~~شگفتی شیمی3~~

استوکیومتری در محلول ها

استوکیومتری در محلول ها

اهداف درس:

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

 

شرح درس:

 

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.

 

 

 

                                   

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

 

 

                                                   

 

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.

 

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.

 

 

 

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

 

 

 

                                                 

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

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.

 

 

 

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

 

           

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

 

 


ارسال شده در تاریخ : چهار شنبه 14 اسفند 1392برچسب:, :: 17:6 :: توسط : mohammad mehmani

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:

 

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

 

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

 

بنابراین تعداد اتم ها قابل شمارش است...

 

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


ارسال شده در تاریخ : چهار شنبه 14 اسفند 1392برچسب:, :: 17:1 :: توسط : mohammad mehmani

درصد خلوص

 

درصد خلوص مواد

 

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:

 

 

 

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

 

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.

 

 

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.

 

 

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؛

 

 

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

 


ارسال شده در تاریخ : چهار شنبه 14 اسفند 1392برچسب:, :: 16:59 :: توسط : mohammad mehmani

استوکیومتری واکنش
 

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:

 

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.

 

 

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:

 

 

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.

 

 

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

 

 واکنش زیر را در نظر بگیرید؛

 

 

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.

 

 

 

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 مو

ل AgNO3 مقدار 17

 

0 gجرم دارد.


ارسال شده در تاریخ : چهار شنبه 14 اسفند 1392برچسب:, :: 16:51 :: توسط : mohammad mehmani

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.

 

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:

 

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.
 
 

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:

 

 

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.

 

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:

 

و به طریق مشابه برای هیدروژن خواهیم داشت:

 

 
 

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:

 

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.

استوکیومتری فرمولی

 

 

 

 

 

استوکیومتری فرمولی

استوکیومتری فرمولی


ارسال شده در تاریخ : چهار شنبه 14 اسفند 1392برچسب:, :: 16:48 :: توسط : mohammad mehmani

روابط کمی در واکنش های شیمیایی
 

استوکیومتری؛ 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.

 

 

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

روابط کمی در واکنش های شیمیایی


ارسال شده در تاریخ : چهار شنبه 14 اسفند 1392برچسب:, :: 16:45 :: توسط : mohammad mehmani

انواع واکنش های شیمیایی
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.

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

انرژی + آب + دی اکسید کربن 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 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 گاز 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.

 

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 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 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 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 نیترات فلز

گاز اکسیژن + گاز نیتروژن + اکسید فلز نیترات فلز

 

d) تجزیه کلرات فلز به معادله شیمیایی

گاز اکسیژن + کلرید فلزکلرات فلز

کلرات ها شامل آنیون CLO3- هستند

.

e) تجزیه سولفات فلز به معادله ی شیمیایی

تری اکسید گوگرد + اکسید فلز سولفات فلز

که سولفات ها شامل آنیون  SO4-2  می باشد.

 

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

عنصرهای سازنده تجزیه الکتریکی نمک مذاب

هیدروژن + اکسیژن تجزیه الکتریکی آب

 


ارسال شده در تاریخ : چهار شنبه 14 اسفند 1392برچسب:, :: 16:40 :: توسط : mohammad mehmani

موازنه 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.) 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.

 

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

 

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.

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 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:

 

عنصر آغازگر Fe است.

 

عنصر آغاز گر H است.

 


ارسال شده در تاریخ : چهار شنبه 14 اسفند 1392برچسب:, :: 16:39 :: توسط : mohammad mehmani

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.

 

 

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؟

 


ارسال شده در تاریخ : چهار شنبه 14 اسفند 1392برچسب:, :: 16:36 :: توسط : mohammad mehmani

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:

 

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.

 

 


ارسال شده در تاریخ : چهار شنبه 14 اسفند 1392برچسب:, :: 16:34 :: توسط : mohammad mehmani
درباره وبلاگ
به وبلاگ من خوش آمدید
آخرین مطالب
نويسندگان
پيوندها

تبادل لینک هوشمند
برای تبادل لینک  ابتدا ما را با عنوان ~~شگفتی شیمی3~~ و آدرس shegefti-shimi.LXB.ir لینک نمایید سپس مشخصات لینک خود را در زیر نوشته . در صورت وجود لینک ما در سایت شما لینکتان به طور خودکار در سایت ما قرار میگیرد.