نام کاتیون

نماد شیمیائی کاتیون

نام آنیون

نماد شیمیائی آنیون

هیدروژن

H+

هیدرید

H-

لیتیم

Li+

فلوئورید

F-

سدیم

Na+

کلرید

Cl-

پتاسیم

K+

برمید

Br-

روبیدیم

Rb+

یدید

I-

سزیم

Cs+

هیپو کلریت

ClO-

آمونیوم

NH4+

کلریت

ClO2-

مس ( I )

Cu+

کلرات

ClO3-

نقره

Ag+

پرکلرات

ClO4-

جیوه ( I )

Hg22+

پربرومات

BrO4-

منیزیم

Mg2+

یدات

IO3-

کلسیم

Ca2+

هیدروکسید

OH-

استرانسیم

Sr2+

سیانید

CN-

باریم

Ba2+

هیدروژن سولفید

HS-

تیتانیم ( II )

Ti2+

هیدروژن کربنات

HCO3-

کروم ( II )

Cr2+

نیتریت

NO2-

منگنز ( II )

Mn2+

نیترات

NO3-

آهن ( II )

Fe2+

دی هیدروژن فسفات

H2PO4-

کبالت ( II )

Co2+

دی هیدروژن فسفیت

H2PO3-

نیکل ( II )

Ni2+

دی هیدروژن هیپو فسفیت

H2PO2-

مس ( II )

Cu2+

هیدروژن سولفات

HSO4-

روی

Zn2+

پرمنگنات

MnO4-

قلع ( II )

Sn2+

فرمات

HCOO-

سرب ( II )

Pb2+

استات

CH3COO-

کادمیم

Cd2+

بنزوآت

C6H5COO-

جیوه ( II )

Hg2+

متوکسی

CH3O-

اسکاندیم

Sc3+

اتوکسی

C2H5O-

وانادیم

V3+

آزید

N3-

کروم ( III )

Cr3+

اکسید

O2-

منگنز ( III )

Mn3+

سولفید

S2-

آهن ( III )

Fe3+

پراکسید

O22-

کبالت ( III )

Co3+

کربنات

CO32-

آلومینیم

Al3+

هیدروژن فسفات

HPO42-

گالیم

Ga3+

هیدروژن فسفیت

HPO32-

بیسموت

Bi3+

سولفیت

SO32-

قلع ( IV )

Sn4+

سولفات

SO42-

سرب ( IV )

Pb4+

منگنات

MnO42-

 

 

اگزالات ( اکسالات )

C2O42-

 

 

کرومات

CrO42-

 

 

دی کرومات

Cr2O72-

 

 

نیترید

N3-

 

 

فسفید

P3-

 

 

آرسنید

As3-

 

 

فسفات

PO43-

 

 

آرسنات

AsO43



تاريخ : سه شنبه بیست و سوم آبان 1391 | 17:18 | نویسنده : عبدلی |
سوال :  میخاستم بدونم علته اینکه دیگر از نرمالیته استفاده نمیشود چیست؟این سوال استاد محترم ما در آزمایش تیتراسیون بود .باتشکر.
پاسخ : به نام خدا و با سلام

دلیل آن این است که نرمالیته یک محلول یا ماده ثابت نیست و بستگی به واکنشی دارد که در آن شرکت می کند. دلیل دیگر دشواری محاسبه ی آن نسبت به مولاریته است. سادگی و راحتی محاسبه ی مولاریته سبب کاربرد بیشتر آن گردیده است.

وقتی غلظت محلول بر حسب مولاریته بیان می‌شود، محاسبه مقدار ماده حل شده موجود در یک نمونه معین از محلول آسان است.
نرمالیته یک محلول برابراست با تعداد ارزگرمهای (اکی والان گرمهای) یا تعداد اوزان هم ارز ماده حل شده دریک لیترازمحلول. وزن اکی والان شیمیایی یا وزن هم ارز یک ماده بستگی به واکنشی دارد که درآن شرکت کرده است. به عنوان مثال اگر اسیدسولفوریک در واکنش ختثی شدن شرکت کند، هم ارز شیمیایی آن نصف وزن مولکولی آن می باشد.
وزن اکی والان گرم یک ماده برحسب نوع واکنش تعیین می شود.
لیترمحلول/ شماراکی والان جسم حل شده = N نرمالیته
به عنوان مثال وزن اکی والان ماده ای که درواکنش خنثی شدن شرکت می کند عبارت از وزنی ازآن ماده است که درآن واکنش بایک وزن فرمول گرم یون هیدروژن ترکیب می شود.

برای معین كردن اكی‌والان گرم یك ماده می‌توان از رابطه E=M/N استفاده نمود كه در آن M جرم مولی ماده است. اما مقدار N بستگی به نوع ماده واكنش دارد.
.m/ N وزن نمونه = E اکی والان یا وزن هم ارز

N =برای یک اسید برابر تعداد هیدروژنهای اسیدی، برای یک باز برابر تعداد OH های منفی باز و برای یک نمک برابر تعداد اتم فلزی ضربدر ظرفیت فلز درنمک می باشد. در واکنش های مختلف، N
برحسب نوع واکنش تعیین می شود.

http://www.tebyan.net/



تاريخ : یکشنبه بیست و سوم مهر 1391 | 18:39 | نویسنده : عبدلی |
با سلام می خواستم بدونم چرا محلول ها را اکثرا بر حسب مولار گزارش میدهند و به چه دلیل از مولالیته استفاده نمیکنند؟


وقتی غلظت محلول بر حسب مولاریته بیان می‌شود، محاسبه مقدار ماده حل شده موجود در یک نمونه معین از محلول آسان است.
دلیل دیگر متداولتر بودن مولاریته این است که بیشتر محلول ها بوسیله ی اندازه گیری جرم ماده حل شونده و سپس انحلال و رقیق کردن آن تا غلظت دلخواه توسط یک حلال مایع صورت می گیرد درنتیجه تنظیم حجم راحت تر از تنظیم جرم نهایی می باشد چون مولالیته به تعداد مولهای جسم حل شده در یک کیلوگرم حلال گفته می شود و توزین حلال از از برداشتن حجم معین از حلال دشوارتر می باشد . درضمن محلولها بر حسب مولاریته در بالن ژوژه هایی که دارای حجم معینی هستند و خطای خیلی کمتری نسبت به برداشتن یک کیلوگرم حلال دارند تهیه می شوند که همین امر سبب می شود تهیه ی محلول با مولاریته مشخص آسان تر از تهیه محلول با مولالیته مشخص باشد.


خانم ايلي



تاريخ : شنبه هشتم مهر 1391 | 21:3 | نویسنده : عبدلی |

کار یعنی چه؟

کار یعنی چه؟

اهداف

یافتن تعریف عملی کار

 

وسایل لازم

  1. 5 جسم متفاوت
  2. نیرو سنج
  3. متر
  4. برگه فعالیت اندازه گیری کار

طرح درس

در این طرح درس دانش آموزان با انجام یک آزماش ساده کار انجام شده هنگام حرکت چند جسم متفاوت را اندازه می گیرند و در برگه های فعالیت خود یادداشت می کنند. 

 

اطلاعات زمینه:

هنگامی که نیرویی موجب حرکت جسمی در راستای نیرو شود، کار انجام می شود. برای انجام شدن کار، دو چیز باید اتفاق بیفتد. اول اینکه شما باید نیرویی را بر جسمی وارد کنید و دوم اینکه جسم باید در جهت نیرویی که شما وارد می کنید، حرکت کند. وقتی حرکتی نداشته باشیم، کاری هم انجام نشده است. این تعریف با تعریفی که در زندگی روزمره از "کار" استفاده می کنیم خیلی تفاوت دارد.

کار را می توانیم از فرمول زیر محاسبه کنیم:

کار = فاصله × نیرو

W=Fd

 

واحد نیرو نیوتن و واحد فاصله متر است. پس واحد کار نیوتن – متر است که به آن ژول می گویند.

اکنون برگه های فعالیت اندازه گیری کار را در کلاس توزیع نمایید و از دانش آموزان بخواهید تا کار انجام شده هنگام حرکت چند جسم متفاوت را اندازه گرفته و در برگه های فعالیت خود یادداشت نمایند.

 

 

برگه فعالیت اندازه گیری کار

 

پرسش هایی برای دانش آموزان

1-فرض کنید با نیروی 50 نیوتن یک کارت را روی زمین کلاس 10 متر جابه جا می کنید. حساب کنید چه مقدار کار انجام داده اید.

2-ژول چیست؟

3-آیا وقتی کتابی را در دستان خود نگه می دارید کاری انجام داده اید؟ پاسخ خود را توضیح دهید.

4-آیا وقتی اجسام را به وسیله ی نیرو سنج بالا می بردید کار انجام می دادید؟ پاسخ خود را توضیح دهید.

5-در افسانه های یونان باستان، اطلس جهان را روی شانه های خود نگه می دارد. آیا او کاری انجام می دهد؟ پاسخ خود را توضیح دهید.

 

مترجم: فاطمه مؤمنی



تاريخ : جمعه هفتم مهر 1391 | 14:1 | نویسنده : عبدلی |

مدل گاز ها

مدل گاز ها

اهداف

  1. در این طرح درس دانش آموزان با انجام یک آزمایش ساده یک نمونه گاز را مدل سازی و تأثیر دما را بر مولکول های آن بررسی می کنند.

 

وسایل لازم

  1. 12 توپ فوم یا یونولیتی. بهتر است قطر این کره ها 3 سانتی متر باشد.
  2. قلم مو.
  3. قفس فلزی پرندگان یا هر چیزی که یک طرفش باز و شبیه قفس باشد.
  4.  تکه کوچکی سیم.
  5. سشوار یا پنکه.

 

طرح درس

توضیح اولیه

دانش آموزان می توانند در گروه های چند نفره یا به صورت انفرادی آزمایش زیر را انجام دهند. طبق مراحل زیر روش کار را برای آ« ها توضیح دهید:

مدل گاز ها

روش کار:

یکی از توپ ها را رنگ کنید. از رنگ روشن و پایه آبی یا لاتکس استفاده کنید چون رنگ های روغنی فوم را در خودش حل می کند. توپ ها را در قفس قرار دهید و در قفس را با یک تکه سیم یا نخ ببندید.

 

بعد از اینکه وسایل را مطابق بالا آماده کردند، از آن ها بخواهید تا وسیله تولید باد را زیر قفس قرار دهند تا باد به سمت بالا از میان آن عبور کند. برای آن ها توضیح دهید که عبور هوا توپ ها را به حرکت در می آورد، و این درست مثل رفتاری است که ذرات گاز انجام می دهند. توپ رنگی به شما این امکان را  می دهد که حرکات یک مولکول را کنترل کنید. با تنظیم سرعت بادی که به قفس می وزد، می توانید گرم و سرد شدن یک گاز را مدل سازی کنید.

 

حرکت سریع توپ ها، گاز گرم را نشان می دهد. به صدای برخورد توپ ها به دیواره قفس گوش کنید. در دمای پایین تر ضربه ها کمتر و حرکات آرام تر است.

 

در نهایت بعد از به بحث گذاشتن موضوع در کلاس می توانید رفتار گازها را در دمای بالا و پایین برای دانش آموزان شرح دهید:

 

چه اتفاقی رخ می دهد؟

افزایش گرما، که ما آن را به شکل باد نشان می دهیم، انرژی درونی گاز را افزایش می دهد. مولکول های گازسریع تر حرکت می کنند و ضرباتی که به دیواره ها می خورد بیشتر می شود. برای همین فشار یعنی نیرویی که بر واحد سطح دیواره وارد می شود، هم بیشتر می شود. پس افزایش فشار را با تحرک بیشتر و ضربه زدن مداوم توپ ها مدل سازی می کنیم. خنک کردن گاز (یعنی دور کردن بادبزن از قفس) انرژی را کمتر می کند. در نتیجه حرکت مولکول ها کمتر می شود و در نتیجه فشار کم می شود.

 

مترجم: دنیا گرایلی



تاريخ : جمعه هفتم مهر 1391 | 13:59 | نویسنده : عبدلی |

تغییرات شیمیایی و فیزیکی
تغییرات شیمیایی و فیزیکی

 

اهداف

تحقیق درباره برخی از ویژگی های یک تغییر شیمیایی

آموزش دادن این امر که با ترکیب دو واکنش دهنده در یک واکنش شیمیایی یک محصول جدید، تشکیل می شود.

آموزش دادن این امر که تغییر رنگ، علامت تغییر شیمیایی است.

 

وسایل لازم

فعالیت 1. سرکه، سیم ظرفشویی یا پشم فولاد، آمونیاک، قاشق، دو عدد شیشه مربا.

فعالیت 2. هیدروژن پروکسید، سیب زمینی خام، کاغذ.

فعالیت 3. پودر آهن، پودر گوگرد، هم زن مغناطیسی، بشقاب شیشه ای.

تغییرات شیمیایی و فیزیکی

 

طرح درس

با انجام فعالیت های زیر چند واکنش شیمیایی و در نتیجه تغییرات حاصل را برای دانش آموزان به نمایش بگذارید.

 

فعالیت 1:

1-نصف شیشه مربا را با سیم ظرفشویی یا پشم فولاد پر کنید.

2-به این شیشه مقدار کافی سرکه بیفزایید به طوری که روی تمام آنها را بپوشاند.

3-برچسبی با عنوان استات آهن به این شیشه بچسبانید.

4-اجازه دهید شیشه 5 روز بدون تکان خوردن باقی بماند.

5-یک قاشق از محلول استات آهن را در شیشه دوم بریزید.

6-یک قاشق آمونیاک به شیشه دوم افزوده و آن را هم بزنید.

7-حباب های سبزی که تشکیل می شوند علامت یک واکنش شیمیایی است.

 

فعالیت 2:

1-یک لیوان را تا نصفه با پراکسید هیدروژن پر کنید.

2-یک تکه سیب زمینی را در آن قرار دهید.

3-به دقت به حباب های گاز آزاد شده نگاه کنید.

 

فعالیت 3:

1-نصف قاشق چای‏خوری براده آهن را با یک قاشق چای4خوری پودر گوگرد در یک بشقاب شیشه ای مخلوط کنید.

2-به دانش آموز نشان دهید که می توان براده های آهن را با کمک آهن ربا از پودر گوگرد جدا کرد.

3-گوگرد و براده آهن را با هم مخلوط کنید و حرارت دهید. ( این کار را نباید در کلاس انجام داد. این کار را در زیر هود و یا در فضای باز انجام دهید.)

 

نتیجه گیری:

زنگ زدن آهن و سوختن بنزین مثال هایی از واکنش های شیمیایی اند. وقتی یک واکنش شیمیایی رخ می دهد، خواص و انرژی مواد موجود در آن واکنش تغییر می کند. این تغییر هم شامل خواص فیزیکی و هم شامل خواص شیمیایی مواد است. آهن موجود در پشم فولاد با سرکه ترکیب می شود و آهن استات تولید می شود. نام شیمیایی آمونیاک خانگی، هیدروکسید آمونیوم است. به محض این که دو مایع با هم ترکیب شوند، یک واکنش شیمیایی رخ می دهد. سیب زمینی خام، حاوی آنزیم کاتالیزوری است. آنزیم ها ترکیبات شیمیایی هستند که در سلول های زنده یافت می شوند. آنزیم ها، به تجزیه ترکیبات پیچیده غذایی به بخش های کوچک تر، ساده تر و مفیدتر سرعت می دهند. کاتالیزور موجود در سیب زمینی موجب می شود تا هیدروژن پراکسید به سرعت به آب و گاز اکسیژن تجزیه شود. با ترکیب شدن براده آهن و پودر گوگرد و سپس حرارت دادن به  آن، ماده ای با خواص جدید تشکیل می شود که نشان می دهد یک واکنش شیمیایی اتفاق افتاده است.  

 

ارزشیابی

تصور کنید شما و دوستتان در کارگاه های آموزشی شرکت کرده اید. ظرفیت هر کارگاه فقط یک نفر است و هر دو مایل به شرکت در غرفه شیمی هستید. پیش از آن که اجازه شرکت در غرفه شیمی به شما داده شود، آزمون هایی برگزار می شود. موضوع آزمون، تشخیص تغییرات شیمیایی و فیزیکی است. یک لیوان را تا نصفه از هیدروژن پراکسید پر کنید و یک تکه سیب زمینی درون آن قرار دهید. به گازهای آزاد شده با دقت نگاه کنید و توضیح دهید آیا یک تغییر شیمیایی رخ داده یا تغییر فیزیکی؟ یک برگ از دفتر خود بکنید و آن را پاره کنید. آیا این تغییر، تغییر فیزیکی است یا تغییر شیمیایی؟

 

مترجم: راضیه کریمی



تاريخ : جمعه هفتم مهر 1391 | 13:58 | نویسنده : عبدلی |

موازنه کردن معادله ی یک واکنش شیمیایی

موازنه کردن معادله ی یک واکنش شیمیاییموازنه کردن معادله ی یک واکنش شیمیایی

 

در مقاله قبلی در مورد نماد شیمیایی و معادله ی شیمیایی واکنش ها توضیحاتی ارائه شد.

در این مقاله به بررسی قانون پایستگی ماده یا جرم خواهیم پرداخت و نحوه ی موازنه کردن یک معادله ی شیمیایی ارائه خواهد شد...

 

در طی انجام واکنش های شیمیایی نه اتمی از بین نمی رود و نه اتمی ایجاد می شود. بلکه در حین انجام واکنش اتم های واکنش دهنده ها به شیوه ای دیگر به هم متصل می شوند.

 (مشابه این قانون پیوستگی انرژِی نیز چنین عنوان می شود که انرژی از بین نمی رود و به وجود نمی آید، بلکه از صورتی به صورت دیگر تبدیل می شود.)موازنه کردن معادله ی یک واکنش شیمیایی پس ...

در یک معادله ی شیمیایی، می بایستی تعداد اتم های عناصر در دو طرف معادله یکسان باشد.

 به طور مثال اگر از اتم x در سمت واکنش دهنده ها 5 عدد وجود دارد، حتماً در طرف دیگر واکنش در بخش فراورده نیز از اتم x تعداد 5 عدد وجود داشته باشد.موازنه کردن معادله ی یک واکنش شیمیایی

 

مثال زیر، معادله ی واکنش شیمیایی سوختن گاز متان است:

موازنه کردن معادله ی یک واکنش شیمیایی

به ترتیب برای تعداد هر اتم، در سمت راست و چپ واکنش (واکنش دهنده ها و فراورده ) باید بررسی شود. اتم کربن در هر دو طرف معادله یک عدد می باشد. با قرار دادن عدد 2 در پشت آب ( H2O) خواهیم دید که تعداد اتم های هیدورژن در هر دو طرف معادله برابر 4 اتم می باشد. تعداد اتم های اکسیژن در سمت راست 4 اتم می باشد پس با قرار دادن ضریب دو برای اکسیژن (O2)تعداد اتم های اکسیژن در دو طرف معادله 4 و برابر می باشد.موازنه کردن معادله ی یک واکنش شیمیایی

به هنگام موازنه کردن این معادله ی شیمیایی، زیروند (اندیس) های موجود در فرمول شیمیایی واکنش دهنده ها و فرآورده ها تغییر نکرد، بلکه ضرایب غیر کسری مناسبی انتخاب و پیش از فرمول شیمیایی واکنش دهنده ها و فراورده ها قرار گرفت. این

ضرایب طوری انتخاب می شوند که تعداد اتم های موجود در دو سوی معادله ی شیمیایی برابر باشد.

طبق قرارداد؛

ضرایب نهایی موجود در یک معادله ی موازنه شده بایستی کوچک ترین عدد صحیح (غیر کسری) ممکن باشد.

به مثال های زیر توجه کنید:

 

موازنه کردن معادله ی یک واکنش شیمیایی

 

موازنه کردن به روش والسی

رایج ترین روش برای موازنه کردن یک معادله شمیایی، روش وارسی نام دارد. در این روش

ابتدا لازم است برای برابر کردن تعداد اتم های هر یک از عنصرها در دو سوی معادله، عنصر به عنصر مراحل انتخاب ضریب (برای یک واکنش دهنده ها یا فراورده دارای آن عنصر) صورت پذیرد و سپس اقدام به شمارش اتم ها در دو سوی معادله کرد.

برای موازنه کردن معادله ی شیمیایی واکنش به روش وارسی اقدامات زیر الزامی است:

 

  1. 1- تعداد اتم های هر یک از عنصرها در دو طرف واکنش شمرده شود.
  2. 2- انتخاب عنصر مرجع:
  3. یک ترکیب از واکنش دهنده ها یا فراورده یا بیش ترین تعداد اتم از عنصری غیر از هیدروژن و اکسیژن انتخاب شود و برای آن اتم موازنه برای دو طرف معادله انجام شود.
  4. 3- تعداد اتم های اکسیژن موازنه گردد.
  5. 4- در پایان تعداد اتم های هیدروژن نیز موازنه گردد.
انتخاب عنصر آغاز گر برای موازنه، حساس ترین مرحله در موازنه یک واکنش شیمیایی است.

این عنصر باید به ترتیب اولویت شرایط زیر را داشته باشد:

 

  1. 1- در هر سمت واکنش فقط در ساختار یک ماده حضور داشته باشد.
  2. 2- تا حد امکان نباید در ساختار یک ماده ی تک عنصری شرکت داشته باشد، مگر این که هیچ عنصری شرط اول را نداشته باشد.
  3. 3- بین دو عنصر که هر دو شرایط 1 و 2 را دارند موازنه را از ساختار ترکیبی آغاز می کنیم که نوع و تعداد اتم های بیشتر باشد.
  4. 4- اگر بین دو عنصر، شرایط بالا یکسان بود، به زیر وند ها دقت می کنیم و ابتدا عنصری را موازنه می کنیم که زیر وند بزرگتری دارد.

 

نکته: اگر در موازنه با ضریب کسری مواجه شدیم، کل طرفین را باید در کوچکترین مضرب مشترک کسرها ضرب کنیم تا ضریب های کسری از بین بروند.

 

به مثال های زیر توجه کنید:

موازنه کردن معادله ی یک واکنش شیمیایی

عنصر آغازگر Fe است.

موازنه کردن معادله ی یک واکنش شیمیایی

عنصر آغاز گر H است.

 

در مقالات بعدی در مورد انواع واکنش های شیمیایی توضیحاتی ارائه خواهد شد.


مرکز یادگیری سایت تبیان

تهیه و تنظیم: نوربخش



تاريخ : جمعه هفتم مهر 1391 | 11:45 | نویسنده : عبدلی |

انواع واکنش های شیمیایی

انواع واکنش های شیمیایی

در این مقاله با انواع واکنش های شیمیایی آشنا شده و در پایان می توانید با توجه به معادله ی شیمیایی هر واکنش، نوع واکنش را تشخیص دهید.

واکنش های شمیایی زیادی تاکنون شناخته شده است؛ به خاطر شباهتی که بسیاری از واکنش های شیمیایی به هم دارند آن ها را به 5 دسته اصلی طبقه بندی می کنند.

1- سوختن: به واکنش سریع مواد با اکسیژن گفته می شود که با آزاد شدن انرژی (به صورت نور و گرما) همراه باشد.

 

2- ترکیب (سنتز): واکنشی که در آن دو یا چند ماده ترکیب شده و فرآورده (فرآورده های ) جدید و پیچیده (ترکیبی که تعداد و نوع اتم هایش بیشتر است.) تولید می کنند.

 

3- تجزیه: واکنشی که در آن یک ماده به مواد ساده تر تبدیل می شود.

 

4- واکنش های جابجایی (ساده): واکنشی که در آن یک عنصر با یک ماده ی مرکب واکنش داده و یک عنصر جدید در فرآورده آزاد می شود و ماده ی مرکب جدید حاصل می شود.

 

5- واکنش های جابجایی دو گانه: واکنش بین دو ماده مرکب که در فراورده دو ماده مرکب جدید ایجادشود.

 

در این قسمت، سعی داریم نکات کوچکی در رابطه با این دسته بندی ها ارائه دهیم.

انواع واکنش های شیمیایی

سوختن: برخی از واکنش های سوختن به شرح ذیل می باشند.

انرژی + آب + دی اکسید کربن انواع واکنش های شیمیایی گاز اکسیژن + هیدرو کربن( a

 

شایان ذکر است که اگر سوختن هیدرو کربن ها کامل نباشد، بجای دی اکسید کربن، دوده c)) و مونو اکسید کربن تولید خواهد شد.

انرژِی + اکسید فلز انواع واکنش های شیمیایی گاز اکسیژن + نافلز (b

 

اکسید های نافلزی به اکسید اسیدی نیز مشهورند. این اکسیدهای نافلزی هنگامی که با آب واکنش می دهند، اسید تولید می کنند.

انرژِی + اکسید نافلز انواع واکنش های شیمیاییگاز اکسیژن + فلز (c

 

فلزات گروه های IA و IIA بجز برلیوم، از واکنش پذیری بالایی برخوردارند. این فلزات هنگامی که با اکسیژن سریع واکنش دهند و گرما و نور تولید کنند؛ سوختن است. ولی اگر به آرامی با اکسیژن واکنش دهند، در این حالت مبادله ی انرژِی احساس نمی شود و واکنش اکسایش نام دارد و سوختن نیست. (مانند زنگ زدن آهن)

 

اکسید های فلزی به اکسید بازی نیز شهرت دارند، هنگام واکنش این مواد با آب، باز تولید می شود.

 

ترکیب (سنتز): برخی از واکنش های ترکیب در دسته بندی های متفاوت در این قسمت آورده شده است:

a) بسپارش (پلیمر شدن مواد): طی این واکنش، هزارها مولکول کوچک با هم ترکیب شده و مولکول های درشتی به نام پلیمر تولید می کنند.

انواع واکنش های شیمیایی

b) واکنش گاز آمونیاک و هالیدهای هیدروژن که منجر به تولید هالید آمونیوم است نیز از جمله واکنش های ترکیب است.

c) واکنش اکسید نافلز در آب نیز نوعی ترکیب است.

 

اسید اکسیژن دار انواع واکنش های شیمیایی آب + اکسید نافلز

 

این واکنش ها، جزء واکنش های اکسایش نیستند؛ زیرا در این واکنش ها، عدد اکسایش اتمها تغییر نمی کند.

d) واکنش اکسید فلز در آب نیز نوعی ترکیب است.

باز → آب + اکسید فلز

 

تجزیه: برخی از واکنش های تجزیه در دسته بندی های متفاوت در این قسمت آورده شده است.

a) تجزیه بی کربنات فلزها که واکنش کلی آن ها به صورت زیر است.

 

بخار آب + دی اکسید کربن + کربنات فلز انواع واکنش های شیمیایی بی کربنات فلز

 

تنها فلزهای گروه IA در واکنش فوق شرکت می کنند.

 

b) تجزیه کربنات فلزها که معادله کلی واکنش شیمیایی آن به صورت زیر است.

 

دی اکسید کربن + فلز اکسید انواع واکنش های شیمیایی کربنات فلز

 

شایان ذکر است که کربنات فلزهای گروه IA به جز کربنات لیتیم، وقتی حرارت داده شوند، ذوب می شوند و تجزیه نمی شوند.

c) تجزیه نیترات فلز که معادله کلی واکنش شیمیایی آن ها در دو شرایط متفاوت به شرح ذیل است.

 

گاز اکسیژن + نیترات فلز انواع واکنش های شیمیایی نیترات فلز

گاز اکسیژن + گاز نیتروژن + اکسید فلز انواع واکنش های شیمیایی نیترات فلز

 

d) تجزیه کلرات فلز به معادله شیمیایی

گاز اکسیژن + کلرید فلزانواع واکنش های شیمیاییکلرات فلز

کلرات ها شامل آنیون CLO3- هستند

.

e) تجزیه سولفات فلز به معادله ی شیمیایی

تری اکسید گوگرد + اکسید فلز انواع واکنش های شیمیایی سولفات فلز

که سولفات ها شامل آنیون  SO4-2  می باشد.

 

f) تجزیه الکتریکی نمک مذاب آب به معادله ی شیمیایی کلی

عنصرهای سازنده انواع واکنش های شیمیایی تجزیه الکتریکی نمک مذاب

هیدروژن + اکسیژن انواع واکنش های شیمیاییتجزیه الکتریکی آب

 

در مقالات بعدی به بررسی واکنش های جابجایی خواهیم پرداخت.


مرکز یادگیری سایت تبیان

تهیه و تنظیم: نوربخش



تاريخ : جمعه هفتم مهر 1391 | 11:44 | نویسنده : عبدلی |

انواع واکنش های شیمیایی

انواع واکنش های شیمیایی

اهداف درس

آشنایی با واکنش جا به جایی یگانه

آشنایی با واکنش جابه جایی دوگانه

شرح درس

در مقاله گذشته، در مورد انواع مختلف واکنش های شیمیایی شرح دادیم و به بررسی دقیق برخی از آنها پرداختیم.

در این قسمت به شرح مفصلی از واکنش های جا به جایی یگانه و جابه جایی دو گانه خواهیم پرداخت.

واکنش های جا به جایی یگانه (ساده):

آن دسته از واکنش های شیمیایی که در آن یک عنصر با یک ماده ی مرکب واکنش داده که در نهایت، یک عنصر جدید آزاد شده و یک ماده مرکب جدید ایجاد می شود.

عنصر جدید + ترکیب جدید → ترکیب + عنصر

 

در این دسته از واکنش ها همواره فلز جانشین کاتیون در ماده ی مرکب می شود. و همواره نافلز جانشین آنیون در ماده مرکب می شود.

 

این واکنش ها را به 4 دسته ی اصلی به شرح ذیل تقسیم بندی می کنند:

  1. a ) واکنش نمک و فلز

 فلز جدید + نمک جدید → نمک + فلز

این واکنش هنگامی رخ می دهد که فلز کاهنده تر و در سری الکترو شمیایی بالاتری باشد. و نمک اکسنده تر و در سری الکتروشیمیایی پایین تر می باشد.

  1. b ) واکنش نافلز فعال با نمک

 نافلز جدید + نمک جدید → نمک + نافلز فعال

که نافلز فعال، فعال تر از نافلز موجود در نمک می باشد.

به طور کلی این واکنش هنگامی رخ می دهد که نافلز اکسنده تر و در سری الکتروشیمیایی پایین تری باشد تا بتواند نافلز نمک که خاصیت اکسندگی کمتری دارد را از نمکش خارج کند.

  1. c ) واکنش فلزات با آب

گاز هیدروژن + هیدروکسید فلز → آب + فلزات

  1. d) واکنش بعضی از فلزات با اسیدها

گاز هیدروژن + نمک → اسید + برخی از فلزات

چنانچه فلز موجود در این واکنش، ظرفیت متفاوتی داشته باشد، در واکنش با اسید، با ظرفیت کمتر شرکت می کند.

 

واکنش های جابه جایی دو گانه:

 به واکنش بین دو ماده ی مرکب گفته می شود که باعث تولید دو ماده ی مرکب جدید می شود.

 

نمک 4 + نمک 3→ ( aq) نمک 2 +( aq) نمک 1

توجه کنید که در این گروه از واکنش ها، یا جای کاتیون ها در موارد مرکب با هم جا به جا می شود یا جای آنیون ها، این دسته از واکنش های شیمیایی به صورت ذیل طبقه بندی می شوند؛

  1. a) واکنش نمک ها که به صورت محلول هستند. که در این حالت یکی از نمک های تولید شده، حتماً به شکل رسوب است.

  2. b) وکنش اسید و باز (خنثی شدن)

انرژِی + آب + نمک → باز + اسید

انرژِی + آب + نمک → اکسید فلز + اسید

انرژی + آب + نمک → باز + اکسید نافلز

  1. c) واکنش نمک و باز که در پایان باز جدید تولید شده نامحلول است و به صورت رسوب ظاهر می شود:

باز جدید + نمک جدید → باز + نمک

آب + نمک جدید→ باز + اکسید نافلز

  1. d) واکنش نمک و اسید

اسید جدید + نمک جدید → اسید + نمک


مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه و تنظیم: نوربخش

تاريخ : جمعه هفتم مهر 1391 | 11:43 | نویسنده : عبدلی |

استوکیومتری؛ روابط کمی در واکنش های شیمیایی

روابط کمی در واکنش های شیمیایی

اهداف درس:

آشنایی با مفهوم استوکیومتری

آشنایی با روابط کمی در واکنش های شیمیایی

یادآوری مفهوم مول، اتم گرم، مولکول گرم و جرم مولی

نحوه ی تبدیل تعداد مول ها به جرم و برعکس

 

شرح:

استوکیومتری، قسمتی از علم شیمی است که به معنای سنجش مقدار عنصر می باشد، در استوکیومتری، ما با مقدار عنصرها در ترکیب های متفاوتی سر و کار داریم. در واقع ارتباط کمی بین مقدار مواد شرکت کننده در واکنش های شیمیایی (واکنش دهنده ها و فراورده ها) می باشد.

 

استوکیومتری همواره بر مبنای مول بیان می شود. دقت شود که در محاسبات استوکیومتری باید ازمعادله ی موازنه شده واکنش استفاده شود؛ در معادله ی موازنه شده واکنش، علاوه بر نمایش فرمول شیمیایی واکنش دهنده ها و فراورده ها، نسبتی را که مواد متناسب با آن در واکنش شرکت دارند نیز بیان می شود.

 

در این قسمت، خوب است که به یادآوری برخی از مفاهیم بپردازیم.

 

روابط کمی در واکنش های شیمیایی

تعریف مول: به تعداد 1023 × 022/6 ذره از هر چیز (اتم، مولکول، کاتیون، آنیون)، یک مول گفته می شود که این عدد توسط آووگادرو به علم شیمی معرفی شده و به نام خود او معروف است و آن را با نماد خلاصه mol نمایش می دهند.

 

جرم اتمی یا اتم گرم: جرم یک مول اتم از هر عنصر که بر حسب گرم بیان می شود. به عبارت دیگر می توان گفت که اتم گرم، جرم اتمی هر عنصر بر حسب گرم می باشد که واحد اندازه گیری آن  gr/mol  می باشد.

 

جرم مولکولی یا مولکول گرم: به طور خلاصه می توان گفت که جرم یک مول از مولکول هر ماده که بر حسب گرم ارائه می شود و یا جرم مولکولی بر حسب گرم می باشد.

 

تذکر: برای به دست آوردن جرم مولکولی (جرم مولی) هر ماده، می بایستی جرم اتمی، تک تک اتم هایی که در آن ترکیب به کار رفته است، با هم جمع زده شود.

 

مثال) جرم مولکولی ترکیبAL2(SO4)3   را محاسبه کنید.

با توجه به جدول مندلیف، جرم اتمی تک تک اتم های موجود در ترکیب را می یابیم.

AL =27                             S=32                      O=16    

 

AL2(SO4)3=2×27+3×(32+4×16)=342 gr/mol


مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه و تنظیم: نوربخش



تاريخ : جمعه هفتم مهر 1391 | 11:42 | نویسنده : عبدلی |

استوکیومتری فرمولی

استوکیومتری فرمولی

اهداف درس:

 

آشنایی با انواع مختلف استوکیومتری

 آشنایی دقیق با استوکیومتری فرمولی

 آشنایی با تبدیل تعداد مول ها به جرم و برعکس

 

شرح درس:

در درس های قبلی با مفهوم استوکیومتری و مفاهیم مربوط به آن هم چون اتم گرم و مولکول گرم و غیره آشنا شدیم...  

 

نکته ای که در ابتدای این درس می بایستی ذکر شود: تبدیل تعداد مول به جرم است.

 

با توجه به ابزارهای اندازه گیری در آزمایشگاه های شیمی؛ به نظر می رسد که

جرم کمیتی است که به آسانی توسط ترازو قابل اندازه گیری است.

 پس به نظر می رسد تبدیل مول به جرم و برعکس اهمیت زیادی دارد.

استوکیومتری فرمولی

دقت داشته باشید که اگر مول ماده داده شده باشد و جرم آن خواسته شده باشد؛ می توانید از فرمول فوق استفاده کنید.

 به طور کلی دو نوع استوکیومتری وجود دارد: استوکیومتری فرمولی

 

1- فرمولی

2-  واکنش

 

 

- استوکیومتری فرمولی:

 

تعاریف پایه:

فرمول مولکولی هر ترکیب؛ نوع عنصرها و تعداد اتم های هر عنصر را در هر ترکیب نشان می دهد.
فرمول تجربی هم؛ نوع عنصرها و ساده ترین نسبت تعداد اتم های هر عنصر را نمایش می دهد.
فرمول ساختاری هر ترکیب؛ علاوه بر نوع عنصرها و تعداد اتم های هر عنصر، نوع پیوندهای بین اتمی را نیز نشان می دهد.استوکیومتری فرمولی
 
 

فرمول تجربی را در آزمایشگاه چگونه محاسبه می کنند؟!

روش تجزیه عنصری روشی است که توسط آن نوع عنصرهای تشکیل دهنده و درصد جرمی هر عنصر را در ترکیب مشخص می کند و طی انجام مراحلی، فرمول تجربی ترکیب به دست می آید.

 

 

برای بدست آوردن فرمول تجربی هر ترکیب، مراحل زیر را طی کنید:

 

استوکیومتری فرمولی

1-  بااستفاده از درصد جرمی عنصرها، فهرستی از جرم عنصرها تعیین کنید.

2-  تعداد مول هر عنصر را با استفاده از جرم داده شده و جرم اتمی هر عنصر مشخص کنید.

3-  تعداد مول های به دست آمده را به کوچکترین عدد تقسیم کرده تا نسبت مولی به دست آید.

4-  در صورت لزوم ، اعداد به دست آمده را گرد کنید و با توجه به آن، اعداد فرمول تجربی ترکیب را بنویسید.

 

تذکر: در صورتی که جرم مولی ترکیب را داشته باشید، می توانید با استفاده از رابطه ی زیر، فرمول مولکولی ترکیب را محاسبه کنید.

استوکیومتری فرمولی

برای این که بتوانید فرمول تجربی یک ترکیب را به دست آورید؛ به مثال های زیر توجه کنید:

 

مثال1:

ترکیبی داریم که تنها از اتم کربن و اتم هیدروژن تشکیل شده است و شامل 14/53 g کربن و 4/82 g  اتم هیدروژن است؛ فرمول تجربی این ترکیب را به دست آورید. 

 

 

پاسخ:

با توجه به جدول مندلیف، می دانیم که جرم اتمی کربن 12 و جرم اتمی هیدروژن 1 است. حال باید مقدار مول اتم کربن و مول اتم هیدروژن را بیابیم:

می دانیم که یک مول اتم کربن 12 gجرم دارد حال باید ببینیم که 14/53 g کربن چند مول است خواهیم داشت:

استوکیومتری فرمولی

و به طریق مشابه برای هیدروژن خواهیم داشت:

استوکیومتری فرمولی

استوکیومتری فرمولی
استوکیومتری فرمولی

حالا می  توان نتیجه گرفت که فرمول تجربی ترکیب CH4 می باشد.

مثال 2:

 فرض کنید 01/0 مول از فلز A با 24/0 گرم اتم اکسیژن ترکیب شده است. فرمول تجربی این ترکیب را بیابید. 

 

پاسخ:

ابتدا مقدار مول اکسیژن مصرف شده را محاسبه می کنیم:

استوکیومتری فرمولی

چون تعداد اتم های اکسیژن عدد صحیح نمی باشد، عددی ضرب می کنیم تا 5/1 به کوچکترین عدد صحیح تبدیل شود و همان عدد را در nA نیز ضرب می کنیم. سپس nA و nO را در 2 ضرب می کنیم پس فرمول تجربی ترکیب را می توانیم به صورت A2O3 پیش بینی کنیم.


مرکز یادگیری سایت تبیان

تهیه: نوربخش - تنظیم: داودی



تاريخ : جمعه هفتم مهر 1391 | 11:41 | نویسنده : عبدلی |

استوکیومتری واکنش

اهداف درس

 

آشنایی با استوکیومتری واکنش

 آشنایی با استوکیومتری مولی – مولی

 آشنایی با استوکیومتری جرمی – مولی

 آشنایی با استوکیومتری جرمی – جرمی

 

شرح درس:

در این درس به بررسی تفصیلی استوکیومتری واکنش خواهیم پرداخت.

معادله موازنه شده، رابطه ی کمی بین ذره های واکنش دهنده و فراورده را نشان می دهد. به یاد داشته باشید که با دانستن نسبت های مولی می توانید تعداد مول فراورده را از واکنش یا تعداد مول واکنش دهنده ها را به دست آورید.

استوکیومتری واکنش؛ ارتباط کمی بین مواد واکنش دهنده و فراورده را در یک واکنش تعیین می کند که به دسته های زیر طبقه بندی می شود:

استوکیومتری واکنش

الف- استوکیومتری مولی – مولی:

 در این نوع استوکیومتری، ارتباط کمی بین مول یکی از مواد شرکت کنننده با مول یک ماده ی دیگر در همان واکنش ایجاد می کند.

توجه داشته باشید که نسبت مولی مواد، همان نسبت ضریب های استوکیومتری آنها در معادله ی موازنه شده واکنش است.

معادله ی فرضی زیر را در نظر بگیرید، مقدار ماده ی (x) B معلوم و مقدار ماده ی D مجهول است؛ آنگاه برای یافتن مقدار مول ماده ی D به طریق زیر عمل می کنیم.

استوکیومتری واکنش

 

ب- استوکیومتری جرمی – مولی:

 ارتباط کمی بین مول یک ماده و جرم یک ماده ی دیگر شرکت کننده در واکنش را برقرار می کند.

فرض کنید؛ واکنش زیر برقرار باشد، مقدار مول ماده ی (x) A معلوم است و می خواهیم مقدار جرمی ماده ی B را که در واکنش شرکت می کند بیابیم؛ کافی است ابتدا مقدار مولی ماده ی B را بیابیم و سپس مقدار جرمی ماده ی B را بیابیم : به محاسبات این قسمت دقت کنید:

استوکیومتری واکنش

 

پ – استوکیومتری جرمی – جرمی:

 ارتباط کمی جرم یک ماده با جرم یک ماده ی دیگر را در یک واکنش تعیین می کند.

فرض کنید؛ واکنش زیر برقرار باشد، مقدار جرمی ماده ی (x) B داده شده باشد و بخواهیم مقدار جرمی ماده ی c را که در واکنش شرکت کرده است، بیابیم؛ کافی است از مقدار گرم ماده ی B ، مقدار مول ماده ی B را یافته و سپس مقدار مولی ماده ی C را به ازای مصرف مقدار مول ماده ی B به دست آوریم و در پایان مقدار جرمی ماده ی C را تعیین کنیم.

استوکیومتری واکنش

 

برای درک بهتر استوکیومتری واکنش به مثال های زیر توجه کنید:

 واکنش زیر را در نظر بگیرید؛

استوکیومتری واکنش

 

اگر   17 گرم نیترات نقره در واکنش فوق داشته باشیم، چند گرم کلرید نقره در واکنش ایجاد می شود؟

 

 

پاسخ ) در این مثال، از استوکیومتری جرمی – جرمی استفاده می کنیم.

 

استوکیومتری واکنش

 

با توجه به جرم مولی نقره و نیتروژن و اکسیژن و کلر از جدول مندلیف، می یابیم که یک مول AgCl مقدار 5/143 گرم جرم دارد و مقدار یک مول AgNO3 مقدار 170 gجرم دارد.

