چرا وقتي در نوشابه نمک مي ريزيم, با شدت بيشتري گاز آزاد مي شود ؟

هرچه دماي آب کمتر و فشار بيشتر باشد , ظرفيت پذيرش گاز بيشتري را خواهد داشت و به عنوان مثال CO2 بيشتري را در خود حل مي کند.

هنگام توليد نوشابه با استفاده از اين خاصيت , در دماهاي پايين و فشار بالا , نوشيدني با تزريق گاز CO حالت اشباع مي رسد.

بنابراين وقتي در نوشابه باز شود و نوشابه در دما و فشار معمولي قرار گيرد , محلول خاصيت فوق اشباع دارد يعني مقدار CO2 حل شده در آن بيش از ظرفيت انحلال در آن دما و فشار است.

چنين محلولي اگر شرايط مهيا باشد تمايل به آزاد کردن CO2 دارد. براي اين کار گاز CO2 محلول بايد به صورت حباب درآيد يعني مولکولهاي CO2 حل شده بايد در نقطه اي جمع شوند و با به هم پيوستن , يک حباب تشکيل دهند و به سطح نوشابه بيايند و از آن خارج شوند.

اگر دقت کرده باشيد تشکيل حباب در سطوح تماس خارجي نوشابه اتفاق مي افتد يعني در سطح نوشابه و ديواره هاي بطري يا دورني .

به زبان ساده اين سطوح و به خصوص نا همواري هاي موجود روي آنها يا هر نوع ناهمگني موجود در محيط نقش جايگاههاي تجمع يا مکانهايي براي به هم پيوستن مولکولها و تشکيل حباب را بازي مي کنند.

به عبارت عاميانه يعني مولکولها براي ايجاد حباب دنبال بهانه مي گردند و اين بهانه را در اين سطوح پيدا مي کنند.

در اين وضعيت ريختن نمک در نوشابه باعث خروج سريع تر گاز از محلول مي شود. زيرا سطح بيشتري براي تشکيل حباب در اختيار مولکولها قرار مي گيرد ( سطح جانبي بلورهاي نمک ) .

چيزي مانند تبلور ( = بلور شدن ) شکر پس از قرار دادن بلور يا نخ در محلول فوق اشباع آن.بنابراين چنين اتفاقي اصلا شيميايي نيست. هيچ واکنشي هم صورت نمي گيرد و تقريبا هر ماده اي از نمک و شکر گرفته تا شن و ماسه که بتوانند نوعي ناهمگني در محيط نوشابه ايجاد کند يا سطح آزاد در اختيار آن قرار دهد ( يا به طور خلاصه بهانه دست مولکولها بدهد ! ) ميتواند اين کار را بکند .

اين اتفاق را حتما در هنگام وارد کردن ني در نوشابه ديده ايد. تنها مزيت نمک با شکر اين است که به دليل داشتن دانه هاي ريز سطح جانبي نسبي بيشتري در مقايسه با مواد درشت تر دارند. همين! از اين به بعد مي توانيد در نوشابه دوستتان به جاي نمک خاک بريزيد !!!

چرا پیاز اشک را در می آورد؟

هنگامی که پوست پیاز را می کنید یافته های آن آسیب می بینند و آنزیمی در آنها با ترکیبی به نام سولفواکسید (به اختصار) ترکیب شده و مولکول نامبرده را به سه قسمت می شکند که یکی از این ترکیبات اشک آور است.
زمانی که پیاز را زیر شیر آب یا پس از خروج از یخچال پوست می کنید دیگر اشک آور نیست زیرا:
سولفواکسید در آب محلول است و آب سبب آبکافت آن می شود در نتیجه بقیه ی مراحل بالا که نتیجه ی آن ایجاد ترکیب اشک آور است انجام نمی شود.
اگر پیاز سرد باشد سرعت واکنش آنزیمی نامبرده کاهش می یابد و کمتر تشکیل می شود و فشار بخار سولفواکسید هم کاهش یافته و غلظت آن در هوا کم می شود طوری که سبب ایجاد اشک نمی شود.

کبریت چگونه آتش می گیرد؟

کبریت به طور عمده از دو قسمت

1- سیستم آتش زن.

