سوالات تشريحي شيمي دوم

 

                   شيمي دوم

 

 

1-  1.22 گرم باريم كلريد متبلور به فرمول BaCl2 . 2H2O   داراي 0.18 گرم آب تبلور است . جرم مولكولي نمك BaCl2  را بدست آوريد ؟

2- فرمول شيميايي تركيبات زير را بنويسيد ؟

الف) آمونيوم كربنات                          ب) مس(II) اكسيد 

     پ) كربن تترا كلريد                       ت) دي نيتروژن تري اكسيد

3- بين طول پيوند و انرژي پيوند چه رابطه اي وجود دارد ؟

4- عدد اكسايش عناصري را كه زير آنها خط كشيده شده بدست آوريد ؟

الف)  Cr2O7 2-       ب) HNO3  

5- اگر جرم مولكولي تركيبي g/mol  88 و فرمول تجربي آن C2H4O  باشد ، فرمول مولكولي اين تركيب را مشخص كنيد ؟ ( 1= H  و  12= C  و  16= O )

6- با توجه به فرمول مولكول هاي روبرو : الف) NH3    ب) CH3Cl    ت) SO3

الف) ساختار لوويس اين تركيب ها را رسم كنيد ؟

ب) شكل هندسي اين تركيب ها را مشخص كنيد ؟

پ) با بيان علت زاويه پيوندي در مولكول NH3 را پيش بيني كنيد ؟

ت) در كدام تركيب پيوند داتيو وجود دارد ؟

7- مفاهيم زير را تعريف كنيد ؟

الف) انرژي شبكه               ب) فرمول ساختاري              پ) مولكول قطبي

8- چرا جامدهاي يوني در حالت جامد رساناي جريان برق نيستند ، ولي در حالت مذاب يا محلول رساناي جريان برق مي باشند ؟

9- هنگامي كه دو اتم براي تشكيل پيوند كووالانسي به يكديگر نزديك مي شوند چه نيروهاي جاذبه و دافعه اي بين آنها بوجود مي آيد ؟

10- چرا نقطه جوش HF بالاتر از HCl است ؟

 

 

 

         نمونه سوالات فصل 5 شيمي دوم

1-مواد سازنده ي سنگ و خاك چه هستند؟

2- تركيب هاي آلي از چه نوع تركيب هايي هستند؟

3- كاربرد الماس را بنويسيد.

4-   دگر شكل هاي كربن را نام ببريد.

5- ويژگي هاي الماس را نام ببريد.

6- ساختار گرافيت را توضيح دهيد.

7-ساده ترين تركيب آلي چيست؟ و به چند دسته تقسيم مي شوند؟

8- چرا آلكن و آلكين واكنش پذير تر از آلكان هستند؟

9- چرا تركيب هاي آلي موجود در هر دسته يا خانواده خواص فيزيكي و شيميايي مشابهي دارند؟

10-   چرا كربن مي تواند تعداد بي شماري تركيب شيميايي به وجود آورد؟

 

 

                       فصل 5 شيمي دوم

 

          درستي يا نادرستي هر يك از عبارت هاي زير را بنويسيد.

1-    تركيب هاي آلي همگي فرآورده هاي نفت خام هستند و افزون بر تامين مواد لازم، انرژي مورد نياز را نيز تامين مي كنند.

2-   كربن از طريق از دست دادن الكترون به آرايش هشتايي دست مي يابد.

3-در الماس هر اتم كربن با چهار پيوند به اتم هاي مجاور متصل شده است.

4-در الماس و سيليس 4 پيوند در اطراف كليه اتم ها وجود دارد.

5- نرمي گرافيت به علت وجود پيوندهاي كووالانسي در داخل صفحات گرافيت است.

6- در الماس آرايش اتم ها كنار هم به صورت چهار وجهي است.

7 در سيليس بين هر پيوند Si-Si  دو اتم اكسيژن قرار گرفته است.

8- در هر لايه ي گرافيت، اتم كربن با چهار پيوند و با آرايش سه ضلعي مسطح به 4 اتم كربن ديگر متصل شده است.

9- تركيب هاي آلي از مولكول ساخته شده اند و از اين رو تركيب هاي كووالانسي يا جامدهاي كووالانسي هستند.

10- آلكان را به اين علت پارافين مي نامند كة ميل تركيبي كمي براي واكنش هاي شيميايي دارد.

11- طول پيوند C=C  از C-C  كوتاه تر است و انرژي پيوند آن بيش تر است.

12- هيدروكربن هاي سير نشده واكنش پذير تر از هيدروكربن هاي سير شده هستند. 

13- با اضافه كردن يك اتم هيدروژن به يك آلكان، گروه آلكيل به دست مي آيد.

 

 

                   شيمي دوم

 

1- به سوالات زير پاسخ دهيد :

الف) واكنش توليد سديم كلريد گرماده است يا گرماگير ؟

ب) منظور از انرژي شبكه چيست ؟

2- آرايش الكتروني آخرين تراز انرژي دو يون A- و B2+  به  2P6  ختم مي شود :

الف) اين دو عنصر به كدام گروه و تناوب تعلق دارد ؟

ب) فرمول تركيب اين دو با هم چيست ؟

پ) پيوند آنها با هم بيشتر چه خصلتي دارد ؟ چرا ؟

3- چرا جامدهاي يوني در اثر ضربه خرد مي شوند ؟

4- به سوالات زير پاسخ دهيد :

الف) دماي ذوب سديم كلريد چند است ؟   ب) مس (II) سولفات بدون آب چه رنگي دارد ؟

 5- جامدهاي يوني در چه حالتي رساناي جريان الكتريسيته مي باشند ؟ چرا ؟

6- نام تركيبات زير را بنويسيد ؟

الف) KMnO4                 ب) Cu2S                       پ) Mg(NO2)2

7- فرمول شيميايي تركيبات زير را بنويسيد ؟

الف) آلومينيم سولفات        ب) آهن (II) هيدروژن كربنات    پ) آمونيوم نيترات

8- عدد اتمي عناصر A و B و C به ترتيب پشت سر هم ( متوالي ) مي باشد . اگر آرايش الكتروني لايه آخر عنصر B برابر 3S2  3P6  باشد :

الف) كدام عنصر مي تواند فلز باشد ؟ چرا ؟

ب) كدام يك كاتيون و كدام يك آنيون تشكيل مي دهد ؟ چرا ؟

پ) آيا گاز نجيب هم وجود دارد ؟ چرا ؟

ت) از تركيب دو عنصر از عناصر فوق مي توان جامد يوني بدست آورد . فرمول آنرا بنويسيد

9- الف) انرژي شبكه تركيبات MgO  و  Al2O3  و  CaO‌  را با يكديگر مقايسه كنيد ؟ با ذكر دليل   ( O8  و  Mg 12   و  Ca 20    و  Al 27 )

ب) دماي ذوب كدام تركيب از همه بيشتر است ؟ چرا ؟

10-    0.26  گرم نمك آب پوشيده ي آهن (II) سولفات را حرارت مي دهيم تا 0.152 گرم نمك بي آب باقي بماند.تعداد مولمول هاي آب تبلور را بدست آوريد؟ g / mol  152=FeSO4‌

 

 

+       سوال هاي تشريحي شيمي 2

 

1-  عدد كئورديناسيون سديم كلريد چقدر است؟

2-   استحكام وپايداري يك پيوند شيميايي به چه عواملي بستگي دارد؟

3-   علت پايداري گازهاي نجيب را بنويسيد.

4-  تشكيل پيوند يوني بين كلر وسديم را در واكنش بينشان نشان دهيد؟

5-  كدام تركيب انرژي شبكه ي بلور بيشتري دارد ؟ چرا؟ NaF يا  NaCl

6-  نام تركيبات زير را بنويسيد.

الف- SnCl2            ب- (NH4)3PO4            پ- Ca(NO3)2           

    ت- Fe(OH)2            ث- AlPO4

7-   هر يك از اتم هاي كلسيم ، اكسيژن ، يد و نيتروژن از چه راهي به آرايش هشتايي پايدار(گاز نجيب) مي رسند؟

8-    از حرارت دادن 03/2 گرم از يك نمك آبدار (متبلور) ، 15/1 گرم از وزن كاسته مي شود. اگر جرم مولي اين نمك 95 باشد ، تعداد مولكول هاي آب تبلور اين نمك چقدر است؟

9-   تشكيل هر يك از تركيب هاي يوني زير را بانمايش الكترون هاي مبادله شده نشان دهيد.

الف- CaO         ب- MgF2                   پ- CsCl                   ت- AlF3   

10-   به نظر شما کدام دو عنصر مي توانند قوي ترين پيوند يوني را تشکيل دهند. چرا؟

 

                    شيمي دوم

 

1- اگر تعداد الكترون هاي يون M3+  برابر 28 و عدد جرمي اين يون نيز 73 باشد ، تعداد نوترون هاي اتم M را محاسبه كنيد ؟

2- نقره داراي دو ايزوتوپ با جرم اتمي amu 107 و amu 109 مي باشد . اگر جرم اتمي ميانگين نقره amu 107.96 باشد ، درصد فراواني هر يك از ايزوتوپ ها را بدست آوريد ؟

3- در L=1 چند اوربيتال وجود دارد ؟

4- دو ويژگي تركيب هاي يوني را بنويسيد ؟

5- چرا عناصر يك گروه خواص مشابه دارند ؟

6- آرايش الكتروني عنصري به nSn nPn  ختم مي شود . دوره و گروه و عدد اتمي اين عنصر را با ذكر دليل مشخص كنيد ؟

7- اتم Na ­11   از چه راهي به آرايش هشتايي پايدار مي رسد ؟ ذره باردار حاصل از آن آنيون است يا كاتيون ؟

8- اوربيتالهاي S‌چه شكلي دارند ؟ و اندازه اوربيتالهاي 2S  و 3S را با هم مقايسه كنيد ؟

9- در تركيب NH4Cl چه نوع پيوندهايي وجود دارد ؟

10- چرا واكنش پذيري شيميايي فلزهاي قليايي خاكي كمتر از فلزهاي قليايي است ؟

 

                   شيمي دوم

 

1- انرژي يونش عناصر داده شده را با يكديگر مقايسه كنيد :

الف)  N 7   با    O 8                ب) Na 11      با      K 19    

2- Mg 12  از نظر خواص شيميايي به كداميك از عناصر A 37  يا  B 20  يا  C 14  شبيه تر است ؟ با ذكر دليل

3- مفاهيم زير را تعريف كنيد :

الف) اصل هوند     ب) عدد كوانتومي مغناطيسي     پ) قانون تناوبي

4- اگر يك قطعه يخ D2O را در آب معمولي H2O  بياندازيم ، روي آب شناور مي ماند يا فرو مي رود ؟ چرا ؟

5- در عنصر Fe 26  چند الكترون با عدد كوانتومي فرعي 1 و 2 وجود دارد ؟

6- چرا جامدهاي يوني در اثر ضربه خرد مي شوند ؟

7- در مورد پرتوهاي كاتدي به سوالات زير پاسخ دهيد :

الف) جنس اين پرتوها از چيست ؟

ب) جهت حركت پرتو كاتدي به سمت كدام الكترود است ؟‌

پ) چگونه مي توان پرتو كاتدي را در يك لوله پرتو كاتدي آشكار كرد ؟

8- وجو ايزوتوپ هاي يك عنصر با كدام مورد از نظريه اتمي دالتون مطابقت ندارد ؟

9- پديده فلوئورسانس را توضيح دهيد و مشخص كنيد اين پديده چه تفاوتي با پديده فسفرسانس دارد ؟

10- در دستگاه توليد پرتوهاي X اگر آند را از جنس فلزهاي مختلفي قرار دهيم ، فركانس پرتو X به چه عاملي بستگي دارد ؟ توضيح دهيد

        

             سوالات تشريحي سال دوم

 

   

  1- با توجه به نظریه اتمی دالتون جملات زیر را کامل کنید؟

  الف) ماده از ............. به نام ............ ساخته شده است.

 ب) همه ی ........... یک عنصر ...........

