تبلیغات
دبیرستان غیر دولتی دخترانه آتیه (کرج - مهرشهر) - مطالب شیمی
 
دبیرستان غیر دولتی دخترانه آتیه (کرج - مهرشهر)
خلاقیت علم و نو آوری
درباره وبلاگ



مدیر وبلاگ : دبیرستان آتیه
نظرسنجی
از شغل های زیر کدام را بیشتر دوست دارید؟











یکشنبه 5 آذر 1391
سلام آتشین
روی میز یک صفحه کاغذ قرار دارد. شما آن را به دست گرفته در حالیکه فندکی در دست دارید، به تماشاچیان تعظیم کرده و در ضمن، فندک روشن را به کنار کاغذ میزنید. یک مرتبه کلمه سلام به خط درشت روی کاغذ ظاهر میگردد در حالیکه این نوشته شعله میکشد و تماشاچیان را غرق در شگفتی میسازد.

مواد و وسایل مورد نیاز:
10 گرم نیترات پتاسیم که در 25 سانتی متر مکعب آب حل کرده اید.
یک قلم نقاشی کوچک
یک صفحه تقریبا بزرگ کاغذ ضخیم که در ضمن کمی قابل نفوذ باشد.

روش کار:
بعد از تهیه این وسایل، ساعتها قبل از اجرای نمایش و دور از چشم تماشاچیان کلمه سلام را با محلول غلیظ نیترات به وسیله قلم نقاشی روی کاغذ مزبور بنویسید. پس از خشک شدن آن دوباره همین کلمه را روی آن مجددا بنویسید و این کار را چند بار تکرار کنید تا ضخامت این نوشته به حد کافی باشد. ضمنا باید تمام حروف این کلمه را به هم متصل کنید. به محض تماس فندک با یک نقطه از نوشته، قسمتهایی از کاغذ که به وسیله نیترات پتاسیم اکسید شده است میسوزد و ایجاد روشنایی میکند. به جای کلمه سلام میتوانید کلمات مناسب دیگری به همین شیوه روی کاغذ بنویسید و آتش بزنید.




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



آزمایش های جذاب شیمی....کامل ترینش

1-تولید کف زرد
وسایل و مواد  مورد نیاز:
استوانه مدرج ، پی پت ، پتاسیم یدید ، آب اکسیژنه ، صابون مایع  
دستور کار :  30 میلی لیترمحلول غلیظ  هیدروژن پراکسید را درون یک استوانه مدرج 100  میلی لیتری بریزید  . 3 الی 5  قطره صابون مایع به آن بیفزایید . سپس به آرامی 10میلی لیتر محلول غلیظ پتاسیم یدید به آن اضافه کنید . واکنش شروع  و کف زرد رنگ زیبایی تولید شده که از درون استوانه به صورت ما رپیچ بیرون می ریزد.
یون یدید در این واکنش کا تا لیزگر است. یون های- I با سرعت قابل توجهی با مولکول های  H2O2  واکنش می دهند و در مرحله بعد یون های IO -   حاصل با سرعت بسیار زیادی با مولکول های  H2O2 وارد واکنش می شوند 
اسکناسی را از دوستتان قرض بگیرید و در داخل لیوانی که در آن مایع بی رنگی میباشد قرار دهید اسکناس را بیرون بیاورید و آن را آتش بزنید شعله های آتش دیده می شود ولی اسکناس نمی سوزد آتش را خاموش کنید و از دیگران بخواهید اسکناس را لمس کنند و اقرار کنند که داغ نیست .
2-اسکناس نسوزد

مواد و وسایل لازم : استن -آب - لیوان -اسکناس
شرح آزمایش:مایع داخل لیوان مخلوط آب و استون 50 در صد می باشد استن مانند الکل ها قابل اشتعال است و در دمای پایین شروع به سوختن می کند اما اسکناس  به آب نیز آغشته می باشد و دمای سوختن این شعله برای سوزاندن اسکناس کافی نیست بنابراین اسکناس نخواهد سوخت شما می توانید این کار را با مخلوط اتانول و آب نیز انجام دهید .

3-دست نمی سوزد

مایعی را در گودی دستتان می‌ریزید و چند لحظه بعد شعله‌های آتش زبانه می‌کشد، بدون اینکه دست شما احساس گرمای غیر قابل تحملی بکند.
وسایل لازم برای این کار عبارتند از:
: 12 سانتیمتر مکعب سولفور کربن - 8 سانتیمتر مکعب تتراکلرور کربن
ابتدا آنها را خوب باهم مخلوط کنید. سپس بدون اینکه کسی متوجه بشود دستتان را روی بخاری نیم گرم یا آجری که روی اجاق برقی قرار دارد و نظایر آن گرم کنید و آن گاه مخلوط را در گودی دستتان بریزید. در مدتی خیلی کوتاه مایع شروع به شعله کشیدن می‌کند. این سوختن توام با بوی خیلی زننده نیست و می‌توان حتی در داخل ساختمان نیز به اجرای آن اقدام کرد.
در صورتی که موقعیت مناسب نباشد تا شما قبلا دستتان را تا آن اندازه گرم کنید، می‌توانید  ، به کمک یک لوله شیشه‌ای گرم ، مایع را مشتعل سازید. اگر مواد تازه و موثر باشند، این طریق برای مشتعل کردن آن کافی خواهد بود. در غیر این صورت کبریت بکشید و به فاصله کمی از آن نگهدارید. مایع شعله ور خواهد شد. اما دست شما آنقدر گرم نمی‌شود که غیر قابل تحمل باشد.

