تبلیغات
گروه شیمی منطقه ۱۵ تهران - نکات درسی کتاب شیمی 3

گروه شیمی منطقه ۱۵ تهران

اخبار و اطلاعات و تازه هااز گروه شیمی منطقه ۱۵ تهران

شیمی 3 - تفاوت فاز و حالتکنکوری
منظور از حالت ماده جامد ، مایع و گاز است . در صورتیکه منظور از فاز به هر بخشی از ماده که ساختار مولکولی یکسان داشته باشد یک فاز گفته می شود . در واقع می توان چند فاز مختلف با یک حالت داشته باشیم . برای درک بهتر تفاوت آنها به مثالهای زیر توجه کنید .



- آب خالص :یک فاز . زیرا تمام قسمتهای آن ساختار مولکولی یکسان دارند .

- محلول شکر در آب : یک فاز . زیرا در محلولها ماده حل شونده بطور یکنواخت پراکنده شده و قسمتهای مختلف آن ساختار یکسان دارد .( منظور از ساختار یکسان خالص بودن ماده نیست بلکه یکنواخت بودن پراکندگی مولکولهای آن است ، حتی اگر ناخالص باشد )

- محلول اشباع شکر در آب که مقداری شکر جامد حل نشده در آن وجود داشته باشد : دو فاز ، فاز محلول و فاز شکر جامد

- محلول اشباع شکر و نمک طعام در آب که مقداری شکر و نمک جامد در آن وجود داشته باشد : سه فاز ، فاز محلول ، فاز شکر جامد ، فاز نمک طعام جامد

- مخلوط آب و روغن : دو فاز ، فاز آب و فاز روغن . در این مثال با اینکه آب و روغن در دو مایع هستند ولی دو فاز می باشند .

- آب در حال جوشیدن : دو فاز ، فاز آب و فاز حبابهای بخار آب

- مخلوط سدیم کلرید و شکر : دو فاز ، فاز سدیم کلرید و فاز شکر

محلولها
..................................................
شیمی 3 - روش وارسی
چند قاعده مهم که در موازنه بصورت وارسی می تواند مورد استفاده قرار گیرد بصورت زیر است .

1- بهتر است موازنه را از ترکیبی آغاز نماییم که بیشترین تعداد عنصر و اتم را داشته باشد .

2- اگر در معادله عنصر آزاد وجود داشت( مثلا O2 , H2 , N2 , Na و ... ) ، بهتر است موازنه آنها را به آخر موکول نماییم .

3- از ضریب کسری تنها برای عناصر آزاد استفاده نماییم و برای مواد مرکب تا حد امکان از ضریب کسری استفاده نکنیم .

4- اگر از عنصری در یک طرف معادله در دو ماده وجود داشت ، موازنه آن عنصر را به آخر موکول کنیم . موازنه را از عناصری شروع کنیم که در هر طرف معادله در یک ماده ( مرکب ) وجود دارند . مثلا در واکنش زیر بهتر است موازنه را از C2H6 و از عنصر کربن یا هیدروژن شروع کنیم .

C2H6 + O2 -------> CO2 + H2O

واکنشهای شیمیایی
..................................................
شیمی 3 - انحلال پذیری ترکیبات یونی در آب
عوامل مختلفی در انحلال پذیری مواد در آب موثر می باشند . از جمله حجم و بار یونهای ترکیب یونی ( چگالی بار یونها ) ، جرم مولی ترکیب یونی ، پایداری یونهای نمک ، انرژی شبکه بلور نمک و ... .

