ساخت قدرتمندترین نوارچسب دنیا

دانشمندان در آمریکا یک نوار انعطاف پذیر مصنوعی و چسبناک ساخته اند که با خاصیت چسبندگی فوق العاده استثنایی خود می تواند انواع گسترده ای از مواد را بچسباند.


محققان موسسه پلی تکنیک «رنسلار»در نیویوریک و دانشگاه «آکرون» در اوهایو که در ساخت این نوار چسبنده مشارکت داشته اند در این زمینه می‌گویند: قدرت چسبندگی این نوار که «نوار مارمولک» یا «نوار گکو» نامیده می‌شود، چهار برابر بیشتر از قدرت چسبندگی «گکو» - گونه ای مارمولک کوچک که می‌تواند روی دیوارها و سقف راه برود - است.


این نوار نوعی پلیمر است که با نانو لوله های کربنی پوشیده شده و از رفتار هزار موی میکروسکوپی بر روی یک کف پای گکو تقلید می‌کند.


این محققان می‌گویند که نمونه اولیه این نوار انعطاف پذیر می‌تواند مکرر چسبیده و کنده شود بدون این که خاصیت چسبندگی خود را از دست بدهد و برای چسباندن بسیاری از سطوح مختلف از جمله سطوح تفلونی قابل استفاده است.


دانشمندان می‌گویند که این ماده جدید می‌تواند کاربردهای بی شماری داشته باشد از جمله ساختن پای چسبنده برای ربات هایی که از دیوار بالا بروند، تولید چسب خشک برای ابزار الکترونیک و نیز استفاده در فضا چرا که بیشتر چسب ها در شرایط خلاء کار نمی‌کنند.


منبع: ایسنا

هیدرات کربن

اطلاعات اولیه

قندها ، نشاسته‌ها و سلولز به گروهی از ترکیبات که هیدرات کربن نامیده می‌شوند، تعلق دارند. نام مذکور از این واقعیت سرچشمه می‌گیرد که اکثر ترکیبات از این نوع دارای فرمول عمومی هستند و بنابراین می‌توان آنها را هیدرات کربن نامید. ولی هیدراتهای کربن ، حاوی آب نیستند. آنها هیدروکسی آلدئیدها ، هیدروکسی کتونها یا مواد مشتق از آنها هستند.

هیدراتهای کربن مواد اصلی ترکیباتی هستند که گیاهان از آنها تشکیل شده‌اند. آنها غذاهای مهم حیواناتند، بدین معنی که زنجیرهای کربنی را برای ترکیباتی که توسط موجودات زنده سنتز می‌شوند، فراهم می‌کنند و به عنوان منبع انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

هیدرات کربن بر اساس درجه پلیمر شدن تراکمی ، به سه گروه تقسیم می‌شوند.

منوساکاریدها

منوساکاریدها قندهایی ساده هستند که بر اثر هیدرولیز اسیدی به واحدهای ساده‌تر تفکیک نمی‌شوند. از هیدرولیز یک مولکول اولیگو ساکارید ، دو تا شش مولکول قند ساده‌تر بدست می‌آید و از هیدرولیز کامل یک مولکول پلی‌ساکارید ، مونومرهای منوساکارید بسیار زیاد تولید می‌شود. تقریبا 70 منو ساکارید شناخته شده‌اند که 20 تای آنها در طبیعت می‌باشد و در حیوانات ، یکی از اجزای سازنده خون است.

ساختمان گلوکز است که فراوانترین قند موجود در طبیعت می‌باشد و در حیوانات یکی از اجزای سازنده خون است. ساختمان گلوکز ، گروههای متعددی دارد و انحلال‌پذیری زیاد منوساکاریدها در آب به این دلیل است که این گروههای با آب پیوند هیدروژنی ایجاد می‌کنند.

گلوکز که به نامهای دکستروز ، قند انگور و قند خون نیز شناخته می‌شود و در آب‌نبات‌سازی تجاری بکار می‌رود، غالبا در مواردی که برای حفظ حیات منبع انرژی سریع مورد نیاز باشد. محلول فروکتوز ، منوساکاریدی است که در بسیاری از میوه‌ها و همچنین در قند معمولی یافت می‌شود. گلوکز و فروکتوز مستقیما قابل جذب و هضم می‌باشند.

الیگوساکاریدها

متداولترین الیگوساکاریدها ، دی‌ساکاریدها هستند که دو منومر قند ساده در مولکول دارند. نمونه آنها سه قند دی‌ساکارید زیر است که مورد استفاده فراوان دارند و پس از هیدرولیز ، قابل جذب و هضم می‌باشند. ساکارز (حاصل از نیشکر یا چغندر قند ) که مرکب از یک منومر گلوکز و یک منومر فروکتوز است.

• مالتوز (از نشاسته) که مرکب از دو منومر گلوکز است.
  
  
• لاکتوز (از شیر) که مرکب از یک منومر گلوکز و یک منومر گالاکتوز (ایزومر نوری گلوکز) است.
  
