گزارش كار

صفحه نخست پروفایل مدیر وبلاگ پست الکترونیک آرشیو مطالب عناوین مطالب

درباره وبلاگ

به وبلاگ من خوش آمدید

آخرین مطالب

آرشيو وبلاگ

نويسندگان

محمد حسن

اندازه گیری مقدار نیکل با استفاده از روش وزن سنجی با کمک معرف آلی دی متیل اکسیم

جمعه 17 آذر 1391برچسب:نیکل,شناسایی نیکل,

:: 23:59 :: نويسنده : محمد حسن

مقدمه و تئوری :

روش های وزن سنجی تجزيه ای بر مبنای اندازه گيری وزن آناليت يا ماده شامل آناليت با فرمول معين انجام

می شود. روش های گراويمتری به دو نوع رسوبی و تبخيری تبديل می شوند. در روش وزن سنجی رسوبی، آناليت

يا ماده محتوی آناليت به شکل ترکيب نا محلول رسوب داده می شود در حاليکه در روش تبخيری، آناليت در دمای

مناسب تبخير می شود. برای انجام آناليز وزن سنجی، رسوب حاصله ميبايست دارای فرمول شيميايی معين و

مشخصی باشند تا بتوان از روی وزن رسوب يا کاهش وزن نمونه، مقدار آناليت را محاسبه کرد. در روش رسوبی،

رسوب ايجاد شده می بايست دارای شرايط زير باشد:

قابليت انحلال آن خيلی کوچک باشد، قابل صاف کردن باشد، خالص بوده و دارای فرمول شيميايی ثابت و مشخصی

باشد. برای دستيابی به چنين رسوبهايی معمولاً نکات زير ضروری است: رسوب گيری در دمای بالا انجام می شود،

معرف رسوب دهنده به آرامی به محلول آناليت اضافه می شود و رسوب در دمای بالا هضم می شود. برای محاسبه

وزن آناليت از وزن رسوب می توان از مقدار فاکتور گراويمتری استفاده کرد. فاکتور گراويمتری به شکل زيرتعريف می شود.

دی متیل گلی اکسیم (DMGO)

با توجه به تعادلی بودن واکنش، وجود هیدروژن مانع از تشکيل رسوب می شود و به عبارت ديگر هر چه محلول قليايی ترشود ، واکنش تشکيل رسوب بهتر ( کمی تر) انجام می شود. برای رسوب گيری نیکل به عنوان يک (PH) مناسب و کافی می توان از (PH=10) استفاده کرد.

در این محدوده دی متیل گلی اکسیم به طور انتخابی از بین کاتیون های محلول تنها نیکل را رسوب می دهد.

توضيحاتی در مورد دی متيل گلی اکسيم: دی متيل گلی اکسيم عامل رسوب دهنده آلی است. تنها نيکل (II) را از محيط قليايی ضعيف رسوب می دهد. واکنش چنين است:

اين رسوب طوری حجيم است که تنها مقادير کمی از نيکل را می توان به راحتی مورد عمل قرار داد. اين رسوب همچنين هنگام صاف کردن و شستشو تمايل شديدی به خزيدن به بالا از کناره های ظرف دارد. رسوب جامد را به سهولت می توان در 110 درجه سانتی گراد کرد.

خزيدن: فرآيندی است که رسوب (معمولاً کی ليت فلز-آلی) از کناره های سطح مرطوب يک ظرف شيشه ای يا يک کاغذ صافی به طرف بالا حرکت می کند.

روش کار :

1. 10 میلی لیتر از محلول حاوی نیکل(II ) را در یک بشر 400 میلی لیتری ریخته و حجم آن را به 500 میلی لیتر می رسانیم.

2. با اضافه کردن چند قطره از محلول کلريدريک اسيد ۶ مولار، محلول را اسيدی می کنيم. (کنترل با کاغذ PH)

(با افزودن اسيد کلريدريک، باعث جلوگيری از تشکيل ( ) که بصورت رسوب می باشد، می شود و آن رابصورت محلول در می آورد. فقط رسوب دی متيل گلی اکسيم مورد نظر می باشد.)