4-فیتیله:
1- ساده تر از همه این فشفشه ها ی چینی که تو بازار هشت فتیله دارن که میتونید از اونا استفاده کنید.
2- مقداری باروت سیاه رو با مقداری پودر سریش مخلوط کنید بعد مقداری آب اضافه کنید نه اونقدر زیاد فقط به اندازهای که خمیری بشه بعد یه نخ کلفت پنبه ای توش فرو کنید تا خوب آغشته بشه بعد بزارید خوب خشک بشه اگه بتونید یه لایه نازوک چشب هم بعد از خشک شدن روش بکشید علی میشه.
3- این آخری یه فیتله هست که اگه خوب بسازید تا ۱۰ متر زیر آب هم عمل میکنه:
ابتدا برید به یه فروشگاه لوازم الکتریکی یه روکش نسوز سیم به قطر ۵ میلی متر بخرید) طول دلخواه) بعد یه سرشو خوب ببندید با یه تکه چوب بعد تو یکم باروت سیاه بریزید و با یه مفتول فلزی خوب فشرده کنید (خیلی خیلی فشرده کنید) بعد دوباره باروت سیاه بریزید وفشرده کنید تا روکش به همین نحو پر بشه بعد سر هر دو طرف روکش رو با مخلوط سریش وباروت سیاه بپوشونید و بزارید خشک بشه بعد استفاده کنید.
4- میتونید مخلوط دکشترین با باروت سیاه (۱۰ گرم باروت +۱گرم دکسترین)که خمیریش کردید رو به یه نخ پنبهای بزند وبزارید خشک بشه و یه لایه نازک چسب روش بگیرید.

5-تولید رنگ

برای رنگ قرمز:  - پتاسیم کلرات 15 درصد    - پارا نیتروآنیلین قرمز 65 درصد    - لاکتوز 20 درصد
برای رنگ سبز:    - ایندیگو 26 درصد    - اورامین 15 درصد    - پتاسیم کلرات 35 درصد    - لاکتوز 26 درصد
6-آزمایش مار فرعون : در این آزمایش شما می توانید مار از داخل ماسه بیرون آورید.
مواد مورد نیاز: 
1- ماسه یا شن -  2- الکل -  3- شکر (توصیه می شود شکر خالص شده استفاده گردد) -  4- مایع پخت (baking soda)
روش کار:
1- 4واحد شکر را با 1 واحد پخت مخلوط کنید. - 2- حفره ای بر روی تل ماسه ایجاد کنید. 3- الکل را بر روی تل ماسه بریزید.
4-مخلوط را درون حفره بریزید و الکل را اتش بزنید. برای دیدن مار باید 10 تا 15 دقیقه صبر کنید

7-کشش سطحی آب

مواد و وسایل لازم:  «دستمال کاغذی ـ بشر بزرگ ـ سوزن یا تیغ ـ مایع ظرفشویی»

روش کار:  درون بشر آب ریخته، تیغ یا سوزن را روی تکه‌ای از دستمال کاغذی قرار داده و به آرامی روی سطح آب رها می‌کنیم، بعد ازمدتی دستمال کاغذی خیس شده و ته‌نشین می‌شود. ولی تیغ یا سوزن در سطح آب شناور می‌ماند. چرا؟ چگالی آب و فولاد را مقایسه کنید. آیا با توجه به این چگالی‌ها تیغ یا سوزن فولادی می‌بایست در آب شناور شود یا خیر؟ دلیل بیاورید.

برای اینکه آزمایش را راحت‌تر انجام دهید می‌توانید تیغ یا سوزن را کمی چرب کنید. حال یک قطره مایع ظرفشویی به آب اضافه کنید. چه اتفاقی می‌افتد؟ مشاهدات خود را شرح دهید و با دلیل علمی آن را توجیه نمایید.

8-تهیه‌ی آب مقطر

مواد و وسایل لازم:  «نیترات نقره ـ لوله‌ی آزمایش ـ مبرد ـ بالن تقطیر ـ درپوش لاستیکی ـ شلنگ ـ بشر ـ سه پایه ـ توری نسوز ـ چراغ گاز ـ سنگ جوش»

تئوری آزمایش:   تقطیر یکی از روش‌های جداسازی در صنعت است که در آن یک مایع با نقطه‌ی جوش پائین‌تر از مواد سنگین‌تر جدا می‌شود. این مواد سنگین‌تر می‌توانند مایع یا جامد باشند ولی هر چه هست نقطه‌ی جوش آن‌ها بالاتر است. جزء سبک‌تر یا جزئی که دارای نقطه جوش پائین‌تر است از طریق تبخیر شدن به صورت نسبتاً خالص از محیط خارج شده و سپس در محیط دیگر با عکس عمل تبخیر یعنی میعان مجدداً بازیافت می‌شود. برای خالص‌سازی آب از اجزای محلول در آن و بدست آوردن آب مقطر از روش تقطیر استفاده می‌شود.