  

ساکارز با درجه خلوص زیاد به مقدار بسیار زیاد (بیشتر از 80 میلیون تن در سال) تولید می‌گردد. این قند که در اصل در هند و ایران تولید می‌شد، امروزه در جهان به عنوان ماده شیرین کننده مصرف می‌شود. در حدود 40 در صد ساکارز جهان از چغندر و 60 درصد از نیشکر بدست می‌آید. ساکاروز ارزش کالریک زیادی دارد و برای تهیه کمپوت میوه ، مربا و ژله نیز بکار می‌رود.

پلی‌ساکاریدها

فراوانترین پلی‌ساکاریدهای موجود در طبیعت نشاسته ، گلیکوژن و سلولز هستند. در ساختمان مولکولی این مواد بیش از 500 مونومر منو ساکارید وجود دارد و وزن مولکولی آنها بیشتر از یک میلیون است. معمولیترین منوساکاریدی که برای ساختن پلی‌ساکاریدها بکار رفته ، گلوکز است.

نشاسته

نشاسته گیاهی ، بصورت دانه‌هایی یافت می‌شود که پوشش پروتئینی دارند. هرگاه این دانه‌ها بر اثر گرما خرد شوند، از آنها نشاسته‌ای به نام آمیلوز بدست می‌آید که در آب داغ حل می‌شود و همچنین نشاسته‌ای بدست می‌آید که در آب حل نمی‌شود و آن را آمیلو پکتینی می‌گویند.

• آمیلوز : آمیلوز تقریبا 25 درصد غالب نشاسته‌های طبیعی را تشکیل می‌دهد. محلول یُد ، آمیلوز را به رنگ آبی تیره و آآمیلو پکتینی را به رنگ سرخ در می‌آورد. آمیلوز از لحاظ ساختار ، یک پلیمر تراکمی راست زنجیر است که در هر مولکول آن بطور متوسط 200 مونومر آلفا گلوکز دارد. هر منومر با منومر دیگر با از دست دادن یک مولکول آب بهم پیوند یافته‌اند، درست مانند دو واحد مالتوز.
  
  
• آمیلو پکتین : یک مولکول آمیلو پکتینی ، نوعا در حدود 1000 منومر آلفا گلوکز دارد که آرایشی آنها به صورت زنجیرهای شاخدار است. از هیدرولیز کامل آمیلو پکتین ، D- گلوکز حاصل می‌شود و از هیدرولیز جزئی آن مخلوطی تولید می‌شود که آنرا دکسترین می‌نامند. دکسترین به عنوان مواد افزاینده به غذاها و به عنوان ماده لعابدار ، چسب و مواد پایانی برای کاغذ و الیاف مصرف می‌شود.

گلیکوژن

گلیکوژن یک مخزن انرژی در حیوانات است. همان طور که نشاسته یک مخزن انرژی برای گیاهان محسوب می‌شود. زنجیرهای آلفا – گلوکز در گلیکوژن نسبت به زنجیرهای آمیلو پکتینی ، شاخه‌های بیشتری دارد.

سلولز

سلولز فراوانترین پلی‌ساکارید در طبیعت است. سلولز همچون آمیلوز مرکب از واحدهای گلوکز است. تفاوت میان ساختارهای سلولز و آمیلوز ، در پیوندهای میان واحدهای گلوکز است. در سلولز تمام واحدهای گلوکز به شکل حلقه بتا است، در حالی‌که در آمیلوز آنها به شکل حلقه آلفا هستند. این تفاوت ساختار ظریف میان نشاسته و سلولز ، موجب تفاوت میان گوارش آن دو می‌شود. انسان و حیوانات گوشتخوار ، آنزیمهای لازم برای هیدرولیز سلولز را ندارند. اما در بسیاری از موجودات ریز ، مانند باکتریهای موجود در بخشهای گوارشی موریانه‌ها این آنزیمها وجود دارد.

گلوکز را می‌توان از سلولز ، با حرارت دادن محلول معلقی از این پلی‌ساکارید در حضور یک اسید قوی بدست آورد. در حال حاضر نمی‌توان چوب را به طریقی که اقتصادی باشد، هیدرولیز کرد و از آن گلوکز کافی برای تامین نیازهای روز افزون غذایی جهان بدست آورد. کاغذ ، ریون ، سلوفان و پنبه عمدتا از سلولز ساخته شده اند. خواص پنبه را که در حدود 98 درصد سلولز دارد، می‌توان بر حسب ساختار آن توضیح داد.

گروه کوچکی از مولکولهای سلولز ، هر یک با 2000 تا 9000 واحد گلوکز ، تقریبا بطور نسبتا وسیعی از پیوندهای هیدروژنی ، یک لیف ماکروسکوپی مجموعه ای از چند لیف بسیار نازک است. خاصیت آب کشندگی پنبه ، نتیجه ایجاد لوله‌های مویین بسیار زیادی است که در آنها مولکولهای کوچکتر آب با پیوندهای هیدروژنی نگه داشته می‌شوند.