3. محلول را تا دمای (60_70 ) درجه سانتیگراد حرارت می دهيم. (توسط شعله – کنترل دما با ترمومتر)

4. 20 ميلی ليتر محلول الکلی مصرف دی متيل گلی اکسيم به محلول اضافه می کنيم.

5. با افزودن ٢ ميلی ليتر محلول آمونياک ٦ مولار به محلول فوق، محيط را بازی ميکنيم. (فقط در محيط بازی اين امکان می باشد که دی متيل گلی اکسيم، با نیکل(II ) واکنش می دهد.)

6. محلول فوق را در دمای (60 ) درجه سانتیگراد به مدت ٢٠ دقيقه حرارت می دهيم (تا رسوب هضم شود) و سپس محلول را سرد می کنيم.

7. يک کاغذ صافی تجزيه ای با اندازه مناسب را توسط ترازوی تجزيه ای (با دقت ميلی گرم) توزين کرده (يک گرم جرم کاغذ صافی) و محلول حاوی رسوب را توسط قيف بوخنر و کاغذ صافی توزين شده صاف می کنیم.

8. رسوب را شستشو داده و سپس کاغذ صافی و رسوب را با دقت به يک شيشه ساعت منتقل می کنيم.

9. پس از خشک شدن کاغذ صافی و رسوب از توزين آن، وزن رسوب را محاسبه می کنيم.

10. غلظت نيکل موجود در مجهول را بر حسب گرم بر ليتر و مول بر ليتر محاسبه و گزارش می کنيم.

نتیجه گیری :

نيکل موجود در يک محلول قليايی را می توان در اثر افزودن محلول الکلی دی متيل گلی اکسيم رسوب داد.اين روش را می توان برای اندازه گيری مقدار (در صد) نيکل بکار برد. رسوب حاصله در دمای 11 درجه سانتی گراد بطور کامل خشک می شود.

منابع :

1. وبلاگ شیـمیـاگـران ''Sajjad.Joulaee'' WWW.Chemic.Blogfa.Com

پروفسر مجتبی شمسی پور

سه شنبه 14 آذر 1391برچسب:شمسی پور,مجتبی,مجتبی شمسی پور,

:: 23:20 :: نويسنده : محمد حسن

زندگی نامه مختصر :

پروفسور مجتبی شمسی پور در سال 1328 در کرمانشاه دیده به جهان گشود تحصیلات خود را تا

پایان دیپلم در کرمانشاه به پایان برد ایشان با ورود به دانشگاه صنعتی شریف تحت تاثیر اساتید آن

دانشگاه قرار گرفت و روز به روز بر علم خود افزود تا در سال 1352 موفق به دریافت لیسانس

شیمی شد اما ایشان گرایش شیمی تجزیه را انتخاب کردند و در سال 1354 موفق به گرفتن فوق

لیسانس در دانشگاه صنعتی شریف شدند. ایشان برای دریافت دکترای شیمی تجزیه به آمریکا

عزیمت کردند و در سال 1358 موفق به دریافت دکترا از دانشگاه ایالتی میشیگان شدند.

فعالیت ها :

- تدریس در دانشگاه شیراز و برگزیده شدن به عنوان استاد نمونه دانشگاه های ایران در

سال 1373

- تدریس در دانشگاه تربیت مدرس و دانشگاه رازی کرمانشاه

- عضویت در انجمن های شیمی آمریکا ، ایران و پاکستان

- عضویت در هیئت تحریریه چندین نشریه معتبر علمی

- عضویت در فرهنگستان علوم جمهوری اسلامی ایران

آثار :

نگارش کتب علمی و ارائه مقالات فراوان در نشریات معتبر بین المللی

افتخارات :

برنده جایزه شیمی سال 2006 آیسسکو و انتخاب به عنوان برترین دانشمند جهان

برگزیده شدن به عنوان چهره ماندگار عرصه شیمی در دومین همایش چهره های ماندگار در سال

