی استفاده می شود . به طورکلی دو نوع ظرفیت گرمایی وجود دارد:

1-           Cv یا ظرفیت گرمایی در حجم ثابت  Cv=du/dt

2-           Cp یا ظرفیت گرمایی در فشار ثابت Cp=dH/dt

اختلاف این دو در حالت برابر است با Cp-Cv=n R   در اکثر منابع از ظرفیت گرمایی مولی استفاده می شود نه ظرفیت گرمایی ویژه

الف – ظرفیت گرمایی برای گازها :

مقدار انرژی درونی به ازای هر درجه انتقالی 1/2RT  و برای سه درجه آزادی 3/2RT می باشد که Cv=3/2R و Cp=5/2R  بدست می آید در جدول صفحه 42 شیمی سال سوم مقادیر ظرفیت گرمایی برحسب Cp داده شده است به عنوان مثال برای گاز ایدهال هلیم به صورت زیر محاسبه می شود :

Cp=5/2R=5/2(8.314)=20.8J/mol.k                                                               

مقدار انرژی درونی به ازای هر درجه آزادی چرخشی 1/2RT تعریف می شود لذا برای مولکول های H2,N2,O2 به علت وجود دو حرکت چرخشی Cp=7/2R=29.1j/k.mol تفاوت جزیی مفادیر داده شده به نوع پیوند مولکول مربوط است .در مولکول هایی مانند بخار آب و آمونیاک با افزایش تعداد پیوند و درجات آزادی مقدار Cp  افزایش می یابد .

 

ب- ظرفیت گرمایی برای مایعات :

در مایعات به دلایل نا معلومی انرژی درونی 3/2RT به 3/2R تبدیل می شود و برای توجیه تفاوت مقادیر Cp مایعات داده شده در جدول تعداد پیوند ها و نیرو های جاذبه مولکولی مانند پیوند هیدروژنی را باید مد نظر قرار داد .

ج- ظرفیت گرمایی برای جامدات :

طبق قانون دولن و پتی ( ظرفیت گرمایی x جرم اتمی = 25ژول) خواهد بود ( در جامداتی مانند یخ ؛ سدیم کلرید و گرافیت تراکم مولکول ها و رسانای خوب گرما را باید مد نظر قرار داد ) بنابراین عوامل موثر بر ظرفیت گرمایی عبارتند از :

1-     نوع ماده 2- شرایط واکنش (حجم ثابت یا فشار ثابت ) 3- مقدار ماده 4- دما

 

 در ضمن ظرفیت گرمایی کل ( Ct ) برابر با مجموع ظرفیت های گرمایی : حرکات انتقالی؛ چرخشی و ارتعاشی می باشد

                                 (برداشت از وبلاگ گروه شیمی استان مازندران)



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 19:24 | نویسنده : عبدلی |
کی از روش هایی که برای تعیین محدود کننده می توان در نظر گرفت به صورت زیر می باشد :

۸گرم هیدروژن با ۷۰ گرم اکسیژن در ظرف آب سنجی مخلوط شده اند بعد از انجام واکنش کدام ماده کاملا مصرف می شود ؟

حل= فرض می کنیم هیدروژن محدود کننده باشد :

XgrO2=8gH2*1molH2/2gH2*1molO2/2molH2*32gO2/1molO2=64gO2

ز آنجاییکه در این روش از محاسبات استوکیو متری ( روش آنالیزی) استفاده می شود برخی از همکاران به این روش به دید تردید نگاه می کنند آیا به نظر شما این روش ایرادی دارد ?آیا مصححی می تواند به این روش به صرف اینکه دقیقا مشابه کتاب نمی باشد نمره ایی ندهد ?

متاسفانه عليرغم استدلال صحيح شما ، چنانچه طراح سوال در پايان کليد سوالات، دست مصحح را باز نگذاشته باشد. طبق بخش نامه هاي غير مسولانه و نه چندان کارشناسانه مجاز به دادن نمره نيستيم.(و بيچاره دانش آموز!!)


از وبلاگ

شیمی و اجتماع

تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 19:22 | نویسنده : عبدلی |
چرا ظرفیت گرمایی ویژه خاصیت شدتی به حساب می آید در صورتی که برای یک گرم بیان شده است ولی ظرفیت گرمایی خاصیت مقداری است در صورتی که برای جرم معینی بیان نشده است به نظر شما پاسخ ساده به این سوال چیست ؟

طبق تعریف ظرفیت گرمایی ویژه مقدار گرمایی است که به یک گرم از ماده داده می شود تا یک درجه سانتی گراد تغییر دما داشته باشد. و این یک گرم همیشه ثابت می باشد. بنابراین هر وقت از این خاصیت استفاده می شود, اين مقدار ثابت در آن در نظر گرفته مي شود. پس به عنوان يك خاصيت شدتي تعريف مي گردد.

برای شناسایی مواد از خواص شدتی آن ها استفاده می شود و یکی از موارد شناسایی مواد خالص ، اندازه گیری ظرفیت گرمایی ویژه آن ها است.از آنجایی که برای خواص مقداری جرم های مختلفی از مواد مورد استفاده قرار می گیرد پس ظرفیت گرمایی ویژه نمی تواندجزء خواص مقداری باشد

تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 18:58 | نویسنده : عبدلی |
ساختار بلور

تمام مواد جامد بلوری هستند .بلور به عنوان جسم سختی تعریف می شود که واحدهای تکراری دارد.آرایش این واحد ها با پیوند بین ذرات معین می شود .بنابراین پیوند در بلور تا حدی خواص بلور رامعین می کند.

 تبلور هرماده ٬ طبق آرایش خاصی صورت می گیرد .ساده ترین واحد تکراری دراین آرایش ٬  سلول واحد نامیده می شود.

 بین سلول واحد و شکل بلور رابطه ای وجوددارد بر اساس شکل های خارجی آنها به هفت دستگاه بلور طبقه بندی می شوند. گاهی بیش از یک نوع سلول واحد باشکل یکسان وجوددارد.مثال سه نمونه سلول واحد مکعبی٬ ساده مکعبی مرکز پر (bcc  ) ومکعبی مراکز وجوه پر ( fcc )  وجود دارد. شایان ذکر است که نام دیگر مکعبی مراکز وجوه پر(  fcc ) ٬ مکعبی فشرده (ccp )  می باشد. .به آرایش سلول های واحد ٬  که دریک آرایش هندسی معین بارها تکرار می شود ٬  شبکه فضایی می گویند . لازم به تذکر است که شبکه های فضایی وسلول های واحد هیچ گونه واقعیت فیزیکی ندارند. مدل های ذهنی هستند که به نمایش  ساختار بلور کمک می کنند. 

برای پی بردن به فشردگی  یک سلول واحد می توان تعداد اتم یا یونی راکه درهر سلول واحد وجود دارد محاسبه نمود .سهم هر سلول واحد از اتم یا یونی که درمیان سلول قرارمی گیرد چون با هیچ سلول دیگری مشترک نیست (  1 ) و سهم هرسلول ازاتم یا یونی که در وجوه آن قرارمی گیرد چون بایک سلول دیگر مشترک است (2/1)وسهم هرسلول از اتم یا یونی که درگوشه های سلول قرار دارد چون بین هشت سلول دیگر به طور مشترک قرارگرفته ( 8/1 ) باید درنظر گرفت.

باکلیک برروی هریک از شبکه های بلوری بهتر می توانید به این موضوع پی ببرید.



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 18:51 | نویسنده : عبدلی |
محلول های بافری

يک سیستم بافرمی تواند مقدارقابل توجهی اسید  یا باز رابدون آنکه تغییر عمده ای در   PH   محلول  رخ دهد جذب نماید محلول های بافر ازمخلوط یک اسید ضعیف بانمک آن ویا محلول

  بازضعیف بانمک آن تهیه می شوند. وزمانی بیشترین کارایی رادارند که غلظت اسيد ضعیف با

 بازمزدوجش ( HA   و  A-  ) ویا غلظت بازضعیف بااسید مزدوجش( MOH و M+  )

 برابرباشد.محلولهای بافر درحیات مابسیاربااهمیت می باشند  .ازجمله خون یک بافربسیارمهم است

  که باعث می شود PHمحیط بدن درمقابل مواد غذایی متنوع ویاداروهایی که می خوریم ثابت بماند.

برای این که مکانیسم این پدیده را مشاهده نمایید دراینجا کلیک کنید.

بدنیست بدانیدزمانی که ورزشکاران درلحظات اضطراب ناشی از مسابقه ورقابت، سریعترو

عمیق تر نفس می کشند تهویه بیش از اندازه میزان CO2 موجوددرخون راکاهش می دهد

درنتیجه مقداربیشتری H2CO3 طبق رابطه زیر تجزیه شده تاطبق اصل لوشاتلیه این کاهش

جبران شود      H2O    +   CO2 <ــــ  H2CO3  امادرنتیجه این عمل تعادل میان 

 -HCO3  و  H2CO3  به هم می خورد برای جبران  H2CO3 مصرفی تعادل زیر صورت

  می گیرد        H3O+  + HCO3- →     H2O+  H2CO3   ممکن است.     ـHCO3 

  به حدی کم شود که برای جبران  آن PH خون افزایش یابد دراین شرایط رگهای خون درمغز

 انقباض یافته وخون کمی به مغز میرسددراین حالت ورزشکار دچارسرگیجه وگاه بیهوش

 می شود دراین وضعیت تنفس عادی شده و PHبه مقدارطبیعی بارمی گردد.



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 18:49 | نویسنده : عبدلی |

مانومتر                                            

برای اندازه گيری فشار گازها ،ازروش مقايسه آنها با فشار هوا وبکمک دستگاه مانومتر استفاده می شود . درلوله U شکل مايعی ريخته می شود که چنانچه چگالی مايع موجود درفشار سنج را بدانيم می توانيم اختلاف فشار بين گاز وجورا محاسبه نماييم.معمولأ  درمانومتر از جيوه استفاده می شود . هنگامی که فشار دو گاز در دوحباب برابر است فشار برابر  ۷۶۰ ميلی متر جيوه (يک جو)خواهد بود.برای آشنايی بيشتر با طرز کار اين دستگاه دراينجا کليک کنید.



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 18:47 | نویسنده : عبدلی |

واکنش های برگشت پذیر و مفهوم تعادل

بسیاری ازفرایندهای فیزیکی وشیمیایی که دراطراف ما اتفاق می افتد درشرایط خاص می توانند درجهت معکوس نیز صورت گیرند. به عبارتی فراورده های حاصل ازاین فرایندها نیز می توانند  برهم اثر نموده وواکنش دهنده ها را تولید نمایند .این چنین فرایندهایی را برگشت پذیر یا دوطرفه می نامند.

درچنین فرایندهایی  اگر سامانه مورد نظر بسته باشد. یعنی تبادل ماده با محیط اطراف خود نداشته باشد ٬ امکان واکنش رفت وهم امکان واکنش برگشت درمخلوط واکنش وجود دارد. درابتدا و تا مدتی پس از آن سرعت واکنش رفت زیاد ولی بامصرف واکنش دهنده  به مرور ازسرعت واکنش رفت کاسته و بر سرعت واکنش برگشت افزوده می شود.و بعداز مدتی بین واکنش( مستقیم)  رفت٬  و واکنش( معکوس ) برگشت ٬ تعادل برقرارمی شود به عبارتی سرعت تبدیل به فراورده با سرعت تبدیل به واکنش دهنده   برابر می شود. دراین مرحله واکنش به تعادل رسیده است.ازاین لحظه به بعد تغییری درغلظت ٬  فشار ویا رنگ مخلوط ٬ رخ نمی دهد . و بعضی ازویژگی های قابل اندازه گیری ثابت می ماند. این درحالی است که واکنش رفت وبرگشت همواره با سرعت برابر درحال انجام هستند .

برای درک بهتر این موضوع در اینجا نمایید .


وبه چگونگی تعادل در  سیستم          ( CoCl4 -2  (aq  و    Co(H2O)6+2    دقت کنید.



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 18:40 | نویسنده : عبدلی |
تئوری بور ولايه های الکترونی

الکترون های يک اتم با جذب انرژی از يک قوس الکتريکی يا جرقه الکتريکی ، به تراز های انرژی بالاتر می جهند و به اصطلاح برانگيخته می شوند .هنگامی که اين الکترون به مدار پايين تر بر می گردد ،مقدارمعينی انرژی متناسب با تفاوت انرژی دو مدار منتشر می کند. که اين انرژی تابشی و فرکانس مشخصی داشته و خط طيفی معينی توليد می کند .هرچه انتقال الکترون به لايه درونی ترباشد، انرژی بيشتر و طول موج کوتاهتری خواهد داشت.

چون اتم های مختلف از لحاظ حجم ،بارهسته، تعداد الکترون ها وغيره با هم تفاوت دارند خطوط طيفی هر عنصر منحصر به آن عنصر است(مانند اثر انگشت ) .

طبق فرضيه پلانک انتشار نور به صورت پيوسته نيست و بورنشان داد که تفاوت انرژی مدارها با انرژی جذب شده به هنگام برانگيخته شدن اتم برابر می باشد .فرضيه بور اين بود که الکترونهای  موجود در يک اتم فقط انرژی را به صورت  تعداد صحيحی از فوتونها (کوانتوم) جذب يا نشرکنند.

برای درک بيشتر اين مطلب و ديدن طيف اتم هيدروژن دراينجا کليک کنيد.



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 18:38 | نویسنده : عبدلی |
کروماتوگرافی گاز               کروماتوگرافی گاز

 كروماتوگرافي گازي  يک روش فيزيکي  جداسازي مخلوط مواد است . با تبديل كردن مخلوط مورد نظر به بخار يا گاز و عبور آن از يك فاز ساكن اجزاء‌ سازنده‌اش را از يكديگر جدا مي‌كنند. حاصل اين جداسازي تعيين نوع و مقدار اجزاء سازنده درمخلوط است. اين روش سريع و ساده است و براي تشخيص ناخالصي‌هاي موجود در يک ماده فرار يا مقادير کم کاربرددارد.شرط جداسازي يك مخلوط بوسيله روش كروماتوگرافي گازي آن است كه نمونه مورد آزمايش در حين حرارت و تبديل شدن به گاز تجزيه نشود

مخلوط را همراه یک گاز بی اثر ازدرون ستون حاوی ماده جاذب عبورمی دهند.گاز حامل بايد يک گاز بي‌اثر باشد تا با فاز ساکن، حلال و يا نمونه واکنش ندهد، به همين دليل معمولاَ از نيتروژن يا هليم استفاده مي‌شود. در دماي ثابت، فشار و سرعت جريان گاز به طرف ستون را با تنظيم کنندة فشار و جريان سنج، ثابت نگه مي‌دارند. این ستون که یک لوله شیشه ای ویا فلزی می باشد معمولا قطری بسیار نازک ( قطر داخلی حدودا25/0  mm )وطولی بلند ( 15-   متر30) داشته ودرمحوطه ایی که درجه حرارت آن قابل کنترل است قرار دارد.

در کروماتوگرافي گازي، فاز متحرک يک گاز است. فاز ساکن يک مادة جاذب جامد يا مايع پوشش داده شده و يا داراي پيوند با يک جامد بر روي ديواره ستون است. اگر فاز ساکن جامد باشد، روش را کروماتوگرافي گاز- جامد (GSC) و اگر فاز ساکن مايع باشد، روش را کروماتوگرافي گاز- مايع (GLC) مي‌نامند. هر چند هر دو روش در تجزيه به کار مي‌روند ولي GLC بيشتر مورد استفاده قرار مي‌گيرد.جدا شدن اجزاي يک نمونه فرار در GLC بر اساس تقسيم آنها بين دو فاز مايع و گاز است. نمونه در فاز متحرک حل شده و فاز ساکن يک مايع ديرجوش است که به صورت لاية نازکي       (μm 5 - 0/25)  بر روي ذرات يک جامد گسترده شده است. کروماتوگراف گازي از قسمت‌هاي زير تشکيل شده است .

ابتدا گاز بی اثرازدستگاه عبور می کند سپس مقدار مشخصی ازمخلوط مورد آزمایش درابتدای لوله جاذب تزریق می شود ( به دوروش تزریق نمونه صورت می گیرد) ومقدار اندکی (درحدود یک میلی لیتر) ازمخلوط واردستون بسیارنازک ( مویین)حلقویی که حاوی ماده جاذب است ٬ شده وتوسط عمل کروماتوگرافی  جداسازی می شوند.جدا شدن مواد در ستون، نظير فرايند استخراج است. نمونه که در فاز گاز محلول است از بالاي ستون وارد مي‌گردد و اجزاي آن بر حسب ضريب توزيع خود بين دو فاز گاز-مایع (GLC) ویا گاز- جامد (GSC)  تقسيم مي‌شوند.. در نتيجه اجزاي موجود در نمونه بر حسب تمايلي که ستون براي نگهداري آنها دارد از يکديگر جدا شده و به وسيله عبور گاز حامل،‌ اجزامخلوط جدا مي‌شوند.

دماي ستون GC را مي‌توان روي دماي معینی تنظيم کرده و دردمای ثابتی عمل جداسازي را انجام داد.  در برخي موارد که اجزاي نمونه در ستون به خوبي جدا نمي‌شوند،  دماي ستون را با   سرعتي  مناسب افزايش مي‌دهند تا مواد به تدريج از يکديگر جدا شوند

درقسمت بعدی دستگاه ٬گاز ها یونش یافته و به یک الکترومتر هدایت می شود ٬ بدینوسیله هدایت حرارتی هرجزء اندازه گیری می شود.گازها ازنظر هدایت حرارتی متفاوت عمل می کنند و سپس از روی آشکار ساز عبور کرده وشناسایی می شوند.

