خداشناسی(موسی و شبان)

نرم افزار بسیار کارآمد کیمیاگر

قابل توجه کلیه ی بازدید کنندگان گرامی :

نرم افزار کاربردی و بسیار کار آمد کیمیاگر کاری از فراز فدایی دانش آموز سال سوم دبیرستان

غیر دولتی فرجاد منطقه ی 3 آموزش و پرورش شهر تهران به آدرس اینترنتی

CHEMISTRY.PHARAZ.COM

که می تواند علاوه بر اینکه در زمینه ی فرمول نویسی ترکیبات یونی راهنمای شما باشد،در زمینه ی موازنه ی

واکنشهای شیمیایی و حل مسایل استو کیومتری کمک شایانی به دانش آموزان سال سوم و کلیه ی

داوطلبان کنکور سراری نماید.

با تشکر از تلاش های بی وقفه آقای فراز فدایی وخانواده ی گرامی ایشان بخصوص پدر و مادر بزرگوارشان

و آرزوی موفقیت هر چه بیشتر در تمامی مراحل زندگی برای ایشان امیدوارم از این نرم افزار به بهترین شکل

استفاده نمایید.

انرژی های یونش بالاتر

انرژی های یونش بالاتر

با اندکی مطالعه راجع به انرژی یونش و تشکیل یون های مختلف عناصر، متوجه می شوید که سدیم، منیزیم و آلومینیوم یون های Na+ و Mg2+ و Al3+ تشکیل می دهند. اما آیا تا کنون از خود پرسیده اید که چرا سدیم، یون های Na2+ یا حتی Na3+ تشکیل نمی دهد؟

جواب این سؤال می تواند از انرژی دومین، سومین و ... یونش عناصر به دست آید. به عنوان مثال، انرژی اولین یونش سدیم، انرژی لازم برای برداشتن یک الکترون از یک اتم سدیم خنثی است:

انرژی های یونش بالاتر

انرژی دومین یونش سدیم، انرژی لازم برای برداشتن یک الکترون دیگر از یون Na+ در حالت گازی است که یک یونNa2+تشکیل می دهد:

انرژی های یونش بالاتر

سومین انرژی یونش سدیم نیز به همین ترتیب است:

انرژی های یونش بالاتر

بنابراین انرژی لازم برای تشکیل یون Na3+ در فاز گازی، جمع انرژی های یونش اول، دوم و سوم این عنصر است.

برای کندن یک الکترون از اتم سدیم و تشکیل یون Na+ با آرایش الکترونی لایه پر، انرژی چندان زیادی لازم نیست اما وقتی یک بار این اتفاق افتاد، برای برداشتن دومین الکترون از سدیم تقریباً باید 10 برابر انرژی یونش اولیه، انرژی صرف شود تا آرایش لایه پر Na+ شکسته شود و Na2+ تشکیل شود. به دلیل این که انرژی زیادی برای برداشتن دومین الکترون سدیم در هر واکنش شیمیایی لازم است، سدیم می تواند با عناصر دیگر طوری واکنش دهد که ترکیباتی شامل یون های Na+ تشکیل دهد نه یون های Na2+ یا Na3+.

اولین، دومین، سومین و چهارمین انرژی یونش سدیم، منیزیوم و آلومینیوم (KJ/mol)

انرژی های یونش بالاتر

به دلیل این منیزیوم، یک پروتون بیش تر از سدیم دارد، اولین انرژی یونش آن بیش تر است تا الکترون ها در اوربیتال 3s نگه دارد:

انرژی های یونش بالاتر

دومین انرژی یونش منیزیوم بزرگ تر از انرژی اولین یونش آن است زیرا همیشه برداشتن یک الکترون از یونی با بار مثبت، انرژی بیش تری می گیرد تا بخواهیم همین اکترون را از یک اتم خنثی برداریم. سومین انرژی یونش منیزیوم خیلی زیاد است زیرا Mg2+ آرایش پایدار و لایه پر دارد.