1381

محقق برجسته وزارت علوم و دریافت جوایز کتاب سال جمهوری اسلامی و کتاب برگزیده

دانشگاه های ایران

برترین دانشگاههای شیمی جهان

سه شنبه 14 آذر 1391برچسب:شیمی,برترینها,

:: 23:14 :: نويسنده : محمد حسن

در پی انتشار نتایج رتبه بندی شانگهای و اعلام امتیاز برترین دانشگاههای جهان بر اساس معیارهای مشهور این رتبه بندی، جایگاه و امتیاز دانشگاهها در دو بخش موضوع و رشته مشخص شد که در این بخش به موضوع شیمی و رشته های علوم زیستی و کشاورزی می پردازیم.

به گزارش خبرگزاری مهر، در موضوع شیمی، رتبه بندی جدید شانگهای از دانشگاه های جهان، این بار دانشگاه کالیفرنیا برکلی به هاروارد و کمبریج مجالی نداده و با اختصاص دادن تمامی 100 امتیاز در رتبه اول قرار گرفته است. پس از برکلی دانشگاه هاروارد با امتیاز 98.7، دانشگاه کمبریج با امتیاز97.8، دانشگاه استنفورد با امتیاز 94، موسسه تکنولوژی فدرال سوئیس با امتیاز 87، موسسه تکنولوژی کالیفرنیا با امتیاز 85.2، دانشگاه کیوتو با امتیاز 82.5، MIT با امتیاز 80.5، دانشگاه آکسفورد با امتیاز 76.4 و دانشگاه نورثوسترن با امتیاز 79.1 در رتبه های دوم تا دهم قرار دارند.

دانشگاه های توکیو، کلمبیا، مونیخ، استراسبورگ، کالیفرنیا لس آنجلس، کالیفرنیا سن دیه گو،پنسیلوانیا، کالیفرنیا سنتا باربارا، تگزاس و رایس دانشگاه هایی هستند که 10 رتبه برتر بعدی لیست برترینهای شیمی را تشکیل داده اند.

شناسایی نیتروژن گوگرد و هالوژن ها در ترکیبات آلی

سه شنبه 14 آذر 1391برچسب:شیمی الی,شناسایی هالوژنها,

:: 23:3 :: نويسنده : محمد حسن

شناسایی نیتروژن گوگرد و هالوژن ها در ترکیبات آلی
تشخیص كیفی این عناصر در تركیبات آلی مشكل تراز آنها در تركیبات معدنی است . زیرا اكثر تركیبات آلی در حالت محلول درآب به مقدار قابل ملاحظه ای یونیزه نمی گردند.از آنجا كه آزمایشهای تجزیه كیفی براساس واكنش های یونی می باشند انها را نمی توان مستقیما برای تركیبات آلی به كار گرفت.به عنوان مثال سدیم كلرید یا سدیم برمید با محلول آبی نقره نیترات به مقدار قابل توجهی رسوب هالید های نقره را ایجاد می نمایند در حالیكه كربن تترا كلرید –برومو بنزن و اغلب هالیدهای آلی در هنگام واكنش با محلول آبی نقره نیرات رسوب هالید نقره را ایجاد نمی نمایند زیرا در آنها به میزان یون هالید در محلول تولید نمی شود.
در این حالت برای تشخیص كیفی لازم است كه ابتدا عناصر نیتروژن-گوگرد-و هالوژن ها را به تركیبات یونیزه شونده تبدیل نمود.یكی از متداول ترین این روش هاجهت انجام این تبدیل ذوب كردن نمونه با فلز سدیم است كه با انجام آن عناصر ذكر شده به تركیبات سدیم سیانید-سدیم سولفیدو سدیم هالید تبدیل می شوند.سپس آنیون های حاصل را می توان توسط آزمایش های معمول معدنی شناسایی نمود.واكنش ذوب با سدیم به صورت زیر می باشد:
در مواردی كه سدیم به مقدار كافی به كار برده نشود و ماده مورد نظر دارای گوگرد ونیتروژن (هردو)باشد گاهی تفكیك به خوبی صورت نمی گیرد واین دو عنصر به صورت تركیب NaSCNظاهر می گردند.برای شناسایی این تركیب از كلرو فرمیك10درصد استفاده می شود.