 

 2- هر یک از اصطلاحات زیر را توضیح دهید؟

 الف) ایزوتوپ  ب) شعاع اتمی    پ) پرتوهای کاتدی     ت) قاعده اوکتت

 

 3- به هر یک از موارد زیر پاسخ دهید؟

 الف) بار و جنس  پرتوهای β چیست؟        ب) بار و جنس پرتوهای α چیست؟

 پ) لایه چهارم حداکثر چند الکترون ، چند اوربیتال  و چند تراز فرعی دارد؟

 

 4- آخرین الکترون عنصر A دارای چهار عدد کوانتومی n=3,L=0,mL=0,ms=-1/2

 است. الف) عدد اتمی عنصر A را مشخص کنید  ب) آرایش الکترونی عنصر A را بنویسید؟ پ) دوره و گروه عنصر A را مشخص کنید؟

 

5- علت اختلاف زیاد انرژی یونش دوم (E2) و انرژی یونش سوم (E3) را در اتم20Ca

 با رسم آرایش الکترونی توضیح دهید؟

 

6- الف) در هر گروه از بالا به پائین الکترو نگاتیوی  چه تغییری می کند؟ چرا؟

    ب) در هر دوره از چپ به راست شعاع اتمی چه تغییری می کند؟ چرا؟

 

 7- قانون تناوبی مندلیف را نوشته و یک ایراد جدول مندلیف را بنویسید؟  

 

 

+                  نمونه سوالات فصل 5  شيمي دوم

1-منظور از گروه عاملي چيست؟

2- دگرشكل يا آلوتروپ را تعريف كنيد.

3- كاربرد گرافيت را بنويسيد.

4- جامدهاي كووالانسي را تعريف كنيد.

5- چرا به آلكان پارافين مي گويند؟

6- ايزومرهاي ساختاري چه تركيب هايي هستند؟

7- گرافيت و الماس دگر شكل هاي چه عنصري هستند؟

8-  چرا كربن تمايلي به تشكيل يون ندارد؟

9-  شيمي معدني و شيمي آلي را تعريف كنيد.

10- چگونه كربن به آرايش هشتايي مي رسد؟

 

    سوالات تشريحي فصل 5 شيمي دوم

 

1- آلكن چيست؟ ساده ترين آلكن را نام ببريد.

2- گروه آلكيل چيست؟

3- ايزومرهايC4H10 را رسم كنيد.

4- ساده ترين آلكان چيست؟

5-در مواد آلي علاوه بركربن چه عنصرهاي ديگري يافت مي شود؟ 

6- آيا اين دو تركيب با يكديگر ايزومرند؟ چرا؟

                   CH3CH2OH                     CH3OCH3

7- ايزومرهاي C4H8 را رسم كنيد.

8- باافزايش تعداد كربنها دماي ذوب وجوش آلكان چه تغييري ميكند؟

9- تركيب هاي زير به كدام گروه آلكان، آلكن يا آلكين تعلق دارد.

      C2H6       C3H6        C4H6       C5H10      C6H14     C7H12

10- ايزومرهاي C5H10 را رسم كنيد.

11-به ترتيب نقطه ي ذوب مرتب كنيد.

( C7H16  ،  C5H12  ،  C9H20 )                                   

12- سبك ترين مولكول كربن دار چيست؟ خواص آن را بنويسيد.

13-كدام آلكان زودتر به جوش مي آيد؟ چرا؟ (C7H16  يا  C8H18 )

14- ايزومرهاي C5H12 را رسم كنيد.

15- ايزومرهاي استيلني C4H6 را رسم كنيد.

16- آلكين چيست؟ ساده ترين آلكين را نام ببريد.

17- ساختارتركيب هاي زير را رسم كنيد.

2 و2 دي متيل بوتان                   3اتيل2و3 دي متيل پنتان 

2و3و3 تري متيل پنتان                3اتيل4 متيل هگزان              

3 متيل هگزان                           3 اتيل5متيل هپتان

سوالات تشريحي سال دوم

 

 

1_شكل هندسي مولكول    CO 2  , SO 2  را باتوجه به ساختار لوويس آن تعيين كنيد.

2-پيوند كووالانسي قطبي و نا قطبي را تعريف كنيد.

3-شكل هندسي مولكولهاي NH 3 , H 2O   را پيش بيني كنيد.

4-فرمول تجربي يا فرمول مولكولي كداميك تصوير بهتري از مولكول در اختيار مي گذارد؟

5-رسانايي الكتريكي بسيار كم آب خالص نشان دهندة چيست؟

6_پيوند هاي هيدروژني چه هنگامي تشكيل مي شوند؟

7-پيوند كووالانسي چگونه تشكيل مي شود؟

8_چرا زاوية پيوند در مورد SO 2 به جاي 120 درجه برابر 5/119 درجه مي باشد؟

9_كدام يك از پيوندهاي زير قطبي تر است؟     1) O_F      2) S_F

 

سوالات تشريحي سال دوم

 

 

1_شكل هندسي مولكول    CO 2  , SO 2  را باتوجه به ساختار لوويس آن تعيين كنيد.

2-پيوند كووالانسي قطبي و نا قطبي را تعريف كنيد.

3-شكل هندسي مولكولهاي NH 3 , H 2O   را پيش بيني كنيد.

4-فرمول تجربي يا فرمول مولكولي كداميك تصوير بهتري از مولكول در اختيار مي گذارد؟

5-رسانايي الكتريكي بسيار كم آب خالص نشان دهندة چيست؟

6_پيوند هاي هيدروژني چه هنگامي تشكيل مي شوند؟

7-پيوند كووالانسي چگونه تشكيل مي شود؟

8_چرا زاوية پيوند در مورد SO 2 به جاي 120 درجه برابر 5/119 درجه مي باشد؟

9_كدام يك از پيوندهاي زير قطبي تر است؟     1) O_F      2) S_F

 

سوالات تشريحي سال دوم

 

 

1_شكل هندسي مولكول    CO 2  , SO 2  را باتوجه به ساختار لوويس آن تعيين كنيد.

2-پيوند كووالانسي قطبي و نا قطبي را تعريف كنيد.

3-شكل هندسي مولكولهاي NH 3 , H 2O   را پيش بيني كنيد.

4-فرمول تجربي يا فرمول مولكولي كداميك تصوير بهتري از مولكول در اختيار مي گذارد؟

5-رسانايي الكتريكي بسيار كم آب خالص نشان دهندة چيست؟

6_پيوند هاي هيدروژني چه هنگامي تشكيل مي شوند؟

7-پيوند كووالانسي چگونه تشكيل مي شود؟

8_چرا زاوية پيوند در مورد SO 2 به جاي 120 درجه برابر 5/119 درجه مي باشد؟

9_كدام يك از پيوندهاي زير قطبي تر است؟     1) O_F      2) S_F

 

 

سوال هاي تشريحي شيمي 2

 

1-  فرمول تركيبات زير را بنويسيد.

الف- كلسيم كلريد       ب- آلومينيوم اكسيد          پ- ليتيم اكسيد

  ت- منيزيم فلوئوريد            ث- مس(I) سولفيد

2-  عدد كئورديناسيون را تعريف كنيد.

3-   نمك هاي آب پوشيده چه نمك هايي هستند؟

4-   پيوند يوني چگونه بوجود مي آيد؟

5-  از بين نمونه هاي زير كدام يك ذره ي مثبت وكدام يك ذره ي منفي است؟ بار را در هر مورد مشخص كنيد.

 الف- اتمي كه 10 الكترون ، 11 پروتون و 11 نوترون دارد.

 ب- اتمي كه 10 الكترون ، 10 پروتون و 10 نوترون دارد.

 پ- اتمي كه 8 الكترون ، 8 پروتون و 8 نوترون دارد.

ت- اتمي كه 10 الكترون ، 9 پروتون و 10 نوترون دارد.

6-      يون منفي(آنيون) چگونه بوجود مي آيد؟

7-   چه عواملي بر انرژي شبكه ي بلور مؤثرند؟

8-  آرايش الكتروني پايدار هر يك از اتم هاي زير را بنويسيد و بار يون هاي مربوط را تعيين كنيد.

         الف- يد              ب- گوگرد                پ- فسفر               ت- آلومينيوم

9-  چرا نمك ها (جامد هاي يوني ) سخت وشكننده هستند؟

10-  چرا اتم هاي گاز هاي نجيب تحت شرايط عادي با اتم هاي ديگر پيوند شيميايي نمي دهند؟

 

 

                   شيمي دوم

 

1- مفاهيم زير را تعريف كنيد ؟

الف)  ايزوتوپ                 ب) بار مؤثر هسته                پ) جفت الكترون پيوندي

2- آرايش الكتروني عنصري به   3S1  ختم مي شود :

الف) چهار عدد كوانتومي را براي آخرين الكترون آن مشخص كنيد ؟

ب) اين عنصر چنر اوربيتال نيمه پر دارد ؟

پ) اين عنصر چه يون پايداري توليد مي كند ؟

3- آرايش الكتروني عنصر Cr 24   را رسم كرده و بگوييد اين عنصر در چه دوره و گروهي قرار دارد ؟

4- چرا واكنش پذيري فلزهاي قليايي ( گروه اول ) بيشتر از فلزهاي قليايي خاكي ( گروه دوم ) است ؟

5- اگر عدد اتمي لانتان 57 باشد ، آخرين عنصر دسته لانتانيدها چه عدد اتمي دارد ؟

6- انرژي يونش عناصر داده شده را با ذكر دليل مقايسه كنيد ؟    N 7           با       O 8   

7- چرا تركيب هاي يوني در حالت مذاب رسانا هستند ؟

8- با افزايش انرژي شبكه يك جامد يوني ، نقطه ذوب آن چه تغيير ي مي يابد ؟

9- واكنش توليد سديم كلريد گرماده است يا گرماگير ؟

10- نام تركيبات شيميايي زير را بنويسيد ؟

الف) KNO3       ب) Al2(SO4)3     پ) FeCl2      ت) SO3   

 

 

 

 

سوال هاي تشريحي شيمي 2

 

1-آرايش الكتروني يون هاي زير را رسم كنيد، در كدام مورد يك هشتايي

 پايدار بدست آمده است ؟

الف- -3P15         ب- +2Ca20            پ- +2Sn  50             ت- +3Ga31  

2-   نامگذاري تركيبات يوني دوتايي چگونه است؟

3-    چرا محلول ومذاب جامدهاي يوني رساناي جريان برق هستند ولي در حالت جامد رسانا نيستند؟ 

4-  جرم مولي يك نمك ، 172 گرم بر مول مي باشد. اگراين نمك داراي دو مولكول آب تبلور باشدپس از حرارت دادن 44/3 از اين تركيب ، وزن نمك بي آب حاصل چقدر خواهد بود؟

5-  انرژي پيوند را تعريف كنيد.

6-   شبكه بلور را تعريف كنيد.

7-  نام تركيب هاي زير را بنويسيد.

 الف- Li2O       ب- MnO           پ-  Fe2O3                   ت- SnCl2

8-   انرژي شبكه بلور را تعريف كنيد.

9-   يون مثبت(كاتيون) چگونه بوجود مي آيد؟

10-   يونهاي مثبت و يونهاي منفي ترکيبهاي زير را مشخص کنيد.

        الف- Mns         ب- ۳ o ۲ Fe         پ- ۲ NiBr

 

 

                   شيمي دوم

 

1- نوع نيروي جاذبه بين مولكولي در كدام مورد قويتر است ؟ چرا ؟

الف)   HCl  _ HCl      يا    ب)   H2  _  H2 

2- كدام يك از مولكول هاي زير قطبي و كدام يك ناقطبي است ؟ چرا ؟

الف) CCl4            ب) IBr               پ) H2O

3- كداميك از پرتوهاي آلفا ، بتا و يا گاما بار الكتريكي ندارد و خنثي است ؟

4- كداميك از اعداد كوانتومي جهت گيري اوربيتال ها را در فضا معين مي كند ؟

5- هيدروژن سه ايزوتوپ دارد . كداميك از ايزوتوپ هاي آن نوترون ندارد ؟

6- در نماد زير تعداد الكترون ، پروتون و نوترون را بدست آوريد ؟     P3- 15   

7- كلر داراي دو ايزوتوپ به صورت Cl 35  با فراواني 75 درصد و نيز Cl 37  با فراواني 25 درصد مي باشد . جرم اتمي ميانگين كلر را محاسبه كنيد ؟

8- كداميك از تابش هاي مواد راديواكتيو ( آلفا- بتا – گاما ) در ميدان الكتريكي انحراف بيشتري دارد ؟ چرا ؟

9- چرا فلزهاي قليايي را در زير نفت نگهداري مي كنند ؟

10- يك عنصر از دسته آكتينيدها را نام برده و يك كاربرد براي آن بنويسيد ؟

 

از شیمی آموختم که

 

هر چه فاصله ما از مرکز آفرینش و خالق هستی بخش بیشتر باشد فنا و نیستی ما آسانتر خواهد بود همان طوری که جدا کردن الکترون از دورترین لایه اتم آسان تر است .