همین وضعیت راجع به آلومینیوم وجود دارد که اولین انرژی یونش آن از منیزیوم کم تر است. انرژی دومین و سومین یونش آلومینیوم از انرژی اولین یونش آن بزرگ تر است. اگرچه برداشتن سه الکترون از اتم آلومینیوم برای تشکیل یون Al3+مقدار انرژی زیادی لازم دارد اما انرژی لازم برای شکستن آرایش الکترونی پایدار یون Al3+ یک مقدار نجومی و عظیم است! بنابراین اشتباه است که به دنبال یون Al4+ به عنوان محصول یک واکنش شیمیایی باشیم.

electron affinity یا الکترون خواهی

همان گونه که می دانیم، انرژی یونش، تمایل یک اتم خنثی برای مخالفت با از دست دادن الکترون را اندازه می گیرد. یعنی گرفتن یک الکترون از اتم، مستلزم صرف انرژی است (این فرایند، گرماگیر است). برای مثال، برداشتن یک الکترون از اتم فلوئور خنثی و تشکیل یون با بار مثبت، مقدار قابل ملاحظه ای انرژی لازم دارد:

F(g) F+(g) + e- Ho = 1681.0 kJ/mol

الکترون خواهی یک عنصر، مقدار انرژی خارج شده از آن است که در طول این فرایند، یک اتم خنثی در فاز گازی، یک الکترون اضافی به دست می آورد تا یون با بار منفی تشکیل دهد. برای مثال، زمانی که اتم فلوئور در حالت گازی، الکترون به دست می آورد تا یون منفی فلوئور تشکیل دهد، انرژی آزاد می کند (تشکیل این پیوند بین اتم فلوئور و الکترون خارجی، گرماده است):

F(g) + e- F-(g) Ho = -328.0 kJ/mol

اندازه گیری الکترون خواهی، مشکل تر از انرژی یونش است و معمولاً با ارقام با معنی کم تری شناسایی می شود. الکترون خواهی عناصر گروه های اصلی جدول تناوبی در شکل 1 نشان داده شده است. می توان از این شکل، اطلاعات زیر را فهمید:

• به طور کلی، الکترون خواهی به دو دلیل زیر از بالا به پایین در هر ستون جدول تناوبی، کوچک تر می شود؛ نخست، الکترون اضافه شده به اتم در اوربیتال های بزرگ تر جای می گیرد و زمان کم تری در اطراف هسته ی اتم صرف می کند. دوم این که تعداد الکترون های عناصر از بالا به پایین جدول تناوبی در هر ستون افزایش پیدا می کند، بنابراین نیروی پس زنی و دافعه بین الکترون اضافه شده و الکترون های موجود در اتم خنثی، بیش تر می شود.

• به دلیل این که دافعه بین الکترون اضافه شده و الکترون های متعلق به اتم خنثی به حجم اتم بستگی دارد، داده های الکترون خواهی پیچیده تر می شوند. در میان نافلزات گروه های 6 و 7 اصلی، این دافعه برای کوچک ترین اتم های دو ستون یاد شده (اکسیژن و فلوئور)، بزرگ ترین مقدار را دارد؛ بنابراین الکترون خواهی این عناصر، کوچک تر از عناصر زیری آن ها در این دو ستون است. اما به هر صورت، الکترون خواهی از بالا به پایین در حال کاهش است.

شکل 1: روندکلی تغییرات الکترون خواهی در جدول تناوبی

در داده های زیر، هیچ الگوی خاصی در طول ردیف های جدول تناوبی دیده نمی شود اما این داده ها به همراه آرایش الکترونی این عناصر، مفهوم پیدا می کنند. در نتیجه، عناصری مانند هلیوم، بریلیوم، نیتروژن و نئون که آرایش الکترونی پایدار دارند، کشش کمی برای جذب الکترون اضافی دارند و زمانی که اتم خنثی این عناصر، الکترون اضافی به دست می آورد، هیچ انرژی از خود آزاد نمی کنند.

آرایش این عناصر چنان پایدار است که وادار کردن آن ها برای به دست آوردن الکترون اضافی و تشکیل یون منفی، واقعاً انرژی می گیرد.

آرایش الکترونی و الکترون خواهی ده عنصر ابتدایی جدول تناوبی به همراه شکل آن ها.