تجزیه کیفی مواد آلی به روش ذوب قلیایی جهت تشخیص نیتروژن، گوگرد و هالوژنها
برای تشخیص این عناصر در ترکیبات آلی ابتدا باید آنها را به ترکیبات معدنی یونیزه تبدیل کرد سپس شناسایی نمود. این تبدیل ممکن است به روشهای مختلف صورت گیرد ولی بهترین روش ذوب ترکیبات با فلز سدیم است. در این روش سیانید سدیم (NaCN)، سولفید سدیم (Na2S) و هالید سدیم (NaX) تشکیل میشود که به آسانی قابل تشخیص هستند.
معمولا سدیم به مقدار اضافی به کار برده میشود. در غیر اینصورت اگر گوگرد و نیتروژن هردو وجود داشته باشند. احتمالا تیوسیانات سدیم (NaSCN) تشکیل میشود. در این صورت در تشخیص نیتروژن به جای آبی پروس رنگ قرمز مشاهده میشود زیرا بجای یون (CN-)، یون (SCN-) خواهیم داشت. اما با سدیم اضافی تیوسیانات تشکیل شده تجزیه میشود و جواب درست به دست می آید.
مخلوط حاصل آب اضافه کرده مخلوط قلیایی را صاف نموده و سپس به آن (FeSO4) اضافه کنید در این صورت فروسیانید سدیم تشکیل میشود.
وقتی محلولهای قلیایی نمکهای فروی بالا جوشانده میشود بر اثر اکسیژن هوا کمی یون فریک تشکیل میشود. (بر اثر سولفوریک اسید رقیق هیدروکسیدهای فرو و فریک تشکیل شده حل میشوند) فروسیانیدها با نمک فریک تشکیل فروسیانید فریک (آبی پروس) میدهند.
برای اسیدی کردن محیط نباید از (HCl) استفاده کرد زیرا به علت تشکیل (FeCl6) رنگ زرد در محیط ایجاد میشود و به جای آبی پروس رنگ سبز ظاهر میشود. به همین دلیل کلرید فریک نیز نباید اضافه شود. همانطوری که قبلا ذکر شده است بر اثر اکسیداسیون به وسیله هوا در محیطهای قلیایی گرم به مقدار کافی یونهای فریک تشکیل میشود بنابراین نیازی به افزایش یون فریک نیست، افزایش مقدار کمی محلول رقیق فلوئورید پتاسیم ممکن است به تشکیل آبی پروس در محلول که به آسانی قابل صاف شدن است کمک نماید (Fe3+ با F- تولید FeF63- میکند که پایدار است و باعث خارج شدن Fe3+ از محیط عمل میشود .
گوگرد به صورت یون سولفید را میتوان به وسیله استات سرب و استیک اسید و یا به وسیله پلمبیت سدیم (محلول قلیایی استات سرب) به صورت رسوب سولفید سرب (PbS) سیاه رنگ تشخیص داد.
برای تشخیص یونهای هالوژن (Cl, Br, I) از اثر محلول نیترات نقره در محیط اسید نیتریکی استفاده میشود در این صورت هالید نقره به صورت رسوب حاصل میشود.

در شناسايي ترکيبات آلي شيميدان کمتر به يک جسم خالص برخورد مي کند بلکه اکثرا جسم با محصولات فرعي و مواد اوليه مخلوط است.گرچه با وجود روش هاي جديد تفکيک بخصوص روشهاي کروماتوگرافي جدا کردن ترکيب خالص از گذشته آسانتر است با اين حال نبايد اهميت روشهاي کلاسيک را ناديده گرفت.