طریقه رسم منحنی درکروماتوگرافی بدین صورت است که درموقع تزریق خط عمودی کوچکی رارسم می کند ونقطه صفر مشخص می شود٬ سپس براثر عبور گازها ازدستگاه هدایت سنج نقاط ماکزیممی به دست می آید که فاصله آن ازنقطه شروع مشخص کننده جسم می باشد.

مقدار گاز موجود درمخلوط را می توان از روی مساحت زیر قله نمودار تعیین نمود.

باکلیک دراینجامی توانید این فرایند را مشاهده نمایید.دراین فلش دو طریقه تزریق مخلوط گازی  نمایش داده شده است .




تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 18:36 | نویسنده : عبدلی |
گرماي واكنش ونظريه حالت گذار

انجام واكنش هاي شيميايي همواره باتغيير انرژي همراه است .

دربرخي ازواكنش هاي شيميايي كه سطح آنتالپي محصولات ازسطح آنتالپي مواداوليه بالاتر است ،انرژي گير هستند ، اين گونه واكنش ها را گرماگير نامند.

دربعضي موارد انجام واكنش شيميايي انرژي ده بوده ويابه عبارتي سطح آنتالپي محصولات ازسطح آنتالپي مواداوليه پايين تراست وفراورده هاپايدارترازواكنش ده ها مي باشند.  اين گونه واكنش ها را گرماده نامند.

تعدادبسياراندكي ازواكنش هاي شيميايي مانند واكنش استري شدن  باتغيير انرژي همراه نيستند.

دونظريه مهم واساسي انجام واكنش هاي شيميايي رادرسطح مولكولي موردمطالعه قرارمي دهند .

آـ نظريه ي برخورد 

ب ـ نظريه حالت گذار  

 مطالعات گوناگون سينيتكي نشان ميدهد كه دربيشتر واكنش هاي شيميايي يك سد انرژي درراه تبديل مواد واكنش دهنده به فراورده وجوددارد ،كه مانعي درراه انجام واكنش بوده وباعث كندي آن مي شود . ارتفاع اين سد تابع ماهيت ونوع واكنش است و نمايانگر انرژي فعالسازي واكنش   Ea می باشد.و ازواكنشي به واكنش ديگر فرق مي كند .

ارتفاع سدانرژی ، بیانگر سرعت واکنش نیز می باشد .هرچه سد انرژی کوتاهتر، سرعت واکنش بیشتر خواهد بود.

ازبرخورد موثر بین مولکول های واکنش دهنده ،پیوندضعیفی بین آن هاتشکیل وهمزمان باآن بعضی ازپیوندها سست می شوند.ودرپی آن یک شبه مولکول بسیارناپایدار به نام کمپلکس فعال( حالت گذار) بامحتوای انرژی زیاد تشکیل  می شود.سپس باسست شد ن و شکست پیوند های لازم دراین کمپلکس محصولات تولید می شوند.

باکلیک کردن در اینجا می توانید بانظریه حالت گذار درانجام واکنش های شیمیایی بیشتر آشنا شوید.



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 18:34 | نویسنده : عبدلی |
استوکيومتری

                              ‍‍‍‍‍‍‍‍     

                                     CH4    +  2O2     --->     2H2O   +  CO2 

 

یک مولکول کربن دی اکسید +دومولکول آب<---   دومولکول اکسیژن +    یک مولکول متان

             O 2          +          C  1                 <---                O 4            +        C 1

               H 4        +           O  2                  <---                                          H  4

                        وقتی همه علوم  به سوی كمال می روند مفاهيم آنها شكل رياضی می گيرد.

                                                 آلفرد نورث وايتهد

 بين تعداد اتم عنصر هايی كه يك ماده را می سازند ؛روابط كمی وجود دارد كه  اين روابط را با

 فرمول های شیمیایی نمایش می دهند.عنصرها؛به نسبت جرمي معين باهم وارد واكنش می شوند

و تركيب شيميايی رامی سازند.

پس دریک ترکیب خاص درصدعنصرهای سازنده آن معین وثابت است .

به کمک ترکیب درصد عنصرهای سازنده يك  ماده مركب شيميايی مي توان فرمول تجربی آن ماده

رابه دست آورد.

 فرمول تجربی هرماده شيميايی نسبت  اتمی عنصر های سازنده تركيب رانشان می دهد.بادردست

داشتن جرم مولكولی؛مي توان فرمول مولكولی تركيب راتعيين نمود.

يك مولكول درفرآيندهای فيزيكی وشيميايی به صورت يك واحد عمل می كند.

استوكيومتری يك تركيب شيميایی:

فرمول شيميايی؛ تركيب اتمی يك ماده خالص است كه به كمك نمادهای شيميايی نوشته می شود.

 درفرمول شيميايی برای نشان دادن نوع عنصرازنمادشيميايی وبرای مشخص كردن تعدادنسبی

عنصرهاازاعدادی به صورت زيرونداستفاده می شود.براي مثال: فرمول شيميايي سديم اكسيد

به صورت Na2Oمی باشد؛كه نشان می دهد دربلوراين تركيب يونی به ازای هراتم اكسيژن

 دواتم سديم وجود دارد.اگردرفرمول شيميايی نمادعنصري زيروند نداشته باشد؛به اين معنی است

 كه تعداد آن عنصردرواحد مولكولی ماده ؛يك است.

 درتركيب هايی كه ساختار يك پارچه دارند؛ فرمول تجربی همان فرمول شيميايي ماده مي باشد

مانند تركيب هاي يونی NaCl ؛ فلزها   Feوياتركيب هاي كوالانسی نظيرالماس C ؛ به موارد

زير توجه كنيد.

الف:دراكثرتركيب های يونی؛ فرمول شيميايی ساده ترين نسبت بين يون های تشكيل دهنده ی بلور

 می باشد. زيرادربلوراين گونه مواد هيچ يونی به طورانحصاري به يون ديگر تعلق ندارد.

فكركنيد:

شكل مقابل بلور نمك طعام رانشان می دهد.

الف:به ازای هريون كلريد چند يون سديم وجوددارد؟                              + Na

ب: درمجموع اين قطعه بلورازنظربارچگونه  است؟                       nacl    

پ: چه فرمول شيميايی براي نمك طعام پيشنهاد می كنيد؟                                - Cl

 

 ب: الماس سخت ترين جامد می باشد كه درساختارآن اتم های كربن با پيوند كووالانسی به هم متصل شده اند.

ومولكول نامحدودوغول آسايی رامی سازند.

فکرکنید:

الف :بايك جمله كوتاه اين ساختارراتشريح كنيد.

                                                

ساختار الماس

                                                                                                         

ب:كوچك ترين ذره سازنده اين بلور چيست.

پ:به نظر شما فرمول شيميايی الماس راچگونه بايد نوشت؟

فعاليت:

قسمت عمده  ماسه  تركيبي به نام سيليسيم اكسيد می باشد دربلور اين تركيب شيميايی هر اتم

سيليسيم ازچهار جهت به چهار اتم اكسيژن وهراتم اكسيژن به دواتم سيليسيم طوری متصل شده اند

كه حلقه های شش گوشه به هم چسبيده ایی رابه وجود می آورند.    به وسيله ی موادی مانند خميربازی؛

مدلی برای نشان دادن ساختار بلور اين تركيب شيميايي بسازيد.

فرمول شيميايی ماسه به نظر شما چگونه بايد نوشته شود؟

پ: درساختاربلورفلزهانيزتعدادبی شماری اتم فلزی باپيوندی به نام پيوندفلزی به هم متصل شده اند.

دراين گونه مواردنيز نمادفلز به عنوان فرمول شيميايی عنصردرنظرگرفته می شود.مثال:فرمول شيميایي

 فلز آهن Fe  است.

 

 

 به طورخلاصه ساده ترين نسبت بين تعدادعنصرتركيب هايی نظيرتركيب های ذكر شده به عنوان فرمول

شيميايی شناخته می شود

فرمول شيميايی درتركيب های مولكولی چگونه است؟

تركيب های كوالانسی اغلب به صورت واحدهای جداازهم به نام مولكول وجوددارند.اين گونه مواد را

 تركيب های مولكولی نيزمي نامند.

فرمول شيميايی يك ماده مولكولی ؛تركيب يك مولكول رانشان می دهد به همين علت به آن فرمول

 مولكولی هم گفته می شود.

مثال:فرمول شيميايیH2O  نشان می دهد كه يك مولكول آب ازدواتم هيدروژن ويك اتم اكسيژن

ساخته شده است.

درموردعنصرهايی كه ساختار مولكولی دارندباتوجه به تعداد اتم های عنصردريك مولكول؛

فرمول مولكولی نوشته می شود.فرمول شيميایی    P4   نشان می دهد؛هرواحدمولكولی فسفرسفيد

ازچهاراتم فسفرتشكيل شده است.

فكركنيد:

باتوجه به شكل های زير فرمول مولكولی مواد را بنويسيد.

 

 

               آلدیید وکتن

چون فرمول مولكولی؛ تركيب اتمی واقعی؛يك مولكول رانشان می دهد ؛نمی توان زيروندهارا

ساده نموده و فرمول ساده ترين نسبت بين اتم هارانوشت.دراكثر تركيب های مولكولی؛

فرمول مولكولی بافرمول تجربی متفاوت است.و دربعضی مواردچندتركيب شيميايی  كاملا

 متفاوت فرمول تجربی  يكساني دارند.

 مثال:به فرمول مولكولي تركيب های زير توجه نماييد؛بااين كه اين مواد خواصی كاملا

 متفاوت دارند اما فرمول تجربی(ساده ترين نسبت بين اتم درمولكول آنها)يكسان است. 

فرمول مولكولی            C2H2  اتین             C4H4 بوتادی ان                   C6H6  بنزن

فرمول تجربی                  CH                      CH                                   CH                 

 

چگونه دو ياچند مولكول ازيك تركيب شيميايی رانشان می دهند؟

اگر بخواهيم دريك فرآيند دو يا چند مولكول را نشان دهيم ؛بايدازروشی كه دررياضی به كارمی رود

 استفاده نماييم؛زيرا فرمول شيميايی ويا  فرمول مولكولی مقدارمعينی ازيك ماده را نشان می دهد

كه آن راواحدفرمولی  می نامند.

دررياضي برای نشان دادن دوعدد  A    آن رابه صورت   A2 نمايش می دهيم حال اگر بخواهيم سه

 مولكول سديم كلريد رانشان دهيم ؛می نويسيم       NaCL 3

خودرابيازماييد:

1-                 فرمول تجربی مواد زيرچگونه است؟

الف)        NaOH                                         ب)    H2O2

پ)  C2H4O2                                             ت)    C2H4

ث)  NH4)2C2O4 )                                   ج)  Na2S4O6

2-      ضرايب موجود درعبارت Ca3(PO4)2   چه معلوماتی دراختيار شما می گذارد.

۳-   به كمك نماد هاي شيميايی ؛چهار مولكول آمونيم سولفات رانشان دهيد. 

استوكيومتری يك واكنش شيميايی چگونه است؟

باتشكيل معادله  فرآيندشيميايی مي توان به روابط كمی ميان موادی كه درواكنش دخالت دارند

پی برد.يك معادله شيميايی كه توسط فرمول شيميايی مواد واكنش دهنده وفرآورده های يك واكنش

 نوشته می شود ؛تعداد نسبی مول هاي موادواكنش دهنده ها وفرآورده هارادرفرآيندشيميايی

 نشان می دهد.اين معادله هابراساس پايستگي جرم موازنه می شود.

يك معادله شيميايی موازنه شده ماراياری می دهد كه به پرسش هايی ازقبيل اين كه ؛ چند مول

 وياچندگرم واكنش دهنده لازم است تامقدارمعينی فرآورده تشكيل شود ؟پاسخ گوييم .

به مثال زيرتوجه كنيد:

                        2Na (s)           +                Cl2 (g)            →          2NaCl 

   دو مول سديم كلريد(جامد)                       يك مول كلر(گاز)     + دو مول سديم(جامد)

         2  مولكول    NaCL                          1 مولكول ۲ CL      + 2اتم  Na

                     ۱۱۷              =                    ۷۱          +     ۲ × ۲۳

 1ـ فرمول تجربی چيست؟وچه اطلاعاتی ازماده به مامی دهد؟

2ـ فرمول تجربی راچگونه می توان محاسبه نمود ؟

3ـ فرمول مولكولي چيست؟ وچه تفاوتی بافرمول تجربی دارد؟

4ـ رابطه فرمول تجربی بافرمول مولكولی چگونه است؟

5ـ فرمول شيميايي چيست؟

بطورخلاصه:

ـ استوکیومتری ترکیب : روابط کمی میان عنصرهای سازنده یک ماده مرکب می باشد.

ـ فرمول تجربی: ساده ترین نسبت اتمی عنصر های سازنده تركيب رانشان دهد.

ـ فرمول مولکولی : نوع عنصرها وتعداد اتم های یک واحد مولکولی درموادی که دارای

 مولکول هستند رانشان می دهد .

ـ فرمول شیمیایی : بیان کننده ترکیب ترکیب یک واحد فرمولی ازیک ماده مرکب برحسب

نمادهای شیمیایی است.

ـ  زیروندهای یک فرمول: عده نسبی اتم های هرعنصر موجود درماده مرکب رانشان می دهد 

ـ استوکیومتری واکنش: روابط کمی میان موادی که دریک واکنش شرکت می کنندرانشان می دهد .

ـ معادله شیمیایی: نمایش یک فرایند شیمیایی بافرمول شیمیایی موادی که درآن واکنش شرکت

نموده اند.



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 18:32 | نویسنده : عبدلی |

اثر تيندال درمحلول هاي كلوئيدي

اگرجسمي راكه نرم ساييده شده  درآب بريزيم  سه حالت امكان دارد رخ دهد .

 

1- محلول حقيقي تشكيل شود كه دراين حالت جسم به صورت اتم٬ مولكول ويا يون درحلال به طور يك نواخت پراكنده شده واندازه ذرات از(nm  1) تجاوز نمي كند.

 

2- اگر اندازه ذرات بزرگتر از (nm  100 )  باشد.به تدريج ته نشين مي شوند.اين مخلوط سوسپانسيون ناميده مي شود.

 

3- اگر اندازه ذرات بين 1 تا حدود 100  متغير باشدومعمولا به صورت پراكنده درهمه جاي مخلوط باقي مي مانند .اين گونه مخلوط هارا كلوييد مي نامند.درواقع  وقتي يكي ازسه بُعد ذرات كمتراز   nm100 باشد خواص غير عادي نشان مي دهند .

اگر يك باريكه نور از درون يك كلوييد عبور دهيم .نور به وسيله ذرات كلوييد بزرگتر پراكنده مي شود وازپهلو قابل مشاهده است اين اثر راتيندال مي نامنداين اثر درپرتو نورافكن درهواي شب مي توان ديد دراين حالت نور باقطره هاي آب معلق درهوا٬ پراكنده مي شود. و يا به هنگام عبور باريكه نور خورشيد ازدرون يك روزنه  ٬ كه ذرات گرد وغبار معلق موجود درهوا  ٬ نور را پراكنده مي نمايند.

                                  

كلوييد هاازدوفازپراكنده  وفازپيوسته تشكيل مي شوند و برمبناي حالت فازهاي آن راطبقه بندي مي كنند.

آ- آئروسول : مايعات وجامدات پراكنده درگاز را گويند. مانند مه مايع  و دود جامد پراكنده درگاز است.

ب - امولسيون: مايع و ياجامد  پراكنده در مايع را گويند.مانند سس مايونز امولسيون مايع٬ وپنير امولسيون جامد پراكنده در مايع مي باشد.

پ- سل: جامد پراكنده درمايع يا درجامد گويند. مانند  ژله ها ورنگ هاي ساختماني جامد پراكنده درمايع ٬ و مرواريدو عقيق سل جامد  هستند.

ت- كف: گازهاي پراكنده درمايع ويا جامد راگويند. مانند خامه زده شده يك كف مايع وپفك كف جامد به شمار مي رود.



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 18:29 | نویسنده : عبدلی |

الکتروليز

فرايندی که طی آن انرژی الکتريکی تبديل به انرژی شيميايی می شود،را الکتروليز می گويند . اين پديده درسلولی به نام سلولهای الکتروليتی انجام می گيرد.وشامل دوالکترود است که هريک توسط يک رشته سيم رسانا به يک قطب باتری  متصل شده اند ودرمحلول الکتروليت مناسب قرار می گيرند .

واکنشی که درسلول الکتروليتی انجام می گيرد انرژی خواه بوده ودرنتيجه محتوای انرژی فراورده بالاترازواکنش دهنده ها می باشد .باتری قرارگرفته درمدار نقش يک پمپ الکترون راداردکه با صرف کارالکتريکی ،الکترون را از آند گرفته ودراختيار کاتد قرار می دهد.

بايد درنظر داشته باشيد که :

۱ـ در کاتد همواره عمل کاهش صورت می گيرد با اين تفاوت که درسلولهای گالوانی نقش قطب مثبت داشته، اما در سلولهای الکتروليتی به قطب منفی مولد متصل می شود .

۲ـ درآند که همواره عمل اکسايش انجام می گيرد درسلول گالوانی نقش قطب منفی را دارد در حالی که درسلول الکتروليتی بايد به قطب مثبت متصل شود.

ازالکتروليزبرای آبکاری بافلز،تصفيه فلزها،استخراج فلز،تجزيه مواد ....استفاده می شود .