از تلاش ذرات بی شعور برای پایدار شدن متعجب شدم و دریافتم که شعوری والا و اندیشه ای برتر در پس پرده هدایت گر نقش ها و طرح ها است .

از گاز های نجیب کامل شدن را رمز پایداری یافتم.

ازبحث واکنش های چند مرحله ای و زنجیره ای آموختم که ما ذره های حد واسط مراحل زندگی هستیم که در یک مرحله واکنش متولد می شویم و در واکنشی دیگر می میریم و هدف آفرینش و خلقت فراتر از تولید و مصرف ما ست.

ریزترین ذرات عظیم ترین کارها را انجام می دهند . چون آفریننده ای بزرگ استاد آزمایشگاه جهان است .

جدول تناوبي عناصر

 
  گروهها
1 2 3   4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA IB IIB IIIB IVB VB VIB VIIB VIII
IA IIA IIIB IVB VB VIB VIIB VIII IB IIB IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA
1 1
H
      2
He
2 3
Li
4
Be
      5
B
6
C
7
N
8
O
9
F
10
Ne
3 11
Na
12
Mg
13
Al
14
Si
15
P
16
S
17
Cl
18
Ar
4 19
K
20
Ca
21
Sc
  22
Ti
23
V
24
Cr
25
Mn
26
Fe
27
Co
28
Ni
29
Cu
30
Zn
31
Ga
32
Ge
33
As
34
Se
35
Br
36
Kr
5 37
Rb
38
Sr
39
Y
  40
Zr
41
Nb
42
Mo
43
Tc
44
Ru
45
Rh
46
Pd
47
Ag
48
Cd
49
In
50
Sn
51
Sb
52
Te
53
I
54
Xe
6 55
Cs
56
Ba
57
La
1 72
Hf
73
Ta
74
W
75
Re
76
Os
77
Ir
78
Pt
79
Au
80
Hg
81
Tl
82
Pb
83
Bi
84
Po
85
At
86
Rn
7 87
Fr
88
Ra
89
Ac
2 104
Rf
105
Db
106
Sg
107
Bh
108
Hs
109
Mt
110
Uun
111
Uuu
112
Uub
  114
Uuq
  116
Uuh
  118
Uuo
       
6   1
58
Ce
59
Pr
60
Nd
61
Pm
62
Sm
63
Eu
64
Gd
65
Tb
66
Dy
67
Ho
68
Er
69
Tm
70
Yb
71
Lu
7   2
90
Th
91
Pa
92
U
93
Np
94
Pu
95
Am
96
Cm
97
Bk
98
Cf
99
Es
100
Fm
101
Md
102
No
103
Lr
 

راهنما

مشخصات فيزيکي
مشخصات مربوط به فشار و دماي نرمال است

گازها

 Xx  جامدات  Xx

مايعات

 Xx عناصر مصنوعي  Xx

سريها

فلزات غير فلزات
عناصر قليايي عناصر قليايي خاکي
واسطه داخلي عناصر واسطه
فلزات شبه فلزات غير فلزات هالوژنها گازهاي نوبل
لانتانيدها
اکتنيدها

Transاکتينيدها

 

نمايش جدول بترتيب از :

جدول تناوبی


 
 
 

● تولد مندلیف
دیمیتری اوانوویچ مندلیف (Mandaliev) ، زیر و رو کننده علم شیمی و فرزند یکی از مدیران مدرسه محلی ، در
۷ فوریه ۱۸۳۴ در شهر توبولسک واقع در روسیه متولد شد.
● ورود به دنیای شیمی
وی در سال
۱۸۶۹ دکتر علوم و استاد شیمی دانشگاه شد و در همین سال ازدواج کرد. در این هنگام ، فقط ۶۳ عنصر از نظر شیمیدانها شناخته شده بود.
● قانون تناوبی
مندلیف در این فکر بود که خواص فیزیکی و شیمیایی عناصر ، تابعی از جرم اتمی آنهاست. بدون قانون تناوبی نه پیش بینی خواص عناصر ناشناخته میسر بود و نه به فقدان یا غیبت برخی از عناصر می‌شد پی برد. کشف عناصر ، منوط به مشاهده و بررسی بود. بنابراین تنها یاری بخت ، مداومت و یا پیش داوری ، منجر به کشف عناصر جدید می‌شد.
قانون تناوبی ، راه جدیدی در این زمینه گشود. منظور مندلیف از این جمله‌ها آن بود که در سیر تاریخی شیمیایی ، زمان حدس زدن وجود عناصر و پیشگویی خواص مهمشان فرا رسیده است. جدول تناوبی ، پایه‌ ای برای این کار شد. حتی ساخت این جدول نشان می‌داد که در چه جاهایی مکان خالی باقی می‌ماند که باید بعدا” اشغال شود.
● چینش عناصر در جدول تناوبی
با آگاهی از خواص عناصر موجود در جوار این مکانهای خالی ، می‌شد خواص مهم عناصر ناشناس را تخمین زد و چند مشخصه مقداری آنها (جرمهای اتمی، چگالی ، نقطه ذوب ، و نقطه جوش و مانند آنها) را به کمک نتیجه گیری‌های منطقی و چند محاسبه ریاضی ساده ، تعیین کرد. این مطالب نیاز به تبحر کافی در شیمی داشت. مندلیف از این تبحر برخوردار بود که با ترکیب آن ، با تلاش علمی و اعتقاد به قانون تناوبی توانست پیشگوهای درخشانی درباره وجود و خواص چندین عنصر جدید را ارایه دهد. بنابراین مطابق با این فکر ، جدولی درست کرد و
۶۳ عنصر شناخته شده را به ترتیب جرم اتمیشان در جدول قرار داد.
تعداد عناصر در سطرهای جدول یکی نبود، مثلاٌ سطر پنجم
۳۲ عنصر داشت، در حالی‌که سطر ششم فقط شامل ۶ عنصر بود. ولی عناصری که خواص آنها شبیه هم بود، در این جدول نزدیک هم قرار داشتند و بدین علت مقداری از خانه‌های خالی ، متعلق به عناصری است که تا آن زمان شاخته نشده بود. وی این نتیجه را در سال ۱۸۶۹ به جامعه شیمی روسیه تقدیم کرد.
● میزان استقبال از جدول مندلیف در آن زمان
جدول مندلیف که پیش بینی وجود
۹۲ عنصر را می‌نمود، جز “لوتر مایز” که یک سال بعد از مندلیف ، جدولی مشابه با جدول مندلیف انتشار داده بود، طرفداری نداشت.
● پیش‌بینی‌های مندلیف در جهان علم
پیش‌بینی‌های عجیب مندلیف ، زمان درازی به صورت مثلهای موجود در همه کتابهای شیمی در آمده بود و کمتر کتاب شیمی وجود دارد که در آن ، از اکاآلومینیوم و اکابور و اکاسیلیسیم یاد نشده باشد که بعدها پس از کشف به نامهای گالیوم، سکاندیوم و ژرمانیوم نامیده شدند. در میان سه عنصری که مندلیف پیش بینی کرده بود اکاسیلیسیوم بعد از سایرین کشف شد(
۱۸۸۷) و کشف آن بیش از کشف دو عنصر دیگر ، مرهون یاری بخت و تصادف مساعد بود.
● تایید پیش‌گویی‌های مندلیف
در واقع ، کشف گالیوم توسط “بوابودران” (
۱۸۷۵) مستقیماٌ توسط روشهای طیف سنجی‌اش بود و جداکردن سکاندیوم توسط “نیلسون” و “کلو” (۱۸۷۹) مربوط به بررسی دقیق خاکهای نادر بود که در آن زمان اوج گرفته بود. اندک اندک همه پیش‌گویی‌های مندلیف تحقق یافتند. آخرین تایید در مورد وزن مخصوص سکاندیوم فلزی بود.
در سال
۱۹۳۷ ، “فیشر” شیمیدان آلمانی ، موق به تهیه سکاندیوم با درجه خلوص ۹۸% شد. وزن مخصوص آن ، ۳ گرم بر سانتی‌متر مکعب بود. این دقیقاٌ همان رقمی است که مندلیف پیش‌بینی کرده بود. در پاییز سال ۱۸۷۹ “انگلس” کتاب جامعی بدست آورد که نویسندگانش “روسکو” و “شورلمر” بودند. در آن کتاب ، برای نخستین بار به پیشگویی آلومینیوم توسط مندلیف و کشفش تحت تاثیر نام گالیوم اشاره شده بود.
در مقاله ای که بعدها انگلس در کتابی هم نقل کرده است، اشاره به مطلب آن کتاب شیمی شده است و نتیجه گرفته است که: « مندلیف با به کار بردن ناخودآگاه قانون تبدیل کمیت به کیفیت هگل ، واقیعت علمی را تحقق بخشید که از نظر تهور ، فقط قابل قیاس با کار “لوریه” در محاسبه مدار سیاره ناشناخته نپتون بوده است. »
● شهرت جهانی مندلیف
علاوه بر آنچه گفته شد، با اکتشاف آرگون در سال
۱۸۹۴ و هلیوم و اینکه جدول مندلیف وجود نیون و کریپتون و گزنون را پیش‌بینی نمود، جدول مندلیف شهرت عجیب و فوق‌العاده ای کسب نمود. در آن سالها بود که تمامی آکادمی‌های کشورهای جهان (غیر از مملکت خویش) او را به عضویت دعوت نمودند.
● مرگ مندلیف
مندلیف دو دوم فوریه
۱۹۰۷ در ۷۳ سالگی در گذشت. به طوری که می‌دانیم، از هنگامی که جدول مندلیف بوجود آمد، خانه‌های خالی آن ، یکی پس از دیگری با کشف عناصر پر می‌شد و آخرین خانه خالی جدول ، در سال ۱۹۳۸ با کشف آکتنیوم در پاریس پر شد

نرم افزار chemix یکی از نرم افزارهای زیبا و بسیار کم حجم است که امکانات بسیاری را ارایه می کند. با استفاده از این نرم افزار به راحتی به اطلاعات هر یک از عناصر جدول تنلوبی دسترسی داشته و امکان محاسبه جرم مولکولی را در یک چشم بر هم زدن یافته و می توانید واکنشهای مختلف را با گفتن اجی مجی لا ترجی موازنه نموده و گرمای(دلتا اچ) بسیاری از واکنشها را محاسبه نموده و قانئنهای بویل و شارل را تحقیق کنید . همچنین میزان انحلال پذیری مواد مختلف و نمودار انحلال پذیری آنها را مشاهده نموده و ... خلاصه هر چی بگم کم گفتم

 

اینم یه عکس از صفحه اول نرم افزار

خوش باشید

و لینک دانلود را اینجا می ذارم

http://www.standnes.no/chemix/english/cmxsed35.exe


یک نکته جالب

 
آیا می دانید که 99.999999999999% فضای یک اتم خالی است.
این یعنی آن که 99.999999999999% حجم کره زمین خالی است. یعنی اگر روزی دافعه بین الکترونها از بین برود، کره زمین به حجمی کمتر از یک توپ تنیس تبدیل می شود

طیف سنج جرمی چیست؟

طيف‌سنجي جرمي دستگاهي است که مولکول‌هاي گازي باردار را بر اساس جرم آنها دسته‌بندي مي‌کند. اين روش ارتباط واقعي با طيف‌سنجي نوري ندارد ولي نام‌ طيف‌سنجي جرمي براي اين روش‌ها انتخاب شده است، زيرا دستگاه‌هاي اوليه توليد عکس مي‌کردند که شبيه به طيف خطي بود.
فرآيند دستگاه

در داخل دستگاه خلائي به ميزان mmHg 10-5- 10-6  برقرار است. مقدار کمي از نمونه (حدود 1µ) توسط يک لوله از دريچة کوچکي وارد منبع يونش مي‌شود. نمونه در اثر گرما و خلاء موجود به صورت گاز درآمده و با جرياني از الکترون‌هاي پرانرژي (حدود 70-ev50) به طرف آند مقابل شتاب گرفته و جذب آن مي‌شود. در نتيجه بمباران الکتروني، جزئي از مولکول‌هاي نمونه (حدود 0/1 درصد) يونيزه مي‌شود. در اولين مرحله مطابق واکنش زير يک الکترون از M خارج شده و يک کاتيون يک ظرفيتي مي‌دهد که وزن آن برابر وزن مولکول جسم است.
-e-→M++2e   
در اثر افزايش انرژي الکترون‌هايي که به نمونه برخورد مي‌کنند، يون +M به کاتيون‌هاي يک ظرفيتي کوچک‌تري شکسته مي‌شود. يون‌هاي مثبت حاصل از طريق شتاب‌دهنده و نيروي دافعه قطب مثبت آن و همچنين به دليل تفاوت در فشار موجود بين محل ورود نمونه و فضاي سمت راست دستگاه به سمت روزنه کوچکي هدايت شده و پس از گذشتن از آن جريان يون‌ها از بين دو قطب يک آهنرباي قوي که جهت ميدان آن عمود بر مسير يون‌ها است عبور مي‌کند، کاتيون‌هاي موجود به نسبت جرم بر بار (m/e) منحرف شده و از يکديگر جدا مي‌شوند.
ذرات جدا شده پس از برخورد با يک صفحة عکاسي به صورت خطوطي ظاهر مي‌شوند.
دستگاه طيف‌سنج جرمي، مولکول‌ها و يون‌هاي گازي باردار را بر حسب جرم آنها در ميدان آهنربايي از يکديگر جدا و اندازه‌گيري مي‌کند. طيف جرمي حاصل جهت تعيين وزن مولکولي دقيق،‌ شناسايي اجسام و تعيين درصد ايزوتوپ‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرد. شکل (1) قسمت‌هايي از يک طيف‌سنج جرمي را نشان مي‌دهد

روش GC- MS
روش ديگر براي وارد ساختن نمونه به دستگاه طيف‌سنج جرمي، استفاده از کروماتوگراف گازي است. کروماتوگراف گازي در بخش مربوطه توضیح داده شده است. در دستگاه GC-MS اجزاي يک مخلوط به ترتيب توسط يک ستون کروماتوگرافي از هم جدا مي‌شوند و پس از حذف گاز حاصل، وارد منبع يونش طيف سنج جرمي مي‌گردند.