اساس کلي روشهاي که اغلب براي جدا کردن مخلوط هاي آلي به کارمي رود استفاده از قطبيتي است که در اجزاي يک مخلوط وجود دارد يا در آن ايجاد مي شود.اين اختلاف تقريبا در تمام روشهاي تفکيک از جمله تقطير –تبلور مجدد-استخراج و کروماتوگرافي به کار مي آيد.بزرگترين قطبيتي که تفکيک را ساده تر مي کند اختلافي است که در قطيبت نمکها و مواد آلي غير قطبي وجود دارد.هر گاه يک يا چند جزاز يک مخلوط قابل تفکيک به نمکهاي مربوط باشند به سهولت مي توان آن اجزا را به کمک استخراج يا تقطير به طور کامل از اجزاي غير قطبي جدا کرد.

تجزيه کيفي آلي به روش کلاسيک:

اين تجزيه شامل ۶ مرحله ي اساسي است که در زير آرده شده است:

۱) آزمايش مقدماتي خواص فيزيکي و شيميايي

۲) اندازه گيري ثابت هاي فيزيکي

۳) تجزيه عنصري

۴) آزمايشهاي مربوط به حلاليت

۵) آزمايشهاي مربوط به گروه بندي(فعاليت عوامل مختلف غير از واکنشهاي اسيدو باز)

۶) تهيه مشتق ها
اين روش بسيار با ارزش است.با اين روش معمولا مي توان يک ترکيب آلي شناخته شده را نسبت به يک ترکيب معدني با اطمينان بيشتري تشخيص داد.

در ادامه به شرح مورد سوم(تجزيه عنصري) مي پردازيم.

● تجزيه عنصري

عناصر متداول موجوددرترکيبات آلي کر بن هيدروژن واکسيژن مي باشد گاهي عناصر ديگري نظير نيتروژن- گوگرد-اکسيژن و هالوژن هاهم درآنها يافت مي شوند .

براي اکسيژن آزمايش ساده اي وجود نداردو عناصر ديگر با پيوند کوالانسي در اتصال هستندو بنابراين با آزمايش هاي يوني معمولي مستقيما جواب نمي دهند.ولي اگر جسم آلي مجهول با سديم مذاب ذوب شود در اگثر موارد طوري ترکيب مي شود که NوSوXآن به يونهاي CNوSوCNSوXتبديل مي شود.پس از آنکه سديم اضافي دقيقا از بين برده شد محلول آبي را که محتوي اين يونهاست به روش معمولي معدني تجزيه مي کنند.توضيح کامل تري در اين مورد وجود دارد که در زير به آن مي پردازيم.

● کربن هيدروژن واکسيژن

براي اثبات وجود کربن و هيدروژن نمونه رابا پودر خشک مس(II) اکسيد حرارت داده که منجر به ايجاد کربن دي اکسيد وآب مي شود . حضور کربن در نمونه با عبور دادن گاز هاي ايجاد شده از درون محلول با ريم يا کلسيم هيدروکسيد مشخص نمي شود که دراين صورت رسوب کربنات مربوطه حاصل مي شود . هيدروژن را مي توان با ايجاد قطره هاي آب متراکم شده روي قسمت بالايي لوله تشخيص داد . هيچ آزمايش کيفي براي اثبات وجود اکسيژن در ترکيبات آلي وجود ندارد براي تعيين اکسيژن بايد تجزيه کمي صورت بگيرد .دراين روش اگر اگر مجموع درصد تمام عناصر تشکيل دهنده ترکيب کمتر آن تا ۱۰۰ مربوط به در صداکسيژن است

تجزیه کیفی عنصری ترکیبات آلی:معمولا ترکیبات آلی عمدتا از کربن و هیدروژن تشکیل شده اند. اما در ساختار بعضی از ترکیبات، عناصری نظیر اکسیژن، نیتروژن، گوگرد، هالوژنها(x) و غیره وجود دارند.برای اکسیژن، آزمایش ساده و دقیقی در دست نیست چنانچه ترکیب آلی را با سدیم ذوب کنیم، N و S و X به نمکهای سدیم قابل حل در آب، تبدیل می شوند و سپس با واکنشگرهای ویژه مورد شناسایی قرار می گیرند.

