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.

 

انواع لك ها وحلال آنها

 

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 رادارد
2- جدار كيسه هاي  هوا جاذب رطوبت هستند
3- افزايش نسبت اكسيژن به سوختسرعت اشتعال را بالا مي برد
4- براي مواردي كه تغيرات مول صفر است بايد ازانتروپي 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 ودرلايه 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 مقدارماده 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

           ‍‍‍‍‍‍‍‍     

                                     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؟                           

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.

                                                

 

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.

 

 

              

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.

 

 

 

 

 

 

 

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)