کاربردها
اطلاعاتی که می توان از طیف سنج جرمی بدست آورد شامل موارد ذیل است:
شناسائی ترکیبات خالص آلی، تعیین وزن مولکولی و فرمول تجربی ترکیب، حضور یا عدم حضور گروههای عاملی در ترکیبات آلی، پایداری انواع مختلف یونها. برای مطالعه بیشتر می توان به مراجع [2 و3] مراجعه نمود.
همچنین براي آناليز ترکيب و پايداري در فاز محلول می توان از MS استفاده کرد. به عنوان مثال براي تعيين ساختار ترکيبات شاخه‌اي نانومقياس با ابعاد 1/5nm  مي‌توان از روش طيف‌سنج جرمي با تکنيک يونش الکترواسپري (ESI) استفاده کرد [4].
همچنين از روش طیف سنجی به طور وسيعي در تجزيه ترکيبات آلي، بيولوژيک،‌ پليمري حاوی نانو ذرات طلا، فلورين‌ها و ترکيبات شاخه‌ائي مورد استفاده قرار مي‌گيرد و مي‌توان ساختار ترکيبات بيولوژيک در محلول را بررسي كرد [9-5] .
در مراجع [16-10]به بررسي ترکيب، ابعاد،‌ سطح و پايداري نانوذراتي که اغلب از ترکيبات آلي فلزي بدست مي‌آيد، پرداخته مي‌شود. همچنين برتري اين روش اسپکتروسکپي نسبت به ساير روش‌ها، سریع بودن پاسخ‌دهي مي‌باشد [17].
مهمترين مزیت اين طیف سنجی بنسبت به ساير روش‌ها از قبيل TEM، XRD، UV-Vis، IR، اسپکتروسکپي رامان و TGA اين است كه براي تعيين ترکيبات به طور مستقيم از روش‌هاي فوق نمي‌توان استفاده کرد. اما از روش MS مي‌توان استفاده نمود [18].

پرتوهای آلفا و بتا و گاما

پرتو هاي آلفا، بتا و گاما از جمله پرتو هاي شناخته شده در پرتوزايي مي باشند.

  آلفا, از دو پروتون و دو نوترون تشكيل شده و داراي بار الكتريكي 2+ است به همين خاطر آلفا هسته هيليم به شمار مي رود.

سرعت پرتو آلفا در حدود 16000كيلومتر بر ثانيه است. اين پرتو مي تواند در برخي از اجسام نازك نفوذ كرده و از آن ها عبور كند.

دو نوع بتا گسيل مي شود. بتا مثبت وبتا منفي. بتا منفي از الكترون تشكيل شده و بار الكتريكي آن 1- و بتا مثبت از پوزيترون(ضد الكترون) تشكيل شده و اندازه بار آن 1+ است.

پرتو گاما، يكي از پرتو هاي گسيلي در واكنش هسته ايست. اين پرتو از جنس نور است. طول موج پرتو گاما از پرتو ايكس كوتاهتر است و اين نشان مي دهد كه انرژي پرتو گاما از پرتو ايكس بيشتر مي باشد. در طي واكنش هسته اي، هسته مقداري از انرژي آزاد شده در واكنش را دريافت مي كند و به سطح انرژي بالاتري مي رود.

اورانیوم چیست؟؟؟

اورانيوم يكي از عناصر شيميايي جدول تناوبي است كه نماد آن U وعدد اتمفي آن 92 مي باشد. اورانيوم كه يك عنصر سنگين، سمي، فلزي، راديواكتيو و براق به رنگ سفيد مايل به نقره اي مي باشد به گروه آستيندها تعلق داشته و ايزوتوپ 235 آن براي سوخت راكتورهاي هسته اي وسلاحهاي هسته اي استفاده مي شود. معمولا اورانيوم در مقادير بسيار ناچيز درصخره ها، خاك، آب، گياهان و جانوران از جمله انسان يافت مي شود.

خصوصيتهاي قابل توجه اورانيوم هنگام عمل پالايش به رنگ سفيد مايل به نقره اي فلزي با خاصيت راديو اكتيوي ضعيف مي باشد كه كمي از فولاد نرم تر است. اين فلز چكش خوار ، رساناي جريان الكتريسيته و كمي PARAMAGNETIC مي باشد. چگالي اورانيوم 65% بيشتر از چگالي سرب ميباشد. اگر اورانيوم به خوبي جدا شود به شدت از آب سرد متاثر شده و در برابر هوا اكسيد ميشود. اورانيوم استخراج شده از معادن مي تواند به صورت شيميايي به دي اكسيد اورانيوم و ديگر گونه هاي قابل استفاده در صنعت تبديل شود.

اورانيوم در صنعت سه گونه دارد:• آلفا (ORTHOHOMBIC) كه تا دماي 667.7 درجه پايدار است.

• بتا (TETRAGONAL) كه از دماي 667.7 تا 774.8 درجه پايدار است.

• گاما (BODY-CENTERED CUBIC) كه از دماي 774.8 درجه تا نقطه ذوب پايدار است. ( اين رساناترين و چكش خوارترين گونه اورانيوم مي باشد.)

دو ايزوتوپ مهم ان U235 و U238 مي باشند كه 235 Uمهمترين ايزوتوپ براي راكتورها و سلاحهاي هسته اي است. چرا كه اين ايزوتوپ تنها ايزوتوپي است كه در طبيعت وجود دارد و در هر مقدار ممكن توسط نوترونهاي حرارتي شكافته ميشود. ايزوتوپ U238 نيز از اين جهت مهم است كه نوترونها را براي توليد ايزوتوپ راديو اكتيو جذب كرده و آن را به ايزوتوپ PU239 پلوتونيوم تجزيه مي كند. ايزوتوپ مصنوعي U233 نيز شكافته شده و توسط بمباران نوتروني THORIUM232 بوجود مي آيد.

اورانيوم اولين عنصر يافته شده بود كه مي توانست شكافته شود. براي نمونه با بمباران آرام نوتروني ايزوتوپ U235 آن به ايزوتوپ كوتاه عمر U236 تبديل شده و بلا فاصله به دو هسته كوچكتر تقسيم مي شود كه اين عمل انرژي آزاد كرده و نوترونهاي بيشتري توليد مي كند. اگر اين نوترونها توسط هسته U235 ديگري جذب شوند عملكرد حلقه هسته اي دوباره اتفاق مي افتد و اگر چيزي براي جذب نوترونها وجود نداشته باشد به حالت انفجاري در مي آيند. اولين بمب اتمي با اين اصل جواب داد «شكاف هسته اي » نام دقيقتر براي اين بمبها و بمب هاي هيدروژني« آميزش هسته اي» سلاحهاي هسته اي مي باشد.

كاربردها: فلز اورانيوم بسيار سنگين و پرچگالي مي باشد.اورانيوم خالي توسط بعضي از ارتشها براي ساخت محافظ براي تانكها و ساخت قسمتهايي از موشكها و ادوات جنگي استفاده مي شود. ارتشها همچنين از اورانيوم غني شده براي سوخت ناوگان خود و زيردريايي ها و همچنين سلاحهاي هسته اي استفاده مي كند. سوخت استفاده شده در راكتورهاي ناوگان ايالات متحده معمولا اورانيوم U235 غني شده مي باشد. اورانيوم موجود در سلاحهاي هسته اي به شدت غني مي شوند كه اين مقدار بصورت تقريبي 90% مي باشد.

مهمترين كاربرد اورانيوم در بخش غير نظامي تامين سوخت دستگاههاي توليد نيروي هسته اي است كه در آنها سوخت U235 به ميزان 2الي3% غني مي شود. اورانيوم تخليه شده در هليكوپترها و هواپيماها به عنوان وزن متقابل بر هر بار استفاده مي شود.

ديگر كاربردهاي اين عنصر عبارتند از :• لعاب ظروف سفالي از مقدار كمي اورانيوم طبيعي تشكيل شده است (كه داخل فرايند غني سازي نمي شود) كه اين عنصر براي اضافه كردن رنگ با آن اضافه مي شود.

• نيمه عمر طولاني ايزوتوپ اورانيوم 238 آن را براي تخمين سن سنگهاي آتشفشاني مناسب مي سازد.

• U235 در راكتورهاي هسته اي BREEDER به پلوتونيوم تبديل مي شود. و پلوتونيوم نيز در ساخت بمبهاي هيدروژني مورد استفاده قرار مي گيرد.

• استات اورانيوم در شيمي تحليلي كاربرد دارد.

• برخي از لوازم نوردهنده از اورانيوم و برخي در مواد شيميايي عكاسي مانند نيترات اورانيوم استفاده مي كنند.

• معمولا كودهاي فسفاتي حاوي مقدار زيادي اورانيوم طبيعي ميباشند. چراكه مواد كاني كه آنها از آنجا گرفته شده اند حاوي مقدار زيادي اورانيوم مي باشند.

• فلز اورانيوم براي اهداف اشعه ايكس در ساخت اين اشعه با انرژي بالا استفاده مي شود.

• اين عنصر در وسايل INTERIAL GUIDANCE و GYRO COMPASS استفاده مي شود.

تاريخچه:

استفاده از اورانيوم به شكل اكسيدطبيعي آن به سال 79 ميلادي بر مي گردد يعني زماني كه از اين عنصر براي اضافه كردن رنگ زرد به سفال لعابدار استفاده شد (شيشه زرد با يك در صد اورانيوم در نزديكي ناپل ايتاليا كشف شده است.)

كشف اين عنصر به شيميدان آلماني به نام مارتين هنريچ كلاپرس اختصاص داده شد كه در سال 1789 اورانيوم را به صورت قسمتي از كاني كه آن را PITCHBLENDE ناميد كشف شد. نام اين عنصر را بر اساس سياره اورانوس كه هشت سال قبل از آن كشف شده بود برگزيدند.اين عنصر در سال 1841 به صورت فلز جداگانه توسط EUGNE MELCHIOR PELIGOT استفاده شد.

در سال 1896 HENRI BECQUEREL فيزيكدان فرانسوي براي اولين بار به خاصيت راديو اكتيويته آن پي برد.

در پروژه MANHATTAN نامهاي TUBALLOY و ORALLOY براي اورانيوم طبيعي و اورانيوم غني شده بكار برده شد. اين اسامي هنوز نيز براي اورانيوم غني شده و اورانيوم طبيعي بكار برده مي شوند.

در آغاز قرن بيستم تفحص و جستجو براي يافتن معادن راديو اكتيو در ايالات متحده آغاز شد. منابع راديوم كه حاوي كاني هاي اورانيوم نيز مي بودند براي استفاده آنها در رنگ ساعت هاي شب نما و ديگر ابزار جستجو شدند. در طي جنگ جهاني دوم اورانيوم از نظر اهداف دفاعي اهميت پيدا كرد. در سال 1943 UNION MINES DEVELOPMENT CORPORATION كنگره اي را در كلرادو به منظور استفاده ارتش از قدرت اتمي در پروژه MANHATTAN تشكيل داد.