نتایج اندازه ی نسبی الکترون خواهی و انرژی یونش

اغلب تصور می شود که سدیم با کلر واکنش می دهد تا یون های Na+ و Cl- تشکیل دهند زیرا اتم های کلر بیش تر از اتم های سدیم، الکترو ن ها را "دوست دارند". شکی نیست که سدیم به شدت با کلر واکنش می دهد تا NaCl تشکیل دهد:

2 Na(s) + Cl2(g) 2 NaCl(s)

از این گذشته، راحت حل شدن NaCl در آب که باعث هدایت الکتریسیته می شود، گواه این واقعیت است که محصول این واکنش، یک نمک است و شامل یون های Na+ و Cl- است:

تنها سؤال مطرح شده در این قسمت، این است که آیا فرض الکترون دوست بودن اتم های کلر نسبت به اتم های سدیم، جایز است؟

اولین انرژی یونش سدیم 5/1 برابر بزرگ تر از الکترون خواهی کلر است:

بنابراین، برداشتن الکترون از اتم سدیم خنثی، از الکترون به دست آوردن اتم کلر خنثی انرژی بیش تری می گیرد و از این خصلت کلر تأمین می شود.

لیکوپن (Lycopene) موجود در گوجه فرنگی ، به حفظ سلامتی شما کمک می کند

مطالعات متعدد ثابت کرده است مصرف مقادیر زیاد لیکوپن موجب کاهش حملات قلبی و سرطان هایی مثل سرطان پروستات، سینه، ریه، معده، لوزالمعده، روده ، دهان و گردن مبتلا می شود. لیکوپن ( Lycopene ) یک رنگدانه ی کاروتنوییدی به رنگ قرمز روشن و مسئول تولید رنگ قرمز در گوجه فرنگی میباشد.

به گزارش خبرنگار سایت پزشکان بدون مرز ، گوجه فرنگی، گریپ فروت صورتی، پرتقال قرمز، و هندوانه نیز حاوی مقادیری از لیکوپن میباشند. لیکوپن فراوان ترین کاروتنویید موجود در بدن انسان می باشد. نام لیکوپن از کلمه ی Solanum lycopersicum که نام یک گونه ی گوجه فرنگی می باشد بر گرفته شده است.

لیکوپن را یکی از انواع کاروتینوئیدها (رنگدانه های گیاهی) است . برخی از انواع کاروتینوئیدها پس از مصرف می توانند به ویتامین A تبدیل شوند که لیکوپن از این خاصیت مستثنی بوده و دارای خاصیت آنتی اکسیدانی است.

پژوهش ها نشان می دهد مقدار زیادی از فواید فیکوکمیکال (خواص شیمیائی مربوط به گیاهان) میوه‌ها و سبزی‌ها در خاصیت آنتی‌اکسیدان آنها می‌باشد که بدن انسان از آنها جهت ترمیم تمام خساراتی که توسط رادیکال‌های آزاد در بدن ایجاد شده استفاده می‌کند.

لیکوپن موجود در گوجه فرنگی، یک آنتی کسیدان قوی می باشد که خطر ابتلاء به سرطان را کاهش می دهد. همچنین از تبدیل LDL – کلسترول مضر در بدن به LDL اکسیده ( که در سرخرگ ها پلاکت ایجاد می کند ) ، جلوگیری کرده و بدینوسیله از حملات قلبی پیشگیری می کند.

خواص آنتی اکسیدانی لیکوپن از آفتاب سوختگی نیز جلوگیری می کند.

ادامه نوشته

هندوانه حاوی آمینو اسید L-arginine است که به پایین آوردن فشار خون کمک می کند

ممکن است مصرف هندوانه به کاهش فشار خون کمک کند .
هندوانه میوه ای شیرین و آبدار است که نه تنها باعث رفع تشنگی در هوای گرم تابستان می شود بلکه اثرات بسیار مفید دیگری نیز دارد که برای ما نا شناخته است. اکنون دانشمندان علوم تغذیه در دانشگاه ایالتی ‘فلوریدا’ امریکا می گویند: هندوانه حاوی ماده ای است که به پایین آوردن فشار خون کمک می کند.