با کلیک در  اینجا می توانید چند  آزمايش جالب انجام دهید.



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 18:27 | نویسنده : عبدلی |

اصول طیف سنجی جرمی (اسپكترومتري جرمي )

یک ذره باردارمتحرک باسرعتی یکنواخت درخلا ء تحت تاثیر یک میدان مغناطیسی نیرویی تحمل می کند که سبب تغییر مسیرش می شود.انحراف ذره ازمسیراولیه بستگی به جرم وبارالکتریکی ذره دارد.اگر سرعت ذره باردارتحت تاثیر یک میدان الکتریکی به اختلاف پتانسیل V تشدید شده باشد انرژی جنبشی ذره دراثراین میدان عبارت است از       (1 )     mv2 /2  =V.e 

 که دراین رابطه  e و m و  به ترتیب بار وجرم وسرعت ذره می باشد.طيف نگارجرمي يون هارابرحسب مقادير m/e  ازيكديگر جدا مي كند. در حضور یک میدان مغناطیسی ، یک ذره باردار مسیر منحنی شکلی را خواهد داشت. معادله‌ای که شعاع این مسیر منحنی شکل را نشان می‌دهد به صورت زیراست    :                                                 ( 2)       r = mv / eH

که r شعاع انحنای مسیر و H شدت میدان مغناطیسی است.   باحذف v ازبين دومعادله فوق٬ معادله اساسي اسپكترومتري هاي جرم ساده را بدست مي دهد.          m / e = H2R2 / 2V      

این معادله نشان مي دهد که شعاع مسيريون٬ مي تواند در اثر تغيير  H ويا V تغيير نمايد. معمولا را متغير انتخاب مي نمايند.

رفتار و عمل یک یون را در بخش تجزیه‌گر جرمی یک طیف سنج جرمی توسط اين معادله مي توان توجیه نمود .      

              اسپكترومتر

اصول عمليات

دراسپكترومتري جرمي موادي كه توسط كروماتوگرافي گاز جداسازي شده اند  شناسايي واندازه گيري مي گردند .به اين  صورت كه٬  گازهاي خارج شده ازستون مويينه ( GC ) يكي يكي مستقيما واردمخزن يونش  دستگاه طیف سنج جرمی مي شوند . درقسمت هايي از دستگاه چون مخزن يون و جمع كننده و ....بوسيله پمپ ٬ خلاء ايجاد مي كنند.وقتي كه دستگاه طیف سنج جرمی كار مي كند ریان یکنواختی از بخار مولکول ها از روزنه مولکولی به محفظه یونش وارد مي شوند و توسط جریانی از الکترون های پرانرژی بمباران شده وتبديل به يون هاي مثبت مي گردند.  در محفظه یونش الکترون های پرانرژی دارای انرژی معادل 70 میکرون - ولت هستند. و از یک "سیم باریک"  که تا چند هزار درجه سلسیوس گرم ‌شده است٬ ساطع می‌شوند.

 یک "صفحه دافع" که پتانسیل الکتریکی مثبت كمي دارد، یونهای مثبت  را به طرف "صفحات شتاب دهنده" هدایت می‌کند.

 مولکول های نمونه که یونیزه نشده اند.  بطور مداوم توسط مکنده‌ها یا
پمپهای خلا٬ که به محفظه یونش متصل هستند، خارج می شوند. بعضی از این مولکولها از طریق جذب الکترون به یونهای منفی تبدیل می‌شوند. این
یونهای منفی توسط صفحات دافع جذب می‌گردند.

 ممکن است که بخش کوچکی از یونهای تشکیل شده بیش از یک بار داشته باشند، (از دست دادن بیش از یک الکترون) اینها مانند یونهای مثبت تک ظرفیتی ، شتاب داده می‌شوند.

پرتوي يون هاي مثبت در یک میدان الکتریکی باقدرت چندين هزار ولت شتاب داده می‌شوند. درنتیجه  این عمل ، پرتویی از یونهای مثبت سریع تولید می شود. این یونها توسط یک یا چند "شکاف متمرکز کننده"  یکنواخت ومتمركز می‌شوند.اگر ولتاژاين ميدان ثابت نگهداشته شود٬ تمام يون هايي كه m/e  مساوي دارند   ٬ باسرعت يكسان وارد يك ميدان مغناطيسي مي شوند.و بسته به نسبت بار/جرم  جدا می‌گردند.

اگر شدت ميدان  ( H) رابه ميزان ثابتي افزايش ويا كاهش دهند نيروي اعمال شده بوسيله ميدان مغناطيسي افزايش وياكاهش مي يابد وپرتوهاي جداشده هريك به نوبت ازشكاف عبورنموده وبه صفحه آشكاركننده برخوردمي كنند .

آشکار کننده بخش ديگر دستگاه است .كه  در اثر برخورد یونها به آن ، هريون مثبت باگرفتن يك الكترون ٬ توليد جريان درمدار مي كند . سیگنال تولید شده از آشکار کننده به یک ثبات داده می‌شود که یونهای دارای نسبت بار/جرم مشخص و معین را٬ شمارش و آشکارمي گرداند.ونموداری از طیف جرمی ، تعداد ذرات آشکار شده بر حسب تابعی از نسبت بار/جرم را رسم مي كند .  می‌توان آن قدر دقیق این جریان را تنظيم نمود. که جریان حاصل از برخورد حتي یک یون به آشکار کننده اندازه ‌گیری شود.

 در دستگاههای جدید ، خروجی آشکار کننده  به رایانه متصل است. رایانه  اطلاعات  را به هر دو صورت جدولی و گرافیکی ذخيره مي كند. درپايان داده‌ها با طیف های استاندارد ذخیره شده موجود در رایانه مقایسه می‌گردد.ومولكول جداسازي شده شناسايي مي شود.
  با كليك دراينجامي توانيدمراحل فوق الذكر را مشاهده كنيد.



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 18:20 | نویسنده : عبدلی |

آرایش الکترونی اتم ها

به کمک آرایش الکترونی یک اتم می توان  خواص فیزیکی وشیمیایی آن عنصررا پیش بینی نمود.

 الکترون هابه ترتیب افزایش انرژی دراوربیتال هاقرارمی گیرند.(طبق اصل آفبا = اصل بناگذاری ).

 دیاگرام زیراوربیتال ها رابه ترتیب انرژی نشان می دهد. هرچه الکترون به هسته نزدیک تر

می شود درسطح انرژی کمتری قرار می گیرد. به عبارتی برای جدا سازی آن ازاتم انرژی بیشتری

 نیاز است.( طبق تعریف مقدار انرژی اتم منفی است)

انرژی یک اوربیتال تحت تاثیر عوامل زیر قرارمی گیرد.                                                

1- اثر بار هسته : باافزایش پروتون ( Z ) در هسته جاذبه بین الکترون وهسته افزایش می یابد .

2- اثر حائلی : الکترون های درونی که بین هسته والکترون های بیرونی قرار می گیرند به طور

 نسبی اثر جاذبه هسته بر روی این الکترون هارا کاهش می دهند. وهم چنین الکترون هایی که

در یک زیر لایه قرار می گیرند تا حدودی حایل یکدیگر بوده واز جاذبه هسته می کاهند به طور

کلی باتوجه به اثر حائلی ٬باری که هر اتم ازطرف هسته احساس می کند بار موثر هسته ( *Z)

می نامند. که مسلما همیشه کمتر از بار هسته ( Z ) می باشد.

 3- اثر الکترون اضافی : الکترون دوم انرژی اوربیتال را٬ افزایش می دهد به مثال زیر توجه نمایید.                                        انرژی اوربیتال      H=  -1311kj mol-1               1s                                                         انرژی اوربیتال      He =  -2372 kj mol-1          1s

                                                انرژی اوربیتال      He +=  -5250 kj mol-1         1s

4- اثر شکل اوربیتال :  قدرت نفوذ الکترون در اوربیتال       s > p > d > f می باشد . اوربیتال 

 s بعلت شکل کروی که دارد تا نزدیکی هسته می تواند نفوذ کند ودرنتیجه جاذبه هسته برروی

الکترون های این اوربیتال بیشتراست درحالی که سایر  اوربیتال ها دارای صفحه گرهی می باشند

که چگالی الکترون درآن صفر است والکترون هرگز به اندازه الکترون s نمی تواند به هسته

 نزدیک شود. درنتیجه این اثر٬ سطح انرژی اصلی  به دو یاچند زیر لایه (اوربیتال های ٬٬ f )

 شکافته می شود. مثلا لایه سوم( 3= n )  دارای زیر لایه های    3s  و 3p  و 3dمی باشد .

s که کروی است دارای فقط یک اوربیتال و p که دمبلی شکل است . درسه جهت محورمختصات

 گسترش می یابد .ودارای سه اوربیتال(   px ٬ py ٬ pz )  می باشد.

d که دربین محورهای مختصات نیز نفوذ می کند دارای پنچ اوربیتال وبه همین ترتیب f دارای

 هفت اوربیتال می باشد.        

طبق اصل آفبا آرایش الکترونی اتم ها را به طریق زیر رسم می نماییم :

1- ازپایین ترین سطح انرژی الکترون ها را دراوربیتال ها قرار می دهیم . 1H: 1s1

2- طبق اصل طرد پائولی در هر اوربیتال دوالکترون بااسپین مخالف جای می گیرد.  2He:1s2  

طبق اصل پائولی تعداد اوربیتال ها درهر تراز اصلی از رابطه   (  n 2  ) که درآن  n  شماره تراز

 اصلی است به دست می آید.

3-  طبق اصل هوند اوربیتال های هم انرژی هنگامی زوج می شوند که هرکدام یک الکترون داشته

 باشند. 

   5B  :   1s22s22px1 

        6C :   1s22s22px12py1      

  7N:      1s22s22px12py12pz

    8O :  1s22s22px22py12pz1

        ّ9F:    1s22s22px22py22pz1  

   10Ne   :    1s22s22px22py22pz2

                               تعداد الکترون دراوربیتال 2 3s   سطح انرژی اصلی                       

                                                          نوع اوربیتال    

 4- به طور کلی اوربیتال هایی ابتدا الکترون می پذیرند که مجموع شماره ترازاصلی و عدد

سمتی کوچکتری (   n+l  )   داشته باشند وچنانچه مجموع این دو عدد٬ در دو اوربیتال برابر

 باشد اوربیتالی ابتدا الکترون می پذیرد که شماره ترازاصلی انرژی درآن ( n ) کوچکترباشد. 

 مثال

                                                                     3s:      n+l   =  3+ 0= 3 

                                                                     3P:     n+l   =  3+ 1= 4 

                                                                     3d:     n+1   =  3+ 2= 5

                                                                       4s:     n+l   =  4+ 0= 4 

                                                                       4P:     n+l   =  4+ 1=5

ترتیب پر شدن دراین چند اوربیتال به این ترتیب خواهد بود .

                                               4P  <------ 3d   < ------ 4s  <----- 3P   <----- 3s

اوربیتال ها را معمولا به شکل دایره ویا مربع نشان می دهند .حال اگر اوربیتال ها را به ترتیب

 پر شدن درکنار هم قرار دهیم.جدولی نظیر جدول زیر به وجود خواهد آمد. که همان جدول تناوبی

  عناصر است.

طبق این قاعده می توان آرایش الکترونی بیشتر اتم ها را درحالت پایه به دست آورد.ولی لازم به

 تذکر است این قاعده تقریبی بوده زیرا برمبنای فرضی استوارشده است که همیشه درست نیست. در

بعضی ازعناصر که عدداتمی بالایی دارند ترازهای فرعی به طور منظم پر نمی شوند.وچند مورد

استثنایی مشاهده می شود.

باکلیک دراینجا وانتخاب  عنصر مورد نظر خود به چگونگی آرایش الکترون ها درآن اتم دست

 خواهید یافت.

منابع :

http://www.chemguide.co.uk/atoms/properties/elstructs.html

شیمی عمومی  تالیف اسمیت اسموت پرایس

ساختار اتم هاومولکول ها  دکتر منصور عابدینی



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 18:18 | نویسنده : عبدلی |
ساختار هسته

   ذراتی که اتم را تشکيل می دهند ذرات زير اتمی  می نامند.اين ذرات به دو گروه بزرگ تقسيم می شوند.

 ۱- لیپتونها :که الکترون مشهورترين آنها می باشد

واقعا ذرات بنيادی هستند.

 ۲ـ هادرونها :   هادرونها که ذرات کوچکتر ولی سنگينتراز لیپتونها می باشند ، شامل:

آـ  باريونها :متداولترين باريون  همان پروتونها و نوترونها هستند.

پروتونها و نوترونها بانيروی هسته ای درکنار يکديگر در حجم کوچک هسته قرار می گيرند .

 ب ـ مزون :مهمترين مزونها پيونها و کيونها می باشند.

ذراتی که درهسته اتم جای می گيرند  نوکلئون می ناميم .

درباره ساختار هسته اتم دانشمندان درموارد زير با هم توافق دارند که:

۱ ـ نوکلئونها ( پروتونهاونوترونها ) خاصيتی دارند که متناظر با چرخش اطراف يک محور است . برای مثال ، مشاهدات نشان می دهد پايداری هسته ايی  غيرعادی در حالتی به چشم می خورد که عده پروتونها و يا نوترونها درهسته اتمی برابر با اعداد جادويی : ۲و ۸ و ۲۰ و۲۸ و ۵۰ و۸۲ و ۱۲۶ باشد. اين اعداد دلالت بر لايه های درون هسته ای دارند.

۲ـ درهسته اتم ، الکترون وجود ندارد اما ازهسته گسيل می شود. 

بعضی از اتمها دارای هسته های ناپايدار هستند هسته اين اتمها دچار نوعی تلاشی هسته ای شده واز خود اشعه راديواکتيو ساطع می نمايند و مقدار جزيی از جرم آنها کاسته می شود  ولی انرژی زيادی حاصل می گردد که از رابطه انيشتن می توان آن را محاسبه نمود.                       E = mC2                

    اشعه راديواکتيو بطور عمده شامل:

  ۱ـ اشعه آلفا (α ) که همان هسته اتم هليم می باشد. برای مثال رادون ۲۲۶ در يک تلاشی هسته ايی تبديل به پولونيم ۸۴ و اشعه آلفا می شود .گسيل اشعه آلفا منجر به کاهش  ۲  واحد از عدد اتمی و4 واحد از عدد جرمی  می شود و در ميدان الکتريکی به طرف قطب منفی کشيده می شود.

2ـ اشعه بتا (β) که همان الکترون می باشد نتيجه تبديل يک نوترون به يک پروتون می باشد عدد اتمی را يک واحد افزايش ولی عدد جرمی تغييری نمی نمايد.مثال، کربن ۱۴ درتبديل به نيتروژن  ۱۴  اشعه بتا ساطع می کند.درميدان الکتريکی به طرف قطب مثبت کشيده می شود

۳ـ اشعه گاما(γ) تابش الکترومغناطيسی با طول موج بسيار کوتاه می باشد که براثر تغيير انرژی درونی هسته صورت می گيرد مشابه با طيف خطی است که از گذار الکترون بين لايه های الکترونی حاصل می شود و تغييری در عدد اتمی وعدد جرمی ايجاد نمی شود .پس در ميدان الکتريکی منحرف نمی شود.

برای مشاهده اين رويداد دراینجا کليک کنيد.



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 18:15 | نویسنده : عبدلی |

واکنش های استخلافی الکتروندوستی

برخلاف انتظاری که از ساختمان غیر اشباع بنزن با سه پیوند پای می رود.  بنزن درمقابل واکنش های افزایشی ،  که سیستم حلقه بنزن را نابود می کند مقاومت می نماید .اما درواکنش های جانشینی به راحتی شرکت می کند .چون سیستم رزونانسی حلقه بنزن محفوظ می ماند.

واین رزونانس پایداری زیادی به بنزن می بخشد.

( به پست    http://kimiagari.blogfa.com/post-61.aspx    مراجعه نمایید.)

مولکول برم قطبیده شده ، که یک سر آن الکتروفیل وسر دیگر نوکلئوفیل است.از سرالکتروفیل به آسانی 

 به الکن هاساده و دی ان هاحمله می کند،اما این مطلب در واکنش با  نوکلئوفیل ضعیفی چون سیستم پایدار الکترون پای بنزن  صدق نمی کند  .

 

به بنزن ومولکول های مشابه آن ، آروماتیک گفته می شود .ترکیبات آروماتیک درجه غیراشباعی بالایی دارند ولی نسبت به واکنش های افزایشی که عمدتا ازمشخصات ترکیبات غیر اشباعی است مقاومت می کنند.

ازنقطه نظر تئوری برای این که ترکیبی آروماتیک باشد(قاعده هوکل):

1-  باید ابرهای الکترونی پای دربالا وپایین سطح مولکول داشته باشد .

2- درآن مولکول ابرالکترونی پای دارای (4n+2 )  الکترون باشد .  

درواکنش های جانشینی ، حلقه بنزن به عنوان منبعی از الکترون ( باز لوئیس ) عمل می کند. درنتیجه  به راحتی با واکنشگر های الکتروندوستی ( اسید لوئیس ) وارد واکنش می شود.

واکنش های استخلافی الکتروفیلی دربنزن دومرحله اساسی دارد .

1- حمله به وسیله یک واکنشگر الکتروفیلی به حلقه وایجاد کربوکاتیون .

2- جذب + H ازاین کربوکاتیون به وسیله باز .

 دراینجا کلیک کنید .و به واکنش فریدل -کرافتس که نمونه ایی ازاین نوع واکنش ها است ، توجه کنید .