روش کار:   دستگاه را مطابق دستور زیرسوار کرده و در بالن کمی آب معمولی می‌ریزیم. آب را جوشانده و بخار آب را پس از عبور از مبرد و سرد شده در بشر جمع می‌کنیم. حال در یک لوله‌ی آزمایش مقداری از آب مقطر بدست آمده و در دیگری مقداری از آب شیر می‌ریزیم. اندکی نمک نیترات نقره به هر دو لوله اضافه می‌کنیم. مشاهده‌ی خود و دلیل آن را بنویسید. در لوله‌ی آزمایش دیگری مقداری آب مقطر ریخته و به آن اندکی نمک طعام بیفزائید. پس از حل شدن نمک طعام دوباره مقداری نیترات نقره به لوله‌ی آزمایش اضافه کرده، مشاهدات خود و دلایل آن را بنویسید.

سوار نمودن دستگاه:

۱- سه پایه و توری نسوز را روی شعله خاموش می گذاریم.

۲- بالن تقطیر را روی سه ژایه گذاشته و با گیره می بندیم.

۳- لوله خم گلویی را روی بالن سوار می کنیم.

۴ - مبرد را به لوله خم متصل کرده و با گیره می بندیم.

 ۵- لوله پیپ شکل را به انتهای مبرد وصل کرده و ظرف مخصوص جمع آوری محصولات را زیر آن می گذاریم.

لوله آب خنک را به ورودی پایین مبرد و لوله آب خروجی را به قسمت بالا خروجی مبرد متصل کرده و جریان آب را تنظیم می کنیم. 

9-جداسازی آب و الکل

مواد و وسایل لازم:  «ست تقطیر ـ الکل طبی ـ استوانه مدرج ـ پنس ـ پنبه»

روش کار:  در استوانه‌ی مدرج الکل می‌ریزیم و آن‌ها را در استوانه‌ی  با هم مخلوط می‌کنیم. چه چیزی مشاهده می‌کنید؟ دلیل آن را بیان کنید.   سپس پنبه‌ای را به کمک پنس با مخلوط بدست آمده آغشته کرده و آتش می‌زنیم. باقیمانده‌ی مخلوط را در دستگاه تقطیر ریخته و می‌جوشانیم. بعد از مدتی مقداری پنبه را به مایع بدست آمده از تقطیر آغشته کرده و آتش می‌زنیم.

مایع بدست آمده چیست؟ نقطه‌ی جوش الکل بالاتر است یا آب؟ یک روش برای جداسازی مخلوط‌های "آهن و گوگرد، مخلوط ماسه و نمک، مخلوط آب و پارافین و مخلوط ماسه و پودر زغال" پیشنهاد کنید.  

10-اسانس‌گیری

مواد و وسایل لازم: «ست تقطیر ـ شیشه درب‌دار ـ گیاه معطر»

تئوری آزمایش: اسانس‌ها ترکیبات فرار و بوداری هستند که در بین سلول‌های گیاهان (برگ، گلبرگ و ...) محبوس می‌باشند. برای بدست آوردن این ترکیبات بایستی ساختار سلول‌های احاطه کننده‌ی اسانس‌ها را شکسته و آن‌ها را آزاد کنیم. یکی از روش‌های متداول در صنعت استفاده از بخار آب برای جداسازی اسانس‌ها از گیاهان معطر می‌باشد که به روش معروف است در این روش برگ گیاهان را در مجاورت بخار آب قرار می‌دهند و بخار آب بعد از شکستن ساختار سلول‌های گیاهی اسانس آن را در خود حل کرده و از سیستم خارج می‌شود، چون اغلب اسانس‌ها روغنی می‌باشند بعد از تقطیر مایع بدست آمده دو فازی خواهد شد که فاز بالا اسانس و فاز پائین آب خواهد بود.

روش کار:  در این آزمایش به جای بالن تقطیر از ارلن استفاده می‌کنیم. برگ یا گلبرگ یک گیاه معطر را پس از خورد کردن درون ارلن ریخته و مانند دستگاه تقطیر بقیه دستگاه را سوار می‌کنیم.

مقداری آب به گیاه درون ارلن افزوده و منتظر می‌شویم تا عمل تقطیر صورت بگیرد. بعد از اتمام تقطیر شما مخلوطی از اسانس و آب دارید که اگر مقدار اسانس شما زیاد باشد بعد از مدتی مخلوط شما دو فازی خواهد بود.

چند فرآیند صنعتی نام ببرید که در آن‌ها یک مایع (مانند اسانس) از یک جامد (مانند برگ گیاهان) جدا می‌شود.

آیا برای بدست آوردن اسانس روش بهتری می‌شناسید؟ چند روش صنعتی اسانس‌گیری را نام ببرید.

11-تهیه‌ی شناساگرهای خوراکی

مواد و وسایل لازم: «بشر بزرگ ـ سه پایه ـ توری نسوز ـ کارد آشپزخانه ـ سرکه ـ آب ـ پودر چنته ـ لوله آزمایش»

تئوری آزمایش: شناساگرها به موادی گفته می‌شود که در محیط‌های مختلف دارای رنگ‌های متفاوتی می‌باشند. بعضی از شناساگرها در محیط اسیدی رنگ قرمز و در محیط بازی رنگ آبی و در محیط خنثی رنگ بنفش دارند. آب لیمو یا سرکه به عنوان اسید و مقداری محلول چنته به عنوان باز می‌تواند شما را در این آزمایش کمک نماید. از آب خالص نیز به عنوان محیط خنثی می‌توانید استفاده کنید.

