شما می توانید با ارسال ایمیل خود ، بصورت رایگان مشترک شده و از بروزسانی مطلع شوید.

ایمیل خود را وارد کنید:

آزمایش یک واکنش های گرماگیر   شرح کار     چند قطره آب برروی یک تخته می ریزیم و ظرف حاوی دو محلولNH4SCN  و Ba(OH)2  که قبلا با هم مخلوط شده اند را بر روی آب قرار می دهیم که به علت گرماگیر بودن واکنش ؛واکنش گرمای لازم را از محیط یعنی آب می گیرد […]

جزوه ی کامل موازنه ی واکنش های شیمیایی کنکور دانلود رایگان جزوه  

سئوالات امتحانی طبقه بندی شده شیمی سوم از اینجا دانلود کنید .  

لینک دانلود ۹۳ ( جدید ) : سوالات نهایی شیمی ۳

تست های جمع بندی شیمی ۳    تست های جمع بندی شیمی ۳  کاری از گزینه ۲ رو میتونید از لینک زیر دانلود کنید. این تست ها با پاسخ تشریحی هستند و میتواند واقعا بشما کمک کنند  تست های جمع بندی شیمی ۳  شامل تست های دو فصل اول شیمی ۳ هستتند.   دانلود تست های […]

درسنامه ی فصل ۲ شیمی پیش   درسنامه ی فصل ۲ شیمی پیش که توسط کانون فرهنگی آموزش قرار گرفته رو برای دانلود براتون گذاشتیم. درسنامه ی فصل ۲ شیمی پیش شامل تمامی نکات کنکوری این فصل به همراه تعدادی تست های تالیفی استاندارد و مناسبه.   دانلود درسنامه ی فصل ۲ شیمی پیش  

بایگانی برای دسته "درسهایی از شیمی"

فصل ۳ شیمی سال دهم ( آب ، آهنگ زندگی )

بدون نظر

فصل ۳ شیمی سال دهم ( آب ، آهنگ زندگی )


اصلاح یک باور غلط: پی اچ منفی هم داریم

بدون نظر

اصلاح یک باور غلط: پی اچ منفی هم داریم

پی اچ یک ماده/محلول، ابزاری‌ست برای اندازه‌گیری میزان اسیدی یا بازی بودن آن ماده/محلول که کاربردهای وسیعی در علوم شیمی، بیوشیمی، خاک، صنایع و موارد دیگر دارد. برای اندازه‌گیری این ابزار هم کافی‌ست که لگاریتم (در مبنای ۱۰) غلظت یون هیدرونیوم موجود را محاسبه کنیم. یعنی:

محاسبه‌ی چنین لگاریتمی دامنه‌ی محدودی ندارد و این یعنی الزامی نیست که pH بازه‌ای بین ۰ تا ۱۴ را شامل شود. این مسئله که دامنه‌ی pH حتماً باید عددی بین ۰ تا ۱۴ باشد، در کتب مرجع و اصلی بسیاری از جمله‌ دیکشنری علم (نوشته‌ی هاچینسون)، مبانی شیمی تجزیه اسکوگ، شیمی عمومی (نوشته مورگان) و … به غلط آمده‌است.

از طرف دیگر، منابع و مقالات بسیاری هم باتوجه به قوانین ریاضی مربوط به لگاریتم (که در آن ممکن است عدد حاصل از لگاریتم، منفی هم بشود)، به پی اچ منفی اشاره کرده‌اند اما مثالی برای آن نیاورده‌اند؛ شاید به‌این دلیل که ساخت و تهیه‌ی محلولی با پی اچ منفی در محیط آزمایشگاهی، کاری بسیار دشوار است و برای نگهداری از آن‌ها، بافری که بتواند pH<1 را تحمل کند، خیلی سخت به‌دست می‌آید. به همین خاطر است که بسیاری، ترجبح می‌دهند به‌جای گزارش عدد منفی برای پی اچ، مقدار غلظت یون هیدرونیوم در محلول را عددی بین  تا  مول بر لیتر نشان داده و شماتیک دامنه‌ی تغییرات پی اچ را به‌صورت زیر رسم کنند:

مفهوم شکل بالا این است که کران بالا و پایین در دامنه‌ی تغییرات پی اچ، بسته هستند در صورتی که بهتر است این دامنه‌ی تغییرات را به‌صورت باز و به شکل زیر نشان دهیم:

برای جلوگیری از گیج شدن دانش‌آموزان یا دانشجویان در مورد این مسئله، می‌توان از مثال‌هایی هم استفاده کرد. برای نمونه، محلول HCl غلیظی که در اکثر آزمایشگاه‌ها نیز یافت شده و ۳۷% جرمی است، pHی حدوداً برابر با  و محلولی اشباع از NaOH، دارای pHی حدوداً برابر با  است. یا می‌توان گفت که چشمه‌های آب گرم حاصل از آتش‌فشان‌ها (که خود  و  طبیعی تولید می‌کنند)، دارای پی اچ منفی و برابر با  و حتی آبی که از چشمه‌های نزدیک به مناطق دارای معادن آهن بیرون می‌آید، دارای pHی برابر با  است.


الكترود استاندارد نقره – كلريد نقره

بدون نظر

 از دکتر ابراهیم مرادی

الكترود استاندارد نقره – كلريد نقره

الكترود نقره – كلريد نقره، جزو الكترودهاي مرجع يا شاهد مي‌باشد. همان‌گونه كه در مطلب مربوط به الكترودهاي مرجع گفته شد، پتانسيل اين الكترودها بدليل ثابت بودن فعاليت انواع شركت كننده در فرايند مسئول پتانسيل الكترودي در دماي معين، پيوسته ثابت است (عدم قطبي شدن غلظتي در شرايط عبور جريان كوچك). علاوه بر اين فرايند مسئول پتانسيل در اين الكترودها كاملا برگشت‌پذير است و قطبي شدن سينتيكي در آنها اتفاق نمي‌افتد.

اين الكترود نيم پيلي با ساختار زير را تشكيل مي‌دهد:

فرايند الكترودي انجام شده دز اين الكترود عبارت است از:

بدليل برگشت پذير بودن فرايند الكترودي، مي‌توان پتانسيل نيم پيل را با معادله نرنست (در دماي ۲۵ درجه سانتي‌گراد) نشان داد:

Eoدر معدله بالا برابر است با:

بر اساس معادله بالا، پتانسيل الكترود نقره – كلريد نقره، تابع دماي محيط و فعاليت يون كلريد است. پتانسيل الكترود نقره – كلريد نقره نرمال (KCL 1M) در دماي ۲۵ درجه سانتي گراد، نسبت به الكترود استاندارد هيدروژن SHE، برابر با ۰٫۲۲۸ V است كه اندكي بيشتر از پتانسيل استاندارد Eo(0.222 V/SHE) در دماي ۲۵ درجه سانتي گراد است. اين امر به دليل تاثير نيروي يوني و پايين بودن فعاليت محلول KCL 1M از يك است.

اگر غلظت KCL، اشباع انتخاب شود، الكترود نقره – كلريد نقره حاصل مي‌شود كه پتانسيل آن +۰٫۱۹۸ V/SHE در دماي ۲۵ درجه سانتي گراد است.

در شكل زير يك الكترود نقره – كلريد نقره تجاري ديده‌ مي‌شود


اکسنده های مهم در شیمی

بدون نظر

اکسنده های مهم در شیمی

عوامل اکسید کننده مهم که در آزمایشگاههای شیمی تجزیه کاربرد زیادی دارند، عبارتند از:

الف) پرمنگنات پتاسیم: از مشهورترین اکسنده های مهم می باشد. این ماده در محیط اسیدی اصطلاحاً خود معرف نامیده می شود، چون در حالت عادی رنگی است و با مصرف شدن توسط آنالیت، در میحط اسیدی، به Mn2+ بی رنگ می شود.

پرمنگنات پتاسیم در محیط اسیدی به Mn2+ و در محیط بازی به MnO2 تبدیل می شود.

واکنش در محیط اسیدی:

واکنش در محیط خنثی یا بازی:

MnO2 جامدی قهوه ای رنگ است.

واکنش در محیط بازی شدید:

گونه منگنات  سبز رنگ است.

ب) دی کرومات پتاسیم: به عنوان یک اکسید کننده مهم در اندازه گیری گونه های مختلف کاربرد دارد. در واکنشهایی که از دی کرومات پتاسیم استفاده می شود، معرفهایی نظیر دی فنیل آمین سولفونیک اسید و دی فنیل بنزیدین سولفونیک اسید به کار برده می شود.

در محیط اسیدی، دی کرومات به Cr3+ تبدیل می شود:

ج) سولفات سریک: گونه Ce4+ یک اکسنده مناسب و قوی است. محلول این یون زرد رنگ بوده و در اثر احیاء بی رنگ می شود.