در مورد جرم مولی مطلب جالبی هست که کمتر به آن توجه می شود . انحلال پذیری ترکیبات بر حسب گرم در 100 گرم آب اندازه گیری می شود . بنابراین هر جرم مولی ماده حل شونده بیشتر باشد ، مقدار این عدد بزرگتر می شود . به عنوان مثال در دمای 40 درجه انحلال پذیری NaCl و KNO3 به ترتیب 38 و 60 گرم در 100 گرم آب است و ظاهرا انحلال پذیری KNO3 تقریبا دو برابر NaCl است . ولی جالب است که اگر انحلال پذیری این دو نمک را برحسب مول در 100 گرم آب حساب کنیم با هم تقریبا برابر شده و به ترتیب 0.6 و 0.65 می باشد . در واقع از نظر مول این دو نمک یکسان در آب حل می شوند و فقط چون جرم مولی KNO3 بیشتر است ، انحلال پذیری آن عدد بزرگتری می شود .

عامل دیگری که در انحلال پذیری موثر است ، انرژی شبکه بلور نمک است ، وقتی نمکی در آب حل می شود که انرژی حاصل از آبپوشی، انرژی لازم برای فروپاشی شبکه را تامین نماید . اگر این انرژی تامین شود انحلال پذیری بخوبی صورت می گیرد ، در غیر اینصورت فقط به مقداری در آب حل می شود که انرژی لازم تامین شده باشد .

با این توضیح وقتی محلول سیرشده ای را حرارت می دهیم ، گرمای داده شده قسمتی از این انرژی لازم را تامین کرده و انحلال پذیری افزایش می یابد.

محلولها
..................................................
شیمی 3 - خواص مقداری و شدتی
برای خواص شدتی و مقداری بهتر بجای تعریف کتاب از تعاریف زیر استفاده کنیم :

خاصیت شدتی : خاصیتی است که مقدار آن خاصیت برای جزئی از سیستم و کل سیستم برابر است . مثلا دما . دمای قسمتی از سیستم و کل سیستم یکسان است .

خاصیت مقداری : خاصیتی است که مقدار آن خاصیت برای جزئی از سیستم از کل سیستم کمتر است . مثلا جرم . جرم قسمتی از سیستم از جرم کل سیستم کمتر است .

باتوجه به این تعریف خواص رنگ ، فشار ، غلظت ، دما ، ظرفیت گرمایی ویژه ، ظرفیت گرمایی مولی ، چگالی و ... شدتی و خواص جرم ، حجم ، ظرفیت گرمایی و گرما مقداری هستند .

در مورد فشار می توان گفت : فشار قسمتی از سیستم و کل سیستم یکسان است ، بنابراین شدتی است .

در مورد رنگ که در گردن بالن کمتر است ، علت آن این است که ضخامت محلول در قسمت گردن بالن کمتر بوده و نور ضمن عبور از آن قسمت کمتر جذب می شود ، بنابراین روشن تر دیده می شود . ولی باید بدانید که رنگ آن با دیگر قسمتهای بالن یکسان است و خاصه شدتی خواهد بود. ( بشرطی که محلول همگن باشد )

ترمودینامیک
..................................................
شیمی 3 - دمای استاندارد
دمای استاندارد برای مقاصد مختلف با هم متفاوت است ، به عنوان مثال برای روابط حجمی گازها دمای استاندارد صفر درجه در نظر گرفته می شود ، در صورتیکه برای شرایط استاندارد ترمودینامیکی دمای استاندارد معمولا 25 درجه ( دمای اتاق) در نظر گرفته میشود .

حتی وقتی در مورد مواد مختلف و پایدارترین حالت آنها بحث می شود ، دمای استاندارد می تواند هر دمایی باشد . به عنوان مثال دمای استاندارد برای بخار آب 100 درجه سانتیگراد است . یا دمای استاندارد آهن مذاب حدود 1500 درجه است .

ترمودینامیک
..................................................
شیمی 3 - دمای شعله اتان ، اتن و اتین
هرچند که گرمای سوختن اتان از اتن و اتین بیشتر است ولی دمای شعله اتین از دو گاز دیگر بیشتر می باشد.

علت آن تعداد مولهای گاز ایجاد شده در واکنش سوختن اتان ، اتن و اتین است .