روش کار:شناساگرهای خوراکی را از جهتی می‌توان به دو دسته تقسیم کرد:

1. سبزی‌ها و میوه‌هایی که آب آن‌ها در دسترس است مانند آب انگور، آب آلبالو، آب گوجه‌فرنگی و آب انار که باید آن‌ها را با آب مقطر رقیق کرد و به کار برد.

2. برگ سبزی‌های و پوست میوه‌ها که در این صورت باید ابتدا آن‌ها را خرد کرده و روی آن‌ها را با آب پوشانده و سپس به مدت نیم‌ساعت در دمای کمتر از دمای جوش آب نگه دارید. سپس محلول را صاف کنید.

در این‌جا روش تهیه‌ی شناساگر از کلم، پیاز قرمز و گل سرخ آموزش داده می‌شود.

تهیه‌ی عصاره پیاز قرمز یا کلم قرمز:

پیاز یا کلم را برش داده و در آب جوش به مدت 15 دقیقه می‌جوشانیم. سپس آن را صاف کرده و در سه لوله‌ی آزمایش مقداری از آن را می‌ریزیم. حال چند قطره آب لیمو یا سرکه به لوله‌ی اول، چند قطره آب مقطر به لوله‌ی دوم و چند قطره محلول چنته به لوله‌ی سوم اضافه می‌کنیم. تغییر رنگ‌های مشاهده شده را یادداشت نمایید.            

12-تهیه‌ی پلاستیک‌ها

تئوری آزمایش:   در طبیعت تعدادی پلیمر طبیعی مانند سلولز، لاستیک و پروتئین وجود دارد که از مولکول‌های بزرگ تشکیل شده است. همین مسئله باعث الهام گرفتن انسان برای ساختن مولکلو‌های بزرگ‌تر با کاربرد‌های متفاوت است که از حدود 50 سال قبل تلاش‌هایش را در این زمینه آغاز کرده است.

تحقیقات در زمینه ساخت پلیمرها شاخه‌ی جدیدی از علم شیمی پلیمر را ایجاد کرد که نقش آن در زندگی انسان‌ها غیر قابل انکار می‌باشد. کشور ما به دلیل داشتن مواد خام اولیه و ارز آوری بالای محصولات پلیمری یکی از بهترین پتانسیل‌ها را در این زمینه داراست. بنابر این برای آشنایی هر چه بیشتر دانش‌آموزان با این رشته از علم شیمی چند آزمایش را در زیر آورده‌ایم.

13-کازئین

مواد و وسایل لازم: «شیر ـ محلول رقیق استیک اسید ـ قیف شیشه‌ای ـ کاغذ صافی ـ ارلن ـ بشر ـ فرمالین»

روش کار: در این آزمایش طرز تهیه‌ی کازئین را برای شما شرح می‌دهیم که می‌توان با مواد تقریباً ساده و ابتدایی آن را تهیه کرد. ابتدا به مقداری شیر محلول رقیق استیک اسید (سرکه) بیفزائید. سپس مخلوط را صاف کنید. آنچه روی کاغذ صافی می‌ماند، استات کازئین است. استات کازئین را در یک قالب ریخته و تحت فشار قرار دهید. بگذارید خشک شود و به آن فرمالین اضافه کنید تا سخت شود. کازئین به عنوان چسب چوب مورد استفاده قرار می‌گیرد. این رزین در ساخت میل‌های بافندگی، زنبیل و … استفاده می‌شود و نام های آن عبارتست از زولیت، آرینولد و کاسکو است.



ادامه مطلب


نوع مطلب : شیمی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
پنجشنبه 15 تیر 1391

اهمیت آّب

اهمیت آب

اگر تمامی عناصر تشکیل دهنده ی بدن خود را جمع آوری و وزن کنیم، می بینیم که تقریباً 95% کل این عنصرها از اکسیژن، کربن، هیدروژن و نیتروژن تشکیل شده است.

قسمت اعظم اتم های اکسیژن و هیدروژن در بدن ما به صورت آب وجود دارد که بنا به تعبیری شاید فراوان ترین مولکول موجود در طبیعت باشد.

و البته گرچه فراوان است اما کم اهمیت نیست زیرا که بیشتر واکنش های سلولی در حضور آب انجام می گیرد.

یکی از عوامل مایع بودن آب قطبی بودن مولکول های آن است.اهمیت آب

می دانیم دمای یک جسم مستقیماَ بستگی به سرعتی دارد که اتم ها یا مولکول های آن مرتعش می شوند.

یعنی هر قدر ارتعاش، شدیدتر باشد دما بالاتر است.

وجود پیوند هیدروژنی میان مولکول های آب سبب پدید آمدن مقاومت در برابر افزایش جنبش های مولکولی و در نتیجه افزایش دماست.

این مقاومت در برابر تغییرات ناگهانی دما در سیستم های زنده اهمیت زیادی دارد.

زیرا که بیشتر واکنش های شیمیایی درون سلول فقط در دامنه های محدودی از دما امکان پذیر است. و چنانچه دمای سلول از این حدود فراتر رود کنش های آن متوقف خواهد شد.

وجود آب درون سلول، باعث حفاظت سلول در برابر نوسانات سریع دما می شود.

اهمیت آب

آب به دلیل قطبی بودن مولکول هایش تقریبا یک حلال همگانی است و موادی که در حل نمی شوند، فراوان نیستند.

بارهای قطبی آب، قسمت های دارای بارهای غیرمشابه ترکیبات غوطه ور در آب را به خود جذب می کند و سبب جدا شدن آن ها از یکدیگر می شود.

وجود چند نوع یون برای برقرار ماندن واکنش های طبیعی سلول ضروری است. به عنوان مثال یون های سدیم و پتاسیم که انتقال پیام های عصبی را بر عهده دارند و یون های کلسیم که در انقباظ ماهیچه موثرند.

و این یون ها در صورتی در سلول های بدن تولید می شوند که آّب در سلول وجود داشته باشد.

جالب است بدانیم که تعداد یون ها در سلول های بدن می بایست در حد مناسب باشد یعنی در صورتی که تعداد یون ها بیشتر یا کمتر از نیاز سلول باشد، ممکن است آشفتگی های فیزیکی و شیمیایی مهمی در سلول رخ دهد.

مثلاَ تراکم بیش از حد یون های +H و یا -OH سبب حل شدن بسیاری از ترکیبات شیمیایی مهم سلولی از جمله مواد سازنده ی خود سلول می شود.

PH ماده زنده عملا بسیار نزدیک به حالت خنثی است و نمی تواند نوسانات زیادی را در موازنه های طبیعی اسیدی _ قلیایی تحمل کند.

مثلا PH خون عموما 3/7 است. البته PH های بالاتر یا پایین تری هم وجود دارند، اما معمولا فقط در مناطق محدودی از پیکر موجودات زنده یافت می شوند. مانند محوطه ی معده یا درون یک لیمو ترش که به حالت کاملا اسیدی دیده می شوند.

اهمیت آب

تنظیم PH مناسب سلول را بیشتر موادی به نام بافر بر عهده دارند.

محلول بافر محلولی است که به علت خصلت دوگانه عملکردش، اگر به آن کمی اسید و یا بازاضافه کنیم در pH آن تغییری به وجود نمی آید.

هنگامی که آسپرین بافردار یا نمک برای دفع ترشی معده مصرف می شود نوعی منبع بیرونی بافر به آنچه که طبیعتا دردستگاه گوارش وجود دارد افزوده شده است.

جوش شیرین یا بیکربنات سدیم (NaHCo3) اغلب یکی از مهم ترین بافرهای این فرآورده ها را تشکیل می دهد.

این ترکیب در آب سبب می شود اسید کربنیک که مانند اسید اسیتیک، اسید ضعیفی است تولید شود و ویژگی آن این است که به آسانی تفکیک نمی یابد، و وجود آن باعث خنثی شدن یون +H اضافی لوله گوارش شده و در نتیجه عارضه ی ترشی معده را از بین می برد.





نوع مطلب : دانستنیها و مطالب علمی، شیمی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :

حالت چندم ماده!

حالت چندم ماده

تا کنون با سه شکل ماده آشنا شده اید: جامد، مایع و گاز. ولی این ها تمام حالات ماده نیستند. انواع مختلف ماده به طور کلی عبارتند از : جامد، مایع، گاز، پلاسما، ماده چگال بوز - انیشتین و حالتی که تقریبا به تازگی کشف شده، یعنی ماده چگال فرمیونی.

همه مردم، خصوصیات حالات معمولی مواد جامد، مایع و گاز را روی زمین می شناسند. مواد جامد در برابر تغییر شکل مقاومت می کنند و سفت و شکننده اند. مایعات جاری می شوند و به سختی متراکم می شوند و شکل ظرف را به خود می گیرند. گازها کم چگال ترند و راحت تر متراکم می شوند و نه تنها شکل ظرف محتوی خود را می گیرند، بلکه آن قدر منبسط می شوند که کاملا آن را پر کنند.

حالت چندم ماده

حالت چندم ماده

صفحه پلاسمای نورانی

حالت چهارم ماده، یعنی پلاسما شبیه گاز است و از اتم هایی تشکیل شده است که تمام یا تعدادی از الکترون های خود را از دست داده اند (یونیزه شده اند). بیش تر ماده جهان در حالت پلاسما است؛ مانند خورشید. پلاسما اغلب بسیار گرم است و می توان آن را در میدان های مغناطیسی به دام انداخت.

حالت پنجم با نام ماده چگال بوز انیشتین (condensate Bose Einstein) که در سال ١٩٩٥ کشف شد، در اثر سرد شدن ذراتی به نام بوزون ها (Bosons) تا دماهای بسیار پایین پدید می آید.

حالت چندم ماده

حرکت بوزون ها

حالت چندم ماده

تفاوت آرایش بوزون و فرمیون در مواد

بوزون های سرد در هم فرو می روند و ابر ذره ای که رفتار آن بیش تر، موج مانند است تا ذره معمولی، شکل می گیرد. ماده چگال بوز انیشتین ، شکننده است و سرعت عبور نور در آن بسیار کم است.

حالت تازه، ماده چگال فرمیونی (Fermionic condensate) است. دبورا جین از دانشگاه کلورادو که گروهش در اواخر پاییز سال ١٣٨٢ موفق به کشف این شکل تازه ماده شده است، می گوید: وقتی با شکل جدیدی از ماده روبرو می شوید، باید زمانی را صرف شناخت ویژگی هایش کنید. آن ها این ماده تازه را با سرد کردن ابری از پانصد هزار اتم پتاسیم تا دمایی کم تر از یک میلیونیوم درجه بالاتر از صفر مطلق (کلوین) به وجود آوردند. این اتم ها در چنین دمایی بدون گران روی (ویسکوزیته) جریان می یابند و این نشانه ظهور ماده ای جدید است. اما مشخص نیست در دماهای پایین تر چه اتفاقی می افتد.