د) محلول ید: محلول استاندارد ید را می توان برای اندازه گیری گونه های متعددی از جمله ، ،  و  به کار برده می شود. شناساگر مورد استفاده در واکنشهای انجام گرفته توسط محلول ید، چسب نشاسته است که با ید تولید رنگ آبی می کند.

واکنشهای اندازه گیری اکسایش ـ کاهش توسط ید به دو صورت یدیمتری و یدومتری انجام می گیرد:

۱) یدی متری (Iodimetry):  در این روش محلول استاندارد ید به طور مستقیم برای تیتراسیون آنالیت مورد نظر (که به آسانی اکسید می شود) به کار برده می شود، برای مثال استفاده از ید برای اندازه گیری یون سولفات:

و یا اندازه گیری گونه BrO3 منفی:

بنابراین: هرگاه یک آنالیت احیاء کننده به طور مستقیم توسط I2 استاندارد تیتر شود، روش را یدیمتری می نامند اما اگر آنالیت یک ماده اکسیدکننده باشد و به مقدار اضافی یدید I اضافه شود و آن را به I2 تبدیل کند و سپس مقدار I2 تولید شده توسط تیتراسیون با سدیم تیوسولفات (یا هر تیترکننده دیگر) تیترشود، روش را یدومتری می گویند.

ه) پتاسیم یدات: در محیط اسیدی ضعیف، پتاسیم یدات می تواند به عنوان یک اکسید کننده مناسب به کار برده شود. واکنش این واکنشگر اکسید کننده به صورت زیر است:

 

برای تشخیص نقطه پایانی از روشی موسوم به تشخیص نقطه پایانی استخراجی استفاده می شود. در این روش از حلالی آلی مانند کلروفرم یا کربن تتراکلرید استفاده می کنیم. ید زیادی تولید شده در واکنش فوق، در حلال آلی حل شده و رنگ بنفش ایجاد می کند.

در محیط اسیدی قوی (برای مثال HCl غلیظ)، ید آزاد شده در واکنش اصلی فوق، با یون یدات واکنش می دهد:

از این واکنشگر اکسایش ـ کاهش برای شناسایی گونه های مختلف استفاده می شود، از جمله، تعیین آرسنیک، آنتیموان، جیوه و قلع. در محیط اسیدی HCl واکنشهای این اکسیدکننده عبارت است از:

برای اندازه گیری آرسنیک:

برای اندازه گیری آنتیموان:

برای اندازه گیری جیوه:

و) پتاسیم برمات: پتاسیم برمات هم می تواند در محیط اسیدی یک اکسید کننده مناسب برای اندازه گیری گونه های مختلف به کار گرفته شود. اگر محیط اسیدی قوی باشد، پتاسیم برمات به برمید تبدیل می شود، سپس یون برمید با برمات اضافی واکنش داده و تولید برم می کند.

برای تعیین نقطه پایانی تیتراسیونهای انجام شده با برمات می توان از متیل رد (قرمز متیل) استفاده کرد. این معرف در اثر برمه شدن، زرد رنگ می شود.

واکنش برمات برای اندازه گیری آرسنیک به صورت زیر است:

ز) پروکسی سولفات (پرسولفات) : اکسیدانت قوی است که برای عملکرد مناسب، باید در محیط یون Ag+ به عنوان کاتالیزگر موجود باشد:

دو گونه آخری یعنی  و  دو اکسیدانت قوی هستند.

خوبی این واکنشگر این است که می توان پس از انجام واکنش، با جوشاندن آن را از بین برد:

ح) نقره (II) اکسید حل شده در اسید معدنی داغ:  AgO حل شده در اسید معدنی غلیظ، می تواند گونه Ag2+ را تولید کند که قدرت اکسید کنندگی آن بالاست.

این واکنشگر هم در اثر جوشاندن به راحتی از بین می رود:

ط) سدیم بیسموتات جامد (NaBiO3): این ترکیب دارای قدرت اکسید کنندگی بالایی است. می توان اضافی این واکنشگر را توسط صاف کردن محلول، حذف کرد.

 

ی) هیدروژن پرکسید در محیط بازی: این ماده در محیط بازی خاصیت اکسید کنندگی و در محیط اسیدی خاصیت کاهندگی دارد. اضافی هیدروژن پرکسید را می توان توسط گرما (این ماده در آب جوش تسهیم نامتناسب انجام می دهد) حذف کرد.