شیمیدانان نامی اسلام

ابن سینا

دید کلی

آغاز کیمیاگری اسلامی ، با اسامی مردانی همراه است که احتمالا خود کیمیاگر نبوده‌اند، اما با گذشت زمان و فرارسیدن قرن دهم میلادی ، کیمیاگران شهیری از میان آنان برخاستند که علاوه بر تفکراتشان ، نوشتارهای کاملا جدید و نوینی خلق کردند.

امام جعفر صادق علیه السلام (148 ـ 82 هـ . ق. / 770 ـ 705 م.)

محضر پر فیض ""حضرت امام صادق علیه‌السلام ""، مجمع جویندگان علوم بود. با دانش‌پژوهی که به محفل آن حضرت راه می‌یافت، از خرمن لایزال دانش او بهره‌مند می‌شد. در علم کیمیا ، ایشان نخستین کسی بودند که عقیده به عناصر چهارگانه (عناصر اربعه) آب ، آتش ، خاک و باد را متزلزل کردند. از فرموده‌های ایشان است که : «من تعجب می‌کنم مردی چون "ارسطو" چگونه متوجه نشده بود که خاک یک عنصر نیست، بلکه عنصرهای متعددی در آن وجود دارد.» ایشان هزار سال پیش از "پرسینلی" ، "لاووازیه" و ... ، دریافته بود که در آب چیزی هست که می‌سوزد (که امروزه آن را هیدروژن می‌نامند).

از امام صادق علیه‌السلام ، رساله‌ای در علم کیمیا تحت عنوان «رسالة فی علم الصناعة و الحجر المکرم» باقیمانده که "دکتر روسکا" آن را به زبان آلمانی ترجمه و در سال 1924 آن را تحت عنوان «جعفر صادق امام شیعیان ، کیمیاگر عربی» در هایدبرگ به چاپ رسانده است. به عنوان مثال و برای آشنایی با نظرات حضرت صادق علیه‌السلام در شیمی ، خلاصه‌ای از بررسی "دکتر محمد یحیی هاشمی" را در ذیل درج می‌کنیم:


«««از شرحی که امام صادق علیه‌السلام برای اکسید می‌دهد، چنین معلوم می‌شود که اکسید ، جسمی است که از آن ، برای رفع ناخالصی در فلزات استفاده شده است. ایشان تهیه اکسید اصغر (اکسید زرد) را از خود و آهن و خاکستر به کمک حرارت و با وسایل آزمایشگاهی آن دوره ، مفصلا شرح داده ، نتیجه عمل را که جسمی زرد رنگ است، اکسید زرد نام نهاده‌اند. این شرح کاملا با فروسیانید پتاسیم که جسمی است زرد رنگ به فرمول Fe(CN)₆] K₄] منطبق است و ... . نتیجه عمل بعد از طی مراحلی ایجاد و تهیه طلای خالص است. امروزه نیز از همین خاصیت سیانور مضاعف طلا و پتاس برای آبکاری با طلا استفاده می‌شود.

رازی

جابر بن حیان (2000 ـ 107 هـ . ق / 815 ـ 725 میلادی)

"جابر بن حیان" معروف به صوفی یا کوفی ، کیمیاگر ایرانی بود و در قرن نهم میلادی می‌زیست و بنا به نظریه اکثریت قریب به اتفاق کیمیاگران اسلامی ، وی سرآمد کیمیاگران اسلامی قلمداد می‌شود. شهرت جابر ، تنها به جهان اسلام محدود نمی‌شود و غربی‌ها او را تحت عنوان «گبر» می‌شناسند. "ابن خلدون" درباره جابر گفته است:

جابربن حیان پیشوای تدوین کنندگان فن کیمیاگری است

.
جابر بن حیان ، کتابی مشتمل بر هزار برگ و متضمن 500 رساله ، تالیف کرده است. "برتلو" شیمیدان فرانسوی که به پدر شیمی سنتز مشهور است، سخت تحت تاثیر جابر واقع شده ، می‌گوید: «جابر در علم شیمی همان مقام و پایه را داشت که ارسطو در منطق.» "جورج سارتون" می‌گوید: «جابر را باید بزرگترین دانشمند در صحنه علوم در قرون وسطی دانست.» "اریک جان هولیمارد" ، خاورشناس انگلیسی که تخصص وافری در پژوهشهای تاریخی درباره جابر دارد، چنین می‌نویسد:


««جابر ، شاگرد و دوست امام صادق علیه‌السلام بود و امام را شخصی والا و مهربان یافت؛ بطوری‌که نمی‌توانست از او جدا ولی بی‌نیاز بماند. جابر می‌کوشید تا با راهنمایی استادش ، علم شیمی را از بند افسانه‌های کهن مکاتب اسکندریه برهاند و در این کار تا اندازه‌ای به هدف خود رسید.»»

برخی از کتابهایی که جابر در زمینه شیمی نوشته عبارتند از : الزیبق ، نارالحجر ، خواص اکسیرالذهب ، الخواص ، الریاض و ... .