براي اطمينان از ذخاير كافي اورانيوم اين كنگره US ATOMIC ENECRY ACT OF 1946 را ايجاد و كميسيون انرژي اتمي را بوجود آورد. در دهه 1960 ملزومات ارتش تزلزل يافت و در اواخر سال 1970دولت برنامه تهيه اورانيوم خود را كامل كرد. همزمان با همين مساله بازار ديگري به وجود آمد كه درواقع همان كارخانه هاي نيروگاه هاي هسته اي اقتصادي بود. تركيبات:

تترا فلوروئيد اورانيوم UF4 كه به نمك سبز معروف است يك محصول مياني هگزافلوريد اورانيوم مي باشد. هگزا فلوريد اورانيوم UF6 جامد است كه در دماي بالاي 56 درجه سانتيگراد بخار مي شود. UF6 تركيب اورانيوم است كه براي دو فرايند غني سازي GASEOUS DIFFUSION و CENTRIFUGE استفاده مي شود. و در صنعت با نام ساده HEX خوانده مي شود.

YELLOWCAKE اورانيوم غليظ شده است. نام اين عنصر بدليل رنگ و شكل آن در هنگام توليد ميباشد اگرچه توليد امروزه YELLOWCAKE بيشتر به رنگ سبز مايل به سياه ميگرايد تا زرد. YELLOWCAKE تقريبا 70 تا 90 درصد اكسيد اورانيوم دارد. U3O8

DIURANATE آمونيوم محصول جنبي توليد YELLOWCAKE ميباشد كه رنگ آن زرد درخشان ميباشد. كه گاهي اوقات باعث اشتباه شده و YELLOWCAKE ناميده مي شود اما اين نام درست اين محصول نمي باشد.

پيدايش:

اورانيوم عنصر طبيعي است كه تقريبا در تمام سنگها آب و خاك به ميزان كم يافت مي شود. و به نظر مي رسد كه مقدار آن از ANTIMONY، برليوم، كاديوم، جيوه، طلا، نقره و تنگستن بيشتر باشد و اين فراواني در حد آرسنيك و موليبدنيوم است. اين عنصر در بيشتركاني هاي اورانيومي از قبيل PITCHBLENDE،URANINITE ،AUTUNITE,، URANOPHANE, TOBERNITE و COFFINITE يافت مي شود.

مقدار بيشتري از اورانيوم در موادي از قبيل صخره هاي فسفاتي و كانيهاي مانند LIGNITE و MONAZITE يافت ميشود. كه بيشتر براي مصارف اقتصادي از همين منابع استخراج مي شود. از آنجا كه اورانيوم نيمه عمر راديو اكتيوي طولاني 4.47X109 سال براي U-238 دارد مقدار آن هميشه در زمين ثابت مي ماند.

بنظر ميرسد كه فرو پاشي اورانيوم و واكنشهاي هسته اي آن با توريوم همان منبع گرمايي عظيمي است كه در هسته زمين، باعث ذوب شدن قسمت خارجي هسته زمين گرديده و باعث ايجاد حركت پوسته اي زمين مي شود.

معدن اورانيوم صخره اي است كه تمركزهاي اورانيومي مي باشد كه مقدار اقتصادي ان يك تا چهار پوند اكسيد اورانيوم در هر تن مي باشد كه تقريبا 0.05 تا 0.20 درصد اكسيد اورانيوم دارد.

توليد و توزيع:

اورانيوم اقتصادي از طريق تقليل هاليدهاي اورانيوم با خاك فلزات قليايي توليد مي شود. همچنين فلز اورانيوم مي تواند از طريق عمل الكتروليز 5KUF يا UF4 كه در CACL2 و NACL حل شده است به دست آيد. اورانيوم خالص نيز از طريق تجزيه حرارتي هاليدهاي اورانيوم حاصل مي شود.

در سال 2001 مالكان راكتورهاي هسته اي غير نظامي آمريكا از اين كشور و منابع خارجي 21300 تن اورانيوم خريداري كردند. قيمت پرداخت شده براي هر كيلوگرم اورانيوم حدودا 26.39 دلار بود كه در مقايسه با سال 1998 16% كاهش داشت. در سال 2001 ايالات متحده 1018 تن اورانيوم از 7 عمليات معدني در غرب رود ميسيسيپي توليد كرد. اورانيوم بيشتر توسط فرانسوي ها در كشورهاي جهان توزيع شده است.

معمولا كشورهاي بزرگتر اورانيوم بيشتري در مقايسه با كشورهاي كوچكتر توليد مي كنند. چراكه گسترش و توزيع اورانيوم در جهان يك شكل و يكنواخت است. كشور استراليا ذخاير بسيار زيادي از اين عنصر دارد كه تقريبا 30% ذخاير دنيا را شامل مي شود. ايزوتوپها:

اورانيوم طبيعي از 3 ايزوتوپ U-238, U-235, U-234 تشكيل شده است كه U-238 فراوان ترين آنها (99.3%) ميباشد. اين سه ايزوتوپ راديو اكتيو بوده كه نيمه عمر آنها عبارت است از U-235 4.5*109 سال كه پايدارترين آنها مي باشد. U-235 7*108 سال و U234 2.5*105 سال.

ايزوتوپهاي اورانيوم مي توانند از هم جدا شوند تا تمركز يك ايزوتوپ بر ديگري را افزايش دهند. اين فرايند "غني سازي" نام دارد. وزن U-235 براي غني شدن بايد 0.711 درصد افزايش يابد. اورانيوم م235 براي استفاده در سلاحهاي هسته اي و نيروگاه هاي اتمي مناسب تر است . اين فرايند مقادير بسياري اورانيوم بوجود مي آورد كه در U-235 تخليه ميشوند و خالصترين اورانيوم يعني U238 اورانيوم خالي يا DU نام دارد. اگر ايزوتوپ 235 بخواهد تخليه شود بايد وزنش 0.711 درصد كم شود.

هشدار ها: اورانيوم ممكن است كه درطريق تنفس يا بلع و يا در موارد استثنايي از طريق شكافي روي پوست وارد بدن شود. اورانيوم توسط پوست جذب نمي شود و ذرات آلفاي ساطع شده از اين عنصر نمي تواند به پوست نفوذ كند. بنابراين اورانيومي كه خارج از بدن باشد نمي تواند به اندازه اورانيوم داخل بدن مضر و خطرناك باشد. اگر اورانيوم به بدن وارد شود ممكن است موجب سرطان شده يا به كليه ها آسيب برساند.

تمام تركيبات اورانيوم سمي و راديو اكتيو هستند. سمي بودن اين عنصر مي تواند كشنده باشد. در مقادير بسيار كم خاصيت سمي بودن اين عنصر به كليه آسيب مي رساند. خواص راديو اكتيوي اين عنصر نيز سيستماتيك و نظام مند است. در كل تركيبات اورانيوم به سختي جذب روده و ريه ميشوند و خطرات راديولوژيكي آن باقي مي ماند. فلز خالص اورانيوم نيز خطر آتش سوزي به همراه دارد.

فرد ممكن است با تنفس غبار اورانيو م در هوا يا خوردن و آشاميدن آب و غذا در معرض اين عنصر قرار بگيرد. البته بيشتر اين عمل از طريق خوردن آب و غذا صورت مي گيرد. جذب روزانه اورانيوم در غذا 0.07 تا 1.1 ميكروگرم مي باشد. مقدار اورانيوم درهوا معمولا بسيار ناچيز است. افرادي كه در كنار تاسيسات هسته اي دولت و يا معادن استخراج اورانيوم زندگي مي كنند بيشتر در معرض اين عنصر قرار مي گيرند. منبع:تبيان

جوزف تامسون چگونه نسبت بار به جرم الكترون را پیدا کرد؟؟؟

در اواخر قرن نوزدهم اشعه‌ي كاتدي كه جرياني از الكترونهاست مورد بررسي قرار گرفت و مشخص شد كه الكترونها داراي بار الكتريكي منفي هستند و طبيعت اين الكترونها هم به جنس ماده بستگي ندارد، اما ميزان بار يا جرم اين ذرات همچنان ناشناخته بود تا اينكه آقاي جوزف تامسون در سال 1897 موفق شد نسبت بار به جرم الكترون را از طريق بررسي انحراف اشعه‌ي كاتدي در ميدانهاي الكتريكي و مغناطيسي معين كند . البته لازم به ذكر است روش تامسون قادر نبود ميزان بار يا جرم الكترون را هر يك به تنهايي تعيين كند. روش تامسون بر اين اصل استوار است كه ميدانهاي مغناطيسي و جريان الكتريكي بر يكديگر تاثير متقابل دارند يعني ميدان مغناطيسي قادر است ذرات باردار را كه در مسير مستقيم حركت مي‌كنند از مسير خود منحرف كند. پس وقتي كه يك الكترون با بار الكتريكي e و جرم m با سرعت v وارد يك ميدان مغناطيسي مي‌شود ، از مسير مستقيم خود منحرف مي‌شود و مسيرش هلال يا دايره‌اي مي‌شود كه شعاع آن r مي‌باشد. مقدار r از رابطه زير بدست مي‌آيد:

(1) r=mv/He

كه در آن H شدت ميدان مغناطيسي است.همانطور كه از رابطه بالا مشخص است هر چه شدت ميدان و بار الكتريكي ذره بيشتر باشد r كوچكتر مي‌شود. كوچكتر شدن r به معناي بيشتر شدن انحراف از مسير مستقيم است. از طرف ديگر چون r با m , v رابطه مستقيم دارد پس هر چه سرعت و جرم ذره بيشتر باشد انحراف ذره كمتر مي‌شود.

اگر رابطه فوق را كمي جابجا كنيم رابطه زير بدست مي‌آيد:

(2) e/mv=1/Hr

 تامسون مقدار r را براي انحراف اشعه كاتدي در يك ميدان مغناطيسي با شدت معين معلوم كرد و از آنجا توانست مقدار e/mv را بدست آورد. اما براي بدست آوردن e/m بايد مقدار v را نيز معين كرد. يكي از روشهايي كه تامسون براي پيدا كردن مقدار v به كار برد مطالعه‌ي اشعه‌ي كاتدي در لامپي بود كه در امتداد آن ميدانهاي الكتريكي و مغناطيسي همزمان و عمود بر هم برقرار شده بود. طبق روابط فيزيك ورياضي سرعت الكترون از رابطه زير بدست مي‌آيد:

V=E/H (3)

كه در آن E شدت ميدان الكتريكي و H شدت ميدان مغناطيسي است.با قرار دادن رابطه (3) در فرمول (2) رابطه زير بدست آورد:

e/m=E/(H**2)r

 تامسون مقدار عددي اين كميت را به ميزان زير گزارش كرد:

e/m=-5.2728*10**17 esu/g

منبع:  كتاب شيمي عمومي  مورتيمر فصل دوم

خلاصه بخش اول کتاب درسی سال دوم

بخش اول   : ساختار اتم

1.           عنصر : حدود 2500 سال پيش : تالس آب   و ارسطو  آب ، آتش ، هوا و خاك  را عنصر معرفي كردند.رابرت بويل در كتاب شيميدان شكاك  عنصر را ماده اي معرفي نمود كه به مواد ساده تر تبديل نمي شود .

2.           اتم : دالتون با استفاده از واژه هاي يوناني اتم كه به معناي تجزيه ناپذير است ، ذره هاي سازنده عنصرها را توضيح داد. وي نظريه ي خود را در هفت بند بيان كرد. اگر چه امروز مي دانيم كه اتمها خود از ذرات كوچكتري تشكيل شده اند اما هنوز باور داريم كه اتم كوچكترين ذره اي است كه خواص شيميايي و فيزيكي يك عنصر به آن بستگي دارد.

3.          

الكترون نخستين ذره زير اتمي  : اجراي آزمايشهاي بسياري با الكتريسته ، مقدمه اي براي شناخت ساختار دروني اتم بوده است. كشف الكتريسته ساكن، بررسي وقوع واكنش شيميايي به هنگام عبور جريان برق از ميان محلول يك تركيب شيميايي فلزدار (الكتريسته يا برقكانت) توسط فارادي ، و آزمايشهاي بسيار روي لوله ي پرتو كاتدي منجر به شناخت الكترون شد.