به گزارش خبرنگار سایت پزشکان بدون مرز به نقل از یونایتدپرس ، دکتر ‘آرتور فیگارو’ و ‘بهرام ارجمندی’ محققان دانشگاه ایالتی ‘فلوریدا’ می گویند: هندوانه حاوی آمینو اسید L-citrulline/L-arginine است که عملکرد شریان ها را تقویت می کند و می تواند به کاهش فشار خون آئورت کمک کند.
فیگارو در بیانیه ای اعلام کرد: هندوانه غنی ترین منبع طبیعی خوراکی L-citrulline است که ارتباط نزدیکی با L-arginine دارد. این آمینو اسید برای تشکیل اکسید نیتریک که برای تنظیم تون عروقی و فشار خون سالم ضروری می باشد لازم است.
فیگارو می گوید: L-citrulline در بدن به L-arginine تبدیل می شود.
به گفته محققان: با این حال مصرف L-arginine به عنوان یک مکمل غذایی توصیه نمی شود زیرا می تواند باعث تهوع، ناراحتی دستگاه گوارش و اسهال شود.
در این مطالعه پایلوت که در مجله آمریکایی Hypertension منتشر شده است، ۹ بزرگسال ۵۱ تا ۵۷ ساله که شامل چهار مرد و پنج زن می شدند به مدت شش هفته هر روز دوزهای درمانی هندوانه مصرف می کردند.
در این مطالعه دیده شد که مصرف هندوانه موجب تقویت عملکرد شریان می شد و فشار خون آئورت را در تمام این افراد کاهش می داد.
فیگارو می گوید: هندوانه یا عصاره هندوانه بهترین منبع طبیعی برای L-citrulline است با این وجود این ماده به شکل مصنوعی در قرص ها نیز در دسترس است.

هندوانه میوه ای شیرین و آبدار است که نه تنها باعث رفع تشنگی در هوای گرم تابستان می شود بلکه اثرات بسیار مفید دیگری نیز دارد که برای ما نا شناخته است. به همین دلیل سعی کرده ایم طی این مطلب، فواید بی شمار آن را برای شما بیان کنیم .
هندوانه منبع غنی ویتامینA( به شکل بتاکاروتن ) و ویتامینC می باشد. این میوه پرفایده التهاباتی را که در بیماری هایی مثل آسم، تصلب شرائین، سرطان روده و التهاب مفاصل وجود دارد، از بین می برد.
همچنین منبع خیلی خوبی از آنتی اکسیدان کاروتنوئیدی بنام لیکوپن می باشد. لیکوپن یک رنگدانه شیمیایی است که باعث ایجاد رنگ قرمز در هندوانه می شود و اثرات ضد اکسیدانی قوی دارد. این آنتی اکسیدان به تمامی نقاط بدن رفته و رادیکال های آزاد را خنثی می کند.
رادیکال های آزاد مولکول هایی هستند که باعث تخریب بسیاری از بافت های بدن می شوند.

هندوانه از ۹۲ درصد آب و ۸ درصد قند طبیعی تشکیل شده است و فاقد چربی است ولی سرشار از ویتامین‌های A، B، C، پروتئین، منیزیم، آهن، کلسیم، فسفر، پتاسیم، سدیم و لیکوپن می‌باشد.

لاکتروفرین موجود در شیر برای مبارزه با برخی عوارض شیمی درمانی (Chemotherapy) بسیار مفید است

پژوهشگران علوم پزشکی در در نیوزیلند نوعی بستنی با طعم توت فرنگی به نام ” ری- شارژ” (ReCharge) برای برخی بیماران مبتلا به سرطان تهیه کردند که آن را پس از دوره شیمی درمانی (Chemotherapy) خود مصرف می کردند.

به گزارش خبرنگار سایت پزشکان بدون مرز ، پس از آزمایش آثار این بستنی بر حیوانات، این آزمایش ها روی انسان صورت گرفته است . آزمایش های بالینی هم اینک بر روی ۲۰۰ بیمار انجام می شود.

محققان دانشگاه آکلند و شرکت نیوزلندی صنایع لبنی “فونترا” نوعی بستنی را توسعه دادند که ری- شارژ” (ReCharge) نام دارد این بستنی می تواند در بیماران سرطانی از عوارض جانبی شیمی درمانی از جمله اسهال، کم خونی و کاهش اشتها جلوگیری کند.

پژوهشگران دانشگاه اوکلند عقیده دارند، لاکتروفرین یعنی یکی از پروتئین های شیر برای مبارزه با برخی عوارض شیمی درمانی بسیار مفید است.

لاکتوفرین در سال ۱۹۶۰ از شیر گاو به دست آمد این بخش قادر است با آهن پیوند برقرار کرده و از توسعه باکتریها، قارچها، انگلها و ویروسهایی که برای متابولیسم خود به آهن نیاز دارند ممانعت کند.

در این خصوص این دانشمندان اظهار داشتند: “بخشهای بیواکتیو شیر که برای توسعه این بستنی استفاده شده اند از پتانسیل یکسانی برای کمک به ارگانیسم در دور ماندن از عوارض جانبی شیمی درمانی برخوردارند.

جرمی هیل از پژوهشگران این دانشگاه می گوید: “معمولا در یکی از مراحل ساخت بستنی، باید آن را گرم کرد که این مرحله دقیقا همان پاستوریزه کردن است.

این مسئله موجب غیرفعال شدن موادی می شود که شیر را با آن غنی کرده بودیم تا خواص ویژه آن را به دست آوریم. به همین علت مجبور شدیم به روش جدیدی برای ساخت بستنی و خامه یخی دست یابیم تا این مواد فعال بمانند.”

پژوهشگران می گویند: این نخستین باری است که ماده غذایی خاصی برای بیمارانی تهیه شده است که درحال شیمی درمانی هستند و با عوارض این درمان نظیر اسهال و کاهش گلبول های سفید مواجه می شوند.

پولین کرالی، یکی از این بیماران است که بستنی مخصوص این آزمایشها را امتحان کرده است. وی می گوید: طعم بستنی خوب است اما چسبندگی آن تفاوت دارد و به سرعت همیشگی در دهان آب نمی شود. بستنی مثل بستنی هایی که به آن عادت کرده بودیم نیست اما خوردن آن لذت بخش است.

آزمایشهای بالینی تا یک سال دیگر ادامه خواهد یافت.

ساختار مولکولی یخ و آب

توضیحات:
مولکولهای آب در حالت مایع ساختار منظمی نداشته و می توانند نسبت به یکدیگر جابجا شوند ، ولی در حالت جامد (یخ) مولکولها بطور منظم در کنار یکدیگر قرار گرفته اند و نمی توانند نسبت به هم جابجا شوند . از طرفی هنگام انجماد ، مولکولهای آب نسبت به یکدیگر طوری قرار می گیرند که بین آنها حفره های تو خالی ایجاد می شود و موجب افزایش حجم یخ نسبت به آب می شود ، در نتیجه چگالی یخ از آب کمتر شده و روی آب شناور میگردد .
تصویر ساختار بلوری یخ و ساختار مولکولی آب را نشان می دهد که قطعه یخ روی آب شناور شده است . همچنین مشاهده میشود در یخ مولکولها بطور منظم کنار یکدیگر قرار گرفته اند ولی در آب مولکولها ساختار منظمی ندارند .

کشش سطحی آب و جیوه

توضیحات:
هنگامی که مایعی درون یک ظرف قرار می گیرد بین مولکولهای مایع و اتمهای دیواره ظرف نیروی جاذبه بوجود می آید ، اگر این نیروهای جاذبه نسبتا قوی باشد، مایع قدری در دیواره ها به سمت بالا حرکت می کند ، در نتیجه سطح مایع در کناره ها قدری بالاتر قرار گرفته و بصورت مقعر در می آید ، ولی اگر نیروی جاذبه قوی بین مولکولهای مایع و اتمهای دیواره ظرف تشکیل نشود ، سطح مایع درون ظرف ، بصورت محدب قرار خواهد گرفت .
تصویر دو لوله آزمایش محتوی آب ( سمت چپ ) و جیوه ( سمت راست ) را نشان می دهد :
در ساختار شیشه اتمهای سیلیسیم و اکسیژن وجود دارند ، لذا بین مولکولهای آب و اتمهای اکسیژن شیشه نیروهای جاذبه نسبتا قوی ایجاد شده و سطح آب بصورت مقعر درمی آید . ولی بین اتمهای جیوه و سطح شیشه نیروی جاذبه نسبتا قوی ایجاد نمیشود و سطح جیوه بصورت محدب در می آید .
#- هرچه قطر داخلی لوله کمتر باشد ، سطح مایع بیشتر بصورت محدب یا مقعر در می آید .
#- می توان گفت کشش سطحی جیوه از آب بیشتر است و اتمهای جیوه بیشتر به سمت داخل مایع کشیده می شوند . هنگامی که مقدار کمی جیوه روی سطحی ریخته شود بصورت قطرات کروی شکلی در می آیند .

چگالی یخ

توضیحات:
یکی از ویژگیهای منحصر به فرد آب ، افزایش حجم آن هنگام انجماد است . بطوریکه حجم ، جرم معینی یخ از حجم همان جرم آب بیشتر است ، در نتیجه چگالی یخ از چگالی آب کمتر شده و روی آب شناور میشود.
در مورد دیگر مواد وضعیت عادی بوده و با کاهش دما و انجماد ، حجم آنها کاهش می یابد ، لذا چگالی آنها در حالت جامد بیشتر از حالت مایع است و در مایع خود فرو می روند .
تصویر دو بشر محتوی آب و بنزن را نشان می دهد که در دو حالت جامد و مایع قرار دارند :
بشر سمت چپ محتوی آب است که چند قطعه یخ در آن قرار گرفته و یخ روی آب شناور شده است .
بشر سمت راست محتوی بنزن است که چند قطعه بنزن جامد در آن قرار گرفه و بنزن جامد در بنزن مایع فرو رفته است .

حالتهای مختلف آب

توضیحات:
آب تنها ماده ای است که هر سه حالت آن می تواند همزمان کنار یکدیگر وجود داشته باشد .

تصویر هر سه حالت آب و ساختار مولکولی هر یک را کنار هم نشان می دهد . به حفره های توخالی در ساختار یخ توجه داشته باشید . این حفره ها ، موجب افزایش حجم یخ نسبت به آب می شوند .

انحلال قند در آب

توضیحات:
انحلال قند در آب در واقع جدا شدن مولکولهای قند از یکدیگر و قرار گرفتن آنها بین مولکولهای آب است . بنابراین در اطراف قطعه قند غلظت از دیگر قسمتهای آب بیشتر می شود و طبق قانون انتشار ، مولکولها از جایی که غلظت بیشتر دارند به جایی که غلظت کمتر دارند پخش میشوند . در نتیجه بمرور قند در آب حل شده و بصورت یکنواخت درون محلول پراکنده می شود .
تصویر حل شدن قند در آب را نشان می دهد . در زیر قطعه قند غلظت بیشتر از دیگر قسمتهای آب است و موجب ایجاد حالت موج مانندی شده است . علت ایجاد این حالت شکست نور است . میزان شکست نور در قسمتهای مختلف محلول که غلظت متفاوت دارند فرق می کند ، بنابراین حالت موج مانندی اطراف قطعه قند مشاهده می شود . وقتی که قند بطور کامل در آب حل شده و پراکنده شود ، این حالت دیگر مشاهده نخواهد شد ، زیرا غلظت محلول در تمام قسمتهای آن یکنواخت می شود.

قدرت اسیدی کربوکسیلیک اسیدها

در کربوکسیلیک اسیدهای راست زنجیر هرچه تعداد اتمهای کربن افزایش یابد قدرت اسیدی کاهش می یابد ، زیرا گروههای کربنی ، گروههای الکترون دهنده می باشند که از میزان بار مثبت هیدروژن اسیدی گروه کربوکسیل می کاهند . بنابراین قدرت اسید ی اتانوئیک اسید از پروپانوئیک اسید بیشتر است .

از طرفی هالوژنها الکترون کشنده هستند و موجب افزایش قدرت اسیدی کربوکسیلیک اسید می شوند ، بطوریکه هر چه هالوژن الکترونگاتیوی بیشتری داشته باشد ، قدرت اسیدی را بیشتر افزایش می دهد . بنابراین فلوئورواتانوئیک اسید از اتانوئیک اسید قدرت اسیدی بیشتری خواهد داشت و در نهایت قدرت اسیدی بصورت زیر خواهد بود :

فلوئورواتانوئیک اسید > اتانوئیک اسید > پروپانوئیک اسید

در مورد فلوئورو اتانوئیک اسید و کلرواتانوئیک اسید نیز چون الکترونگاتیوی فلوئور از کلر بیشتر است ، قدرت اسیدی این دو اسید بصورت زیر است :

فلوئورواتانوئیک اسید > کلرواتانوئیک اسید

حفاظت کاتدی

منظور از حفاظت کاتدی قرار دادن فلز مورد نظر در مجاورت فلز کاهنده تر می باشد . در این صورت هنگام واکنش ، فلزمورد نظر در مقابل فلز کاهنده تر نقش کاتد داشته و فلز کاهنده تر اکسایش می یابد . بدین ترتیب فلز مورد نظر در مقابل اکسایش که همان خوردگی است حفاظت می شود . به این روش حفاظت ، حفاظت کاتدی گفته می شود.

به عنوان مثال برای حفاظت آهن در مقابل خوردگی آنرا در مجاورت روی (Zn) یا منیزیم Mg) قرار می دهند . بدین ترتیب آهن در مقابل این فلزات کاتد بوده و این فلزات با از دست دادن الکترون اکسایش می یابند .