وی به آزمایش بسیار علاقمند بود. از این رو ، می‌توان گفت که نخستین دانشمند اسلامی است که علم شیمی را بر پایه آزمایش بنا نهاد. جابر نخستین کسی است که اسید سولفوریک یا گوگرد را از تکلیس زاج سبز و حل گازهای حاصل در آب بدست آورد و آن را زینت الزاج نامید. جابر ، اسید نیتریک یا جوهر شوره را نیز نخستین بار از تقطیر آمیزه ای از زاج سبز ، نیترات پتاسیم و زاج سفید بدست آورد.

رازی ، ابوبکر محمد بن زکریا (313 ـ 251 هـ . ق / 923 ـ 865 م.)

زکریای رازی به‌عنوان یکی از بزرگترین حکیمان مسلمان شناخته شده ، غربی‌ها او را به نام رازس می‌شناسند. رازی در علم کیمیا ، روش علمی محض را انتخاب کرده ، بر خلاف روشهای تمثیلی و متافیزیک ، به روشهای علمی ارزش زیادی قائل شده است. رازی ، موسس علم شیمی جدید و نخستین کسی است که «زیست شیمی» را پایه‌گذاری نموده است. دکتر روسکا ، شیمیدان آلمانی گفته است: «رازی برای اولین بار مکتب جدیدی در علم کیمیا بوجود آورده است که آن را مکتب علم شیمی تجربی و علمی می‌توان نامید. مطلبی که قابل انکار نیست، اینست که زکریای رازی ، پدر علم شیمی بوده است.»

کتابهای او در زمینه کیمیا در واقع ، اولین کتابهای شیمی است. مهمترین اثر رازی در زمینه کیمیا کتاب «سرالاسرار» است. ظاهرا رازی ، 24 کتاب یا رساله در علم کیمیا نوشته است که متاسفانه فقط معدودی از آنها بدست آمده است و در کتابخانه‌های مشهور دنیا نگهداری می‌شود. وی نخستین بار از تقطیر شراب در قرع و انبیق ماده‌ای بدست آورد که آن را الکحل نامید که بعدها به هر نوع ماده پودری شکل حتی به جوهر هم داده شد، از این رو آن جوهر را جوهر شراب نیز نامیدند. گفته می‌شود که رازی کربنات آمونیوم را از نشادر و همچنین کربنات سدیم را تهیه کرده است.

ابوریحان بیرونی

ابن سینا ، حسین (428 ـ 370 هـ . ق / 1036 ـ 980 م.)

ابن سینا ملقب به شیخ الرئیس ، بزرگترین فیلسوف و دانشمند اسلامی و چهره ای بسیار موثر در میدان علوم و فنون است. غربی‌ها وی را به نام اوسینیا می‌شناسند. ابن سینا ، رنجی برای کیمیاگری و ساختن طلا نکشید؛ زیرا او به استحاله باور نداشت و صریحا تبدیل فلزات به یکدیگر را ناممکن و غیر عملی می‌دانست.

ابو علی سینا از ادویه منفرد ، 785 قلم دارو را به ترتیب حروف ابجد نام برده ، به ذکر ماهیت آنها پرداخته ، خواص تاثیر آن داروها را شرح داد. وی ضمن توصیف این مواد ، آگاهی‌های جالبی در زمینه «شیمی کانی» به خوانندگان می‌دهد و می‌گوید از ترکیب گوگرد و جیوه ، می‌توان شنگرف تهیه کرد. وی نخستین کسی است که خواص شیمیایی الکل و اسید سولفوریک را از نظر دارویی شرح داد.

بیرونی ، ابوریحان محمد (442 ـ 362 هـ . ق / 1050 ـ 972 م.)

کانی شناس و داروشناس جهان اسلام و یکی از بزرگترین دانشمندان اسلام است که با ریاضیات ، نجوم ، فیزیک ، کانی شناسی ، دارو سازی و اغلب زبانهای زنده زمان خود آشنایی داشته است. یکی از آثار مهم بیرونی در شیمی ، کتاب الجواهر وی است که در بخشی از آن ، نتایج تجربی مربوطه به تعیین جرم حجمی امروزی آنها تفاوت خیلی کم دارد و یکی از کاربردهای مهم وی به شمار می‌رود که در علوم تجربی ، انقلابی بزرگ بوجود آورد. وی برای تعیین جرم اجسام ، ترازویی ابداع کرد.

بیرونی همچنین در کتاب الجماهیر (در شناسایی جوهرها) به معرفی مواد کانی ، بویژه جواهرات گوناگون پرداخت. بیرونی ، چگالی‌سنج را برای تعیین جرم حجمی کانی‌ها بویژه جوهرها و فلزها نوآوری کرد که در آزمایشگاه امروزی کاربرد دارد.

قالب گیری از مجسمه ها( شگفتیها و سرگرمیهای شیمی)

از روی مجسمه های موجود در خانه، می‌توان بطریقه الکتریکی قالب گیری کرد و نظیر آنها را دوباره تهیه نمود.