 


بررسی انواع واکنشهای شیمیایی

بدون نظر

بررسی انواع واکنشهای شیمیایی

دانش آموزان سوم دبیرستان

رشته‌های ریاضی و تجربی

برای آمادگی شما در آزمون ۷ آبان درس شیمی یک جزوه کامل آموزشی از مبحث بررسی انواع واکنشهای شیمیایی 

ضمیمه شده است.

فایل های ضمیمه

بررسی انواع واکنش‌ها

بررسی انواع واکنش‌ها

دانلود


پیوند یونی

بدون نظر

پیوند یونی                      

 اطلاعات اولیه

ترکیبات یونی متشکل از تعداد زیادی آنیون ، کاتیون که با طرح معین هندسی در کنار هم قرار گرفته‌اند یک بلور بوجود می‌آورند. هر بلور ، به سبب جاذبه‌های منفی ـ مثبت یونها به هم نگهداشته شده است. فرمول شیمیایی یک ترکیب یونی نشانه ساده‌ترین نسبت یونهای مختلف برای به وجود آوردن بلوری است که از نظر الکتریکی خنثی باشد.

 تعریف

پیوند یونی IonicBond

پیوند یونی جاذبه‌ای است که بین یونهای مثبت و منفی وجود دارد و آنها را در یک ساختار بلورین به هم نگه می‌دارد. این پیوند ناشی از انتقال الکترون بین اتم هاست.

 ماهیت یون

وقتی اتم‌ها به یون تبدیل می‌شوند خواص آنها شدیدا تغییرمیکند مثلا مجموعه‌ای از مولکولهای برم قرمز است. اما یونهای در رنگ بلورماده مرکب هیچ دخالتی ندارند. یک قطعه سدیم شامل اتم‌های سدیم‌ نرم است خواص فلزی دارد و بر آب به شدت اثر می‌کند اما یونهای در آب پایدارند. مجموعه بزرگی از مولکولهای کلر ، گازی سمّی به زرد مایل به سبز است ولی یونهای کلرید مواد مرکب رنگ ایجاد نمی‌کنند و سمّی نیستند. به همین لحاظ است که یونهای سدیم و کلر را به صورت نمک طعام می‌توان بدون ترس از واکنش شدید روی گوجه فرنگی ریخت. وقتی اتم‌ها به صورت یون در می‌آیند ماهیت آنها آشکارا تغییر می‌کند.

 خواص مواد مرکب یونی

  • رسانایی الکتریکی :
    رسانایی الکتریکی مواد مرکب
    یونی مذاب به این علت است که وقتی قطب‌هایی با بار مخالف در این مواد مذاب قرار گیرد و میدان الکتریکی برقرارشود یونها آزادانه به حرکت در می‌آیند این حرکت یونها بار یا جریان را از یک جا به جای دیگر منتقل می‌کنند. در جسم جامد که یونها بی‌حرکت‌اند و نمی‌توانند آزادانه حرکت کنند جسم خاصیت رسانای الکتریکی ندارد.

  • سختی :
    سختی مواد مرکب یونی به علت پیوند محکم میان یونهای با بار مخالف است. برای پیوندهای قوی انرژی بسیاری لازم است تا یون‌ها از هم جدا شوند و امکان حرکت آزاد حالت مذاب را پیداکنند. انرژی زیاد به معنی نقطه جوش بالا است که خود از ویژگی‌های مواد مرکب یونی است.

  • شکنندگی :
    مواد مرکب یونی شکننده‌اند. زیرا که ساختار جامد آنها آرایه منظمی از یونهاست. مثلا ساختار سدیم کلرید (
    NaCl) را در نظر بگیرید. هرگاه یک سطح از یونها فقط به فاصله یک یون در هر جهت جابجا شود یونهایی که بار مشابه دارند درکنار یکدیگر قرار می‌گیرند و یکدیگر را دفع می‌کنند و چون جاذبه‌ای در کار نیست بلور می‌شکند. سدیم کلرید را نمی‌توان با چکش کاری به ورقه‌های نازک تبدیل کرد با چنین عملی بلور نمک خرد و از هم پاشیده می‌شود.

 گروههای حاوی پیوند یونی

عناصرگروه IA (یا فلزات قلیایی) یعنی Li ، Na ، K ، Rb ، Cs هر یک به ترتیب یک الکترون بیشتر از گازهای نجیب He ، Kr ، Ne ، Ar ، Xe دارند. اگر هر یک از این فلزات ازهر اتم یک الکترون از دست بدهند، جزء باقیمانده آرایش الکترونی گاز نجیب متناظر خود را پیدا می‌کند. مثلا ،Li یک الکترون والانس در آرایش حالت پایه دارد. از دست دادن یک الکترون موجب می‌شود که

Li ساختار الکترونی He را پیداکند. یک اتم Li که فقط دو الکترون و سه پروتون داشته باشد بار +۱ خواهد داشت. یک اتم باردار مانند یا یک گروه از اتم‌های باردار ، مانند گروه سولفات را یون می‌گویند.

  • عناصر گروه در جدول تناوبی (فلزات قلیایی خاکی) هریک دو الکترون والانس دارند. پس برای اینکه mg ، ca ، sr ، ba ساختار گاز نجیب را به دست آورند اتم‌های هرعنصر باید دو الکترون از دست بدهند. از دست رفتن دو الکترون موجب می‌شود که دو پروتون در هسته خنثی نشده بماند. پس هر یون بار +۲ خواهد داشت. برای جدا شدن سومین الکترون لازم است جفت الکترونهای تراز اصلی با انرژی پایین‌تر شکسته شود. این امر انرژی زیادتری می‌خواهد. جداشدن الکترونها از فلزات و تشکیل یونهای مثبت حاصل از آنها را می‌توان به راههای مختلف ترسیم کرد.

  • باریم

پس جدا شدن یک الکترون از یک اتم معین جداشدن الکترونهای بعدی به ترتیب مشکلتر می‌شود. زیرا با از دست رفتن هر الکترون بار مؤثر زیادتری می‌شود و الکترونهای باقیمانده را محکمتر نگاه می‌دارد. بطور خلاصه یونهای مثبت وقتی تشکیل می‌شوند که اتم‌های فلزی یک الکترون (گروهIA ) دو الکترون (گروهIIA) ویا سه الکترون (گروهIIIA) به اتم‌های غیر فلزی می‌دهند. یونهای حاصل آرایش الکترونی یکسان با یک گاز نجیب دارند.

  • هالوژنها:

یونهای مثبت در حضور یونهای منفی پایدار می‌شوند. خنثی شدن بار ، هر دو نوع یون را پایدار می‌کند. یونهای منفی پایدار ، از اتم‌هایی که شش یا هفت الکترون والانس دارند ، تولید می‌شوند.اینگونه اتم‌ها آنقدر الکترون بدست می‌آورند تا ساختار گاز نجیب را پیدا کنند. مثلا اتم‌های عناصر گروه

VIIA (هالوژن‌ها) هفت الکترون والانس دارند و هر یک یک الکترون می‌خواهند آرایش الکترونی یک گاز نجیب را پیدا کنند. اگر اتم‌های

F ، Cl ، Br ، I هر یک ، یک الکترون بدست آورند، یونهای حاصل  به ترتیب آرایش الکترونی  گاز های نجیب را خواهند داشت.

ید

  • گروه اکسیژن:
    اتم عناصر (
    VIA) برای رسیدن به ساختار الکترونی یک گاز نجیب هریک دو الکترون نیاز دارند. اضافه شدن دو الکترون به هم اتم سبب تولید می‌شود. روند به دست آوردن الکترون توسط غیرفلزات ، مانند از دست دادن الکترون توسط فلزات را می‌توان به راههای متفاوت ترسیم کرد. بطور خلاصه غیرفلزات یک ، دو ، یا سه الکترون از فلزات می‌گیرند و یون منفی ایجاد می‌کنند این یونهای منفی همگی الکترونهای والانس جفت شده و آرایش هشت الکترونی پایدار گازهای نجیب را دارند.

 فرمول شیمیایی مواد مرکب یونی

فرمول شیمیایی یک ماده مرکب از لحاظ الکتریکی خنثی است. خنثی بودن الکتریکی مستلزم آن است که شمار بارهای مثبت و منفی در بلور ماده مرکب برابر باشند. دو برای هر ، سه یون برای دو یون Al^3+و الی آخر. در بلور نمک طعام یونهای با جاذبه الکتریکی میان بارهای مخالف درجای خود نگاه داشته شده‌اند.

علاوه بر این برای خنثی بودن این ماده مرکب باید نسبت یونهای سدیم به یونهای کلرید ۱ به ۱ باشد. در این صورت ساده‌ترین فرمول آن خواهد بود. در ساختار بلورین هر یون سدیم با هر شش یون کلرید اطراف آن جذب می‌شود. به همین طریق هر یون کلرید با هر شش یون سدیم اطراف آن جذب می‌شود در ساختارهای یونی هیچ مولکول تک اتمی وجود ندارد، یعنی هیچ یون خاصی وجود ندارد که منحصرا به یک یون دیگر بپیوندد.


توزین اتم ها با الکترون ها !

بدون نظر

توزین اتم ها با الکترون ها !

همانطور که می دانیم ، عنصرها دارای ایزوتوپ های مختلفی هستند و جرم اتمی ایزوتوپ های مختلف یک عنصر را می توان با    « طیف سنج جرمی » اندازه گیری کرد . از طرفی می دانیم که میکروسکوپ های الکترونی ، توان بالایی را در بزرگنمایی ذره های کوچک در اندازه های اتمی و مولکولی دارا هستند .

در روشی جدید ، دانشمندان توانسته اند جرم اتمی و درصد فراوانی ایزوتوپ های مختلف یک عنصر را با استفاده از میکروسکوپ الکترونی تعیین کنند .

1-weighingatom

در این پژوهش جدید که در دانشگاه وین اتریش انجام گرفته است ، پژوهشگران با یک میکروسکوپ الکترونی عبوری روبشی (STEM) ایزوتوپ های کربن موجود در ساختار گرافن را مورد بررسی قرار داده اند . در این پژوهش ، با تابش پرتوهای الکترونی به اتم های کربن گرافن ، تصویری از ساختار گرافن به دست آمده است . اما این پرتوها چگونه توانسته اند جرم ایزوتوپ های مختلف کربن را تعیین کنند ؟

می دانیم که کربن دارای دو ایزوتوپ کربن-۱۲ (C12) و کربن-۱۳ (C13) است . اتم های کربن-۱۲ از اتم های کربن-۱۳ سبکترند ؛ لذا پرتوهای الکترونی می توانند ضربه های سخت تری را به آن ها وارد کنند و آن ها را راحت تر جابجا کنند . از این رو ، تعداد الکترون های لازم برای جدا کردن اتم ایزوتوپ های مختلف کربن یکسان نخواهد بود . بنابراین از روی میزان تراکم الکترون های به کار رفته برای جدا کردن اتم های هر ایزوتوپ ، درصد فراوانی و جرم اتمی ایزوتوپ قابل اندازه گیری خواهد بود .


پیوند را تعریف کنید!؟

بدون نظر

پیوند را تعریف کنید!؟

اغلب وقتی از دانش‌آموزان یا دانشجویان می‌پرسم که برداشت شما از یک پیوند شیمیایی چیست؟ یا نگاه خیره‌ای توأم با عجز تحویل می‌گیرم یا این پاسخ به‌دست می‌آید که “پیوند همان جابه‌جایی یا انتقال الکترون از مدار یک اتم به مدار یک اتم دیگر است”.

این‌جاست که اذیت کردن من شروع می‌شود: مگر الکترون پا دارد که جابه‌جا شود؟ و اندک متفکران کلاس (چه در دبیرستان و چه در دانشگاه)، فریاد برمی‌آرند که جاذبه‌ی هسته آن‌ها را به سمت خود می‌کشد. و من می‌پذیرم که هسته‌ی هر اتمی که میزان جاذبه‌ی بیش‌تری نسبت به الکترون (الکترونگاتیوی) داشته باشد، آن را به سمت خود می‌کشد. این تعریف تا حدودی می‌تواند درباره‌ی پیوندهای یونی درست باشد؛ اما وقتی کار به پیوندهای کووالانسی و اشتراک الکترون می‌رسد، آیا بازهم می‌توان گفت که الکترونگاتیوی بیش‌تر یک اتم می‌تواند الکترون را به سمت خود بکشد و در آخرین زیرلایه جا دهد؟

تا این‌جا حتماً ذهن شما کمی آشفته شده است؛ چراکه از آن زمان که انواع پیوند را شناختید، به شما گفته‌اند که پیوند کووالانسی، حاصل اشتراک الکترون بین دو اتم است. بعضی از دانش‌آموزان یا دانشجویان فکر می‌کنند که اشتراک بین دو اتم یعنی با نزدیک شدن دو اتم به یکدیگر، فضایی میانی به‌وجود می‌آید که الکترون‌های پیوند در آن قرار می‌گیرند.

چیزی شبیه به شکل زیر:

پیونداین تصور از آن جا حاصل می‌شود که فکر می‌کنیم اتم الکترونگاتیو‌تر، می‌تواند اتم الکتروپوزتیوتر را به سمت خود بکشد؛ الکترونگاتیو الکترون می‌خواهد و الکتروپوزتیو نمی‌خواهد پس یک یا چند الکترون از الکتروپوزتیو در مدار الکترونگاتیو وارد می‌شوند یا به اشتراک گذاشته می‌شوند و از آن‌جایی که الکترون پایی برای حرکت ندارد، دو اتم باید به اندازه‌ی کافی به یکدیگر نزدیک شوند تا الکترون بتواند از مدار یکی به مدار دیگری یا در ناحیه‌ای مشترک برود.

این برداشت شما از لحظه‌ی پیوند، برداشتی درست است کما این‌که نشانه‌هایی از این لحظه را در کتاب‌های شیمی دوم دبیرستان (فصل ۴) و شیمی پیش‌دانشگاهی (فصل ۱ – حالت گذار) دیده‌اید. اما هنوز هم توجیح مناسبی برای مفهوم “به‌اشتراک گذاشتن الکترون‌ها ندارید” چون هنوز مطمئن نیستید که آن فضای میانی تشکیل می‌شود یا نه یا این‌که اصلاً گیریم که الکترون درون آن باشد؛ آیا آن فضای نسبتاً کوچک، می‌تواند پاسخگوی نیاز اسپین (حرکت چرخشی) الکترون باشد؟

توجه کنید که وقتی صحبت از به‌اشتراک گذاشتن الکترون می‌کنیم، منظورمان این است که الکترون پیوندی، لحظه‌ای در مدار اتم اول و لحظه‌ای دیگر در مدار اتم دوم قرار دارد؛ حال آن اتم که الکترونگاتیوی بیش‌تری دارد، به‌خاطر نیروی جاذبه‌ی هسته به الکترون، روی آن فشار وارد می‌کند و سرعت آن‌را کاهش می‌دهد و به همین خاطر است که الکترون در مدار اتمی که الکترونگاتیوی بیش‌تر دارد، زمان بیش‌تری را سپری می‌کند و ما بار آن اتم را جزئی بار منفی ($latex displaystyle delta -$) درنظر می‌گیریم. $latex displaystyle to $ یک بار دیگر این پاراگراف را بخوانید. 

پیوند-2

مسیر قرمز-رنگ در شکل بالا، مسیر حرکت الکترون‌های پیوندی در یک پیوند کووالانسی را نشان می‌دهد. حالا شاید بهتر مفهوم یک پیوند کووالانسی و این که “الکترون به‌اشتراک گذاشته می‌شود یعنی چه؟” را متوجه شده باشید.



آیا عدد اکسایش ، همان ظرفیت است ؟

بدون نظر

آیا عدد اکسایش ، همان ظرفیت است ؟

 

ظرفیت چیست؟ عدد اکسایش چیست؟ آیا این دو مفهوم ، یکسان هستند؟ covalent

واژه ظرفیت (Valence) ، از کلمه valentia از زبان لاتین به معنی « قدرت » یا «گنجایش » گرفته شده است . مفهوم ظرفیت در نیمه دوم قرن ۱۹ میلادی برای توضیح پیوند شیمیایی و ساختار مولکولی توسعه یافت . نظریه ظرفیت های شیمیایی در سال ۱۸۵۲ میلادی توسط ادوارد فرانکلند مطرح شد .

در بسیاری از منابع ، ظرفیت یک عنصر این گونه تعریف شده است : « اندازه ای از توان ترکیب شدن اتم آن عنصر با اتم های دیگر برای تشکیل مولکول ها و ترکیب های شیمیایی »

در کتاب طلایی آیوپاک ، ظرفیت این گونه تعریف شده است : « حداکثر تعداد اتم های یک ظرفیتی ( در اصل اتم های هیدروژن یا کلر ) که ممکن است با یک اتم از عنصر مورد نظر ترکیب شوند ، و یا با یک بخش ، و یا با یک اتم از این عنصر می تواند جایگزین شود »

همانطور که ملاحظه می شود ، در مورد مفهوم ظرفیت ، با دو مشکل مواجه هستیم . اول این که تعریف ها مبهم هستند و دوم این که ظرفیت ، یک عدد صحیح بدون علامت است که نشان نمی دهد اتم مورد نظر الکترون گرفته یا از دست داده است . مثلأ در مولکول هیدروژن کلرید ، هر دو اتم هیدروژن و کلر دارای ظرفیت ۱ هستند ، در صورتی که هیدروژن با از دست دادن الکترون و کلر با گرفتن الکترون چنین ظرفیتی دارند . در این صورت ، استفاده از مفهوم عدد اکسایش (یا حالت اکسایش) توصیف بهتری از وضعیت الکترونی اتم را به دست می دهد ؛ چراکه هم مقدار و هم علامت را در خود دارد .