ماده چگال فرمیونی بسیار شبیه به ماده چگال بوز انیشتین (BEC) است. ذرات بنیادی (الکترون ها، پروتون ها و ...) و اتم ها در طبیعت می توانند به شکل بوزون یا فرمیون باشند. یکی از تفاوت های اساسی میان این ذرات، حالت های کوانتومی مجاز برای آن هاست.

حالت چندم ماده

یک جفت فرمیون می توانند با هم مانند بوزون رفتار کنند.

تعداد زیادی بوزون می توانند در یک حالت کوانتومی باشند؛ مثلا انرژی، اسپین و ... آن ها یکی باشد، اما مطابق اصل طرد پائولی، دو فرمیون نمی توانند هم زمان، حالت های کوانتومی یکسانی داشته باشند. برای همین، در آرایش اتمی، الکترون ها که فرمیون هستند، نمی توانند همگی در یک تراز انرژی قرار بگیرند. در هر اوربیتال تنها دو الکترون که اسپسن های متفاوت داشته باشند، جا می گیرند و الکترون های بعدی باید به اوربیتال دیگری با انرژی بالاتر بروند. بنابراین اگر فرمیون ها را سرد کرده و انرژی آن ها را بگیریم، ابتدا پایین ترین تراز انرژی پر می شود، اما ذره بعدی باید به ترازی با انرژی بالاتر برود.





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

دی اکسید گوگرد

دی اکسید گوگرد

دی اکسید گوگرد چه ماده ای است؟

گازی بی رنگ با بویی نافذ مانند بوی گوگرد در حال سوختن. حد تشخیص بو ٣ - ١/٠ ppm بوده و احساس سوزش و ناراحتی در غلظت ٩/١ ppm به وجود می آید. تحت فشار و در دمای ١٠- درجه سانتی گراد مایعی بی رنگ می باشد. این ماده در آب حل شده و اسید سولفورو تولید می کند که در این حالت بسیار خطرناک است. دی اکسید گوگرد بعه طور عمده در اثر فعالیت هایی مانند سوختن ذغال سنگ یا از نیروگاه های برق و نیز صنایع ذوب مس ایجاد می گردد. در طبیعت نیز در نتیجه فعالیت های آتشفشانی تولید می گردد.

دی اکسید گوگرد

سایر اسامی:

اکسید سولفورو، انیدرید سولفورو، اسید سولفورو انیدرید و بی سولفیت

دی اکسید گوگرد

دی اکسید گوگرد

رزونانس در مولکول دی اکسید گوگرد

تأثیر دی اکسید گوگرد بر سلامت:

در صورت استنشاق مرگ آور است. به چشم ها و دستگاه تنفسی و ریه ها آسیب شدید وارد می کند. ممکن است عوارض با تأخیر ظاهر شوند. در حالت مایع باعث ایجاد یخ زدگی می شود. آتش گیر نیست.

تماس با پوست: دی اکسید گوگرد مایع سبب یخ زدگی و سوختگی پوست می شود. در محیط مرطوب دی اکسید گوگرد تبدیل به اسید سولفورو شده و باعث سوزش و آزردگی پوست می شود.

تماس با چشم: در فرم گاز و در غلظت 5 ppm باعث ناراحتی جزئی در چشم می گردد. بالاتر از ٨ ppm آسیب جدی تر می شود. دی اکسید گوگرد مایع، باعث سوزش چشم ها شده و تأثیر دائمی بر بینایی می گذارد.

استنشاق: بخارات دی اکسید گوگرد باعث آسیب به گلو، غشاء مخاطی و بخش بالایی دستگاه تنفسی می شود. تماس کوتاه مدت با غلظت ١ ppm آسیب برگشت پذیر به ریه وارد می آورد. غلظت٥ ppm باعث انقباض لوله های برانشی شده و غلظت بالاتر از این مقدار باعث تورم و آسیب دائم به ریه و در نهایت مرگ می شود. علائم تورم ریه مانند سرفه و تنگی نفس ممکن است برای چند ساعت تا چند روز به تعویق بیفتد.

تماس طولانی مدت: ناراحتی لثه، پوسیدگی و از بین رفتن سریع دندان ها از عوارض تماس دائم با این ماده است. باعث خوردگی بافت پوست، چشم و ریه ها شده که بدون ایجاد درد بوده و علائم آن با تأخیر ظاهر خواهد شد. در نهایت ایجاد برونشیت همراه با سرفه، خلط و تنگی نفس می نماید. در صورت هر گونه تماس با این ماده، مشاوره پزشکی توصیه می شود.

دی اکسید گوگرد

انواع آلاینده های مختلف محیط زیست

آثار زیست محیطی

دی اکسید گوگرد در اغلب مناطق صنعتی به عنوان آلوده کننده هوا شناخته می شود. بسیاری از خطرات ناشی از حضور این گاز در هوا به طور مستقیم به نحوه واکنش آن با سایر مواد و ترکیبات مربوط می شود. حضور این گاز در هوا باعث نابودی پوشش گیاهی و ایجاد خطر برای پرندگان و حیوانات می شود. تشکیل باران های اسیدی به دلیل وجود این گاز در اتمسفر بوده، لذا تا حد امکان باید از ورود این گاز به محیط جلوگیری کرده و در صورت لزوم، مقدار آن را کاهش داد. در محیط های آبی و دریایی، دی اکسید گوگرد تشکیل اسید سولفورو می دهد که برای حیات آبی خطرناک است. این گاز در افراد مبتلا به بیماری های قلبی، ریوی و آسم، منجر به ایجاد ناراحتی های تنفسی و قلبی - عروقی می شود. علاوه بر این دی اکسید گوگرد، آئروسل های میکروسکپی اسیدی تشکیل می دهد که تأثیر جدی بر سلامت داشته و همچنین در بروز تغییرات آب و هوایی نقش دارد.

دی اکسید گوگرد

باران اسیدی:

دی اکسید گوگرد، اکسیدهای نیتروژن و سایر ترکیبات موجود در هوا تشکیل باران اسیدی می دهند که به شکل باران، مه، برف و ذرات خشک بر سطح زمین فرود می آیند و در بعضی موارد توسط باد، صدها مایل جابجا می شوند. باران اسیدی باعث تخریب جنگل ها، تغییر ساختار خاک و اسیدی شدن نهرها و رودخانه ها می شود که برای ماهی ها و آبزیان خطرناک است. حضور دی اکسید گوگرد در دراز مدت، تغییر در تنوع طبیعی گیاهان و جانوران در اکوسیستم را به دنبال خواهد داشت. علاوه بر این، باعث تخریب ساختمان ها شامل آثار باستانی، بناهای یادبود و مجسمه ها که بخشی از فرهنگ یک ملت هستند، می شود.




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

آهنگ واکنش

آهنگ واکنش

با ذکر یک مثال این مطلب را شروع می‌کنیم:

** در آزمایشگاه شیمی به شما گفته می‌شود تا آهنگ واکنش زیر را پیدا کنید( شما می‌توانید مقدار I٣- تشکیل شده را پیدا کنید چون نشاسته‌ای با رنگ آبی تشکیل می‌دهد):

آهنگ واکنش

شما واکنش‌دهنده‌ها را با هم مخلوط می‌کنید و بعد از دو دقیقه مقدار رنگ آبی تشکیل شده را اندازه می‌گیرید. سپس شما می‌توانید آهنگ تشکیل I٣- را در هر دقیقه با فرمول زیر محاسبه کنید:

آهنگ واکنش

وقتی دوستتان در آزمایشگاه نیست، شما محاسبات را رها می‌کنید، بعد از ١٥ دقیقه، دوست شما برمی‌گردد و مقدار رنگ آبی تولید شده را اندازه می‌گیرد و می‌فهمد که آهنگ تشکیل I٣- در محاسبات او با محاسبات شما یکسان نیست!

آهنگ تشکیل به دست آمده از محاسبات دوستتان اندکی کم‌تر از مقداری است که شما به دست آورده‌اید.

آهنگ واکنش

وقتی محاسبات خود را با هم مطابقت می‌دهید، ظاهراً به مشکلی برخورد نمی‌کنید زیرا هر دو از یک فرمول یکسان استفاده کرده‌اید؛ اما چرا جواب شما یکی نیست؟

آموخته‌های خود را راجع به نظریه‌ی انرژی جنبشی به یاد آورید که یکی از عوامل مؤثر در آهنگ واکنش، غلظت واکنش ‌دهنده ‌ها است.

شما آهنگ اولیه واکنش در هنگامی که غلظت ماده هنوز به طور چشم‌ گیری به انتها نرسیده، را اندازه گرفته‌اید. (در این مرحله واکنش به سرعت انجام می‌شود). هم ‌زمان که واکنش به پیش می ‌رود، ماده مصرف می‌شود و واکنش آهسته ‌تر انجام می‌شود. بنابراین زمانی که دوست شما آهنگ واکنش را اندازه گرفت، مقدار آن کم ‌تر از مقدار اندازه‌گیری شده توسط شما خواهد بود.

آهنگ واکنش

معادلات آهنگ واکنش:

در بخش قبل متوجه شدیم که آهنگ واکنش به غلظت واکنش‌دهنده‌ها بستگی دارد. به عبارت دیگر، آهنگ با غلظت واکنش‌دهنده‌ها متناسب است:

آهنگ واکنش

این حالت می‌ تواند به صورت زیر هم نوشته شود:

آهنگ واکنش

که k یک ثابت تناسب است و در این جا ثابت آهنگ واکنش نامیده می‌ شود.

آهنگ واکنش

برای واکنش‌ های ابتدایی (واکنش‌ هایی که بدون هیچ مرحله ی میانی به طور مستقیم از واکنش دهنده ها به محصول می رسند)، معادله ی واکنش می تواند از استوکیومتری واکنش دهنده های واکنش معین شود.

برای مثال، برای واکنش فرضی زیر:

آهنگ واکنش

معادله ی آهنگ ( قانون آهنگ هم نامیده می شود) برای واکنش به صورت زیر است:

آهنگ واکنش

با وجودی که این یک ترفند خوب است، اما شما نمی توانید برای تعیین آهنگ واکنش از کار آزمایشگاهی فرار کنید!

آهنگ واکنش بایستی از روش آزمایشگاهی معین شود. از نظریه ی برخورد به یاد دارید که مولکول ها باید با همدیگر برخوردهای سخت انجام دهند (هم انرژی کافی و هم جهت درستی داشته باشند) تا یک واکنش شیمیایی اتفاق بیفتد.

ثابت آهنگ واکنش، یک عامل پنهان است که چگونگی انجام واقعی واکنش را در یک مورد خاص نشان می دهد، بنابراین:

آهنگ واکنش




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

آنتروپی یا بی نظمی

آنتروپی یا بی نظمی 1

شاید برای شما این سؤالات پیش آمده باشد که آنتروپی چیست؟

این خاصیت، شیمیایی است یا فیزیکی؟

حالت ماده در در صفر درجه کلوین با استفاده از آنتروپی چگونه توصیف می شود؟

آیا آنتروپی به انرژی ماده ارتباطی دارد؟ و

ده ها سؤال دیگر که در برخورد به آنتروپی ممکن است با آن روبرو شویم...

پاسخ این سؤالات را در این مقاله و مقاله بعدی خواهید دانست.

آنتروپی:

آنتروپی یک مفهوم شیمیایی است که توضیح دقیق آن قدری مشکل است؛ کلمه آنتروپی در جاهای دیگری هم کاربرد دارد، اما ما در این مقاله به بحث ترمودینامیکی (علمی که راجع به گرما و تغییرات آن است) آن و فرایندهای فیزیکی و شیمیایی می پردازیم.

آنتروپی یا بی نظمی 1

آنتروپی چیست؟

ما انرژی را به صورت یک نیروی محرکه برای تغییرات تعریف می کنیم، آنتروپی نیز به صورت نیروی محرکه ای برای تغییرات فیزیکی و شیمیایی (واکنش ها) است. نماد آنتروپی (S) به انرژی مربوط می شود اما نوع دیگری از انرژی است.

آنتروپی یا بی نظمی 1

تغییرات فیزیکی و شیمیایی که اندازه می گیریم، فقط با مفهوم انرژی نمی توانند توصیف شوند.

یک مفهوم متفاوت از اندازه گیری آنتروپی به تغییرات خود به خودی در سیستمی مانند انبساط گاز در یک فضای خالی (خلأ) و انتقال گرما از یک جسم داغ به جسمی سرد نیاز دارد.

این تغییرات باعث افزایش آنتروپی برای سیستم های ذکر شده می شوند؛ اما انرژی به درون یا بیرون از این سیستم ها انتقال پیدا نمی کند.

مفهوم آنتروپی به قانون های دوم و سوم ترمودینامیک مربوط است.

آنتروپی به توزیع انرژی حالت های انرژی مجموعه ای از مولکول ها مربوط است

و این جنبه از آنتروپی معولا در مکانیک آماری مورد بحث قرار می گیرد که اگر به رشته فیزیک در دانشگاه علاقه مند باشد، مطالب جامع راجع به آنتروپی را خواهید آموخت.

قانون دوم ترمودینامیک:

وقتی سیستمی مقدار انرژی q را در دمای ثابت T به دست می آورد، تغییرات آنتروپیS با معادله زیر افزایش پیدا می کند:

آنتروپی یا بی نظمی 1
یعنی
آنتروپی در هر مکانی، مقدار انرژی انتقال یافته تقسیم بر دما است.
بنابراین واحد آنتروپی، انرژی بر کلوین است (J× K-1 ).
اگر فرایند، در یک محدوده ی دمایی اتفاق بیفتد، مقدار کل آنتروپی می تواند با افزودن مقادیر کوچک آنتروپی در دماهای مختلف تخمین زده شود.
اگر دما به طور پیوسته تغییر کند، این جمع می تواند شکل انتگرالی به خود بگیرد؛ با مفهوم انتگرال در درس دیفرانسیل آشنا شده اید.

آنتروپی، تابع حالتی است که مستقل از مسیری که تغییرات در آن اتفاق افتاده اند، تنها به حالت اولیه و نهایی سیستم بستگی دارد. البته فرض می شود که تغییرات در یک بازه زمانی طولانی اتفاق می افتند یا در شرایط تقریبا تعادلی یا برگشت پذیر.

اگر تغییرات با سرعت زیاد در یک وضعیت برگشت ناپذیر اتفاق بیفتند، آنتروپی مقدار بزرگ تر از آن چه که معین شده است، خواهد داشت؛ زیرا افزایش دما یکنواخت نیست.

طبیعت، گرایش به افزایش آنتروپی S دارد و سیستم با همین گرایش، تغییر می کند. این گونه تغییرات، فرایندهای خود به خودی نامیده می شوند. شاید این جمله را شنیده باشید که جهان در حال انبساط است و گرایش به بی نظمی دارد؛ این نشان می دهد که تمام انرژی های اطراف ما به صورتی از انرژی (که گرما است) تبدیل می شوند که قابل برگشت نیست!

آنتروپی یا بی نظمی 1

بنابراین نیروی محرک برای فرایند خود به خودی در یک سیستم منزوی (سیستمی که با محیط بیرون خود، مبادله کار و گرما نداشته باشد) افزایش در آنتروپی آن است.

این عبارت، یک بیان پذیرفته شده از قانون دوم ترمودینامیک است؛ البته از صورت رسمی این جملات ناراحت نشوید، در ابتدا گفتیم که درک مفهوم آنتروپی برای اکثر مردم سخت است!

آنتروپی یا بی نظمی 1
 
بقیه در ادامه مطلب


ادامه مطلب


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


( کل صفحات : 6 )    1   2   3   4   5   6   


صفحات جانبی
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 :
امکانات جانبی
 
 
بالای صفحه