وسایل مورد نیاز

• مجسمه مورد نظر
• پلمباژین (مغز مداد هم می توان بجای پلمباژین بکار برد)
• موم
• سیم مسی
• مولد جریان
• سولفات مس

نحوه اجرا

ابتدا باید سوژه مورد نظر مثلا عروسک یا مجسمه انسان یا حیوان را به دو یا چند قسمت تقسیم کرد. پس باید از هر قسمت یک بار قالب گرفت. بدین ترتیب که قسمتی از جسم را با موم کاملا پوشاند و قسمت دیگر ر با برس محکم پلمباژین زد و آنرا در ظرف عایق حاوی سولفات مس گذاشته و به فاصله کمی از آن ، مس قرار داد و انتهای آنها را به ترتیب به قطب های منفی و مثبت یک مولد مربوط ساخت و جریانی را برقرار نمود.

پس از چند ساعت ورقه‌ای از مس پلمباژین را می‌پوشاند در حالیکه طرف دیگر به همان حال باقی می‌ماند. بار دوم از طرف دیگر باید به همان ترتیب قالب گیری نمود. (در موقع جداکردن قالب ها از سوژه ، مسلما جسم مورد قالبگیری ضایع خواهد شد، در صورتیکه این جسم نفیس است، از قبیل یک مجسمه قدیمی یا طلائی و نظایر آن ، باید با یک ورقه خیلی نازک آلومینیومی که معمولا بنام کاغذ سرب یا زر ورق می‌فروشند، به نوبت قسمتهای مورد نظر را پوشاند و قالب گیری کرد، در اینصورت می‌توان بدون خراب شدن مجسمه ، آن را از قالب جدا نمود.)

پس از تهیه قالب‌ها کافی است که توی آنها را روغن مالی کرد و روبروی هم قرار داد و گچ یا سیمان و یا هر ماده دلخواه را به صورت خمیر درآورده و داخل آن ریخت و قالب ها را با نخ بهم بست. پس از اینکه خمیر خود را گرفت و سفت شد آن را باز نمود، می‌توانیم مجسمه‌های غیر فلزی را که بدین ترتیب تهیه کرده ایم آب فلز داده و به صورت نفیس درآوریم. (مراجعه شود به آب فلز کاری روی اشیای گچی)

ذوب فلزات بدون منبع حرارت

تئوری

از آنجائیکه جامدات فلزی دارای دمای ذوب بالایی هستند برای مثال آلومینیوم دارای نقطه ذوب 660 درجه سانتیگراد و کلسیم دارای نقطه ذوب 810 درجه سانتیگراد می‌باشد، از این رو برای ذوب فلزات به منبع حرارت با درجه بالایی نیاز داریم اما به روش زیر می‌توان فلز آلومینیوم را به حالت مذاب درآورد. برای انجام این کار روی یک ظرف بزرگ پر از شن ، ظرف کوچکی پر از پودرهای مختلف و از جمله پودر آلومینیوم قرار داده می‌شود و بالای آن یک نوار باریک منیزیم بعنوان فتیله گذاشته می‌شود. با کبریت زدن به این فتیله ،بلافاصله یک شعله تماشایی و شدید بلند می‌شود و گرمای عجیبی نیز حاصل می‌گردد و بطوری که ظرف کوچک فلزی روی ظروف بزرگ پر از شن کاملا سرخ شده و محتویات آن بصورت آهن مذاب در می‌آید.

وسایل مورد نیاز

• پودر آلومینیوم
• پودر اکسید فریک
• پراکسید باریم
• یک ظرف کوچک و ضخیم فلزی

روش اجرا

برای اجرای این آزمایش ، پس از تهیه وسایل مورد نیاز ، ابتدا یک ظرف بزرگ فلزی نیز تهیه نموده و آن را پر از شن سازید و آزمایش را روی آن اجرا کنید تا حرارت شدید میز را نسوازند.
حال در ظرف کوچک سه قسمت اکسید فریک و یک قسمت پودر آلومینیوم ریخته و با هم خوب مخلوط کنید. سپس ، در روی این مخلوط ، به ضخامت یک سانتی متر مخلوطی از ده قسمت پراکسید باریم و یک قسمت پودر آلومینیوم بریزید و روی آن فتیله منیزیم را قرار دهید. این فتیله بشکل نوار باریکی بطول 12 سانتی متر است که وسط آن بهم پیچیده شده و دو سرش آزاد هستند و در توی پودر فرو رفته اند.
کافی است که حالا به این فتیله کبریتی بزنید تا شعله ور شده و به سرعت حرارت شدیدی ایجاد شود تا آنجا که ظرف را سرخ کرده و محتویات آن را بصورت مذاب درآورد.

دلیل انجام کار

با وجود عجیب بودن آزمایش ، دلیل آن ساده است. آلومینیوم با اکسیژنی که از اکسید فریک آزاد می‌شود ترکیب یافته و حرارت کافی برای تولید این گرما و ذوب محتویات آن بدست می‌آید.