فرق اسید قوی با اسید غلیظ

منظور از اسید قوی ، اسیدی است که بطور کامل یونیزه شود . مانند HCl, HClO4

ولی منظور از اسید غلیظ ، محلولی از اسید با مولاریته زیاد است . مانند محلولی با مولاریته بالا از HNO2 ، HF , H2SO4 . یعنی اسید غلیظ می تواند قوی یا ضعیف باشد
.

تفاوت نقطه هم ارزی و نقطه پایانی

نقطه هم ارزی ، مقدار اسید یا بازی است که در واکنش سنجش حجمی طبق محاسبات استوکیومتری مورد نیاز است . می توان گفت با توجه به محاسبات استوکیومتری ( شیمی 3 ) برای واکنش مقدار معینی از اسید ، مقدار معینی باز مورد نیاز است . به این مقدار اسید یا باز که برای واکنش کامل اسید و باز مورد نیاز است ، نقطه هم ارزی گفته می شود . بنابراین نقطه هم ارزی بطور تئوری و بصورت محاسبات معین می شود . در نقطه هم ارزی وقتی اسید و باز با نسبت مولی معین بطور کامل با هم واکنش داده و تولید نمک می کنند ، محلول حاصل با توجه به نوع نمک بدست آمده می تواند اسیدی ، بازی یا خنثی باشد .

اسید قوی و باز قوی : نمک خنثی -----> PH=7

اسید قوی و باز ضعیف : نمک اسید -----> PH<7

اسید ضعیف و باز قوی : نمک بازی -----> PH>7

به این PH ، PH نقطه هم ارزی می گویند .

نقطه پایانی ، مقدار اسید یا بازی است که در آزمایش سنجش حجمی با توجه به تغییر رنگ شناساگر بدست می آید . می دانیم در آزمایش سنجش حجمی برای تشخیص کامل شدن واکنش از شناساگر استفاده می شود به این ترتیب که پایان آزمایش با تغییر رنگ شناساگر تعیین می شود ، از طرفی شناساگرهای مختلف در PH های مختلف تغییر رنگ می دهند که ممکن است با PH نطقه هم ارزی یکسان نباشد . بنابراین نقطه پایانی و هم ارزی یکسان بدست نخواهد آمد .

# هر چه PH تغییر رنگ یک شناساگر به PH نقطه هم ارزی نزدیکتر باشد ، آزمایش سنجش حجمی دقیق تر خواهد بود .

چرا ثابت تعادل تنها به دما بستگي دارد؟

ثابت تعادل زمانی تغییر می کند که غلظت واکنش دهنده ها و فرآورده ها در خلاف جهت هم تغییر کنند ، یعنی غلظت واکنش دهنده ها کاهش و غلظت فرآورده ها افزایش یابند یا برعکس غلظت واکنش دهنده ها افزایش و غلظت فرآورده ها کاهش یابد . در این صورت نسبت غلظت فرآورده ها به واکنش دهنده ها که همان ثابت تعادل است تغییر می کند .

هنگام تغییر غلظت و فشار ، غلظت واکنش دهنده ها و فرآورده ها بگونه ای تغییر می کنند که هر دو افزایش یا هر دو کاهش می یابند ، در نتیجه نسبت بین آنها( K ) تغییر نخواهد کرد و فقط هنگام تغییر دما ، غلظت آنها در خلاف جهت هم تغییر می کنند که موجب تغییر مقدار ثابت تعادل می شود .

نمک چیست ؟

اگر بجای هیدروژنهای یک اسید ، فلز قرار گیرد به ترکیب حاصل نمک گفته می شود . نمکها ترکیبات یونی میباشند ، ولی نمی توان گفت تمام ترکیبات یونی نمک هستند ، زیرا بازها ( هیدروکسید فلزات ) و اکسید فلزات ، ترکیب یونی هستند ولی نمک نمی باشند . البته ترکیبات یون آمونیم هم نمک می باشند . زیرا یون آمونیم کاتیون چند اتمی بوده و می تواند تشکیل نمک بدهد .

مانند : NaBr,K2SO4,NaHCO3,NH4Cl,LiNO3,NH4NO3

نمکها همگی ترکیب یونی هستند که از یونهای مثبت و منفی تشکیل شده اند ولی خود ترکیباتی خنثی میباشند .