عدد اکسایش یک اتم در یک مولکول ، تعداد الکترون های ظرفیتی است که آن اتم گرفته و یا از دست داده است . این عدد دارای علامت است ؛علامت مثبت به اتمی با الکترونگاتیوی کمتر ، و علامت منفی به اتمی با الکترونگاتیوی بیشتر نسبت داده می شود .

با نگاهی سطحی به این توضیحات چنین برداشت می شود که ظاهراً ظرفیت همان عدد اکسایش است و فقط علامت ندارد ! اما واقعیت همیشه اینچنین نیست . مثلاً ظرفیت کربن در مولکول متانال (CH2O) برابر ۴ است ( زیرا کربن ۴ پیوند کووالانسی تشکیل داده است ) ، اما عدد اکسایش کربن در این ترکیب برابر صفر است ( به این دلیل که ۲ پیوند کربن با اتمی الکترونگاتیوتر از خودش برقرار شده است و دو پیوند دیگرش با اتمی با الکترونگاتیوی کمتر) .

همچنین اتم اکسیژن در HOF ظرفیت ۲ و عدد اکسایش صفر دارد . کربن نیز در متانول (CH3OH) ، دارای ظرفیت ۴ و عدد اکسایش ۲- است . مثال های دیگری نیز قابل بیان هستند .


برندگان جایزه نوبل شیمی ۲۰۱۶ معرفی شدند

بدون نظر

برندگان جایزه نوبل شیمی ۲۰۱۶ معرفی شدند

آکادمی سلطنتی علوم سوئد ، جایزه نوبل شیمی ۲۰۱۶ را برای

« طراحی و ساخت ماشین های مولکولی »

به سه دانشمند زیر اهدا کرد :

ژان پیر سوواژ از دانشگاه استراسبورگ فرانسه

فریسر استودارت از دانشگاه نورث وسترن آمریکا

برنارد فرینگا از دانشگاه گرونینگن هلند

chem-nobel-2016

این دانشمندان ، ماشین های مولکولی قابل کنترلی را ساخته اند که می توانند با دریافت انرژی ، وظیفه محوّل شده را انجام بدهند .

اولین گام به سوی ساخت یک ماشین مولکولی ، در سال ۱۹۸۳ توسط ژان پیر سوواژ با اتصال دو مولکول حلقه ای به یکدیگر و تولید زنجیر کاتِنان برداشته شد . در این زنجیر ، مولکول ها به جای پیوندهای کووالانسی ، با پیوندهای مکانیکی آزادتری به هم متصل شده بودند .

دومین گام را فریسر استودارت در سال ۱۹۹۱ برداشت ؛ هنگامی که روتاکسان ساخته شد . او یک حلقه مولکولی را بر روی یک محور مولکولی باریک قرار داد ، به طوری که حلقه قادر بود در امتداد محور حرکت کند . بر همین مبنا ، بالابرهای مولکولی ، ماهیچه های مولکولی و تراشه های رایانه ای مبتنی بر مولکول ساخته شدند .

برنارد فرینگا نیز اولین دانشمندی بود که موتورهای مولکولی را ارایه داد . وی در سال ۱۹۹۹ ، موتور مولکولی را ساخت که به طور پیوسته در یک جهت می چرخید . وی با استفاده از این گونه موتورهای مولکولی ، یک استوانه شیشه ای که ۱۰۰۰۰ بار بزرگتر از خود موتور بود را چرخاند و اولین بار «نانو خودرو» را طراحی کرد .

%d8%a6%d8%ae%d9%85%d8%ab%d8%b2%d8%b9%d9%85%d8%b4%d9%82-%d8%a6%d8%ae%d9%81%d8%ae%d9%82

توسعه موتورهای مولکولی در این مرحله ، نقطه عطفی است که با ساخت موتور الکتریکی در دهه ۱۸۳۰ میلادی قابل مقایسه است . ماشین های مولکولی در آینده در حسگرها و سامانه های ذخیره انرژی به کار گرفته خواهند شد .


صفحه 1 از 1712345...10...قبلی »