ابتدا واکنشگر ( الکیل هالید) باکاتالیزگر( AlCl3) وارد واکنش شده تا ذره الکتروندوست  تشکیل شود وسپس کربوکاتیون ایجادی با حلقه آروماتیک کمپلکس پای راتشکیل می دهد (مرحله کند ) وبه دنبال آن کمپلکس سیکما با بنزن تشکیل می شود دراین مرحله حلقه بنزن بسیار ناپایداراست زیرا خصلت آروماتیکی خودرا ازدست داده ، اما باحذف یون هیدروژن مجددا رزونانس حلقه بنزن کامل شده ومحصول تشکیل می شود.

منابع

شیمی پیشرفته    : میشل لوئیس

شیمی آلی  جلد دوم: موریسون وبوید

مکانیسم واکنش های آلی: دکتر علی سیدی

فرهنگ مفاهیم شیمی آلی : ارچین، کاپلان ، مکومر،  ویلسون ، زیمر



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 18:9 | نویسنده : عبدلی |

انواع واکنش های آلی

معمولا واکنش  بین مواد آلی را بنا به نوع ومراحل انجام آن (مکانیسم ) می توان طبقه بندی کرد .

آ :  ازنظر نوع ، واکنش ها به دسته های زیر تقسیم می شوند .

1 - افزایشی  : دو یا چند مولکول باهم مولکول واحدی را می سازند. لازمه این واکنش دارا بودن پیوند پای است .

2- حذفی (  E1 و E2 ) : با ایجاد حلقه و یا  پیوند پای ، مولکولی ازیک مولکولی دیگر جدا می شود

3- جانشینی : عاملی ( استخلاف) جانشین گونه ایی دیگر ، دریک مولکول  می شود .

4 - نوع آرایی :  دریک مولکول گونه ایی جای خودرا تغییر می دهد.

5- تخریبی  : واکنش های شدیدی که ساختار مولکول درهم می ریزد. ( نظیر واکنش گاز فلوئور بامتان )

ب: ازنظر مکانیسم ونوع واکنشگر ،  به صورت های زیر واکنش هارا  تقسیم بندی می کنند .

(واکنشگرماده ای است که به عنوان منبع تولید  یون یارادیکال آزاد عمل می کند واین گونه ها معمولا اجزای حمله کننده به سوبسترا درواکنش هستند. )

1- رادیکالی : واکنشگر  دارای اوربیتال فرد است .

2 - الکتروندوستی ( الکتروفیلی ) : واکنشگر اسید لوئیس می باشد .

3- هسته دوستی ( نوکلئوفیلی ) : واکنشگرباز لوئیس می باشد.

اکنون به چند  نمونه  از واکنش ها، که بین مواد آلی انجام می شود توجه نمایید.

واکنش جانشینی نوکلئوفیلی ( SN ) :

A :    استخلاف هسته دوستی دومولکولی  ( SN2) :

واکنشی که طی آن هسته دوستی جانشین هسته دوست دیگر می شود. دراین سازوکار  واکنشگر از پشت  گروه هسته گریز( عامل ترک کننده ) به سوبسترا ( ترکیب مورد آزمایش) حمله می کند. که باعث وارون سازی پیکر مولکول درموضع واکنش می شود.

دراینجاکلیک کنید تاشاهد این وارون سازی باشید.

این واکنش ازنظر سینیتکی نسبت به هردوجزئ سوبسترا و واکنشگر از مرتبه اول ودرمجموع ازمرتبه ی  دوم است.

منابع :

مکانیسم اکنش های آلی : دکتر علی سیدی

شیمی آلی : موریسون وبوید

فرهنگ مفاهیم شیمی آلی : ارچین، کاپلان ، مکومر،  ویلسون ، زیمر

از وبلاگ خانوم هوشمند



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 17:57 | نویسنده : عبدلی |
پرسش هاي شيمي دوم- بخش 1 و 2

1.درستي يا نادرستي جمله هاي زير را مشخص كنيد.

-بخش مرئي طيف نشري خطي اتم هيدروژن مربوط به انتقال هاي الكتروني n=1 به n=2 است.

-در فاصله هاي دورتر از هسته، فاصله ي دو تراز انرژي كم تر مي شود.

-قدرت نفوذ پرتوي گاما از پرتوي آلفا كم تر است.

-برقكافت با مدل اتمي دالتون قابل توجيه است.

-ايزوتوپ هاي يك عنصر خواص شيميايي متفاوت دارند.

-تابش نور از مواد فسفر سانس با قطع منبع نور قطع مي شود.

. به موارد زير پاسخ دهيد:

- بيش ترين تعداد الكترون ها با اعداد كوانتومي  n=3و  l=2  برابر است با .........

- يك  amuبرابر است با ..............

- جهت انحراف پرتوهاي كاتدي در ميدان الكتريكي به سمت ............

- طبق مدل اتمي تامسون بيش ترين جرم اتم مربوط است به ..........

- در آزمايش ورقه ي طلاي را در فورد، برگشت تعداد بسيار اندكي از پرتوهاي آلفا نشان دهنده ي .....

۳. آخرين الكترون اتمي داراي مشخصات زير است:

n=۳ , l=0 ,ml=0, ms=1/2

آرايش الكتروني آن را نوشته و عدد اتمي آن را بدست آوريد.

۴. آرايش الكتروني يون   2+ M   به 3d9 ختم مي شود.

آ. عدد اتمي عنصر M چيست؟ ب. شماره ي دوره و گروه آن را بنويسيد.

۵. جرم اتمي كربن 13C برابر13amuو جرم اتمي كربن12 برابربا   12amuاست و درصد فراواني كربن سنگين تر 10 درصد مي باشد. جرم اتمي متوسط كربن را به دست آوريد.

۶. آخرين الكترون اتمي در تراز انرژي4d3  قرار دارد. اعداد كوانتومي اين الكترون را تعيين كنيد.

۷. اتم هاي زير را بر اساس افزايش انرژي نخستين يونش مرتب كرده ودليل آن را بنويسيد.

15P-  12Mg-   13Al-   14Si

 ۸. آرايش الكتروني گونه هاي زير را بنويسيد.

24Cr+,  30Zn +2   ,38Sr

8. شماره ي گروه و تناوب گونه هاي 17A -2 و 47X را مشخص كنيد.

9. شكل داده شده نمايي از جدول تناوبي است. هر يك از موارد الف تا د مربوط به كدام دسته از عناصر است؟

 9F ,25M ,11Na

از بين سه عنصر زير كدام مربوط به دسته ي (ب) است؟ چرا؟

10. به پرسش هاي زير پاسخ دهيد:

 آ. شعاع يوني كدام گونه بيش تر است؟ چرا؟     و    

ب. انرژي نخستين يونش كدام گونه بيش تر است؟ چرا؟  

11. با توجه به داده هاي جدول زير كدام عنصر در گروه دوم جدول تناوبي قرار دارد؟

يون

A -2

B +2

 +C

- D

آرايش الكتروني لايه ظرفيت

12. پاسخ دهيد:

-     كدام عنصر در زير نفت نگه داري مي شود؟    

-     كدام عنصر شعاع اتمي كم تري دارد؟             

-     كدام عنصر يك هالوژن است؟                      

-     انرژي نخستين يونش كدام عنصر كم تر است؟  

 

13. با توجه به جدول زير كه بخشي از جدول تناوبي است، كدام دو عنصر داراي بيش ترين و كم ترين خصلت فلزي هستند؟

N

C

B

P

Si

Al

As

Ge

Ga

 

 

14. عناصر  ،  و  را بر حسب افزايش الكترونگاتيوي مرتب كنيد. ( با ذكر دليل)

15. هر مورد از ويژگي هاي كدام گروه جدول تناوبي است؟

-     اين نافلزات 6 الكترون در لايه ي آخر خود دارند.

-     در آزمايشگاه معمولاً همه ي فلزات اين گروه را در زير نفت نگه داري مي كنند.

-     عنصرهاي اين گروه واكنش پذيرترين نافلزات هستند.

-     در اين عنصرها تراز d در حال پر شدن است.

 

16. پاسخ دهيد:

-     كدام واكنش پذيري بيش تري دارد؟ چرا؟    يا

-     كدام فلز قليايي خاكي است؟     يا

-     كدام شبه فلز است؟          يا

 

13

2

1

 

B

A

 

D

 

C

17. با توجه به جدول:

آ. نخستين انرژي يونش اتم هاي A و B را با يكديگر مقايسه كنيد.

ب. در بين عناصر داده شده كدام الكترونگاتيوي كم تر دارد؟ چرا؟

 

 

18.  در عبارت هاي زير بر روي واژه ي نادرست خط بكشيد:

-     در يك دوره از چپ به راست ، انرژي نخستين يونش عنصر ها (كاهش / افزايش) مي يابد.

-     الكترونگاتيوي عنصرها از چپ به راست در يك دوره از جدول افزايش / كاهش مي يابد.

-     ژرمانيم عنصر اصلي دسته ي  است.

19. با در نظرگرفتن جدول:  

آرايش الكتروني لايه آخر

آرايش الكتروني لايه آخر

شعاع اتمي (pm)

155

190

235

248

267

شعاع يوني (pm)

60

95

133

148

169

انرژي نخستين يونش

520

496

419

403

375

آ. چرا شعاع يوني در مقايسه با شعاع اتمي كوچك تر است؟

ب. چرا انرژي نخستين يونش با افزايش شعاع كاهش مي يابد؟

پ. چرا عناصر اين گروه بسيار واكنش پذيرند؟



تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 17:41 | نویسنده : عبدلی |

پاسخ گروه شیمی دفتر تالیف به پرسش های مطرح شده از کتاب  درسی شيمي 3


با سلام و احترام خدمت مولفین محترم کتاب های شیمی دوره متوسطه

از آنجایی که برخی مفاهیم و موضوع های مطرح شده در کتب درسی باعث برداشت های متفاوت از سوی بعضی از همکاران و عدم هماهنگی در امر تدریس ایجاد شده است، خواهشمندیم برخی از ابهام های ایجاد شده را برطرف نماييد. قبلا از شما سپاسگزاریم.

1-       صفحه 5

در موازنه به روش وارسی گام دوم به این صورت آمده است:

" انتخاب یک ترکیب ( واکنش دهنده یا فراورده ) با بیش ترین تعداد اتم از عنصزی غیر از هیدروژن و اکسیژن"

آیا منظور این است که شمردن تعداد اتم ها بدون محاسبه ی هیدروژن و اکسیژن باشد؟

 

2-       صفحه 37

در مورد کیسه های هوا : " سدیم اکسید حاصل بر اثر مجاورت با کربن دی اکسید و رطوبت هوا ....."

رطوبت و CO2  کجاست؟ بیرون کیسه ی هوا یا درون آن؟

 

3-       صفحه 38

فکر کنید مربوط به نسبت سوخت به اکسیژن چگونه باید پاسخ داده شود؟

آنچه که در موتور خودرو اتفاق می افتد با مورد تئوری که در کتاب آمده کاملا متفاوت است.

 

4-       صفحه 74

خود را بیازمایید سوال 2 ، قسمت آ H2 (g) +CO2 (g)   H2O (g) + CO (g)         

آنچه از کتاب برمی آید این است که تغییر آنتروپی باید صفر باشد در صورتی که اینگونه نیست و آنتروپی افزایش می یابد. این قسمت چگونه توجیه می شود؟

 

5-       صفحه 80

متن مربوط به ایجاد پیوندهای هیدروژنی قوی تر بین مولکول های آب و الکل با شکل 2 مربوط به حاشیه که
 آمده است چگونه توجیه می شود؟ ( در شکل دقت شود)

 

6-       صفحه 81

تعیین بخش قطبی مولکول چگونه باشد؟                                                        H                H

           

CH3 C O H                                                  CH3 C O H                        

                                                                                                              

                                                             H                                                 H

7-       صفحه 84

      نمونه ی حل شده :  شبکه ΔH   همان انرژی فروپاشی شبکه در نظر گرفته شده است در صورتی که :

                                                     انرژی فروپاشی شبکه  =  شبکه ΔH  

8-       صفحه 88

خود را بیازمایید : در مورد محلول یا نامحلول بودن Ag2SO4   با توجه به این که در جدول صفحه ی قبل از این خودآزمایی، به یون Ag +  اشاره ای نشده  و با توجه به این که این ترکیب کم محلول است، Ag2SO4 محلول است یا نامحلول؟

 

9-       صفحه 94

خود را بیازمایید – سوال 2

ارتباط الکترولیت با رسانایی الکتریکی و دسته بندی الکترولیت های قوی و ضعیف واضح تر شرح داده شود.

 

10-    صفحه 102  - شكل 10 در مورد حركت براوني – آيا حركت براوني در محلول ها هم وجود دارد؟

11-    صفحه 102

فكر كنيد – ذره هاي كلوييد نشان داده شده در شكل چه باري دارد؟ مثبت يا منفي؟ بار منفي دارد كه يون هاي مثبت را جذب كرده  يا بار مثبت مربوط به خود ذره هاي كلوييد است؟

 

12-    صفحه 104

فكر كنيد - چگونگي تشكيل حباب به طور كامل تشريح شود.

 

 پاسخ گروه شیمی دفتر تالیف به پرسش های مطرح شده از کتاب  درسی شيمي 3

1-  منظور تركيبي است كه در آن اكسيژن وهيدروژن وجود ندارد و بيش ترين تعداد اتم ها را دارد
2- جدار كيسه هاي  هوا جاذب رطوبت هستند
3- افزايش نسبت اكسيژن به سوخت سرعت اشتعال را بالا مي برد
4- براي مواردي كه تغيرات مول صفر است بايد از انتروپي استاندارد مواد شركت كننده در واكنش استفاده كرد

5- انرژي آزاد شده هنگام تشكيل پيوند هيدروژني آب و الكل بيش تراست

6- در صفحه 81 كتاب مشخص شده است

8- KSP=1.2 х 10-5      است پس نا محلول است

10- بله

11- ذرات كلوييد بدون بار هستند  يون هاي مثبت روي سطح ذره هاي جذب شده ودر لايه دوم يون هاي منفي جذب مي شوند

12- در كلوييد تشكيل شده هوا پخش شونده آب پخش كننده و صابون پايدار كننده است

 

پاسخ برخي پرسش هاي موجود در كتاب شيمي 3 از طرف دفتر تاليف

 

فكر كنيد صفحه 38 : در نسبت مولي 1 به 16 ، سوخت محدود كننده و در نسبت 1 به 12 اكسي‍‍‍‍‍‍‍ژن محدود كننده است. در هر دو مورد كارايي خودرو كم مي شود. هنگامي كه مقدار اكسيژن زياد است غلظت سوخت در محفظه سيلندر كم مي شود و در طي آن سرعت واكنش كم مي شود. در مورد دوم نيز به واسطه افزايش و مقدار سوخت، واكنش سوختن به طور كامل انجام نمي شود.

 

فكر كنيد صفحه 49:  هدف در اين سوال تعيين مقدار عددي براي ∆E نيست و در واقع منظور مقدار تغيير انرژي دروني به واسطه انجام كار در سيستم است كه به دليل كاهش حجم رخ داده است.

 

فكر كنيد صفحه 85: به دليل آبپوشي كه طي آن مولكول هاي آب به علت ميدان جاذبه الكتروستاتيكي يون ها پيرامون هر يون آرايش مي يابند. اين فرايند با كاهش آنتروپي همراه است.

 

خود را بيازماييد صفحه 94:  با توجه به اينكه خاصيت الكتروليت رسانايي الكتريكي است، شرط اول انحلال پذيري يعني محلول بودن و دليل دوم تعداد يون هاي حاصل از تفكيك يوني حل شونده است. باريم سولفات به دليل نامحلول بودن از جمله الكتروليت هاي ضعيف است و هدف سوال مقايسه NaNO3 و MgCl2  است كه هر دو جامدهاي محلول هستند. در اين سوالMgCl2  با توجه به يون هاي توليد شده رسانايي بالاتري خواهد داشت.

 

فكر كنيد صفحه 104: كف يك كلوييد گاز در مايع است كه گاز پخش شونده و آب پخش كننده است. ماده پاك كننده در صابون به عنوان كم كننده كشش سطحي مطابق شكل داده شده كف ايجاد مي كند.

 پاسخ گروه شيمي دفتر تاليف به پرسش هاي مطرح شده

 

 
چکیده مطالب (سال سوم دبیرستان)
 

چکیده مطالب (سال سوم دبیرستان)

                                             **فصل۱ **

معادله نوشتاری: معادله واکنش که تنها شامل نام واکنش دهنده ها درسمت چپ و نام فرآورده ها درسمت راست می باشد.

 معادله نمادی: معادله کامل واکنش که در آن از نمادها و فرمول های شیمیایی مواد واکنش دهنده و فرآورده استفاده می کنیم و حالت فیزیکی آن ها و شرایط انجام واکنش نیز ذکر می شود.

 واکنش سوختن: واکنشی که در آن واکنش دهنده با سرعت و شدت با اکسیژن ترکیب می شود و فرآورده اکسیژن دار به همراه انرژی آزاد شده بشکل نور و گرما، به دست می آید. مثل سوختن هیدروکربن ها وسوختن فلز منیزیم.

 واکنش اکسایش: واکنشی که در آن واکنش دهنده با سرعت کم با اکسیژن واکنش می دهند مثل زنگ زدن آهن در هوای مرطوب  یا اکسایش تدریجی نوار منیزیم با گذشت زمان.