4.           لوله پرتو كاتدي لوله اي شيشه اي است كه بيشتر هواي آن خارج شده است.در دو انتهاي اين لوله دو الكترود فلزي نصب شده است . هنگامي كه يك ولتاژ قوي بين اين دو الكترود اعمال شود ، پرتوهايي از الكترود منفي (كاتد) به سمت الكترود مثبت (آند) جريان مي يابد كه به آن پرتوهاي كاتدي مي گويند. اين پرتوها بر اثر برخورد با يك ماده ي فلوئور سنت نور سبز رنگي ايجاد مي كنند. تامسون موفق شد نسبت بار به جرم الكترون را به كمك اين آزمايشها اندازه گيري كند.

5.           با تغيير كاتد از آهن به مس  نشان داد همه مواد داراي الكترون هستند . با قرار دادن ميدان اكتريكي و انحراف پرتو به طرف قطب مثبت  نشان داد بار الكترون مني است .

?     بار الكترون را 1-  در نظر مي گيرند و مقدار بار الكتريكي ذرات اتم را با آن مي سنجند .

?     فلوئور سنت : به ماده اي با خاصيت فلوئور سانس گفته مي شود .

?     فلوئور سانس و فسفر سانس : خاصيتي از ماده كه در آن ماده نور با طول موج معيني را جذب مي كنند و به جاي  آن نور با   طول موج ديگري را منتشر مي سازند .

?     تابش نور در فسفر سانس پس از قطع شدن منبع نور ادامه دارد و لي در فلوئور سانس قطع  مي شود .

?     روي سولفيد ZnS از جمله مهم ترين مواد فلوئور سنت است كه در توليد لامپ تلوزيون كاربرد دارد.

?      CRT كوتاه شده عبارت Cathode Rays Tu be به معناي لوله پرتوهاي كاتدي است .

6.            جرم الكترون بار الكترون: رابرت ميليكان توانست مقدار بار الكتريكي الكترون را اندازه بگيرد. به اين ترتيب جرم الكترون نيز با كمك نسبت بدست آمده محاسبه شد. بار الكترون  19 -10* 6/1 و جرم الكترون   28 -10* 6/1  است.

?      پرتو هاي X در سال 1895 توسط ويلهم رونگن فيزيك دان آلماني كشف شد  وي پرتو ها را با تاباندن پرتو هاي كاتدي روي يك آند فلزي به دست آورد.

?     از پرتو هاي X  در پزشكي براي عكس برداري از استخوان و برخي اندام هاي دروني بدن استفاده مي شود . 

7.           پرتو زايي :در حالي كه تامسون روي پرتوهاي كاتدي آزمايش كرد، هم زمان بكرل فيزيك داني كه روي خاصيت فسفر سانس مواد شيميايي كار مي كرد با پديده ي جالبي روبرو شد. اين پديده پرتوزايي و مواد داراي اين خاصيت پرتوزا ناميده شد.

8.           رادرفورد  :پس از سالها تلاش فهميد، اين تابش خود تركيبي از سه نوع تابش مختلف آلفا ، بتا، و لاندا مي باشد.

9.           تامسون: پس از كشف الكترون ساختاري براي اتم پيشنهاد كرد كه در آن الكترون ها با بار منفي در فضاي ابر گونه با بار مثبت پراكنده اند و جرم اتم را مربوط به جرم الكترون ها مي دانست ، حال آنكه فضاي ابرگونه مثبت را بدو ن جرم مي دانست.

10.              رادرفورد: نتوانست تشكيل تابشهاي حاصل از مواد پرتوزا را به كمك مدل اتمي تامسون توجيه كند. و پس از آزمايشهاي بسيار ، نادرست بودن مدل تامسون را اثبات كرد. او در آزمايش خود ورقه نازكي از طلا را با ذرههاي آلفا بمباران كرد، به اميد آنكه همه ي ذره هاي پرانرژي و سنگين آلفا كه داراي بار مثبت نيز هستند با كمترين انحراف از اين ورقه نازك طلا عبور كنند. اما مشاهده كرد كه تعداد كمي از ذرات منصرف شده خارج مي شوند و تعداد بسيار كمي از آن به طور كامل منحرف شده و به عقب برمي گردند.

11.              نتيجه گرفت : كه حتماً يك هسته كوچك در مركز اتم وجود دارد كه محل تمركز بارهاي مثبت است و تقريباً تمام جرم اتم نيز در درون اين هسته است كه توانايي به عقب راندن ذره هاي سنگين و پرانرژي آلفا را دارد.

12.              رادرفورد: با استفاده از نتايج اين آزمايش مدل «اتم هسته دار» را پيشنهاد كرد.

?     قطر اتم طلا  :رادرفورد قطر اتم طلا  و قطر هسته ي اتم را به طور تقريبي به ترتيب8- 10   و13- 10  محاسبه كرد .

?     مادام كوري :نشان داد كه واكنش هاي شيميايي توانايي مواد پرتو زا را به نشر پرتو هاي پر انرژي تغيير نمي دهد .

13.              پروتون ذره اي با بار نسبي 1+ و جرمي 1837 با رسنگين تر از جرم الكترون ، دومين ذره ي سازنده اتم است.

14.              نوترون ذره اي است كه بار الكتريكي ندارد و جرم آن برابر جرم پروتون است ، سومين ذره ي سازنده اتم است.

?          Nucleon  به پروتون يا نوترون نوكلئون يا ذره ي سازنده ي هسته نيز مي گويند .

15.              عدد اتمي : عددي است كه تعداد پروتون ها را در اتم مشخص مي كند و با Z نشان داده مي شود.

16.              از آنجا كه اتم ذره اي خنثي است، بنابر اين تعداد الكترونها و پروتونهاي آن بايد برابر باشد، پس عدد اتمي تعداد الكترونها در يك اتم را نيز مشخص مي كند.

17.              عدد جرمي : به مجموع تعداد پروتونها و نوترونهاي يك اتم  مي گويند. عدد جرمي با A نشان داده مي شود. A = Z+ N

ايزوتوپها:  اتمهاي يك عنصر هستند كه عدد اتمي يكسان و عدد جرمي متفاوت دارند. در ايزوتوپهاي يك عنصر تعداد پروتون برابر و تعداد نوترون ها نا برابر است .

18.              موزلي در دستگاه توليد كننده ي پرتو ي X  با قرار دادن آندهايي كه از فلز هاي مختلف ساخته شده بود ،فركانس پرتو هاي X حاصل را اندازه گيري كرد.

19.              فركانس پرتو هاي X  با افزايش جرم اتم افزايش مي يابد

20.              رادرفورد نشان داد بين بار  مثبت هسته و فركانس پرتو هاي X  يك رابطه مستقيم وجود دارد .

21.             

رادرفورد بار مثبت هسته را بر مقداربار الكتريكي پروتون تقسيم كرد و عدد هاي صحيح به دست آورد و آن را عدد اتمي ناميد.

?          هر عنصري يك و تنها يك عدد اتمي دارد اما ممكن است يك عنصر داراي چند عدد جرمي باشد .

1.                مفهوم ايزوتوپ : ايزوتوپها ، اتمهايي با عدد اتمي مساوي ولي عدد جرمي يا همان وزن اتمي متفاوتند . اختلاف ايزوتوپها در تعداد نوترونهاي موجود در هسته‌هاي آنهاست .

?         اغلب عناصر بيش از يك ايزوتوپ دارند . مثلا قلع داراي ده ايزوتوپ است . فلوئور ، فسفر  و آلومينيم تنها يك ايزوتوپ دارند .

?        ايزوتوپها از نظر خواص شيميايي بسيار به هم شبيه هستند ، چونكه خواص شيميايي را تعداد الكترونهاي هر اتم مشخص مي‌كند  و ايزوتوپها داراي تعداد الكترونهاي برابر هستند . اما عدد اتمي به تعداد پروتونهاي هسته بستگي دارد و وقتي تعداد پروتونها و در نتيجه تعداد الكترونها تغيير كند ، خواص شيميايي عنصر نيز تغيير مي‌كند و اصلا اتم به يك اتم ديگر تبديل مي‌شود .

?       ايزوتوپ هاي هيدروژن :  پروتيم  H1 1  ، دوتريم يا هيدروژن سنگين  D1 1    و تريتيم يا هيدروژن پرتو زا T1 1  

?     پايداري ايزوتوپ ها به تعداد  پروتون ها و نوترون ها ي درون هسته بستگي دارد . هسته هاي بيش از 84 پروتون ناپايدار هستند .

?      اگر نسبت تعداد نوترون ها به پروتون ها 5/1 يا بيشتر باشد بر اثر واكنش هاي تلاشي به هسته پايدارتر تبديل مي شود .

?      هر ساعت 15 ميليون اتم پرتو زاي پتاسيم 40 در بدن انسان به اتم كلسيم (90% ) و اتم آرگون (10%) تبديل مي شود.

22.              جرم يك اتم : شيميدانها براي بيان جرم عنصرها بدين صورت عمل كردند كه فراوان ترين ايزوتوپ كربن يعني كربن 12 را بعنوان استاندارد انتخاب كردند و جرم عنصرهاي ديگر را با استفاده از نسبتهايي كه در محاسبات آزمايشگاهي بدست آمده بود، بيان كردند.

?         طي يك صدو پنجاه سال گذشته شيمي دان ها ابتدا هيدروژن و سپس اكسيژن را به عنوان استاندارد انتخاب كردند .

به عنوان مثال جرم اتم اكسيژن 33/1 برابر جرم اتم كربن است. با توجه به اينكه جرم اتم كربن 000/12 مي باشد جرم اتم اكسيژن را محاسبه كرد. در اين مقياس جرم اتم اكسيژن برابر 000/16 خواهد شد.

واحد جرم اتمي : amu است كه كوتاه شده ي عبارت atomic mass unitاست. در اين مقياس جرم پروتون و نوترون lamu است.

با توجه به وجود ايزوتوپها و تفاوت در فراواني آنها، براي گزارش جرم نمونه هاي طبيعي از اتم عنصرهاي مختلف جرم اتمي ميانگين بكار مي رود.

?         جرم اتمي يك عنصر ميانگين جرم ايزوتوپهاي آن عنصر است. در حالي كه عدد جرمي مجموع تعداد پروتونها و نوترونهاي آن است.

23.              تعداد كل  / مجموع (جرم اتمي گونه ديگر )(فراواني گونه ديگر )+(جرم  اتمي يك گونه ) (فراواني يك گونه )= جرم اتمي ميانگين

1.                 100  / مجموع (جرم اتمي ديگر )( درصدفراواني ديگر )+(جرم  اتمي يك گونه ) (در صد فراواني يك گونه )= جرم اتمي ميانگين

?         تا كنون بيش از 2300 ايزوتوپ مختلف شناخته شده است كه فقط 279 ايزوتوپ پايدار وجود دارد .

2.                

طيف نشري خطي :رابرت بونزن شيميدان آلماني دستگاه طيف بين را طراحي كرد. هنگامي كه او مقداري از يك تركيب مس دار مانند كات كبود را در شعله ي مشعل دستگاه قرار داد، مشاهده كرد كه شعله از آبي و سبز تغيير رنگ داد. او اين نور سبز رنگ را از يك منشور عبور داد و الگويي بدست آورد. او اين الگو را طيف نشري خطي ناميد.

3.                  هر فلز طيف نشري خطي خاص خود را داراست و مانند اثر انگشت مي توان از اين طيف براي شناسايي فلز مورد نظر بهره گرفت.

?          در سال 1666 نيوتون اعلام كرد كه نور به هنگام عبور از يك منشور شكافته مي شود و طيفي پيوسته از رنگ هايي شبيه رنگين كمان به وجود مي آورد ( طيف طول موج هاي مرئي ) .

?     نوري كه ما  را قادر به ديدن  مي كند طول موجي بين 400 تا 700 نانومتر دارد .

?         طول موج طيف نورسفيد :

موجهاي راديويي

ريز موج ها

فرو سرخ (مادون قرمز )

پرتوهاي مرئي

پرتو هاي فرا بنفش

پرتو هاي X

پرتو هاي گاما

100

 

 

 

 

 

 

?     عنصر هاي روبيديم (سرخ ) و سزيم (آبي) در حين بررسي طيف يك سنگ معدني ليتيم دار توسط بونزن و همكارانش كشف شدند.

?     كاربرد طيف هاي نشري خطي ازبرخي جنبه ها مانند خط نماد (bar code)  روي كالا ها است كه توسط رايانه خوانده مي شوند.