شگفتیها و سرگرمیهای شیمی

تشکیل حبابهای صابون

یک نی را فوت می‌کنیم، حبابهای صابون به قطر دلخواه از آن خارج می‌شود. یکی از آنها را با حرکت دست به یک بشر بزرگ می‌اندازیم در داخل بشر بفاصله 10 سانتی متر از ته هوا در آن می‌ماند. حبابهای دیگری را به کمک شمع یا کبریت در هوا منفجر می‌کنیم و حاضران را متعجب می‌سازیم.

اگر شما هم علاقمندید به این بازی ساده و در عین حال سرگرم کننده بپردازید، باید وسایل زیر را فراهم سازید.

وسایل لازم

• یک قطعه صابون پر کف و از نوع خوب
• مقداری گلیسیرین و کمی اسید کلریدریک
• چند تکه کوچک مرمر و یک نی باریک

نحوه اجرا

و حالا بشرح زیر اقدام به این آزمایش زیبا بکنید:

ابتدا براده صابون را به مقدار کافی در مخلوطی از سه قسمت آب و یک قسمت گلیسیرین بریزید و بجوشانید تا محلول اصلی برای تهیه حباب بدست آید.

آنگاه قطعات مرمر را در داخل بشر ریخته و به آن اسید کلریدریک اضافه کنید (می‌توان به جای مرمر و اسید کلریدریک از تتراکلرورکربن استفاده کرد بدین ترتیب که چند قطره از آن را در بشر بزرگ ریخت). از واکنش مرمر و اسید، گاز کربنیک آزاد خواهد شد و فضای بشر یا کاسه شیشه‌ای را پر خواهد کرد و حالا نی را در محلول صابون و گلیسیرین فرو برده و بیرون بیاورید و به آرامی فوت کنید، حبابهای صابون با رنگهای دلپذیر و قطرهای دلخواه در انتهای نی حاصل می‌شود.

حبابهای صابون را به توی بشر یا کاسه بیندازید حباب روی گاز کربنیک باقی خواهد ماند و بنظر خواهد رسید که در هوا معلق است.

گاز حاصل حباب را روی خود نگه خواهد داشت، که اگر بخواهیم حبابهای منفجر شونده درست کنیم کافی خواهد بود که پنبه را به الکل آغشته کرده و در داخل نی بگذاریم تا در موقع فوت کردن، ذرات الکل فضای داخل حباب را پر کند و اگر کبریت مشتعل یا شمع روشن را به این حباب نزدیک سازیم مشتعل خواهد شد و انفجار کوچکی ایجاد خواهد کرد.

برای انفجارهای شدید می‌توان توی حبابها را با هیدروژن پر کرد و نتیجه قطعی‌تر در این آزمایش از مخلوط دو قسمت هیدروژن و یک قسمت اکسیژن حاصل می‌شود.

جملات جالب درمورد موضوعات شیمی

 ●

جنس زغال و الماس هر دو از کربن است. این، به رفتار اتم‌های کربن بستگی دارد که به زغال تبدیل شوند یا الماس شوند. زمانی که می توان الماس بود، چرا زغال باشیم؟

● هر چه اندازه‌ی مولکول در هیدروکربن‌ها بیش‌تر می شود بهتر و قوي‌تر یکدیگر را جذب می کنند و به هم نزدیك‌تر می شوند. اما چرا برخی از انسان‌ها هر چه بزرگ‌تر می شوند، بیش‌تر از هم فاصله می گیرند؟
● چه صبری دارد این آب! دیر جوش می آورد و زیر فشار دیرتر از کوره در می رود.

● اکسیژن رفیق نابابی است. هم‌نشینی با او سرانجامی جز خاکستر و دود شدن در هوا ندارد.

● بیچاره منیزیم وقتی به اکسیژن می رسد، چشمانش چه برقی می زند! بی آنکه بداند اکسیژن چه خوابی برایش دیده است، با شوق به استقبال دشمن جانش می رود.

● هنگامی که مواد وارد جمع می شوند (مخلوط تشکیل می دهند)، اصالت خود را حفظ می کنند. برخلاف برخی از آدم‌ها که با ورود به هر محیط تازه، به رنگ جمع درمی آیند.
● گرمای تشکیل ترکیب‌ها منفی است. یعنی عنصرها «با هم بودن» را بیش‌تر دوست دارند. پس چرا برخی از ما بر طبل جدایی می کوبیم؟

● زباله را ببینید، حتی زباله هم بکار می آید. بری همین نام «طلای کثیف» به آن داده‌اند. چه قدر بد است که از ما کاری برنیاید.

● اگر به واکنشی که در حال تعادل است، تغییری تحمیل شود، واکنش با این تغییر مبارزه می کند تا اثر آن را تا جای ممکن تعدیل کند. افسوس که برخی از ما خیلی زود تسلیم محیط اطراف خود می شویم.

● طلا و پلاتین فلزهایی ثابت قدم هستند. چون در برابر شرایط مناسبی که وجودشان را به خطر می اندازد، پایداری نشان می دهند و تلاش می کنند که اصالت خود را هم چنان حفظ کنند.