C2H6 + 3.5O2 ------> 2CO2 + 3H2O

C2H4 + 3O2 ------> 2CO2 + 2H2O

C2H2 + 2.5O2 ------> 2CO2 + H2O

طبق معادلات فوق از سوختن یک مول اتان ، 5 مول گاز تولید می شود ، درصورتیکه از سوختن یک مول اتین ، 3 مول گاز تولید می شود . از طرفی گرمای تولید شده در هر واکنش صرف افزایش جنبش مولکولهای تولید شده در همان واکنش میشود که همان دما شعله است . چون تعداد مول گاز تولید شده در واکنش سوختن اتین کمتر است ، به هر مول از گاز تولید شده گرمای بیشتری رسیده و جنبش گازهای تولید شده بیشتر خواهد بود ، در نتیجه شعله آن دمای بالاتری خواهد داشت.

(لطفا خودتان محاسبات لازم را انجام دهید . گرمای تولید شده در هر واکنش را بر تعداد مول گاز تولید شده در همان واکنش تقسیم کنید )
ترمودینامیک
..................................................
شیمی 3 - ظرفیت گرمایی ویژه آب در حالتهای جامد ، مایع و گاز
یکی از عوامل موثر در ظرفیت گرمایی ، نیروِی جاذبه بین مولکولهای مواد است . هر چه نیروی جاذبه بین مولکولی بیشتر باشد ، برای افزایش جنبش مولکولهای ماده گرمای بیشتری لازم است ، در نتیجه ظرفیت گرمایی بالاتر خواهد بود .

عامل دیگری که در ظرفیت گرمایی موثر است درجات آزادی ذرات ماده می باشد ، منظور از درجات آزادی ، تعداد انواع حرکتهایی است که ذرات ماده می توانند انجام بدهند .این حرکات همان حرکتهای انتقالی ، ارتعاشی و چرخشی است. هر چه درجات آزادی ماده ای بیشتر باشد ، ظرفیت گرمایی ان بیشتر است .



برای توجیه ظرفیت گرمایی هر ماده بایستی هر دو عامل را در نظر گرفت .

آب و یخ از نظر نیروی جاذبه بین مولکولی تقریبا با هم یکسان می باشند ولی از نظر درجات آزادی ، درجات آزادی یخ بسیار کمتر از آب است . در نتیجه ظرفیت گرمایی یخ کاهش یافته و حدودا نصف آب است .

آب و بخار آب از نظر درجات آزادی خیلی با هم اختلاف ندارند ، ولی نیروهای جاذبه بین مولکولی در بخار آب بسیار کمتر از آب است ، در نتیجه ظرفیت گرمایی بخار آب کاهش یافته و حدودا نصف آب است .

ترمودینامیک
..................................................
شیمی 3 - بخش ناقطبی و قطبی در یک مولکولکنکوری
در یک مولکول پیچیده قسمتهای کربنی بخش ناقطبی محسوب می شوند ، ولی قسمتهایی که دارای گروههای اکسیژن دار است ، بخش قطبی محسوب می شوند . بطور کلی می توان گفت گروههای اکسیژندار مانند هیدروکسیل (OH) ، اتری (-O-) ، الدهیدی (CHO-) ، کتونی (C=O-) ، کربوکسیلیک اسید (COOH-) و استری (COOR-) همگی به علت داشتن اکسیژن که اتم با الکترونگاتیوی بالا است ، قطبی بوده و موجب قطبی شدن مولکول می شوند .

در یک مولکول هر چه گروههای قطبی (اکسیژندار ) بیشتر باشد ، مولکول قطبی تر بوده و در آب محلول تر خواهد بود . و بر عکس هر چه بخشهای کربنی بیشتر باشد ، مولکول ناقطبی خواهد بود .

به عنوان مثال در مولکول ویتامین C گروههای قطبی زیاد بوده و مولکول قطبی می شود ولی در مولکول ویتامین A فقط یک گروه (OH-) وجود داشته و مابقی مولکول کربنی است و مولکول ناقطبی می شود .

ویتامین C محلول در آب ولی ویتامین A نامحول در آب است.