2- بخش آتش گیر

ساخته شده است.

سیستم آتش زن یا ایجاد آتش کبریت شامل دو قسمت است.

1- سرچوب کبریت که به طور عمده کلرات پتاسیم و کمی گوگرد است.

2- حاشیه ی کناره ی قوطی کبریت که به طور عمده فسفر قرمز می باشد.

فسفر قرمز به تنهایی دمای اشتعال بالایی دارد  زمانی که بر اثر کشیدن چوب کبریت به حاشیه ی آن با کلرات پتاسیم قاطی می شود براثر اصطکاک و گرمای تولیدی از آن با هم ترکیب شده و حاصل آن گرمای زیاد و انفجار این دو است که از گرمای تولیدی چوب کبریت نیز که قسمت آتش گیر کبریت است شروع به شعله ور شدن و سوختن می کند.

نمونه سوال امتحانی

فایل های ضمیمه :

 

سوالات آزمون مستمر شیمی پایه سوم دبیرستان - 23 اسفند ماه 1391

پاسخنامه آزمون مستمر شیمی پایه سوم دبیرستان - 23 اسفند ماه 1391

مقایسه تغییر آنتالپی با تغییر انرژی درونی در یک واکنش

طبق رابطه  H = ∆E + P∆V ، تغییر آنتالپی یک واکنش برابر است با مجموع تغییر انرژی درونی و کار مبادله شده در واکنش. بر این اساس مقادیر تغییر آنتالپی و انرژی درونی یک واکنش به صورت های زیر با هم مقایسه می شوند

1-  H > ∆E  : اگر سامانه روی محیط کار انجام دهد ، علامت کار منفی خواهد بود .                                                                                                         H = ∆E – w 

با قرار دادن  - P∆V به جای w خواهیم داشت                                                                                                H = ∆E – ( - P∆V  

یا                                                                                                           H = ∆E + P∆V

طبق این رابطه ، تغییر آنتالپی یک واکنش که در آن سامانه روی محیط کار انجام دهد برابر است با مجموع تغییر انرژی درونی واکنش و کاری که توسط واکنش انجام می شود.

 2-   ∆H < ∆E  : اگر محیط روی سامانه کار انجام دهد ، علامت کار مثبت خواهد بود . 

                                                                                                                 H = ∆E + w                                                                 

با قرار دادن  - P∆V به جای  w  خواهیم داشت                                            H = ∆E + ( - P∆V 

یا                                                                                                             H = ∆E - P∆V                                                                  

3-  H = ∆E  : اگر مبادله کار در سامانه صورت نگیرد ، در این حالت  w = 0 ، بوده و تغییر آنتالپی واکنش برابر تغییر انرژی درونی واکنش خواهد بود . ( اگر چنین واکنشی در حجم ثابت انجام گیرد نمی توان برای آن آنتالپی تعریف کرد و تغییر انرژی واکنش همان تغییر انرژی درونی  ∆E  خواهد بود )

معادله ترموشیمی : معادله ترموشیمی معادله ای است که در آن علاوه بر مشخص بودن اجزا واکنش ، شرایط انجام واکنش مثل دما و فشار و حالت فیزیکی واکنش دهنده ها و فراورده ها نیز مشخص باشد . سوختن گاز پروپان را به عنوان یک مثال در نظر بگیرید .

C3H8(g)  +  5O2(g)   →   3CO2(g)  +  4H2O(g)               ∆H = - 2056 KJ

 C3H8(g)  +  5O2(g)   →   3CO2(g)  +  4H2O(l)               ∆H = - 2220 KJ

مشاهده می کنید آنتالپی سوختن گاز پروپان در دو واکنش برابر نیست . علت این پدیده این است که در واکنش اول آب به صورت گاز می باشد ، H2O(g) ، اما در واکنش دوم به صورت مایع  H2O(l) . اختلاف تغییر آنتالپی این دو واکنش KJ 164 مربوط به مقدار گرمایی لازم برای تبدیل 4 مول آب مایع به 4 مول بخار آب می باشد .

برای این که اندازه گیری گرمای همه ی واکنش ها در شرایط یکسانی انجام گیرد ، شرایط ویژه ای به نام حالت استاندارد ترمودینامیکی تعریف شده است .

حالت استاندارد ترمودینامیکی : حالت استاندارد ترمودینامیکی ، پایدارترین شکل ماده خالص در فشار یک اتمسفر و دمایی مشخص ( معمولا دمای اتاق  25 ) تعریف می شود . با ذکر چند مثال این تعریف را بیشتر بررسی می کنیم .

حالت استاندارد برای گازهای نجیب ، حالت گازی مولکول تک اتمی آنها می باشد . مثل  Ar(g) , He 

حالت استاندارد برای مولکولهای گازی دو اتمی مثل هیدروژن ، اکسیژن و کلر ، همان مولکول دو اتمی آنها می باشد . مثل H2(g) . Cl2(g)

حالت استاندارد برای عنصرهایی که دارای چند آلوتروپ ( دگر شکل ) می باشند ، پایدارترین دگرشکل آنها خواهد بود . به عنوان مثال از بین دگر شکل های کربن در طبیعت ، گرافیت به عنوان حالت استاندارد کربن در نظر گرفته می شود چون پایداری آن از سایر دگر شکل های کربن بیشتر است . به همین ترتیب  بین اکسیژن O2(g)  و اوزون  O3(g) ، اکسیژن و  بین دگر شکل های فسفر ، فسفر سفید حالت استاندارد آن در نظر گرفته می شوند . بین آلوتروپ های گوگرد نیز گوگرد هشت وجهی S₈ به عنوان حالت استاندارد گوگرد در نظر گرفته می شود .

برای یک ماده در حالت محلول ، حالت استاندارد ترمودینامیکی غلظت یک مول بر لیتر (  mol/L  ) در شرایط استاندارد ترمودینامیکی ( فشار یک انمسفر و دمای   25 ) در نظر گرفته می شود .

برای مشخص کردن شرایط استاندارد علامت " o " را بالای نماد کمیتی قرار می دهند که در آن شرایط اندازه گیری می شود . برای مثال گرمای تشکیل استاندارد آب به حالت مایع به صورت  H^o = - 286 KJ ، نشان داده می شود . 

با شیمی تا خدا

انواع پیوندهای شیمیایی

انواع پیوندهای شیمیایی به شرح زیر می باشند: پیوند کووالانس ،پیوند کئوردینانسی، پیوند فلزی،پیوند هیدروژنی

در ادامه مطلب  این موارد را توضیح خواهیم داد.

پیوند کووالانسی :

 

 

چیزی در حدود 100 عنصر در اطراف ما وجود دارد که ما نمی توانیم آن ها را در حالت خالص شان پیدا کنیم و این مسئله، بیشتر به علت خاصیت واکنش پذیری بالای آن عناصر می باشد. در واقع این عناصر برای تشکیل مواد و اجسام ساده و یا پیچیده با یکدیگر برهم کنش می کنند و در این جا تنها عناصری میل به ترکیب ندارند که آرایش الکترونی اربیتال های آن ها و یا لایه های الکترونی شان پر شده از الکترون است که گازهای نادر یا نجیب یا بی اثر نامیده می شوند.

در واقع چنین ساختاری باعث پایداری هر چه بیشتر عنصر می گردد که به دنبال آن خاصیت واکنش پذیری کمتر می شود. سایر عناصر نیز که دارای چنین ساختاری نیستند، برای رسیدن به آرایش الکترونی کامل و بدست آوردن آن تلاش می کنند.

آن ها در واقع این پیکربندی و یا آرایش الکترونی کامل را از طریق ترکیب شدن با همدیگر یا کسب و یا از دست دادن انرژی، به دست می آورند. بنابراین واکنش پذیری شیمیایی هر عنصر با تعداد و نحوه ی توزیع الکترون ها در اتم های آن عنصر و نیز تغییرات درگیر در واکنش، مرتبط می باشد.

 می توان نتیجه گرفت که سطح پایین انرژی یک سیستم ( سامانه )، منجر به پایداری هر چه بیشتر آن سیستم می شود.

اتم ها برای رسیدن به آرایش پایدار الکترونی گاز نجیب که دارای آرایش هشتایی است، از لایه های بیرونی استفاده می کنند. در این جا اتم ها با به اشتراک گذاشتن یک یا تعداد الکترون های بیشتری در دورترین لایه ی الکترونی نسبت به هسته، اقدام به تشکیل پیوند می کنند. این پیوند که از اشتراک الکترونی متقابل حاصل می گردد، پیوند کووالانسی نامیده می شود.

 

 

 

پیوند کووالانسی به صورت نیروی جاذبه ی ناشی از اشتراک الکترونی متقابل بین دو اتم، تعریف می شود. اتم های ترکیبی ممکن است یک، دو و یا سه جفت الکترون به اشتراک بگذارند.

 

با تشکیل این پیوند، هر کدام از اتم های درگیر در ساخت پیوند، به پایداری می رسند. ترکیباتی که از طریقپیوندهای کووالانسی تشکیل شده اند، ترکیبات کووالانسی نام دارند.

 

پیوند یونی:

نیروی جاذبه ی الکتروستاتیکی قوی که برای اتصال و نگه داشتن دوبار ناهمنام که معمولاً کاتیون و آنیون هستند به کار گرفته می شود، به عنوان پیوند یونی تعریف می گردد.

پیوند های یونی برای پایه ی انتقال الکترون می باشند.

 

 

 

 

پیوند کووالانس کئوردینانس (داتیو)

هریک از دواتم شرکت کننده در پیوند کووالانسی یک الکترون به اشتراک می گذارند. وبه طوری که نمی توان تشخیص داد که الکترون های پیوندی متعلق به کدام اتم بوده است .ولی یک نوع پیوند کووالانسی دیگروجود دارد٬که درآن یک اتم دوالکترون پیوندی ( دهنده الکترون ) راتامین می کند واتم دیگر که الکترون کم دارد (پذیرنده الکترون) این دوالکترون را می گیرد .این پیوندکووالانسی را داتیو ( کووالانس کئوردینانسی ) می نامند.

 

پیوند هیدروژنی:

 

 

 

در این جا هیدروژن با عناصر الکترونگاتیوی نظیر فلوئور، اکسیژن و نیتروژن ترکیب می شود ( مانند مولکول آب H₂O ،آمونیاک NH₃ ). بنابراین ابر الکترونی بین اتم های درگیر در پیوند، بیشتر به سمت اتم های الکترونگاتیو که قدرت جذب الکترون را دارند، تمایل پیدا می کند.

 

پیوند فلزی:

 

 

فلزات معمولاً به دلیل انرژی یونیزاسیون پایین می توانند الکترون ها را در خارجی ترین لایه ی خود، به راحتی از دست دهند. آرایش عناصر فلزی بدین صورت است که شبکه ی آن متشکل از اتم خنثی و اتم یونیزه ( اتم هایی که تعدادی از الکترون های ظرفیتی خود را از دست داده اند ) می باشد.

انتقال الکترون از اتم خنثی به اتم یونیزه به راحتی صورت می گیرد. بنابراین در این جا دائماً مبادله ی الکترون انجام می شود و همیشه تعدادی الکترون آزاد در شبکه وجود داشته و این الکترون ها در لحظه مشخصی به اتم به خصوصی تعلق ندارند.

 

 

بنابراین می توان شبکه فلزی را یک کریستال سه بعدی متشکل از اتم های خنثی و یون های مثبت دانست که در اتمسفری از گاز الکترون یا دریایی از الکترون های غیر مستقر ، قرار گرفته اند.

تاثیر حالت فیزیکی بر ظرفیت گرمایی ویژه

در اینجا به برخی از عوامل موثر بر ظرفیت گرمایی ویژه ی اجسام  اشاره می کنیم که عبارتند از: نوع نیروهای جاذبه ی بین ملکولی، نوع حرکات جنبشی در جسم و حالت فیزکی جسم.

ادامه نوشته

فرمتهای مختلف جدول تناوبی مورد استفاده دبیران و علاقمندان شیمی

همکاران گرامی فایل word زیر حاوی یک سری جدول تناوبی است که در هنگام طرح سوال می توانید در ضمیمه از آنها استفاده نمایید .

دانلود جدول تناوبی با فرمت word

دانلود جدول تناوبی با فرمت excel

قوانین اساسی ترمودینامیک

ادامه نوشته