ادامه نوشته

دست نوشته های مندلیف در مورد جدول تناوبی عناصر

102 سال پيش درچنين روزي - دوم فوريه سال1907ميلادي: ديميتري ايوانوويچ مَندَليُف دانشمند وشيميدان روسي دراوايل قرن بيستم ميلادي در74سالگي بدرود حيات گفت. ازآثارمهم مندليف جدول تناوبي عناصراست كه وي دراين جدول فلزات و شبه فلزات شناخته شده تا زمان خودش را درمكانهاي معين جاي داده بود. مندليف همچنين مكانهاي شخصي ازجدول را براي عناصري كه درآينده شناخته خواهند شد معين كرده بود. گفتني است كه دانشمندان بعد ازمندليف به پاس قدرداني ازوي صدويكمين عنصراين جدول را بنام او مندليم ناميدند.

شيمي دو مقطع متوسطه

شيمي دو مقطع متوسطه

	بخش اول ساختار اتم
	بخش دوم خواص تناوبي عنصرها
	بخش سه ترکيبهاي يوني
	بخش چهار ترکيب کووالانسي
	بخش پنجم کربن و ترکيبهاي آلي

 

منبع:http://www2.irib.ir/amouzesh/d/page.asp?ov=52

تمرين موازنه ي واكنش ها

 

H2 + O2 => H2O
2	H3PO4 + KOH => K3PO4 + H2O
3	K + B2O3 => K2O + B
4	HCl + NaOH => NaCl + H2O
5	Na + NaNO3 => Na2O + N2
6	C + S8 => CS2
7	Na + O2 => Na2O2
8	N2 + O2 => N2O5
9	H3PO4 + Mg(OH)2 => Mg3(PO4)2 + H2O
10	NaOH + H2CO3 => Na2CO3 + H2O
11	KOH + HBr => KBr + H2O
12	H2 + O2 => H2O2
13	Na + O2 => Na2O
14	Al(OH)3 + H2CO3 => Al2(CO3)3 + H2O
15	Al + S8 => Al2S3
16	Cs + N2 => Cs3N
17	Mg + Cl2 => MgCl2
18	Rb + RbNO3 => Rb2O + N2
19	C6H6 + O2 => CO2 + H2O
20	N2 + H2 => NH3
21	C10H22 + O2 => CO2 + H2O
22	Al(OH)3 + HBr => AlBr3 + H2O
23	CH3CH2CH2CH3 + O2 => CO2 + H2O
24	C + O2 => CO2
25	C3H8 + O2 => CO2 + H2O
26	Li + AlCl3 => LiCl + Al
27	C2H6 + O2 => CO2 + H2O
28	NH4OH + H3PO4 => (NH4)3PO4 + H2O
29	Rb + P => Rb3P
30	CH4 + O2 => CO2 + H2O
31	Al(OH)3 + H2SO4 => Al2(SO4)3 + H2O
32	Na + Cl2 => NaCl
33	Rb + S8 => Rb2S
34	H3PO4 + Ca(OH)2 => Ca3(PO4)2 + H2O
35	NH3 + HCl => NH4Cl
36	Li + H2O => LiOH + H2
37	Ca3(PO4)2 + SiO2 + C => CaSiO3 + CO + P
38	NH3 + O2 => N2 + H2O
39	FeS2 + O2 => Fe2O3 + SO2
40	C + SO2 => CS2 + CO

نمونه سوال شیمی 2 با جواب

 

- جاهای خالی را با کلمه های مناسب پر کنید.

الف) به محض قرار گرفتن یک ترکیب سدیم دار در شعله آبی چراغ بونزن، شعله به رنگ ... زرد.... در می آید.      

ب) مشهورترین اکتنیدها .. اورانیوم... است .    

ج) به فاصله تعادلی میان هسته های دو اتم درگیر، ... طول پیوند... گویند.    

د) به هیدروکربن های سیر نشده ای که حداقل یک پیوند سه گانه داشته باشند .. الکین... گفته می شود.

بقيه در ادامه متن

2- درستی یا نادرستی جمله های زیر را مشخص کنید:

الف) همه اتم ها در هسته خود دارای پروتون و نوترون هستند.                                                                                     ( نادرست     )

ب) در هر گروه از جدول تناوبی با افزایش عدد اتمی الکترونگاتیوی کاهش می یابد.                                                   ( درست        )

ج) پیوند HF قطبی تر از پیوند HCl است.                                                                                                                   ( درست        )

د) ترکیب های سیکلو ترکیب های سیر شده ای می باشند که در آنها اتم های کربن ایجاد ساختار حلقوی کرده اند.   ( نادرست      )

 

 

3- در هر مورد علت را شرح دهید.

الف) ترکیب های یونی چکش خوار  نیستند.

زیرا اگر ضربه ای به شبکه بلور یونی وارد شود، لایه های یونی چنان جابجا می شوند که یون های هم نام مقابل هم قرار گرفته و یکدیگر را می رانند و سبب شکسته شدن بلور می شوند.