محلولها
..................................................
شیمی 3 - انحلال گرماده و انحلال گرماگیر
حل شدن یک ماده در آب شامل سه مرحله است که بطور همزمان انجام می شوند :

1- جدا شدن مولکولهای حل شونده از یکدیگر ( گرماگیر)

2- جدا شدن مولکولهای آب از یکدیگر (گرماگیر)

3- پراکنده شدن مولکولهای حل شونده بین مولکولهای آب (گرماده)



هنگام حل شدن ماده ای در آب :

- اگر مجموع گرمای گرفته شده در مراحل 1 و 2 بیشتر از گرمای حاصل از مرحله 3 باشد ، انحلال گرماگیر خواهد بود مثل حل شدن شکر و نمک طعام در آب

- اگر مجموع گرمای گرفته شده در مراحل 1 و 2 کمتر از گرمای حاصل از مرحله 3 باشد ، انحلال گرماده خواهد بود مثل حل شدن سدیم هیدروکسید در آب

تا حدودی می توان محدودیت انحلال را به همین مطلب نسبت داد . بدین ترتیب که برای حل شدن ماده ای در آب بایستی انرژی کافی برای غلبه بر شبکه بلور آن ماده تامین شود . بطوریکه تا وقتی این انرژی تامین شود انحلال صورت می پذیرد.

محلولها
..................................................
شیمی 3 - بار الکتریکی ذرات کلوئیدی
ذرات کلوئیدی خودشان باردار نیستند ، این ذرات یونهای محلول در آب را جذب کرده و سطح آنها باردار می شوند .

چون ذرات یک کلوئید یک نوع یون را جذب می کنند ، نوع بار همگی آنها یکسان است ، (یعنی همگی منفی یا مثبت می باشند ) ولی مقدار بار ذرات کلوئیدی یکسان نیست ، زیرا سطح ذرات کلوئیدی یکسان نبوده و مقدار یون جذب شده در هر ذره متفاوت خواهد بود

محلولها
..................................................
شیمی 3 - نقطه جوش مایعات
نقطه جوش یک مایع دمایی است که فشار بخار مایع با فشار هوا برابر شود . به عنوان مثال فشار بخار آب در دمای 100 درجه برابر 760 میلی متر جیوه است ، بنابراین آب در فشار یک اتمسفر ( 760 mmHg) در دمای 100 درجه بجوش می آید.



# هر چه نیروی جاذبه بین مولکولهای یک مایع ضعیفتر باشد ، فشار بخار آن بیشتر بوده و در دمای پایینتری بجوش می آید . مثلا فشار بخار اتانول در دمای 78 درجه برابر 760 mmHg است ، بنابراین اتانول در دمای 78 درجه بجوش می آید.

با توجه به این توضیحات هنگام جوشیدن ،مایعات مختلف فشار بخار برابر ، ولی دماهای مختلف دارند .

محلولها
..................................................
شیمی 3 - خواص کلوئیدها
کلوئیدها از نظر اندازه ذرات بین محلول و سوسپانسیون قرار می گیرند و از طرفی مخلوط ناهمگن می باشند . بنابراین خواص آنها حدواسط محلول و مخلوط ناهمگن است و بیشتر خواص مخلوطهای ناهمگن را دارند .

از نظر پایداری بهتر است بگوییم کلوئیدها نسبتا پایدار هستند . فقط کلوئیدهای باردار پایدار بوده و جدا نمی شوند . بقیه کلوئید ها بمرور زمان جدا می شوند . البته جدا شدن کلوئیدها نسبت به سوسپانسونها کندتر صورت می گیرد .

در مورد شفاف بودن ، میزان شفاف بودن کلوئیدها کمتر از محلول ها است . بهتر است بگوییم ، شفاف و مات هستند و ذرات کلوئیدی می توانند بر پرتوی نور تاثیر داشته و مسیر نور در آنها قابل مشاهده است. (اثر تیندال )

محلولها




گروه شیمی منطقه ۱۵


آخرین پست ها


آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :