نکته ها و مفاهیم درسهایی از شیمی پایه
درباره وبلاگ


ارائه ی درسها وسئوالات امتحانات داخلی ونهایی و کنکور دانشگاههاو ازمایشهای جالب و مطالب مختلف دیگر

مدیر وبلاگ : عبداله جهانتاب
مطالب اخیر
چهارشنبه 3 تیر 1394 :: نویسنده : عبداله جهانتاب

فلز های قلیایی

1) فلزات قلیایی به عناصر گروه اول جدول تناوبی گفته می‌شود که شامل فلزهای لیتیوم، سدیم، پتاسیم، روبیدیوم، سزیم و فرانسیم می‌باشد


لیتیم---سدیم--- پتاسیم--- روبیدیم--- سزیم --- فرانسیم

 





2) این عناصر بشدت با آب و هوا واکنش نشان می‌دهند و به همین علت آنهارا درزیر نفت یا پارافین نگهداری می‌کنند.

3)آنها بسیار نرم بوده و به آسانی با چاقو بریده می‌شوند. سطح درخشان آنها در معرض هوا به علت اکسیداسیون کدر می‌شود

آخرین عنصر به نام فرانسیم، رادیواکتیو است که در اینجا مورد بحث قرار نمی‌گیرد.

این عناصر بشدت واکنش پذیر هستند. واکنش پذیری آنها از بالا به پایین گروه افزایش می یابد.

این فلزات بدلیل واکنش‌پذیری زیاد بطور آزاد در طبیعت یافت نمی‌شوند و معمولاً بصورت ترکیب با سایر عناصر هستند.

 منبع اصلی سدیم، هالیت یا NaCl است که بصورت محلول در آب دریا یا بصورت رسوب در بستر دریا یافت می‌شود.

 پتاسیم بصورت فراوان در اکثر معادن بصورت کانی سیلویت (KCl) یافت می‌شود و همچنین از آب دریا هم استخراج می‌گردد.

فلز های قلیایی با اکسیژن واکنش می دهند و اکسید فلز تولید می کنند.

آرایش الکترونی لایه ظرفیت فلز های قلیایی  ns1 است واین فلز ها یک الکترون لایه ظرفیت خود از دست می دهند و به یون یک بار مثبت     +Na تبدیل می شوند.

.وقتی اتم این الکترون را از دست داده و به یون تبدیل می‌شود، الکترونهای باقیمانده در تراز نزدیک نسبت به هسته قرار دارند. بعلاوه افزایش بار مؤثر هسته آنها را بیشتر به‌طرف هسته جذب می‌کند. بنابراین اندازه یون کاهش می‌یابد.

واکنش با آب

فلزهای قلیایی با آب (آب سرد) واکنش می دهد و نیم مول هیدروژن را آزاد می کند

از بالا به پایین، به شدت واکنش با آب افزوده می‌شود.

لیتیم به آرامی با آب واکنش داده و حبابهای هیدروژن آزاد می‌کند.لیتیم  با رنگ  قرمز لاکی میسوزد

 سدیم بشدت و همراه با مشتعل شدن با آب واکنش نشان داده و با شعله زرد می‌سوزد

. پتاسیم در اثر برخورد با آب به شدت مشتعل شده و با شعله بنفش می‌سوزد.

سزیم در آب ته نشین شده و به سرعت تولید هیدروژن می‌کند. آزاد کردن هیدروژن همراه با ایجاد امواج ضربه‌ای شدید است که می‌تواند باعث شکستن محفظه شیشه‌ای شود.





خواص فلز های قلیایی

شعاع اتمی : در گروه اول (فلز های قلیایی ) شعاع اتمی از بالا به پایین افزایش می یابد.

شعاع یونی :در فلز های قلیایی شعاع یونی از شعاع اتمی کوچکتر است . و شعاع یونی در گروه از بالا به پایین افزایش می یابد .

انرژی نخستین یونش : در هر گروه از بالا به پایین  انرژی نخستین یونش کاهش می یابد

چون از بالا به پایین در هر گروه شعاع اتمی افزایش می یابد و الکترونهای لایه ظرفیت در فاصله دورتری از هسته قرار دارند . وجداکردن الکترون به انرژی کمتری نیاز دارد .

نقطه ذوب و نقطه جوش از بالا به پایین کاهش می یابد ( اگر سزیم را در دست بگیریم ذوب می شود چون دمای بدن انسان  37 درجه است ولی دمای ذوب سزیم

 28 درجه است )







نوع مطلب :
برچسب ها : شیمی 2،
لینک های مرتبط :

عنصر های گروه های سوم تا دواز دهم  عنصر های واسطه :


فلزهای واسطه :

1)     
فلز های واسطه دسته      d  :

 این فلز ها شامل  10 گروه است . از گروه  3 تا 12 
واین فلز ها ( بین گروه 2  و  13 )  

 همگی فلز هستند

 اوربیتال     d          آنها در حال پر شدن میباشند .

 ظرفیت های متغیر  دارند ( چند ظرفیتی هستند )

کاتیون های آنها بدون رسیدن به آرایش الکترونی
گاز های نجیب پایدار هستند.

 

2)     فلز های واسطه  داخلی    دسته   F  :

      الف : لانتانید ها  : 

 شامل 14 عنصر است    ( از عنصر  57    تا    70   )  این عنصر ها در گروه سوم و در خانه   71   لوتسیم   قرار دارند

 اوربیتال       4F    آنها در حال پر شدن می باشد

   فلز های براق و واکنش پذیری هستند

 نکته :
قبلا لانتانید ها در خانه لانتان قرار داشتند ولی با تغییرات کتاب جدید عنصر لانتان جزء لانتانید ها است .

       ب :  اکتینید ها :
این عنصر ها در گروه سوم و در خانه  103    لارنسیم  قرار دارند

 اوربیتال       F 5   آنها در حال پر شدن می باشد

 پرتو زا هستند  مانند اورانیوم  و برای تولید برق از آن استفاده می کنند

نکته : لانتانید ها و اکتنید ها را بین گروه   2    و  3   می دانند( و عقیده ای هست که این عنصر ها در گروه سوم قرار دارند )

 





نوع مطلب :
برچسب ها : شیمی 2،
لینک های مرتبط :
سه شنبه 2 تیر 1394 :: نویسنده : عبداله جهانتاب

مدل کوانتومی اتم

در سال 1926 اروین شرودینگر (تصویر بالا) بر مبنای رفتار دوگانه ی الکترون (رفتار ذره ای و رفتار موجی آن) و با تأکید بر رفتار موجی آن مدل کوانتومی اتم را پیشنهاد داد.

وی در این مدل به جای محدود کردن الکترون به یک مدار دایره ای شکل از حضور الکترون در فضای سه بُعدی به نام اوربیتال سخن به میان آورد. او اوربیتال را فضایی در اطراف هسته معرفی کرد که احتمال حضور الکترون در آن بیش از 90% است.

شرودینگر پس از محاسبه های بسیار پیچیده ی ریاضی نتیجه گرفت همان گونه که برای مشخص کردن مکان یک جسم در فضا به سه عدد (طول، عرض و ارتفاع) نیاز است، برای مشخص کردن هر یک از اوربیتال های یک اتم نیز به چنین داده هایی که عدد های کوانتومی خوانده می شوند، احتیاج داریم. شرودینگر به این منظور از سه عدد l، n و ml استفاده کرد. بنابراین اوربیتال ها، نتیجه ی محاسبات ریاضی هستند که معادله ی آن را به تصویر می کشیم.

در مدل کوانتومی اتم، برای تعیین موقعیت یک الکترون در آن از چهار عدد کوانتومی n و l و ml به همراه ms استفاده می شود. بنابراین برای تعیین موقعیت یک اوربیتال نیاز به سه عدد کوانتومی و برای تعیین موقعیت یک الکترون به چهار عدد کوانتومی نیاز داریم.

عدد کوانتومی اصلی (n)

n که عدد کوانتومی اصلی نامیده می شود، همان عددی است که بور برای مشخص کردن تراز های انرژی در مدل خود به کار برده بود. در مدل کوانتومی به جای تراز های انرژی، از واژه ی لایه های الکترونی استفاده می شود.

لایه ی الکترونی به مجموعه ای از اوربیتال ها گفته می شود که عدد کوانتومی اصلی (n) آن ها یکسان است. در ادامه خواهید دید که هر لایه شامل مجموعه ای از زیرلایه است.

نکته 1: n سطح انرژی لایه های الکترونی را مشخص می کند. n=1 پایدارترین لایه ی الکترونی (نزدیک ترین لایه به هسته) را نشان می دهد و هرچه n بالاتر رود، سطح انرژی لایه ی الکترونی افزایش می یابد.

نکته 2: پیرامون هسته ی اتم، حداکثر هفت لایه ی الکترونی مشاهده شده است.

نکته 3: تعداد اوربیتال ها و حداکثر تعداد الکترون ها در هر لایه ی اصلی، از روابط زیر به دست می آید:

تعداد اوربیتال ها در هر لایه ی اصلی = n2

حداکثر تعداد الکترون ها در هر لایه ی اصلی = 2n2

نکته 4: عدد کوانتومی اصلی، انرژی و اندازه ی اوربیتال ها و همچنین تعداد زیرلایه ها را مشخص می کند. به عبارتی هرچه n بزرگتر باشد، انرژی لایه بیشتر و اندازه ی آن نیز بزرگتر خواهد بود.

عدد کوانتومی اوربیتالی (l)

هر لایه ی اصلی، از یک یا چند زیرلایه تشکیل می شود. زیرلایه ها را با عدد کوانتومی اوربیتالی (l) مشخص می کنند.

زیرلایه به مجموعه ای از اوربیتال های هم انرژی که عدد کوانتومی اصلی آن ها یکسان است گفته می شود. در تعریفی دیگر، زیرلایه مجموعه ای اوربیتال ها در یک لایه ی اصلی که عدد کوانتومی اوربیتالی آن ها برابر است، نام دارد.

نکته 5: n تعداد زیرلایه های هرلایه ی الکترونی را مشخص می کند. به عبارت دیگر تعداد زیرلایه ها در هر لایه برابر n است. به عنوان مثال در n=2، دو زیرلایه و در n=3، سه زیرلایه وجود دارد. در هر لایه ی الکترونی، l می تواند مقادیر صحیح 0 تا n-1 را داشته باشد:

l= 0, 1 , … , n-1

مقادیر عددی l را معمولاً با حروفی طبق جدول زیر نشان می دهند:

نشانه ی زیر لایه عدد کوانتومی اوربیتالی (l)
s 0
p 1
d 2
f 3

نکته 6: انرژی زیرلایه های هر لایه، با افزایش مقدار l، افزایش می یابد. بنابراین ترتیب انرژی زیرلایه ها به صورت f>d>p>s است.

عدد کوانتومی اوربیتالی (l)، شکل و تعداد اوربیتال ها را نیز مشخص می کند. شکل اوربیتال های s کروی و شکل اوربیتال های p دمبلی هستند. با افزایش n، اندازه ی اوربیتال ها نیز بزرگتر می شود:

شکل سه بعدی اوربیتال های s (بالا) و p (پایین)

شکل سه بعدی اوربیتال های s (بالا) و p (پایین)

نکته 7: تعداد اوربیتال ها و حداکثر تعداد الکترون ها در هر زیرلایه از روابط زیر به دست می آید:

تعداد اوربیتال ها در هر زیرلایه = 2l+1

حداکثر تعداد الکترون ها در هر زیرلایه = 2(تعداد اوربیتال ها) = 2(2l+1)

توجه: به تفاوت تعداد اوربیتال ها در لایه و زیرلایه توجه کنید. تعداد کل اوربیتال ها در هر لایه برابر با n2 و در هر زیرلایه برابر با 2l+1 است.

 عدد کوانتومی مغناطیسی (ml)

سومین عدد کوانتومی، عدد کوانتومی مغناطیسی (ml) است که جهت گیری اوربیتال ها در فضا را مشخص می کند. ml همه ی عدد های صحیح بین l- تا l+ را در بر می گیرد.

همان طور که در آخرین تصویر نیز دیدید، اوربیتال های p در سه جهت، جهت گیری کرده اند. px در جهت x، و py در جهت y، و pz در جهت z؛ بنابراین مقادیر ml و جهت گیری اوربیتال های p یا همان l=1 به صورت زیرخواهد بود:

1+ 0 1- ml
pz py px اوربیتال p

نکته 8: هر اوربیتال یک ml دارد. در نتیجه تعداد ml ها برابر با تعداد اوربیتال ها در هر زیرلایه (2l+1) می باشد





نوع مطلب :
برچسب ها : شیمی 2،
لینک های مرتبط :
سه شنبه 2 تیر 1394 :: نویسنده : عبداله جهانتاب

روند های تناوبی

      

Ne

F

O

N

C

B

Be

Li

درره 2

نئون

فلوئور

اکسیژن

نیتروژن

کربن

بور

بریلیم

لیتیم

نام عنصر

نافلز

نافلز

نافلز

نافلز

نافلز

شبه فلز

شبه فلز

فلز

خصلت

خصلت فلزی :

****در هر دوره از چپ به راست خصلت فلزی کاهش می یابد.

(اگر به دوره دوم توجه کنید می بینید که این دوره با یک فلز شروع میشود  و سپس شبه فلز  و در پایان درره به  نافلز ختم می شود   )

نکته :     روند های تناوبی را معمولا ار چپ به راست سوال می کنند . اگر از راست به چپ نیز پرسیده شود عکس حالت فوق است

***در هر دوره از راست به چپ خصلت فلزی افزایش می یابد.

            ****************************************

خصلت نافلزی :

*در هر دوره از چپ به راست خصلت نافلزی افزایش  می یابد.

*در هر دوره از راست به چپ خصلت نافلزی کاهش  می یابد.





نوع مطلب :
برچسب ها : شیمی 2،
لینک های مرتبط :
سه شنبه 2 تیر 1394 :: نویسنده : عبداله جهانتاب



پنج نوع جامد بلوری مهم وجود دارد. 1- نوع ذرات در هر نوع بلور مشخص است. 2- نیروهای بین ذرات در هر نوع جامد بلوری معین می باشند، كه به نوع ذرات سازنده بلور بستگی دارند.

این جامدهای بلوری عبارتند از:

1- جامدهای اتمی: 1- نوع ذرات در بلور، اتم ها 2-  نیروهای بین ذرات، واندروالس از نوع پراكندگی لوندون  

نیروهای پراكندگی لوندون اتم های منفرد را به هم نگاه می دارند تا بلور جامد اتمی تشكیل شود. از این نوع جامد بلوری فقط گازهای نجیب در حالت جامد را داریم و خواص فیزیكی آن ها حاكی از نیروهای بسیار ضعیف بین آن هاست. نقاط ذوب و جوش و گرماهای تبخیر و ذوب بسیار پایینی دارند كه به آرامی با جرم مولی افزایش می یایند. تهیه و تنظیم: بهزاد میرزائی وبلاگ دهکده آموزش شیمی

2- جامدهای مولكولی: 1- نوع ذرات در بلور، مولكول ها 2- نیروهای بین ذرات، نیروهای دوقطبی- دوقطبی، پراكندگی لوندون و پیوند هیدروژنی

در جامدهای مولكولی شبكه بلور را مولكول های منفرد اشغال نموده اند. تنوع نیروها از نیروهای دوقطبی- دوقطبی، پراكندگی لوندون و پیوند هیدروژنی در جامدهای مولكولی وجود دارد، از این رو خواص فیزیكی آن ها محدوده وسیعی را شامل می شود. در مواد ناقطبی سهم اصلی به نیروهای پراكندگی لوندون مربوط می شود، لذا نقطه ذوب عموماً با جرم مولی افزایش می یابد. نیروهای دوقطبی- دوقطبی و پیوندهای هیدروژنی نیز در تركیب های مولكولی قطبی اهمیت دارند. به جز موادی كه ساده ترین مولكول ها را دارند، نقطه ذوب جامدهای مولكولی، از جامدهای اتمی (گازهای نجیب) بالاتر است. با وجود این، نیروهای بین مولكولی نسبتاً ضعیف اند. به همین دلیل نقطه ذوب آن ها از نقطه ذوب جامدهای یونی، فلزی و كوالانسی مشبك كم تر است.

3- جامدهای یونی: 1- نوع ذرات در بلور، یون های مثبت و منفی 2- نیروهای بین ذرات، پیوندهای یونی

در جامدهای یونی متبلور شبكه بلور كل ذرات (یون های مثبت و منفی) را شامل می شود. از این رو نیروهای بین ذره ای (پیوندهای یونی) بسیار قوی تر از نیروهای واندرالسی در جامدهای اتمی و مولكولی است. برای این كه جاذبه ها بیشترین مقدار ممكن باشد، هر كاتیون با بیشترین تعداد آنیون ممكن احاطه می شود و برعكس. برای این منظور یون های كوچك تر در فضاهایی (حفره هایی) قرار می گیرند كه از چیدمان یون های بزرگ تر ایجاد شده است. خواص جامدهای یونی مستقیماً به انرژی شبكه بسیار بالا مربوط می شود. بنابر این جامدهای یونی اغلب نقطه ذوب بالا و هدایت الكتریكی ضعیفی دارند. موقعی كه گرمای زیادی مهیا شده و یون ها انرژی جنبشی كافی برای رها شدن از موقعیت خود به دست آورند، جامد ذوب می شود و یون های متحرك جریان برق را هدایت خواهند كرد. از آن جا كه تغییر موقعیت تعداد بسیار زیادی یون كه با یك دیگر جاذبه دارند به انرژی زیادی نیاز دارد، جامدهای یونی بسیار سخت اند. اگر نیروی كافی برای حركت یون ها اعمال شود، یون های هم بار به یك دیگر نزدیك شده و نیروی دافعه آن ها موجب شكستن بلور در راستای معین می شود.

4- جامدهای فلزی:  1- نوع ذرات در بلور، اتم های فلزی 2- نیروهای بین ذرات، پیوند فلزی

به عكس نیروهای ضعیف پراكندگی لوندون بین اتم ها در جامدهای اتمی، نیروی قدرتمند پیوند فلزی، اتم های منفرد را در جامد فلزی كنار هم نگه می دارد. خواص فلزی شامل، هدایت الكتریكی و گرمایی بالا، درخشندگی و چكش خواری از وجود الكترون های نامستقر لایه ظرفیت ناشی می شود كه ویژگی اساسی پیوند فلزی است. فلزها محدوده نقطه ذوب و سختی گسترده ای دارند كه این خواص به فشردگی یون ها در ساختار بلور و تعداد الكترون های ظرفیت موجود برای تشكیل پیوند فلزی بستگی دارد.

5- جامدهای كوالانسی مشبك (جامدهای كوالانسی):  1- نوع ذرات در بلور، اتم ها 2- نیروی بین ذرات، پیوندهای كوالانسی

در این نوع ساختار بلوری ذرات مجزایی وجود ندارد، به جای آن پیوندهای كوالانسی قوی اتم ها را در سراسر شبكه بلور كنار هم نگاه می دارد. در نتیجه چنین پیوندهای قوی، این جامدها همگی نقاط ذوب و جوش بسیار بالایی دارند، اما هدایت الكتریكی و سختی آن ها به نحوه اتصال پیوندها بستگی دارد. دو دگر شكل كربن، الماس و گرافیت نمونه هایی از جامدهای كوالانسی مشبك هستند. گرافیت از بسته ای از ورقه های صاف متشكل از حلقه های شش ضلعی كربن تشكیل شده است كه یك الكترون از هر اتم كربن در كل صفحه نامستقر بوده موجب هدایت الكتریكی گرافیت می شود. ورقه ها با نیروهای پراكندگی لوندون برهمكنش دارند و ناخالصی هایی مانند 2O بین ورقه ها قرار می گیرند كه در نتیجهِ آن، ورقه ها به آسانی روی هم دیگر سُر می خورند كه موجب نرمی گرافیت می شود. در الماس هر اتم كربن به صورت چهار وجهی با چهار كربن دیگر متصل است. وجود پیوندهای ساده یگانه در سراسر بلور موجب می شود كه الماس سخت ترین ماده طبیعی شناخته شده باشد.

تهیه و تنظیم: بهزاد میرزائی وبلاگ دهکده آموزش شیمی

در جدول زیر مشخصات انواع جامدهای بلوری آورده شده است.

نوع

ذره (ذرات)

نیروهای بین مولكولی

خواص فیزیكی

مثال ها (نقطه ذوب ℃ )

اتمی

اتم ها

پراكندگی لوندون

نرم، نقطه ذوب بسیار پایین، هدایت گرمایی و الكتریكی ضعیف

گازهای نجیب

(℃ 244- ، Ne) تا  (℃ 71- ، Rn )

مولكولی

مولكول ها

پراكندگی

لوندون

نسبتاً نرم، نقطه ذوب پایین یا نسبتاً پایین، هدایت گرمایی و الكتریكی ضعیف

مثال های ناقطبی (با نیروی پراكندگی لوندون)

(℃138- ، 10H4C  (℃219- ، 2O)

دوقطبی- دوقطبی

مثال های قطبی (با نیروی دوقطبی- دوقطبی)

 (℃42- ، 3HNO)  - (℃64- ، 3CHCl)

پیوند هیدروژنی

مثال های قطبی (با پیوند هیدروژنی)

(℃17+ ، COOH3CH) (℃0 ، O2H)

یونی

یون های مثبت و منفی

برهمكنش

یون - یون

سخت و شكننده، نقطه ذوب بالا، هادی خوب گرمایی و الكتریكی در حالت مذاب

(℃801 ، NaCl) - (℃1423 ، 2CaF)

 (℃2852 ، MgO)

فلزی

اتم ها

پیوند فلزی

نرم تا سخت، نقطه ذوب كم تا بسیار زیاد، هدایت گرمایی و الكتریكی عالی، چكش خوار و قابلیت مفتول شدن

(℃8/97، Na)   - (℃420 ، Zn)

(℃1535 ، Fe)

كوالانسی مشبك

اتم ها

پیوند كوالانسی

بسیار سخت، نقطه ذوب بسیار بالا، معمولاً هدایت گرمایی و الكتریكی ضعیف

(℃1610 ، كوارتز 2SiO)

(℃4000~ ، الماس C)

تهیه و تنظیم: بهزاد میرزائی وبلاگ دهکده آموزش شیمی

منبع: اصول شیمی عمومی مارتین سیلبربرگ. ترجمه: دکتر مجید میرمحمد صادقی، دکتر غلامعباس پارسافر، دکتر محمدرضا سعیدی





نوع مطلب :
برچسب ها : شیمی 2،
لینک های مرتبط :


( کل صفحات : 15 )    ...   6   7   8   9   10   11   12   ...   
 
 
 
ساخت وبلاگ در میهن بلاگ

شبکه اجتماعی فارسی کلوب | اخبار کامپیوتر، فناوری اطلاعات و سلامتی مجله علم و فن | ساخت وبلاگ صوتی صدالاگ | سوال و جواب و پاسخ | رسانه فروردین، تبلیغات اینترنتی، رپرتاژ، بنر، سئو