ب) نقطه جوش I2   بیشتر از  Br2  است.

بین هر دو نوع مولکول نیروهای بین مولکولی از نوع واندروالس وجود دارد ولی این نیرو در ید به دلیل حجم و جرم بیشتر مولکول بیشتر بوده و در نتیجه نقطه جوش ید بیشتر است.

ج) الماس سخت تر از گرافیت است.

الماس شبکه ای غول آسا از اتم های کربن است که در آن هر اتم کربن با 4 اتم کربن دیگر پیوند کووالانسی دارد در حالی که گرافیت ساختاری لایه ای داشته و در هر لایه هر اتم کربن با 3 اتم کربن دگیر پیوند کووالانسی برقرار کرده و صفحه ای مشبک به وجود آورده است که بین هر لایه نیروی ضعیف بین مولکولی برقرار است.

 

 

 

4- هر کدام از موارد زیر را توضیح دهید.

 الف)اصل طرد پائولی:

در یک اتم هیچ دو الکترونی وجود ندارد که 4 عدد کوانتومی یکسان داشته باشند به عبارت دیگر در یک اتم هیچ اوربیتالی نمیتواند بیش از 2 الکترون داشته باشد.

ب) بار موثر هسته :

به بار مثبتی که یک الکترون در فاصله معینی از از هسته احساس می کند گویند.

ج) قلمرو الکترونی:

به ناحیه ای اطراف اتم مرکزی گفته می شود که الکترون ها صرف نظر از تعدادشان در آنجا حضور دارند.

 

 

 

 

 

 

 

 

5-  آرایش الکترونی نموداری 16S را رسم کرده ، سپس چهار عدد کوانتومی آخرین الکترون آن را بنویسید.

16S  :  1S2  /  2S2  2P6  / 3S2  3P4      

n =  3      l = 1    ml = -1      s = 1/2  

 

6-   آرایش الکترونی عنصر X  به 3d54S1  ختم می شود: الف) دوره و گروه این عنصر را مشخص کنید

 

دوره 4     گروه 6

ب) آرایش الکترونی X3+  را بنویسید.            3        1s2  / 2s2  2p6  / 3s2  3p6 3d

 

 

7- با توجه به جدول به موارد زیر پاسخ دهید.                                 

17	16	15	2	1	گروه             دوره
F	O	N	Be	Li	n = 2
Cl	S	P	Mg	Na	n =3
Br	Se	As	Ca	K	n =4

 

 

 

الف) انرژی شبکه CaCl2 زیادتر است یا KCl ؟ چرا؟

 

CaCl2  زیرا بار یون کلسیم در مقایسه با بار پتاسیم بیشتر است.

 

ب) دمای ذوب  MgF2 زیادتر است یا   MgO  ؟ چرا؟

 

  MgO  زیرا انرژی شبکه آن به دلیل بیشتر بودن بار یون اکسیژن نسبت به فلئور ، بیشتر است و چون انرژی شبکه با نقطه جوش نسبت مستقیم دارد پس دمای جوش MgO  بیشتر است.

 

ج) شعاع اتم  O  را با شعاع یون O2-  و شعاع اتم Na   را با یون Na+   مقایسه کنید.

 

شعاع یون اکسیژن بیشتر از اتم اکسیژن و شعاع اتم سدیم بیشتر از یون سدیم است.

 

نام عناصر

آشنایی با نام عناصر    

درسته کافیه روی نام عناصر کلیک کنید 

 

....

جیوه مار خوش خط و خال آزمایشگاه

جیوه مار خوش خط و خال آزمایشگاه

 

 اطلاعات جالبی در مورد جيوه:
بيشترين معادن جيوه دنيا در اسپانيا و ايتالياست و مهمترين سنگ معدن آن سينابار يا سولفور جيوه است با گوگرد و هالوژنها تركيب مي شود اما با اسيدها به جز اسيدنيتريك بي اثر است جيوه و تركيبات آن توسط پوست و بلعيدن و تنفس جذب بدن مي شود ماكسيمم مقدار مجاز بخار جيوه در هواي محيط كار 1.0 ميلي گرم در متر مكعب و ماكسيمم مقدار جيوه مجاز موجود در ادرار 3.0 ميلي گرم در ليتر است كليه ها نقش مهمي در دفع جيوه از راه ادراري دارند ضمن اينكه بيشترين تجمع جيوه در اعضاي بدن نيز در كليه هاست .

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 ترتيب^8- 10   و^13- 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 m_l )) : جهت گيري اوربيتالها را در فضا معين مي كند. m_l 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.

 P_x2 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 m_l    :    P_x =+1  ؛=0  P_y ؛ = -1  P_z

عدد كوانتومي مغناطيسي اسپين (m_S) : 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 خود_s 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 بر قواعدی چند استوار است. ابتدا از کاتیون (یون مثبت) ترکیب نام برده می‌شود و آنیون (یون منفی) پس از آن ذکر می‌شود.

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.

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.

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.

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.