 واکنش سنتز یا ترکیب: دو یا چند واکنش دهنده با هم واکنش می دهند و یک فرآورده می سازند.

واکنش تجزیه: یک واکنش دهنده اکثراً با اعمال انرژی مثلاً گرما به دو یا چند فرآورده تبدیل می شود.

واکنش جابجایی یگانه: واکنشی که در آن یک فلز قوی تر (کاهنده تر) جای یک فلز ضعیف در یک ترکیب دو یا چندتایی را می‌گیرد و یا یک نافلز قوی تر (اکسنده تر) جای یک نافلز ضعیف را در یک ترکیب  می گیرد.

واکنش جابجایی دوگانه: جای فلزات یا نافلزات در واکنش دهنده ها با هم عوض می شود. تولید فرآورده های نامحلول (رسوب ها) یا آب یا گازها که از محیط واکنش خارج می شوند باعث پیشرفت این واکنش ها می شود.

استوکیومتری: بخشی از علم شیمی که به روابط کمی ونسبت های ترکیب شدن میان واکنش دهنده ها و فرآورده ها می پردازد.

مول:به تعداد 1023×022/6 ذره یک مول گویند و واحد تعداد در سیستم SI می باشد.

فرمول تجربی:  فرمول شیمیایی ترکیب که علاوه بر نوع وتعدادعنصرهای سازنده مولکول، ساده ترین نسبت صحیح (غیر کسری) میان اتم ها را مشخص می کند.

تجزیه عنصری: روشی که در طی آن نوع عنصرهای تشکیل دهنده و درصد جرمی هریک از آن ها در ترکیب شیمیایی معین می شود و فرمول تجربی ترکیب به دست می آید.

درصد خلوص ماده: عددی که نشان دهنده میزان خالص بودن ماده بر حسب درصد است و از رابطه زیر محاسبه  می شود: 

                                           جرم ماده خالص

                                 100× _____________    =درصد خلوص ماده

                                           جرم ماده ناخالص

 

قانون های نسبت های ترکیبی گاز ها (قانون گی لوساک):  در دما و فشار ثابت، گازها با نسبت های حجمی مشخص و معینی با هم واکنش  می دهند.

قانون آووگادرو: در دما و فشار ثابت یک مول از گازهای مختلف حجم ثابت و برابری دارند.

حجم مولی گازها در شرایط STP: در دمای C o š و فشار 1 اتمسفر (mmHg 760) یک مول از هر گاز حجم ثابت L 4/22  را اشغال  می کند.

 غلظت مولی (مولار):  تعداد مول های حل شده در یک لیتر محلول را گویند.

 واکنش دهنده محدود کننده: واکنش دهنده ای که در طی واکنش به اتمام می رسد.

 واکنش دهنده اضافی: واکنش دهنده ای که مقداری از آن در طی واکنش اضافه می ماند.

 مقدار عملی (بازده عملی): جرمی از فرآورده که در طی واکنش در عمل تولید می شود و کمتر از میزان تئوری مورد انتظار است که در محاسبات به دست می آید.

 مقدار نظری: جرمی از فرآورده ها که از نظر تئوری انتظار داریم تولید شود و جرم ایده آل محسوب می شودکه در محاسبات به دست می آید.

بازده درصدی: نسبت بازده عملی به بازده نظری را درصد ضرب می کنند. 

                                                 مقدار علمی

                                     100× ___________ =بازده درصدی واکنش

                                                 مقدار نظری

واکنش مولد گاز: واکنش تجزیه زیر که باعث تولید گاز N2 مورد نیاز برای پرشدن کیسه های هوا در خودروها می شود:  2Na(s)+3N2(g) 2NaN3(s 

                                          **فصل۲ **

ترموشیمی (گرماشیمی):   علمی است که به بررسی و مطالعه کمی و کیفی انرژی گرمایی مبادله شده در واکنش ها، تغییرات آن و تاثیری که بر حالت ماده دارد، می پردازد.

ظرفیت گرمایی: مقدار گرمای مورد نیاز برای افزایش دمای جسم به اندازه یک درجه سلسیوس است.

ظرفیت گرمایی ویژه: مقدار گرمایی است که برای افزایش دمای یک گرم از جسم به اندازه یک درجه سلسیوس لازم است.

 

                         مقدار گرمای مبادله       ظرفیت گرمایی

                         ______________   =   ___________  = ظرفیت گرمایی ویژه

                          تغییر دما × جرم                جرم جسم

 

q                                                          

(C=  ـــــــــــــ ,j.g-1º.C-1)                                              

                                             m.rT    

 

ظرفیت گرمایی مولی: مقدار گرمای لازم برای افزایش دمای یک مول از ماده به اندازه یک درجه سلسیوس (J.mol-10.c-1)جرم مولی × ظرفیت گرمایی ویژه = ظرفیت گرمایی مولی

 ترمودینامیک: علمی که به مطالعه راه های مختلف انتقال انرژی و تبدیل شکل های مختلف آن به هم  می پردازد.

سامانه (سیستم): بخشی از جهان که برای مطالعه تغییرات انرژی انتخاب می شود.

محیط: به فضا و چیزهای اطراف سامانه انتخاب شده محیط می گویند.

سامانه باز: سامانه ای که هم انرژی و هم ماده را با محیط اطراف مبادله می کند.

سامانه بسته: سامانه ای که با محیط انرژی مبادله می کند نه ماده، سامانه بسته است.

سامانه منزوی( ایزوله):   سامانه ای که نه ماده نه انرژی بامحیط مبادله می کند.

خواص ترمودینامیکی:   خواصی که برای توصیف سامانه، اندازه گیری و بیان می شوند.

خواص مقداری: خواصی از سامانه که به مقدار ماده بستگی دارد مثل جرم، گرما، غلظت و...

خواص شدتی: خواصی از سامانه که به مقدار ماده بستگی ندارد مثل چگالی ، ظرفیت گرمایی ویژه و...

انرژی درونی:   مجموع انرژی جنبشی و پتانسیل که در کل ذرات یک سامانه وجود دارد.

خواص تابع حالت:   خواصی از سامانه که فقط به حالت آغازی و پایانی سیستم بستگی دارد و به مسیر انجام فرآیند بستگی ندارد واز هر مسیری که فرآیند انجام شود مقدار آن ها تغییری نمی کند: انرژی درونی (E) آنتالپی (H) ظرفیت گرمایی (C) آنتروپی (S) ، انرژی آزاد گیبس (G)، فشار (P) ، دما (T) و حجم (V) تابع حالت هستند.

خواص تابع مسیر:   خواصی از سامانه که مقدار آن به مسیر انجام فرآیند بستگی دارد و درمسیرهای مختلف انجام فرآیند متفاوت است: گرمای واکنش (q) وکار (W) تابع مسیر هستند.

گرمای واکنش (آنتالپی واکنش):   گرمای مبادله شده در طی واکنش که در فشار ثابت (qp) اندازه گیری می شود. آن را با H∆  نشان می دهند.

حالت استاندارد ترمودینامیکی: شرایط ویژه ای که برای اندازه گیری گرمای همه واکنش ها در شرایط یکسان تعریف می شود و شامل پایدارترین شکل ماده خالص در فشار یک اتمسفر و دمایی مشخص است.

آنتالپی استاندارد (Ho): گرمای واکنش که در شرایط استاندارد ترمودینامیکی اندازه گیری می شود.

آنتالپی استاندارد تشکیل (تشکیلHo): آنتالپی واکنش تشکیل یک  مول ماده مرکب از عناصر اولیه سازنده خود که همگی در حالت استاندارد خود قرار داشته باشند را آنتالپی استاندارد تشکیل می گویند.

آنتالپی سوختن  (سوختنHo): آنتالپی واکنش سوختن یک مول ماده که در حالت استاندارد خود قرار دارد، در مقدار کافی اکسیژن راآنتالپی استاندارد سوختن می گویند.

آنتالپی استاندارد تبخیر (تبخیرHo): به آنتالپی واکنش تبخیر یک مول از ماده در دمای جوش خود آنتالپی استاندارد تبخیر می گویند.

آنتالپی استاندارد ذوب (ذوبHo): به آنتالپی واکنش ذوب شدن یک مول از ماده ای جامددر دمای ذوب خود آنتالپی استاندارد ذوب می گویند.

آنالپی استاندارد تصعید (تصعیدHo): به آنتالپی واکنش تصعید یک مول از ماده آنتالپی استاندارد تصعید می گویند.

متوسط آنتالپی پیوند: متوسط آنتالپی واکنش تفکیک یک مول از یک پیوند خاص را می گویند.

گاز آب: با عبور دادن بخار آب از روی زغال چوب در دمایC 100 مخلوطی از دو گاز H2 و CO به دست می آید که به آن گاز آب می گویند.

آنتروپی (S):  کمیتی ترمودینامیکی است که بیان کننده میزان بی نظمی یک سامانه است.

انرژی آزاد گیبس (G): مقدار انرژی در دسترس برای انجام یک فرآیند را می گویند.

با توجه به علامت مقدار تغییر آن ( G) می توان پیش بینی کرد که یک تغییر خودبخودی انجام می شود یا خیر.

                                            **فصل۳ **

 

فاز: بخشی از ماده که تمامی آن از نظر خواص شدتی و ترکیب شیمیایی یکسان باشد.

محلول: مخلوط همگن و تک فازی را محلول می گویند.

هگزان: مایعی بی رنگ و فرار با فرمولC6H14  یک حلال آلی و ناقطبی از خانواده آلکان ها که از تقطیر نفت خام به دست می آید و به عنوان رقیق کننده رنگ ها کاربرد دارد.

اتانول: مایعی بی رنگ و فرار با فرمول C2H5OH که بعد از آب مهمترین حلال صنعتی است و در ضدعفونی کردن زخم ها و تولید مواد دارویی آرایشی و بهداشتی بکار می رود.

اَستون: مایعی بی رنگ و فرار با نام علمی دی متیل کتون یا پروپانون که به هر نسبت در آب حل می شود و حلال مناسب چربی ها رنگ ها وا نواع لاک هاست.

 O                                                      

 ||                                                       

 CH3  — C — CH3                                                    

 

انحلال پذیری: بیشترین مقدار از یک حل شدنی بر حسب گرم که در 100 گرم آب حل شود و در دمای معین آن را اشباع کند.

 آنتالپی انحلال: تغییر آنتالپی ناشی از حل شدن یک مول حل شونده در مقدار زیادی حلال را آنتالپی انحلال می گویند.

آب پوشی: در انحلال یک ترکیب یونی به مرحله جدا شدن مولکول های آب از یکدیگر (گرماگیر)  و تشکیل پیوند یون – دو قطبی بین مولکول های آب ویون های  ایجاد شده مرحله آب پوشی می گویند و آب پوشی مجموعاً گرماده می باشد.

درصد جرمی: به مقدار ماده حل شدنی بر حسب گرم می گویند که در 100 گرم محلول حل شده است.

 

                                                    جرم حل شونده

                                        100× ______________ = درصد جرمی

                                                       جرم محلول

ppm: به مقدار ماده حل شدنی که در یک میلیون واحد جرمی محلول وجوددارد ppm گفته می شود و از آن برای بیان غلظت در محلول های بسیار رقیق استفاده می شود.

                                                                جرم حل شونده

                                                    106× ______________ = ppm

                                                                  جرم محلول

درصد حجمی: به حجم ماده حل شونده در 100 واحد حجمی محلول گفته می شود.

 

                                                    جرم حل شونده

                                         100× ______________ = درصد حجمی

                                                       حجم محلول 

غلظت معمولی: به مقدار ماده حل شدنی بر حسب گرم می گویند که در یک لیترمحلول وجود دارد.

                                          جرم حل شونده به گرم

                                          __________________ = غلظت معمولی

                                             حجم محلول به لیتر  

غلظت مولار (مولاریته) : به تعداد مول های ماده حل شدنی که در یک لیتر محلول وجوددارد می گویند.

                                   تعداد مولهای حل شونده      

                                   __________________  = غلظت مولار (مولاریته)

                                     جرم محلول به لیتر 

 

 

غلظت مولال (مولالیته): به تعداد مول های ماده حل شدنی که در 1000 گرم حلال وجود دارد می گویند.

                                تعداد مولهای حل شونده      

                                 __________________ = غلظت مولالیته (مولالیته)

                                   جرم حلال به کیلوگرم

خواص کولیگاتیو: خواصی که به تعداد ذرات ماده حل شدنی در محلول وابسته است نه به نوع و خواص شیمیایی آن ها و شامل فشار بخار، نقطه جوش و نقطه انجماد محلول ها می شود.

اثر تیندال: به پخش نور مرئی در مخلوط های کلوئید که باعث آشکار شدن مسیر عبور نور می شود می گویند.

 
کلوئیــــــدها
نوشته شده توسط غلامرضا دشتي   

کلوئیــــــدها:

اصطلاح کلوئید از ترکیب دو کلمه یونانی Kolla (به معنی چسب)و eidos (به معنای شبیه)بدست آمده است که اولین بار توسط دانشمند انگلیسی بنام توماس گراهام بکار برده شد.

کلوئیدها از یک نظر شبیه محلولها هستند و از جهاتی دیگر بکلی با آنها متفاوتند. هر سیستم کلوئیدی حداقل دارای بخش است:

1 – فاز پراکنده(Dispersed Phase)

2 – محیط پراکندگی(Dispersion Medium)

اما محلولهای حقیقی فقط یک فاز دارند و ماده حل شده و حلال باهم یک فاز را تشکیل میدهند.
اندازه ذرات کلوئیدی معمولا بین 50 تا 2000 آنگستروم است.

دسته بندی سیستمهای کلوئیدی:

فاز پراکنده **** محیط پراکندگی**** مثال
جامد************* گاز ********** دود
جامد*************مایع ********** چسب نشاسته، رنگها
جامد*************جامد***********بعضی آلیاژها
مایع************* گاز***********ابر
مایع*************مایع*********** شیر
مایع*************جامد***********ژله
گاز************** مایع**********تخم مرغ زده شده، کف
گاز************** جامد**********خاکستر آتشفشانی

برخی از خواص کلوئیدها:

الف- پراکندن نور:
همه کلوئیدها نور را پراکنده میکنند که از این نظر با محلولهای حقیقی تفاوت دارند. پدیده پراکندن نور توسط کلوئیدها به نام اثر تیندال معروف است. از راه پراکنده شدن نور توسط ذرات کلوئیدی، فقط از وجود آنها آگاه میشویم نه اینکه بتوانیم آنها را ببینیم.

ب- حرکت براونی ذرات کلوئیدی:
ذرات کلوئیدی که جرم کمی دارند پیوسته از طرف مولکولهای حلال به اطراف پرت میشوند.

ج- عدم پایداری لازم:
در اثر اعمال برخی تغییرات مانند گرم کردن، انجماد و یا سانتریفوژ بر روی کلوئیدها، باعث ایجاد لخته یا رسوب در آنها میشود و فاز پراکنده از محیط پراکندگی جدا میشود.

د- خواص الکتریکی:
یکی از مهمترین خواص ذرات پراکنده کلوئیدی، باردار بودن آنهاست. وقتی کلوئید Fe(OH)3 را در یک دستگاه الکترولیز قرار میدهند، ذرات پراکنده به سمت قطب منفی حرکت کرده و در اطراف آن رسوب میکنند. پس مشخص است که آنها دارای بار مثبت اند.
همه ذرات تشکیل دهنده فاز پراکنده در یک کلوئید یک نوع بار الکتریکی دارند که باعث پایداری سیستم کلوئید میشود چون ذرات کلوئیدی با بار الکتریکی یکسان یکدیگر را دفع میکنند و مانع از لخته شدن و تجمع ذرات کلوئیدی میشوند.
اکثر هیدروکسیدهای فلزی بار مثبت بدست می آورند در مقابل سولفیدهای فلزی کلوئیدهایی با بار منفی ایجاد میکنند.
ذرات کلوئیدی بار الکتریکی خود را از راه جذب یونهای موجود در محیط پراکندگی بدست می آورند. در بعضی موارد ذرات یاد شده فقط یونهای مثبت را جذب میکنند و دارای بار الکتریکی مثبت میشوند.

کاربرد کلوئیدها:
یکی از مهمترین کارهای مهم در تصفیه آب این است که ذرات ریز گل و لای و سایر ناخالصیها که بصورت معلق در آب وجود دارند را از راه لخته کردن، از آب جدا میکنند.
در داروسازی بیشتر پادها و شربتهای مورد استفاده حالت کلوئیدی دارند. مواد در حالت کلوئیدی در تهیه سرامیک و لعاب کاری نیز مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین در صنایع نساجی، چرمسازی، لاستیک سازی و کاغذ سازی و ساختن آلیاژهای مرغوب، کلوئیدها کاربرد گسترده ای دارند.
و شاید جالبترین نکته در خصوص کلوئیدها، ارتباط آن با ستاره شناسی باشد! علاوه بر آنکه ابر و مه خود حالت کلوئیدی دارند، مواد بین ستارگان نیز بطور عمده از گازها و گرد و غبار پراکنده در آنها تشکیل شده اند. ستارگان دنباله دار و سحابیها نیز شامل تودهای بسیار عظیم سیستمهای کلوئیدی هستند. درخشانی ستارگان دنباله دار در اثر پراکنده شدن نور خورشید از طرف ذرات بسیار ریز کلوئیدی تشکیل دهنده آنهاست

 

با تشكر از آقاي اميد سليمي به خاطر  ارسال مطالب تكميلي زير :

تعریفی از محلولهای کلوئیدی
محلولهای کلوئیدی را محلولهای چسب مانند نیز می‌گیوند. پراکندگی ذرات آنها به صورت پراکندگی یونی و مولکولی نیست، بلکه به صورت مجموعه‌های مولکولی به نام "میسل" می باشند که به راحتی از حلال قابل تشخیص هستند، مانند ذرات گچ یا قطرات روغن زیتون در آب ، بطوری که محلولهای غیر حقیقی یا همان محلولهای کلوئیدی مخلوط یکنواخت نیستند.

تفاوت محلولهای کلوئیدی و سوسپانسیون با محلولهای حقیقی
در محلولهای کلوئیدی و سوسپانسیون مسیر نور مشخص است و نور در آن منعکس و پراکنده می‌شود. ولی در محلول حقیقی مسیر نور مشخص نیست (عبور نور بدون انتشار صورت می گیرد) و ذرات کلوئیدی برخلاف محلول حقیقی قابلیت دیالیز ندارند. یعنی از غشای نیم تراوا عبور نمی‌کنند. بنابراین از روش دیالیز برای جدا کردن اجسام این دو دسته استفاده می‌کنند.

تفاوت محلولهای کلوئیدی و محلولهای سوسپانسیون
گفتیم که ماهیت محلولهای کلوئیدی و محلول سوسپانسیون یکی است و در اصل سوسپانسیون ، زیر مجموعه‌ای از محلول کلوئیدی به حساب می‌آید. تنها تفاوت در اندازه ذرات است. اندازه ذرات محلولهای سوسپانسیون و امولسیون بزرگتر از محلول کلوئیدی و اندازه محلولهای کلوئیدی بزرگتر از محلول حقیقی است. در محلولهای کلوئیدی واحدهای جسم محلول خود به خود ذراتی حجیم می‌باشند و یا اینکه از چندین مولکول بزرگ مجتمع شده بدست آمده است. نشاسته به وزن مولکولی تقریبی 32000 از نوع اول و گوگرد از نوع دوم است.

این ذرات که امکان دارد از چندین هزار مولکول تشکیل شده باشد، به قدری ریز است که با چشم غیر مسلح دیده نمی‌شود و در نتیجه چنین محلولی در صورت ظاهر به محلول حقیقی شباهت پیدا می‌کند. لیکن اگر ذرات به بزرگی 6-10 میلیمتر ، به بزرگی 3-10 میلیمتر برسد، با میکروسکوپ قابل رویت می‌گردد و در نتیجه نام محلول کلوئیدی به محلول سوسپانسیون تبدیل می‌شود و لذا حالت کلوئیدی را می‌توان حالت واسطه بین محلول واقعی و محلول سوسپانسیون دانست.

تفاوت محلول امولسیون و محلول کلوئیدی
امولسیون ، کلوئیدی است که در آن ذرات معلق یک مایع در مایع دیگر است. مانند تعلیق روغن در آب . در حالیکه سوسپانسیون ذرات معلق جامد در مایع است.

تبدیل کلوئیدی و سوسپانسیون به لخته
به هم چسبیدن ذرات کلوئید و سوسپانسیون یا معلق را به یکدیگر و ته نشین شدن آنها را به صورت ذرات بزرگتر ، لخته شدن می‌گویند و اگر به صورت توده نیمه جامد تبدیل شوند، آن را ژله شدن می‌نامند

منبع

پايگاه اطلاع رساني شهر شيمي – كاشمر

تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 12:0 | نویسنده : عبدلی |
کلیات علم شیمی

مفاهیم پایه
دسته بندی مواد
روش های جدا سازی و خالص کردن مواد
اصول جداسازی مخلوطهای ناهمگن
اصول جداسازی مخلوطهای همگن
جداسازی به روش تغییر حالت فیزیکی ( صرف انرژی )
میعان ، تبخیر ، تصعید ، تبلور
تقطیر
جداسازی به روش تغییر دادن حلال
استخراج
کروماتوگرافی
جداسازی به روش نیروی گریز از مرکز
نامگذاری ترکیبات معدنی
معادلات شیمیایی
انواع معادلات شیمیایی
واکنشهای ترکیبی
واکنشهای تجزیه
واکنشهای جابجایی
جابجایی ساده
جابجایی دوگانه
واکنشهای رسوبی
واکنشهای اکسایش و کاهش
نوشتن واکنشهای شیمیایی
استوکیومتری

واحد جرم اتمی
جرم اتمی و جرم مولکولی
مول و عدد آووگادرو
اتم گرم و مولکول گرم
جرم اتمی میانگین
طیف سنجی جرمی
جرم حجمی و چگالی
ترکیب درصد اجزای یک ترکیب
مقدمه
محاسبه فرمول تجربی
روابط مولی در معادلات شیمیایی
مقدمه
واکنشگر محدودکننده و اضافی
بازده و میزان پیشرفت واکنش
محاسبات در مخلوطها
محاسبات واکنشها در محلول
مقدمه
تجزیه حجم سنجی ( تیتراسیون )
گازها

حالت گاز
فشار گاز
مقدمه
واحدهای فشار
اندازه گیری فشار
دمای گاز
مقدمه
قانون صفر ترمودینامیک
دماسنج
دمای کلوین
قوانین گازها
قانون بویل
قانون شارل
قانون آمونتون
قانون ترکیب حجمی گیلوساک و اصل آووگادرو
نظریه جنبشی گازها
معادله حالت گاز کامل ( ایده آل )
محاسبات در گازها
چگالی گازها
حجم مولی گازها
حجم مولی
شرایط استاندارد و شرایط متعارفی
جرم مولکولی متوسط مخلوط گازی
کسر مولی و فشار جزئی
قانون دالتون
روشهای حل مسئله
بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی چند گاز مهم
بررسی خواص گازها
طرز شناسایی گازهای مختلف
گازهای حقیقی
اثرات متقابل بین مولکولی
معادله حالت ویریال
معادله حالت وان دروالس
تراکم
نفوذ مولکولی
سرعتهای مولکولی
ساختمان اتم و مولکول

درآمدی بر نظریه اتمی
مقدمات ظهور تئوری اتمی دالتون
اتم باستان
قانون بقای جرم لاوازیه
قانون نسبتهای ثابت در یک ترکیب
قانون ترکیب عناصر به نسبت های مضاعف
قانون اعداد متناسب
تئوری اتمی دالتون
اصول تئوری اتمی دالتون
استدلالات دالتون
نواقص تئوری اتمی دالتون
قانون نسبتهای ساده حجمی گیلوساک
تضاد ظاهری بین دالتون و گیلوساک
راه حل آووگادرو
تجزیه پذیری اتم و خواص الکتریکی آن
آزمایش الکترولیز فاراده
نتیجه گیری آزمایش فاراده
هدایت الکتریکی در گازها ( اشعه کاتدی )
ویژگیهای اشعه کاتدی
نتیجه گیری آزمایش اشعه کاتدی
محاسبه نسبت q/m برای الکترون توسط تامسون
آزمایش اشعه مثبت ( کانالی )
رادیو اکتیویته
منشا پدیده رادیواکتیویته
چگونگی کشف این پدیده در ابتدا
آزمایش اول رادرفورد
پرتوهای آلفا ، بتا ، گاما
عوامل موثر بر انحراف ذرات در میدان مغناطیسی
کشف ایزوتوپ ها و نوترون
آزمایش تامسون
آزمایش چادویک
آزمایش قطرات روغن میلیکان
محاسبات میلیکان
آزمایش اشعه x موزلی
مدل های اتمی
مدل اتمی تامسون
مدل اتمی رادرفورد
آزمایش دوم رادرفورد ( صفحه طلا )
محاسبات رادرفورد
نتیجه گیری آزمایش رادرفورد
نارسایی مدل اتمی رادرفورد
بوهر
تاثیر الکترومغناطیس
تعریف موج
فرکانس موج و انرژی
گستره طیف الکترومغناطیس
طیف عناصر
طیف جذبی
طیف نشری
فرضیه کوانتومی پلانک
مدل اتمی بوهر
فرضیات بوهر
محاسبات بوهر
توجیه طیف اتم هیدروژن
اثر زیمان
اثر زیمان
اصلاح مدل اتمی بوهر
نارسایی مدل اتمی بوهر
مکانیک موجی ( رابطه دوبروی )
طبیعت دوگانه موج - ذره
آزمایش پراشر
اثر فوتوالکتریک
اصل عدم قطعیت هایزنبرگ(المپیاد)
مدل اتمی اوربیتالی
ساختمان اتم و جدول تناوبی
معادله موجی شرودینگر
تابع Ψ و معادله شرودینگر
مفهوم اوربیتال
انواع اوربیتال ها



تابع احتمال شعاعی
توزیع ابر الکترونی
مقایسه احتمال شعاعی دانیسته الکترونی اوربیتال های s , p , d , f
مقایسه احتمال شعاعی الکترونهای مرتبط به سطوح فرعی یک تراز اصلی
اعداد کوانتومی(المپیاد)
عدد کوانتومی اصلی ( n )
عدد کوانتومی فرعی ( l )
عدد کوانتومی مغناطیسی اوربیتالی ( ml )
عدد کوانتومی مغناطیسی اسپینی ( ms )
اسپین
اندیشه وجود عدد کوانتومی اسپین
تابع زاویه ای موج و شکل اوربیتال ها
اوربیتالهای s
اوربیتال های p
اوربیتال های d
اوربیتال های f
انرژی اوربیتال ها
اتم های چند الکترونی
اصل بناگذاری اتم ( اصل آفبا )
قاعده حداکثر چندگانگی هوند
آرایش الکترونی عناصر
نوشتن آرایش الکترونی
توجیه آرایش الکترونی به ظاهر غیر عادی برخی عناصر
آرایش الکترونی کاتیون ها و آنیون ها
ورود الکترون ها در اوربیتال ها و تشکیل جدول تناوبیI
ورود الکترون ها در اوربیتال ها و تشکیل جدول تناوبیII
تشکیل دوره اول جدول تناوبی
تشکیل دوره دوم جول تناوبی
تشکیل دوره سوم جدول تناوبی
تشکیل دوره چهارم جدول تناوبی
دوره چهارم
پیدایش اولین سری از عناصر واسطه
تشکیل دوره پنجم جدول تناوبی
تشکیل دوره ششم جدول تناوبی
دوره ششم
لانتانیدها(المپیاد)
تشکیل دوره هفتم جدول تناوبی
دوره هفتم
اکتنیدها
پیدا کردن موقعیت یک عنصر در جدول تناوبی
انرژی یونش
تعریف انرژی یونیزاسیون و عوامل موثر بر آن
روند تغییرات انرژی یونیزاسیون
چگونگی تغییرات نخستین انرژی یونش در یک گروه
چگونگی تغییرات نخستین انرژی یونش در یک دوره
انرژی یونش در عناصر واسطه
توجیه برخی نظامهای دیده شده در نمودار انرژی یونیزاسیون
انرژیهای یونیزاسیون متوالی یک عنصر
مقدمه
تعیین شماره دوره و گروه عنصر
محاسبه انرژیهای یونش متوالی یک اتم
روشی برای تعیین تجربی انرژیهای یونش
بار موثر هسته
قاعده تجربی اسلتیو برای محاسبه بار موثر هسته
روشهای جدید محاسبه بار موثر هسته
روند تغییرات بار موثر هسته در دوره و گروه
نفوذ اوربیتال ها
مفهوم نفوذ
مقایسه نفوذ اوربیتالی در دوره و گروه
نقش قابلیت نفوذ اوربیتال ها در ایجاد اثر پوششی
اثرات متقابل الکترونها و اصل پاولی
بررسی انرژی اتم He
انرژی همبستگی اسپین
الکترونخواهی(المپیاد)
روند تغییرات انرژی الکترونخواهی در هر دوره
روند تغییرات انرژی الکترونخواهی در هر گروه
انرژی دومین الکترونخواهی
اندازه اوربیتال ها و حجم اتمها
انواع شعاع ها و طرز بدست آوردن آنها
روند تغییرات شعاع اتمی در تناوب و گروه
روند تغییرات شعاع اتمی در عناصر واسطه
انقباض لانتانیدی
شعاع های یونی
ذرات ایزوالکترونیک
شیمی توصیفی
عناصر گروه IA (قسمت اول)
عناصر گروه IA (قسمت دوم)
عناصر گروه IA (قسمت سوم)
عناصر گروه IIA
عناصر گروه IIIA (قسمت اول)
عناصر گروه IIIA (قسمت دوم)
عناصر گروه IVA (قسمت اول)
عناصر گروه IVA (قسمت دوم)
عناصر گروه VA
عناصر گروه VIA(قسمت اول)
عناصر گروه VIA(قسمت دوم)
عناصر گروه VIA(قسمت سوم)
عناصر گروه VIA(قسمت چهارم)
عناصر گروه VIIA (قسمت اول)
عناصر گروه VIIA (قسمت دوم)
عناصر گروه VIIIA
شیمی توصیفی عناصر واسطه
اثر اسیدها بر فلزات
پیوندهای شیمیایی
عوامل موثر در واکنش یک اتم
انواع پیوندهای شیمیایی
پیوند فلزی
مدلی ساده برای پیوند فلزی
پیوند فلزی در عناصر واسطه
تغییر خواص پیوند فلزی در گروهها و دوره های جدول تناوبی
پیوند یونی
الکترونهای والانس
یونهای عناصر گروههای اصلی
یونهای عناصر گروههای واسطه
چگونگی تشکیل پیوندهای یونی
فرمول ترکیبات یونی
انواع یونهای تک اتمی شناخته شده
شبکه جامدات یونی
انرژی شبکه ، روند تغییرات و عوامل موثر بر آن
چرخه بورن - هابر
پیوند کووالانسی
چگونگی تشکیل پیوندهای کووالانسی
تشکیل مولکول H2
منحنی انرژی پتانسیل
همپوشانی اوربیتالی
الکترونهای والانس و قاعده هشتایی ( اکتت )
ساختارهای لوویس
جفت الکترونهای پیوندی و ناپیوندی
مرتبه پیوند
انواع پیوندی σ (سیگما) و п (پای)
رسم فرمولهای الکترون نقطه ای
پیوند داتیو
گونه هایی با تعداد الکترون فرد ( رادیکالها )
گونه های ناقص قاعده هشتایی
الکترونگاتیوی
مقیاس های الکترونگاتیوی
الکترونگاتیوی پاولینگ
الکترونگاتیوی مولیکن

منبع:سايت رشد

تاريخ : شنبه پانزدهم آبان 1389 | 11:40 | نویسنده : عبدلی |

 

يكي از روش‏هاي بسيار مهم و پركاربرد براي جداسازي اجزاي مخلوط‏ها روشي است كه نخستين بار در سال 1903 ميلادي توسط دانشمندي روسي به نام ميخاييل سووت به‏ار گرفته شد. از آن‏جا كه وي اين روش را براي جداسازي رنگ‏دانه‏هاي گياهي به ک‏ار گرفت‏، آن را كروماتوگرافي يا رنگ‏نگاري ناميد.

 

امروزه انواع روش‏هاي كروماتوگرافي وجود دارند. ولي اساس تمام اين روش‏ها بر يك اصل استوار است‏. در تمام روش‏هاي كروماتوگرافي‏، يك ماده‏ي متحرك (فاز متحرك) از روي يك ماده‏ي ساكن (فاز ساكن) عبور مي‏كند و در هنگام عبور، اجزاي سازنده‏ي يك مخلوط را با سرعت‏هاي متفاوت با خود مي‏برد و به اين ترتيب‏، آن‏ها را از هم جدا مي‏كند.

در برخي از انواع كروماتوگرافي مانند كروماتوگرافي كاغذي و يا كروماتوگرافي با گچ‏، اجزاي مخلوط ابتدا بر روي فاز ساكن قرار داده مي‏شوند. هرچه ميزان چسبندگي ذره‏هاي سازنده‏ي مخلوط به فاز ساكن بيش‏تر باشد، سرعت حركت آن‏ها بر روي فاز ساكن كم‏تر خواهد بود.

 

 

در برخي ديگر از انواع كروماتوگرافي‏، مخلوط‏، همراه با فاز متحرك به سيستم تزريق مي‏شود. ولي نمي‏تواند با سرعت فاز متحرك از سيستم خارج شود. بلكه برهم‏كنش‏هايي كه بين اجزاي مخلوط و فاز ساكن پديد مي‏آيد، سبب مي‏شود كه اجزاي مخلوط‏، با سرعت‏هاي متفاوت و همواره آهسته‏تر از فاز متحرك در سيستم حركت كنند و از يك‏ديگر جدا شوند.

اگر فاز ساكن‏، ماده‏اي با توانايي مبادله‏ي يون باشد، كروماتوگرافي مبادله‏گر يون ناميده مي‏شود. رزين‏هاي تبادل‏گر يوني كه در شيرين‏كردن آب و يا نرم كردن آب به كار گرفته مي‏شوند، نمونه‏اي از اين مواد هستند.

 

 امروزه انواع بسيار گوناگوني از كروماتوگرافي وجود دارد. ولي تــمام آن‏ها در يـكي از دو دسته‏ي كروماتوگرافي‏هـاي مسطح و كروماتوگرافي‏هاي ستوني قرار مي‏گيرند.

1.كروماتوگرافي كاغذي ، كروماتوگرافي لايه‏ي نازك و الكتروفورز نمونه‏هايي از كروماتوگرافي مسطح هستند.

2.انواع كروماتوگرافي ستوني عبارت‏اند از: كروماتوگرافي مايع - جامد ، كروماتوگرافي گاز ـمايع ، كروماتوگرافي يوني و كروماتوگرافي مايع با فشار بالا

تاريخ : جمعه چهاردهم آبان 1389 | 11:59 | نویسنده : عبدلی |
مواد افزودنی که در اغلب محصولات و تولیدات صنعت غذایی استفاده می شود ، می تواند سلامت انسان را به خطر اندازد. ولی بدلیل عدم توجه به این ترکیبات و نقش مضر و مخرب آن هنوز در اغلب محصولات موجود است. به گزارش گروه ترجمه سلامت نیوز،شاید به دلیل عدم وجود آثار محسوس آنها در مواد غذایی ، توجهی به آنها نمی شود. در حالیکه می توانند سرطان زا باشند، این مواد افزودنی عبارتند از:

1- نیترات سدیم: این ماده شیمیایی به فرآورده های گوشتی اضافه می شود تا رنگ و طعم آن را حفظ کند و از فساد آن جلوگیری شود. این ماده به طور رایج در هات داگ، ژامبون و گوشت های ساندویج مثل کالباس و سوسیس ، ماهی دودی و گوش گاو نمک زده موجود است و مانع از رشد باکتری ها می شود، اما به عنوان عاملی موثر در بروز سرطان شناخته شده است.

2- BHA(بوتیلیتد هیدروکسی نازول) و BHT(بوتیلیتد روزتیولین): این مواد افزودنی مانع از اکسید شدن محصولات غذایی می شود . از فساد چربی و روغن جلوگیری می کند و اغلب در چیپس سیب زمینی، آدامس ، روغن های گیاهی و محصولات با منشا غلات موجود است.

3- پروپیل 3، 4 ، 5 تیری هیدروکسی بنزوات(پروپیل گالات): این ماده افزودنی برای جلوگیری از فساد محصولات غذایی افزوده می شود و اغلب با دو ماده BHA و BHT پیوند دارد. این ماده در اغلب فرآورده های گوشتی، سوپ مرغ و آدامس موجود است.

4- منوسدیم گلوتامیک یا طعم افزای چینی: این ماده شیمیایی نیز نوعی آمینو اسید است که به عنوان طعم دهنده به سوپ، سالاد، چیپس و غذاهای رستوران اضافه می شود. این ماده افزودنی به خصوص در بین غذاهای آسیایی جایگاه دارد. در بعضی افراد ایجاد سردرد و تهوع می کند.

5- چربی های ترانس یا چربی های اشباع نشده: این نوع چربی ها باعث بیماری های قلبی ، حملات قلبی و نقصان کلیه می شود. در اغلب غذاهای رستورانی و آماده موجود است. متخصصان پیشنهاد می کنند که بیش از 2 گرم از این ماده روزانه مصرف نشود.

6- اسپارتام: نوعی ماده افزودنی قندی است که در محصولات رژیمی وجود دارد. مثل نوشیدنی های غیر الکلی و ......همچنین  به صورت بسته بندی و به عنوان قند مصنوعی و رژیمی کاربرد دارد. البته بعضی از سازمانها مثل سازمان غذا و دارو در امریکا با سلامت این ماده موافق است ولی بعضی دیگر از سازمانهای سلامت این ماده شیمیایی را عامل سرطان معرفی کرده است. این ماده به خصوص برای افراد مبتلا به فنیل کتونوری مضر است.

7- آسه سولفام پتاسیم:  نوعی دیگر از مواد قندی مصنوعی است که توسط سازمان غذا و دارو در امریکا تصویب شده و در نوشیدنی های غیر الکلی ، آدامس و ....موجود است. پتاسیم موجود در این ماده 200 مرتبه شیرین تر از قند است و به نظر می رسد که این ماده قندی نیز خطر ناک باشد و باید در مورد مصرف آن جانب احتیاط را رعایت کرد.

8- مواد رنگی  آبی 1و 2، قرمز 3، سبز3، زرد 6: این نوع مواد رنگی که هنوز در اغلب محصولات غذایی یافت می شود می تواند سرطان زا باشد. بهتر است در هنگام خرید مواد غذایی به طور کلی از موادی که افزودنی رنگی دارند، اجتناب کنید. البته بعضی از مواد رنگی نیز منشا طبیعی دارد ولی برای اطمینان بهتر است حتی الامکان از خرید محصولات دارای افزودنی رنگی دوری کنید.

9- اولسترا: نوعی روغن مصنوعی است که در محصولاتی نظیر چیپس سیب زمینی وجود دارد. مانع از جذب چربی توسط دستگاه گوارش می شود. در اغلب موارد باعث اسهال شدید، درد شکم و...می گردد. همچنین مانع از جذب ویتامین های مفید می گردد.

10- برومات پتاسیم: این ماده شیمیایی بسیار نادر است و قبلا برای افزایش حجم خمیر سفید، نان و...استفاده می شد، البته اکنون نیز تا حدودی استفاده می شود.

11- قند سفید: اغلب میوه جات و سبزیجات دارای قند طبیعی است ، اما بسیاری از محصولات غذایی نیز دارای قند اضافه شده است، مثل سس، شیرینی و ....اگر چه قند سفید غیر سمی است اما مقدار زیاد آن برای سلامت مضر است و ایجاد عادت بد غذایی می کند. قندهای ساده باید تنها 10% از کالری مورد نیاز روزانه را تشکیل دهند.

12- کلرید سدیم: یا نمک طعام ، طعم دهنده اصلی به وعده های غذایی روزانه می باشد. که به طور پنهان ایجاد مشکل برای سلامت افراد می کند. البته مقدار کم این ماده برای بدن مفید است، اما زیاده روی در مصرف نتیجه ای جز بروز مشکلات قلبی، فشار خون بالا و...ندارد.

منبع

chemist.blogfa

تاريخ : جمعه چهاردهم آبان 1389 | 11:42 | نویسنده : عبدلی |
هر یک از جمله‌های زیر، اشاره‌ای به یکی از عنوان‌های درسی شیمی دارد. اگر بتوان برای هر نکته، جمله‌ی مانند این نمونه‌ها را فراهم کرد، مفاهیم درسی به شکلی ماندگارتر در ذهن دانش‌آموزان باقی می ماند و اثر چشم‌گیرتری بر آن‌ها و زندگیشان خواهد داشت.

● جنس زغال و الماس هر دو از کربن است. این، به رفتار اتم‌های کربن بستگی دارد که به زغال تبدیل شوند یا الماس شوند. زمانی که می توان الماس بود، چرا زغال باشیم؟

● فلوئور با اراده‌ترین عنصر است. او حتی آرگون تنبل را به انجام واکنش وادار می کند. (اشاره به مولکول ArF4 و ArF6)

●فلوئور، در دوستی سنگ تمام می گذارد. اگر با عنصری دست رفاقت بدهد، هیچ چیز نمی تواند او را از رفیقش جدا کند. او با همه‌ی علاقه‌ای که به حفظ الکترون‌هایش دارد، هنگامی که کمبود بور را نسبت به الکترود می بیند، او را در الکترون‌های خود سهیم می‌کند (BF3).

● هر چه اتم‌ها بزرگ‌تر می شوند (شعاع اتمی که بیشتر می شود)، از دارایی‌های خود (یعنی الکترون‌ها) راحت‌تر می گذرند. برخلاف انسان‌ها که هر چه مسن‌تر می شوند به آن چه دارند، وابستگی بیش‌تر پیدا می کنند و بخشش کم‌تری از خود نشان می دهند.

● آب با همه‌ی لطافت و نرمی که دارد، از سرسخت‌ترین مواد به شمار می رود. اگر دستش به بلور نمک برسد، شبکه‌ی سخت آن را چنان درهم می شکند که با وجود همه‌ی آن نیروی جاذبه‌ی قوی که میان یون‌ها وجود دارد، هر یک به سویی می گریزند و به محاصره مولکول‌های آب درمی آیند؛ کاری که از هیچ پتک یا چکشی برنمی آید.

● همیشه نباید برای رسیدن به کمال، چیزی را به دست آورد. گاه گذشتن از چیزهایی که داریم، راه کمال را پیش روی ما می گشاید. درست مانند سدیم که تا از آخرین الکترون لایه‌ی ظرفیتش نگذرد به آرایش الکترونی کامل دست نمی یابد.

● هر چه اندازه‌ی مولکول در هیدروکربن‌ها بیش‌تر می شود بهتر و قوی‌تر یکدیگر را جذب می کنند و به هم نزدیک‌تر می شوند. اما چرا برخی از انسان‌ها هر چه بزرگ‌تر می شوند، بیش‌تر از هم فاصله می گیرند؟

● چه صبری دارد این آب! دیر جوش می آورد و زیر فشار دیرتر از کوره در می رود.

● اکسیژن رفیق نابابی است. هم‌نشینی با او سرانجامی جز خاکستر و دود شدن در هوا ندارد.

● بیچاره منیزیم وقتی به اکسیژن می رسد، چشمانش چه برقی می زند! بی آنکه بداند اکسیژن چه خوابی برایش دیده است، با شوق به استقبال دشمن جانش می رود.

● هنگامی که مواد وارد جمع می شوند (مخلوط تشکیل می دهند)، اصالت خود را حفظ می کنند. برخلاف برخی از آدم‌ها که با ورود به هر محیط تازه، به رنگ جمع درمی آیند.

● گرمای تشکیل ترکیب‌ها منفی است. یعنی عنصرها «با هم بودن» را بیش‌تر دوست دارند. پس چرا برخی از ما بر طبل جدایی می کوبیم؟

● عشق را باید از سدیم آموخت که وقتی به آب می رسد از شوق رسیدن به دوست، ذوب می شود و همه‌ی هستی را فدای یار می کند، چنان که دیگر اثری از او بر جای نمی ماند. تنها یک قطره فنول فتالیین کافی است تا خونی را که نثار کرده است، نشان دهد.

● زباله را ببینید، حتی زباله هم بکار می آید. برای همین نام «طلای کثیف» به آن داده‌اند. چه قدر بد است که از ما کاری برنیاید.

● اگر به واکنشی که در حال تعادل است، تغییری تحمیل شود، واکنش با این تغییر مبارزه می کند تا اثر آن را تا جای ممکن تعدیل کند. افسوس که برخی از ما خیلی زود تسلیم محیط اطراف خود می شویم.

● طلا و پلاتین فلزهایی ثابت قدم هستند. چون در برابر شرایط مناسبی که وجودشان را به خطر می اندازد، پایداری نشان می دهند و تلاش می کنند که اصالت خود را هم چنان حفظ کنند.

● پیوند I-I از پیوندهای Br-Br و Cl-Cl سست‌تر است. جای تأسف است که مولکول‌های دو اتمی این هالوژن‌ها، هر چه بزرگ‌تر می شوند، ارتباطشان ضعیف‌تر و پیوندشان سست‌تر می شود.

● می دانید چرا پیوند F-F با این که از Cl-Cl کوتاه‌تر است، سست‌تر است؟ اتم‌های فلوئور در دوستی با یکدیگر حدی را رعایت نمی کنند. خودمانی شدن زیاد هم می تواند مشکل ساز باشد.

● برخی عنصرها مانند لیتیم و بریلیم، که کوچکترین عضو خانواده‌ی خود هستند، گویی تافته‌ی جدا بافته‌اند! آن‌ها در برابر قوانین خانوادگی نافرمانی نشان می دهند. جالب است که افراد دیگر خانواده هم در برابر سرپیچی آن‌ها سکوت کرده‌اند.

منبع:www.dianat124.blogsky.com

● کنترل خانواده‌ی پرجمعیت کار دشواری است. اتم کربن، خانواده‌ی کم جمعیت خود را خوب اداره می کند و هوای الکترون‌هایش را دارد. اما سرب که هم گروه با کربن است، در برابر برخی عنصرهای سودجو، از نگه‌داری الکترون‌هایش ناتوان است و دو یا چهار الکترون از دست می دهد.

● سوختن آلکان‌ها، فرایندی برگشت‌ناپذیر است. راستی چرا این ترکیب‌ها بدون توجه به سرانجامی که در انتظارشان است، به سرعت و بدون هیچ پایداری، گام در راه نابود کردن خود می گذارند؟

● هنگامی که الکترون‌ها سوار اتوبوس زیرلایه می شوند، نخست هر یک از آنها یک صندلی دوتایی را برای نشستن انتخاب می کنند. الکترون‌هایی که دیرتر می رسند، اگر صندلی دوتایی خالی پیدا نکنند، کنار الکترون‌های نشسته می نشینند. ما هم همین کار را می کنیم، مگر نه؟

● در رسم ساختار لوویس، پدر خانواده (اتم مرکزی در مولکول) نخست الکترون‌ها را میان فرزندان خانواده (مولکول) تقسیم می کند. هنگامی که پدر با کمبود الکترون روبرو می شود، فرزندان پدر را در الکترون‌های خود شریک می کنند.

● آب، واقعاً ماده‌ی شگفت‌انگیزی است. اگر آب نبود هیچ بنده‌ی پشیمانی بر گذشته‌ی بد خود نمی گریست، مروارید اشک بر گونه‌ی هیچ بنده‌ی سحرخیزی نمی غلتید، بر پیشانی هیچ گناهکاری عرق شرم نمی نشست، هنگامی که پس از سال‌ها دوری، به عزیزی می رسیدیم، نمی توانستیم اشک شوق بریزیم و اگر کار نادرستی از ما سر می زد، نمی دانستیم از خجالت، چه بشویم ...




تاريخ : جمعه چهاردهم آبان 1389 | 11:39 | نویسنده : عبدلی |

به کاربردن جیوه:جیوه حتی دردمائی که آب یخ می بندد،تبخیرمی شودوبخارآنبی بو،بی رنگ وبی طعم است که تراکم آن نیزباافزایش دمابیشترمی شود.این بخارسمی است وروی دستگاه اعصاب اثرمی گذارد.استنشاق بخارجیوه زیان آوراست وبه سهولت دراعضای بدن نفوذمی کند.همچنین اگرواردمعده شود،یاباپوست بدن تماس یابد،جذب می شود.کارمداوم باجیوه سبب مسمومیت تدریجی می شودکه باعلائم عصبی وروانی تظاهرمی کند.اگرجیوه بریزدچکاربایدکرد؟اگرجیوه بریزد،به سهولت درشکافهاودرزهاواردمی شود،باگردوخاک مخلوط می شودودراجسامی نظیرچوب،موزائیک،لوله های باریک آهنی وآجرنفوذمی کند.درصورتی که باجیوه آزمایش می کنید،بایددوروبرشماصاف وبی درزباشدومثلاشکافهای روی میزباورنی گرفته شوند.اگرجیوه احیاناریخته شودبایدفوراآن راجمع کنید،علاوه برآن پنجره هارابازکنیدتاهوای آلوده به بخارجیوه خارج شود.اماآن درهایی راکه به راهروبازمی شوند،ببندیدتاهوای آنجاآلوده نشود.آنگاه بقایای جیوه ریخته شده رابه وسیله یک گونی یاکرباس ،که باآب کمی خیس کرده اید،یابه وسیله جارووخاک انداز،به صورت یک تکه درآورده وجمع کنیدوآن رادرظرف محکم شیشه ای یاپلاستیکی یافلزی که درآن بدون نفوذباشدبریزید.باوجوداین که به این طریق قسمت اعظم جیوه ریخته شده راجمع می کنید،بازهم قطره های کوچکی ازآن که درشکافهاودرزهاباقی می مانند،مضرهستند.دراین مواردتوصیه می کنیم که بادقت تمام به آن منطقه آلوده به جیوه ،کلسیم یاپلی سولفیدسدیم یاگل گوگردبپاشید.گل گوگرد(گردگوگردتجارتی)که معمولادرباغ های انگورمورداستعمال داردوبه درخت مو(انگور)پاشیده می شود،برای این کارمناسب است.موادفوق باجیوه ترکیب می شوندودرنتیجه،تبخیرآن متوقف می شود.پس هربارکه می خواهیدباجیوه کارکنیدحتمابایدگل گوگرددردسترس داشته باشید.محافظت پوست:ازتماس جیوه یابخارآن باپوست به هرصورت بایدخودداری کنید.روی این اصل،هنگام آزمایش بایددستکش غیرقابل نفوذوهمچنین کفش لاستیکی بپوشید(زیراجیوه جذب لاستیک نمی شوداماجذب چرم می شود)اگردست شمابه جیوه آلوده شد،بلافاصله آن راباآب بشوئیدتاازنفوذجیوه به پوست جلوگیری شود.اگرجیوه بریزد،بایدلباس هایتان راهم بررسی کنیدزیراممکن است دربرگردان پاچه شلوار،درزلباس وجیب هانیزواردشده باشد.نگهداری جیوه:جیوه رابایدجایی نگهداریدکه خوب تهویه شود.ظرف های محتوی جیوه بایددرجای خنک ودورازاشعه آفتاب قرارگیرند.ظرف جیوه رادرقفسه چوبی نبایدنگهداری کنید،بلکه بهترخواهدبودکه محل نگهداری جیوه ازلینولئوم ضخیم یاسیمان بدون خلل وفرج یاشیشه پوشیده شود،به هرحال این محل بایدعاری ازهرگونه درزوشکاف باشد.هرگزجیوه رادرمجاورت منبع حرارت وآمونیاک قرارندهیدوآزمایش باآن نیزبایددورازآن دوانجام گیرد.دهانه ظرف جیوه راپس ازپایا ن هرآزمایش خوب ببندید.این مطلب خیلی مهم است ،زیرااگردهانه آن بازباشد،دردمای محیط،حتی جریان ضعیف هوانیزکافی خواهدبودکه درهرمترمکعب هواچندمیلی گرم جیوه واردشود.اگریک قفسه بدون درزدراختیارداشته دارید،ازآن برای نگهداری جیوه استفاده کنید.منبع:آزمایشهای ساده درآموزش علوم.مترجمان(نادره قزوینی-حسین دانش فر-کاظم فائقی-اسفندیارمعتمدی)

منبع مینا-شیمی-کرمان



تاريخ : جمعه چهاردهم آبان 1389 | 10:54 | نویسنده : عبدلی |

براساس هریک ازتغییراتی که براثرگرماوتغییردمادرماده ایجادمی شود،می توان دماسنج ساخت.دماسنج هایی که براساس اثرهای گرمابرماده ساخته شده اندواکنون درمحدوده  های مشخصی دمارااندازه می گیرندعبارتنداز:دماسنج های انبساطی(جیوه ای یاالکلی)،دماسنج های گازی،دماسنج های مقاومتی،دماسنج های ترموالکتریک وآذرسنج ها.الف)دماسنج جیوه ای:این دماسنج ازیک مخزن کوچک جیوه ای که به لوله مسدودباریک وبلندی محدودمی شود،تشکیل شده است.برای آن که هوادرون لوله نباشد،پس ازآن که مخزن راپرازجیوه کردندآن راحرارت می دهندتاجیوه منبسط شودوهمه فضای لوله راپرکند.آنگاه لوله رامسدودمی کنند.سپس جیوه سردمی شودوپایین می رودولوله رامدرج می کنند.هنگامی که دماسنج درمحیط گرم یاسردقرارگیردبنابراصل تعادل گرمایی ،بامحیط هم دمامی شودوجیوه درون آن انبساط یاانقباض می یابدوسطح آن درمقابل عددی قرارمی گیردکه معرف دمای محیط است.اصل تعادل گرمایی یااصل صفرم ترمودینامیک ازاین قراراست که وقتی دودستگاه مدتی باهم درتماس باشند،بین آنها تعادل حرارتی به وجودمی آید.به این ترتیب دودستگاه که بادستگاه سومی درحال تعادل حرارتی باشند،باهم درحال تعادل حرارتی اند.نخستین کسی که جیوه رابه عنوان ماده دماسنجی به کاربردفارنهایت بود.دلایل انتخاب جیوه ازاین قراراست.1)جیوه به شیشه نمی چسبدودرنتیجه تقریبابدون اصطکاک بالا وپایین می رود.2)تهیه جیوه مشکل نیست.3)نقطه انجمادجیوه 39-درجه سانتی گرادونقطه جوش آن375درجه سانتی گراداست.بنابراین دامنه کاربردآن نسبتازیاداست.4)جیوه فلزی است که ظرفیت گرمایی ویژه آن کم ورسانایی آن زیاداست وبه سرعت به دمای محیط می رسد.5)جیوه ماده ای است کدروسطح آن درشیشه به خوبی دیده می شود.6)ضریب انبساط جیوه تقریبا یکنواخت ونسبتازیاداست.7)به سبب ناچیزبودن ظرفیت گرمایی دماسنج،میزان گرمایی که بامحیط خودمبادله می کندناچیزاست ودرنتیجه تغییرمحسوسی دردمای محیط نمی دهدودماراآنچه هست مشخص می کند.8)باواردکردن کمی گازنیتروژن درلوله وایجادفشاربرسطح جیوه،نقطه جوش آن راتا500وحتی 600درجه سلسیوس می توان بالابردب)دماسنج پزشکی:دماسنجی که پزشکان برای اندازه گیری دمای بدن انسان به کارمی برند،دماسنج پزشکی نامیده می شود.این دماسنج ازنوع جیوه ای است وبین 35تا42درجه سانتی گرادمدرج شده است.بالای مخزن جیوه آن خمیدگی باریکی وجودداردتاجیوه پس ازانقباض به مخزن جیوه بازنگردد.نوع جدیدی ازدماسنج های پزشکی ،دماسنج نواری است که اساس کارآن برتابش پرتوهای گرمایی اجسام دردماهای بین 37تا42درجه قراردارد.ج)دماسنج گازی باحجم ثابت.ماده گازی دراین نوع دماسنج ها،یکی ازگازهای هیدروژن یاهلیم است که نقطه میعان پایینی دارد.کمیت متغیروابسته به دما،فشارگازدرحجم ثابت است.منبع:گرماوترمودینامیک،نوشته(محمدعلی پزشپور-اسفندیارمعتمدی)



تاريخ : جمعه چهاردهم آبان 1389 | 10:47 | نویسنده : عبدلی |

آلیاژیک ماده فلزی است که ازمخلوط شدن دویاچندعنصر(معمولافلز)بایکدیگرویاباکربن،تشکیل میشود.معمولاآلیاژتولیدشده به روش آلیاژسازی سخت ترازفلزخالص است،زیرااتمهامانندفلزخالص به راحتی برروی هم نمی لغزند.فلزاتی که اندازه اتمهای آنهامشابه یکدیگرنددرمقایسه بافلزاتی که اندازه اتمهای آنهامتفاوت است،بهتردریکدیگرحل می شوند.آلیاژسازی معمولابه وسیله آمیختن فلزهابه صورت مذاب وبه نسبت معین انجام می گیرد.آلیاژهای آلومینیوم:آلومینیوم خالص به خاطردرخشندگی ،بسیارمفیداست،امادراین حالت خیلی محکم نیست.آلومینیوم راباآلیاژکردن می توان بسیارمحکم نمود.آلیاژهای آلومینیوم برای ساختن اسکلت دوچرخه هامورداستفاده قرارمی گیرند،ورقه های آلومینیوم ازورقه های استیل درخشانترهستند.استیل آلیاژی است که ازمخلوط کردن نیکل،کرم وآهن به دست می آید.اگرسطح استیل جلاداده شود،براق به نظرمی رسد.استیلهای مات وکدر،جلاداده نیستند.(دورآلومین)یکی ازآلیاژهای مهم آلومینیوم است که حاوی 4درصدمس ومقادیرکمی منگنز،منیزیم وسیلیسیم است.این آلیاژدرسال 1908توسط یک مهندس آلمانی اختراع شد،البته به درخشانی آلومینیوم نیست امابسیارمحکمتراست ودرساختمان بدنه هواپیماهااهمیت بسیاردارد.چون مقاومت دربرابرخوردگی آن به اندازه آلومینیوم خالص نیست،اغلب آن رابایک لایه ازآلومینیوم خالص روکش می کنند.برنج وبرنز:برنج آلیاژی ازمس وروی است که درآن نسبتهای دوفلزقابل تغییراست اماعموما70درصدمس و30درصدروی دارد.آلیاژبرنج،آلیاژی بسیارمفید،نسبتاارزان وغالباتزیینی است.این آلیاژبه مراتب محکمترازمس خالص است ودرابعادوسیع برای ساختن اشیای سخت کاربرددارد.مثلاگیره ها،لولاهاودستگیره های درب خانه هاازبرنج ساخته می شوند.اشیایی ازقبیل شیرهای حمام نیزازجنس برنج هستندکه باپوششی ازطلایاکروم روکش می شوند.شایدبرنزاولین آلیاژی باشدکه حدودصدسال قبل ساخته شد،امروزه برنزبااستفاده ازمس ومقادیرکمی قلع،روی،سرب ونیکل به دست می آید.ازاین آلیاژکه سخت ترازبرنج است،برای قالب سازی استفاده می شود.آلیاژهای سرب:سرب یکی ازفلزات نرم وسنگین است که دچارخوردگی نمی شودونقطه ذوب پایینی دارد.اگر40درصدآرسنیک به سرب اضافه شود،فلزسرب محکمترخواهدشد.آلیاژسرب برای ساختن گلوله های سربی درفشنگ تفنگهاکاربرددارد.لحیم،آلیاژی ازسرب وقلع است که برای اتصال فلزهاباهم به کارمی رود،این آلیاژنقطه ذوب پایینی دارد،بنابراین به راحتی ذوب می شود.ذکراین نکته ضروری است که آلیاژهامعمولانقطه ذوبی پایین ترازفلزات تشکیل دهنده خوددارند.فولاد:فولادبدون شک مهمترین آلیاژدربین همه آلیاژهاست.این آلیاژآهن خالصی است که حدود5/0درصدتا5/1درصدکربن به آن اضافه شده است.این آلیاژبارهامحکمترازآهن است،اماخواص واقعی فولادمربوط به درصدکربن آن می باشد.چون آهن مستعدخوردگی است،مقداری کروم ونیکل به فولاداضافه می کنندتافولادضدزنگ به دست آیدکه برای ساختن سینک ظرفشویی،کاردوچنگال و...به کارمی رود..اگربه آهن وکربن ،منگنزاضافه کنند،فولادبسیارمحکم وسختی به دست می آیدکه درساختن گاوصندوق به کارمی رود.بااضافه کردن تنگستن به آهن وکربن،فولادبسیارمقاومی دردماهای بالابه دست می آیدکه درساختمان سرمته هاکاربرددارد..ورقه های پهن فولادبرای ساختن بدنه اتومبیلها،ریلهای راه آهن،پلهاو.....مورداستفاده قرارمی گیرند.منابع:1)مهارتهای پایه شیمی.مترجم:محمدتقی شیراوند2)کتاب کوچک شیمی(فاطمه غیاثی)



تاريخ : جمعه چهاردهم آبان 1389 | 10:41 | نویسنده : عبدلی |
بریلیم یک فلزخاکی سبک وزن به رنگ سفیدنقره ای می باشدکه درسال 1719توسط دانشمندفرانسوی (لوئیس وکلین)به صورت اکسیدبریلیم کشف شد،اگرچه تاسال1827به صورت خالص جداسازی نشدتااینکه فردریش ولروبوسی دراین سال هرکدام به صورت جداگانه به بریلیم خالص دست یافتند.یکی ازمواداصلی تشکیل دهنده تمام سنگهای قیمتی بریل ازجمله زمرد،زمردکبود،بریل ومرگانیت می باشد،تمام سنگهای مذکورازکانی های بریلیم محسوب می شوند.استخراج بریلیم ازاین سنگهاروندی پیچیده باروشهای متعددبسته به ساختارترکیب می باشد.بریلیم یکی ازتنهادوفلزازمجموع شش فلزقلیایی خاکی می باشدکه باآب سردواکنشی نداده وهیدروکسیدبه وجودنمی آورد،فلزدیگرمنیزیم می باشد.بریلیم دردمای اتاق دربرابراکسایش درهوامقاومت می کند،اگرچه لایه نازکی ازاکسیدبه وجودمی آوردکه این لایه نازک به خاطرداشتن خاصیت خورندگی شیشه،وجودبریلیم راثابت می کند.بریلیم برای تولیدآلیاژهای سبک ودرعین حال پردوام بانیکل ومس ترکیب می شود.ازاین آلیاژهابرای ساختن قطعات دقیق برای هواپیماها،موشکها و...استفاده می شود.آلیاژبریلیم وفولاد،فلزی فوق العاده ارتجاعی است که برای تولیدفلزهای مقاوم استفاده می شود.بریلیم دردستگاههای اشعه ایکس نیزبه کارمی رود.کاربرددیگرآن درراکتورهای اتمی به عنوان تنظیم کننده(رگلاتور)نوترون می باشدکه به صورت سرامیک اکسیدبریلیم به خاطردوام زیاددربرابردماهای بسیاربالابه کارمی رود.پژوهش های علمی برروی شش ستاره کهن کهکشان راه شیری درسال 1992نتایج غیرمنتظره ای حاکی ازوجودمقادیرفراوان بریلیم درآن ستاره هارابه دنبال داشتند.تاکنون آلوتروپی برای بریلیم شناخته نشده است وفراوان ترین ایزوتوپ آن،بریلیم-9می باشد.منبع:جدیدترین جدول تناوبی عناصر(جراردچشر)ترجمه :میثم هدایت



تاريخ : جمعه چهاردهم آبان 1389 | 10:36 | نویسنده : عبدلی |

تهيه فرمالدهيد از متانول

از محلول فرمالين (فرمالدهيد در آب براي نگهداري نمونه هاي بيولوژيكي در ازمايشگاه ويا نگهداري مواد غذائي و جلوگيري از رشد باكتريها در انها استفاده مي شود.

 

در مدارس در قسمت ازمايشگاه زيست نياز مبرم  به اين ماده وجود دارد كه در اكثر ازمايشگاهها اين ماده يافت نميشود در حالي كه تهيه ي ان بسيار ساده مي باشد .

در اينجا من طرز تهيه ي اين ماده الي را براي شما مي نويسم

كمي متانول را در لوله ازمايش مي ريزيم(به بوي ان توجه شود ) يك سيم مسي را با پيچاندن دور مداد به شكل فنر در مي اوريم فنر مسي را بر روي چراغ گاز گرم مي كنيم و به داخل لوله ازمايش محتوي متانول فرو ميبريم .پس از تكرار چندين بار اين عمل دوباره مايعي را كه در لوله ازمايش استرا بو ميكنيم بويي كه حس مي شود با بوي قبلي متفاوت است فنر مسي گرم بر اثر اكسايش خفيف در برابر هوا به فرمالدهيد تبديل  مي كند

منبع



تاريخ : پنجشنبه سیزدهم آبان 1389 | 19:22 | نویسنده : عبدلی |

كمكهاي اوليه

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:

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 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.

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

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.

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.

 

نوشته شده توسط minaeifar  موضوع مطلب : عمومي

لينك ثابت | نظرات و نکات تکمیلی شما ( 1 )

يكشنبه ۲۵ آذر ۱۳۸۶
سنتز استیل سالیسیلیک اسید (آسپرین)

سنتز استیل سالیسیلیک اسید (آسپرین)

بوسیله استیله کردن عامل OH در سالیسیلیک اسید براحتی میتوان آسپرین تهیه کرد. این کار به روشهای متفاوتی امکان پذیر است. یکی از این روشها استفاده از استیک انیدرید در محیط اسیدی میباشد که با توجه به نقش کاتالیستی اسید معمولا در حضور استیک اسید یا سولفوریک اسید انجام میشود.

 روش مورد بحث دیگر استفاده از استیل کلرید در حضور پیریدین میباشد.

بخش عملی

الف) سنتز آسپرین با استفاده از استیک انیدرید:

در یک ارلن 250 میلی لیتری 6 گرم سالیسیلیک اسید را با 9 میلی لیتر استیک انیدرید مخلوط کنید و 4-3 قطره سولفوریک اسید غلیظ به آن اضافه کنید. مخلوط واکنش را ضمن هم زدن در یک حمام آب به مدت 15 دقیقه در دمای 60 درجه سانتیگراد حرارت دهید. آن را سرد کرده و در یک بشر حاوی 100 میلی لیتر آب سرد همراه با هم زدن بریزید. رسوب را با کمک قیف بوخنر صاف کرده و با آب سرد بشویید. پس از خشک کردن راندمان و نقطه ذوب را تعیین کنید.

برای خالص سازی کامل میتوان بر روی محصول در حلال بنزن تبلور مجدد انجام داد. برای این کار، آب حلال مناسبی نمیباشد. پس از تبلور مجدد راندمان و نقطه ذوب را محاسبه نموده و با مرحله قبل مقایسه کنید.

 

ب) سنتز آسپرین با استفاده از استیل کلراید:

در یک ارلن 250 میلی لیتری 6 گرم سالیسیلیک اسید را در 5 میلی لیتر پیریدین حل کنید. ارلن را در حمام یخ بگذارید و 5 میلی لیتر استیل کلرید را از داخل یک قیف جدا کننده قطره قطره و همراه با بهم زدن شدید به محلول داخل ارلن اضافه کنید. پس از اتمام افزایش، مخلوط واکنش را در یک حمام آب به مدت 5 دقیقه گرم کنید و سپس سرد نمائید. هنگام سرد کردن یک جسم نیمه جامدی تشکیل میگردد که حدود 60 میلی لیتر آب سرد و چند تکه یخ به آن اضافه کنید و مخلوط را به هم بزنید. کریستالها را با قیف بوخنر صاف کرده و با آب سرد بشویید و سپس خشک کنید. نقطه ذوب و راندمان را محاسبه کرده و بروش قبلی خالص کنید.

 

 

 

نوشته شده توسط minaeifar  موضوع مطلب : سنتز و تهيه مواد

لينك ثابت | نظرات و نکات تکمیلی شما ( 0 )

يكشنبه ۲۵ آذر ۱۳۸۶
قیف بوخنر و ارلن خلاء

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.

 

نوشته شده توسط minaeifar  موضوع مطلب : وسایل آزمایشگاه

لينك ثابت | نظرات و نکات تکمیلی شما ( 0 )

يكشنبه ۲۵ آذر ۱۳۸۶
پیریدین

نام:

پیریدین

Pyridine

نام دیگر:

 

شکل مولکول:

فرمول مولکولی:

C5H5N

جرم مولکولی (گرم بر مول):

79.10

نقطه ذوب (درجه سانتیگراد):

-42

درجه احتراق (درجه سانتیگراد):

550

چگالی (گرم بر سانتیمتر مکعب):

0.98

حالت:

مایع

رنگ:

بیرنگ

pH:

8.5

خطرات:

بشدت آتشگیر، مضر



تاريخ : پنجشنبه سیزدهم آبان 1389 | 19:19 | نویسنده : عبدلی |
انواع لك ها وحلال آنها

رديف    

         انواع لک

    حلال

1

نوار چسب

تترا كلريد كربن

2

لك ميوه

آب جوش

3

خون

محلول نمك –آب و صابون

4

شربت و شيريني

آب گرم وصابون+آب ژاول