?     طيف نشري خطي هيدروژن : هنگامي كه بر يك لوله ي تخليه الكتريكي داراي گاز هيدروژن با فشار كم ،ولتاژ بالايي اعمال شود ،بر اثر تخليه الكتريكي ،گاز درون لوله با رنگ صورتي روشن به التهاب در مي آيد .با عبور نور حاصل از يك منشور طيف نشري خطي هيدروژن به دست مي آيد.

?     خطوط طيف نشري هيدروژن : از ناحيه فرابنفش تا فروسزخ را در برمي گيرد .

?     نخستين بار آنگستروم فيزيكدان سوئدي در سال 1862 چهار خط طيف نشري هيدروژن را يافت و نه سال بعد طول موج دقيق آن  را

4.                 مدل اتمي بور  :در سال 1913 نيلز بور دانشمند دانماركي مدل تازه اي را براي اتم هيدروژن با فرضهاي زير ارائه كرد:

1– الكترون در اتم هيدروژن در مسيري دايره اي شكل به دور هسته گردش مي كند.

2– انرژي الكترون با فاصله ي آن از هسته رابطه مستقيم دارد.

3– اين الكترون فقط مي تواند در فاصله هاي معين و ثابتي پيرامون هسته گردش كند. در واقع الكترون تنها مجاز است كه مقادير معيني انرژي را بپذيرد. به هريك از اين مسيرهاي دايره اي، تراز انرژي مي گويند.

4– اين الكترون معمولاً در پائين ترين تراز انرژي ممكن قرار دارد. به اين تراز انرژي حالت پايه مي گويند.

5– با دادن مقدار معيني انرژي به اين الكترون مي توان آن را از حالت پايه (ترازي با انرژي كمتر) به حالت برانگيخته (ترازي با انرژي بالاتر) انتقال داد

6– الكترون در حالت برانگيخته ناپايدار است ، از اين رو همان مقدار انرژي را كه پيش از اين گرفته بود از دست مي دهد و به حالت پايه برمي گردد.

به اين گونه انرژي كه بصورت يك بسته ي انرژي مبادله مي شود، انرژي كوانتومي يا پيمانه اي مي گويند. بور با كوانتيده در نظر گرفتن ترازهاي انرژي توانست طيف نشري خطي هيدروژن را توجيه كند.

?     بور به هر يك از تراز هاي انرژي كوانتيده ،عدد خاصي را نسبت داد آن را عدد كوانتومي اصلي ناميد و با حرف n نمايش داد.

?     يونش : هنگامي كه الكترون باگرفتن مقدار زيادي انرژي به تراز انرژي به نهايت انتقال يابد ،از ميدان جاذبه ي هسته خارج مي شود دراين اتم الكترون خود را از دست داده است .

?     كوانتيده : به معناي تكه تكه شده است . تكه هايي كه همگي با هم برابر ند .

?     نقص مدل بور : بور نتوانست طيف نشري خطي اتم هاي ديگر را را بامدل پيشنهادي خود براي اتم توجيه كند .

مدل كوانتومي اتم  :اين مدل در سال 1936 توسط اروين شرودينگر مطرح شد. وي در اين مدل از حضور الكترون در فضايي سه بعدي به نام اوربيتال سخن به ميان آورد. همانگونه كه براي مشخص كردن موقعيت يك جسم در فضا به سه عدد (طول ، عرض و ارتفاع) نياز است، براي مشخص كردن هر يك از اوربيتالهاي يك اتم نيز به چنين داده هايي نياز داريم. شرودينگر به اين منظور از سه عدد m1 و l و n استفاده كرد كه عددهاي كوانتومي خوانده مي شوند.

يك آدرس هستند، آدرسي كه مي خواهد مكان يك الكترون را به ما نشان دهد .

عدد كوانتومي اصلي (n) : عددي است كه بور براي مشخص كردن ترازهاي انرژي يا همان لايه هاي الكتروني بكار برد. 1= n پايدارترين لايه انرزي را نشان مي دهد. هر چه n بالاتر رود سطح انرژي لايه هاي الكتروني افزايش مي يابد و فاصله ي آن لايه از هسته دورتر مي شود. لايه هاي الكتروني خود از گروههاي كوچك تر به نام زير لايه تشكيل شده اند.عدد n تعداد زير لايه هاي هر لايه را هم مشخص مي كند. مثلاً در لايه الكتروني 2= n دو زير لايه وجود دارد.

عدد كوانتومي اوربيتالي (l) : نشان دهنده ي شكل ، انرژي و تعداد اوربيتال ها است.

L مي تواند مقادير 0 تا 1 - n را در بر بگيرد.

1 اوربيتال كروي      L=0      S

3  اوربيتال دمبلي  L=1       P

5 اوربيتال             L=2       d

7 اوربيتال          L=3          f

عدد كوانتومي مغناطيسي ml )) : جهت گيري اوربيتالها را در فضا معين مي كند. ml مي تواند مقاديري از L – تا L + دارا باشد. با در نظر گرفتن محورهاي X ، y ، z قرار مي گيرد و به صورت pX ؛ pY ؛ pZ نشان داده مي شود.

 Px2 نشان مي دهد كه اين اوربيتال دمبلي شكل در لايه هاي الكتروني دوم و در زير لايه ي p قرار دارد و در راستاي محور Xها جهت گيري كرده است.

    مقادير ml    :    Px =+1  ؛=0  Py ؛ = -1  Pz

عدد كوانتومي مغناطيسي اسپين (mS) : مربوط به جهت حركت الكترون به دور خودش است. دانشمندان افزون بر حركت اوربيتالي ، يك حركت اسپيني نيز به الكترون نسبت داده اند (حركت الكترون به دور خودs m تنها دو مقدار (½+ براي چرخش در جهت عقربه هاي ساعت و ½- براي چرخش در خلاف جهت حركت عقربه هاي ساعت) دارد.

طبق اصل پائولي : اصل طرد پائولي بيان مي كند كه در يك اتم هيچ دو الكتروني نمي توان يافت كه هر چار عدد كوانتومي آنها: n, l, ml, ms آنها يكسان باشد. به عبارت ديگر در هر اوربيتال حداكثر دو الكترون آن هم با اسپين مخالف قرار مي گيرند.

اصل آفبا :اگر براي رسم آرايش الكتروني اتم عنصرهاي ديگر از اتم هيدروژن شروع كنيم و سپس يك به يك بر تعداد پروتونهاي درون هسته بيفزائيم، بدين گونه اتم عنصرهاي سنگين تر از هيدروژن را به ترتيب افزايش عدد اتمي ساخته ايم. به اين شيوه، اصل آفبا مي گويند.

اعداد کوانتومی

يك آدرس هستند، آدرسي كه مي خواهد مكان يك الكترون را به ما نشان دهد . فرض نماييد الكترون در يك ساختمان چند طبقه اي، در يكي از واحد هاي اين ساختمان چند طبقه اي، در يكي از اتاق هاي اين واحد، و در اتاق هم در وضعيتي خاص (فرض كنيد خوابيده يا نشسته) قرار گرفته و ما مي خواهيم با دادن يك آدرس بگوييم كه الكترون در كدام طبقه، واحد، اتاق و در چه وضعيتي قرار گرفته و آن را توصيف نماييم. اول از همه طبقه اي كه الكترون در آنجا قرار گرفته، عدد كوانتومي اصلي يا n اين كار را براي ما انجام مي دهد و فاصله ي الكترون از هسته (مثلا" در ساختمان، فاصله از زمين) را براي ما نشان مي دهد. هر چه n كوچكتر باشد، لايه اي كه الكترون در آن قرار گرفته به هسته نزديكتر و درنتيجه تحرك و انرژي الكترون كمتر خواهد بود.

همانطور كه هر طبقه ممكن است از چندين واحد تشكيل شده باشد، هر لايه نيز از يك يا چند زير لايه تشكيل شده است. اين زير لايه ها با اعداد كوانتومي l (ال كوچك) نشان داده مي شود و براي هر لايه، گستره ي 0,…,(n-1) را شامل مي شود. كه هر كدام يك اسمي دارند، l=0 اسمش اوربيتال s است، اسم l=1 اوربيتال p است و ....

همانطور كه يك واحد ساختماني شامل يك يا چند اتاق مي شود، هر زير لايه نيز دربرگيرنده ي يك يا چند اتاقك اوربيتال است كه ممكن است الكترون در آن جا بگيرد.

اتاقها يا اوربتالها را با ml نشان مي دهند و تعداد آن از فرمول –l,…,0,…,+l تبعيت مي كند. به عنوان مثال اوربيتالهاي p با l=1، سه اتاق يا اوربيتال با ml هاي -1 , 0 , +1 را شامل مي شود.

درنهايت وضعيت الكترون كه در چه جهتي مي چرخد در جهت حركت عقربه هاي ساعت، يا عكس آن ، اينرا با عدد كوانتومي اسپيني نشان مي دهند. و نماد آن ms بوده و اعداد 2/1+ و 2/1- را شامل مي شود. ترتيب پر شدن اوربتالها هم از قاعده ي آفبا تبعيت مي كند و بايد آن را حفظ كنيد. زيرا در اتم هايي كه بيش از يك الكترون دارند، زيرلايه هاي موجود در يك لايه ديگر انرژي يكساني ندارند بلكه انرژي آنها به صورت f>d>p>s مي باشد. حال مثلا" انرژي 3p آنقدر بالا مي رود كه حتي به 4s رسيده و از آن نيز رد مي شود. الكترونها موقع پر كردن اوربيتالها، از آنهايي شروع مي كنند كه انرژي كمتري دارند، درنتيجه ابتدا الكترونها اوربيتال 4s را پر مي كنند، سپس به سراغ اوربيتالهاي 3p مي روند. اين ترتيب را بايد حفظ نماييد. در نهايت به شما توصيه مي شود كه در اين مورد مثال هاي زيادي حل نماييد تا مطلب كاملا" براي شما جا بيفتد.

و اما اگر بخواهيد مفهوم اوربيتال را بدانيد چيست، مطلب زير را بخوانيد:

بهتر است ابتدا از فرضيه كوانتومي شروع كنيم. فرضيه اصلي مكانيك كوانتومي اين است كه ذرات ريزي كه در نواحي كوچكي از فضا (مانند اطراف اتم) محدود شده‌اند، كاملا" متفاوت از ذرات قابل رؤيت و بزرگ عمل مي‌كنند. حركت الكترونها در اتمها اساسا" با حركت ثوپهاي بيليلرد بر روي ميز يا حركت ماشينهاي مسابقه در مسير حركت، تفاوت دارد. شايد مهمترين اختلاف و تعجب‌آورترين مسئله اين باشد كه ما نمي‌توانيم محل يك الكترون را نسبت به هسته در يك لحظه معين دقيقا" تعيين كنيم. بهترين كاري كه مي‌توانيم انجام دهيم اين است كه شانس يا" احتمال حضور" الكترون را در ناحيه‌ي خاصي از فضا پيدا كنيم. براي مثال، مي‌توانيم بگوئيم كه احتمال حضور الكترون اتم هيدروژن در ناحيه‌ي 05/0 نانومتر نسبت به هسته، 50-50 است.

اين وضعيت تا حدودي مشابه وضعي است كه در زندگي روزمره به آن برمي‌خوريم. فرض كنيد كه دبير يك  بخواهد با يكي از شاگردانش در بعدازظهر روز جمعه تماس بگيرد. معلم كه قدرت ماوراءالطبيعه (غيب‌گوئي) ندارد، درنتيجه نمي‌تواند با اطمينان كامل بگويد كه دانش‌آموز در كجا است. ولي مي‌تواند بر اساس تجارب گذشته خود، احتمال حضور دانش‌آموز را در جاهاي مختلف حدس بزند. به عنوان مثال احتمال حضور دانش‌آموز در خانه‌ي دوستش 25% ، خانه‌ي اقوام 10% ، در خانه 20% ، ميدان ورزشي 15% ، گردش 30% و در آزمايشگاه شيمي 0% است. مجموع اين ارقام 100 مي‌باشد.