طریقه تشکیل نمکها گوناگون است ، از جمله :

1- واکنش بین اسید و باز

2- واکنش فلزات با اسید

3- واکنش فلز با نافلز

4- واکنش فلز با محلول نمک فلز دیگر

5- واکنش هالوژنها با محلول هالوژن پایین تر از خودش

علت تاثیر بیشتر دما بر سرعت واکنشهای با Ea بیشتر

می دانیم در یک واکنش تنها واکنش دهنده هایی می توانند به فراورده تبدیل شوند که انرژی کافی برای تبدیل به پیچیده فعال را داشته باشند . در یک واکنش با Ea کم ، درصد زیادی از واکنش دهنده ها انرژی کافی داشته و به فراورده ها تبدیل می شوند ( مثلا 80% به فراورده تبدیل می شوند و 20% بصورت واکنش دهنده می مانند) ولی در یک واکنش با Ea زیاد ، درصد کمی از واکنش دهنده ها انرژی کافی داشته و به فراورده ها تبدیل می شوند ( مثلا 20% به فراورده تبدیل می شوند و 80% بصورت واکنش دهنده می مانند) .

افزایش دما موجب افزایش سرعت واکنش می شود، زیرا واکنش دهنده های بیشتری انرژی کافی برای تبدیل به پیچیده فعال داشته و به فراورده تبدیل می شوند . بنابراین در واکنش با Ea کم ، که درصد واکنش دهنده ناچیز است ، تاثیر دما بر افزایش سرعت کم است ؛ ولی در واکنش با Ea زیاد ، که درصد واکنش دهنده ها قابل ملاحظه است ، تاثیر دما بر افزایش سرعت زیاد است .

تاثیر دما بر سرعت واکنش

افزایش دما موجب افزایش انرژی جنبشی مولکولهای واکنش دهنده شده و تعداد برخوردهای با انرژی کافی افزایش می یابد ، بنابراین سرعت واکنش افزایش خواهد یافت . ( تعداد مولکول بیشتری می توانند به پیچیده فعال تبدیل شوند )

هر چه انرژی فعالسازی واکنش بیشتر باشد ،افزایش دما سرعت واکنش را بیشتر افزایش می دهد ، لذا افزایش دما بر سرعت واکنشهای گرماگیر بیشتر است ، زیرا انرژی فعالسازی آنها بیشتر است.

انرژی فعالسازی و واکنشهای برگشت پذیر

انرژی فعالسازی ( رفت یا برگشت ) همواره مقداری مثبت است . در صورتیکه آنتالپی واکنش میتواند مثبت یا منفی باشد . واکنشهای برگشت پذیر در یک سیستم شیمیایی بسته ، معمولا بطور کامل انجام نمی شوند . زیرا قبل از کامل شدن ، واکنش به تعادل رسیده و غلظت مواد واکنش ثابت می شود .

مواد جامد و مایع خالص

سرعت مصرف یا تولید مواد جامد یا مایع خالص را در واکنشهای شیمیایی نمیتوان بر حسب مولار بر زمان ( M/S) تعیین کرد . زیرا غلظت مواد جامد و مایع خالص ثابت بوده و در طول انجام واکنش تغییر نمی کنند . سرعت مصرف یا تولید این مواد را بایستی بر حسب مول بر زمان (mol/S) تعیین کرد .

سرعت واکنش

افزایش دما بر سرعت واکنشهایی که انرژی فعالسازی بیشتری دارند ، تاثیر بیشتری دارد . بطوریکه هر چه Ea یک واکنش بزرگتر باشد ، افزایش دما سرعت آنرا بیشتر افزایش می دهد .

در یک واکنش ، ماده ای که کوچکترین ضریب استوکیومتری را در معادله شیمیایی دارد ، کمترین سرعت و ماده ای که بزرگترین ضریب استوکیومتری را دارد بیشترین سرعت تولید یا مصرف را دارد .

در واکنش زیر ماده A کمترین سرعت مصرف و ماده D بیشترین سرعت تولید را دارد .



A + 2B ------>2C + 3D

رادیکال

اتم یا گروهی از اتمها که دارای یک یا چند اربیتال تک الکترونی می باشند را رادیکال می گویند . رادیکالها ذراتی بسیار فعال و واکنش پذیر می باشند که به سرعت در واکنشهای شیمیایی شرکت می کنند

 

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 )

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 .

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

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.

بخش ناقطبی و قطبی در یک مولکول

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.

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 .