 


مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه و تنظیم : نوربخش



تاريخ : جمعه هفتم مهر 1391 | 11:38 | نویسنده : عبدلی |

درصد خلوص مواد

 

درصد خلوص

اهداف درس:

 آشنایی با درصد خلوص ماده

 آشنایی با جرم ماده ی خالص

 

شرح درس

در آزمایشگاه شیمی و روی بطری هایی که مواد مختلف در آنها نگهداری می شود، معمولاً درصد خلوص آن ماده نوشته می شود. زیرا به طور کلی موادی که از آن ها در آزمایشگاه یا صنعت از آن استفاده می کنیم خالص نیستند.

 

 اگر روی ظرف نگهداری کلرید سدیم عدد 8/99 % نوشته شده باشد؛ بدین معناست که اگر 100 گرم از این ماده داشته باشیم 8/99 گرم آن کلرید سدیم و 2/0 گرم ناخالصی دارد.

 

در بسیاری از آزمایش هایی که در صنعت یا در آزمایشگاه انجام می شود، معمولاً برای تهیه مقدار معینی از یک ماده ی خالص، همواره باید مقدار بیشتری از ماده ی خالص واکنش دهنده ی را در نظر بگیریم. درصد خلوص یک ماده مقدار گرم ماده ی خالص درصد خالص درصد گرم ماده ی ناخالص را نشان می دهد. که به صورت زیر محاسبه می شود:

 

درصد خلوص

 

برای حل مسائل درصد خلوص، معمولاً سه حالت زیر پیش می آید:

 

درصد خلوص

حالت اول: در این حالت هم جرم ماده ی ناخالص و هم درصد خلوص آن مشخص باشد. در این صورت کافی است جرم ماده ی ناخالص را در درصد خلوص به صورت (a/100) ضرب کنیم.

 

مثال) مقدار 7 گرم کلرات پتانسیم که دارای خلوص 70% است، تجزیه می کنیم، در این حالت چند مول اکسیژن تولید می شود؟

 

پاسخ: ابتدا معادله ی تجزیه کلرات پتانسیم را نوشته و معادله ی آن را موازنه می کنیم.

درصد خلوص

 

از اطلاعات ارائه شده می دانیم که مقدار KCLO3، هفت گرم می باشد با درصد خلوص 70% و می بایستی مقدار مول تولید شده ی اکسیژن را بیابیم.

به طور کلی مقدار کلرات پتانسیم شرکت کننده در واکنش a از طریق زیر محاسبه می شود.

درصد خلوص

 

با توجه به جدول تناوبی، جرم مولی مواد تشکیل دهنده ی کلرات پتاسیم، جرم مولی کلرات پتانسیم را می یابیم.

O=16g/mol                     Cl=35/5g/mol                      K=39g/mol

g/mol  5/122=16×3+35+ 39= جرم کلرات پتانسیم

 

با توجه به معادله ی واکنش تجزیه ی کلرات پتانسیم متوجه می شویم که بازای 2 مول از کلرات پتانسیم، 3 مول اکسیژن به دست می آید؛

درصد خلوص

 

پس بازای تجزیه 7 گرم کلرات پتانسیم 70 % ، 06/0 مول اکسیژن آزاد می شود.

 

درصد خلوص

حالت دوم:  در برخی از مسائل ممکن است درصد خلوص ماده ای داده شده باشد و جرم آن مطلوب مسئله باشد. در این صورت می بایستی بعد از حل مسئله؛ درصد خلوص را به صورت 100/a در جرم مولی ضرب شود.

 

حالت سوم: حالتی است که در آن مسائل، جرم ماده ی ناخالص معلوم باشد ولی درصد خلوص آن مورد سؤال باشد. در این صورت می بایستی روابط استوکیومتری جرم ماده خالص را محاسبه کرده و سپس با توجه به رابطه ی زیر، درصد خلوص ماده را می یابیم.

درصد خلوص


مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه و تنظیم : نوربخش



تاريخ : جمعه هفتم مهر 1391 | 11:36 | نویسنده : عبدلی |

روابط حجمی گازها در محاسبات استوکیومتری

روابط حجمی گازها در محاسبات استوکیومتری

قانون نسبت های ترکیبی:

در دما و فشار ثابت، گازها در نسبتهای معینی با هم واکنش می دهند.(ژوزف لوئی گلیوساک )

 

قانون آووگادرو:

 

در فشار و دمای ثابت یک مول از گازهای مختلف حجم ثابت و برابری دارند.

در دمای 0 درجه سانتیگراد (273 درجه کلوین) و فشار 1 اتمسفر (760 میلی متر جیوه)، هر مول گاز حجمی 22/4  برابر لیتر را اشغال می کند که به آن حجم مولی گازها در شرایط STP می گویند

 

متعارف یعنی:  یعنی در فشار 1 اتمسفر و دمای 298 درجه کلوین حجم یک مول  گاز، 24/45  لیتر است.

 

بنابراین اندازه و جرم ملکول های گاز تعیین کننده حجم گازها نیستند بلکه

 

تعداد مولکول های گاز که برای یک مول عدد آووگادرو است، تعیین کننده حجم گاز است.

این قانون با فرمول های زیر مشخص می شود:

روابط حجمی گازها در محاسبات استوکیومتری

که حاصلضرب مقدار ماده در یک ثابت حجم گاز را تعیین می کند که این ثابت، برای یک مول عدد آووگادرو است.

 

قانون گازهای ایده آل عبارت است از PV=nRT

روابط حجمی گازها در محاسبات استوکیومتری

واکنش تشکیل آب و شکل زیر نشان می ده د که با اینکه مولکول ها متفاوتند اما حجم ها یکسان هستند.

روابط حجمی گازها در محاسبات استوکیومتری

بنابراین تعداد اتم ها قابل شمارش است...

روابط حجمی گازها در محاسبات استوکیومتری

مثال:

یک نمونه شامل 1/5 مول نئون 8 لیتر حجم دارد. وقتی 25 گرم نئون به آن اضافه شود. حجم جدید چقدر خواهد بود ؟

بر طبق قانون اووگادرو یک مول گاز در شرایط STP دارای 22/4لیتر حجم است . بنا براین حجم 1/5 مول آن برابر خواهد بود با:

 1/50 × 22/4=33/6 @ STP

 

اگر 1/5 مول گاز دارای حجم 8 لیتر است پس باید فشرده شده باشد و چون در شرایط STP فشار 1 atm است. بنابراین فشار برابر است با:

33/6 ÷ 8 atmospheres = 4/2 atmospheres

 

جرم اتمی میانگین نئون = 20.1798

  25g Neon

25 ÷ 20.1798 = 1/2388 mole

 

پس حجم نئون در شرایط STP =

1.2388 x 22.4 = 27/75

 

در فشار 4/2 حجم نئون برابر است با:

27/75 ÷ 2/4 = 6/61

 

حجم کل:

 

8 + 6/61 = 14/61


مرکز یادگیری سایت تبیان

تهیه و تنظیم: یگانه داودی



تاريخ : جمعه هفتم مهر 1391 | 11:31 | نویسنده : عبدلی |

استوکیومتری در محلول ها

اهداف درس:

  • آشنایی با محلول
  • محاسبات استوکیومتری در محلول ها
  • آشنایی با محلول مولار

شرح درس:

استوکیومتری در محلول ها

اغلب واکنش های شیمیایی در حالت محلول انجام می شود. واکنش های شیمیایی که در بدن انسان صورت می پذیرد، در محلول ها روی می دهد.

 در صنعت و یا در کارهای آزمایشگاهی نیز برای این که مواد با هم واکنش دهند، می بایستی در یک حلال مناسب حل شوند.

 

برای بیان ویژگی های محلول و محاسبات استوکیومتری می توان از غلظت محلول استفاده کرد که به صورت های زیر می باشد:

 

الف) غلظت معمولی (گرمی): نشان دهنده ی مقدار گرم ماده حل شونده در یک لیتر محلول می باشد که به بیان دیگر می توان نوشت.

استوکیومتری در محلول ها

 

 

                                   

ب) غلظت مولی (مولاریته): تعداد مول های ماده ی حل شونده در یک لیتر محلول می باشد که می توان به صورت زیر نوشت.

استوکیومتری در محلول ها

 

                                                   

 

اگر واکنش شیمیایی در محلول های آبی انجام شود، مقدار هر واکنش دهنده در حالت محلول به حجم و غلظت آن ماده در محلول بستگی دارد.

 

استوکیومتری در محلول ها

برای حل این دسته از مسائل به نکات زیر توجه کنید:

محلول مولار یعنی محلول یک مولاری که مولاریته آن یک مول بر لیتر است.

 

محلول دسی مولار یعنی محلول 1/0 مولار که مولاریته ی آن 1/0 مول بر لیتر است.

 

محلول سانتی مولار یعنی محلول 01/0 مولار که مولاریته ی آن01/0 مول بر لیتر است.

 

توجه داشته باشید که از آنجایی که استوکیومتری بر مبنای مول بیان می شود، با استفاده از غلظت مولی یا مولاریته محلول ها می توان مول ماده را به حجم محلول (لیتر) یا بالعکس ربط داد.

 

استوکیومتری در محلول ها

 

تمرین) می خواهیم 100 ml محلول سدیم کلرید 2 مولار تهیه کنیم، به چند گرم Nacl نیاز داریم.

استوکیومتری در محلول ها

 

 

                                                 

در فرض مسئله داریم که حجم سدیم کلرید را داریم، با توجه به مقدار مولاریته می توان جرم مورد نیاز را یافت.

استوکیومتری در محلول ها

 

 

در فرض مسئله داریم که حجم سدیم کلرید را داریم، با توجه به مقدار مولاریته می توان جرم مورد نیاز را یافت.

استوکیومتری در محلول ها

           

با توجه به جدول تناوبی می دانیم که یک مول NaCl جرمی معادل 5/58 گرم دارد.


مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه و تنظیم: نوربخش



تاريخ : جمعه هفتم مهر 1391 | 11:25 | نویسنده : عبدلی |

روابط حجمی گازها در محاسبات استوکیومتری

روابط حجمی گازها در محاسبات استوکیومتری

ژوزف لویی گی لو ساک (1850-1788) شیمی دان و فیزیک دان فرانسوی اولین کارها را برای محاسبه حجمی در گازها انجام داد و نتایج آزمایش های او به قانون نسبت های ترکیبی معروف می باشد.

 

شایان ذکر است که نسبت های حجمی، همان نسبت ضریب های مواد گازی در معادله ی واکنش های شیمیایی موازنه شده است.

 

قانون گیلو ساک به این اشاره دارد که در دما و فشار ثابت نسبت حجمی گازها در یک واکنش شیمیایی متناسب با نسبت مول آن ها در معادله ی موازنه شده ی واکنش است.

 

به مثال زیر توجه کنید:

روابط حجمی گازها در محاسبات استوکیومتری

   

 

به عبارت دیگر می توان گفت که در فشار و دمای ثابت یک مول از گازهای مختلف حجم ثابت و برابری دارند. این نتیجه گیری نخستین بار توسط آووگادرو و در سال 1811 بیان شد، فرضیه ای که بعد ها به قانون آووگادرو معروف شد.

 

روابط حجمی گازها در محاسبات استوکیومتری

می دانید که حجم گازها تابعی از فشار و دمای آنها است. شرایط STP که مخفف standard temperature and pressure که شرایط استاندارد معروف است شرایطی است که دمای گاز 0° c (273k)  و فشار یک اتمسفر (760 میلی متر جیوه = 76 سانتی متر جیوه) می باشد و حجم گاز در این شرایط داده می شود. در شرایط STP، حجم ، حجم هر مول گاز برابر 22/4L  است که این حجم به حجم مولی گازها در شرایط STP معروف است.

 

توجه کنید که عبارات زیر همه با هم در شرایط STP برای یک گاز برابر است؛ برای مثال یک عدد گاز N2 را در نظر بگیرید.

 

روابط حجمی گازها در محاسبات استوکیومتری

 

روابط استوکیومتری گازها در شرایط غیر استاندارد  :(STP) دقت داشته باشید که در این صورت دیگر نمی توان حجم مولی گازها را 4/22 لیتر یا 22400 میلی لیتر در نظر گرفت، برای حل این گونه از مسائل می بایستی از چگالی گازها استفاده شود.

 با استفاده از آن، جرم گاز را به حجم آن و یا بالعکس حجم گاز را به جرم گاز تبدیل می کنیم. ( توجه داشته باشید که برای تبدیل مول به حجم گاز و بالعکس می بایستی در ابتدا آن ها را به گرم تبدیل کنید. )


مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه و تنظیم : نوربخش



تاريخ : جمعه هفتم مهر 1391 | 11:19 | نویسنده : عبدلی |

چند مسئله برای محاسبه استوکیومتری گازها

 مسئله برای محاسبه استوکیومتری گازها

در درس قبل (روابط حجمی گازها در محاسبات استوکیومتری) با قوانین شارل گی لو ساک و آووگادرو آشنا شدید در این درس با حل چند مسئله به بررسی این قوانین خواهیم پرداخت.

 

تمرین 1) واکنش موازنه شده ی زیر را در نظر بگیرید. برای جذب 56lit گاز کربن دی اکسید در شرایط استاندارد چند مول لیتیم هیدرو کسید لازم است.

 

واکنش موازنه شده:  

 مسئله برای محاسبه استوکیومتری گازها

 

 

برای توضیح رابطه ی نوشته شده فوق می توان این گونه گفت که طبق معادله ی موازنه شده ی فوق یک مول co2 برای تهیه ی 2 مول LiOH لازم است، از طرفی در شرایط استاندارد هر مول CO2 حجمی معادل 4/22 لیتر حجم دارد، طبق فرض مسئله حجم CO2 موجود 56 لیتر می باشد، پس خواهیم داشت:

 مسئله برای محاسبه استوکیومتری گازها


تمرین 2) در شرایطی که چگالی گاز هیدروژن 6/0 گرم بر لیتر است، از واکنش 27/0 گرم آلومینیوم با محلول هیدروکلریک اسید، چند سی سی گاز هیدروژن تولید می شود.

 

ابتدا می بایستی معادله ی واکنش فوق را نوشت و معادله ی واکنش را موازنه کرد، خواهیم داشت:

 

 مسئله برای محاسبه استوکیومتری گازها
                                                

می دانیم که یک مول آلومینیوم 27 گرم است و در این واکنش ما 27/0 گرم آلومینیوم داریم. و از طرفی با توجه به واکنش فوق، در ازای مصرف 2 مول آلومینیوم، 3 مول هیدروژن تولید می شود، با دانستن این موارد می توان نوشت:

 

 مسئله برای محاسبه استوکیومتری گازها

 

در پایان سعی کنید با حل این مسئله خود را بیازمایید:

 


تمرین 3) با توجه به واکنش سدیم بی کربنات، حساب کنید که از گرم کردن 5/1 گرم از این ماده چند میلی لیتر گاز کربن دی اکسید تولید می شود، چگالی گاز co2 را در این دما 1/1 گرم بر لیتر در نظر بگیرید.

 

پاسخ مسئله 14/357 میلی لیتر می باشد؛ آیا پاسخ شما صحیح است؟! 


 

مرکز یادگیری سایت تبیان - فراوری و تنظیم: نوربخش



تاريخ : جمعه هفتم مهر 1391 | 11:18 | نویسنده : عبدلی |

واکنش دهنده ی محدود کننده و واکنش دهنده ی اضافی

واکنش دهنده ی محدود کننده و واکنش دهنده ی اضافی

اهداف درس

  1.  آشنایی با واکنش های شیمیایی
  2.  آشنایی با واکنش دهنده محدود کننده
  3.  آشنایی با واکنش دهنده اضافی
  4. چگونگی تعیین واکنش دهنده ی محدود کننده در واکنش های شیمیایی

شرح درس:

در صنعت یا در طبیعت، وقتی واکنش شیمیایی در حال انجام است، معمولاً واکنش دهنده ها درست به اندازه ی نسبت های استوکیومتری در مجاورت هم قرار نمی گیرند. معمولاً واکنش دهنده ها کمتر از مقادیر استوکیومتری در واکنش شرکت می کنند. پس می توان گفت که:

 

1-    واکنش دهنده ای که کمتر از مقادیر استوکیومتری مورد نیاز در واکنش به کار برده می شود و زودتر از واکنش دهنده های دیگر به مصرف برسد، واکنش دهنده ی محدود کننده نامیده می شود.

 

2-    واکنش دهنده ای که بیشتر از مقادیر استوکیومتری مورد نیاز واکنش به کار برده شود و در پایان واکنش، مقداری از آن اضافی باقی بماند، واکنش دهنده ی اضافی نام دارد.

 

با توجه به واکنش دهنده ی محدود کننده و اضافی در واکنش می توان به این نکته اشاره کرد که واکنش دهنده ی محدود کننده است که پیشرفت یک واکنش شیمیایی را تعیین می کند، به طوری که با تمام شدن این نوع واکنش دهنده، واکنش به پایان می رسد.

 

واکنش دهنده ی محدود کننده و واکنش دهنده ی اضافی

 

قیمت مواد شیمیایی یک عامل مهم در انتخاب واکنش دهنده ی محدود کننده است. معمولاً برای به دست آوردن بیشترین مقدار یک فراورده محققان سعی می کنند که همواره واکنش دهنده های ارزان قیمت تر را به عنوان واکنش دهنده های اضافی در نظر بگیرند. درنتیجه واکنش دهنده ی گران قیمت را به عنوان محدود کننده انتخاب می شود که کاملاً مصرف شود.

 

واکنش دهنده ی محدود کننده و واکنش دهنده ی اضافی

برای تعیین واکنش دهنده ی محدود کننده در حل مسئله استوکیومتری شیوه های گوناگونی وجود دارد، یکی از این روش ها شامل مراحل زیر است:

 

  • ابتدا تعداد مول های واکنش دهنده ها محاسبه می شود.
  • تعداد مول های به دست آمده، بر ضریب استوکیومتری آن ها درمعادله موازنه شده واکنش تقسیم می شود. (به عبارت دیگر، مول به دست آمده بر ضریب استوکیومتری خودش تقسیم می شود.)
  • اعداد به دست آمده، باهم مقایسه شده، عدد کمتر به عنوان محدود کننده انتخاب می شود.
  • با تعداد مول های به دست آمده، بر واکنش دهنده ی محدود کننده، بقیه محاسبات انجام شود.

 


مرکز یادگیری سایت تبیان - فرآورنده و تنظیم: نوربخش



تاريخ : جمعه هفتم مهر 1391 | 11:16 | نویسنده : عبدلی |

بازده واکنش های شیمیایی

بازده واکنش های شیمیایی

 

اهداف درس:

  •  آشنایی با واکنش های شیمیایی
  •  آشنایی با بازده درصدی واکنش

 

شرح درس:

در بسیاری از واکنش های شیمیایی برای تهیه مواد شیمیایی، معمولاً مقدار فراورده به دست آمده از واکنش در شرایط آزمایشگاهی، کمتر از مقدار محاسبه شده است.

 

مقدار فراورده کمتر معمولاً به علت:

 

الف) ایجاد واکنش های جانبی در حین انجام واکنش شیمیایی اصلی

ب) اشکال در جداسازی مواد از هم

ج) و یا وجود مواد زود جوش ( یعنی دمای جوش پایین برخی از مواد ) که می تواند باعث کاهش مقدار فراورده مورد نظر باشد.

 

پس می توان با توجه به این موارد چنین گفت که:

1- در یک واکنش شیمیایی، مقدار فراورده ای که از محاسبه استوکیومتری مورد انتظار است، مقدار نظری نام دارد.

2- در یک واکنش شیمیایی، مقدار فراورده ای که در عمل تولید می شود، مقدار عملی نامیده می شود. شایان ذکر است که معمولاً مقدار عملی از مقدار نظری کمتر است.

3- بازده درصدی یک واکنش را با استفاده از رابطه ی زیر تعیین می شود:

بازده واکنش های شیمیایی

توجه: شیمی دان ها همواره درصدد افزایش بازده ی درصدی واکنش های شیمیایی در صنعت و در آزمایشگاه هستند.

 

تذکر: در رابطه ی بازده ی درصدی واکنش که در بالا نوشته شده است، همواره صورت و مخرج کسر فوق، یک نوع یکا دارند و خود کمیت در این فرمول متغیر است. یعنی گاهی جرم، گاهی حجم و گاهی حجم مولی با هم مقایسه می شود و مقدار فراورده هایی که در صورت مسئله داده می شود، همیشه مقدار عملی است.

 

بازده واکنش های شیمیایی

 

برای به دست آوردن بازده ی درصدی، مسائل این گروه را به سه دسته عمده تقسیم می کنیم:

دسته ی اول: مسائلی که در آن ها، مقدار عملی داده می شود و بازده ی درصدی مورد سوال است. در این گونه از مسائل، با توجه به مقدار واکنش دهنده ( اگر دو واکنش دهنده وجود داشته باشد، واکنش دهنده ی محدود کننده در نظر گرفته می شود. ) مقدار نظری تولید همان فراورده را با همان یکا محاسبه می شود و با توجه به رابطه بازده ی درصدی واکنش به دست خواهد آمد.

 

دسته ی دوم: مسائلی که در آن ها، بازده ی درصدی داده می شود و مقدار عملی باید محاسبه شود. در این صورت با توجه به روابط استوکیومتری، مقدار نظری فراورده ی مورد نظر محاسبه می شود و با توجه به رابطه ی بازده ی درصدی مقدار مجهول محاسبه می شود.

 

دسته ی سوم: مسائلی که در آن ها هم مقدار عملی و هم بازده ی درصدی داده می شود که در این صورت مقدار واکنش دهنده مورد سؤال است. در این گونه مسائل، با استفاده از بازده ی درصدی، مقدار نظری محاسبه می شود، در پایان با توجه به مقدار نظری فراورده های مورد نظر، مقدار واکنش دهنده ی لازم محاسبه می شود.

 


مرکز یادگیری سایت تبیان - فرآوری و تنظیم: نوربخش



تاريخ : جمعه هفتم مهر 1391 | 11:15 | نویسنده : عبدلی |
الکترولیت و غیرالکترولیت

 

این آزمایش، دانش آموزان را قادر می سازد تا مواد الکترولیت و غیر الکترولیت را از هم تشخیص داده و تحقیق کنند که مواد کوالانسی هرگز الکتریسیته را هدایت نمی کنند حتی وقتی که به صورت مایع دربیایند؛ در حالی که ترکیبات یونی در حالت ذوب شده، هادی الکتریسیته هستند.

 

ترتیب و برنامه ریزی آزمایش:

 

این آزمایش به صورت کلاسی می تواند انجام شود و دانش آموزان در دسته های دو یا سه تایی کار کنند. از آنجایی که برای تعیین الکترولیت یا غیر الکترولیت بودن تمام مواد وقت کافی وجود ندارد، بنابراین هر گروه می تواند سه یا چهار تا مورد را بررسی کند و در انتها نتایج با هم به اشتراک گذاشته شود.

 

مواد شیمیایی لازم و ابزارهای آزمایش:

 

الکترولیت و غیرالکترولیت

 

 

محافظ چشم برای هر گروه لازم است!

 

 

هر گروه آزمایشی به وسایل زیر احتیاج دارد:

 

  •   الکترودهای کربنی (گرافیتی) مجهز به نگه دارنده (نکته ی 1 را ببینید)
  •  چراغ بونزن یا  چراغ آزمایشگاهی
  •   سه پایه
  •   سفال سه گوش بریای قرار دادن بر روی سه پایه
  •   توری مقاوم در برابر گرما
  •  تکیه گاه و گیره
  •  تکه های کوچک کاغذ سمباده
  •  سیم های اتصال و گیره های سوسماری
  •  جعبه تغذیه ی 6 ولتی  DC
  •  لامپ برق 6 ولتی
  •  با نگه دارنده (نکته 2 را ببینید)
  •  تکه های کوچک سربی (سمی)، مسی (کم خطر) و یا فلزات دیگر

 

بوته ی آزمایشگاهی شامل نمونه های :

 

  • فنیل سالیسیلات (salol)؛ نام IUPAC این ماده، فنیل دو هیدروکسی بنزوات است. از ویژگی های این ماده، سوزش آور بودن و خطرات آن برای محیط زیست است.
  •  پلی اتیلن
  •  موم (کم خطر)
  •  شکر (کم خطر)
  •  کلرید روی (خورنده و خطرناک برای محیط زیست)
  •   یدید پتاسیم (کم خطر)
  •   گوگرد (کم خطر) * این ماده اختیاری است، نکته ی iii را ببینید.

 

نکات فنی

برای دانستن خطرات مواد موجود در این آزمایش به سایت/http://practicalchemistry.org مراجعه نمایید.

 

  i. الکترودهای کربنی باید به تعدادی نگه دارنده مانند نگه دارنده ی پلی اتیلن یا چوب پنبه ی رزینی (لاستیکی) بزرگی متصل شوند تا جایی که امکان هیچ نوع اتصال کوتاهی بین الکترودها نباشد. لازم است که الکترودها به این صورت ثابت شوند تا درون بوته ای که شامل مواد آزمایش است، به خوبی جا بگیرند.

  ii. به جای لامپ برق می توانید از آمپرمتر هم استفاده کنید تا چشمتان اذیت نشود.

 iii. گوگرد یک عنصر غیر فلزی است و ماده ی خوبی برای استفاده در این آزمایش است اما احتمال آتش گرفتن آن و آزاد شدن دی اکسید گوگرد (سمی و سوزش آور) خیلی زیاد است.  خاموش کردن آتش گوگرد دشوار است. اگر چنین اتفاقی افتاد، محل اتش را با پارچه ی نم دار بپوشانید و در محیط بازی قرار دهید تا خنک شود. اگر آموزگار وقت اضافی داشت، به صورت خیلی خیلی آهسته نمونه ی کوچکی از "گل های گوگردی" را حرارت دهد زیرا گوگرد رسانای خیلی ضعیف گرماست و هر گونه حرارت دادن موضعی و متمرکز شده در یک نقطه ی آن می تواند باعث آتش گرفتن آن شود! پس باید از هود برای تهویه ی هوای اطراف خود استفاده کنید.

 

الکترولیت و غیرالکترولیت
 
 
انجام آزمایش:
 
قسمت اول:

a)   تمام لوازم مورد نیاز برای آزمایش را مطابق شکل بالا اماده کنید؛  اما بوته در قسمت بعد مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

b)   یکی از فلزات را انتخاب کنید و با نگه داشتن الکترودها در اتصال به فلز مورد نظر خود، متوجه خواهید شد که الکتریسته را هدایت می کند یا نه.

c)    نتایج خود را با here (148 KB) , http://practicalchemistry.org/  مقایسه کنید.

d)   جریان را قطع کنید.

e)  یکی از مواد جامد درون بوته را انتخاب کنید. الکترودها را تا جایی که به خوبی در ماده ی جامد فرو برده شوند، پایین ببرید و بعد الکترودها را در محل محکم کنید.

f)   جریان را وصل کرده و ببینید که ماده جامد، الکتریسیته را هدایت می کند یا نه.

g)  جریان را قطع کنید.

h)  بوته را بر روی سفال سه گوش و سه پایه قرار دهید و بر بالای چراغ گازی تنظیم کنید و الکترودها را در محل مناسب در بالای بوته محکم کنید. نمونه را تا جایی که ذوب شود، به آرامی گرم کنید و سپس شعله ی چراغ گازی را خاموش کنید. در صورت لزوم، الکترودها را قبل از این که دوباره محکم کنید، به سوی ماده ی ذوب شده پایین ببرید.

 

i)    دوباره جریان را وصل کنید، آیا اکنون ماده ی ذوب شده الکتریسیته را هدایت می کند؟

j)    مشاهدات خود را بنویسید.

k)   جریان را قطع کنید، الکترودها را از بوته بردارید و بگذارید خنک شوند.

 l)   الکترودها را با کاغذ سمباده پاک کنید.

m)  مراحل e تا l را باز هم برای تمام موادی که در اختیار دارید، تکرار کنید.

n)    نتایج خود را با دیگر گروه های کلاس مقایسه کرده و جدول خود را کامل کنید.

 

نکته های تدریس:

جامدهای کوالانسی در مدت زمان حرارت دهی کوتاهی ذوب می شوند. تحت هیچ شرایطی، گرم کردن نباید طول بکشد؛ در غیر این صورت ممکن است مواد داخل بوته تجزیه شوند و / یا بسوزند. باید به دانش آموزان راجع به آتش گرفتن این مواد هشدار داده شود تا اگر این اتفاق افتاد، با پارچه ای نم دار آن را بپوشانند. این آزمایش بایستی در یک آزمایشگاه مجهز به سیستم تهویه ی مناسب انجام شود.

بهتر است یک بوته برای هر یک از ترکیبات پودری اختصاص یابد. هر بار که یک جامد به صورت مایع در آمد و خنک شد، خرد شدن یا پودر شدن دوباره ی توده ی به دست آمده دشوار خواهد بود.

کلرید روی در حدود 285 °C  ذوب می شود؛ بنابراین لازم است تا حرارت دادن این ماده در مقایسه با جامدهای کوالانسی کمی طول بکشد. با این وجود، کلر تولید شده از حرارت دادن کلرید روی، سمی است و به محض این که رسانندگی آن مشخص شد، حرارت دادن به این ماده باید متوقف شود. یدید پتاسیم در حدود 675 °C   ذوب می شود، بنابراین برای حرارت دادن این ماده نیز باید زمان زیادی صرف کنید.

 

الکترولیت و غیرالکترولیت

 

برخی از سؤالات دانش آموزان و پاسخ به آن ها:

 

1.      چه نتیجه ای راجع به رسانندگی الکتریکی فلزات می گیرید؟

تمام فلزات، الکتریسیته را به خوبی هدایت می کنند. بایستی این رسانندگی را بر حسب الکترون های "آزاد" واقع در ساختار فلزی توضیح داد.

 

2.      آیا هر یک از ترکیبات جامد، الکتریسیته را هدایت می کنند؟

نه هیچ کدام از آن ها الکتریسته را هدایت نمی کند.

 

3.      آیا هر کدام از ترکیبات ذوب شده، الکتریسیته را هدایت می کنند؟ اگر جواب مثبت است، آن را نام ببرید.

بله، کلرید روی و یدید پتاسیم.

 

4.      چرا برخی مواد تنها زمانی که مایع می شوند، الکتریسیته را هدایت می کنند؟

زیرا برخی مواد یونی هستند، اما رسانندگی الکتریکی تنها وقتی ممکن است که یون ها آزاد و متحرک باشند؛ و این وقتی اتفاق می افتد که جامد ذوب شود.

 

5.      آیا اکنون می توانید تمام مواد موجود در این آزمایش را در دسته های یونی یا کوالانسی دسته بندی کنید؟

 
الکترولیت و غیرالکترولیت

 

فنیل سالیسیلات، پلی اتیلن، موم و شکر کوالانسی هستند.

کلرید روی و یدید پتاسیم یونی هستند.

 


مرکز یادگیری سایت تبیان

تهیه و تنظیم: خدیجه آلچالانلو



تاريخ : جمعه هفتم مهر 1391 | 11:14 | نویسنده : عبدلی |

انواع انرژی

١) انرژی پتانسیل : انرژی ذخیره شده در اجسام را انرژی پتانسیل می گویند.

وقتی فنری كشیده یا فشرده می شود و یا وزنه ای از سقف آویزان می شود دارای انرژی ذخیره شده است.

این انرژی به صورت های مختلف در مواد ذخیره می شود، بنابراین انرژی پتانسیل انواع گوناگونی دارد.

 

انواع انرژی

الف) انرژی پتانسیل گرانشی: شخصی كه روی پله نردبانی ایستاده است. جسمی كه بر روی طاقچه قرار دارد. سنگی كه بالای كوه قرار دارد. همه دارای انرژی ذخیره شده هستند.

 

انواع انرژی

 

این نوع انرژی كه جسم فقط به علت ارتفاعش از سطح زمین دارد، انرژی پتانسیل گرانشی نام دارد.

یكای اندازه گیری انرژی پتانسیل گرانشی( U ) ، ژول ( j) می باشد.

 

عوامل موثر بر انرژی پتانسیل گرانشی:

١) جرم جسم(m) یكای اندازه گیری: كیلوگرم (kg)

هرچه جرم جسم بیش تر باشد، انرژی بیش تری در جسم ذخیره می شود.

 

٢) ارتفاع جسم از سطح زمین (h) یكای اندازه گیری: متر(m)

هرچه ارتفاع جسم از سطح زمین بیشتر باشد، انرژی پتانسیل گرانشی نیز بیشتر خواهد بود.

 

٣) شتاب گرانش زمین (g) یكای اندازه گیری: متر بر مجذوز ثانیه (m/s2 )

شتاب گرانشی بر روی سطح زمین معادل ١٠ متر بر مجذور ثانیه است.

(در فصل بعد - نیرو - با این مفهوم بیشتر آشنا خواهید شد.)

 

انرژی پتانسیل گرانشی به روش زیر محاسبه می شود:

 

انواع انرژی

ب)انرژی پتانسیل كشسانی: اگر فنری را كشیده یا فشرده كنیم مقداری انرژی در فنر ذخیره می شود.

هر چه فنر بیشتر كشیده یا فشرده شود ، انرژی ذخیره شده در آن بیشتر است.

انرژی ذخیره شده در فنر را انرژی پتانسیل كشسانی می گویند.

 

انواع انرژی

ج) انرژی پتانسیل الكتریكی: انرژی ذخیره شده در بارهای الكتریكی را می گویند.

با این انرژی در سال های آینده به طور كامل آشنا خواهد شد.

 

٢) انرژی جنبشی: انرژی كه جسم به علت حركت خود دارد، انرژی جنبشی گفته می شود.

باد، آب جاری، اتومبیل در حال حركت، پرنده ی در حال پرواز و ... دارای انرژی جنبشی هستند.

 

عوامل موثر بر انرژی جنبشی:

الف) جرم جسم(m) یكای اندازه گیری : كیلو گرم(kg)

هرچه جرم جسم متحرك بیشتر باشد، انرژی جنبشی آن نیز بیشتر است.

 

ب) مجذور سرعت یكای اندازه گیری: (متر بر ثانیه)

هرچه جسم با سرعت بیشتری حركت كند، انرژی جنبشی آن بیشتر خواهد بود.

 

انرژی جنبشی (k) را به روش زیر می توان محاسبه كرد:  

انواع انرژی

 

انرژی گرمایی ، نورانی و الكتریكی از نوع جنبشی و انرژی شیمیایی و هسته ای از نوع پتانسیل هستند.

انرژی مكانیكی هم به شكل انرژی جنبشی و هم به شكل انرژی ذخیره شده (پتانسیل ) می تواند باشد.

 

تبدیل انرژی:

در شرایط مناسب انرژی را می توان از یك صورت به صورت دیگر یا از یك نوع به نوع دیگر تبدیل كرد.

 

چند مثال برای تبدیل انرژی:  

 

انواع انرژی

انرژی جنبشی <--- انرژی پتانسیل

 

انواع انرژی

 انرژی جنبشی<---- انرژی پتانسیل

 

انواع انرژی

نكته:

منبع اصلی تمام صورت ها و انواع انرژی ، خورشید است.

 

به طور مثال انرژی موجود در مواد غذایی ، انرژی شیمیایی است.

گیاهان سبز با استفاده از انرژی نورانی خورشید عمل فتوسنتز (غذاسازی) را انجام می دهند. در این عمل انرژی نورانی خورشید به انرژی شیمیایی تبدیل می شود. این انرژی در گیاهان ذخیره می شود . با خوردن این گیاهان و یا حیواناتی كه از این گیاهان تغذیه كرده اند، این انرژی به بدن ما منتقل می شود. در هنگام فعالیت های روزمره این انرژی آزاد شده و به صورت های مختلفی به خصوص گرما و مكانیكی تبدیل می شود.

 

انواع انرژی

 

پایستگی انرژی :

قانون پایستگی انرژی بیان می كند كه

انرژی نه خود به خود به وجود می آید و نه خود به خود نابود می شود،

بلكه از صورتی به صورت دیگر یا از نوعی به نوع دیگر تبدیل می شود. معمولا وقتی می خواهیم یك صورت انرژی را به صورت دیگر تبدیل كنیم، مقداری از انرژی اولیه به صورت های دیگری كه مورد نظر ما نیست تبدیل می شود.

 

مثال ١:

یك ماشین اسباب بازی را در نظر بگیرید كه به طور كامل كوك شده است اگر آنر ا رها كنید. انرژی پتانسیل كشسانی آن آزاد شده و به انرژی جنبشی مكانیكی تبدیل می شود ولی بعد از توقف اسباب بازی چرخ های آن نیز گرم شده است. یعنی بخشی از انرژی پتانسیل به انرژی گرمایی نیز تبدیل شده است.

این انرژی گرمایی در اثر اصطكاك چرخ ها با زمین و اصطكاك مولكول های هوا با بدنه اسباب بازی به وجود آمده است.

 

انواع انرژی

مثال ٢:

وقتی یك خودرو حركت می كند . انرژی شیمیایی ذخیره شده در بنزین به انرژی مكانیكی (حركتی) تبدیل می شود، اما بخشی از این انرژی به گرما تبدیل می شود به همین دلیل و قتی خودرو را روشن می كنیم، پس از مدتی موتور آن داغ می شود.

می دانیم منبع اصلی تمام انرژی ها، خورشید است.

در مثال ١ ، انرژی موجود در اسباب بازی چگونه از خورشید تأمین می شود؟  

 

انواع انرژی


پایگاه المپیاد علوم

مرکز یادگیری سایت تبیان - تجمیع و تنظیم: نوربخش



تاريخ : جمعه هفتم مهر 1391 | 11:8 | نویسنده : عبدلی |

دسته بندی مواد

تمام مواد موجود در طبیعت را به دو گروه بزرگ ماده مخلوط و ماده خالص طبقه بندی می كنند.

ادامه این دسته بندی را در نمودار زیر مشاهده كنید.

دسته بندی مواد

 

 

الف: ماده مخلوط

ماده ای است كه از در هم آمیختن دو یا چند ماده حاصل می شود به شرطی كه هر ماده ویژگی های خود را حفظ كند.

آب نمك، خاك باغچه ، سالاد، شربت خاك شیر، هوا ، شیشه، انواع آلیاژها و ... نمونه هایی از مخلوط هستند.

 

دسته بندی مواد
 
دسته بندی مواد

 

در محلول های جامد در مایع همیشه جزء مایع  حلال و جزء دیگر حل شونده است

در محلول های مایع در مایع جزئی كه مقدارش بیشتر است حلال و جزء دیگر حل شونده است

 

دسته بندی مواد

 

دسته بندی مواد

 

سالاد، آجیل، شربت خاكشیر، آب گل آلود و ... همگی مخلوط ناهمگن هستند.

 

دسته بندی مواد

 

ب) ماده خالص:

ماده ای است كه تنها از یك جزء ساخته شده اند به عبارت دیگر ماده خالص ماده ای است كه تنها از یك نوع عنصر و یا یك نوع ماده مركب تشكیل شده است.

 

اكسیژن، گوگرد ، ئیدروژن و فسفر عنصر خالصند یعنی از مولكول هایی با اتم های یكسان تشكیل شده اند و آب مقطر، كربن دی اكسید، الكل و نمك طعام مواد مركب خالصند.

 

عنصر یا ماده ساده:

ماده ای است كه از اتم های یكسان ساخته شده است.

 

دسته بندی مواد

فلز:

عناصری مانند آهن، مس، طلا، نقره، آلومینیوم و جیوه را فلز می گویند تقریبا همه این عناصر دارای ویژگی های زیر هستند.

 

دسته بندی مواد

 

نافلزها:

عناصری مانند كربن، گوگرد، فسفر، ید ، برم و ... را نافلز می گویند نافلزها دارای ویژگی های زیر هستند.

 

دسته بندی مواد

 

شبه فلز :

عناصری كه خواص آنها از بین فلز و نافلز قرار می گیرد شبه فلز نامیده می شوند. عناصری مانند: سیلسیوم، آرسنیك، آنتیموان، تلوریم، ژرمانیوم جزء شبه فلز ها محسوب می شوند.

 

ت

ركیب:

ماده ای است كه ذرات سازنده آن از دو یا چند نوع اتم متفاوت تشكیل شده است.

مولكول یك ماه مركب ممكن است از دو ، سه و ... و یا تعداد بسیاری زیادی اتم تشیكل شده باشد.

 

دسته بندی مواد

 

ناخالصی:

 ماده خالص در طبیعت كمیاب است و به همراه هر ماده مقداری مواد دیگر وجود دارد به این مواد همراه ناخالصی گفته می شود. 

در بیشتر مواقع سعی می شود درجه خلوص مواد را بالا ببرند اما گاهی ناخالصی های همراه مواد سبب بهبود ویژگی ها و افزایش استحكام مواد می شود: مثلا با افزودن ناخالصی به فلزات آلیاژ یا همجوشه ساخته می شود كه از نظر استحكام و دوام مطلوب تر است.

 

در جدول زیر با برخی از آلیاژها و كاربرد آنها آشنا می شوید.

 

دسته بندی مواد

 

انحلال پذیری :

اگر حل كردن شكر در آب را ادامه دهیم به جایی می رسیم كه دیگر شكر در آب حل نمی شود به چنین محلولی سیرشده می گوییم.

 

اگر حلال را گرم كنیم مقدار بیشتری از حل شونده را در خود حل خواهد كرد به این محلول فوق اشباع یا فراسیر شده می گویند بنابراین افزایش دما سبب افزایش انحلال پذیری می شود.

 

اگر چنین محلول هایی سرد شوند مقداری از ماده حل شده بصورت بلور از محلول جدا می شود یعنی قابلیت حل شدن با كاهش دما كم می شود.

 

به طور كلی انحلال پذیری یعنی بیشترین مقدار ماده ای كه در یك دمای معینی می توانند در ١٠٠ گرم آب حل شود.

 

انحلال پذیری گازها: گازها هم مانند جامدات و مایعات در آب حل می شوند، ماهی ها از اكسیژن محلول در آب استفاده می كنند. كربن دی اكسیدكربن محلول در نوشابه از ایجاد تغییرات شیمیایی نامطلوب در نوشابه جلوگیری می كند.

 

البته بر خلاف آنچه در بالا گفته شد انحلال پذیری گازها با افزایش دما كاهش می یابند نمودار مقابل این مطلب را نشان می دهد.

 

همان طوركه از نمودار بر می آید هر چه آب گرمتر شود از مقدار اكسیژن محلول در آن كاسته می شود.

 

دسته بندی مواد

 

جداسازی اجزاء یك مخلوط:

در بیشتر مواقع لازم است كه اجزاء یك مخلوط را از هم جدا كنیم. برای تهیه آب شیرین نمك و سایر املاح را از آب جدا می كنند . فراورده های نفتی هم بصورت مخلوط با یكدیگر تحت عنوان نفت خام یافت می شوند.

زمانی می توان اجزاء یك مخلوط را از هم جدا كرد كه اجزاء حداقل در یك ویژگی با هم اختلاف داشته باشند.

 

دسته بندی مواد

 

الف) صاف كردن:

از این روش هنگامی استفاده می شود كه اجزاء مخلوط از نظر اندازه ذرات با هم تفاوت داشته باشند. الك كردن آرد، جداكردن شن و ماسه از یكدیگر، جداكردن تفاله از چای نمونه هایی از صاف كردن هستند.

دسته بندی مواد

 

ب) سرریز كردن:

هنگامی از این روش استفاده می شود كه یك جزء از جزء دیگر سبك تر باشد. اگر مخلوط آب روغن بی حركت بماند چون روغن از آب سبك تر است بر روی آب قرار می گرید و می توان با سر ریز كردن و یا با استفاده از وسیله مقابل كه قیف جدا كننده یا قیف دكانتور نامیده می شود آن ها را از هم جدا كرد.

 

دسته بندی مواد

 

ج) تبلور:

از روش تبلور برای جدا كردن جزء جامد از مایع استفاده می شود . اگر مخلوط جامد در مایعی مانند آب نمك را سرد كنیم از آنجا كه انحلال پذیری با كاهش دما كم می شود مقداری از حل شونده بصورت بلور در ته ظرف ته نشین می شود .

دسته بندی مواد

 

 

د) تقطیر ساده:

از تقطیر ساده برای جداكردن دو جزء مایع مخلوط كه نقطه جوش متفاوت دارند استفاده می شود مثل الكل از آب 
 

ه) تقطیر جزء به جزء:

از این روش برای جدا كردن اجزاء مخلوط چند مایع كه نقطه جوش متفاوت دارند استفاده می شود اجزاء نفت خام را به همین روش از هم جدا می كنند. به این ترتیب كه نفت خام را تا ٤٠٠ درجه سانتیگراد حرارت می دهند تا بسیاری از اجزاء آن به جوش آیند و به صورت بخار در آیند. نفت خام حرارت داده شده را به قسمت پایین دستگاهی به نام برج تقطیر می فرستند بخارات حاصل هنگام صعود از دستگاه به سینی های نصب شده برخورد كرده و بر اساس تفاوت نقطه جوش به مایع تبدیل و از هم جدا می شوند.

 


پایگاه المپیاد علوم

مرکز یادگیری سایت تبیان - تجمیع و تنظیم: نوربخش



تاريخ : جمعه هفتم مهر 1391 | 11:4 | نویسنده : عبدلی |
•علم شیمی یک علم پرهیجان است و تعداد شاخه های آن بدون وقفه رو به افزایش است.علم شیمی ماکرومولکولها یکی از پرشور- ترین این شاخه ها می باشد.علم پلیمر که شاخه ای از شیمی آلی به شمار می آید، از علوم بسیار جوانی است که برای اولین بار توسط مطالعات و تحقیقات پرفسوراستادینگر(Stadinger.H) در بین دو جنگ جهانی اول و دوم پا به عرصه ی وجود گذاشت؛ ولی رشد و توسعه ی آن چنان سریع بوده است که آگاهی یافتن از آن ضروری به نظر می- رسد. پلیمرهای مصنوعی در زندگی روزمره ی ما مصرفی چشمگیر یافته و نیز کاربرد های صنعتی گوناگونی پیدا کرده اند.این مواد جانشین شیشه، فلزات، سرامیک، چوب و مقوا شده اند. در پی توسعه ی صنعتی این رشته، وجود مواد اولیه ی در کشورما(که یک کشور نفت خیز است) نیاز به متخصصان کارآزموده ی بسیاری حس می- شود.بسپارها،مولکولهای بسیار بزرگی هستند که از تعداد زیادی اتم تشکیل شده اند. شیمی پلیمرها شاخه ای از شیمی آلی است که به لحاظ ویژگی های خاص خود نسبت به سایر شاخه های آن از رشد بیشتری برخوردار بوده.ریز مولکولها عمدتا ًدارای وزن مولکولی کمی هستند و وزن آنها بین۵٠ تا ۲٥٠است ولی ماکرومولکولها(پلیمرها) محدودیتی برای وزن مولکولی ندارند و تا بیش از چند هزار و در مولکول های سه بعدی، تا بیش از چندین هزارتغییر می کند.واژه پلیمرازکلمات یونانی(Poly) به معنای " بسیار" و (Meros) به معنای " قسمت " گرفته شده است.همچنین در کلمه ی بسپار (بس) به معنای بسیار و (پار) به معنای واحد بسیار تکرار شونده، واژه ی بسپار را می سازند.طبیعت خیلی پیش از آنکه انسان بتواند بسپارهای سنتزی را بسازد، بسپارهایی مانند سلولز را ساخته بود. سلولز جزء اصلی تشکیل دهنده ی الیاف پنبه و چوب است. پروتئین ها، کائوچو و برخی رزین ها از این دسته بسپارها هستند. بدن ما نیز خود از بسپارها تشکیل شده. ماهیچه ها، پروتئین ها، ژن ها و کروموزوم ها همه از بسپار ساخته شده اند. لباسی که بر تن می کنیم از این مولکولهای بلند که به شکل لیف در آمده اند تشکیل شده است. ظروف آشپزخانه که هر روز مصرف می کنیم، لاستیک خودروها- که از الاستومر هستند- روکش کابل- های برق، شیشه ها، چسب ها، رنگ ها، پوشش ها، دریچه های- مصنوعی قلب، تاندون های- مصنوعی عضلات، کامپوزیت هایی که جهت پر کردن دندان به کار می روند، حتی دندان های- مصنوعی، محمل های دارویی، سرنگ های یکبار مصرف وتمام قطعات لاستیکی و پلاستیکی که در ماشین ها کاربرد دارند، همگی پلیمرهستند.به طور خلاصه می توان گفت، محصولات پلیمری در مقایسه با کل مواد مورد مصرف در جهان، از مواد غیر پلیمری (فلزات و استیل)، پیشی گرفته است. در واقع پلیمرها نه تنها جای خود را در میان مواد باز کرده اند، بلکه توانسته اند جایگزین آنها نیز بشوند.ü تاریخچه:انسان به قدمت عمر خود از پلیمرها استفاده کرده است. از گوشت و سبزی ها برای خوراک، چوب و نی برای خانه سازی، چرم و پنبه برای لباس و کاغذ برای ارتباطات استفاده کرده است، که همگی پلیمرهای طبیعی هستند. در دوران باستان(بیش از پنج هزار سال پیش)، سامری ها از آسفالت برای پوشش کف پیاده رو ها استفاده می کردند و در مصر باستان تابوت های حجاری شده را با پلیمرهای طبیعی (مانند وارنیشvarnish) جلا می دادند. این پلیمرها در قرون وسطی نیز برای حفاظت چوب و نقاشی ها
• کاربرد داشتند. در ابتدای قرن هفدهم استفاده از ترشحات پلیمری کرم ابریشم آغاز شد و با کشف(چارلز گودیر Goodyear )در سال١٨۳٩ میلادی دوره ی موسوم به (عصر جدید) آغاز شد. این دانشمند به چگونگی تبدیل لاستیک به لاستیک ولکانیزه پی برد. لاستیک تقریباً صد سال پیش از آن ازطریق آمریکای جنوبی به اروپا معرفی شده بود و نام آن از اولین کاربردش که مداد پاک کن بود،(Rubber) گذاشته شد.در١٨٦٩ میلادی، سلولوئید از واکنش اسیدها با سلولز و تهیه ی سلولزنیترات حاصل شد. در این سال ها پلیمرها به شکل الیاف و دیگر اشکال تهیه شدند که بسیاری از آنها تا جنگ جهانی اول مورد استفاده قرار نگرفتند.اولین پلیمرهای مصنوعی تجاری پلاستیکهای فنول-فرمالدهید بودند که (آتو باکلند) آنها را در سال١٩٠٧ ساخت و باکلیت نام گرفتند. بسیاری از پلاستیکها در حین تحقیقات، وبسیاری به طور اتفاقی تهیه شده اند. یکی از معروف ترین این تحقیقات برای مواد جدید( که منجر به کشف نایلون شد) کارهای (کاروتز) بود. این کارها در سال١٩٣٩ به منظور تولید الیاف جدید صورت نگرفت، بلکه به هدف فرا گیری بیشتر در مورد پلیمرها انجام شد.
• آشنایی با برخی تعاریف واصطلاحات پلیمر
•واژگان پلیمر
• مر(mer): قطعه، تکه
•منومر(monomer): تکپار؛ به مولکولهایی که در ساخت پلیمر بکار گرفته می شود گویند. مثل:-( CH2-CH2)-
•دیمر(Dimer): دوپار
•تریمر(Trimer): سه پار
•پلیمر(polymer): بسپار
•پلیمریزاسیون(polymerization): بسپارش
•ماکروملکول(Macromolecule): درشت مولکول، پلیمر
•درجه پلیمریزاسیون(degree of polymerization DP): تعداد منومرهای موجود در زنجیر یک درشت مولکول یا تعداد مولکولهای به هم چسبیده را گویند.
•الیگومر(oligomer): چندپار، مادی با جرم مولکولی کمتر از پلیمرها
•هموپلیمر(homo polymer): پلیمری که تنها از یک نوع منومر بوجود آمده باشد را جورپلیمر گویند:
•-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-
•کوپلیمر(copolymer): پلیمری شامل دو نوع منومر را گویند:-A-B-A-B-A-B-B-A-A-A-A-B-B-
•ترپلیمر(terpolymer): پلیمر شامل سه نوع منومر را گویند:-A-B-C-A-A-C-C-B-C-C-B-A-B-C-
•هموپلیمر خطی(linear homopolymer): وقتی اتمهای یک منومر به صرت خطی دنبال یکدیگر قرار بگیرند، هموپلیمر خطی ایجاد می شود.
•همو پلیمر شاخه ای(branch homopolymer): وقتی اتم های یک پلیمر به صورت شاخه ای قرار گیرند، هموپلیمر شاخه ای ایجاد می شود:
• هموپلیمر مشبک یا سه بعدی (tridimentional homopolymer or cross linked homopolymer): پلیمری که در بین زنجیرهای آن اتصالات عرضی وجود دارد:
•هموپلیمر زنجیری(homo chain polymer): اگر زنجیرهای پلیمر دارای اتم های یکسان باشند(کربن و هیدروژن) آنها را هموپلیمر زنجیری گویند:
•هترو پلیمر زنجیری(hetro chain polymer): گاهی در زنجیر، اتمی غیر از اتم های اصلی(H,C) وجود دارد(مثل Si) اینگونه پلیمرها را هترو پلیمر زنجیری گویند. مانند ترکیبات سیلیکون(دی متیل سیلوکسان):
•ترموپلاست(thermoplast): پلیمرهایی هستند که بر اثر گرما نرم می شوند ومی توان آنها را قالب گیری کرد؛ دارای ساختار دو بعدی اند و در حلال حل می شوند.
•ترموست(thermoset): پلیمرهایی هستند که بر اثر گرما، نرم نمی شوند و قابلیت قالبگیری مجدد ندارند؛ دارای ساختار سه بعدی اند و در حلال حل نمی شوند.
•الاستیسیته(elasticite): تغییر شکل موقتی و برگشت پذیر که بر اثر اعمال نیرو یا تنش بوجود می آید و پس از حذف آن، بازگشت به حالت اولیه صورت می گیرد.
•پلاستیسیته(plasticite): تغییر شکل دائمی و بازگشت ناپذیر که بر اثر نیرو یا تنش بوجود می آید و پس از حذف آن، بازگشت به حالت اولیه صورت نمی گیرد.
•پلاستومر(plastomer): بسپارهای دارای خاصیت پلاستیسیته
•لاستومر(elastomer): بسپارهای دارای خاصیت الاستیسیته
• توسعه ی کاربرد مواد کامپوزیتی در خودروکامپوزیت ها
• تحقیق در مورد مواد کامپوزیتی برای ساخـت قطعـات و بـدنـه خودرو چنـدیـن دهـه است کـه جریان دارد. در دهه ۱۹۳۰ بنا به درخـواسـت هـنـری فــورد، دانشمندان شرکت "فورد موتور" شروع به جسـتجوی راه ‌هـای توسعه قطعات ارگانیکی ( آلی) خودرو کردنـد. در سـال ۱۹۴۰ ماده مناسبی برای این کار پیدا شد و آن روغن سویا بود.بنا به گفته دانشمندان، روغن سویامی­توانست در داخل پلاستیک تقویت‌ شده با الیاف، قالب­گیری شود و به طور شگفت‌انگیزی استحکام داشته باشد. (مقاومت به ضربه آن ۱۰ برابر فولاد بود) و هنری فورد، خود با ضربه زدن با یک تبر به یک قطعه ساخته شده از روغن سویا آن را امتحان کرد. اما روغن سویا دارای دو مشکل عمده بود: زمان زیادی برای خشک شدن نیاز داشت و براحتی قالب­گیری نمی­شد.امروزه تحقیقات برای مواد کامپوزیتی ایده­آل ادامه دارد. اما تمرکز بر روی مواد بشرساخته­ای است که قابلیت قالب­گیری و شکل­دهی برای بدنه­های سبک و آﺋرودینامیک داشته باشند، زیرا این مشخصه­ها برای خودرو‌های آینده ضروری به نظر می­رسند.کامپوزیت‌ های پیشـرفـته کـه امروزه توسعـه یافـته­اند، مـواد پلیمری بشرساخته­ای هستند که پس از تشکیل، محکم­تروچقرمه­تر (Tougher) و بسیار بادوام­تر از هر دو ماده اولیه می شوند. این مـواد جدید، ترکـیبی از الیـاف محکم کـربن و الیاف چقـرمـه "کِولار" با پلاستیک­های مقاوم در برابر خوردگی هستند که با هم تشکیل کامـپوزیتی می­دهند کـه بسیار بهتر از فولاد و آلومینیوم عمل می کند. اما اصولی که در پس این کامپوزیت­های پیشرفته وجود دارد، چیزی غیر از آنچه که هنری فورد در سال ۱۹۴۰ برای دستیابی به آن تلاش می­کرد نیسـت. شاید کامـپوزیـت‌هـای پیشرفته بیشتر در کاربردهـای ویـژه نظامی نظیـر هواپیماهـا شـناختـه شـده باشـد، ولــی در بسیاری از اشیای روزمره نظیر بدنه قایق­ها، چوب­های ماهی­گیری، اسنوبورد و راکت‌های تنیس نیزمی­توان آنهارا به‌کاربرد. کامپوزیت‌های ساختاری، نوع دیگری از کامپوزیت‌ها هستند که دارای کارایی کمتری نسبت به کامپوزیت‌های پیشرفته می­باشند و در سـقف خـودرو و قسـمت داخـلی درهـای خـودرو‌هـای امروزی استفاده می‌شوند. داشبوردهای ضد ضربه­ای که بر روی ماشین­های کوپه، ون­ها و خودرو­های چهاردر دیده می­شوند، ازکامپوزیت‌های ساختاری ساخته شده­اند که نسبت به قطعات فولادی مشابه، دارای مقاومت در برابر ضربه و خوردگی بهتری می باشند. اگر چه مدل­های ویژه­ای نظیر: "شورولت کوروت"، " ساترن" و"داج‌وایپر"، دارای داشبوردهای ساخته شده از کامپوزیتهای ساختاری می­باشند، ولی برای استحکام بیشتر به وسیله یک چارچوب فولادی تقویت شده­اند.کامـپوزیت­هـای پیشرفته­ تر کـه برای خودرو­ها و کامیون­های آینده در حال توسعه هستند، نقشی بیشتـر از یک شـئ تـزئینـی در اتومیبل­های آینده خواهند داشت و آنقدر مستحکم خواهند شد که کل خودرو از آن ساخته شود.ü استحکام بالا و وزن سبک کامپوزیت‌های پیشرفتهکامپوزیت­های پیشرفته به این خاطر در خودرو­هـای مسابقه­ای مورد استفاده قرار می­گیرند کـه علاوه بر وزن بسـیار سـبک، در مقـابل فشار زیادی کـه در طول مسابقه خصوصاً هنگام تصادفات ایجاد می شود، مقاوم هستند.ازاوایل دهه ی۸۰ کامپوزیت‌های پیشرفـته به طور مـتداول در اتاق سـرنشـین خودرو­های مسابقـه­ای فرمـول یک، مورد اسـتفاده قـرار می­گیرنـد و به گـونه­ای طـراحی شده­اند که از جان راننده هنگام تصادفـات با سـرعت‌هـای بالای ۱۰۰ مایل در ساعت، محافـظت کنند.راه‌ حـل کـلیدی بـرای کـاهش مصرف سوخـت در خودرو­هـا، بـدون کـاهش فـضای داخـلی و کارایی خودرو استفاده از مواد سبک نظیر کامپوزیت‌ها می باشد. مصـرف سـوخت کـم ، شتـاب و کارکـرد بـالای ماشین هـمگی با کـاهش وزن آن قـابـل دسـتیـابـی است.
• در سال ۱۹۹۱ جنرال موتورز خودروی به نام" اولترالایت" که تماماً از کامپوزیت­های پیشرفته تشکیل شده بـود، سـاخت. این ماشین تقـریباً ۵۰ درصد سبکـتر از خودرو­های چهار سرنشین هم‌اندازه خود بود که به آن شتاب۸/۷ (برای صفر تا ۶۰ مایل) می­بخشید و مسافت طی شده، ۶۲ مایل به ازای هر گالن سوخت گازی بود.از زمان آزمایش هنری فورد در دهه ۱۹۳۰، سازندگان خودرو به گران‌قیمت بودن قطعات خودرو کـامپوزیتی پی بـرده­اند و تنهـا برای خـودرو‌های ویژه­ای نظیر "کوروت" که از سال ۱۹۵۳ با داشبوردهـای فایبرگـلاس تولید شده‌اند ، از کامپوزیت‌ها استفاده می­کردند.با این حال در طی این سال‌ها، روش­های تولید پیشرفت کرده­اند و اکنون کامپوزیت‌های ساختاری که ارزانتـر از کامـپوزیت‌هـای پیشـرفته می­باشند در خودرو­های امـروزی بسـیار متداول شده­اند. روش­های ساخـت جدید ماننـد "RTM " (فوق پرسرعت) و "خشـک شـدن سـریع تـوسـط پرتوهای الکترونی" ، قیمت‌ها را تا حدی پایین آورده است که به زودی استفاده از کامپوزیت‌های پیشرفته در خودرو­های معمولی توجیه اقتصادی خواهد داشت. ü توسعه ی کاربرد کامپوزیتهای پیشرفته در خودروشرکت‌های خودرو­سازی نظیر "جنرال موتورز" ، " فورد" و "دایملر- کرایسلر" ، تمام تلاش تحقیقاتی خود را بر روی توسعه کـامپوزیت‌های پیشـرفته بـرای مصارف خودرو قرار داده­اند. کرایسـلر در تحـقیقات کامپوزیت پیشتاز است و برنامه تحقیقاتی را از سـال ۱۹۹۴ در دستـور کـار خود قرار داده و هدف آن تولید یک ماشین ارزان‌قیمت برای تولید در کشـورهـای در حـال توسعـه نظیر چین بود. نتیجه این برنامه تولید (CCV) یا (Composite Concept Vehicle) بود که در سال ۱۹۹۷ در نمایشگاه خودرو، در فرانکفورت به نمایش درآمد. اگـرچـه این خودرو هرگـز تولید نشد ولی ثابت کرد کـه قـطعـات بزرگ ساخته شده از کامپوزیت، مقاومت لازم در برابر فشارهای حاصل از رانندگی و تصادف را دارنـد. بدنـه سـاخـته شـده از کامپوزیت ساختاری در"CCV" در واقـع چهـار بخـش بـود کـه همگی از PET ( پلی اتیلن­ تری فتالات) تقـویت شـده با الـیاف کوچـک شیشـه ساختـه شـده بـود.در حـال حاضـر تـلاش‌هـای "دایملر- کرایسلر" بر توسعه ی فرآیند ساخت قطعات مجزا، مانند سـقـف­های محکـم بـرای" جـیپ- رانگلر"، استوار شده است، به این امید که روزی بدنه ی کامل یک خودرو را با یک قالب تولید نماید.خودرو‌های تماماً ساخته شده از کامپوزیت­های پیشرفته نیز از اهداف مورد توجه شرکت­های خودروسازی هستند. مدل فولکس واگن "Lupu" که از کامپوزیت‌های پیشرفته ساخته شده است، برای تولید در سال ۲۰۰۴ برنامه­ریزی شده است و ادعا می­شود که دارای مسافت طی شده ی ۲۳۵ مایل به ازای هر گالن سوخت دیزلی می­باشد.در چند سال آینده ما شاهد تولید انبوه، اولین خودرو­های ساخته شده از کامپوزیت‌های پیشرفته خواهیم بود که کارایی و مصرف سوخت بسیار بهتری خواهند داشت.
• پلیمرهای رسانای جریان الکتریسیته
• مقدمه:به طور کلی محصولات ساخته شده از پلیمرها نارسا نا بوده و مقاومت زیادی در برابر عبور جریان الکتریسیته از خود نشان می دهند. به همین دلیل از مواد پلیمری درصنعت الکترونیک و الکتروتکنیک استفاده می شود برای مثال از پلیمرها برای عایق کاری کابلهای انتقال الکتریسته، صفحات انتقال الکتریسیته و روکش باطریها استفاده می شود، اما در بعضی موارد همین مقاومت زیاد در مقابل عبور جریان الکتریسیته باعث ذخیره شدن الکتریسیته می گردد که مجموعه ای از مشکلات ناخواسته را به دنبال دارد. مثلاً ایجاد الکتریسیته ساکن در خود تسمه ها و جعبه های حفاظ دستگاهای الکتریکی، کف پوشها، البسه وغیره که باعث تولید جرقه الکتریکی می شود و در بعضی موارد ایجاد آتش سوزی می کند . در این گونه موارد، هدایت الکتریسیته به محیط اطراف مورد نیاز است. یکی از روشهای رسانا ساختن پلیمرها امتزاج آنها با مواد رسانای الکتریسیته است. با توسعه وتولید بیشتر این نوع پلیمرها در سالهای اخیر استفاده از آنها در زمینه های گوناگون نیز افزایش یافته است برای مثال در دستگاهای استفاده از انرژی خورشیدی، تابلوهای برق، دستگاهای مصرف انرژی و موتورهای مکانیکی و قسمتهای الکتریکی اتومبیل ها از این پلیمرها استفاده می شود .موادی که جهت امتزاج با موادپلیمری مورد استفاده قرار می- گیرند عبارت اند از: دوده رسانا، پودر رسانا، پودر فلزات، الیاف شیشه یا الیاف فلز ( ۲ و۱) و... میزان رسانندگی الکتریکی پلیمرهایی که از طریق امتزاج با مواد پیش گفته، رسانا شده اند حد ومرزی دارد که بیش از آن امکان پذیر نیست. علاوه بر آن مصرف بیش از حد این مواد در پلیمر باعث تخریب و تغییرات بسیار زیاد خواص فیزیکی و مکا نیکی خود پلیمر می گردد. از این رو جهت رفع این گونه نواقص، خواص رسانش الکتریکی را می توان به طور مستقیم در خود پلیمرها به وجود آورد.اگر از یک زنجیر پلیمری دارای پیوند π که لایه های والانس مولکولهایی آن تکمیل شده است یک الکترون برداشته شود (اکسایش)، یا به آن یک الکترون اضافه گردد(کاهش )، در آن صورت با ایجاد یک آرایش مناسب شبیه به فلزات می توان خاصیت رسانش الکتریکی را در آن ایجاد کرد .پلیمرهایی که به این ترتیب رسانای جریان الکتریسیته شده اند را فلزات آلی نیز می نامند. در دماهای معمولی نیز می توان توسط ایجاد حا لت های فضایی مناسب از ماکرومولکولها ابر- رسانا به وجود آورد. البته جهت اثبات این نظر دلیل آزمایشگاهی مورد نیاز است.از لحاظ خواص فیزیکی، ساختار مولکولی و ویژگیهای فضایی در فرآیند رسانایی، رابطه نزدیکی بین پلیمرهای رسانای الکتریسیته و سرامیک های ابر رسانا وجود دارد که این موضوع در فیزیک مورد بررسی زیاد قرار گرفته است.- پلیمرهای رسانای الکتریسیته :در اینجا سنتز پلی استیلن را که یکی از مهمترین پلیمرهای رساناست و در مراکز تحقیقاتی وعلمی جهان بیشتر مورد مطالعه وبررسی قرار گرفته است مطرح می کنیم .البته کارهای تحقیقاتی وسیع انجام شده در این زمینه را می توان در کتب مرجع یافت. پلی استیلن برای اولین بار در اواخر سال ۱۹۵۰ در آزمایشگاه "ناتا" به طور مستقیم از پلیمریزه شدن استیلن به دست آمد اما احتمالاً به علت حساسیت پودر سیاه رنگ حاصل ، در مقابل اکسایش و نبود تکنو لوژی مناسب جهت بهره- برداری از آن آزمایش های بیشتر روی آن انجام نشد و حتی در این مورد مطلبی هم نوشته نشد. اما چند سال بعد در سال ۱۹۷۰ در اثر یک اتفاق ساده یکی ازدانشجویان انستیتو تکنولوژی توکیو به نام "شیراکاوا" ، پلی استیلنی را به دست آورد، که حاصل تلاش مشترک " شیراکاوا ، مک دایارمید و هیگر" بر روی پلیمر به دست آمده توسط عمل دوپه کردن بود. آنها توانستند برای اولین بار میزان رسانندگی الکتریکی پلی- استیلن را تقریباً تا ۱۰میلیارد برابر حالت معمولی پلیمر افزایش دهند .بعد از کشف اثر دوپه کردن درپلی- استیلن از سال ۱۹۷۷ به بعد توجه مؤسسات تحقیقاتی و مراکز علمی بسیاری به این نوع پلیمرها معطوف گردید و در این زمینه پیشرف های بسزایی حاصل شد. برای مثال تعداد زیادی از پلیمرهای حاوی پیوند های یگانه و دوگانه ی متناوب (سیستم مزدوج) کشف گردید. از آن تاریختاکنون تعداد نا محدودیکارهای نظری در این زمینهصورت گرفته است ولی از نظرتکنولوژی هنوز مشکلات فراوانی وجود دارد.- رابطه نظم فضایی وخواص فزیکی در پلیمرهای رسانای الکتریسیته :هر جامدی الکترون دارد؛ مسئله مهم در رسانش الکتریکی چگونگی پاسخ الکترونها به میدان ا لکتریکی اعمال شده است. ناحیه هایی ازانرژی که برای آنها هیچ اوربیتالالکترونی موج گونه وجود ندارد، نوارهای والانس و رسانش را از هم جدا می کنند. چنین نواحی ممنوعی را شکافهای نواری می نامند. این نواحی از بر هم کنش امواج الکترونهای رسانش با مغزهای یونی بلور، حاصل می شوند. در شکل۱ ، نوارهای انرژی مجاز و شکافهای انرژی (فاصله بین نوارهای والانس و رسانش) برای (ا لف) نارسانا (ب) نیمه رسانا و(ج) رسانا نشان داده شده است .اگر نوارهای ا نرژی مجاز کاملاً پر یا خالی باشند ماده مانند یک عایق رفتار می کند، زیرا در این صورت هیچ الکترونی نمی- تواند درمیدان الکتریکی حرکت کند.اگر کسری مثلاً ۱۰تا ۹۰ درصد از یک یا چند نوار پر باشند، ماده مانند فلز رفتار می کند. ا گر تمام نوارها به استثنای یک یا دو نوار که اندکی پر یا خالی اند، کاملاً پر باشند، ماده نیمه رسانا خواهد بود. همه پلیمرهای رسانا مجموعه ای از واحدهای ساختاری مشابه دارند. جهت شناور ساختن الکترون در طول زنجیر پلیمر، احتیاج به واحدهای ساختاری مناسب با شکاف انرژی کمتر می باشد. به عنوان مثال از پلی استیلن که فقط دارای پیوندهای یگانه و دو گانه متناوب است و یا سیستم های آروماتیکی می توان نام برد.
• ترانس پلی استیلن trans-polyacetyleneسیس پلی استیلن
•polyacetylene cis-پلی ۱و۶- هپتا دی اِن poly 1,6- heptadieneپلی پارا فنیلن poly – p – phenyleneپلی بی تیوفن poly bithiopheneپلی۳- آلکیل تیوفن poly – 3 – alkyl thiopheneپلی پیرول poly pyrroleپلی ان آلکیل پیرول poly – N – alkyl pyrroleپلی وینیلن فنیلن poly vinylene phenyleneپلی بنزن تیول poly benzenethiolپلی آنیلین poly anilineپلی بنزوتیوفن poly benzothiopheneپلی ان متیل کربازول poly – N – methylcarbazol
•  قوی ترین الیاف موجود در جهان
• پروتئینی که عنکبوت را قادر می سازد خود را آویزان کند و همچنین به شکار طعمه کمک می کند، نظر دانشمندان را به خود جلب کرده است . مولکول های این پـروتئین بسیار کشسان و قـوی هستند ، تقریباً ۲۰ برابر از نایلون کشسان تر و ۹ برابر از فولاد در قطر مساوی قوی تر می- باشد .علاقـه به تـار عنکبوت در حالی است که زمینه مـواد زیستی، مورد بسیـار قابل توجه و رو به رشــدی در زمینه پـژوهش های مــواد است .دلیل توجه ارتش ایالات متحده به این ماده استفاده از آن در ساخت جلیقه های ضد گلوله و محافظ هاست. هدف عمده ی پژوهش های دانشمندان، درک چگونگی چین خوردن این پروتئین و سازماندهی رشته تار عنکبوت است . پژوهشگران با استفاده از روش میکروسکوپ نیروی اتمی و یک کشنده مولکولی، با تصویربرداری و کشش این پروتئین، به سر نخ هائی دست یافته اند.این مشاهدات به پژوهشگران کمک می کند تا آنچه را در هنگام تشکیل تار عنکبوت در غده تراوش تارعنکبوت رخ می دهد ، شبیه سازی کنند .آنها دریافته اند که وقتی پروتئین باز می شود به صورت تکه تکه است . در ضمن این پروتئین دارای پیوندهایی است که هنگام افزایش بـار ، باز شده و تغییر شکل می دهند ، این امر از الگوئی پیروی می کند که در دیگر پروتئین های تحت بار کشف شده است .تار عنکبوت دارای بخش های کریستالی و بخش های شبه لاستیکی کشسانی است.پژوهشگران دریافته اند که مولکول های منفرد دارای هر دو بخش هستند .پـژوهشگران بر این باورنـد که با مطالعه توانمندی عنکبوت ها در تنیدن تــار می توان به راز تولید مواد قوی تر و بهتر پی برد . آن ها بر این باورند که می توانند با تقلید از عنکبوت فر آیند طراحی مواد را بهبود بخشند .به این ترتیب آن ها می توانند کارآیی محصولات گوناگون، از راکت تنیس گرفته تا بمب افکن استلث(stealth) بهبود بخشند .
• آزمایش های انجام شده نشان می دهد که تارعنکبوت در برابر تغییر خواص ، فوق العاده مقـاوم است و می توان آن را در هوا یا زیر آب تنید .الیاف تار عنکبوت، با ظرافت بسیار (قطری در حدود ۰۲/۰ میکرون) برتری های فراوانی دارند . ویژگی های ذاتی تار عنکبوت برای مهندسانی که در حال طراحی مواد برای مشتریان وبازار صنعتی هستند، بسیار جذاب است .آنها می گویند:" بطورمعمول می توان موادی فوق العاده قوی ساخت ولی با این کار چقـرمگی کاهش می یابد؛ هم چنین می توان موادی با چقرمگی فوق العاده بالا ساخت ولی استحکام کاهش خواهد یافت . ترکیب این دو ویژگی همان گونه که در تار عنکبوت مشاهده می شود، هدف ماست.
• تاریخچه
•سابقه استفاده از چسب توسط انسان را می‌توان در واقع از عصر سنگ و دوران غارنشینی در تهیه تیر و کمان و یا نقاشی حیوانات غول پیکر بر روی تخته سنگها با استفاده از رنگدانه‌ها دانست. بدون شک ، خون نخستین ماده‌ای بود که بشر از آن به عنوان چسب استفاده می‌کرد که البته کیفیت خوبی نداشت و متداول نشد. به تدریج بشر به وجود مواد چسب دار طبیعی پی برد و استفاده از آنها را آموخت.در واقع اولین ماده چسب دار که بطور گسترده مورد استفاده قرار گرفته بود، مواد نشاسته‌ای ، قندی ، صمغ‌ها ، و شیره‌های برخی از گیاهان بود.
•مثلا رومیان از سقز (ماده چسبدار و صمغی که از درختان برگ سوزنی نظیر سرو و کاج و یا درخت صنوبر ترشح می‌شود) در صنعت کشتی سازی استفاده می‌کردند. به تدریج مواد دیگری مانند موم ، عسل و یا مواد ژله مانندی از ماهی ، شاخ حیوانات یا شیر و تخم مرغ بکار گرفته شده بعدها ، با پیشرفت صنایع و استخراج و پالایش نفت ، از قیر و قطران چوب و ... به عنوان چسب استفاده به عمل آمد. اگر چه کائوچوی طبیعی (شیوه لاتکس) از مدتها قبل شناخته شده بود، اما چون حلال مناسبی برای آن موجود نبود، کاربردی به عنوان ماده چسبی پیدا نکرد تا اینکه با دستیابی به روغن‌های نفتی که کائوچو را در خود حل کرده و مایع چسبناکی را به وجود می آورند، کاربرد آن به عنوان ماده چسبی متداول شد.
• کاربردهای متنوع چسب‌
•از قرن نوزدهم بتدریج با پیدایش چسب‌های سنتتیک ساخته شده در صنعت پلیمر ، چسب‌های سنتی و گیاهی و حیوانی از صحنه خارج شده است. صنعت چسب به صورت گسترده ای در حال رشد می‌باشد و تعداد محدودی وسایل مدرن ساخت بشر وجود دارد که از چسب در آنها استفاده نشده است. در اتصالات اغلب وسایل از یک جعبه بسیار ساده غلات گرفته تا هواپیمای پیشرفته بوئینگ 747 از چسب استفاده شده است.
• امکانات بشر می‌تواند بوسیله چسب‌ها اصلاح گردد. این مطلب ، شامل استفاده از سیمان‌های سخت شده توسط UV در دندانپزشکی و سیمان‌های پیوند آکلریلیک در جراحی استخوان می‌باشد. پیشرفت جدیدی که اخیرا در کاربرد چسب حاصل گشت، اتصال ریل‌های فولادی و تراموای جدید شهر منچستر بود. چسب‌ها نه تنها برای موادی که بایستی چسبانده و بهم پیوسته شوند، بلکه در ایجاد چسبندگی برای موادی از قبیل جوهر تحریر ، رنگها و سایر سطوح پوششی ، وسایل بتونه کاری و وجوه میانی در مواد ترکیبی از قبیل فولاد یا بافت پارچه ، در تایرهای لاستیکی و شیشه‌ یا الیاف در پلاستیک‌ها ضروری هستند.
•اجزای تشکیل دهنده چسب‌ها
•مواد پلیمری
•چسب‌ها ، همگی حاوی پلیمر هستند یا پلیمرها در حین سخت شدن چسب‌ها بوسیله واکنش شیمیایی پلیمر شدن افزایشی یا پلیمر شدن تراکمی حاصل می‌شوند. پلیمرها به چسب‌ها قدرت چسبندگی می‌دهند. می‌توان آنها را به صورت رشته‌هایی از واحدهای شیمیایی همانند که بوسیله پیوند کووالانسی به هم متصل شده‌اند، در نظر گرفت.
•پلیمرها در دماهای بالا روان می‌گردند و در حلال‌های مناسب حل می‌گردند. خاصیت روان شدن آنها در چسب‌های حرارتی و خاصیت حل شوندگی آنها در چسب‌های بر پایه حلال ، یک امر اساسی می‌باشد. پلیمرهای شبکه‌ای در صورت گرم شدن جریان نمی‌یابند، ممکن است در حلال‌ها متورم گردند، ولی حل نمی‌شوند. تمامی چسب‌های ساختمانی ، شبکه‌ای هستند، زیرا این مورد خزش (تغییر شکل تحت بار ثابت) از بین می‌برد. فزودنیهای دیگر
•بسیاری از چسب‌ها ، علاوه بر مواد پلیمری دارای افزودنیهایی هستند از قبیل:
•مواد پایدار کننده در برابر تخریب توسط اکسیژن و UV.
•مواد نرم کننده که قابلیت انعظاف را افزایش می‌دهد و دمای تبدیل شیشه‌ای (Tg ) را کاهش می‌دهد.
•مواد پر کننده معدنی که میزان انقباض در سخت شدن را کاهش می‌دهد و خواص روان شدن را قبل از سخت شدن تغییر می‌دهد و خواص مکانیکی نهایی را بهبود می‌بخشد.
•مواد تغلیظ کننده.
•معرف های جفت کننده سیلانی.
•آماده سازی سطح برای چسبندگی
•آماده سازی نامناسب یا نادرست سطح ، احتمالا دلیل عمده شکسته شدن اتصالات چسبی می‌باشد. آماده‌ سازی سطح یک جسم با روش‌های زیر انجام می‌گیرد: روش های سائیدگی ، استفاده از حلال‌ها ، تخلیه شعله وکرونا ، حک کردن تفلون ، حک کردن فلزات ، آندی کردن فلزات ، استفاده از چند سازه ها.
•انواع چسب‌ها
•چسب‌هایی که توسط واکنش شیمیایی سخت می‌شوند
• چسب‌های اپوکسیدی:
•اپوکسیدها ، بهترین نوع چسبهای شناخته شده ساختمانی هستند و بیشترین کاربرد را دارند. رزین اپوکسی که اغلب در حالت معمول استفاده می‌شود، معمولا دی گیلیسریل اتراز بیس فنل DGEBA)A) نامیده می‌شود و بوسیله واکنش نمک سدیم از بیس فنل A با اپی کلروهیدرین ساخته می‌شود. آمینهای آروماتیک و آلیفاتیک به عنوان عامل سخت کننده استفاده می‌شوند. این چسب‌ها به چوب ، فلزات ، شیشه ، بتن ، سرامیک‌ها و پلاستیک‌های سخت بخوبی می‌چسبند و در مقابل روغن‌ها ، آب ، اسیدهای رقیق ، بازها و اکثر حلال‌ها مقاوم هستند. بنابراین کاربرد بیشتری در چسباندن کفپوش‌های وینیلی در سرویس‌ها و مکان‌های خیس و به سطوح فلزی دارند.
•چسب‌های فنولیک برای فلزات:
•وقتی که فنل با مقدار اضافی فرمالدئید تحت شرایط بازی در محلول آبی واکنش کند، محصول که تحت عنوان رزول شناخته شده و الیگومری شامل فنل‌های پلدار شده توسط اتروگرومتیلن روی حلقه‌های بنزن می‌باشد، بدست می‌آید. برای جلوگیری از تشکیل حفره‌های پر شده از بخار ، اتصالات چسب‌های فنولیک تحت فشار ، معمولا بین صفحات پهن فولادی گرم شده توسط پرس هیدرولیک سخت می‌شوند. بدلیل شکننده بودن فنولیکها ، پلیمرهایی از جمله پلی وینیل فرمال ، پلی وینیل بوتیرال ، اپوکسیدها و لاستیک نیتریل اضافه می‌شود تا سخت‌تر گردند.
•چسب‌های تراکمی فرمالدئید برای چوب:
•تعدادی از چسب‌های مورد استفاده برای چوب نتیجه تراکم فرمالدئید با فنول و رزوسینول (1و3 دی هیدروکسی بنزن) هستند. بقیه با اوره یا ملامین متراکم می‌شوند.
• چسب‌های آکریلیک:
•چسب‌های ساختاری شامل منومرهای آکریلیک توسط افزایشی رادیکال آزاد در دمای محیط سخت می‌شوند. منومر اصلی ، متیل متاکریلات (MMA) می‌باشد، اما موارد دیگری از قبیل اسید متاکریلات برای بهبود چسبندگی به فلزات بوسیله تشکیل نمکهای کربوکسیلات و بهبود مقاومت گرمایی و اتیلن گلیکول دی متیل اکریلات برای شبکه‌ای کردن نیز ممکن است مورد استفاده قرار گیرد.
• کلروسولفونات پلی اتیلن ، یک عامل سخت کننده لاستیک است و کیومن هیدورپراکساید و N,N دی متیلن آنیلین ، اجزاء یک آغازگر اکسایشی- کاهشی هستند. پیوند دهنده هایی که برای اتصالات محکم مصنوعی به استخوان‌های انسان و پوششهای چینی برای دندان‌ها استفاده می‌شود نیز بر مبنای MMA هستند و بطورکلی برای جسباندن فلزات ، سرامیک‌ها ، بیشتر پلاستیک‌ها و لاستیک‌ها استفاده می‌شود و اتصالات پرقدرتی را ایجاد می‌کنند.
•چسب‌های غیر هوازی:
•چسب‌های غیر هوازی در غیاب اکسیژن که یک بازدارنده پلیمر شدن است، سخت می‌گردد. این چسب‌ها اغلب بر پایه دی متاکریلات‌هایی از پلی اتیلن گلیکول هستند. کاربرد این چسب‌ها ، اغلب در محل اتصال چرخ دنده ها ، تقویت اتصالات استوانه‌ای و برای دزدگیری می‌باشد.
• چسب های پلی سولفیدی:
•پلی سولفیدها در ابتدا به عنوان دزدگیر استفاده می‌شدند و یک کاربرد مهم دزدگیری لبه‌های آینه‌های دوبل می‌باشد. هر دو برای اینکه واحدها را باهم نگه دارند و مانعی در برابر نفوذ رطوبت ایجاد کنند. آنها به وسیله بیس (2- کلرواتیل فرمال) با سدیم پلی سولفید تهیه می‌شوند و به منظور کاهش قیمت از پرکننده های معدنی استفاده می‌شود. به عنوان نرم کننده ، از فتالات‌ها و معرف‌های جفت کننده سیلانی استفاده می‌شود و عامل سخت کننده آنها شامل دی اکسید منگنز و کرومات هستند.
•سفت شدن لاستیکی چسب‌های ساختمانی:
•بسیاری از چسب‌های ساختمانی ، پلیمرهای لاستیکی حل شده ای در خودشان دارند. وقتی که چسب‌ها سخت می‌شوند، لاستیک به صورت قطراتی با قطر حدود 1µm رسوب می‌کند. لاستیکهای استفاده شده در این روش شامل پلی وینیل فرمال (pvf) و پلی وینیل بوتیرال (PVB) هستند که هر دو بوسیله واکنش آلدئید مناسب با پلی وینیل الکل ساخته می‌شوند.
•سیلیکون‌ها:
•چسب‌های یک جزئی سیلیکون اغلب به چسب‌های ولکانیزه شونده در دمای اطاق (rtv) معروفند و شامل پلی دی متیل سیلوکسان (PDMS) با جرم‌های مولکولی در محدود 1600-300 با گروههای انتهای استات ، کتوکسیم یا اتر هستند. این گروهها توسط رطوبت اتمسفر ، هیدرولیز شده ، گروههای هیدروکسیل تشکیل می‌دهند که بعدا با حذف آب متراکم می‌شوند.
• چسب‌های سیلیکونی نرم و مطلوب هستند و دارای مقاومت محیطی و شیمیایی خوبی هستند. این چسب‌ها به عنوان بهترین پوشش برای استفاده در حمام شناخته شده‌اند.
• چسب‌هایی که بدون واکنش شیمیایی سخت می‌شوند
• این چسب‌ها شامل سه نوع زیر می‌باشند
• چسب‌هایی که در اثر حذف حلال سخت می‌شوند:
•چسب‌های تماسی: چسبهای تماسی احتمالا از معروف‌ترین چسب‌ها بر پایه حلال هستند. این‌ها محلول‌هایی از پلیمر در حلال آلی هستند که در دو سطح بکار می‌روند تا متصل شوند. ماده اصلی این چسب‌ها ، لاستیک پلی کلروپرن (پلی کروپرن ، پلی کلرو بوتادین) است و برای چسباندن روکش‌های تزئینی و پلاستیکهای محکم دیگر مثل ABS , DVC به چوپ و محصولات فلزی و چسبهای تماسی DIY برای تخت کفش بکار می‌روند.
•چسب‌های پمادی: چسب‌های بر پایه حلال مشهور که در ظروف پماد مانند به عموم فروخته می‌شوند، اغلب محلول‌هایی از لاستیک نیتریل (همی‌پلیمر یا بوتادین و آکریلونیتریل) در حلال‌های آلی هستند.
•چسب‌هایی که با از دست دادن آب سخت می‌شوند:
•محلول‌های آبی و خمیرها: نشاسته ، ذرت و غلات ، منابع عمده برای استفاده چسب هستند. موارد مصرف عمده برای چسباندن کاغذ ، مقوا و منسوجات می‌باشد. کاربردهای آن شامل صفحات موجدار ، پاکتهای کاغذی ، پنجرگیری تیوپ ، چسباندن کاغذ دیواری و چسب‌های تر شدنی مجدد با آب می‌باشد. چسب‌های تر شدنی توسط آب شامل پلی (وینیل الکل) (DVOH) که در تمبر‌های پُستی مورد استفاده قرار می‌گیرند و از لاتکس صمغهای طبیعی (مثلا صمغی و دکسترین) و پلی وینیل استات (DVN) همراه با مقدار زیادی DVOH پایدار کننده تولید می‌شوند. DVOH تنها پلیمرمعروفی است که از منومر خودش ساخته نمی‌شود.
•امولسیونهای آبی: اجزا ترکیبی برای پلیمریزه شدن امواسیونی عبارتند از: آب ، منومرها ، پایدار کننده ها و آغازگر. محصول پلیمر شدن امولسیونی ، شیرابه ای از ذرات پلیمر با پایدار کننده‌های جذب شده می‌باشد. معروف‌ترین مثال ،‌ چسب چوب DIY است که شیرابه آن ، شامل پلیمر پلی وینیل استات (DVA) است و به میزان زیادی در کارهای کارگاهی و در چسباندن اتصالات تاق و زبانه برای درها ، پنجره ها و مبلمان در کارخانه‌ها استفاده می‌شود و مثال دیگر در رنگهای امولسیونی بر پایه DVA هستند که برای پوشش سطح یا به عنوان چسب استفاده می‌شود.
•چسب‌هایی که به وسیله سرد کردن سخت می‌شوند:
•چسب‌های ذوبی: ماده اولیه چسب‌های ذوبی که از ابزار تفنگ شکلی خارج می‌شود، معمولا اتیلن وینیل استات (EVA) می‌باشد. کاربرد این چسب‌ها شامل استفاده در جعبه‌های مقوایی ، صفحه کتاب ، اتصالات حرارتی و نئوپان می‌باشد. از دیگر چسب‌های ذوبی می‌توان چسب‌های ذوبی پلی آمیدی ، پلی اورتان ، استرهای آلیفاتیک ، پلی استر اشاره کرد.
•چسب‌های حساس به فشار
• چسب‌های حساس به فشار ، دائما چسبناک باقی می‌مانند و به خاطر استفاده در نوار چسب‌ها و برچسب‌ها معروف هستند. این چسب‌ها بطور عمده بر پایه لاستیک طبیعی ، همی پلیمر دسته‌ای و تصادفی ، استیرن - بوتادین و آکریلیک هستند. PVC نرم شده و پلی اتیلن ، مواد نوار معمولی هستند. یک طرف نوار با یک آستری یا لایه زیری پوشیده شده است. به همین دلیل ، چسب دائما چسبناک می‌ماند و طرف دیگر ، دارای پوشش آزاد کننده ای است که وقتی که نوار باز می‌شود، با چسب جدا می‌گردد. مواد آزاد کننده که اغلب استفاده می‌شود، همی پلیمری از وینیل الکل و وینیل اکتادسیل کاربامات است که در اثر واکنش با DVOH با اکتادسیل ایزوسیانات ساخته می‌شود.
• معایب و مزایای چسب‌ها
• معایب
• عموما چسب‌ها بوسیله آب یا بخار آب سست می‌شوند.
•محدوده رهایی کار آنها کمتر از چسباننده‌های فلزی (مهره ها ،پیچ ها و بست‌های آهنی و غیره) است.
•چسب‌ها توسط دمای تبدیل شیشه ای (Tg) و تخریب شیمیایی محدود شده‌اند.
•مزایا
• اتصال مواد غیر مشابه و لایه‌های نازک از مواد
•گسترش بار بر روی یک ناحیه وسیع
•زیبایی و حالت آئرودینامیک آنها بر روی سطوح خارجی اتصال
•کاربرد آنها با استفاده از ماشین روبات می‌باشد.
• کلمات کلیدی: تولید چسب، صنعت چسب، روش های تولید
• چسب‌های بسیاری برای متصل کردن اجسام مشابه یا غیر مشابه در دسترس هستند. امروزه تقریبا استفاده از چسباننده‌های طبیعی مثل سریش بجز موارد استفاده خاصی منسوخ شده است. در عوض هر روز شاهد تولید و سنتز چسب‌های جدیدی هستیم که منشأ پلیمری دارند. چسب‌ها در اشل صنعتی به شیوه‌های گوناگونی تهیه می‌شوند که در این بحث برخی از مهمترین روشها را معرفی می‌کنیم.
• پخت یا پروراندن رزین چسب به صورت یک جسم جامد
•اپوکسی‌ها معروفترین چسبهای این گروه هستند که با استفاده از رزینهای سیکلوآلیفاتیک ، طوری فرمولبندی می‌شوند که در دماهای بالا قابل استفاده باشند. برای سنتز چسبهای قوی و نیمه انعطاف‌پذیر از رزینهای اپوکسی با عوامل پخت پلی آمین یا پلی آمید استفاده می‌شود و بیشتر اپوکسی‌ها بدون استفاده از مواد افزودنی هم چسبندگی خوبی دارند. زمان پخت می‌تواند از ثانیه‌ها تا روزها طول بکشد که این امر به کاتالیزورها و دما بستگی دارد.
• اپوکسی فنولی با استفاده از این چسبها می‌توان اتصالاتی پدید آورد که تا 315ºC پایدار هستند. این چسبها در دماهای بالا پرورده می‌شوند و از آنها برای پیوند ساختمانی و لانه زنبوری استفاده می‌شود. از دیگر چسبهای این گروه می‌توان از پلی استرها (که ارزان قیمت و زودگیر و شکننده هستند)، سیلیکونها ، سیانوآکریلاتها و آکریلیها ، نام برد.
• تبخیر حلال از محلول پلیمر گرمانرم
•مواد پلیمری حل شده در حلالها می‌توانند چسبهای مفیدی تشکیل دهند. با تبخیر حلال ، پلیمر گرمانرم جامدی حاصل می‌شود که به چسب حلال معروف است. از این گروه می‌توان نیتروسلولز را نام برد که سالها محلول 10 تا 25 در صد آن به عنوان چسب هواپیما و یا برای مصارف خانگی استفاده می‌شد.
•آکریلیها ، محلول رزینهای آکریلیک پرورده شده هستند و به چسبهای پلاستیک مشهورند و برای متصل کردن پلاستیکهای ABS ، پلی استیرن و آکریلی مؤثرند. سیمانهای لاستیکی هم جزو چسبهای حلال می‌باشند.
• تبخیر آب از یک شیرابه پلیمری
•شیرابه‌ها از ذرات کوچک پلیمر پرورانده شده معلق در آب تشکیل شده‌اند و در موقع تبخیر آب ، ذرات بوسیله نیروهای واندرواسی به یکدیگر متصل می‌شوند. رزین خشک شده ، دیگر در آب حل نمی‌شود. از این چسبها می‌توان پلی وینیل استات را نام برد که برای اتصال قطعات چوبی بکار می‌رود و به صورت شیرابه (محلول در آب) عرضه می‌شود و به نام چسب سفید یا چسب چوب معروف است.
• سرد کردن پلیمر گرمانرم ذوب شده
•پلیمرهایی که در دمای مناسب ذوب می‌شوند و دارای نیروهای جاذبه زیادی می‌باشند، بعنوان چسب داغ ذوب شناخته می‌شوند. از انواع پلی استرهای گرمانرم ، پلی آمیدها و پلی اتیلنها ، بعنوان چسب داغ ذوب استفاده می‌شود. این چسبها به صورت لوله‌هایی با ضخامت کم در بازار موجود می‌باشد. در اثر حرارت دادن ، لوله ذوب و جاری می‌شود و با مالیدن به سطح جسم و فشردن سطوح به همدیگر ، اتصال در ضمن سرد شدن انجام می‌شود.
• عوامل اتصال دهنده
•موادی که با شیمی دوگانه وجود دارند، می‌توانند به چسبندگی کمک کنند. این ترکیبات دارای دو گروه عاملی متفاوت در دو انتها می‌باشند و معمولیترین آنها عوامل اتصال دهنده سیلان می‌باشند. یک انتهای این ترکیبات ، تولید چسبندگی با شیشه یا مواد معدنی دیگر می‌کند و انتهای دیگر از نظر شیمیایی فعال می‌باشد.
• اخیرا ترکیباتی به نام تیتاناتها وارد بازار شده‌اند که مانند سیلان دارای شیمی دوگانه هستند و شبیه آنها عمل می‌کنند، اما برتریهایی هم در برخی خواص نسبت به سیلانها دارند.
• کلمات کلیدی: چسب، چسب سازی، طبقه بندی، چسب گیاهی، چسب حیوانی، سرشیم، چسب سنتزی، نوار چسب، بتونه
• هر چند از چسب در صنعت ، مخصوص آبنوس کاران و صحافان و بیشتر برای چسباندن قطعات چوبی و یا اشیای کاغذی بود. اما به تدریج دامنه کاربرد آن گسترش یافت. به طوری که امروزه به جای استفاده از میخ ، پیچ ، بست ، لولا و... برای اتصال قطعات فلزی ، چوبی ، کائوچویی ، ... از بخاری گرفته تا تهیه اسباب بازی , صنایع مونتاژ و حتی برخی از قسمتهای هواپیماهای مافوق صوت , از چسب‌های گوناگون و ویژه‌ای که به روش سنتزی تهیه می‌شوند , استفاده می‌شود.
• طبقه بندی چسب‌ها
•چسب گیاهی
•چسب نشاسته ، دکسترین ، سرشیم ، دکسترین و نشاسته که از چسب‌های محلول در آب‌اند و از آنها در چسبانیدن تمبر ، پاکت ، کاغذ ، مقوا ، چوب ، ... استفاده می‌شود.
•صمغ عربی که از درختی به نام صمغ سنگالی بدست می‌آید، سفید رنگ و محلول در آب است و عمدتا شامل هیدرات‌های کربن است.
• چسب حیوانی
•ژلاتین که از اعضای بدن حیوانات از جمله استخوان تهیه می‌شود و قدرت چسبانندگی آن از چسب‌های گیاهی بیشتر است و بیشتر در تهیه فیلم عکاسی و پوشش کپسول موارد دارویی مصرف دارد.
•سرشیم حیوانی که مانند ژلاتین است ولی درصد خلوص گلوبین آن کم است و از استخوان ، پوست و یا شیر حیوانات تهیه می‌شود. و در نجاری ، کارتن سازی ، کبریت سازی ، تهیه کاغذ سمباده و غیره مصرف دارد.
•لاک که در نجاری برای جلای سطح اشیای چوبی مصرف دارد و از نوعی حشره به نام ترمزدانه که در کشور هند فراوان است، به دست می‌آید.
• چسب کانی
•مانند فسفات‌ها و سیلیکات‌های قلیایی که در اتصال اشیای سرامیکی ، کوارتزی و شیشه‌ای کاربرد دارند. و بر خلاف چسب های گیاهی و حیوانی در مقابل گرما و آب مقاوم‌اند. از این رو از آنها در ساختن اجاقهای برقی و گازی و آجرهای نسوز استفاده می‌شود.
• چسب سنتزی
•الاستومرها : که شامل چسب‌های کائوچویی مصنوعی است و در صنعت کشتی سازی و صنایع هواپیما سازی کاربرد دارند. مانند چسب لاستیک که محلول کائوچو در بنزین است و یا چسب «اوهو» و مشابه آن که از مشتقات وینیلی در حلال‌هایی نظیر استون و اسید استواستیک حاصل می شود، این نوع چسب‌ها قدرت چسبانندگی همه چیز (غیر از لاستیک) را دارند. از این رو ، کاربردهای گوناگون و مهمی در صنعت ، تجارت و منازل پیدا کرده اند.
• ترموپلاست‌ها : که شامل پلی اکریل و سیانواکریلات‌هااند که به «چسب فوری» معروف‌اند و اتصال محکم بین قطعات مختلف ایجاد می‌کند. (در حد چسب‌های اپوکسی). برخی معتقدند که سیانواکریلات یک منومر فعال است که در مجاورت مختصر رطوبت موجود در هوا بصورت پلیمر در می‌آید. از این رو ، برای محیط‌های خشک مناسب نیست.
• چسب اپوکسی : که از تراکم دی فنیلو پروپان و اپیکلرهیدرین حاصل می‌شود. نوعی از آن در تجارت به نام چسب دوقلو متداول است که شامل دو قسمت است، یک قسمت ماده چسب‌دار ، و قسمت دیگر یک ماده کاتالیزور است که موجب تغییر در ماده چسب‌دار و عمل چسبانندگی آن می‌شود. قدرت چسبانندگی چسب اپوکسی فوق‌العاده زیاد است و در هواپیما سازی ، ساختن اطاق خودروها ، و پل سازی و ... کاربرد دارد.
• نوار چسب‌ها : جنس این نوع نوارها ممکن است از پارچه ، کاغذ ، طلق ، و یا پلاستیک پلی کلرید وینیل (p.v.c) باشد که به چسب‌هایی مانند چسب‌های کائوچویی و سرشیم آغشته شده‌اند.
• چسب بتونه‌ای
•بتونه‌ها ، خمیرهای نرم و چسبناکی‌اند که به کندی در هوا خشک می‌شوند و برای پرکردن شکاف‌ها و منافذ ، بویژه در بخاری مصرف می‌شود. مهمترین انواع بتونه‌ها عبارت است از :
• بتونه شیشه : که از مخلوط پودر کربنات کلسیم و روغن کتان تهیه می‌شود و در هوا نسبتا به سرعت خشک و سخت می‌شود. اما پس از سخت شدن ، دوباره در روغن کتان به صورت خمیر نرم و قابل استفاده در می‌آید.
• بتونه آبی : که در تهیه آکواریم مصرف دارد و از مخلوط کردن پودر اکسید سرب (Pbo) با روغن کتان بدست می‌آیند.
•بتونه گلسیرین و اکسید سرب : از اختلاط اکسید سرب و گلسیرین تهیه می‌شود و در مقابل آب ، اسید و قلیا مقاوم است و پس از 45 دقیقه سفت می‌شود و برای بتونه کردن چوب ، شیشه ، چینی ، سرامیک و اشیای سنگی مصرف دارد.
• گرد بتونه : که به صورت آرد سفید رنگی شامل چهار قسمت گچ پخته و یک قسمت صمغ عربی است و در موقع استفاده ، آن را در آب و یا محلول اسید بوریک به صورت خمیر در می‌آورند و با آن اشیای ظریف ساخته شده از سنگ سفید ، چینی ، و شاخ سفید را بتونه می‌کنند.
•  کلمات کلیدی: رنگ، تولید رنگ، رنگ روغن، رنگ پلاستیکی، رنگ دانه، رنگ اتومبیل
• رنگ در دنیای امروز نقش بسیار مهمی در پرورش ذوق و قرایح بشری و ارضای نیازهای زیبا شناختی وی ایفا می کند. بدین جهت است که احساس رنگ را به تعبیری حس هفتم می گویند.
•انسان در پهنه تولید تزئین خانه ها ، پوشاک و حتی نوشابه ها در هنر ، نقاشی ، صنایع کشتیرانی و امور ارتباطات محصولات مصرفی در صنایع فضایی و خلاصه در همه شئونات با رنگ سر و کار دارد . بطور کلی از رنگ علاوه بر ایجاد زیبایی محیط جهت حفاظت اشیا در مقابل عوامل طبیعی و غیره استفاده می شود .
• تاریخچه
•سابقه استفاده از مواد رنگی توسط انسان به دوران غارنشینی می رسد. اولین کاربرد واقعی و عملی مواد رنگی را می توان در ساختن کشتی نوح مربوط دانست که برای جلوگیری از نفوذ آب و پوسیدگی آن از مواد رنگی استفاده شده بود. بعدها از مواد رنگی برای حفاظت چوب از پوسیدگی در بناهای چوبی و زمانی که استفاده از وسایل آهنی متداول شد. برای جلوگیری از زنگ زدن آنها استفاده می شد .
• اجزای تشکیل دهنده رنگ ها
•هر رنگ اصولا از دو قسمت اصلی تشکیل شده است که عبارتند از:
•  رنگ دانه :
•که ماده رنگی نامحلول در آن است ( خاک رس ناخالص رنگی و پودر برف از سنگهای رنگی به عنوان اولین رنگ دانه ها مورد استفاده انسان قرار می گرفتند ).
•  محمل رنگها:
•مایعی است که با رنگ دانه مخلوط شده کاربرد آنرا آسان می کند و در چسبیدن آن کمک می کند ( از سفیده تخم مرغ چسب عسل محلول قند به عنوان محمل های رنگ استفاده می شد. امروزه متداول ترین محمل های رنگ دانه ها را آب یا روغن تشکیل می دهد. از اینرو رنگ ها را به دو دسته رنگ‌های روغنی و رنگ‌های آلی تقسیم می کنند.
• انواع رنگ دانه ها
•اکسید ها :
• لیمونیت ( Fe2O3.2H2O ) برای تهیه رنگ قرمز مصرف می شود و یکی از قدیمی ترین رنگ دانه هاست.
• هماتیت ( Fe2O3 ) برای تهیه رنگ قرمز روشن بکار می رود.
• دی اکسید تیتان ( TiO2 ) برای تهیه رنگ سفید روشن و بسیار مرغوب که در هوا تیره نمی شود به کار می رود. معمولا آن را با سولفات باریم مخلوط می کنند.
• ZnO که از مهم ترین رنگ دانه های سفید است و از تجزیه کربنات روی و یا سوزاندن فلز روی در هوا حاصل می شود.
•سرنج ( Pb2O3 ) که رنگ سرخ یا قرمز تیره دارد و بیشتر برای پوشانیدن سطح قطعات فو لادی به منظور حفاظت آن ها از زنگ زدن ، کاربرد دارد.
• سولفید روی و لیتوپن :
•سولفید روی برای تهیه رنگ سفید مات مصرف می شود و از مزایای آن این است که بر خلاف سفید اب سرب در هوا سیاه نمی شود. این رنگ دانه معمولا در تجارت بصورت مخلوطی از سولفید روی و سولفات باریم به نام لیتوپن مصرف دارد که رنگ سفید بسیار مرغوب است.
• سفید اب سرب :
•این رنگ دانه عمدتا شامل Pb(OH)2 , pbCO3 که از قرن ها پیش شناخته شده بود . قدرت پوشش آن ها زیاد است ولی در هوا به علت وجود H2O به مرور سیاه می شود . برای تبدیل مجدد آن به رنگ سفید می توان از تاثیر پر اکسید هیدروژن بر آن استفاده کرد.
• دوده چراغ و زغال استخوان :
•یکی از اجزایی رنگ سیاه و مرکب است و برای تغییر رنگ سفید به میزان دلخواه نیز مصرف می شود.
• رنگ دانه های فلزی :
•مانند پودر آلومینیم در روغن جلا که که از آن برای حفاظت وسایل آهنی و فولادی استفاده می شود.
•برنز آلومینیم ( آلیاژ AL,CU) در روغن جلا که از آن برای ایجاد رنگ بسیار زیبای طلایی برای دور قاب ها و ... استفاده می شود.
• رنگ دانه های الوان :
•  رنگ دانه های آبی :
•مهم ترین این این رنگ دانه ها آبی پروس و آبی نیلی یا لاجورد است. آبی پتروس که یکی از مهم ترین رنگ های آبی است . لاجورد نیز یکی از رنگ های آبی مرغوب است که از حرارت دادن مخلوط کائولین ، کربنات سدیم ، گوگرد و زغال سنگ در غیاب هوا حاصل می شود.
• رنگ دانه های زرد :
•مهم ترین این رنگ دانه ها کرومات روی و کرومات سرب است . از قطران زغال سنگ نیز رنگ دانه های الوانی بصورت نمک های نامحلول فلزات به دست می آید که در هیدروکسید آلومینین بصورت ژله می بندد. این ژله را پس از خشک کردن به صورت پودر با رنگ دانه های نظیر کربنات کلسیم و سیلسس مخلوط می کنند و در انواع رنگ های مورد نیاز به کار می برند.
• رنگ‌های روغنی
•در این نوع رنگ‌ها ، رنگ دانه را در یک روغن خشک شونده که استر گلیسیرین با اسیدهای چرب نظیر اسیدهای اولیک و یا لینولنیک می باشد حل می کنند. این روغن‌‌ها در هوا اکسیده شده و به ترکیبات سیر شده تبدیل می شوند و لایه‌ای سخت مقاوم و محافظ تشکیل می دهند که از نفوذ آب در رنگ دانه جلوگیری می کنند.
• رقیق کننده :
•برای رقیق کردن و سهولت کاربرد رنگ به کار می رود و معمولا یک حلال هیدرو کربنی نظیر ترپنتین است که به روغن تربانتین شهرت دارد.
• خشک کننده :
•یکی از اجزای رنگ‌های روغنی است که در حقیقت نقش کاتالیزور در تسریع اکسیداسیون و خشک شدن رنگ ها را دارد و معمولا مخلوطی از اکسید های سرب ، منگنز و کبالت در ( روغن بزرک )بصورت استر مصرف می شود.
• رنگ‌های پلاستیکی
•با اضافه کردن رزین های سنتزی نظیر رزین حاصل از فنل و فرمالدئید که خاصیت پلاستیکی دارد در روغن جلا رنگ های پلاستیکی حاصل می شود. این نوع رنگ ها به خاطر دوام و قابل شستشو بودن اهمیت و کاربردهای زیادی دارد.
• رنگ‌های لعابی یا مات
•با اضافه کردن رنگ هایی نظیر TiO2 به روغن جلا آن را به صورت مات درآورده و بعد برای مات کردن هر نوع رنگی به کار می رود .
• رنگ اتومبیل
•این نوع رنگ ها باید این ویژگی را داشته باشند که به سرعت در هوا خشک شوند. برای این منظور رنگ دانه را در حلال های آلی بسیار فرار نظیر استات آمیل ، استات اتیل یا استات بوتیل حل می کنند . برای رنگ‌های متالیک ( فلزی ) از رنگ دانه های فلزی استفاده می شود .
• رنگ‌های محلول در آب
•این نوع رنگ ها از معلق کردن رنگ دانه ها در آب مخلوط با یک چسب محلول در آب تهیه می شوند. از رنگ‌های روغنی ارزانترند و قابل شستشو نمی باشند
http://maghale-chemistry.blogfa.com/

تاريخ : شنبه بیست و هشتم اسفند 1389 | 21:9 | نویسنده : عبدلی |

واحدهای اصلی SI

 کمیت

واحد

نمادواحد

طول

جرم

زمان

جریان الکتریکی

دمای ترمودینامیکی

مقدارماده

شدت نور

متر

کیلوگرم

ثانیه

آمپر

کلوین

مول

شمع(کاندلا)

m

kg

s

A

K

mol

cd



ادامه مطلب
تاريخ : شنبه بیست و هشتم اسفند 1389 | 18:17 | نویسنده : عبدلی |
مقدمه

قبل از تلاش برای تعیین ساختمان یک ماده آلی مجهول از طریق طیف گیری ، می‌توان مشکل را با تعیین فرمول مولکولی ماده قدری ساده‌تر کرد. در این مقاله این موضوع را بررسی می‌کنیم چگونه فرمول مولکولی یک ترکیب ، تعیین گردیده و چطور می‌توان از آن فرمول ، اطلاعاتی برای ساختمان ماده بدست آورد.

تجزیه عنصری و طرز محاسبات

روش قدیمی تعیین فرمول مولکولی یک ماده مستلزم سه مرحله است. اولین مرحله ، انجام آنالیز (تجزیه کیفی عنصری برای یافتن نوع اتمهای موجود در مولکول است. مرحله دوم ، انجام آنالیز کمی عنصری برای یافتن تعداد نسبی انواع مختلف اتمها در مولکول است. این عمل منجر به یافتن فرمول تجربی می‌گردد. مرحله سوم ، شامل تعیین جرم مولکولی یا تعیین وزن مولکولی است که وقتی آن را با فرمول تجربی در هم آمیزیم، تعداد واقعی اتمهای موجود در مولکول را نشان خواهد داد و نتیجه حاصل ، فرمول مولکولی خواهد بود.

تعیین فرمول تجربی

تقریبا تمام مواد آلی ، دارای کربن و هیدروژن هستند. در اکثر حالتها ، تعیین این که آیا این عناصر موجودند یا خیر ، واجب و لازم نیست. ولی اگر ضرورت ایجاب کند که وجود آن دو را به اثبات رسانیم، می‌توان ماده مجهول را در حضور اکسیژن سوزاند. اگر احتراق ماده ، انیدریک ایجاد کند، پس در ماده مجهول کربن موجود بوده است و اگر آب ایجاد شد، می‌بایست اتمهای هیدروژن در ماده وجود داشته باشند.

یادآوری این نکته ضروری است که هیچ روش مستقیم مناسبی برای تعیین وجود اکسیژن در یک ماده وجود ندارد، به این دلیل است که در آنالیز کیفی از اکسیژن نامی برده نمی‌شود. نیتروژن ، کلر ، برم ، ید و گوگرد را می‌توان به آزمایشی مشابه آزمون ذوب سدیم شناسایی کرد.

برای تعیین دقیق کربن و هیدروژن موجود در یک ماده مجهول ، به یک آنالیز کمی نیاز است. در عملیات آزمایشگاهی تجاری مکررا این تجزیه را انجام می‌دهند. روش تعیین مقادیر کربن و هیدروژن در یک ماده ، مبتنی بر احتراق آن برای تولید انیدریک کربنیک و آب است. در تجزیه کمی ، انیدریک کربنیک و آب را جمع‌آوری کرده و سپس وزن می‌کنیم. روش‌هایی نیز برای تعیین مقادیر گوگرد ، نیتروژن و هالوژنهای موجود در ترکیب در دسترس هستند.

تعیین جرم مولکولی

یک مرحله در تعیین فرمول مولکولی یک ماده ، تعیین وزن یک مول از آن ماده است. این عمل به طرق مختلفی صورت می‌گیرد. بدون در دست داشتن جرم مولکولی یک مجهول ، کسی قادر نیست بگوید فرمول تجربی که مستقیم از تجزیه عنصری تعیین گشته ، آیا فرمول حقیقی ماده بوده یا این که این فرمول باید در عددی ضرب شود تا فرمول مولکولی واقعی جسم مجهول مشخص گردد.

استفاده از طیف سنج جرمی

در یک آزمایشگاه جدید ، جرم مولکولی با استفاده از طیف سنج جرمی تعیین می‌گردد. یک روش قدیمی جهت تعیین جرم مولکولی ماده ( بر اساس اصول شیمی عمومی ) ، روش چگالی بخار است. در این روش ، حجم مشخصی از گاز در دمای مشخص توزین می‌گردد. پس از تبدیل حجم گاز در دما و فشار استاندارد ، می‌توان تعیین نمود که آن حجم چه کسری از یک مول را نشان می‌دهد. از این طریق می‌توان جرم مولکولی ماده را بسادگی تعیین کرد.

اندازه‌گیری نزول نقطه انجماد یک حلال

روش دیگر تعیین جرم مولکولی یک ماده ، اندازه‌گیری نزول نقطه انجماد یک حلال است که به مقدار مشخصی از ماده مورد آزمایش اضافه شده باشد. این روش به نام روش انجماد سنجی خوانده می‌شود.

اسمومتری فشار بخار

روش دیگر که فقط گاهی اوقات مورد استفاده قرار می‌گیرد، اسمومتری فشار بخار است. در این روش ، ماده مورد آزمایش را در یک حلال حل کرده و تغییر فشار بخار حلال را اندازه می‌گیرند.



تیتراسیون

اگر ماده مجهول یک اسید کربوکسیلیک باشد، می‌توان آن را با محلول استاندارد هیدروکسید تیتر کرد. با بهره گیری از این روش می‌توان اکی‌والان خنثی را تعیین نمود. اکی‌والان خنثی معادل وزن اکی‌والان آن اسید است. اگر آن اسید فقط حاوی یک گروه کربوکسیل باشد، در آن صورت اکی‌والان خنثی و جرم مولکولی معادل خواهند بود. اگر آن اسید دارای بیش از یک گروه کربوکسیل باشد، آنگاه اکی‌والان خنثی برابر جرم مولکولی اسید تقسیم بر تعداد گروههای کربوکسیل خواهد بود. بسیاری از فنلها (بویژه آنهایی که توسط گروههای الکترون کشنده استخلاف شده‌اند) آنقدر اسیدی‌اند که می‌توان آنها را با روشی مشابه اسیدهای کربوکسیلیک تیتر کرد. این روش را می‌توان برای اسیدهای سولفونیک نیز بکار برد.

فرمول مولکولی

هنگامی که جرم مولکولی و فرمول تجربی تعیین گردیدند، می‌توان مستقیما فرمولی مولکولی جسم را تعیین کرد. اغلب ، وزن فرمول تجربی و جرم مولکولی یکسان است. در چنین حالتی ، فرمول تجربی ، همان فرمول مولکولی است. در بسیاری از حالتها وزن فرمول تجربی کمتر از جرم مولکولی است. در چنینی حالتهایی ضروری است که تعیین گردد چند بار وزن مولکولی را باید به وزن فرمول تجربی تقسیم کرد و سپس رقم بدست آمده را در فرمو ل تجربی ضرب کرد تا فرمول مولکولی بدست آید.

مثال ساده در این مورد ، اتان است. بعد از تجزیه کمی عنصری ، فرمول تجربی CH3 برای اتان تعیین گردید. محاسبات نشان داد که جرم مولکولی اتان 30 است. پس از تقسیم وزن مولکولی اتان (30) بر وزن فرمول تجربی (15) رقم 2 بدست آمد. بنابراین ، باید فرمول مولکولی اتان ، 2(CH3) یا C2H6 باشد.

برای مثال ، مجهولی که پیشتر در این فصل معرفی گشت، فرمول تجربی C7H14O2 بوده و وزن فرمولی آن 130 است. اگر فرض کنیم که جرم مولکولی این ماده 130 تعیین شده است، می‌توان نتیجه گرفت فرمول تجربی و فرمول مولکولی معادلند و ضمنا فرمول مولکولی باید C7H14O2 باشد.


بر گرفته از دانشنامه ی رشد



تاريخ : چهارشنبه هجدهم اسفند 1389 | 21:11 | نویسنده : عبدلی |
-   لیوانی که تا نیمه حاوی آب و دو تکه یخ است دارای چند فاز است ؟

 

2- اگر در انحلال یک نمک در آب داشته باشیم    فرو پاشی H ∆  > آب پوشیH ∆  آن گاه انحلال آن نمک در آب  گرماده است یا گر ماگیر ؟

 

3-   هر چه گرمای انحلال یک ماده بیشتر با شد تغییر دما تاثیر ..............بر انحلال پذیری آن ماده دارد ( کمتری – بیشتری )

 

4-   به نمودار انحلال پذیری در صفحه 86 کتاب درسی رجوع کرده به پرسش های زیر پاسخ دهید :

 

الف – اگر محلول  30 گرم     KclO3 در 100 گرم آب را از دمای 100 درجه سانتیگراد تا دمای 20 درجه سانتیگراد سرد کنیم از چه دمایی KclO3 شروع به رسوب کردن می کند ؟

 

ب – در دمای 55 درجه سانتیگراد ، انحلال پذیری KclO3 در آب چقدر است ؟

 

ج – اگر 60 گرم محلول سیر شده ی  KclO3 را از دمای 55 درجه به دمای 20 درجه سرد کنیم ، چند گرم از این نمک رسوب خواهد کرد ؟

 

5-   کدام یک از ترکیب های زیر در آب و کدام یک در کربن تترا کلرید حل می شود ؟ چرا ؟

CH3(CH2)16CH2OH  -  HF – (NH4)2SO4   -    -  NaNO3  نفتالنC10H8

 

6-   در هر مورد انحلال پذیری کدام ماده در آب بیشتر است ؟

 الف – CH3CH2CH2CH2OH ,    CH3CH2OH

 ب – CCl4 , CaCl2

       C6H6  ,  C6H5OH 

 

7-   انحلال پذیری سه ماده در زیر آمده است :

                             ماده حل شونده                    10 درجه سانتیگراد                          20 درجه سانتیگراد

                                AgNO3                    170                                                  222

Li2O3                                   43/1                                               33/1

                                   O2                                       0054/0                                          0044/0 

بر اساس این داده ها علامت  انحلالH  ∆  را برای هر ماده تعیین کنید

 

8-   کدام یک از تر کیب های زیر در آب محلول و کدام نا محلول است ؟

K2S , CaCO3 , AgNO3 , Na2SO4 , Ba (OH)2 , Hg2Cl2 , CuS , BaSO4 , NH4ClO3 , HgSO4 , Ca3(PO4) , AgClO3

 

9-   بر اثر انحلال مقدار معینی از یک گاز در آب ، 12 کیلو زول گرما آزاد می شود. انحلال پذیری این گاز در دمای 25 درجه سانتیگراد و فشار 4 اتمسفر برابر 02/0 مول بر لیتر است . در هر یک از شرایط زیر ، انتظار دارید انحلال پذیری این گاز کم تر یا بیشتر از 02/0 مول بر لیتر باشد ؟ چرا؟

الف- دمای  5 درجه سانتیگراد و فشار 6 اتمسفر

ب - دمای 0 5 درجه سانتیگراد و فشار 2 اتمسفر

ج- دمای  20 درجه سانتیگراد و فشار 4 اتمسفر

د- دمای  25 درجه سانتیگراد و فشار 1 اتمسفر

 

10-                       در ظرفی 50 میلی لیتر از هر یک از مواد اتانول ، متانول ، بنزن و آب اضافه می کنیم ، تعداد فازهای ایجاد شده چند تا می باشد .

 

11-                       کدام به هر نسبتی در آب حل می شود ؟ اتانول – هگزان – استون – سدیم کلرید

 

12-                       ویتامین...........در آب ................ است زیرا بخش ................. در مولکول آن بر بخش .................. غلبه دارد.

 

13-                       کدام یک از مخلوط های زیر دو فاز تشکیل می دهد :

اتانول در آب – بو تانول در آب – استون در آب – ید در کربن تترا کلرید

14-                       حل شدن یک جامد یونی در آب موقعی ...................است که ا نرزی شبکه یونی ..................از انرزی آب پوشی یون ها باشد ( تستی )

الف – گرماده – بیشتر                             ب – گرماگیر – بیشتر                 ج- گرماده – برابر           د- گرماگیر- کمتر

 

15-                       با توجه به داده های مقابل ، گرما بر انحلال کدام ماده تاثیر بیشتری دارد؟

انحلال پذیری( گرم در 100 گرم حلال )

 

در دمای 20 درجه

در دمای 40 درجه

ماده

210

260

A

32

75

B

84

110

C

58

70

D

16-                       انحلال ماده Aدر آب گرماده است . در این مورد کدام یک از مطالب زیر درست است ؟(تست)

الف- غلظت در دمای 20 درجه = غلظت در دمای 50 درجه

ب- غلظت در دمای 20 درجه< غلظت در دمای 50 درجه

       ج- غلظت در دمای 20 درجه> غلظت در دمای 50 درجه

       د- غلظت ماده Aدر محلول به دما بستگی دارد

 

17-                       انحلال پذیری نقره نیترات در C° 20 برابر 216 گرم و در C° 40  برابر 311 گرم است . کدام عبارت در ارتباط با انحلال نقره نیترات در آب درست است ؟ ( تست )

  الف- گرمای انحلال منفی است

  ب- اگر دمای محلول سیر شده ی آن را افزایش دهیم ، نقره نیترات رسوب می کند

  ج- گرمای انحلال مثبت است

  د- اگر دمای محلول سیر شده ی آن راکاهش  دهیم ، نقره نیترات رسوب می کند

 

18-                       هنگامی که آمونوم نیترات جامد را در آب C° 25 حل می کنیم ، دمای محلول کاهش می یابد . این نشان می دهد که عامل موثر در انحلال این ماده تغییر ................  است (تست )

الف – انرزی                       ب- آنتالپی                                    ج- آنتروپی                             د- دما

 

19-                       انحلال کدام در آب با کاهش آنتروپی همراه است ؟ ( تست )

  الف – اتانول                             ب- پتاسیم نیترات                          ج- هیدروزن کلرید                    د- پتاسیم هیدروکسید

 

20-                       انرزی فروپاشی شبکه و گرمای انحلال در سدیم استات به ترتیب 763+ و 3/17  کیلو زول بر مول است . آنتالپی آب پوشی این تر کیب چند کیلو زول بر مول است ؟



تاريخ : چهارشنبه هجدهم اسفند 1389 | 21:1 | نویسنده : عبدلی |
1- نقطه انجماد و نقطه ذوب

   اگر از مردم عادی بپرسید آب در دمای صفر درجه سانتی گراد چه حالتی دارد،اکثر آنها خواهند گفت حالت جامد،یعنی بصورت یخ است.این باور کاملاً اشتباه است.زیرا آب در دمای صفر درجه سانتی گراد هم می تواند به صورت جامد (یخ) باشد و هم به صورت مایع.

اگر ظرف آبی را سرد کنیم،مرتباً دمای آن کاهش می یابد تا به صفر درجه سانتی گراد برسد.در این حالت آب صفر درجه حواهیم داشت.حال اگر آن را به قدر کافی سرد کنیم،آب شروع به انجماد کرده تبدیل به یخ صفر درجه خواهد شد که اگر باز هم آن را سردتر کنیم،دمای یخ به زیر صفر خواهد رسید.پس آب در دمای صفر درجه سانتی گراد،هم می تواند جامد باشد و هم مایع!

اگر بخواهیم به طور دقیق تر بیان کنیم،باید بگوئیم هر گرم آب خالص برای اینکه دمای آن یک درجه کاهش یابد،باید یک کالری (۲/۴ ژول) گرما از دست بدهد،ولی وقتی دمای آن به صفر درجه رسید،برای اینکه آن یک گرم آب صفر درجه تبدیل به یخ صفر درجه شود،باید ۸۰ کالری گرما از دست بدهد. بر عکس آن هم صحیح است،یعنی یک گرم یخ صفر درجه باید ۸۰ کالری گرما بگیرد تا به آب صفر درجه تبدیل شود.این مقدار گرما را(۸۰کالری)  "گرمای ذوب یخ" می گویند.

۲- انتقال گرما

معمولاْ در زمستانها این سخن مردم را زیاد شنیده اید که می گویند: " پشت پنجره ها پرده ضخیم نصب کنید که سرما از شیشه ها وارد اتاق نشود! " سرما حیزی نیست که از جسمی عبور کند یا از جایی به جای دیگر منتقل شود. سرما در واقع نبودن گرماست. مثل اینکه بگوئیم تاریکی از پنجره به داخل اتاق آمد! تاریکی چیزی جز نبودن نور و روشنایی نیست.

ما می توانیم بگوئیم گرما از جایی به جایی رفت ولی نمی توانیم بگوئیم سرما از جایی به جای دیگر منتقل شد.از نظر علمی جسمی که گرما از دست بدهد سرد می شود.بنابر این وقتی اتاقی سرد می شود گرمای هوای آن از طریق دیوارها و پنجره ها به بیرون منتقل می شود.و وقتی گرمای آن منتقل شد هوای اتاق سرد می شود.

گرما انرژی جنبشی ذرات ماده است.وقتی گرما از جسمی منتقل می شود در واقع انرژی جنبشی ذرات آن به ماده دیگری انتقال می یابدو به این ترتیب جسمی که انرژی ذرات آن کاهش یافته سردتر می شود.البته اگر بگوئیم منافذ و درزهای پنجره ها را بگیرید تا هوای سرد وارد اتاق نشود از نظر علمی بیان صحیحی است.

 ۳- نقطه جوش آب

اکثر مردم بر این باور هستند که اگر آب سریع تر بجوشد،دمای آن بالاتر می رود در نتیجه غذای داخل آب زودتر می پزد. این باور غلط،باعث هدر رفتن انرژی زیادی می شود. هر مایعی در دمای معینی می جوشد (درفشار ثابت).مثلاً اب خالص در فشار متعارف یک اتمسفر،در دمای ۱۰۰ درجه سانتی گراد می جوشد.

زمانی که مایعی در حال جوشیدن است،هر چقدر آن را حرارت بیشتری دهیم،دمای آن افزایش نمی یابد،فقط سرعت تبخیر آن بیشتر می شود.بنابر این دمای آبی که درون ظرف می جوشد،از ۱۰۰ درجه سانتی گراد بالاتر نمی رود (البته در ظرف درباز) و هر جه شعله گاز را بیشتر کنیم،سرعت پختن غذا افزایش نمی یابد.پس برای جلوگیری از اتلاف سوخت،باید شعله چراغ گاز را طوری تنظیم کنیم که آب از جوشیدن نیفتد ولی سرعت جوش آن کمینه (مینیمم) باشد.

مطلبی که بیان شد،یعنی "نقطه جوش مایع همواره ثابت است"،در موردی صادق است که جوشیدن مایع در هوای آزاد (در فشار ثابت) باشد،ولی اگر مایع در ظرف در بسته ای مانند زود پز قرار بگیرد،چون فشار وارد بر سطح مایع افزایش می یابد،نقطه جوش آن بالاتر می رود.مثلاً دمای جوش آب در داخل زود پز ممکن است به ۱۰۴ درجه سانتی گراد یا بیشتر هم برسد. 

http://www.ettelaat-jaleb.blogfa.com/

تاريخ : پنجشنبه دوازدهم اسفند 1389 | 23:48 | نویسنده : عبدلی |

چون وزن اتمي فلوئور 19.0 و وزن اتمي هيدروژن 1.0 است، سنگيني يك اتم فلوئور 19 برابر يك اتم هيدروژن خواهد بود. حال اگر 100 اتم فلوئور و 100 اتم هيدروژن را در نظر بگيريم، جرم مجموع اتم‌هاي فلوئور 19 برابر جرم اتم‌هاي هيدروژن مي‌شود. پس جرم‌هاي هر دو نمونه‌اي از فلوئور و هيدروژن كه عمده اتم‌هاي آنها برابر باشد همان نسبت 19.0 به 1.0 يعني نسبت وزنهاي اتمي آنها ، خواهد بود.

اگر 19.0g فلوئور و 1.0g هيدروژن داشته باشيم. اين دو مقدار بر حسب گرم و از لحاظ عددي برابر وزن‌هاي اتمي اين دو عنصر است. چون جرم‌هاي اين دو نمونه نسبت 19.0 به 1.0 دارد، نمونه‌ها بايد شامل تعداد اتم‌هاي مساوي باشند. در واقع ، نمونه‌اي از هر عنصر كه جرم آن بر حسب گرم عددي برابر با وزن اتمي آن عنصر باشد، شامل اين عده اتم‌هاي يكسان خواهد بود.

اين عدد را به افتخار آمدو آووگادرو عدد آووگادرو مي‌نامند. آووگادرو نخستين كسي بود كه رفتار گازها در واكنش شيميايي را بر حسب عده مولكولها واكنش دهنده ، توضيح داد. مقدار عدد آووگادرو با آزمايش معين شده و تا شش رقم با معني عبارت است از:6.02205x10**23

تعريف مول

مقدار خالصي كه شامل عدد آووگادرو واحد اصلي باشد يك مول ناميده مي‌شود كه يك واحد اصلي است. تعريف مول مقدار ماده خالصي است كه تعداد واحد‌هاي مستقل اصلي آن دقيقا برابر با تعداد اتم‌هاي 12g كربن 126C باشد.

پس نمونه‌اي از يك عنصر كه جرم آن بر حسب گرم از لحاظ عددي برابر با وزن اتمي آن عنصر باشد، شامل يك مول از اتمهاي آن عنصر ، يعني شامل عدد آووگادرو اتم است. مثلا وزن اتمي بريليم 9.01218 است.

بنابر اين : اتم بريليم Be=1mol Be = 6.02205x10**23 9.01218

مول ماده مولكولي

يك مول مركب از عدد آووگادرو واحد مستقل است. يك مول ماده مولكولي مركب از عدد آدوگادرو مولكول و جرمي بر حسب گرم دارد كه از لحاظ عددي برابر با وزن مولكولي آن ماده است. مثلا وزن مولكولي H2O برابر 18.02 گرم است، پس مولكول H2O با

18.02g H2O =1MolH2O =6.02205x10**23 مولكول آب H2O .

چون يك مولكول آب دو اتم H و يك اتم O دارد، يك مول H2O شامل دو اتم H و يك مول اتم O است.

با استفاده از تعريف مول، نوع واحد مستقلي كه اندازه گيري مي‌شود بايد مشخص باشد. يك مول از اتم هاي H شامل 6.02205x10**23 اتم H و جرم آن ، تا سه رقم با معني ، 1.01g است، يك مول از مولكولهاي H2 شامل 6.02205x10**23 مولكول H2 و جرم آن 2.02g است. براي فلوئور : فلوئو گرم Mol F=6.02205x10**23 F=19.0

مولكول فلووئور 1Mol F2=6.02205x10**23 F2=38.0g

مول در مواد يوني

وقتي مي گوييم يك مول(BaCl2) به اين معني است كه نمونه مورد نظر ما شامل عدد آووگادرو واحد فرمولي است كه واحد مستقل آن مشخص است. يك مول BaCl2 جرمي برابر 208.3g دارد كه همان وزن فرمولي BaCl2 است. در واقع ، يك مول BaCl2 شامل ، باريم

137.3g= يون 1Mol Ba2=6.02205x10**23Ba2

كلر: 71.0g= يون 2Mol Cl2=6.02205x10**23BaCl2

كه روي هم مي‌شود :

208.3g Bacl2= واحد 1Mol BaCl2=6.02205x10 **23Cl2

(** به معني به توان مي باشد. 10 به توان 23 )

خوب است بدانيد:

در سال 1811 آمادئو آووگادرو، قانون تركيب حجمي را توضيح داد. اصل آووگادرو مي‌گويد: حجمهاي مساوي همه‌ي گازها در دما و فشار يكسان، داراي تعداد مولكولهاي برابر هستند. به عكس، تعداد مولكولهاي برابر از هر دو گاز، تحت شرايط دما و فشار يكسان، حجمهاي برابر را اشغال مي‌كنند. يك مول از يك ماده داراي 23**10*022/6 ذره است. بنابراين در شرايط دما و فشار يكسان، يك مول از يك گاز حجمي برابر با يك مول از هر گاز ديگر اشغال مي‌كند. در شرايط متعارفي اين حجم، به حجم مولي گاز در شرايط متعارفي موسوم است و برابر با 414/22 ليتر مي‌باشد.

- تعداد واحدها در يك مول به افتخار آمادئو آووگادرو ، عدد آووگادرو ناميده مي‌شود . وي نخستين كسي بود كه رفتار گازها را برحسب تعداد مولكول‌هاي واكنش دهنده توجيه كرد .

درواقع آقاي آووگادرو خودش مقدار عددي اين عدد را نتوانست به دست آورد، اما چون وي رفتار گازها را بر حسب تعداد مولكولهاي واكنش دهنده را مورد بررسي قرار داد، بعدها كه اين عدد بدست آمد، به افتخار آووگادرو كه بنيان گذار اين كار بود، به نام وي نام گذاري نمودند.

مقدار اين عدد با روشهاي الكترو شيميايي و بلور شناسي معين شده است . در روش بلور شناسي مثلا يك عنصر را در نظر مي‌گيرند سپس با دستگاه‌هاي دقيق ساختار عنصر و طول هريك از اضلاع سلول واحد بلور و وزن اتمي عنصر و وزن حجمي آن را مشخص مي‌كنند . سپس به كمك يك عمليات رياضي مي‌توان به عدد آووگادرو دست يافت به عنوان مثال نيكل در سيستم مكعبي با وجوه مركز پر متبلور مي‌شود . طول هر يك از اضلاع سلول واحد 52/3 آنگسترم ، وزن اتمي نيكل 7/58 و وزن حجمي آن 94/8 است .حال به كمك اين داده‌ها عدد آووگادرو را حساب مي‌كنيم : هر سلول واحد داراي چهار اتم نيكل است . اگر عدد آووگادرو را N در نظر بگيريم ، وزن هر اتم برابر( 7 /58 تقسيم بر N) گرم خواهد بود . وزن هر سلول واحد چهار برابر اين مقدار و حجم آن برابر( 52/3 ضرب در ده به توان منفي هشت ) كل اين مقدار به توان سه ، سانتيمتر مكعب است . حال اكر اين دو را تقسيم كنيم چگالي نيكل بدست مي‌آيد كه البته ضريبي است از Nبا توجه به اينكه مي‌دانيم چگالي نيكل برابر است با 94/8 پس با مي‌توانيم مقدار N را كه همان عدد آووگادرو است حساب كرد . اگر بخواهيم از روش الكترو شيمي استفاده كنيم بايستي عدد فاراده را تقسيم بر بار يك الكترون تنها كنيم كه در اين صورت مقدار عدد آووگادرو حساب مي‌شود .

كاربرد عدد آووگادرو

براي بيان مفهوم اتم گرم

شيميدان‌ها جرم يك مول يا 6.023*10**23اتم را اتم گرم مي‌گويند و آنرا برحسب گرم بيان مي‌كنند. براي مثال اتم اكسيژن ، 16 گرم و اتم كربن ، 12 گرم است؛ يعني جرم يك مول از اتمهاي اكسيژن كه شامل 6.023*10**23اتم است، برابر 16 گرم و به همين ترتيب ، جرم يك مول از اتم‌هاي كربن برابر 12 گرم است.

مفهوم مولكول گرم

بديهي است جرم يك مول از مولكول‌هاي يك ماده كه «مولكول گرم» ناميده مي‌شود. به كمك اتم گرم اتم‌هاي سازنده آن به آساني قابل محاسبه است. براي مثال ، مولكول گرم اكسيژن O2 برابر مجموع دو اتم اكسيژن 16+16=32گرم و مولكول گرم CO2برابر است با مجموع دو اتم اكسيژن و يك اتم كربن 44=16+16+12 گرم است.

مفهوم جرم مولكولي

شمار اجزاي يك مول برابر با عدد آووگادرو است. تعداد مولكول‌هاي موجود در يك مول از يك تركيب مولكولي ، برابر با عدد آووگادرو است و جرم آن بر حسب گرم برابر با وزن مولكولي آن تركيب است. براي مثال ، وزن مولكولي H2Oبرابر با 18.02 است. در نتيجه داريم:

1mol H2O= 6.023*10**23 H2O

مولكول   چون يك مولكول آب داراي يك اتم O است يك مولكول H2Oشامل دو اتم از اتم H و يك مولكول از اتم O است



تاريخ : چهارشنبه یازدهم اسفند 1389 | 21:12 | نویسنده : عبدلی |
قاتون صفرم

اگر دو سيستم ترموديناميکي، هر کدام به طور مجزا با سيستم سومي در حال تعادل گرمايي باشند. آن دو سيستم با هم در تعادل گرمايي هستند

قانون اول

انرژي نه مي تواند ايجاد شود و نه مي تواند از بين برود. بلکي آن مي تواند تغيير شکل پيدا کند

در هر فرآيندي در يک سيستم ايزوله، کل مقادير انرزي ثابت باقي مي ماند

براي يک فرآيند ترموديناميکي، گرماي خالص به کار رفته در سيستم، معادل کار خالص انجام شده به وسيله سيستم است

Internal energy = Heat supplied - work done

 

قانون دوم ترمو ديناميک

گرما به طور خود به خودي از محل گرم به محل سرد مي رود

فرايندهاي طبيعي در سيستم هاي ايزوله زماني خود به خودي اند که به سمت افزايش بي نظمي يا انتروپي در سيستم حرکت کنند

آنتروپي يک سيستم ايزوله شامل دو منطقه از فضا، که از يکديگر جدا شده اند، ولي با خودشان در تعادل ترمو دينامکي هستند. وقتي که ايزولاسيون آن ها شکسته شود. آنچنان که دو منطقه بتوانند، تبادل ماده و انرژي داشته باشند، تا حد ممکن افزايش مي يابد ، تا سيستم به تعادل ترموديناميکي جديد برسد

البته گرما از محل سرد به محل گرم به صورت غير خود به خودي (مثل عملکرد موتور يخچال) منتقل مي شود

پاورپوينت انتقال گرما از محل گرم به محل سرد

قانون سوم

اگر دما به صفر مطلق برسد، آنتروپي سيستم به يک حداقل ثابتي مي رسد

آنتروپي يک بلور کامل، صفراست. زماني که دماي بلور مساوي صفر مطلق باشد

قانون چهارم

quantitative relation between the parameters of a system in which heat and matter are simultaneously flowing

فرض کنيم گازي در اين پيستون مي سوزد و مقداري گرما توليد مي کند. اين گرما صرف افزايش انرژي دروني سيستم مي شود. اما بخشي از آن به دليل افزايش تعداد مولها سبب بالا بردن پيستون مي شود و درنتيجه کار انجام مي دهد. که اين بخش بايد از کل گرمايي که سبب تغيير انرزي دروني شده است، کسر شود

اين فرمول با فرمول کتاب درسي يکسان است. در آن جا

تغيير انرژي دروني= گرما + کار انجام شده

است و چون کار روي محيط توسط سيستم انجام مي شود. مقدار آن براي سيستم منفي است

انرژِي دروني يک سامانه به مسير انجام فرآيند بستگي ندارد و فقط به حالت آغازي و پاياني سامانه وابسته است. بنابراين انرژي دروني يک تابع حالت است. مثل بالا رفتن از پله يا استفاده از آسانسور براي شما در موقعيت جديد يک تغيير انرزي ايجاد مي کند و به مسير بستگي ندارد

يک سيستم با محيط خود کارو گرما مبادله مي کند
 

واکنشهاي شيميايي مي توانند کار انجام دهند که در انها تعداد مول محصولات بيشتر از تعداد مول مواد اوليه باشد. يعني در آنها تغييرات حجم زياد شود. اگر تعداد مول مواد اوليه با محصول برابر باشد. تغييرات حجم صفر بوده و کار فشار-حجم نخواهيم داشت

KClO3 ----> KCl + 3/2O2

تعداد مول ها از 1 به 2.5 افزوده شده است

C3H8(g) + 5O2(g) ----> 3CO2(g) + 4H2O(g) + energy

تعداد مول از 6 به 7 افزوده شده است

CH4(g) + 2H2(g) ----> CH3OH(g) + energy

تعداد مول از 3 به 1 کاهش يافته
 
 

CH4(g) + 2O2(g) ----> CO2(g) + 2 H2O(g)

تعداد مول ثابت است در هر دو طرف 3 است

چون گازهاي مختلف در شرايط خاص فشار و حجم، تعداد مولهاي يکساني دارند. در برخي محاسبات از روي تغيير تعداد مول را مي توان تغيير حجم در نظر گرفت

d=delta

 

 dE= q + w

W=-pdV   وقتي سيستم روي محيط کار انجام مي دهد (پيستون بالا مي آيد)

W=pdV   وقتي  محيط  روي سيستم کار انجام مي دهد ( پيستون پايين مي آيد و فشرده مي شود)

  

dE= q –pdV

 

همچنين اگر واکنش در حجم ثابت انجام شود. کار فشار حجم نخواهيم داشت و تغيير انرژي سيستم فقط ناشي از مبادله گرما است

dV=0    ==> w=0     ==>  dE= qv در شرايط حجم ثابت

در شرايط فشار ثابت که فشار مقدار دارد اما ثابت است و همچنين تغيير حجم داريم همان رابطه اوليه برقرار است

dE= q + w    ==> q =  dE – w

 در اينجا q را به صورت qp مي نويسيم و آن را آنتالپي مي ناميم و با dH نمايش مي دهيم

qp= dH

qp =  dE – w   ==>  dH= dE – w

 

تبديل واحدها

1atm= 101000pa

1m3= 1000L

1pa= 1N/m2

W=F.d = N.m=J

W=F.d=P.dV= N/m2 * m3=N.m=J

1L*1atm=101J


http://soltanieh.blogfa.com/



تاريخ : چهارشنبه یازدهم اسفند 1389 | 13:12 | نویسنده : عبدلی |
برای موازنه کردن یک واکنش باید مراحل مختلفی طی شود. راههای مختلفی برای طی این مراحل وجود دارد، اما روش وارسی روشی است که در کتاب شیمی سال سوم به آن اشاره شده است.
در زیر روش وارسی اما مبسوط تر بیان شده است:

یک سری قواعد وجود دارد که به کمک آنها می توانید برای هر واکنش شیمیایی موازنه ی جرم (و نیز بار را انجام دهید) .
به این ترتیب که شما برای هر معادله ای که به شما می دهند به قواعد زیر عمل کنید:
1- برای شروع موازنه ی جرم، ابتدا به سراغ اتمی بروید که در هر طرف از معدله تنها در یک ترکیب حضور داشته باشد..
2- حتی الامکان موازنه را از عنصری شروع کنید که به حالت آزاد یا عنصری مانند H2, Fe, Cl2 و ... وجود نداشته باشند.
3- موازنه را از پیچیده ترین ترکیب شروع کنید.
4- موازنه را در این ترکیب از اتمی که دارای بیشترین تعداد دارد، شروع کنید.
5- موارنه را با اتم یا عنصری ادامه دهید که همواره در یک طرف معادله تعداد آن مشخص شده است و در طرف دیگر تعداد آن مجهول می باشد.

به عنوان مثال در معادله ی زیر
HBrO3 + HBr --> Br2 + H2O
چون اتم Br و H در سمت چپ در دو ترکیب وجود دارند، نمی توانیم موازنه را با انها شروع کنیم به این ترتیب موازنه را اتم اکسیژن شروع می کنیم:

1HBrO3 + HBr --> Br2 + 3 H2O
حال تعداد ئیدروزن در سمت راست مشخص شد. برای موازنه ی آن یک ضریب 5 به HBr می دهیم:
1HBrO3 + 5 HBr --> Br2 + 3 H2O
و بالاخره برم را موازنه می کنیم:
1HBrO3 + 5 HBr --> 3 Br2 + 3 H2O

در مورد معادله ی شما، چون تغییر عدد اکسایش وجود دارد نمی توان از روش وارسی استفاده نمود.روش وارسی برای هنگامی كه گونه‌های چند اتمی، مانند بنیان اسیدها یا نمكها، دست نخورده باقی می‌مانند، و همچنین برای واكنشهایی كه در آن ها عناصر دستخوش تغییر عدد اكسایش نمی شوند،روش خوبی است. اما هنگامی كه این گونه‌ها تغییر می‌كنند و در دو طرف واكنش یكسان نیستند، و یا یك یا چند عنصر شركت كننده در واكنش دچار تغییر عدد اكسایش می شوند، این روش قابل اجرا نیست.
برای موازنه ی واكنشهایی كه در آنها گونه های (اتم، مولكول یا یون) شركت كننده در واكنش دچار تغییر عدد اكسایش می شوند از روشهای دیگری استفاده می کنند.


KIO3 + 8 KI + 3 H2SO4 ---> 3 KI3 + 3 K2SO4 + 3 H2O

در این معادله در ترکیب KI3 عدد اکسایش ید برابر 3/1 - است درحالیکه در طرف دیگر در ترکیب KI عدد اکسایش ید برابر 1- می باشد.

این نوع روش موازنه بسیار گسترده است و باید به برخی کتب موازنه مراجعه نمایید. سایت خاصی هم در این مورد وجود ندارد.



تاريخ : چهارشنبه یازدهم اسفند 1389 | 10:30 | نویسنده : عبدلی |
آمونیوم دی کرومات یک ماده ی معدنی بلوری نارنجی رنگ با فرمول (NH4)2Cr2O7 می باشد که این نمک گاهی با کوه آتشفشان شناخته می شود. زیرا در آزمایش کوه اتشفشان کاربرد دارد.

آزمایش مربوط به کوه آتشفشان را می توانید در سایت زیر ببینید:

http://www.chem.uiuc.edu/clcwebsite/ammvol.html

آمونیوم دی کرومات در فشفشه ها به طور وسیع مورد استفاده قرار می گیرد. این روزها آمونیوم دی کرومات در رادیوگرافی نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

آمونیوم دی کرمات به هنگام حرارت دادن تجزیه می شود یعنی همان واکنشی که در آزمایش کوه اتشفشان روی می دهد. واکنش تجزیه ی آمونیوم دی کرومات به صورت زیر است:

(NH4)2Cr2O7(s) → Cr2O3(s) + N2(g) + 4H2O(g)

درواقع از تجزیه ی آمونیوم دی کرومات نارنجی رنگ، گاز نیتروژن ، آب به صورت بخار و جسم سیاه رنگ اکسید کروم به دست می آید.


Cr2O3 جامدی سیاه رنگ است و بقیه ی محصولات هم که گاز هستند. به همین دلیل بعد از انجام واکنش تجزیه، نمک نارنجی رنگ به ماده ای سیاه رنگ تبدیل می شود.

آمونیوم دی کرومات سمی و خورنده است.



تاريخ : چهارشنبه یازدهم اسفند 1389 | 10:29 | نویسنده : عبدلی |
سوال : ظرفیت گرمایی ویژه ی آب در سه حالت جامد مایع وگاز با هم تفاوت دارد آیا می توان نتیجه گرفت که حالت فیزیکی هم بر مقدار ظرفیت گرمایی ویژه ی یک ماده اثر دارد؟این وابستگی را چگونه می توان توجیه کرد؟
پاسخ :
حالت های مختلف فیزیكی دارای ظرفیت های گرمایی متفاوت هستند. ظرفیت گرمایی، عبارت است از میزان گرمایی كه لازم است به یك جسم داده شود تا دمای آن به میزان یك درجه سانتیگراد افزایش یابد.
ببینیم افزایش دما به چه نحو صورت می‌گیرد؟ هنگامی كه جنبش ذرات ماده زیاد شود، این حركت و جنبش به صورت افزایش دما خود را نشان می‌دهد.حال هنگامی كه جاذبه و پیوند بین ذرات ماده ضعیف باشد، با دادن اندك گرمایی به جسم، ذرات آن از قیدوبند رها شده و شروع به جنبش و حركت می‌كنند، درنتیجه زود گرم می‌شود. چنین ماده‌ای دارای ظرفیت گرمایی اندكی است. اما هنگامی كه ذرات و اتمهای یك ماده با پیوندهای قوی به هم متصل شده باشند، با دادن اندك انرژی یا گرما به آن، ذرات از قید و بند رها نشده و شروع به حركت نمی‌كنند. در چنین جسمی برای رهاندن ذرات از قیدوبند جاذبه‌ی بین ذرات، نیاز به دادن گرمای بیشتری است و درنتیجه ظرفیت گرمایی این ماده بالا می‌رود.
بنابراین همواره انتظار می رود که ظرفیت گرمایی مربوط به حالت جامد هر ماده از حالت مایع آن بیشتر باشد چون جاذبه ی بین ذرات در حالت جامد بیشتر از حالت مایع است. و نیز ظرفیت گرمایی حالت مایع هر ماده از حالت گاز بیشتر باشد چون در حالت گاز تقریبا؛ جاذبه ی بین ذرات صفر است و با گرفتن اندک انرژی انرژی جنبشی و درنتیجه دمای آنها افزایش می یابد.
به عنوان مثال ظرفیت گرمایی ویژه کلروفورم CHCl3 در حالت گازی برابر 81/65 و در حالت مایع برابر 3/116 با واحد j/mol.K می باشد.
غیر از نوع و ذات اتمهای موجود در یك ماده ، حالت ماده نیز در تعیین ظرفیت گرمایی مهم است، زیرا در حالتهای مختلف از یك جسم، پیوندهای بین ذرات آن هم متفاوت می‌شود.
اما در آب یک حالت استثنا وجود دارد و آب نه در حالت جامد بلکه در حالت مایع بیشترین و محکم ترین پیوندها در بین مولکولهای ان قرار دارد و درنتیجه برای گسستن آنها انرژی زیادی لازم داریم و درنتیجه ظرفیت گرمایی آب در حالت مایع از همه بیشتر است.
ظرفیت گرمایی ویژه ی آب در حالت مایع برابر J/gC 184/4 و در حالت جامد برابر J/gC 06/2 می باشد.
این استثنا در آب را می توان به دو صورت توجیه نمود. یکی اینکه ظرفیت گرمایی ویژه ی آب در حالت مایع برابر j/g.0C 184/4 است که نسبت به ظرفیت گرمایی ویژه ی آب در حالت جامد که برابر j/g.0C 06/2 است، بیشتر می باشد. زیرا در شبکه ی بلوری یخ، اطراف هر مولکول H2O ، چهار پیوند هیدروژنی وجود دارد در حالی که در آب مایع، تعداد پیوندهای هیدروژنی اطراف هر مولکول H2O کمتر است. بنابراین در یخ، مولکولهای H2O که با جذب گرما به ارتعاش درآمده اند، این گرما را سریعاٌ به مولکولهای مجاور خود منتقل می کنند و درنتیجه دمای یخ راحت تر و زودتر بالا می رود.
و دیگری اینکه، یخ دارای ساختاری بلوری با شش گوشه هایی منظم که اندرون ان فضاهایی خالی است، می باشد. این ساختار بلوری با اندک گرمایی گسسته می شود، زیرا ساختار آن به نحوی است که گرما را به سرعت منتقل می کند. اما در آب، مولكولها به وسیله‌ی پیوندهای قوی هیدروژنی و بدون این محدودیت و بدون ساختاری منظم به یكدیگر متصل هستند. در چنین شرایطی برای سست كردن یا پاره كردن این پیوندها و به حركت درآوردن مولكولها و سرانجام افزایش دمای آب، نیاز به دادن انرژی و گرمای زیادی داریم و درنتیجه ظرفیت گرمایی آب در حالت مایع بیشتر می‌باشد.

همچنین ظرفیت گرمایی بخار آب نیز با تعمیم رابطه ی بالا نیز نسبت به آب اندك است، زیرا بین مولکولها در حالت بخار، هیچ جاذبه ای و قید و بندی وجود ندارد، درنتیجه به راحتی می توان جنبش آنها را كم یا زیاد نمود، بنابراین ظرفیت گرمایی بخار نیز اندك است.
با این توضیحات می توان نتیجه گرفت كه این موضوع(تغییر ظرفیت گرمایی با تغییر حالت ماده) در مورد تمام مواد صدق می كند.



تاريخ : شنبه هفتم اسفند 1389 | 21:52 | نویسنده : عبدلی |

خواص كوليگاتيو به خواصي از محلول ها گفته ميشود كه به تعداد ذرات حل شده بستگي دارد نه به ماهيت آن ذرات . اين خواص عبارتند از : فشار بخار ، نقطه ي جوش ، نقطه ي ذوب

    فشار بخار : اگر مايعي را در داخل ظرف در بسته اي بريزيم مقداري مايع در ظرف تبخير مي شود و طبيعتا به طور هم زمان مقداري گاز هم مجددا به سطح مايع برخورد كرده و به مايع تبديل مي شوند. سرانجام پس از مدتي سرعت تبخير و ميعان برابر مي شود و مقدار بخار موجود در ظرف ثابت مي ماند. در اين حالت فشاري را كه اين بخار به تنهاي وارد مي كند فشار بخار آن مايع مي نامند. حال اگر ماده اي را درون مايع حل كنيم بين مولكول هاي مايع و ماده ي حل شده نيروي جاذبه ايجاد مي شود. در نتيجه تعداد مولكولهاي كمتري از مايع مي تونند بخار شوند و فشار بخار آن كاهش ميابد.
    نقطه ي جوش : يك مايع زماني مي جوشد كه فشار بخار آن با فشار اتمسفر يكسان شود. همان طور كه گفته شد انحلال يك ماده در مايع باعث كاهش فشار بخار آن مي شود . بنابرين مايع در دماي بالاتري از نقطه ي جوش عادي خود مي جوشد. افزايش نقطه ي جوش يك محلول از رابطه ي زير بدست مي آيد:  
كه kb ثابت صعود نقطه ي جوش است كه مقدار آن براي آب 0.512 مي باشد و m غلظت مولال محلول است.
اين پديده را از نظر ترموديناميكي مي توان اين طور بيان كرد كه چون ميزان آنتروپي حلال خالص از محلول كمتر است پس ميزان تغيير آنتروپي فرايند تبخير حلال خالص مثبت تر از محلول است و تمايل بيشتري براي تبخير دار و زود تر مي جوشد.
    نقطه ي انجماد :‌ حل شدن يك ماده در حلال باعث كاهش دماي انجماد مي شود.از اين خاصيت براي راحت تر ذوب شدن يخ جاده ها در زمستان استفاده مي شود.كاهش نقظه ي انجماد را مي توان از رابطه ي زير استفاده كرد به شرطي كه ماده ي حل شونده با حلال يك محلول جامد تشكيل ندهند. 
كه kf ثابت نزول نقطه ي انجماد است كه مقدار آن براي آب 1.86- مي باشد .
از نظر ترموديناميكي نيز آنتروپي حلال خالص از محلول كمتر است پس ميزان تغيير آنتروپي براي فرايند انجماد حلال خالص مثبت تر از محلول بوده و زودتر منجمد مي شود.

براي تركيباتي كه در آب به صورت يون تفكيك مي شوند (مثل NaCl ) بايد به دو فرمول قبل يك ضريب اضافه نماييم كه ضريب وانتهوف ناميده مي شود و آن را با حرف i نشان مي دهند.كه برابر است با تعداد مول هاي ذراتي كه از انحلال يك مول از ماده در آب ايجاد مي شود(=تعداد پونهاي واحد فرمولي) .

به طور مثال از لحاظ نظري i براي NaCl برابر 2 است چون از انحلال يك مول NaCl در آب 2 مول يون (1مول +Na و 1 مول -Cl) ايجاد مي شود.اما در عمل ديده شده كه i براي NaCl براي محلول 0.1 مولال برابر 1.87 است . اين كاهش به اين علت است كه در محلول برخي از يون ها در كنار هم قرار گرفته و جفت يونها را تشكيل مي دهند بنابرين از تعداد ذرات آزاد در محلول كاسته مي شود. در محلول هاي رقيق كه فاصله ي يون ها از هم بيشتر است مقدار i به مقدار واقعي خود نزديك تر مي شود

http://3ch.blogfa.com/post-200.aspx


تاريخ : جمعه ششم اسفند 1389 | 13:52 | نویسنده : عبدلی |

استاندارد کردن اسید کلریدریک ۲/۰ مولار : ابتدا در یک ارلن حدود ۲/۰ گرم کربنات سدیم بریزید و در حدود ۲۰ یا ۳۰ میلی لیتر آب مقطر حل کنید. سپس چند قطره از شناساگر سبز برموکرزول در ارلن بریزید. بورت را از اسید کلریدریکی که باید استاندارد شود و غلظت حدودی آن ۲/۰ است پر کرده و تیتراسیون را شروع کنید تا وقتی رنگ محلول از آبی به سبز تغییر یابد. سپس ۲ الی ۳ دقیقه ارلن را بجوشانید. مشاهده میکنید که رنگ محلول دوباره آبی خواهد شد. تیتر را ادامه دهید تا دوباره رنگ محلول سبز شود که این نقطه پایانی تیتراسیون است.

سوال: علت جوشاندن محلول چیست؟ برای پاسخ به این سوال باید معادله واکنشی که انجام میشود را نوشت. وقتی اسید با کربنات واکنش نشان میدهد محصولاتی که تولید میکند اسید کربنیک و نمک است. میدانیم که شناساگر سبز برموکرزول در محیط اسیدی سبز میشود. رنگ سبز اولیه که دیده میشود ناشی از تشکیل اسید کربنیک است و به نقطه پایانی تیتراسیون مربوط نمیشود. پس محلول را می جوشانیم تا این اسید به آب و دی اکسید کربن تجزیه شود.

استاندارد کردن نیترات نقره ۱/۰ نرمال : ۱۰۰ میلی گرم سدیم کلراید خالص که قبلا در دمای ۱۱۰ درجه سانتیگراد به مدت ۲ ساعت خشک شده است را به یک بشر ۱۵۰ میلی ریخته و ۵ میلی لیتر آب مقطر به آن اضافه کنید.سپس ۵ میلی لیتر استیک اسید غلیظ اضافه کنید. در ادامه ۵۰ میلی لیتر متانل و به مقدار ۵/۰ میلی لیتر شناساگر Eosin Y به محلول اضافه کنید. محلول را هم بزنید(ترجیحا با مگنت استیرر) و با نیترات نقره تیتر کرده و نرمالیته آنرا محاسبه کنید. توضیح: برای ساختن شناساگر ائوسین میتوانید ۵۰ میلی گرم از آنرا در ۱۰ میلی لیتر آب حل کنید.

استاندارد کردن پتاسیم هیدروکساید ۱ نرمال: ۵ گرم پتاسیم بی فتالات را که قبلا در دمای ۱۲۰ درجه سانتیگراد به مدت ۲ ساعت حرارت دیده است را در ۷۵ میلی لیتر آب مقطر تازه حل کنید. سپس ۲ قطره فنل فتالئین اضافه کنید و تا ظهور رنگ صورتی تیتر کنید. هر ۲/۲۰۴ میلی گرم پتاسیم بی فتالات با ۱ میلی لیتر از پتاسیم هیدروکساید ۱ نرمال هم ارز است. توضیح: روش استاندارد کردن سدیم هیدروکساید ۱ نرمال هم مشابه روش فوق است.

استاندارد کردن پرمنگنات پتاسیم ۱/۰ نرمال: در ابتدا ۲۰۰ میلی گرم سدیم اگزالاتی که قبلا در دمای۱۱۰ درجه سانتیگراد به مدت ۲ ساعت در آون حرارت دیده است را وزن کرده و در ۲۵۰ میلی لیتر آب مقطر حل کنید.سپس ۷ میلی لیتر اسید سولفوریک غلیظ به آن اضافه کنید و تا ۸۰ الی ۸۵ درجه سانتیگراد حرارت دهید. توصیه میشود که دما بالاتر از ۸۵ درجه نرسد.در نهایت تمام این محلول را با پرمنگنات پتاسیم مورد نظر تیتر کنید. لازم به ذکر است که دمای محلول در طی تیتراسیون نباید به کمتر از ۷۰ درجه سانتیگراد برسد. برای محاسبه نرمالیته باید بدانید که هر ۷/۶ میلی گرم سدیم اگزالات با یک میلی لیتر پرمنگنات پتاسیم دقیقا ۱/۰ نرمال هم ارز است.

استاندارد کردن پتاسیم دی کرومات ۱/۰ نرمال: ۲۵ میلی لیتر از محلول را به یک ارلن دربدار ۵۰۰ سی سی ریخته و ۲ گرم یدید پتاسیم به آن افزوده و با ۲۰۰ می لیتر آب مقطر آنرا رقیق کنید. به مقدار ۵ میلی لیتر اسید کلریدریک غلیظ به آن افزوده و به مدت ۱۰ دقیقه آنرا در یک جای تاریک قرار دهید. سپس آنرا با سدیم تیوسولفات ۱/۰ نرمال تیتر کنید. در نزدیکی نقطه اکی والان ۳ میلی لیتر معرف نشاسته به آن اضافه کرده و تا بیرنگ شدن کامل محلول تیتر را ادامه دهید.

استاندارد کردن محلول ۰/۱Iodine نرمال: ۲۵ میلی لیتر از محلول ید ۱/۰ نرمال را به یک ارلن ۲۵۰ سی سی منتقل کنید و تا حجم ۱۰۰ میلی لیتر با آب رقیق کنید. یک میلی لیتر اسید کلریدریک ۱ نرمال به آن بیفزایید و به آرامی هم بزنید تا مخلوط گردد. سپس با سدیم تیوسولفات ۱/۰ تیتر کنید. هر وقت رنگ محلول زرد کمرنگ شد به آن ۲ میلی لیتر شناساگر نشاسته به آن اضافه کرده و تا بیرنگ شدن کامل محلول تیتر را ادامه دهید. توجه نمایید که محلول ید باید در شیشه های تیره و دربدار نگهداری شود.
http://www.chemistmag.com/

تاريخ : پنجشنبه پنجم اسفند 1389 | 18:10 | نویسنده : عبدلی |
مخلوط آب و اتانول دارای حجمی کمتر از مجموع حجمهای آب و اتانول به تنهایی می باشد. زیرا مولکولهای آب و اتانول هم اندازه نیستند و در هنگام مخلوط کردن، برخی مولکولهای کوچکتر در حفره های بین مولکولهای بزرگتر قرار می گیرند و درنتیج هحجم کلی کمتر از مجموع حجم تک تک اجزا می شود. همچنین پیوندهای هیدروژنی بین آب و اتانول قوی هستند و همین سبب نزدیکی بیشتر آنها به هم می شود که کاهش در حجم را سبب می شود.



تاريخ : چهارشنبه چهارم اسفند 1389 | 13:51 | نویسنده : عبدلی |
● چرا وقتی در نوشابه نمک می ریزیم, با شدت بیشتری گاز آزاد می شود ؟
‌‌‌ ‌‌ـ ‌ابتدای ماجرا :
هرچه دمای آب کمتر و فشار بیشتر باشد , ظرفیت پذیرش گاز بیشتری را خواهد داشت و به عنوان مثال CO۲ بیشتری را در خود حل می کند. هنگام تولید نوشابه با استفاده از این خاصیت , در دماهای پایین و فشار بالا , نوشیدنی با تزریق گاز CO۲ به حالت اشباع می رسد. بنابراین وقتی در نوشابه باز شود و نوشابه در دما و فشار معمولی قرار گیرد , محلول خاصیت فوق اشباع دارد یعنی مقدار CO۲ حل شده در آن بیش از ظرفیت انحلال در آن دما و فشار است. چنین محلولی اگر شرایط مهیا باشد تمایل به آزاد کردن CO۲ دارد. برای این کار گاز CO۲ محلول باید به صورت حباب درآید یعنی مولکولهای CO۲ حل شده باید در نقطه ای جمع شوند و با به هم پیوستن , یک حباب تشکیل دهند و به سطح نوشابه بیایند و از آن خارج شوند. اگر دقت کرده باشید تشکیل حباب در سطوح تماس خارجی نوشابه اتفاق می افتد یعنی در سطح نوشابه و دیواره های بطری یا دورنی . به زبان ساده این سطوح و به خصوص نا همواری های موجود روی آنها یا هر نوع ناهمگنی موجود در محیط نقش جایگاههای تجمع یا مکانهایی برای به هم پیوستن مولکولها و تشکیل حباب را بازی می کنند.به عبارت عامیانه یعنی مولکولها برای ایجاد حباب دنبال بهانه می گردند و این بهانه را در این سطوح پیدا می کنند. در این وضعیت ریختن نمک در نوشابه باعث خروج سریع تر گاز از محلول می شود. زیرا سطح بیشتری برای تشکیل حباب در اختیار مولکولها قرار می گیرد ( سطح جانبی بلورهای نمک ) . چیزی مانند تبلور ( = بلور شدن ) شکر پس از قرار دادن بلور یا نخ در محلول فوق اشباع آن.بنابراین چنین اتفاقی اصلا شیمیایی نیست. هیچ واکنشی هم صورت نمی گیرد و تقریبا هر ماده ای از نمک و شکر گرفته تا شن و ماسه که بتوانند نوعی ناهمگنی در محیط نوشابه ایجاد کند یا سطح آزاد در اختیار آن قرار دهد ( یا به طور خلاصه بهانه دست مولکولها بدهد ! ) میتواند این کار را بکند . این اتفاق را حتما در هنگام وارد کردن نی در نوشابه دیده اید. تنها مزیت نمک با شکر این است که به دلیل داشتن دانه های ریز سطح جانبی نسبی بیشتری در مقایسه با مواد درشت تر دارند. همین! از این به بعد می توانید در نوشابه دوستتان به جای نمک خاک بریزید !!!

http://forum.p30pedia.com/

تاريخ : دوشنبه دوم اسفند 1389 | 15:55 | نویسنده : عبدلی |
تیتراسیون

مقدمه
تیتر کردن از روش‌های تجزیه حجمی است. در تجزیه حجمی ابتدا جسم را حل کرده و حجم معینی از محلول آن را با محلول دیگری که غلظت آن مشخص است که همان محلول استاندارد نامیده می‌شود، می‌سنجند. در تیتراسیون محلول استاندارد به‌طور آهسته از یک بورت به محلول حاوی حجم مشخص یا وزن مشخص از ماده حل شده اضافه می‌شود.

افزایش محلول استاندارد ، آنقدر ادامه می‌یابد تا مقدار آن از نظر اکی‌والان برابر مقدار جسم حل شده شود. نقطه اکی‌والان نقطه ای است که در آن ، مقدار محلول استاندارد افزوده شده از نظر شیمیایی برابر با مقدار حجم مورد نظر در محلول مجهول است. این نقطه را نقطه پایان عمل از نظر تئوری یا نقطه هم ارزی نیز می‌گویند.
روش تیتر کردن
در عمل تیتر کردن ، محلول استاندارد را از یک بورت به محلولی که باید غلظت آن اندازه گرفته می‌شود، می‌افزایند و این عمل تا وقتی ادامه دارد تا واکنش شیمیایی بین محلول استاندارد و تیتر شونده کامل شود. سپس با استفاده از حجم و غلظت محلول استاندارد و حجم محلول تیتر شونده ، غلظت محلول تیتر شونده را حساب می‌کنند.
یک مثال
نقطه اکی‌والان در عمل تیتر کردن NaCl با نقره تیترات وقتی مشخص می‌شود که برای هر وزن فرمولی -Cl در محیط یک وزن فرمول +Ag وارد محیط عمل شده باشد و یا در تیتر کردن ، سولفوریک اسید (H2SO4 ) با سدیم هیدروکسید ( NaOH ) نقطه اکی‌والان وقتی پدید می‌آید که دو وزن فرمولی اسید و دو وزن فرمولی باز وارد محیط عمل شوند.
تشخیص نقطه اکی‌والان
نقطه اکی‌والان در عمل بوسیله تغییر فیزیکی ( مثلا تغییر رنگ ) شناخته می‌شود. نقطه ای که این تغییر رنگ در آن روی می‌دهد، نقطه پایان تیتر کردن است. در تیتراسیون اسید و باز شناساگرها برای تعیین زمان حصول نقطه اکی‌والان بکار می‌روند. تغییر رنگ معرف ، نشانگر نقطه پایانی تیتراسیون می‌باشد.



بر حسب واکنش‌هایی که بین محلول تیتر شونده و استاندارد صورت می‌گیرد، تجزیه‌های حجمی (تیتراسیون) به دو دسته تقسیم می‌شوند:

انواع تیتر کردن
ا• روش‌هایی که بر اساس ترکیب یون‌ها هستند. یعنی تغییر ظرفیت در فعل و انفعالات مربوط به آن صورت نمی‌گیرد. این روش‌ها عبارت اند از:



• روشهایی که بر اساس انتقال الکترون هستند؛ مانند واکنش‌های اکسایش و کاهش
تیتر کردن واکنش های اسید و باز یا خنثی شدن
تیتر کردن ، عبارت است از تعیین مقدار اسید یا باز موجود در یک محلول که با افزایش تدریجی یک باز به غلظت مشخص یا بر عکس انجام می‌گیرد. موقعی که محلول یک باز دارای یونهای -OH است به محلول اسید اضافه کنیم، واکنش خنثی شدن انجام می‌شود


محاسبات
معمولا حجم مشخص (V) از محلول اسید با نرمالیته مجهول (N) انتخاب کرده ، به‌کمک یک بورت مدرج به‌تدریج محلو ل یک باز به نرمالیته مشخص (N) به آن اضافه می‌کنند. عمل خنثی شدن وقتی کامل است که مقدار اکی‌والان گرم های باز مصرفی برابر مقدار اکی‌والان گرم های اسید موجود در محلول شود.

برای این که عمل تیتراسیون بدقت انجام شود، باید عمل افزایش محلول باز درست موقعی متوقف گردد که تساوی فوق برقرار شود. روش معمول و همگانی برای تعیین پایان تیتراسیون استفاده از شناساگرهاست. دستگاه PH متر نیز برای محاسبات دقیق در تعیین نقطه اکی والان کاربرد دارد.

واکنش خنثی شدن
دید کلی
تیتراسیونهای خنثی‌شدن بطور گسترده در تعیین غلظت آنالیتهایی کاربرد دارند که یا اسید و یا باز هستند، یا با استفاده از روشهای مناسب به چنین گونه‌هایی تبدیل می‌شوند. آب ، حلال معمول برای تیتراسیون خنثی‌شدن است، زیرا بسادگی در دسترس و ارزان و غیرسمی است. پایین بودن ضریب انبساط دمایی آن یک خاصیت اضافی دیگر است.

ولی بعضی از آنالیتها در محیط آبی قابل تیتر کردن نیستند، زیرا انحلال‌پذیری آنها بسیار پایین است، یا چون قدرتهای اسیدی یا بازی آن چندان زیاد نیست که نقاط پایان رضایت بخشی را فراهم کنند. غلظت چنین موادی را اغلب می‌توان با تیتر کردن آنها در حلال دیگر به غیر از آب تعیین کرد.


نظریه تیتراسیونهای خنثی‌کردن
محلولهای استاندارد اسیدها و بازهای قوی را بطور گسترده‌ای برای تعیین آنالیتهایی بکار می‌برند که خود اسید یا بازند یا می‌توانند با اعمال شیمیایی به چنین گونه‌هایی تبدیل شوند.
واکنشگرها برای واکنشهای خنثی‌شدن
محلولهای استاندارد برای تیتراسیونهای خنثی شدن همواره از اسیدها یا بازهای قوی تهیه می‌شوند، زیرا این نوع واکنشگرها تیزترین نقطه پایانی را ارائه می‌کنند.
محلولهای استاندارد
محلولهای استاندارد بکار گرفته شده در تیتراسیونهای خنثی شده ، اسیدهای قوی یا بازهای قوی هستند. زیرا این اجسام در مقایسه با اسیدهای ضعیف و بازهای ضعیف بطور کاملتر با آنالیت واکنش می‌دهند. اسیدهای استاندارد از اسید هیدرو کلرویک ، اسید پرکلریک و اسید سولفوریک تهیه می‌شوند. اسید نیتریک بندرت بکار برده می‌شود، زیرا خاصیت آن بعنوان یک اکسنده ، عامل بالقوه‌ای برای واکنشهای جانبی ناخواسته است.

باید بخاطر داشت که محلولهای گرم و غلیظ اسید سولفوریک و اسید پرکلریک نیز عوامل اکسنده مستعدی هستند و بنابراین پرخطرند.

بنابرین ، خوشبختانه ، محلولهای رقیق این واکنشگرها نسبتا بی‌خطرند و می‌توانند بدون احتیاطهای خاص بجز محافظت چشم ، در آزمایشهای شیمی تجزیه‌ای بکار برده شوند. محلولهای استاندارد بازی معمولا از هیدروکسید سدیم ، هیدروکسید پتاسیم و گهگاه از هیدروکسید باریم تهیه می‌شوند. مجددا ، هنگام کار با این واکنشگرها و محلولهای آنها باید همیشه چشمها محافظت شوند.

نظریه رفتار شناساگر
بسیاری از اجسام طبیعی و سنتزی ، رنگهایی از خود نشان می‌دهند که به PH محلولی که این اجسام در آن حل شده‌اند، بستگی دارند. برخی از این اجسام که طی قرنها برای نشان دادن خاصیت قلیایی یا اسیدی آب بکار برده شده‌اند، در سالهای اخیر بعنوان شناساگر اسید و باز بکار گرفته می‌شوند. بطور کلی ، شناساگرهای اسید و باز ، اسیدها و بازهای ضعیف آلی هستند که بسته به تفکیک یا تجمع ، متحمل تغییرات ساختاری درونی می‌شوند که به تغییر در رنگ منجر می‌شود.
کاربردهای نوعی تیتراسیونهای خنثی‌شدن
تیتراسیونهای خنثی‌شدن در اندازه گیری آن دسته از گونه‌های بی‌شمار معدنی ، آلی و زیستی که خواص اسیدی یا بازی ذاتی دارند بکار برده می‌شوند. ولی کاربردهای بسیاری به همان اندازه اهمیت وجود دارند که در آنها ترکیب مورد تجزیه با یک واکنشگر مناسب به یک اسید یا باز تبدیل و سپس با یک باز یا اسید قوی استاندارد تیتر می‌شود.

دو نوع عمده از نقاط پایانی بطور گسترده در تیتراسیونهای خنثی‌شدن بکار برده می‌شود. نوع اول یک نقطه پایانی بصری است و بر پایه تغییر رنگ شناساگر قرار دارد. نوع دوم یک نقطه پایانی پتانسیومتری است که در آن پتانسیل یک سیستم الکترود شیشه - کامومل با یک وسیله اندازه گیری ولتاژ تعیین می‌شود. پتانسیل اندازه گیری شده مستقیما متناسب با PH است.



تجزیه عنصری
تعدادی از عناصر مهم را که در سیستمهای آلی و زیستی دخالت می‌کنند، می‌توان به سهولت با روشهایی که در مرحله پایانی به یک تیتراسیون اسید و باز ختم می‌شوند، اندازه گیری کرد. عموما عناصری که قابلیت این نوع تجزیه را دارند، غیر فلزند و شامل کربن ، نیتروژن ، گوگرد ، کلر ، برم ، فلوئور و چند گونه نامتداول دیگرند. در هر مورد ، عنصر به یک اسید یا باز معدنی تبدیل و متعاقبا تیتر می شود.

بعنوان مثال ، نیتروژن در بسیاری از مواد با اهمیت در پژوهش ، صنعت ، کشاورزی یافت می‌شود. مثلا نیتروژن در اسیدهای آمینه ، پروتئینها ، داروهای سنتزی ، کودهای شیمیایی ، مواد منفجره ، خاک ، آبهای آشامیدنی و رنگها وجود دارد. پس روشهای تجزیه‌ای برای تعیین نیتروژن بویژه در مواد آلی از اهمیت بسیاری برخوردارند.
اندازه گیری مواد معدنی
تعداد زیادی از گونه‌های معدنی را می‌توان توسط تیتراسیون با اسیدها یا بازهای قوی اندازه گیری کرد. بعنوان مثال ، نمکهای آمونیوم را می‌توان بسادگی با تبدیل به آمونیاک توسط باز قوی و سپس تقطیر در دستگاه کلدال اندازه گیری کرد. آمونیاک طبق روش کلدال جمع آوری و تیتر می‌شود. روشی را که برای نمکهای آمونیوم بیان شد، می‌توان برای اندازه گیری نیترات و نیتریت معدنی تعمیم داد.
تعیین گروههای عاملی آلی
تیتراسیونهای خنثی‌شدن برای سنجش مستقیم و غیر مستقیم انواع گروههای عاملی آلی روشهای ساده‌ای را فراهم می‌کنند.
کاربرد واکنشهای خنثی شدن در محیط غیر آبی
دو نوع از ترکیباتی را که در محیط آبی قابل تیتر کردن نیستند، می‌توان با تیتراسیون خنثی‌شدن در حلالهای غیر آبی مناسب اندازه گیری کرد. دسته اول ، اسیدها و بازهای آلی با وزن مولکولی زیادند که انحلال‌پذیری محدودی در آب دارند. نوع دوم ترکیبات معدنی یا آلی هستند که از نظر اسید و باز آنقدر ضعیف هستند ( یا کوچکتر از ) که نقاط پایانی رضایتبخشی در محیط آبی ارائه نمی‌دهند.

مثالهایی از این دسته عبارتند از آمینهای آروماتیک ، فنلها و نمکهای مختلفی از اسیدهای معدنی و کربوکسیلیک. اغلب ترکیباتی که نقاط پایانی رضایت بخشی در آب ندارند، در حلالهایی که خاصیت اسیدی یا بازی آنها را افزایش می‌دهند نقاط پایانی تیزی را ارائه می‌دهند.

هر چند تیتراسیونهای غیر آبی ، اندازه گیری گونه‌ای را که در آب قابل تیتراسیون نیست، امکان پذیر می‌سازند، معایب چندی نیز در استفاده از آنها وجود دارد. معمولا حلالها ، گران و اغلب فرار و سمی‌اند. همچنین اکثر آنها ضرایب انبساط کاملا بزرگی دارند و کنترل بیشتری دمای واکنشگر برای جلوگیری از بروز خطاهای نامعین در اندازه گیری حجم لازم است.

معرفهای PH یا شناساگرهای شیمیایی اسید و باز ، ترکیبات رنگی یا غیر رنگی آلی با وزن مولکولی بالا هستند که در آب یا حلال‌های دیگر به دو صورت اسیدی و بازی وجود دارند.
نگاه اجمالی
بهترین شناساگرهای اسید - باز ، اسیدهای آلی ضعیف می‌باشند. شکل اسیدی شناساگر رنگ مشخصی دارد و در صورت از دست دادن پروتون ، به ترکیب بازی که دارای رنگ دیگری می‌باشد، تبدیل می‌شود. یعنی تغییر رنگ اغلب شناساگرها از محلول بستگی به تغییر شکل آنها دارد. با استفاده از شناساگرها می‌توان PH یک محلول را تعین کرد شناساگرهای مختلفی برای تعیین PH شناخته شده‌اند که هر یک در محدوده خاصی از PH تغییر رنگ می‌دهند.
چگونگی تغییر رنگ یک شناساگر
شناساگرها ، اسیدها یا بازهای ضعیفی هستند و چون اکثر آنها شدیدا رنگی هستند، در هر اندازه گیری PH چند قطره از محلول رقیق شناساگر کافی می‌باشد. شناساگرهای اسید - باز را معمولا به صورت HIn نشان می‌دهند.


فرم اسیدی HIn ↔ H+ + -In فرم بازی

(Ka = (H+)x(In-)/(HIn)



اگر محلولی شامل دو جزء رنگی A و B باشد، معمولا رنگ A در مخلوط وقتی توسط چشم انسان تشخیص داده می‌شود که شدت آن ، ده برابر بیشتر از شدت رنگ B باشد، چون شدت آن تابع غلظت است. بنابراین رنگ ترکیب اسیدی شناساگر زمانی قابل رویت است که :


(10In-) = (HIn)

و رنگ و ترکیب بازی شناساگر زمانی قابل مشاهده است که:


(In-) = 10(HIn)

انتظار می‌رود وقتی که (In-) = (HIn) می‌باشد، رنگ شناساگر حد واسط بین دو رنگ باشد. در آن نقطه ویژه :

اهمیت استفاده از شناساگر مناسب در تیتراسیون
با استفاده از انواع شناساگر ، می‌توان PH یک محلول را تعیین کرد. برای این کار لازم است محدوده PH تغییر رنگ شناساگر را بدانیم. در تیتراسیونهای اسید و باز هم لازم است که PKa شناساگر مورد استفاده به PH محلول مورد نظر نزدیک باشد، در غیر اینصورت آزمایش همراه با خطا خواهد بود. اگر شناساگر قبل از نقطه هم‌ارزی تغییر رنگ دهد، حجم نقطه پایان کمتر از نقطه هم‌ارزی (خنثی شدن اسید یا باز) است و اگر شناساگر بعد از نقطه هم ارزی تغییر رنگ دهد، حجم نقطه پایان بیشتر از نقطه هم ارزی است.

در برخی از موارد مخلوطی از دو یا چند شناساگر در یک تیتراسیون مصرف می‌شود تا تغییر رنگ مشخصی در نقطه پایان رخ دهد. بعنوان مثال می‌توان متیلن آبی را با متیلن قرمز مخلوط کرده و یک شناساگر مخلوط بوجود آورد که در PH حدود 5.4 از بنفش به سبز تغییر رنگ می‌دهد. در این مورد ، متیلن آبی حین تیتراسیون بدون تغییر رنگ می‌ماند. اما متیلن قرمز در PHهای ‌کمتر از حدود 5.4 قرمز و در PHهای بیشتر از حدود 5.4 زرد می‌باشد.

در PHهای ‌کمتر ، قرمز و آبی ترکیب شده و رنگ بنفش ایجاد می‌کنند و در PHهای بیشتر ، زرد و آبی ترکیب شده و رنگ سبز ایجاد می‌کنند. دیدن تغییر رنگ بنفش به سبز ، آسانتر از تشخیص تغییر رنگ قرمز به زرد در شناساگر متیلن سرخ تنهاشت.




معرفهای معروف PH

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
آزو بنفش زرد 13 – 11 بنفش
متیل بنفش زرد 0.15 - 3.2 بنفش
1. واکنش‌های خنثی شدن یا واکنش‌های اسید و باز 2. واکنش‌های رسوبی 3. واکنش‌هایی که تولید ترکیبات کمپلکس می‌کنند. OH- + H3O+ -----> 2H2O Ka شناساگر برابر غلظت +H و PKa = PH است. در نتیجه PH ای که در آن یک شناساگر که PKa آن نزدیک PH نقطه هم‌ارزی تیتراسیون است، تغییر رنگ شناساگر در نزدیک نقطه تعادل ، امکان‌پذیر می‌باشد.
برگرفته شده
academist.ir/forum


تاريخ : دوشنبه دوم اسفند 1389 | 12:46 | نویسنده : عبدلی |


پاسخ :

گرمای استاندارد تشکیل یونها در محلول آبی :

راه حل مستقیم در به دست آوردن گرمای تشکیل یونها بررسی واکنش های تشکیل آن یونها           می باشد . انحلال یک مول HCl گازی را در مقدار زیادی آب در نظر می گیریم . در چنین محلولی       عمل تفکیک HCl کامل بوده و یونهای هیدراته ( آبپوشیده ) شده +H و Cl-  تشکیل می شوند .

هر گاه محلولی شامل یک مول یون کلرید Cl- و یک مول یون هیدروژن H+ ایده آل عمل کنند، یعنی یونهای کلرید و هیدروژن کاملا مستقل از محیط خود باشند، انتظار داریم هر یک از این یونها طوری عمل نمایند که نشان دهد غلظت یک مولار دارند . از طرف دیگر چنانچه بین تعدادی از یونهای کلرید و یونهای هیدروژن جاذبه متقابل باشد، محلول خواصی نشان می دهد که در آن غلظت موثر یونها کمتر از یک مولار می باشد . در این حالت گرمای استاندارد تشکیل یونها در محلول ( گرمای آبپوشی یونها در محلول ) کمتر از مقدار مورد انتظار است .

آنتالپی انحلال :

تغییر آنتالپی مربوط به فرایندی که در آن یک ماده حل شونده در یک حلال حل می شود را آنتالپی انحلال می نامند . مقدار آنتالپی انحلال، همانند آنتالپی آب پوشی به غلظت محلول نهایی بستگی دارد . به جز در مواردی که مشخص شده باشد، آنتالپی انحلال فقط در تهیه محلول هایی با رقت بی نهایت به کار می رود . آنتالپی انحلال برای هر ماده حل شونده و هر حلال، در رقت بی نهایت ثابت است .

مقدار گرمای آزاد شده یا جذب شده در اثر انحلال یک مول از ماده حل شونده در یک حلال به مقدار حلال بستگی دارد . مقادیر ∆H ثبت شده به صورت آنتالپی انحلال، اغلب به تهیه محلول های رقیق مربوطند . برای یک حل شونده مشخص، مقادیر عددی آنتالپی انحلال محلول های سیر شده و محلول های رقیق متفاوتند . گاهی اوقات مقدار ∆H برای تهیه یک محلول غلیظ، مقدار مثبت است و مقدار ∆H برای تهیه یک محلول رقیق، مقداری منفی است . در یک محلول رقیق، یونها به صورت کاملتری آبپوشی می شوند تا در یک محلول غلیظ . در نتیجه ضمن تهیه یک محلول رقیق، انرژی بیشتری در اثر آبپوشی یونها به دست می آید تا در تهیه یک محلول غلیظ .

 منایع : شیمی عمومی مورتیمر ویرایش ششم ، اصول شیمی تجزیه تالیف دکتر سلاجقه



تاريخ : دوشنبه دوم اسفند 1389 | 10:3 | نویسنده : عبدلی |
امروزه بجای گاز فریون در یخچال از چه موادی استفاده می کنند؟



آژانس حفاظت محیطی EPA قوانینی برای حفاظت از محیط زیست وضع نموده است. این آژانس 5 دسته گاز را برای جایگزینی CFC ها یا همان ترکیب Rها معرفی نموده است:



2) پرفلوروکربنها PFCs

3) هیدروکربنها HCs مانند پروپان و پروپن



5) گازهای بی اثر اتمسفری از جمله CO2 و بخار آب



گازهایی که اکنون جایگزین فرئون ها هستند تلفیقی از سه گروه فوق است. البته برخی دارای کمی فرئون هستند و کمی به اوزون صدمه می زنند و بالاصطلاح low ozone depletion هستند که با قانون آمریکا به تدریج آنها هم در سال های آتی به طور تجارتی تولید نخواهند شد . اما سرد کننده هاییکه اکنون به جای فرئون ها طراحی شده اند با حرف انگلیسی R به همراه یک عدد نامگذاری شده که هر یک فرمول های مختلفی دارد و بر خلاف CFCها هر یک در جای خاصی کاربرد دارد. به عنوان مثال سرد کننده کولر گازی منزل و سردکننده هواپیما یکی نیست .



به عنوان مثال R-404 شامل 44%) CF3CHF2) ، (52%) CF3CH3 و(4%) CH2FCF3 می باشد. سرد کننده ای که کمی برای اوزون ضرر دارد مانند R408A که ترکیب درصد

(7%) CF3CHF2 , (46%)CF3CH3 , (47%)CHCIF2 را دارد.

تترافلوئورواتان یا HFC-134a, CH2 FCF3 یکی دیگر از مواد جایگزین CFC ها می باشد. 4) گازهای معمول شیمیایی مانند NH3 و Cl2
1) هیدروفلوروکربنها HFCs



تاريخ : شنبه سی ام بهمن 1389 | 1:28 | نویسنده : عبدلی |
روش هاي زيادي براي دسته بندي واکنشهاي شيميايي وجود دارد . دسته بندي زير اکثر واکنش ها را در بر مي گيرد .

ايزومري: واکنشي که طي آن يک ترکيب شيميايي بدون تغيير در اتم هايش، نوآرايي ساختاري انجام مي دهد.

واکنش هاي آلي :که روي گروه هاي عاملي اتفاق مي افتند.

ترکيب مستقيم يا سنتز: دو يا چند عنصر شميايي يا ترکيب، ترکيبات پيچيده تري را مي سازند

 

N2 + 3 H2 ---> 2 NH3

C2H4(g) + H2O(g)---> C2H5OH(g)
H2(g) + ½ O2(g) ---> H2O(l)

n(C2H4) --> (C2H4)n سنتز پلي تن از اتن

در شکل زیر ترکيب شدن آمونياک را با اسيد هيدرکلريک را مي بينيد

NH3 + HCl ---> NH4Cl

تفکيک شيميايي يا تجزيه: يک ترکيب به ترکيبات کوچکتر يا عناصر تفکيک مي شود

2 H2O ---> 2 H2 + O2

CaCO3(s)--->CaO(s) + CO2(g)
2NH4NO3(s)--->2N2(g) + 4H2O(g) + O2(g)

2NaHCO3(s) ---->  Na2CO3(s) + H2O(g)  + CO2(g)  
2 H2O(l) ---> 2 H2(g) + O2(g)

2 KNO3 --> 2 KNO2 + O2

 2KClO3  (s) -------->        2KCl (s) + 3O2   (g)

CdCO3 ---> CdO + CO2(g)

CH3OH ---> CO + 2H2

Al2(SO4)3--> Al2O3 + 3SO3

از دست دادن آب تبلور يک نمونه تجزيه است

BaCl2.2H2O (s) ---> BaCl2 (s)+ 2H2O(g)

 

تجزيه دي کرومات آمونيوم

1

2

 

3

NH4)2Cr2O7(s) ---> Cr2O3(s) + N2(g) + 4H2O(g)



تاريخ : چهارشنبه بیست و هفتم بهمن 1389 | 22:52 | نویسنده : عبدلی |
قانون نسبتهاي ترکيبي که توسط ژوزف لوئي گليوساک:در دما و فشار ثابت، گازها در نسبتهاي معيني با هم واکنش مي دهند

قانون آووگادرو: در فشار و دماي ثابت يک مول از گازهاي مختلف حجم ثابت و برابري دارند

در دماي 0 درجه سانتيگراد (273 درجه کلوين) و فشار 1 اتمسفر (760 ميليمتر جيوه)، هر مول گاز حجمي برابر 22.4 ليتر را اشغال مي کند که به آن حجم مولي گازها در شرايط STP مي گويند

د در شرايط متعارفي يعني در فشار 1 اتمسفر و دماي 298 درجه کلوين حجم يک مول گاز 24.45 ليتر است

بنابراين اندازه و جرم ملکول هاي گاز تعيين کننده حجم گازها نيستند بلکه تعداد ملکولهاي گاز که براي يک مول عدد آووگادرو است، تعيين کننده حجم گاز است. اين قانون با فرمول هاي زير مشخص مي شود

که حاصلضرب مقدار ماده در يک ثابت حجم گاز را تعيين مي کند که اين ثابت، براي يک مول عدد آووگادرو است. قانون گازهاي ايده آل عبارت است از

PV=nRT

 

واکنش تشکيل آب و شکل زير نشان مي ده د که با اينکه ملکولها متفاوتند اما حجمها يکسان هستند

 

بنابراين تعداد اتم ها قابل شمارش است

مثال 1

يک نمونه شامل 1.5 مول نئون 8 ليتر حجم دارد. وقتي 25 گرم نئون به آن اضافه شود. حجم جديد چقدر خواهد بود ؟

بر طبق قانون اووگادرو يک مول گاز در شرايط STP داراي 22.4 ليتر حجم است . بنا براين حجم 1.5 مول آن برابر خواهد بود با
1.50 x 22.4 L
= 33.6L @ STP

گر 1.5 مول گاز داراي حجم 8 ليتر است پس بايد فشرده شده باشد و چون در شرايط STP فشار 1 atm است. بنابراين فشار برابر است با
33.6 ÷ 8 atmospheres
= 4.2 atmospheres

جرم اتمي ميانگين نئون
= 20.1798

25g Neon
= 25 ÷ 20.1798
= 1.2388 mole

پس حجم نئون در شرايط STP
= 1.2388 x 22.4
= 27.75L

در فشار 4.2 حجم نئون برابر است با
27.75 ÷ 4.2
= 6.61 L

حجم کل
= 6.61 + 8
= 14.61 L
******************
به روشي ديگر

جرم اتمي نسبي نئون
= 20.1798

25g Neon
= 25 ÷ 20.1798
= 1.2388 mole
چون 1.50 مول نئون 8 ليتر است. پس 1.2388 مول آن حجمي برابر با -
(1.2388 ÷ 1.5) x 8
= 6.61L

Total volume
= 6.61 + 8
= 14.61 L



تاريخ : چهارشنبه بیست و هفتم بهمن 1389 | 22:47 | نویسنده : عبدلی |
واکنش شيميايي فرايندي است که طي آن يکسري از مواد شيميايي به مواد ديگر تغيير مي يابند. آن ها يا خود به خودي اند که نياز به ورورد انرژي ندارند. يا غير خوديه خودي اند که نيازمند انرژي هستند، که انرزي به صورت گرما، نور و الکتريسيته مي باشد. در واکنش شيميايي با تشکيل و شکست پيوند ها اتفاق مي افتد. موادي که در ابتدا در واکنش شيمايي در گير مي شوند، ماده اوليه نام دارند. در يک تغيير شيمايي مواد اوليه به محصولات تبديل مي شود که داراي خواصي متفاوت از مواد اوليه هستند.
شکل زیر انجام يک واکنش شيميايي را نشان مي دهد:

 

 

در واکنش هاي شيميايي قانون پايستگي جرم برقرار است

 Ag2O    --->     Ag + O2  (موازنه نشده)

2Ag2O   --->     4Ag   + O2  (موازنه)

 

 
 

چند مثال

CaCO3   +  2 HCl  -->   CaCl2   +   H2O   +   CO2

 
(g) gas گاز
(l) liquid مايع
(s) solid جامد
(aq) aqueous (dissolved in water) آّبي (حل شده در آب)

تشکيل آمونياک

_ N2 + _ H2 ---> _ NH3

با اتم هيدروژن يا نيتروژن شروع کنيد. دو اتم نيتروژن در سمت چپ داريم و يکي در سمت راست، يک عدد 2 پيش از آمونيوم مي گذاريم

_ N2 + _ H2 ---> 2 NH3

دو اتم هيدروژن در سمت چپ و شش اتم در سمت راست است. با گذاشتن عدد 3 قبل از هيدروژن آن ها موازنه مي شوند

_ N2 + 3 H2 ---> 2 NH3

وقتي کل واکنش را دوباره بررسي مي کنيم، متوجه مي شويم که قبل از نيتروژن نيازي به عدد نيست.

N2 + 3 H2 ---> 2 NH3

واکنش هاي سوختن

_ CH4 + _ O2 ---> _ H2O + _ CO2

چون جهار هيدروژن در متان داريم يک عدد 2 قبل از آب مي گذاريم

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

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

حال فقط کافي است تعداد اکسيژن ها تنظيم شود

ديدن موازنه سوختن اتان با انيميشن خالي از لطف نيست.

C2H6 + O2 ---> CO2 + H2O

 

C2H6 + O2---> CO2 + 3 H2O

 

C2H6 + O2 ---> 2 CO2 + H2O

 

C2H6 + 3.5 O2 ---> 2 CO2 + 3 H2O

 

C2H6 + O2---> CO2 + H2O

واکنش سوختن بوتان را ببينيد

_ C4H10 + _ O2 ---> _ CO2 + _ H2O

ضرايب آب و دي اکسيد کربن را مي گذاريم

_ C4H10 + _ O2 ---> 4 CO2 + 5 H2O

اکنون 2 اکسيژن در سمت چپ و سيزده اکسيژن در سمت راست داريم. اما نبايد فراموش کرد که اکسيژن يک ملکول دو اتمي است و چون واکنش بايد با اعداد صحيح موازنه شود، ضرايب را در 2 ضرب مي کنيم

2 C4H10 + _ O2 ---> 8 CO2 + 10 H2O

حال با گذاشتن عدد 13 واکنش موازنه مي شود

2 C4H10 + 13 O2 ---> 8 CO2 + 10 H2O

اين واکنش به صورت هاي زير نيز موازنه است

4 C4H10 + 26 O2 ---> 16 CO2 + 20 H2O

يا

6 C4H10 + 39 O2 ---> 24 CO2 + 30 H2O

اما واکنش بالايي به 2 و واکنش پاييني به 3 تقسيم شود تا کمترين اعداد صحيح بدست آيد

سوختن ايزوپروپيل الکل

_ C3H7OH + _ O2 ---> _ CO2 + _ H2O

ابتدا کربن و هيدروژن را تنظيم مي کنيم

_ C3H7OH + _ O2 ---> 3 CO2 + 4 H2O

اما دوباره با اکسيژن مشکل داريم، معادله را در 2 ضرب مي کنيم

2 C3H7OH + _ O2 ---> 6 CO2 + 8 H2O

با گذاشتن ضريب 9 تعداد اکسيژن ها تنظيم مي شود

2 C3H7OH + 9 O2 ---> 6 CO2 + 8 H2O

منبع:کیمیاگران فردا


تاريخ : چهارشنبه بیست و هفتم بهمن 1389 | 14:2 | نویسنده : عبدلی |
سال 1811 آمادئو آووگادرو،  قانون تركيب حجمي را توضيح داد. اصل آووگادرو مي‌گويد: حجمهاي مساوي همه‌ي گازها در دما و فشار يكسان، داراي تعداد مولكولهاي برابر هستند. به عكس، تعداد مولكولهاي برابر از هر دو گاز، تحت شرايط دما و فشار يكسان، حجمهاي برابر را اشغال مي‌كنند. يك مول از يك ماده داراي 23**10*022/6 ذره است. بنابراين در شرايط دما و فشار يكسان، يك مول از يك گاز حجمي برابر با يك مول از هر گاز ديگر اشغال مي‌كند. در شرايط متعارفي اين حجم، به حجم مولي گاز در شرايط متعارفي موسوم است و برابر با 414/22 ليتر مي‌باشد.

تعداد واحدها در يك مول به افتخار آمادئو آووگادرو ، عدد آووگادرو ناميده مي‌شود . وي نخستين كسي بود كه رفتار گازها را برحسب تعداد مولكول‌هاي واكنش دهنده توجيه كرد.

درواقع آقاي آووگادرو خودش مقدار عددي اين عدد را نتوانست به دست آورد، اما چون وي رفتار گازها را بر حسب تعداد مولكولهاي واكنش دهنده را مورد بررسي قرار داد، بعدها كه اين عدد بدست آمد، به افتخار آووگادرو كه بنيان گذار اين كار بود، به نام وي نام گذاري نمودند.

مقدار اين عدد با روشهاي الكترو شيميايي و بلور شناسي معين شده است . در روش بلور شناسي مثلا يك عنصر را در نظر مي‌گيرند سپس با دستگاه‌هاي دقيق ساختار عنصر و طول هريك از اضلاع سلول واحد بلور و وزن اتمي عنصر و وزن حجمي آن را مشخص مي‌كنند . سپس به كمك يك عمليات رياضي مي‌توان به عدد آووگادرو دست يافت به عنوان مثال نيكل در سيستم مكعبي با وجوه مركز پر متبلور مي‌شود . طول هر يك از اضلاع سلول واحد 52/3 آنگسترم ، وزن اتمي نيكل 7/58 و وزن حجمي آن 94/8 است .حال به كمك اين داده‌ها عدد آووگادرو را حساب مي‌كنيم : هر سلول واحد داراي چهار اتم نيكل است . اگر عدد آووگادرو را N در نظر بگيريم ، وزن هر اتم برابر( 7/58 تقسيم بر(N   گرم خواهد بود . وزن هر سلول واحد چهار برابر اين مقدار و حجم آن برابر( 52/3 ضرب در ده به توان منفي هشت ) كل اين مقدار به توان سه ، سانتيمتر مكعب است . حال اكر اين دو را تقسيم كنيم چگالي نيكل بدست مي‌آيد كه البته ضريبي است از Nبا توجه به اينكه مي‌دانيم چگالي نيكل برابر است با 94/8 پس با مي‌توانيم مقدار N را كه همان عدد آووگادرو است حساب كرد . اگر بخواهيم از روش الكترو شيمي استفاده كنيم بايستي عدد فاراده را تقسيم بر بار يك الكترون تنها كنيم كه در اين صورت مقدار عدد آووگادرو حساب مي‌شود

 

پس به طور کلی میتوان گفت:

عددآووگادرو را از رابطه زیر می‌توان به دست آورد:

N_A = \frac{n_\circ R T}{p}  \,

که در آن n0 تعداد ذرات در واحد حجم یک گاز ایده‌آل است:

n_\circ = \frac{p}{k_B T} \,


تاريخ : چهارشنبه بیستم بهمن 1389 | 9:0 | نویسنده : عبدلی |
شیمی

1. 30 آزمون شیمی پیش دانشگاهی؛ سید محمد حسینی؛ تهران: منشور دانش
2. آموزش شیمی (1) به روش پرسش و پاسخ؛ شریف کامیابی؛ تهران: مدرسه
3. آموزش شیمی (3) به روش پرسش و پاسخ*؛ دوست‌محمد سمیعی پاقلعه و دیگران؛ تهران: مدرسه
4. آموزش شیمی پیش دانشگاهی (1و2) به روش پرسش و پاسخ؛ مسعود گیاهی و دیگران؛ تهران: مدرسه
5. المپیاد شیمی در ایران به تفکیک موضوع؛ محمد بهرامی؛ تهران: فاطمی
6. المپیاد‌های شیمی ایران (مرحله‌ی اول) قابل استفاده برای دبیران شیمی ...*؛ کامبیز فراهانی؛ تهران: کانون فرهنگی آموزش
7. المپیاد‌های شیمی ایران مرحله‌ی اول؛ محمد نجم‌زاده و دیگران؛ تهران: دانش پژوهان جوان
8. بررسی جدول تناوبی عناصر؛ جرارد چشر؛ ترجمه‌ی  میثم هدایت؛ تهران: شباهنگ
9. پیوند‌های شیمیایی (ترکیب یونی و مولکولی) ویژه‌ی دانش‌آموزان سال دوم آموزش متوسطه و داوطلبان ورود به دانشگاه / نظری (رشته‌های علوم تجربی- ریاضی و فیزیک)*؛ فریدون بدیعی؛ تهران: موسسه علمی رزمندگان
10. ترمودینامیک شیمیایی*؛ جلیلی سیف الله؛ تهران: مدرسه
11. دانش‌نامه‌ی موضوعی دانش و فناوری (دایرةالمعارف 9 جلدی)؛ نعمت الله گلستانیان؛ تهران: مبتکران، پیشروان
12. دوسالانه‌ی شیمی (1) شامل 375 سؤال امتحانی و 518 تمرین با پاسخ تشریحی از سراسر کشور؛ محمدرضا پور جاوید و دیگران؛ تهران: کانون فرهنگی آموزش
13. دوسالانه‌ی شیمی (2) شامل 445 سؤال امتحانی و 623 تمرین با پاسخ تشریحی از سراسر کشور؛ حسین جلیل وند؛ تهران: کانون فرهنگی آموزش
14. زباله‌های خطرناک* (از مجموعه‌ی نوجوانان و حفظ محیط زیست)؛ کیت مک گاوان؛ ترجمه‌ی  ترانه طاهری؛ تهران: شرکت انتشارات فنی ایران
15. ساختار اتم و پیوند‌های شیمیایی؛ مهین جبل عاملی؛ تهران: فاطمی
16. شیمی 2 (فرآیند‌های شیمیایی) دوره‌ی پیش دانشگاهی (رشته‌های علوم تجربی و علوم ریاضی)؛ محبوبه صادقیو دیگران؛ تهران: فاطمی
17. شیمی 3 و آزمایشگاه: سال سوم متوسطه (ریاضی و تجربی)؛ دوست‌محمد سمیعی؛ تهران: مبنای خرد: نقش سیمرغ
18. شیمی آلی؛ علی سیدی؛ تهران: فاطمی
19. شیمی با نگرش تحلیلی (جلداول)؛ غلامعباس پارسا فر؛ تهران: فاطمی
20. شیمی با نگرش تحلیلی (جلددوم)؛ غلامعباس پارسا فر؛ تهران: فاطمی
21. شیمی با نگرش تحلیلی (جلدسوم)؛ غلامعباس پارسا فر؛ تهران: فاطمی
22. شیمی پایه (1)؛ استیون اس. زومدال؛ ترجمه‌ی  محمود دیانی؛ تهران: نص
23. شیمی پایه (2)؛ استیون اس. زومدال؛ تهران: نص
24. شیمی پیش دانشگاهی (1)؛ نیما سپهری؛ تهران: خیلی سبز
25. شیمی پیش دانشگاهی (1)؛ احمد علی‌نژاد؛ تهران: بین‌المللی حافظ
26. شیمی پیش دانشگاهی (1) (مشترک رشته‌ی تجربی و ریاضی)؛ علی نوری‌زاده؛ تهران: ایران باستان
27. شیمی پیش دانشگاهی (2)؛ افشین احمدی؛ تهران: بین‌المللی گاج
28. شیمی پیش دانشگاهی (2) (رشته‌های ریاضی و تجربی) به همراه پاسخ تشریحی پرسش‌ها؛ سیدجلال امیر آفتابی و دیگران؛ تهران: مبتکران، پیشروان
29. شیمی پیش دانشگاهی (2)*؛ نیما سپهری؛ تهران: خیلی سبز
30. شیمی در سپهر المپیاد*؛ مرتضی خلینا؛ تهران: کانون فرهنگی آموزش
31. شیمی سال سوم؛ بیژن ابوالقاسمی؛ تهران: تخته سیاه
32. شیمی نفت (از مجموعه‌ی کتاب‌های کوچک شیمی)؛ شریف کامیابی؛ تهران: مدرسه
33. کارآزمون شیمی 1 سال اول دبیرستان: شامل پرسش‌های موضوعی، پاسخ‌نامه‌ی تشریحی و ..؛ مستانه امیدوار؛ تهران: مبتکران، پیشروان
34. کارآزمون شیمی پیش دانشگاهی (1): شامل پرسش‌های موضوعی، پاسخ‌نامه‌ی تشریحی و ...؛ مهری تهامی؛ تهران: مبتکران، پیشروان
35. کتاب کار - شیمی؛ حسن محمد و مهدی براتی؛ تهران: مرآت دانش
36. کتاب کار شیمی 1 سال اول دبیرستان؛ حسن محمد؛ تهران: مرآت دانش
37. کتاب کار شیمی 2 سال دوم دبیرستان؛ حسن محمد؛ تهران: مرآت دانش
38. کتاب کار شیمی 3: شامل 495 سؤال با پاسخ کوتاه؛ اکبر ابراهیم نتاج؛ تهران: کانون فرهنگی آموزش
39. لغتنامه شیمی؛ بیژن ابوالقاسمی؛ تهران: تخته سیاه
40. مبانی نظری و علمی شیمی بر پایه‌ی نرم‌افزار*؛ محمد سعیدی و دیگران؛ تهران: دانشگاه تربیت دبیری شهید رجائی
41. محلول‌ها و ترمودینامیک شیمیایی؛ آقایی مهران؛ تهران: فاطمی
42. مسائل شیمی (3) از کشور‌های جهان سال سوم دبیرستان شامل 300 مسئله از مراکز و منابع آموزشی جهان ...*؛ محمود عزیزپور فرد؛ تهران: کانون فرهنگی آموزش
43. نگاهی ژرف به بیش تر بدانید‌های کتاب درسی؛ مربوط به کتاب‌های شیمی 3 و شیمی پیش دانشگاهی (1و2)*؛

منبع

http://roshdmag.ir/newsdetail-18-fa.html

تاريخ : پنجشنبه بیست و سوم دی 1389 | 18:12 | نویسنده : عبدلی |

فرمول نویسی  و نامگذاری ترکیبات شیمیائی

ترکیبات دوتائی   شامل:       1-فلز+نافلز                 2-نافلز+نافلز

 

1-فلز+نافلز                

برای  نوشتن فرمول ترکیب فلز+نافلز ابتدا فلز را در سمت چپ و نافلز را در سمت راست آن می نویسیم  سپس ظرفیت هر عنصر را اندیس عنصر دیگری قرار می دهیم

"اگر ظرفیتها قابل ساده کردن باشند آنها را ساده می کنیم"

 

تمرین1-فرمول شیمیائی ترکیبات دوتائی حاصل از اکسیژن با سدیم و کلر با آلومینیوم  و گوگرد با کلسیم را بنویسید.

 

پاسخ:Na2O      , AlCl3    ,CaS

 

این ترکیبات دوتائی به روش زیر نامگذاری می شوند:

نام فلز+نام نافلز+پسوند  ید    

  مثال:سدیم برمید:NaBr          منیزیم  نیتریدMg3N2

تذکر 1:فلز با تمام ظرفیتهای خود می تواند در ترکیبات شرکت کند ولی  نافلز در هنگام تر کیب بافلزبا کمترین ظرفیت  خود شرکت می کند.

 

تذکر 2:هنگام نامگذاری فلزات چند ظرفیتی بعد از نام فلز ظرفیت فلز آورده میشود.

مثال:FeCl3              آهنШکلرید      ،  FeCl2      آهنПکلرید  

 

2-              نافلز+نافلز

 برای نوشتن فرمول ترکیب نا فلز+نافلز عنصری که الکترو نگاتیوی بیشتری دارد را در سمت راست و عنصر دیگر را در سمت چپ آن می نویسیم سپس ظرفیت هر عنصر  را اندیس عنصر دیگر قرار می دهیم.

مثال:CO2   ,   PCl3

این ترکیبات با استفاده از دوروش می توان نامگذاری کرد:

آ)با استفاده از عدد اکسایش

در این روش ابتدا نام عنصری که در سمت چپ نوشته شده آورده می شود +عدد اکسایش آن +نام عنصر دیگر +پسوند ید

مثال :SO3گوگرد VIاکسید                                       CCl4کربن IVکلرید

  ب)با استفاده از پیشوندهای  مونو ،دی،تری ،تترا،و...........

در این روش ابتدا از سمت چپ تعداد نا فلز +نام نا فلز +تعداد نا فلز بعدی +نام نا فلز+پسوند ید

 

مثال :  P2O5دی فسفر پنتا اکسید                        N2Oدی نیتروژن مونو اکسید

نکته:    برای سهولت در نوشتن معمولا از نوشتن کلمه مونو صرفنظر میکنند

 مانند CO2مونو کربن دی اکسید

 

تذکر: برای نامگذاری بعضی از ترکیبات به صورت متداول از  نامهای تجارتی  استفاده می شود.

مثال :متان CH4      ،    سیلان SiH4        ،     آمونیاکNH3      ،    فسفین  PH3

 

ترکیبات سه تائی اکسیژن دار شامل:

         1 -اسیدهای اکسیژن دار     

        2-بازها(هیدروکسیدها)   

        3 -نمکها

 

 

1-اسیدهای اکسیژن دار   از ترکیب اکسیدهای نافلزی با آب به صورت زیر بدست می آیند.

 

 

اسید اکسیژن دار   ----آب+اکسید نافلزی  

مثال:

 

 کربنیک اسید CO2+H2O--------H2CO3             

سولفورو اسیدSO2+H2O--------H2SO3              

سولفوریک اسید         SO3+H2O--------H2SO4   

 

 

 

2- بازها(هیدروکسیدها)  آ)  از ترکیب اکسیدهای فلزی با آب بدست می آیند                

 

باز----آب+اکسید فلزی 

باز-------آب+فلز

مثال:

Na2O+H2O------2NaOH 

MgO+H2O-------Mg(OH)2

2K+H2O--------2KOH+H2

3-نمکها از جانشین شدن فلز به جای هیدروژن اسید به وجود می آِید.

مثال:

سدیم کربناتNa2CO3                                    پتاسیم نیتریتKNO2

روی فسفاتZN3(PO4)2                                منیزیم سولفات MgSO4

http://chemfarzanegan.blogpars.com/



تاريخ : جمعه هفدهم دی 1389 | 17:20 | نویسنده : عبدلی |
هرچند که گرمای سوختن اتان از اتن و اتین بیشتر است ولی دمای شعله اتین از دو گاز دیگر بیشتر می باشد. علت آن تعداد مولهای گاز ایجاد شده در واکنش سوختن اتان ، اتن و اتین است .

 C2H6 + 3.5O2 ------> 2CO2 + 3H2O

 C2H4 + 3O2 ------> 2CO2 + 2H2O

 C2H2 + 2.5O2 ------> 2CO2 + H2O

 طبق معادلات فوق از سوختن یک مول اتان ، 5 مول گاز تولید می شود ، درصورتیکه از سوختن یک مول اتین ، 3 مول گاز تولید می شود . از طرفی گرمای تولید شده در هر واکنش صرف افزایش جنبش مولکولهای تولید شده در همان واکنش میشود که همان دمای شعله است . چون تعداد مول گاز تولید شده در واکنش سوختن اتین کمتر است ، به هر مول از گاز تولید شده گرمای بیشتری رسیده و جنبش گازهای تولید شده بیشتر خواهد بود ، در نتیجه شعله آن دمای بالاتری خواهد داشت. (لطفا خودتان محاسبات لازم را انجام دهید . گرمای تولید شده در هر واکنش را بر تعداد مول گاز تولید شده در همان واکنش تقسیم کنید )

منبع

http://shiminahiye1.blogfa.com/cat-2.aspx

تاريخ : پنجشنبه شانزدهم دی 1389 | 18:22 | نویسنده : عبدلی |


گرماي امحلال از جمع جبري مقدار انرژي مصرف شده در مراحل 1 و2 (مقادير مثبت) و مقدار انرژي آزاد شده در مرحله 3 (مقادير منفي) به  دست مي آيد

 توجه :  اگر گرماي مصرف شده در مراحل 1 و2 بيش از گرماي آزاد شده در مراحله 3 باشد ، انحلال گرماگير است و اگر مقدار گرماي آزاد شده در مرحله 3 بيش از گرماي مصرف شده در مراحل 1 و2 باشد ، انحلال گرماده مي باشد .

= مجموع گرماي تشكيل واكنش دهنده ها - مجموع گرماي تشكيل فراورده ها

 

وسايل و مواد مورد نياز :

1. بشر پلاستيكي 250

2. بشر 500

3. استوانه مدرج  100

4. همزن شيشه اي

5. پشم و شيشه(آزبست)

6. پتاسيم نيترات

7. سود

8. آب مقطر

9. ترازوي ديجيتالي

10. ليوان پلاستيكي

11. دما سنج

توجه : ابتدا وسايل مورد نياز را با آب شهري و سپس با آب مقطر مي شوييم تا از تمييز بودن آن اطمينان حاصل شود .

شرح آزمايش :

مقداري پشم و شيشه را به عنوان ماده ي عايق درون بشر مي گذلريم و سپس ليوان را روي آن قرار مي دهيم . در پوشي را روي ليوان تعبيه مي كنيم كه روي آن دو سوراخ كوچك يكي براي قرار دادن دما سنج درون ليوان بدون برخورد به ته ليوان و ديگري براي عبور همزن .به چنين وسيله اي كالري متر گفته مي شود.

   آب مقطر را با استوانه مدرج اندازه گرفته و آن را در كالري متر مي ريزيم و شروع به هم زدن آن مي كنيم. بعد از اندكي صبر و برقراري تعادل دماي تعادل را يادداشت مي كنيم كه برابر با   است.

 پتاسيم نيترات  را با ترازوي ديجيتال  وزن مي كنيم و آن را در كالري متر مي ريزيم و آن را هم مي زنيم. پس از مدتي صبر تا برقراري تعادل دما را يادداشت مي كنيم كه برابر  است.

يك بار ديگر  آب مقطر را با استوانه مدرج اندازه گرفته و آن را در كالري متر مي ريزيم و شروع به هم زدن آن مي كنيم. بعد از اندكي صبر و برقراري تعادل دماي تعادل را يادداشت مي كنيم كه برابر با   است.

 سود  را با ترازوي ديجيتال  وزن مي كنيم و آن را در كالري متر مي ريزيم و آن را هم مي زنيم. پس از مدتي صبر تا برقراري تعادل دما را يادداشت مي كنيم كه برابر است.



تاريخ : سه شنبه چهاردهم دی 1389 | 10:57 | نویسنده : عبدلی |

واکنش های تراساختی در محلول های آبی

مقدمه

سیمای کلی یک واکنش تراساختی ( جایگزینی ) به شکل زیر است :

 

AB+CD \to AD+CB

 

در این واکنش ، کاتیون ها و آنیون های مواد درگیر اجزای خود را مبادله می کنند . این واکنش ها به ویژه در محلول های آبی متداول اند . فرآیند زیر نمونه ای از این نوع واکنش هاست :

 

AgNO_3 + NaCl \to AgCl + NaNO_3

 

معادله فوق را با استفاده از فرمول کامل ترکیبات درگیر می نویسیم . اما این محلول ها ، یونی نیستند . محلولی از یک ماده ی یونی انحلال پذیر در آب ، شامل یون های آبپوشیده است ( گرچه فرمول کامل AgCl(s) انحلال پذیر به کار می رود ).

 

Ag^+ + NO_3^- + Na^+ + Cl^- \to AgCl_{(s)} + Na^+ + NO_3^-

 

برخورد یون های Ag + و Cl منجر به تشکیل AgCl می شود که انحلال ناپذیر است و از محلول خارج می گردد ( ترکیب انحلال ناپذیری که به این ترتیب تشکیل می شود ، رسوب ، و فرآیند را رسوب گیری می نامیم ) . سدیم نیترات فراورده ی دیگری است که در آب انحلال پذیر است و به صورت یون های آبپوشیده در محلول باقی می ماند . اگر یون های تماشاگر در دو طرف معادله را که در واکنش شرکت نمی کنند را ، حذف کنیم ، به فرم یونی خالص معادله ی زیر می رسیم :

 

Ag^+ + Cl^- \to AgCl_{(s)}

 

معادله ی بالا کلی ترین شکل واکنش است . این معادله به ما می گوید که از مخلوط کردن محلول هر نمک انحلال پذیر Ag + و محلول هر نمک انحلال پذیر Cl ، رسوب انحلال پذیر AgCl تشکیل می شود .

حال فرض کنید محلول های NaCl و NH4NO3 را مخلوط کنیم . معادله ی یونی واکنش به شکل زیر خواهد بود :

 

Na^+ + Cl^- + NH_4^- + NO_3^- \to Na^+ + Cl^- + NH_4^- + NO_3^-

 

تمام مواد درگیر در واکنش در آب انحلال پذیرند . اگر یونهای مشترک را از معادله حذف کنیم ، چیزی باقی نخواهد ماند . بنابراین واکنشی رخ نخواهد داد . این رخداد را معمولاً به صورت زیر نمایش می دهند :

 

Na^+ + Cl^- + NH_4^- + NO_3^- \to N.R.

 

علاوه بر تشکیل نمک انحلال پذیر ، دلالیل دیگری نیز برای انجام واکنش تراساختی وجود دارد . واکنش ناشی از مخلوط کردن محلول هیدروکلریک اسید و یک محلول سدیم سولفید را در نظر بگیرید :

 

2HCl + Na_2 S \to H_2 S + 2NaCl

 

معادله ی یونی خالص :

 

2H^+ + S^{2-} \to H_2 S

 

در این واکنش برخورد یونهای H + و S2 − منجر به تشکیل گاز H2S می شود که فقط اندکی انحلال پذیر است و محلول را ترک می کند . در سومین نوع واکنش تراساختی ، یک الکترولیت ضعیف به وجود می آید . الکترولیت های ضعیف انحلال پذیر ، در محلول آبی ، به طور کامل یونیده نمی شود . این مواد ، عمدتاً به صورت مولکولی باقی می مانند . واکنش خنثی سازی اسید ـ باز نمونه ای از این نوع واکنش هاست :

 

HCl + NaOH \to H_2 O + NaCl

 

معادله ی یونی خالص :

 

H^+ + OH^- \to H_2 O

 

علت وقوع این واکنش ، تشکیل مولکول های آب از یون های H + و OH است ؛ آب یک الکترولیت صعیف می باشد .

 

عوامل مؤثر در واکنش های تراساختی

به این ترتیب واکنش های تراسختی در مواردی رخ می دهند که یک رسوب ، یک گاز یا یک الکترولیت ضعیف تشکیل شود . در معادله های یونی این واکنش ها :

  1. یک نمک انحلال پذیر به وسیله ی فرمول یون های تشکیل دهنده ی ترکیب نشان داده می شود .
  2. یک ترکیب انحلال ناپذیر یا اندکی انحلال پذیر با فرمول کامل ترکیب و با نماد (s) مشخص می شود .
  3. یک گاز انحلال ناپذیر یا اندکی انحلال پذیر ، با فرمول مولکولی گاز و با نماد (g) نمایش داده می شود .
  4. یک الکترولیت ضعیف ، با فرمول مولکولی ترکیب نمایش داده می شود . الکترولیت های ضعیف ، در محلول های آبی تا حدودی به یون های مربوطه تفکیک می شوند ، اما عمدتاً به صورت مولکولی وحود دارند .

 نوشتن معادله ی واکنش های تراساختی

برای این کار باید قواعد زیر را بکار ببریم :

1. قواعد انحلال پذیری : برای آشنایی بیشتر با این امر به مواد انحلال پذیر در آب رجوع شود .

2. گازها : گازهایی که معمولاً در واکنش های تراسختی تشکیل می شوند در زیر آمده اند :

  • H2S تمام سولفید ها ( نمک های S2 − در مجاورت اسید ، گاز H2S و نمک بوجود می آورند .
  • CO2 تمام کربنات ها در مجاورت اسید ، گاز کربن دی اکسید ، آب و نمک تشکیل می دهند .
  • SO2 تمام سولفیت ها در مجاورت اسید ، گاز SO2 ، آب و نمک تشکیل می دهند .
  • NH3 تمام نمک های آمونیوم در مجاورت هیدروکسیدهای قوی انحلال پذیر ، در اثر گرما واکنش می دهند و گاز آمونیاک ، آب و نمک به وجود می آورند .

3. الکترولیت های ضعیف : قواعد ساده ی زیر در مورد این ترکیبات صادق است :

  • اسید ها : به جز 7 اسید قوی ، بقیه ی اسیدها الکترولیت ضعیف هستند .
  • بازها : هیدروکسیدهای انحلال پذیر ( هیدروکسیدهای مربوط به عناصر Ba2 + و IA ) و هیدروکسیدهایی که انحلال پذیری خوبی دارند ( هیدروکسیدهای مربوط به Ca2 + و Sr2 + ) الکترولیت های قوی هستند . اغلب هیدروکسید های دیگر ، انحلال ناپذیرند .
  • نمک ها : اغلب نمک های معمولی ، الکترولیت های قوی هستند .
  • آب : آب ، الکترولیت ضعیفی است .

 یک نکته

واکنش های تراسختی در غیاب آب نیز انجام می شوند . برای مثال :

 

CaF_2 + H_2 SO_4 \to CaSO_4 + 2HF

 

که با گرم کردن مواد واکنش دهنده ، اسید های مربوطه ( HF که در آب انحلال پذیرند ) به صورت گاز خارج می شوند.


منبع:

chemical2.blogfa.com




تاريخ : سه شنبه چهاردهم دی 1389 | 10:46 | نویسنده : عبدلی |

دید کلی

محلولها ، مخلوطهایی همگن هستند. محلولها را معمولا بر حسب حالت فیزیکی آنها طبقه بندی می‌کنند: محلولهای گازی ، محلولهای مایع و محلولهای جامد. بعضی از آلیاژها محلولهای جامدند؛ سکه‌های نقره‌ای محلولهایی از مس و نقره‌اند و برنج محلولی جامد از روی در مس است. هر آلیاژی محلول جامد نیست، بعضی از آلیاژها مخلوطهایی ناهمگن اند. محلولهای مایع متداولترین محلولها هستند و بیشترین کاربرد را در بررسیهای شیمیایی دارند. هوا هم مثالی برای محلولهای گازی می‌باشد.

ماهیت محلولها

در یک محلول ، معمولا جزئی که از لحاظ کمیت بیشترین مقدار را دارد، حلال و سایر اجزا را مواد حل شده (حل شونده) می‌گوییم. اما گاهی آسانتر آن است که جزئی از محلول را با آنکه مقدارش کم است، حلال بنامیم و گاهی اصولا اطلاق نام حلال و حل شونده به اجزای یک محلول (مثلا محلولهای گازی) چندان اهمیتی ندارد. بعضی از مواد به هر نسبت در یکدیگر حل می‌شوند.

امتزاج پذیری کامل از ویژگیهای اجزای تمام محلولهای گازی و بعضی از اجزای محلولهای مایع و جامد است. ولی غالبا، مقدار ماده ای که در حلال معینی حل می شود، محدود است. انحلال پذیری یک ماده در یک حلال مخصوص و در دمای معین، بیشترین مقداری از آن ماده است که در مقدار معینی از آن حلال حل می شود و یک سیستم پایدار به وجود می آورد.

غلظت محلول

برای یک محلول معین ، مقدار ماده حل شده در واحد حجم حلال یا در واحد حجم محلول را غلظت ماده حل شده می‌گوییم. مهمترین نوع غلظتها که در آزمایشگاه بکار می‌رود مولاریته و نرمالیته است. مولاریته عبارت است از تعداد مولهای یک ماده که در یک لیتر محلول وجود دارد. به همین دلیل آن را مول بر لیتر یا M/L می‌گیرند. نرمالیته یک محلول عبارتست از تعداد هم ارز گرمهای (اکی والان گرم های) ماده موجود در یک لیتر محلول. نرمالیته را با N نشان می‌دهند.

انواع محلولها

محلولهای رقیق

محلولهایی که غلظت ماده حل شده آنها نسبتا کم است.

محلولهای غلیظ

محلولهایی که غلظت نسبتا زیاد دارند.

محلول سیر شده

اگر مقدار ماده حل شده در یک محلول برابر با انحلال پذیری آن در حلال باشد، آن محلول را محلول سیر شده می‌نامیم. اگر به مقداری از یک حلال مایع ، مقدار زیادی ماده حل شونده (بیشتر از مقدار انحلال پذیری آن) بیفزاییم، بین ماده حل شده و حل شونده باقیمانده تعادل برقرار می‌شود. ماده حل شونده باقیمانده ممکن است جامد ، مایع یا گاز باشد. در تعادل چنین سیستمی ، سرعت انحلال ماده حل شونده برابر با سرعت خارج شدن ماده حل شده از محلول است. بنابراین در حالت تعادل ، غلظت ماده حل شده مقداری ثابت است.

محلول سیر نشده

غلظت ماده حل شده در یک محلول سیر نشده کمتر از غلظت آن در یک محلول سیر شده است.

محلول فراسیرشده

می‌توان از یک ماده حل شونده جامد ، محلول فراسیر شده تهیه کرد که در آن، غلظت ماده حل شده بیشتر از غلظت آن در محلول سیر شده است. این محلول ، حالتی نیم پایدار دارد و اگر مقدار بسیار کمی از ماده حل شونده خالص بدان افزوده شود، مقداری از ماده حل شده که بیش از مقدار لازم برای سیرشدن محلول در آن وجود دارد، رسوب می‌کند.

خواص فیزیکی محلولها

بعضی از خواص محلولها به دو عامل ، نوع ماده حل شده و غلظت آن در محلول بستگی دارند. این مطلب برای بسیاری خواص فیزیکی محلولها از جمله ، محلولهای آبی درست به نظر می‌رسد. برای مثال، محلول نمک طعام در آب بی رنگ پرمنگنات پتاسیم در آب، بنفش صورتی است (در اینجا نوع ماده حل شده مطرح است). افزون بر این ، می‌دانیم که هر چه بر محلول پرمنگنات آب بریزیم و آن را رقیقتر کنیم، از شدت رنگ آن کاسته می‌شود (اینجا غلظت محلول مطرح است).

یکی دیگر از خواص فیزیکی که به این دو عامل بستگی دارد، قابلیت هدایت الکتریکی محلول آبی مواد گوناگون است. چهار خاصه فیزیکی دیگر از محلولها وجود دارد که به نوع و ماهیت ذرات حل شده بستگی ندارد، بلکه فقط به مجموع این ذرات وابسته است. به عبارت دیگر ، تنها عامل موثر بر خواص محلول در اینجا ، غلظت است. چنین خواصی از محلول را معمولا "خواص جمعی محلولها" (خواص کولیگاتیو Colligative properties) می‌نامند و عبارتند از کاهش فشار بخار ، صعود
نقطه جوش ، نزول نقطه انجماد و فشار اسمزی.

کاهش فشار بخار

وقتی یک حل شونده غیر فرار در یک حلال حل می‌شود، فشار بخار آن کاهش می‌یابد و مقدار کاهش به مقدار حل شونده بستگی دارد. هر چه میزان حل شونده بیشتر باشد، میزان کاهش در فشار بخار بیشتر است. برای مثال اگر دو ظرف را در نظر بگیریم که در آنها مقدار مساوی مایع وجود دارد که یکی محتوی مولکولهای آب خالص و دیگری محتوی محلول قند در آب است، بدیهی است که تعداد مولکولهای آب در واحد حجم از آب قند ، کمتر از آب خالص است. به همین نسبت ، تعداد مولکولهای آب در سطح آب قند ، نیز کمتر می‌باشد. بنابراین، نسبت مولکولهای پرانرژی آب که قادر به تبخیر از سطح آب قند هستند، کمتر می‌باشد و در نتیجه فشار بخار محلول کمتر می‌شود.

افزایش نقطه جوش

در اثر حل شدن مقداری حل شونده غیر فرار در یک حلال ، نقطه جوش آن افزایش می‌یابد. مقدار افزایش فقط به مقدار حل شونده بستگی دارد. برای مثال ، آب در شرایط متعارفی (دمای 25 درجه سانتیگراد و فشار بخار یک اتمسفر یا 760 میلی متر جیوه) در 100 درجه سانتیگراد می جوشد. اما اگر در آب، مقداری قند مثلا به غلظت یک مولال (یک مول در 1000 گرم آب) بریزیم، فشار بخار محلول آب قند به اندازه 14 میلی متر جیوه کاهش می‌یابد و در نتیجه محلول در 52/100درجه سانتیگراد می‌جوشد.

کاهش نقطه انجماد

وقتی یک حل شونده غیر فرار در یک حلال حل می‌شود، نقطه انجماد آن کاهش می‌یابد. بنابراین دمای انجماد محلولهای آبی همیشه کمتر از دمای انجماد آب خالص است. استفاده از این خاصیت در رادیاتور اتومبیل می‌باشد که برای جلوگیری از یخ زدن آب رادیاتور اتومبیل در زمستان ، به آن مقداری مایع به نام ضد یخ می‌افزایند. همچنین با اضافه کردن نمک (مانند کلرید سدیم) همراه با شن ریز روی آسفالت خیابانهای شهر ، هیدراته شدن یونهای نمکها مستلزم مصرف مقداری آب است که از ذوب شدن برف فراهم می گردد. بنابراین آب نمک غلیظی فراهم می‌شود که حتی در 20 درجه زیر صفر منجمد نمی‌شود.

فشار اسمزی

اگر در ظرف U شکلی ، حلال A از مخلوط حلال و حل شونده (B + A) به وسیله یک غشای نیمه تراوا ، جدا شود، چون فقط حلال از غشا عبور می‌کند، بعد از رسیدن به حالت تعادل ، ارتفاع مایع در قسمت (حاوی B + A) که حل شونده وجود دارد بالا می رود.
اگر به این ستون فشار وارد شود تا سطح مایع در دو طرف یکسان شود، این فشاراسمزی است که به علت حل شدن حل شونده غیر فرار در حلال ایجاد شده است.

به عکس فرآیند اسمز ، اسمز معکوس گویند که برای شیرین کردن آب استفاده می شود. همچنین برای تعیین جرم مولکولی پلیمرها ، پروتئینها و بطور کلی مولکولهای سنگین از فشار اسمزی استفاده می‌شود.
منبع
http://tajzie.blogfa.com/post-847.aspx

تاريخ : سه شنبه چهاردهم دی 1389 | 10:42 | نویسنده : عبدلی |

نگاه کلی

در تهیه محلولهای مولال ، حجم نهایی محلول اهمیتی ندارد. زیرا محلولهای آبی 1 مولال تهیه شده از مواد حل شده مختلف در 1000 گرم آب ، حجمهای متفاوتی دارند. اما همه این محلولها کسرهای مولی یکسانی از مواد حل شده و حلال دارند. در محلولهای خیلی رقیق آبی ، مولالیته تقریبا با مولاریته برابر می‌شود، زیرا چگالی آب تقریبا برابر با یک می‌باشد و طبق رابطه d = M / V ، یک کیلوگرم آب ، تقریبا حجمی برابر با یک لیتر اشغال می‌کند.

تهیه یک محلول مولال

برای تهیه یک محلول مولال از یک جسم ، ابتدا جرم مولکولی آن را محاسبه کرده و سپس وزنی معادل جرم مولکولی آن را برحسب گرم وزن کرده و در 1000 گرم از حلال حل می‌کنیم. به عنوان مثال ، برای تهیه یک محلول آبی از اسید سولفوریک ، مقدار 98 گرم از آن را در 1 کیلوگرم آب حل می‌کنیم.

معمولا در آزمایشگاه برای تهیه محلولهای مولال از محلول غلیظ یک اسید یا باز ترجیح داده می‌شود که ابتدا با استفاده از رابطه d = M / V ، وزن را به حجم تبدیل کرده و حجم معینی از محلول را که برابر با وزن مولکولی آن می‌باشد، توسط وسایل حجم سنجی (پی‌پت یا استوانه مدرج) برداشته و در 1000 گرم آب حل می‌کنیم تا یک محلول مولال بدست آید. دقیق بودن غلظت محلولهای مولال به دقیق بودن ترازوی مورد استفاده و دقت وسایل حجم سنجی بستگی دارد.

مزایای محلولهای مولال

یکی از فواید مولالیته ، مستقل بودن آن از درجه حرارت می‌باشد. یک محلول یک مولال که در 20 درجه تهیه شده است، در 100 درجه نیز در صورتی که هیچ مقدار ماده حل شده یا حلال بر اثر گرما از بین نرود، یک مولال خواهدبود. زیرا محلول مولال بر مبنای جرم اجزای سازنده آن تهیه شده است و جرم با دما تغییر نمی‌کند، برخلاف محلولهایی که بر اساس حجم کلی تهیه می‌شوند ( محلولهای مولار و نرمال ).

برای کارهای خیلی دقیق آزمایشگاهی ، بعلت کاهش مربوط به خطای حجم که در اثر تغییر دما صورت می‌گیرد، مولالیته بر مولاریته ترجیح داده می‌شود. اما از آنجا که تهیه محلولهای مولار در آزمایشگاه با سرعت و سهولت انجام می‌شود، برای کارهای معمولی و روزمره از غلظت مولار استفاده می‌شود.

تاريخ : سه شنبه چهاردهم دی 1389 | 10:34 | نویسنده : عبدلی |
تغييرات انرژي دروني واكنش سوختن اوكتان درسه مسير مختلف

واكنش سوختن اوكتان ( يكي ازاجزاي بنزين ) همراه با مقدار كافي اكسيژن به صورت معادله روبرو است:


اين واكنش را در سه حالت مختلف مي‌توانيم بررسي كنيم:

حالت اول: اگر اوكتان در ظرفي سرباز سوزانده شود تمام تغييرات انرژي دروني به صورت گرما ظاهر مي‌شود. ( در ظرفي سرباز). اما واقعيت اين است كه چون اين واكنش با افزايش تعداد مول‌هاي گازي همراه است طي آن سيستم روي محيط پيرامون خود كار انبساطي انجام داده است زيرا مقداري كار صرف عقب راندن هواي اطراف ظرف مي‌شود پس بهتر است بنويسيم:


حالت دوم: اگر اوكتان در موتور خودرو بسوزد بخشى از حدود (30%) به صورت كار ظاهر شده و باعث به حركت در آمدن خودرو مى شود و بقيه‌ آن به صورت گرما باعث گرم شدن موتور خودرو و گازهاى خروجى مى شود پس در اين حالت مى توان نوشت:


حالت سوم: اگر واكنش سوختن اوكتان در يك ظرف سر بسته انجام شود تغيير انرژى درونى فقط به صورت گرما (q) خواهد بود زيرا در اين حالت تغيير حجم سيستم برابر صفر است و كار انجام شده (w) نيز برابر صفر است.


http://rezvanshimi.blogfa.com

تاريخ : پنجشنبه دوم دی 1389 | 14:20 | نویسنده : عبدلی |

موازنه معادله های شیمیایی توسط وارسی اغلب به صورت ازمون و خطاست و فقط برای معادله های شیمیایی ساده کاربرد دارد . در سال 1986 ،harjadi روشی بسیار ساده برای موازنه معادله های شیمیایی پیچیده تر ارائه نمود که این روش موازنه تا به حال به طور وسیعی بکار برده شد است برخی کتاب های شیمی عمومی نیز روش های ساده ای به کار برده اند اما به صورت اشاره . این مقاله نشان می دهد که موازنه معادله های شیمیایی توسط وارسی ، فرایند ازمون و خطا نمی باشد و یک روش پیشنهادی سیستماتیک بر اساس harjadi است . این روش که chain method  یاروش زنجیری نام دارد ( harjadi  آن را روش پینگ پونگ نامید ) برای موازنه ی معادله های شیمیایی ساده مناسب است و همچنین برای بیش تر واکنش های پیچیده تر بدون بار ظاهری ( روش عدد اکسایش ) یا ( معادله های چند مجهولی ( روش جبری )

برای شروع موازنه با وارسی . اتم هایی انتخاب می شوند که در معادله ی شیمیایی در یکی از واکنش دهنده ها و در یکی از مواد حاصل ظاهر شده باشند . موازنه را با این اتم ها شروع می کنیم .

برای مثال در واکنش 1 ، تنها هیدروژن در یکی از محصولات ( H2O ) و در یکی از واکنش دهنده هاNaOH ) ) ظاهر شده است .

 

(1) S+NaOH   → Na2S+Na2S2O3+H2O                                                                          

ابتدا اتم H موازنه می شود      :

S+2NaOH → Na2S+Na2SO3+1H2O                                                                         (1a)

موازنه اتم های دیگر که فقط در موارد موازنه نشده می باشند ، ادامه می یابد . اتم مناسب دیگر برای موازنه اتم 0 می باشد چون اکسیژن جزئی از ترکیب موازنه نشده Na2SO3 می باشد :

  S+ 2 NaOH→  Na2S+ Na2SO3+1H2O                                     (1b)                  

 

سپس اتم های Na با قرار دادن ضریب     برای Na2S  می باشد :

 

         S+2NaOH  → Na2S+ Na2S2O3+1H2O                      (1c)     

 

 

سرانجام اتم های S موازنه می شوند :

S+2NaOH→ Na2S+ Na2S2O3+1H2O                                 (1d)

سپس معادله ی (1d) را در 3 ضرب می کنیم. بنابراین معادله موازنه شده به صورت زیر است :

4S+6NaOH →  2Na2S+1Na2S2O3+3H2O                                     (1e)

                                                                                                                                                           

در واکنش دو ، 3 نوع نوع اتم (C, N , O ) وجود دارد که تنها در یک ترکیب در هر طرف معادله ظاهر شده اند . اگر چه اکسیژن در سمت چپ به صورت عنصر است و پس از موازنه ی O2و H2O زنجیر می شکند .

اتم های مناسب برای شروع موازنه باید فقط به صورت ترکیب باشند . بر اساس این قاعده موازنه واکنش 2 با اتم های N یا C شروع می گردد : 

 

(2)            CH4+NH3+O2 → HCN+H2O                                                                 

بعد از موازنه اتم های C معادله 2 به صورت زیر نوشته می شود :

((2a                                        1CH4+NH3+O2 →1HCN+H2O                       

 موازنه ، اتم های N ادامه می یابد :

1CH4+1NH3+O2→1HCN+H2O                                                (2b)     

وسپس اتم های H موازنه می شوند .                                                                                                                                                                                                      

1CH4+NH3+O2→ 1HCN+3H2O                                              (2c)                                                                                                                             

   وسرانجام اتم های O موازنه شده و معادله ی موازنه شده به دست می آید :                                                                                                                     O2→1HCN+3H2O 1CH4+1NH3+

سپس معادله(2d)  در2 ضرب می شود و به دست می آید :

                    (2e)                                           2CH4+2NH3+3O2→2HCN+6H2O                                                                                                                                                                  

 

اگر بیشتر از یک نوع اتم ظاهر شده در یک ترکیب در هر طرف معادله وجود داشته باشد ، بهتر است اتمی انتخاب شود که در ترکیب با بیشترین تعداد اتم می باشد . برای مثال در معادله ی 3 :

  (3)                                                 P2I4+P4+H2O →PH4I+H3PO4                                                                                                                                                            

دو نوع اتم (I,O  ) در هر طرف معادله فقط در یک ماده ظاهر شده اند وهر دو به صورت ترکیب هستند اما اکسیژن در ترکیبی با بیشترین تعداد اتم است ( H3PO4 ) . بنابراین موازنه ، با اتم های  Oآغاز می شود :

 P2I4+P4+H2O →PH4I+1H3PO4                                                  (3a)                                                                               

با موازنه اتم های H می نویسیم :

P2I4+P4+H2O → PH4I+1H3PO4                                                  (3b)

بعد از موازنه اتم های I داریم :

P2I4+P4+H2O → PH4I+1H3PO4                                                  

 

سرانجام معادله را برای اتم های P موازنه می کنیم :

P2I4+ P4+4H2O → PH4I+1H3PO4

سپس معادله ( d3 ) را در 32 ضرب می کنیم و معادله موازنه شده را بدست می اوریم :

 براساس قواعد و مشاهدات بالا ، روش زیر برای موازنه ی معادله های شیمیایی باروش وارسی پیشنهاد می گردد :

10P2I4+13P4+128H20→ 40PH4I+32H3PO4                              (3e)

1. تعیین اتم هایی که فقط در یک ترکیب در هر طرف معادله ظاهر شده اند .

2. اگر تعداد این نوع اتم ها بیشتر از 1 باشد ، اتم هایی انتخاب می شوند که به صورت ترکیب باشند نه اینکه به صورت عنصر باشند .

3. اگر تعداد اتم های باقی مانده بیش تر از1 باشد ، اتمی انتخاب می شود که در ترکیبی با تعداد اتم های بیش تر یا با نوع اتم های بیشتر وجود دارد .

4.موازنه معادله با اتم انتخاب شده .

5.ادامه موازنه با اتم های دیگر در ترکیب هایی که یک اتم موازنه نشده دارند .

این مثال ها ثابت می کند که موازنه با روش وارسی می تواند روش مناسبی برای واکنش های پیچیده باشد . اگر چه برای برخی از واکنش های اکسایش – کاهش این روش به صورت استفاده از یک یا دو مجهول و ضریبی که بعد از حل یک یا دو معادله جبری بدست می اید به کار می رود .

Cu+H2SO4→CuSO4+SO2+H2O                                         (4)

به واکنش مس با سولفوریک اسید غلیظ توجه کنید :                              

براساس روش پیشنهادی اتم H انتخاب شده و سپس موازنه می شود :

Cu+H2SO4 →CuSO4+SO2+1H2O                                     (4a)

اتم مناسب دیگری برای ادامه موازنه وجود ندارد ، سپس باید ضریب مجهول x برای CuSO4 در نظر گرفته شود .

(4b)         Cu+1H2SO4 →xCuSO4+SO2+1H2O                         

موازنه را ادامه می دهیم پس ضریب x برای Cu نیز در نظر گرفته می شود .

(4c)      xCu+1H2SO4  →xCuSO4+SO2+1H2O                      

سپس اتم های S موازنه می شوند :

(4d)    xCu+1H2SO4→ xCuSO4+(1-x)SO2+1H2O                   

 

ضریب مجهول از موازنه اکسیژن بدست می اید :

 )                                                          برای اتم های 4=4x+2(1-x)+1(o

  X =

 معادله موازنه شده به شکل زیر است :

Cu+1H2SO4→ CuSO4+ SO2+1H2O                               (4e)

 

یا به شکل :

1Cu+2H2SO4→1CuSO4+1SO2+2H2O

(4f)

این روش برای موازنه ی معادله های یونی نیز مفید است . برای مثال دو روش برای موازنه معادله ی 5 توسط روش وارسی امکان پذیر است :

I-+IO-3+H+→I2+H2O                                                                    (5)                          

 

بر اساس قواعد بالا موازنه با اتم o شروع شود .

I-+1IO-3+6H+→I2+3H2O                                                                   

(5a) 

موازنه با اتم H ادامه می یابد :

I-+1IO-3+6H+→I2+3H2O                                                             (5b)                                                  

 

اتم های دیگری برای موازنه بار وجود ندارند پس باید موازنه بار انجام شود در سمت راست معادله ی (5b) هیچ یونی وجود ندارد اما 6 بار مثبت و 1 بار منفی دریون های موازنه شده در سمت چپ وجود دارد . پس به I5 برای خنثی کردن بار الکتریکی سمت چپ لازم است .

-5I-+1IO-3+6H+→I2+3H2O                                                      (5c)                                                                                                         

 

سرانجام معادله را با اتم های I موازنه می کنیم :

-5I-+1IO-3+6H+→3I2+3H2O                                                    (5d)                                

روش دیگر برای موازنه این معادله ، تبدیل معادله یونی به مولکولی است با جایگزین کردن یون های Y_ , X+

XI+XIO3+HY→ I2+H2O+XY                                                    (5e)

این معادله غیر یونی موازنه با روش وارسی را اسان می کند . ابتدا اتم های o موازنه شده و به ترتیب اتم های +H,Y-,Xوسرانجام اتم های I.

5XI+XIO3+6HY→ 3I2+3H2O+6XY                                           (5f)                                          

سپس یونهای x+  و y-  حذف شده و شکل موازنه شده (5d) به دست می آید .

با این مثال ، روش پیشنهادی برای موازنه تمام واکنش های شیمیایی مناسب است. برای آزمودن مفید بودن این روش ؛ تمام واکنش های شیمیایی در کتاب شیمی عمومی ابینگ (ebbing) جمع اوری شده است . از 274 معادله انجام شده ، 251   ( 6/91 درصد ) با این روش آاسان موازنه شده و برای 22 معادله (8درصد ) یک ضریب در نظر گرفته شده و تنها یک معادله ( 4/0 درصد ) نتوانست با این روش موازنه شود .

(KMnO4+H2O2+H2SO4  →  K2SO4+MnSO4+H2O+O2

 

این واکنش عجیب یکی از واکنش هایی است که معادله های موازنه شده ی چند تایی نامیده می شوند .

Reference :

Journal of chemical education , 74,1363-1364(1997


http://chem-best.blogfa.com/post-14.aspx



تاريخ : چهارشنبه یکم دی 1389 | 13:20 | نویسنده : عبدلی |
سؤال : آيا می توان در موازنه برای ترکيبات عدد کسری بکار برد ؟

پاسخ  : بله ، در برخی  موارد برای  اينکه موازنه به راحتی انجام شود، می توان در ابتدا اعدادکسری را به عنوان ضريب برای ترکيبات بکاربرد اما در نهايت بايد کسر از بين برود.

 

مثال 1 :                       K Au(CN)2 + KOH   Au + KCN + O2 + H2O   

 

مراحل موازنه :

 

1)   ابتدا  از ترکيب KAu (CN)2   واز يون   -CN    شروع می کنيم

                                   

                                                                   K Au(CN)2 + KOH     Au +2 KCN + O2 + H2O

 

   2) طلا و پتاسيم موازنه می باشند بنابراين بايد هيدروژن موازنه شود.

  

Au +2 KCN + O2 +   ½   H2O    K Au(CN)2 + KOH                                          

 

3 (موازنه اکسيژن انجام می شود.

 

Au +2 KCN +¼ O2 +   ½   H2O      K Au(CN)2 + KOH                                     

              

4 ( تمام ضرايب را در بزرگترين  مخرج ضرب می کنيم .

 

 Au +8 KCN + O2 + 2 H2O        4 K Au(CN)2 +4 KOH                                   4

 

 

مثال 2 :  Na2S + MoCl5    NaCl + MoS2 + S                                      

 

مراحل موازنه :    

 

1) از ترکيب MoCl5 و از اتم کلر شروع می کنيم .

                                          

Na2S + MoCl5  5 NaCl + MoS2 + S                                               

 

2) موازنه سديم:

    

                            5/2  Na2S  + MoCl5    5 NaCl + MoS2 + S                                                                                                               

 

3) موليبد ن  موازنه است پس گوگرد موازنه می شود.

                                        

Na2S + MoCl5     5 NaCl + MoS2 +3 S                                         2 5 /

                                                                                              

4)تمام ضرايب را در 2 ضرب می کنيم : 

    

Na2S +2 MoCl5 10NaCl +2MoS2 +6 S                                             10    

                                        

 

 

سوال : با افزایش دمای یک جسم انرژی جذب شده توسط ذره ها میان همه ذره ها توزیع می شود؛ اما به طور یکسان توزیع نمی شود؛ چرا ؟

 

 پاسخ

 

  زیرا حرکت های مولکولی غیرالاستیک وسرعت حرکت مولکول ها متفاوت است پس سهم دریافت انرژی هم یکسان نخواهد بود . بطوری که برخی از مولکول ها به علت چندین برخورد سریع با مولکول های دیگرمقدار قابل ملاحظه ای  انرژی جنبشی بالا تر ازمقدار میانگین کسب می کنند .

 

 

 

سوال: دراوربیتال های p  وd , ml   از+ یا -  شروع می شود ؟

 

سه اوربیتال p  هرلایه انرژی یکسان دارند ( از این رو گفته می شود که هم ترازند)

بنا بر این ؛ الکترون را به دلخواه می توان درهر کدام از آنها قرارداد . یعنی ؛برای

الکترونp 2 بور ؛ شش مجموعه هم ارز ازاعداد کوانتومی امکان پذیر است .

این الکترون را می  توان به هراوربیتال اختصاص داد ودر هر اوربیتال؛ یکی از

دو جهت اسپین را داشته باشد .

  

                         ml                           

                                                                

                                                                                                    +1        0           -1

                                               

 

 

 

                                             

 

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         


منبع http://khouchem.blogfa.com/cat-9.aspx

تاريخ : جمعه پنجم آذر 1389 | 16:32 | نویسنده : عبدلی |
تعداد مول هاي مس سولفات را در 250 ميلي ليتر از محلول 0.02 مولار آن محاسبه کنيد؟

n = M x V

M = 0.02M

V = 250mL = 250 ÷ 1000 = 250 x 10-3L = 0.250L (since there are 1000mL in 1L)

n = 0.02 x 250 x 10-3 = 0.005mol

مثال 3

محاسبه کنيد حجم محلول پتاسيم برميد 0.8 مولار که داراي 1.6 مول پتاسيم برميد است؟

V = n ÷ M

n = 1.6mol

M = 0.80M

V = 1.6 ÷ 0.80 = 2.00L

 

مثال3

11.2 گرم شکر را در بالن 250 ميلي ليتري به حجم رسانده ايم، غلظت محلول چند مولار است؟

جرم مولي شکر C1H22O11 برابر 342.0 گرم است. بنابراين

M= 11.2/342*0.25=0.131M

مثال 4

غلظت مولي گاز ها در شرايط استاندارد چقدر است؟

M=1/22.4=0.0446M

مسائل خنثي سازي

در واکنش هايي مثل

 

2 HCl + Ca(OH)2 ---> CaCl2 + 2 H2O

يک مول HCl با 0.5 مول Ca(OH)2 هم ارز است

به طور مشابه در واکنش هاي اکسيداسيون احياء مثل واکنش زير يک مول KMnO4 معادل و هم ارز 5 مول FeCl2 است

 

KMnO4 + 5 FeCl2 + 8 HCl = KCl + MnCl2 + 5 FeCl3 + 4 H2O

 

در مولاريته معادله زير برقرار است

M1V1 = M2V2

اين معادله براي رقيق سازي محلول ها مورد استفاده قرار مي گيرد. اما قابل استفاده در واکنش ها نيز هست

 

 

اگر غلظت دو محلول C1 و C2 و حجم آن ها به ترتيب V1 و V2 باشد. خواهيم داشت زيرا وقتي محلولي را رقيق مي کنيم، با افزايش حجم غلظت کاهش مي ابد

Amount1 = C1 V1
Amount2 = C2 V2
C1 V1 = n C2 V2

اين معادلات براي تيتراسيون مناسب هستند و n ضريب هم ارزي است

مثال 6

چه غلظتي از 23.45 ml NaOH براي خنثي سازي 25.00 ml HCl 0.1234 M نياز است؟

 

[NaOH] = 0.02500 L * 0.1234 mol/L /0.02345 = 0.1316 M mol

مثال 7

چه غلظتي از 23.45 ml Ca(OH)2 براي خنثي سازي 25.00 ml HCl 0.1234 M نياز است؟

 

Ca(OH)2] = 0.5 * 0.02500 L * 0.1234 mol/L /0.02345 = 0.06508 M mol

اين غلظت نصف غلظت مورد نياز NaOH است. زيرا داراي ضريب هم ارزي 0.5 است. اما غلظت OH در هر دو حالت برابر است

منبع

http://shimi-taheri.blogfa.com/post-281.aspx

تاريخ : جمعه پنجم آذر 1389 | 0:2 | 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 |

 

  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 |

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 |
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 |
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 |

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 |
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 |
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 |

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 |

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 |
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

5

چاي-قهوه-كاكائو-شكلات

آب جوش و آمونياك

6

آدامس

تتراكلريد كربن

7

لك سبزي

الكل و صابون

8

چربي

تتراكلريد كربن+بنزين سفيد

9

يد

الكل+تيو سولفات سديم

10

رنگ روغني

تينر

11

لاك

استون

12

قير

نفت-بنزين-تتراكلريد كربن

13

لكه جوهر ومركب

شير محلي كه گرم نشده باشد

14

لك چربي فرش

پودر جوش شيرين بزنيد وپس از يك روز آن را برس بزنيد

15 

لك عرق بدن

آمونياك و سركه بعد پودر لباسشوئي

16

لك روي ظروف نقره

نمك طعام

17

لك روي ظروف آلومينيوم

سركه گرم

18

لكه زنگ آهن

آب ليمو ونمك

19

لك پارافين يا شمع

اتو كشي با كاغذ خشك كن سپس تترا كلريد كربن

20

لك  روي ظرف نيكل

آمونياك-كلروفرم-اتر-نفت



تاريخ : پنجشنبه سیزدهم آبان 1389 | 19:18 | نویسنده : عبدلی |

چرا سوراخ شدن لایه اوزون از قطب ها شروع می شود؟

به چند علت: یکی اینکه چون گردش وضعی زمین از غرب به شرق است به دلیل نیروی گریز از مرکزی که در دو قطب وجود دارد  دو حفره در دو قطب ایجاد می شود مانند وقتی که چای شیرین را به هم می زنید. و در این حفره ها آلاینده ها متمرکز می شوند و اثر تخریبی بیشتری پیدا می کنند. دوم اینکه اصولا لایه استراتوسفر که در بالای آن لایه اوزون قرار دارد در دو قطب باریکتر است. این لایه در استوا  به  طور متوسط 18 کیلومتر، در مناطق معمولی 21 کیلومتر، و در قطب ها به طور متوسط 8 کیلومتر می باشد. تخریب لایه اوزون بیشتر در قطب جنوب صورت می گیرد، زیرا در سمت قطب جنوب به  نسبت قطب شمال خشکی های بیشتری وجود دارد. تخریب لایه اوزون در سال های اخیر به  علت آنکه کشورهای صنعتی تدابیر خاصی برای جلوگیری از ورود آلاینده ها  به جو داشته اند، روند رو  به  بهبودی داشته است. اما در تابستانها که جلبک ها رشد و نمو بیشتری دارند(همانگونه که می دانید مقداری CFC به  طور طبیعی از تجزیه جلبکها حاصل می شود) یا هوا جریان بیشتری دارد و آلاینده ها بیشتر وارد جو می شوند ممکن است این تخریب بیشتر صورت گیرد. اخیرا دانشمندان علت ایجاد حفره در لایه اوزون  را گرداب های سنگین که در قطب جنوب جریان دارند می دانند. در زمستان در طول شب های قطبی نور خورشید  در تمام سطح قطب جنوب در دسترس نیست به همین دلیل در این قطب در لایه استراتوسفر طوفان های سنگینی گسترش می یابند که به آنها گرداب قطبی(Polar Vortex) می گویند. گرداب قطبی می تواند ذرات سازنده ی هوا را تجزیه کند. این گرداب ها باعث ایجاد  ابر های سردی می شوند که بر فراز قطب جنوب جریان می یابند که  به  این ابرها  ابر استراتوسفر قطبی(Polar Stratosphere Could) می گویند.PSC ها بسیار سرد هستند و دمای آنها به حدود 80  درجه زیر صفر می رسد. این ابر ها از نیتریک اسید تری هیدرات تشکیل شده اند و با  ابرهایی که ما آنها را در آسمان می بینیم کاملا متفاوت است. پس این ابرهای اسیدی می توانند لایه اوزون را تخریب کنند. بنابر این با استناد به تحقیقات انجام شده  موارد زیر را از عوامل موثر در تخریب لایه اوزون دانست.