در نظريه كوانتومي نيز يك چنين حالتي براي الكترون فرض مي‌شود. اگر نتوان محل يك الكترون را، در يك لحظه معين، مشخص نمود، بدين معناست كه نمي‌توان مسيري را كه الكترون در يك فاصله زماني معين طي مي‌كند، تشريح نمود ( اگر من ندانم كه شما كجا هستيد، مطمئنا" نمي‌دانم كه چطور و با پيمودن چه مسيري به آنجا رفته‌ايد). اين بدين معناست كه انديشه‌ي بوهر در مورد گردش الكترون در اطراف هسته‌ي هيدروژن در يك مدار دايره‌اي با شعاع ثابت، بايد كنار گذاشته مي‌شد. براي توصيف موقعيت كلي الكترون در اتم هيدروژن، بايد در جستجوي راههاي ديگر باشيم. براي اينكار از يك مدل تصويري استفاده مي‌كنيم كه همان شكل اوربيتال است. به عنوان مثال در اتم هيدروژن كه تنها يك الكترون وجود دارد، اين الكترون در اوربيتال 1s قرار دارد. اين اوربيتال به شكل كروي دور هسته را احاطه نموده است، در نزديكي هسته احتمال حضور الكترون زياد است و هر چه از هسته دور مي‌شويم، احتمال حضور الكترون كمتر مي‌شود.

اين واقعيت كه محل الكترونها را در يك اتم دقيقا" نمي‌توان معلوم كرد، كه بخش اصلي تئوري كوانتومي را تشكيل مي‌دهد، اين بحث را در مورد پخش الكترون در اتمها مبهم مي‌سازد، اما مدل كوانتوم به آن حدي كه به نظر مي‌رسد، پيچيده و مبهم نيست. اين مدل به معادلاتي منجر مي‌شود كه حالات انرژي قابل استفاده براي الكترونها در اتم را توضيح مي‌دهد.

با اين توضيحات، اوربيتال فضايي در اطراف هسته است كه بيشترين احتمال حضور الكترون را دارد . هر اوربيتال تنها مي‌تواند دو الكترون در خود جاي دهد و براي جلوگيري از دافعه‌’ دو بار منفي ، دو الكترون حتما بايد داراي عدد اسپيني مخالف باشند . عدد اسپيني نشاندهنده‌’ جهت چرخش الكترون به دور خويش است. پس دو الكترون بايد در جهتهاي عكس يكديگر به دور خويش بجرخند . شكل و سطح انرژي اوربيتالهاي مختلف با يكديگر متفاوت است. مثلا اتم ئيدروژن كه تنها يك الكترون دارد ، يك اوربيتال s دارد كه شكل آن كروي است و آن اوربيتال هم در نزديكترين فاصله به هسته قرار دارد . اما با افزايش تعداد الكترونها ، به اوربيتالهاي بيشتري براي استقرار الكترونها نياز داريم. و با افزايش اوربيتالها فاصله آنها از هسته نيز افزايش مي‌يابد. الكترون سوم و چهارم به اوربيتال s ديگري كه در سطح بالاتري از انرژي قرار دارد مي‌رود اما از الكترون پنجم به بعد ، الكترونها وارد اوربيتال p مي‌شوند كه دمبلي‌شكل است ، مي‌روند و به همين ترتيب ادامه مي‌يابد و اوربيتالهاي ديگري نيز هستند كه آنها شكل پيچيده‌تري دارند و فاصله بيشتري نيز از هسته پيدا مي‌كنند.

نامگذاری ترکیبات یونی

نامگذاری ترکیبات یونی

نامگذاری ترکیبات یونی بر قواعدی چند استوار است. ابتدا از کاتیون (یون مثبت) ترکیب نام برده می‌شود و آنیون (یون منفی) پس از آن ذکر می‌شود.


img/daneshnameh_up/a/a0/ddlsup.gif
کاتیون

کاتیون

بیشتر کاتیونها ، یونهای تک اتمی‌اند که توسط فلزات بوجود می‌آیند. اگر فلز تنها یک نوع کاتیون ایجاد کند، نام یون ، همانند فلز مربوط است. +Na یون سدیم است. یعنی فلز سدیمی که ابتدا بصورت گازی در آمده است و از سدیم یک الکترون با اعمال انرژی یونش گرفته شده است. 2+Mg یون منیزیم است. 3+Al ، یون آلومینیوم است.

برخی از فلزات بیش از یک نوع کاتیون بوجود می‌آورند. در اینگونه موارد ، با نشان دادن تعداد بار کاتیونها در نامشان آنها را متمایز می‌کنیم. بار این نوع کاتیونها بصورت ارقام لاتین بعد از نام فارسی عنصر قرار داده می‌شود. +Cu ، یون مس (I) و 2+Cu ، یون مس (II) است. در روشی قدیمی‌تر برای متمایز کردن دو نوع یون بوجود آمده از یک فلز ، پسوندی به نام فلز افزوده می‌شود. در این روش ، هرگاه نماد فلزی از لاتین مشتق شده باشد، از نام لاتین فلز استفاده می‌شود.

پسوند "- و" برای یون دارای بار مثبت کمتر و پسوند "- یک" برای یون با بار مثبت بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. +Cu ، یون کوپرو و 2+Cu یون کوپریک است. +Fe ، یون فرو و 2+Fe یون فریک است.

توجه کنید که در روش بالا تعداد بارها بروشنی بیان نمی‌شود و نیز این روش برای فلزاتی که بیش از دو نوع کاتیون تولید می‌کنند، قابل استفاده نیست.


img/daneshnameh_up/2/26/ranion.gif
آنیون

آنیون

آنیونهای تک‌اتمی از اتم فلزات به وجود می‌آیند. نام آنها از طریق حذف بخش آخر نام عنصر و افزودن پسوند "- ید" به باقیمانده به دست می‌آید. -Cl یون کلرید است. 2-O ، یون اکسید است. 3-N یون نیترید است. اما ، تمام آنیونهایی که نامشان به "ید" ختم می‌شود تک اتمی نیستند. بلکه معدودی آنیونهای چند اتمی نیز نامشان با این پسوند ختم می‌شود. مثلا -CN یون سیانید است. -OH یون هیدروکسید است. 2-O2 یون پروکسید است.

آنیونهای چند اتمی بسیاری شناخته شده‌اند. بعنوان مثال 2-O2 یون پراکسید ، Cr2O7-2 یون کرومات ، SO3-2 یون سولفیت و 3-AsO4 یون آرسنات است.

یون چند اتمی

این یون ، یونی است که از چند اتم که با یکدگیر پیوند کووالانسی دارند، بوجود می‌آید. کایتونهای چند اتمی معدودند و دو نوع نمونه متداول عبارت اند از :


  • +NH4 یون آمونیوم و 2+Hg2 یون جیوه (I) یا یون مرکورو.

  • یون 2+Hg2 یون جیوه I نامیده شده است. زیرا می‌توان آن را متشکل از دو یون +Hg (که با یکدیگر پیوند کووالانسی دارند) در نظر گرفت.

نام ترکیبات یونی

نام ترکیبات یونی ، متشکل از نام کاتیون و پس از آن ، نام آنیون (بصورت لغتی جداگانه) است.
  • Fe2O3: آهن (II) اکسید یا فریک اسید.
  • PbCO3: سرب (II) کربنات یا پلمبوکربنات.
  • NH4)2S): آمونیوم سولفید
  • Mg(NO3)2: منیزیم نیترات
  • Cu(CN)2: مس (II) سیانید یا کوپریک سیانید

شیمی عمومی

شیمی عمومی

علم شیمی

 


شاخه‌ای از علوم تجربی است که از یک سو درباره شناخت خواص ، ساختار و ارتباط بین خواص و ساختار مواد و قوانین مربوط به آنها بحث می‌کند. از سوی دیگر ، راههای تهیه ، استخراج مواد خالص از منابع طبیعی ، تبدیل مواد به یکدیگر و یا سنتز آنها به روشی که به صرفه مقرون باشد، مورد بحث و بررسی قرار می‌د‌هند. این علم با ترکیب و ساختار و نیروهایی که این ساختارها را برپا نگه داشته است، سروکار دارد.

شرح تفصیلی درباره چگونگی واکنش‌ها و سرعت پیشرفت آنها ، شرایط لازم برای فراهم آوردن تغییرات مطلوب و جلوگیری از تغییرات نامطلوب ، تغییرات انرژی که با واکنش‌های شیمیایی همراه است، سنتز موادی که در طبیعت صورت می‌گیرد و آنهایی که مشابه طبیعی ندارند و بالاخره روابط کمی جرمی بین مواد در تغییرات شیمیایی در علم شیمی مورد مطالعه قرار می‌گیرد.


تصویر

پیدایش دانش شیمی (Chemistry science)

انسان از بدو خلقت که بناچار پیوسته با اشیای محیط زیست خود سرو کار پیدا کرد، با شناخت تدریجی نیازهای زندگی خویش و کسب اطلاعات بیشتری درباره خواص آنها ، آموخت که برای ادامه حیات خود به ناچار باید از آنها استفاده کند. با گذشت زمان دریافت که برای استفاده هر چه بیشتر و بهتر از این مواد ، باید در وضعیت و کیفیت آنها تغییراتی وارد کند. این کار با استفاده از گرما و بویژه کشف آتش بصورت عملی در آمده بود.

آغاز دانش بشری را در واقع می‌توان همان آغاز استفاده از آتش دانست. زیرا گرم کردن و پختن مواد و … ، تغییراتی شیمیایی می‌باشد و این خود نشان دهنده این واقعیت است که شیمی ، علمی است که در ارتباط با اولین و حیاتی‌ترین نیازهای جامعه بشری بوجود آمده و برای برآورده کردن هر چه بیشتر این نیازها که روز به روز تنوع حاصل می‌کرد، توسعه و تکام یافته است.

از آنجایی که شیمی ، علم تجربی است و بشر اولیه قبل از هر نوع تفکر و نظریه پردازی ساختار و چگونگی پیدایش مواد موجود در محیط زیست خود ، در اندیشه حفظ خود از سرما و آزمایش‌های مربوط به گرما ، رفع گرسنگی و احتمالا دفاع از هستی خویش بوده و در راه دسترسی به چگونگی تغییر و تبدیل آنها به منظور استفاده هر چه بهتر و بیشتر از آنها قدم برمی‌داشت، بر همین اساس بود که بخش شیمی نظری خیلی دیرتر از بخش کاربردی آن آغاز شد و پیشرفت کرد.

تصویر

سیر تکامی و رشد

اولین نظریه درباره ساختار مواد ، حدود 400 سال قبل از میلاد توسط فلاسفه یونان بیان شد، در صورتی که شاخه کاربردی شیمی چندین هزار سال قبل از میلاد رواج داشت و قابلیت توجیه پیدا کرده بود. به چند مورد اشاره می‌کنیم.


  • طلا ، اولین فلزی بود که توسط بشر کشف شد و نقره پس از طلا کشف شد و در زندگی بشر کاربرد پیدا کرد.

    مس سومین فلزی بود که کشف شد. سرب ، قلع و جیوه بعد از مس و قبل از آهن کشف شدند.

    آهن به علت دشواریهایی که در استخراج آن وجود داشت، دیرتر از فلزات فوق کشف و مورد استفاده قرار گرفت.

  • ساختن شیشه رنگی (سبز و آبی) و شیشه بی‌رنگ در مصر و بین‌النهرین و در کشورهای مجاور دریای اژه و دریای سیاه و تهیه بطری‌های شیشه‌ای در بین‌النهرین متداول شد.

  • کوزه‌گری ، سفالگری و استفاده از لوحه‌های سفالی و تهیه لعاب و لعاب دادن ظروف سفالی در مصر و بین‌النهرین متداول شد.

  • تهیه پارچه‌های نخی ، ابریشمی و پشمی و رنگرزی آنها با رنگهای نیلی ارغوانی و قرمز و … رواج یافت. رنگ قرمز از حشره‌ای به نام قرمزدانه ، رنگ نیلی از گیاهی بنام ایندیگو و رنگ بنفش از جانور دریایی بدست آمد.

  • دباغی پوست با استفاده از زاجها ، تهیه الکل ، سرکه ، روغن ، مومیا و استخراج نمک از آب دریا انجام گرفت.

 

طبقه‌بندی علم شیمی

شیمی محض یا شیمی نظری

درباره شناخت خواص و ساختار و ارتباط خواص و ساختار مواد و قوانین مربوط به آنها بحث می‌کند.

شیمی عملی یا شیمی کاربردی

راههای تهیه ، استخراج مواد خالص از منابع طبیعی ، تبدیل مواد به یکدیگر و یا سنتز آنها را مورد بررسی قرار می‌دهد.

دامنه علم شیمی

بدین ترتیب دامنه علم شیمی در زمینه‌های نظری و عملی فوق‌العاده گسترش حاصل کرد و نقشهای حساس را در زندگی انسان به عهده گرفت. بطوری که امروزه میزان برخورداری هر جامعه از تکنولوژی شیمیایی ، معیار قدرت و ثروت و رفاه آن جامعه محسوب شده و بصورت جزئی از فلسفه زندگی در آمده است.