الف: زمین به گونه ای قرار گرفته است که نور خورشید به قطب شمال بیشتر از قطب جنوب می تابد به همین دلیل ضخامت لایه اوزون در قطب شمال بیشتر از ضخامت آن در قطب جنوب است.(همانگونه که می دانید پیوند میان اتم اکسیژن و مولکول اکسیژن در مولکول  اوزون، بسیار ضعیف می باشد  و ممکن است با کوچکترین برخورد از هم جدا و یا  با دریافت کوچکترین انرژی مانند انرژی تابش خورشید به حالت اولیه خود برگردند)

ب: از موارد گفته شده نتیجه می شود که هوای قطب جنوب سردتر از هوای قطب شمال می باشد بنابر این هوای گرم هنگامی که  بر اثر جریان هایی به قطب جنوب می روند چون سبک می باشند به سمت بالا می روند و موجب نابودی لایه اوزون بر فراز قطب جنوب می شوند.

ج: در زمستان نور خورشید کاملا در تمام سطح قطب جنوب در دسترس نیست و این امر باعث کاهش دما و تشکیل ابرهای PSC  می شود.

د: ابرهای PSC اسیدی می باشند و به  همین دلیل آنها به  لایه اوزون آسیب می رسانند.

و: CFC ها وقتی وارد جو می شوند در حضور سرما کلر از ترکیب خود جدا می شود که مناسبترین منطقه برای این کار قطب شمال و جنوب است. با شروع تابستان در قطب اتم کلر شروع به تخریب لایه  اوزون می کند که هر اتم کلر می تواند 100000 مولکول اوزون را تخریب کند.



تاريخ : پنجشنبه سیزدهم آبان 1389 | 12:31 | نویسنده : عبدلی |
.روز جهانی مول ..

شیمیست ها در ساعت 6.02 بعد از ظهر یا صبح ، 23 اکتبر هر سال به افتخار عدد مول جشن می گیرند . آمادئو آووگادرو دانشمندی است که مطالعات با ارزشمندی در شیمی انجام داده است.

 23 اکتبر مصادف است با اول آبان ......آنچه در ذیل میخوانید خلاصه ای از  سرگذشت آمادئو آووگادرو است که از مجله شیمی برداشت شده است...

این شيمي فيزيکدان ايتاليايي در 9 جون 1776 در تورين زاده شد ، پدرش وکيلي برجسته و کارمندي عاليرتبه بود . آمادئو ، نخست درسهاي دوره ي ابتدايي را در خانه فرا گرفت و سپس براي آموختن درسهاي دوره متوسطه به دبيرستاني در زادگاهش روانه شد . از آنجا که او از يک خانواده ي بسيار مذهبي برخوردار بود به پيشه ي قضاوت روي آورد و در رشته ي حقوق درس خواند و به  درجه  دکترا در قانونهاي کليسا دست يافت و به کارهاي حقوقي پرداخت.

وي پس از چندي به علوم تجربي روي آورد و به فلسفه ي طبيعي هم علاقه نشان داد و به اين ترتيب به صورت خصوصي رياضي و فيزيک را فرا گرفت . احتمال مي رود که او شيفته ي کشف هاي جديدي هم ميهن خود الساندر ولتا شده باشد زيرا نخستين پژوهش علمي  مشترک او و برادرش در زمينه ي برق بود .

آمادئو در دانشکده ي وابسته به فرهنگستان تورين درس ميداد که به استادي فلسفه ي طبيعي در کالج ورچلي نيز دست يافت . با تاسيس نخستين کرسي فيزيک و رياضي در شهر تورين ايتاليا ، آووگادرو به اين مقام رسيد و در سال 1809 نيز استادي رياضي و فيزيک را از آن خود کرد .با اين که سال بعد به  علت دگرگوني هاي سياسي از اين کرسي برکنار شد ، اما پس از دو سال به عنوان افتخاري استاد ممتاز دست يافت . او در سال 1820 استاد فيزيک دانشگاه تورين شد.

آووگادرو نظريه گيلوساک را در باره ي گازها بررسي کرد و در سال 1811 از راه آزمايش و محاسبه نشان داد که حجم هاي برابر از گازهاي گوناگون، در دما و فشار ثابت داراي تعداد مولکولهاي برابر هستند. اکنون اين مفهوم را "فرضيه يا قانون آووگادرو " مي نامند .

تعداد مولکولهاي يک گاز در اين شرايط ، برابر X 1023 ۶/۰۲۰۴ است که براي آسان شدن کار محاسبه، آن را برابر  X1023   ۶/۰۲۲در  نظر ميگيرند .اين عدد در سده ي نوزدهم ، به افتخار آووگادرو " عدد آووگادرو " نام گرفت و با نماد N يا  NAنمايش داده شد.

بيشترين شهرت  آووگادرو از فرضيه اي بود که در سال 1811 ارائه کرد . او نخستين کسي بود که بين اتم و مولکول تفاوت قائل شد و در واقع واژه ي مولکول را به واژگان شيمي وارد کرد . با وجود همه ي اين تلاشها ، پس از چندي نظريه هاي آووگادرو به فراموشي سپرده شد ، زيرا دالتون آن را کنار گذاشت و برسيليوس هم به کلي از آن بي خبر بود . کانيتسارو روشهاي تازه اي را براي تعيين جرم اتمي ارايه داد که در آن از  فرضيه ي به فراموشي سپرده شده ي آووگادرو ، بهره گرفته بود .

اين دانشمند به درستي فرضيه هاي آووگادرو پي برده بود و به شدت به دفاع از آن پرداخت و ديدگاههاي خود را چنان بازگو کرد که شيميدان ها را شيفته ي خود ساخت ، درست در زماني که نيم سده از چشم فرو بستن آووگادرو از جهان مي گذشت.



تاريخ : پنجشنبه بیست و چهارم تیر 1389 | 21:57 | نویسنده : عبدلی |

تيتراسيون اسيد-باز تيتراسيون: روشي که توسط آن ، محلولي با غلظت مشخص به محلولي ديگر اضافه مي‌شود تا واکنش شيميايي بين دو ماده حل شده کامل گردد، تيتراسيون ناميده مي‌شود. تيتر کردن از روش‌هاي تجزيه حجمي است. در تجزيه حجمي ابتدا جسم را حل کرده و حجم معيني از محلول آن را با محلول ديگري که غلظت آن مشخص است که همان محلول استاندارد ناميده مي‌شود، مي‌سنجند. در تيتراسيون محلول استاندارد به‌طور آهسته از يک بورت به محلول حاوي حجم مشخص يا وزن مشخص از ماده حل شده اضافه مي‌شود. افزايش محلول استاندارد ، آنقدر ادامه مي‌يابد تا مقدار آن از نظر اکي‌والان برابر مقدار جسم حل شده شود. نقطه اکي‌والان نقطه اي است که در آن ، مقدار محلول استاندارد افزوده شده از نظر شيميايي برابر با مقدار حجم مورد نظر در محلول مجهول است. اين نقطه را نقطه پايان عمل از نظر تئوري يا نقطه هم ارزي نيز مي‌گويند. روش تيتر کردن: در عمل تيتر کردن ، محلول استاندارد را از يک بورت به محلولي که بايد غلظت آن اندازه گرفته مي‌شود، مي‌افزايند و اين عمل تا وقتي ادامه دارد تا واکنش شيميايي بين محلول استاندارد و تيتر شونده کامل شود. سپس با استفاده از حجم و غلظت محلول استاندارد و حجم محلول تيتر شونده ، غلظت محلول تيتر شونده را حساب مي‌کنند. تشخيص نقطه اکي والان: نقطه اکي‌والان در عمل بوسيله تغيير فيزيکي ( مثلا تغيير رنگ ) شناخته مي‌شود. نقطه اي که اين تغيير رنگ در آن روي مي‌دهد، نقطه پايان تيتر کردن است. در تيتراسيون اسيد و باز شناساگرها براي تعيين زمان حصول نقطه اکي‌والان بکار مي‌روند. تغيير رنگ معرف ، نشانگر نقطه پاياني تيتراسيون مي‌باشد. تيتر کردن واکنش هاي اسيد و باز يا خنثي شدن: تيتر کردن ، عبارت است از تعيين مقدار اسيد يا باز موجود در يک محلول که با افزايش تدريجي يک باز به غلظت مشخص يا بر عکس انجام مي‌گيرد. موقعي که محلول يک باز داراي يونهاي OH- است به محلول اسيد اضافه کنيم، واکنش خنثي شدن انجام مي‌شود: OH- + H3O+ -----> 2H2O شناساگرها: شناساگرها اسيدها و بازهاي ضعيفي هستند که در مقابل تغيير PH تغيير رنگ مي دهند و رنگ شکل ملکولي انها با شکل يوني انها متفاوت است. در حالت کلي ، شناساگرها ماده اي رنگي است که معمولا از مواد گياهي اخذ مي‌شوند و مي‌توانند به شکل اسيدي يا بازي موجوديت يابند. شناساگرها براي شناسايي اسيدها و بازها به ما کمک مي‌کنند. براي تعيين نقطه پايان در حين تيتر کردن از ترکيبات شيميايي مشخص استفاده مي‌شود که در نزديکي نقطه تعادل در اثر تغيير غلظت مواد تيترشونده شروع به تغيير رنگ مي‌کنند. اين ترکيبات ، مواد رنگي شناساگر مي‌باشند. به عبارتي ديگر ، شناساگرها ماده اي رنگي هستند که رنگ آنها در محيط اسيدي و قليايي با هم تفاوت دارد. کاربرد شناساگرها: يکي از ساده ترين راه تخمين کمي PH ، استفاده از يک شناساگر است. با افزودن مقدار کمي از يک شناساگر به يک محلول ، تشخيص اسيدي يا بازي بودن آن ممکن مي‌شود. در صورت مشخص بودن PH ، تغيير شناساگر از يک شکل به شکل ديگر ، با توجه به رنگ مشاهده شده ، مي‌توان تعيين کرد که PH محلول کم‌تر يا بيشتر از اين مقدار است. شيميدان‌ها از اين گونه مواد براي شناسايي اسيدها و بازها کمک مي‌گيرند. شناساگرهاي زيادي وجود دارد که معروفترين آنها ليتموس (تورنسل) است که در محيط اسيدي ، قرمز ، در محيط بازي ، آبي و در حدود خنثي بنفش رنگ است. تغيير رنگ آن در نزديکي PH برابر 7 رخ مي‌دهد. در هر حال تغيير رنگ ناگهاني نيست. فنل فتالئين ، معرف ديگري است که بيشتر براي بازها قابل استفاده است. اين ماده جامدي سفيد رنگ است که در آزمايشگاه محلول الکلي آن را بکار مي‌برند. اين محلول در محيط اسيدي رنگ و در محيط قليايي رقيق ارغواني است. مي‌توان از آب کلم سرخ نيز به‌عنوان يک شناساگر اسيد و باز استفاده کرد. از آميختن شناساگرهاي مختلف با يکديگر نوار کاغذي بدست مي‌آيد که با يک مقياس رنگ مقايسه‌اي همراه است و براي اندازه گيري‌هاي تقريبي PH بطور گسترده کاربرد دارد. انواع گوناگوني از ترکيبات ، هم سنتزي و هم طبيعي وجود دارند که بر حسب PH محلولي که در آن حل مي‌شوند، رنگ متفاوتي به خود مي‌گيرند. بعضي از اين مواد هزاران سال است که براي نشان دادن خصلت اسيدي يا بازي آب‌ها بکار گرفته شده‌اند. اين ترکيبات همچنين براي شيميدان عصر حاضر که از آنها براي تخمين PH محلول‌ها و تشخيص نقطه پاياني در تيتراسيون‌هاي اسيد – باز سود مي‌برند، اهميت زيادي دارند. رنگ شناساگر: محلولي که محتوي يک شناساگر باشد، با تغييرات PH ، يک تغيير پيوسته در رنگ از خود ظاهر مي‌سازد. لکن ، چشم انسان به اين تغييرات حساس نيست. نوعا از يک گونه بايد پنج تا ده برابر بطور اضافي موجود باشد تا رنگ آن گونه به چشم بيننده يک رنگ غالب به نظر آيد. افزايش بيشتر در اين نسبت هيچ تاثير قابل روئيتي ندارد. فقط در ناحيه‌اي که نسبت از پنج تا ده برابر براي يک شکل به نسبت مشابهي براي يک شکل تغيير کند، بنظر مي‌آيد که رنگ محلول تغيير کرده است. روش کار: 20 ML از محلول HCL=0.1M مولار را که تهيه کرده ايم توسط يک پيپت به درون يک ارلن ريخته و به ان 20ML اب مقطر و چند قطره(سه قطره) از معرف فنل فتالين اضافه مي کنيم . سپس يک بورت را (که قبلا با اب مقطر و مقداري از محلول استانداردمان ان را شسته ايم) پر از محلول سود استاندارد (NaoH) مي کنيم . بورت را توسط يک گيره به پايه متصل مي کنيم و ارلن حاوي محلول HCL را در زير بورت قرار مي دهيم انتهاي بورت بايد از دهانه ي ارلن مقداري فاصله داشته باشد تا بتوان به راحتي ارلن را تکان داد .شير بورت را کمي باز ميکنيم تا محلول استاندارد قطره قطره به درون ارلن بريزد .با چکيدن هر قطره ارلن را به صورت دوراني تکان ميدهيم تا محلول همگن شود اين عمل را ادامه ميدهيم تا اينکه محلول درون ارلن ارغواني رنگ شود .هنگامي که رنگ محلول ارغواني شد شير بورت را بسته وارلن را تکان مي دهيم اگر رنگ ارغواني از بين رفت قطره بعدي را اضافه ميکنيم اين کار را ادامه ميدهيم تا محلول ارغواني يکنواختي به دست بيايد . حال حجم را از روي بورت مي خوانيم و محاسبات را انجام مي دهيم. M1 V1 n1 = M2 V2 n2 (0.1).(7.4).(1) = (M2).(10).(1) M2=0.74 / 10 M2=0.074 سوال (1) : براي خنثي کردن100ML محلول 0.04M HCL چند ML محلول 0.2M CA(OH)2 لازم است. سوال(2): براي تيتراسيون هاي اسيد ضعيف-باز قوي و تيتراسيون هاي باز قوي-اسيد ضعيف از کدام شناساگر ها ميتوان استفاده کرد.



تاريخ : یکشنبه نهم خرداد 1389 | 12:18 | نویسنده : عبدلی |

بخش اول – واكنش هاي شيميايي و استوكيومتري

 


 

 


 



  پاسخنامه

1 ج 11 ب
2 الف 12 ج
3 الف 13 ج
4 د 14 د
5 د 15 الف
6 ج 16 ب
7 د 17 ج
8 الف 18 د
9 د 19 ب
10 ب 20 الف
 



 

 

بخش دوم – ترموديناميك شيمي



  1 – تغيير آنتالپي يك واكنش به كدام يك از عوامل زير بستگي ندارد؟

الف) حالت فيزيكي مواد واكنش دهنده و فرآورده ها
ب) مقدار مواد واكنش دهنده ها و فرآورده ها
ج) دما و فشار
د) تابع حالت  



  2 – كداميك از گزينه هاي زير صحيح است؟

الف) فرآيند تشكيل يك پيوند معمولاً فرآيندي گرماگير است.
ب) تغيير آنتالپي يك واكنش كه از چپ به راست نوشته مي شود از لحاظ مقدار معادل تغيير آنتالپي واكنش برگشت مي باشد ولي علامت آن مخالف است.
ج) تغيير آنتالپي يك واكنش به شرايط انجام واكنش بستگي ندارد.
د) هنگامي كه يك مول از ماده اي از حالت جامد به حالت بخار تبديل مي شود،‌گرماي مورد نياز براي اين فرآيند را آنتالپي تبخير مي نامند.  



  3 – در تغييرهايي كه خود به خود انجام مي شود، كدام مورد صحيح است؟

 



  4 – كداميك از گزينه هاي زير نادرست است ؟

 



  5- كدام ويژگي زير تابع حالت نيست؟

الف) انرژي دروني
ب) آنتروپي
ج) كار
د) آنتالپي  



  6 – كار انبساطي با كدام نماد نشان داده مي شود؟

 



  7 – كداميك از گزينه هاي زير درست است؟

 



  8- ذوب شدن يخ فرآيندي .... همراه با .... بي نظمي مي باشد.

الف) گرماگير – افزايش
ب) گرماگير – كاهش
ج) گرماده – افزايش
د) گرماده – كاهش  



  9 – كدام ويژگي مقدار مشخصي از يك ماده خالص به دما و فشار آن بستگي دارد؟

الف) آنتالپي
ب) آنتروپي
ج) انرژي دروني
د)هر سه مورد  



  10– آنتالپي سوختن CO به وسيله كدام واكنش نشان داده مي شود؟

 



  11 – يك سيستم با حجم 20 ليتر مقدار 1KJ انرژي را تحت فشار 1atm جذب مي كند و حجم آن به 5/24 ليتر مي رسد، تغيير انرژي دروني سيستم را محاسبه كنيد.

الف) 545J
ب) 1/455KJ
ج) 0/545KJ
د)0/455KJ  

12 – هنگامي كه يك مايع تحت فشار 2 اتمسفر منبسط مي شود، حجم آن از 3.0cm3 به 3.003cm3 مي رسد. مقدار w را بر حسب ژول به دست آوريد.

A] (-6)(10)-4

B] (-1)(10)-4

C] (-6)(10)-1

D] (6)(10)-1

 


  13 – يك سيستم با جذب گرما و در فشار ثابت اتمسفر، از حجم 5/0 ليتر به حجم 2 ليتر منبسط مي شود. اگر مقدار براي اين فرآيند صفر باشد، چند ژول گرما توسط اين سيستم جذب شده است؟

الف) 152-
ب) 152
ج) 5/1-
د)5/1  



  14- كدام گزينه درست است؟

الف) گرما همواره از جسم سردتر به جسم گرم تر منتقل مي شود.
ب)‌هنگامي كه جسم سرد مي شود، انرژي ذره هاي تشكيل دهنده آن افزايش مي يابد.
ج) گرما نوعي انرژي است كه به نوع پيوندهاي درون ماده بستگي دارد.
د) دما معياري از گرمي يك جسم مي باشد  



  15 – سيستمي با انرژي دروني E1 مقدار800J گرما جذب مي كند و 300J كاربر روي محيط انجام مي دهد.

الف) 500J
ب) -500J
ج) E1+ 500J
ج) E1 – 500J  



  16 – در اثر خنك شدن 5/0 ليتر آب از ‍ْc 55 بهc 18ْ چند ژول گرما آزاد مي شود ؟ ظرفيت گرمايي ويژه آبg.c -1 4/184j-1 مي باشد.

الف)404/77
ب) 77404
ج) 774040
ج)07740/0  



الف) آب
ب) آهن
ج) طلا
د) نقره  


الف) مثبت – مثبت
ب) مثبت – منفي
ج) منفي – منفي
د) منفي – مثبت  



 



 



  پاسخنامه

1 د 11 ج
2 ب 12 الف
3 د 13 ب
4 د 14 د
5 ج 15 الف
6 ب 16 ب
7 الف 17 ج
8 الف 18 الف
9 د 19 د
10 ب 20 ب
 

    

 



 

 

بخش سوم – محلول ها



  1- لخته شدن محلول هاي كلوئيدي دركدام يك از شرايط زير مي تواند صورت بگيرد؟

الف) گرم كردن يا سردكردن محلول
ب) با افزودن برخي تركيب هاي يوني
ج) با سانتريفوژ كردن
د) هر سه مورد درست است  



  2 – كداميك از مواد زير در آب حل مي شوند؟

الف) الكل و نمك طعام
ب) سولفوريك اسيد و نفت
ج) هگزان و پتاسيم كلريد
د) الكل و تتراكليد كربن  



الف) 025/2
ب) 25/20
ج)6/3
د)36/0  



  4 – به مخلوط هاي ناهمگن جامد در مايع ... مي گويند.

الف) محلول
ب) سوسپانسيون
ج) امولسيون
د)كلوئيدي  



  5 – كداميك از گزينه هاي زير درست است؟

الف) افزايش دماي جوش يا كاهش دماي انجماد يك محلول نسبت به حلال خالص بستگي به تعداد ذره هاي ماده ي حل شده در محلول دارد نه به نوع ذره هاي حل شده
ب) رسانايي الكتريكي محلول HCL از آب كمتر است.
ج) مول ماده ي حل شده در يك كيلوگرم حلال را غلظت مولار مي گويند.
د) حل شدن مايع در مايع به كاهش آنتروپي همراه است.  



  6 – كدام مطلب در مورد يك محلول درست نيست؟

الف) خواص محلول در نقاط مختلف آن ، متفاوت است.
ب) محلول شفاف است و نور را پخش نمي كند.
ج) اگر محلول مدتي درجايي ساكن بماند ، تغييري در آن ايجاد نمي شود.
د) از راه صاف كردن نمي توان مواد حل شده را از حلال جدا كرد.  



  7 – ابر و مه را مي توان نوعي كلوئيد دانست كه در آن فاز پراكنده ... و محيط پراكندگي ... است.

الف) جامد – مايع
ب) جامد – گاز
ج) مايع – مايع
د) مايع - گاز  



  8 – كداميك از گزينه هاي زير را نمي توان امولسيون دانست؟

الف) شير و مايونز
ب) كرم هاي بهداشتي
ج) چسب ها و رنگ ها
د) شير و كره  



  9 – امولسيون همان محلول كلوئيدي .... است.

الف) جامد در مايع
ب) مايع در مايع
ج) گاز در مايع
د) گاز در گاز  



  10 – گزينه ي نادرست كدام است؟

الف) اندازه ي ذره ها در كلوئيد بزرگ تر از محلول است.
ب) اندازه ي ذره ها در سوسپانسيون بزرگ تر از كلوئيد است.
ج) محلول ها، كلوئيدها و سوسپانسيون ها نور را پخش مي كنند.
د) اغلب ذره هاي پراكنده كلوئيدي داراي بارالكتريكي هستند.  



  11 – براي تهيه 200 گرم محلول نمك در آب با درصد جرمي ( ) 25 ، چند گرم نمك را بايد در آب حل كنيم؟

الف) 5
ب) 50
ج)25/1
د)5/2  



  12 – 500 ميلي ليتر از محلول NaOH2 مولار توانسته است 125 ميلي ليتر محلول اسيد سولفوريك را خنثي كند. مولاريته اسيدسولفوريك كدام گزينه است ؟

الف) 2
ب) 4
ج) 8
د) 5  



  13 – به اندازه ي ذره هاي كلوئيدي تقريباً چند برابر اندازه هاي ذره هاي محلول است؟

الف) 1 تا 10
ب) 10 تا 100
ج) 1 تا 100
د) 100 تا 1000  



  14 – كدام روش براي جداسازي محلول آب و نمك مناسب تراست؟

الف) تقطير
ب) كروماتوگرافي
ج) تبخير
د) صاف كردن

15 – محلول كداميك از گزينه هاي زير در آب تشكيل الكتروليت ضعيف مي دهد؟

الف) نمك طعام
ب) اسيدسولفوريك
ج) پتاسيم هيدوركسيد
ج) استيك اسيد  



  16 – با افزودن جسم حل شدني به حلال و تشكيل محلول دماي جوش آن ... و دماي انجماد آن .... مي يابد.

الف) افزايش – افزايش
ب) افزايش – كاهش
ج) كاهش – كاهش
د) كاهش – افزايش  



  17 – با افزايش دما انحلال گازها و جامدها در آب به ترتيب چگونه تغيير مي كند؟

الف) افزايش – افزايش
ب) افزايش – كاهش
ج) كاهش – كاهش
د) كاهش – افزايش  



  18 – كدام گزينه نادرست است؟

الف) انحلال نمك در آب گرماگير است.
ب) مواد قطبي در حلال هاي قطبي و مواد غيرقطبي در حلال هاي غيرقطبي حل مي شود.
ج) ميزان انحلال Nacl در آب بيش از Mgcl2 مي باشد.
د) هر چه آنتالپي انحلال منفي تر باشد، حل شونده در حلال بهتر حل مي شود.  



  19 – انحلال پذيري گازها در آب به چه عواملي بستگي دارد؟

الف) دما و فشار
ب) دما ونيروي جاذبه بين مولكول هاي گاز
ج) فشار و نوع گاز
د) دما و فشار و نوع گاز  



  20 – كداميك از محلول هاي زير غيرالكتروليت است؟

الف) الكل در آب
ب) سديم كلريد در آب
ج) NH3 در آب
د) HF در آب  



  پاسخنامه

1 د 11 ب
2 الف 12 ب
3 الف 13 ب
4 ب 14 ج
5 الف 15 د
6 الف 16 ب
7 د 17 د
8 ج 18 ج
9 ب 19 د
10 ج 20 الف

 

منبع شبكه آموزش

    



تاريخ : شنبه یکم خرداد 1389 | 18:44 | نویسنده : عبدلی |
 استاندارد كردن اسيد كلريدريك 2/0 مولار ابتدا در يك ارلن حدود 2/0 گرم كربنات سديم بريزيد و در حدود 20 يا 30 ميلي ليتر آب مقطر حل كنيد. سپس چند قطره از شناساگر سبز برموكرزول در ارلن بريزيد. بورت را از اسيد كلريدريكي كه بايد استاندارد شود و غلظت حدودي آن 2/0 است پر كرده و تيتراسيون را شروع كنيد تا وقتي رنگ محلول از آبي به سبز تغيير يابد. سپس 2 الي 3 دقيقه ارلن را بجوشانيد. مشاهده ميكنيد كه رنگ محلول دوباره آبي خواهد شد. تيتر را ادامه دهيد تا دوباره رنگ محلول سبز شود كه اين نقطه پاياني تيتراسيون است.
سوال: علت جوشاندن محلول چيست؟ براي پاسخ به اين سوال بايد معادله واكنشي كه انجام ميشود را نوشت. وقتي اسيد با كربنات واكنش نشان ميدهد محصولاتي كه توليد ميكند اسيد كربنيك و نمك است. ميدانيم كه شناساگر سبز برموكرزول در محيط اسيدي سبز ميشود. رنگ سبز اوليه كه ديده ميشود ناشي از تشكيل اسيد كربنيك است و به نقطه پاياني تيتراسيون مربوط نميشود. پس محلول را مي جوشانيم تا اين اسيد به آب و دي اكسيد كربن تجزيه شود.
  استاندارد كردن نيترات نقره 1/0 نرمال 100 ميلي گرم سديم كلرايد خالص كه قبلا در دماي 110 درجه سانتيگراد به مدت 2 ساعت خشك شده است را به يك بشر 150 ميلي ريخته و 5 ميلي ليتر آب مقطر به آن اضافه كنيد.سپس 5 ميلي ليتر استيك اسيد غليظ اضافه كنيد. در ادامه 50 ميلي ليتر متانل و به مقدار 5/0 ميلي ليتر شناساگر Eosin Y به محلول اضافه كنيد. محلول را هم بزنيد(ترجيحا با مگنت استيرر) و با نيترات نقره تيتر كرده و نرماليته آنرا محاسبه كنيد. توضيح: براي ساختن شناساگر ائوسین ميتوانيد 50 ميلي گرم از آنرا در 10 ميلي ليتر آب حل كنيد.
  استاندارد كردن پتاسيم هيدروكسايد 1 نرمال: 5 گرم پتاسيم بي فتالات را كه قبلا در دماي 120 درجه سانتيگراد به مدت 2 ساعت حرارت ديده است را در 75 ميلي ليتر آب مقطر تازه حل كنيد. سپس 2 قطره فنل فتالئين اضافه كنيد و تا ظهور رنگ صورتي تيتر كنيد. هر 2/204 ميلي گرم پتاسيم بي فتالات با 1 ميلي ليتر از پتاسيم هيدروكسايد 1 نرمال هم ارز است. توضيح: روش استاندارد كردن سديم هيدروكسايد 1 نرمال هم مشابه روش فوق است.
  استاندارد كردن پرمنگنات پتاسيم 1/0 نرمال در ابتدا 200 ميلي گرم سديم اگزالاتي كه قبلا در دماي110 درجه سانتيگراد به مدت 2 ساعت در آون حرارت ديده است را وزن كرده و در 250 ميلي ليتر آب مقطر حل كنيد.سپس 7 ميلي ليتر اسيد سولفوريك غليظ به آن اضافه كنيد و تا 80 الي 85 درجه سانتيگراد حرارت دهيد. توصيه ميشود كه دما بالاتر از 85 درجه نرسد.در نهايت تمام اين محلول را با پرمنگنات پتاسيم مورد نظر تيتر كنيد. لازم به ذكر است كه دماي محلول در طي تيتراسيون نبايد به كمتر از 70 درجه سانتيگراد برسد. براي محاسبه نرماليته بايد بدانيد كه هر 7/6 ميلي گرم سديم اگزالات با يك ميلي ليتر پرمنگنات پتاسيم دقيقا 1/0 نرمال هم ارز است.
  استاندارد کردن پتاسیم دی کرومات 1/0 نرمال 25 میلی لیتر از محلول را به یک ارلن دربدار 500 سی سی ریخته و 2 گرم یدید پتاسیم به آن افزوده و با 200 می لیتر آب مقطر آنرا رقیق کنید. به مقدار 5 میلی لیتر اسید کلریدریک غلیظ به آن افزوده و به مدت 10 دقیقه آنرا در یک جای تاریک قرار دهید. سپس آنرا با سدیم تیوسولفات 1/0 نرمال تیتر کنید. در نزدیکی نقطه اکی والان 3 میلی لیتر معرف نشاسته به آن اضافه کرده و تا بیرنگ شدن کامل محلول تیتر را ادامه دهید.
استاندارد کردن محلولIodine ۰/۱ نرمال 25 میلی لیتر از محلول ید 1/0 نرمال را به یک ارلن 250 سی سی منتقل کنید و تا حجم 100 میلی لیتر با آب رقیق کنید. یک میلی لیتر اسید کلریدریک 1 نرمال به آن بیفزایید و به آرامی هم بزنید تا مخلوط گردد. سپس با سدیم تیوسولفات 1/0 تیتر کنید. هر وقت رنگ محلول زرد کمرنگ شد به آن 2 میلی لیتر شناساگر نشاسته به آن اضافه کرده و تا بیرنگ شدن کامل محلول تیتر را ادامه دهید. توجه نمایید که محلول ید باید در شیشه های تیره و دربدار نگهداری شود.


منبع : chemestan.com

تاريخ : شنبه یکم خرداد 1389 | 16:54 | نویسنده : عبدلی |
محلولها ، مخلوطهایی همگن هستند. محلولها را معمولا بر حسب حالت فیزیکی آنها طبقه بندی می‌کنند: محلولهای گازی ، محلولهای مایع و محلولهای جامد.
محلولها ، مخلوطهایی همگن هستند. محلولها را معمولا بر حسب حالت فیزیکی آنها طبقهبندی می‌کنند محلولهای گازی ، محلولهای مایع و محلولهای جامد. بعضی از آلیاژهامحلولهای جامدند؛ سکه‌های نقره‌ای محلولهایی از مس و نقره‌اند و برنج محلولی جامداز روی در مس است. هر آلیاژی محلول جامد نیست، بعضی از آلیاژها مخلوطهایی ناهمگناند. محلولهای مایع متداولترین محلولها هستند و بیشترین کاربرد را در بررسیهایشیمیایی دارند. هوا هم مثالی برای محلولهای گازی می‌باشد.




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


منبع : رشد


تاريخ : جمعه سی و یکم اردیبهشت 1389 | 18:17 | نویسنده : عبدلی |
 چگونه چگالی را کشف کنیم؟
ساده‌ترین راه درک مفهوم چگالی این است که چند جور مایع مختلف را روی هم بریزید و بگذارید آرام بمانند. بعد از مدتی می‌بینید که لایه‌های مایع از هم جدا شده‌اند.
اگر قطره‌های درخشنده‌ای را که دستور ساختش را در همین صفحه داده‌ایم بسازید هم، همین نکته را می‌بینید؛ اینکه مایعات با ترتیب خاصی روی هم می‌ایستند و حتی اگر ترتیب روی‌هم‌ریختن‌شان را هم عوض کنید، باز هم شکل نهایی آنها تغییر نمی‌‌کند؛ مثلا همیشه آب زیر می‌ایستد، الکل روی آن و روغن روی هر دوی آنها.
چرا این اتفاق همیشه می‌افتد؟ پاسخ این سؤال در مولکول‌هایی است که آنها را ساخته‌اند. مولکول‌های سازنده آب و الکل - مثل همه مواد - از الکترون‌هایی با بار منفی و پروتون‌های مثبت تشکیل شده‌اند. اما آنها طوری آرایش یافته‌اند که یک طرف مولکول آنها بار مثبت‌تری دارد و طرف دیگر منفی‌تر است. به این مولکول‌ها، مولکول قطبی می‌گوییم.
در عوض، ذرات باردار درون مولکول روغن، توزیع کمابیش یکنواختی دارند و هیچ طرفشان با طرف دیگر فرق نمی‌کند. به این مولکول‌ها، غیرقطبی می‌گوییم. مولکول‌های قطبی دوست دارند با هم قاتی شوند؛ چون طرف منفی آنها جذب طرف مثبت مولکول بغلی می‌شود و برعکس.
برای همین آب و الکل خوب با هم مخلوط می‌شوند اما به روغن علاقه‌ای ندارند. پس مخلوط این مواد همیشه از هم جدا می‌شود اما آب و الکل با هم قاتی می‌شوند. مقدار چگالی مولکول‌ها هم به وزن مواد سازنده آنها ربط دارد و هم به نحوه کنارهم‌بودن آنها. اگر آزمایش آب شگفت‌انگیز را انجام بدهید، می‌بینید که آب گرم و سرد هم چگالی متفاوتی دارند.
وقتی آب را گرم می‌کنیم، مولکول‌های آن سریع‌تر حرکت می‌کنند و مدام به هم برخورد می‌کنند و به فضای بیشتری احتیاج دارند؛ پس در حجم یکسانی از آب گرم، مولکول‌های کمتری نسبت به آب سرد وجود دارد؛ این یعنی چگالی کمتر!
اضافه‌کردن مواد حل‌شونده مثل نمک به آب هم چگالی آنها را تغییر می‌دهد. اما این تغییر را خودتان کشف کنید؛ یک راهنمایی! توی آب دریاچه راحت‌تر شنا می‌کنید یا توی یک دریای شور؟

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

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

منبع مجله شیمیدان -- تازه ها



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

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



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

بخش عملی 

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

boiling point

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

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



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

نقطه ذوب

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



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

بخش عملی
تعیین نقطه ذوب یک نمونه

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



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



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

بارم بندی درس شیمی 3 و آزمایشگاه

 

بخش­های کتاب

نوبت اول

نوبت دوم و شهریور

بخش یک

13

5/6

بخش 2 (براي نوبت اول تا صفحه ۵۴)

7

25/7

بخش3

-

25/6

جمع

20

20



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

بخش اول
واکنشهاي شيميايي و استوکيومتري

 



  واکنشهاي شيميايي و استوکيومتري

 

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



  موازنه کردن معادله يک واکنش شيميايي

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

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

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



  تمرين :

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

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

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



  تمرين :

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

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



  انواع واکنشهاي شيميايي به پنج دسته تقسيم مي شوند.

 

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

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

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

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

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

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



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



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

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

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



  استوکيومتري

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



  روابط مولي – مولي در محاسبه هاي استوکيومتري
استوکيومتري فرمولي

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

تعداد اتمهاي H در يک مولکولH2O

تعداد اتمهاي O در يک مولکولH2O

=

تعداد مولهاي H  در يک مول H2O

تعداد مولهاي O در يک مول H2O

استو کيومتري واکنش

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



  مثال :

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

1/5mol Na2HPO4

=

1mol Na2HPO4

2mol Na2OH

×

3/0 mol NaOH

=

molNa2HPO4

پاسخ

 



  روابط جرمي – جرمي در محاسبه هاي استوکيومتري

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

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

2/18  mol C3H8

 =

1 mol  C3H8

44/09g C3H8

 ×

96/1 g C3H8

 =

Mol C3H8


10/9 mol O2

=

5 mol o2

1mol C3H8

×

2/18 mol C3H8 

=

Mol O2  


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

349g O2

 =

32/0g O2

1mol  O2

 ×

10/9 mol O2 

 =

g O2

 



  خواص مواد

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

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

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

 0/09 mol C2H2

=


1mol C2H2

26 g C2H2

×

2/34 g C2H2

=

mol C2H2 

پاسخ


0/09 mol CaC2 خالص

=

1mol CaC2

1mol C2H2

×

0/09mol C2H2

=

mol CaC2  خالص

پاسخ


5/77g cac2

=

(64/1g cac2)

(1mol cac2)

×

0/09mol CaC2 خالص

=

 g CaC2 خالص 

پاسخ


7/69 cac2 ناخالص

=

(100g cac2ناخالص)

75 g cac2 خالص

×

  5/77 g cac2  خالص

=

 g CaC2 ناخالص   

پاسخ

 



  روابط حجمي گازها در محاسبه هاي استوکيومتري

 

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

چگالي

=

جرم

حجم


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

0/2 mol Mg

  =

1mol Mg

24 g Mg

×

4/80 g Mg

=

mol Mg  

پاسخ


0/2 mol H2

  =

1mol H2

1mol Mg

×

0/2 Mol Mg

=

mol H2 

پاسخ


4/48 L H2

  =

22/4 L H2

1 mol H2

×

0/2 Mol H2

=

L H2 

پاسخ

غلظت مولي


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

n ® تعداد مولهاي حل شده

v ® حجم بر حسب ليتر

=

Mغلظت مولي


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

n=M × V = M × v

غليظ  غليظ  رقيق رقيق



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

= 0/01 mol KMno4

0/02 mol KMno4

mol KMno4 = 500 ml  × محلول

1000 ml  محلول


1/58= gKmno4

158 g Kmno4

پاسخ  g KMno4 = 0/01 mol ×

1 mol Kmno4


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

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

1 mol H2S

2 mol HCL

پاسخ  mol H2S = 0/911 mol HCL ×


=1/58 g

Kmno4

158 g Kmno4

پاسخ  g KMno4 = 0/01 mol ×

1 mol Kmno4

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

1 mol H2S

2 mol HCL

پاسخ  mol H2S = 0/911 mol HCL ×

 

22/4 L H2S

1 mol H2S

پاسخ : L H2 S = 0/4555 mol H2S ×

 



  واکنش دهندي محدود کننده

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



  مثال :


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

= 0/882 mol Ag

(

2mol Ag

2mol AgNo3

)

پاسخ : mol Ag = 0/882 mol AgNo3


۸۸۲/.=  Mol AgNO3

(

1mol Ag NO3

)

پاسخ : mol AgNO3 = 150 g AgNO3

170gAgNO3


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

= 1/53 mol AgNO3 مورد نياز

(

2mol AgNo3

1mol Zn

)

پاسخ : mol AgNo3 =0/765 mol Zn


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

= 0/882 mol Ag

(

2mol Ag

2mol AgNo3

)

پاسخ : mol Ag = 0/882 mol AgNo3


= 95/256 g Ag

(

108 g Ag

1mol Ag

)

پاسخ : g Ag = 0/882 mol Ag

 



  بازدهي واکنشهاي شيميايي

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

۱۰۰×

بازده عملي

بازده نظري

= بازده درصدي


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

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

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

= 0/230 mol LiBH4

(

1mol LiBH4

21/79 g LiBH4

)

پاسخ : mol LiBH4 = 5 g LiBH4

 

= 0/076 mol B3N3H6

(

1mol B3N3H6

3 mol LiBH4

)

پاسخ : mol  B3N3H6 = 0/230 mol  LiBH4


= 6/16 g B3N3H6

(

80/49g B3N3H6

1 mol B3N3H6

)

پاسخ : g B3N3H6 = 0/076 mol B3N3H6


 * 100 = %35/06

2/16g B3N3H6

6/16g B3N3H6 

بازده درصدي =

 



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

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



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

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



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

پاسخ : 53/3 g  



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

پاسخ: 30/4 g  



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

پاسخ : 142/1 g  



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



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

پاسخ : 318/9 g  



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

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

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

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



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

بخش ۲
ترماديناميک شيمي



  گرما و دما

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



  يکاهاي انرژي

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



  ظرفيت گرماي

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

q

m.t

   = C   ®

مقدار گرماي مبادله شده

تغيير دما × جرم جسم

= ظرفيت گرمايي ويژه



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

 = 1075/5 g

45000 J

(4/184 J. g -1. ْc) (10 ْC)

m =

 



  سيستم و خواص آن



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



  خواص ترموديناميکي :

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



  جريان انرژي در سيستم

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

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

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



  نمودار

 



  تابع حالت و وابسته نبودن انرژي دروني به مسير

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

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



  قانون اول ترموديناميک

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

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



  کار ناشي از انبساط

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

تغيير حجمp - Δv فشار = w کار انجام شده

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

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

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

آنتالپي

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



  حالت استاندارد

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



  برخي از تغيير آنتالپي هاي مهم

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

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

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

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

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



  تعيين آنتالپي واکنشهاي شيميايي



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



  روشهاي غيرمستقيم تعيين آنتالپي

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

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

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

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

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

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

استفاده از آنتالپي پيوند..



  استفاده از آنتالپي پيوند براي محاسبه گرماي واکنش :

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

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

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

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

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

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

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



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

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

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

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



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

149/9 KJ- :پاسخ  



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

۲۳۲۴j = q : پاسخ  



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

KJ 642- = ΔH : پاسخ  



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

ΔH = گرماي آزاد شده = 320  



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

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

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

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



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

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



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

ΔH = 81/5 KJ  



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

AU = 197 g/mol
q = 64/2 j  



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

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

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



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

بخش ۳
محلولها

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



  فاز چيست ؟

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



  انواع محلولها کدامند؟

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



  انحلال پذيري در آب :

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



  پيش بيني انحلال پذيري دو ماده در يک ديگر



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

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

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

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

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

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



  گرماي انحلال

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

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

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

انحلال شکرΔH = ΔH1+ΔH2+ΔH3

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



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

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



  مثال :

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



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

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

غلظت و روشهاي بيان آن

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

     ۱۰۰  ×

جرم ماده حل شونده

جرم محلول

= درصد جرم


==>g / L

مقدار ماده حل شونده به گرم  

حجم محلول به ليتر

= غلظت معمولي


 ==>mol/L

مقدار ماده حل شونده به مول

حجم محلول به ليتر

=غلظت مولارM=

mol / kg<==

مقدار ماده حل شونده به مول

جرم حلال به کيلوگرم

=غلظت مولالM=

 



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

 = 0/069 mol

۱ mol گلوکز

۱۸۰ g گلوکز

Mol گلوکز12/5= گلوکز


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

 = 0/0۸۷۵ kg

(

۱kg  

1۰۰۰g

)

Kg آب  = ۸۷/۵ 


 = ./ ۷۸۸ mol .kg -1

0/069

0/0875

=

تعدادمول گلوکز

 جرم آب kg

M مولاليته  =


 



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