آزمایش ذوب با سدیم (تکلیس با سدیم):
در یک لوله آزمایش پیرکس کاملا تمیز و خشک یک تکه کوچک سدیم (حدود 5 میلی متر یا به اندازه دانه عدس) بیندازید لوله را با گیره چوبی بگیرید و با استفاده از عینک ایمنی انتهای لوله را روی شعله چراغ گاز گرم کنید تا بخارات سفید از آن متصاعد شود لوله را از شعله دور کنید و حدود 10 میلی گرم از ترکیب آلی را، و در صورتی که ترکیب مایع است حدود 4 قطره از آن را، درون لوله آزمایش، دقیقا بر روی سدیم، بریزید و آن را به مدت دو دقیقه گرم کنید سپس لوله را از شعله دور کنید و 10 میلی گرم دیگر ترکیب آلی به آن اضافه کنید و دوباره انتهای لوله را گرم کنیدغالبا رنگ سرخی در ته لوله مشاهده می شود. اکنون لوله را بگذارید سرد شود حدود 1.5 میلی لیتر اتانول به آن اضافه کنید تا بدین ترتیب سدیم اضافی حذف شود. از افزایش الکل بیشتر، اجتناب کنید. لوله آزمایش را کمی گرم کنید و به کمک یک همزن شیشه ای محتویات آن را با 20-15 میلی لیتر آب مقطر بشویید و به بشر کوچکی منتقل کنیدسپس آن را گرم کنید تا بجوشد و محلول جوشان را صاف کنید محلول صاف شده شامل یونهایی از عناصر موجود در نمونه است که هر کدام را با واکنشگر یا معرف ویژه ای تشخیص می دهیم

کاتالیست ها

چهار شنبه 17 آبان 1391برچسب:کاتالیست,شیمی,

:: 21:9 :: نويسنده : محمد حسن

ساسآ کاتاليزور به عنوان يک ترکيب شيميايي در نظر گرفته مي شود که قادر به اعمال اثر تسريع کنندگي و اثر جهت دهندگي بر پيشرفت واکنشي باشد که از نظر ترموديناميکي امکان پذير است. هنگامي که کاتاليزور به صورت محلول در محيط واکنشي است "کاتاليزور همگن" و وقتي که کاتاليزور فازي مجزا از فاز واکنش تشکيل ميدهد "کاتاليزور ناهمگن" ناميده مي شود.
در اکثر موارد کاتاليزور ناهمگن، کاتاليزور جامدي است که از تماس با آن واکنش گرهاي گازي يا مايع، متحول مي شوند و در نتيجه خيلي اوقات عبارت "کاتاليست" براي ناميدن کاتاليزور ناهمگن به کار مي رود .

بطور کلي کاتاليستها به سه دسته تقسيم مي شوند:
1- کاتاليستهاي فلزي، از قبيل Fe، Co، Ni، Rh، Pt و غيره.
2- کاتاليستهاي عايق، از قبيل سيليکا، آلومينا، زئوليتها و آلوميناي فعال شده. (اين نوع کاتاليستها نسبت به آمونياک و بازهاي الي حساس هستند.)
3- کاتاليستهاي نيمه هادي، از قبيل اکسيدهاي فلزي و سولفيدها.

غيرفعال شدن کاتاليستها
کاتاليستها تحت سه پديده غير فعال مي شوند که عبارتند از :
1- Fouling
2- Sintering
3- Poisoning

Fouling : يک پديده فيزيکي است که در ان Active Site و یا تمام سطح نگه دارنده کاتالیست، توسط کک یا رسوبهای غیرالی پوشیده می شود. دز این حالت احیا و یا بازیابی کاتالیست با روشهای نسبتآ ساده انجام می شود.

ُSintering : یک فرآیند حرارتی است که در نتیجه آن سطح کاتالیست شکل اصلی خود را از دیدگاه میکروسکوپی از دست می دهد. پدیده Sintering معمولآ در درجه حرارتهای بالای C 650- 500 به سرعت رخ میدهد، ولی در درجه حرارتهای پایین نیز در مدت طولانی مشاهده می شود.

Poisoning : مسموم شدن یا ترکیب شیمیایی سطح کاتالیست با ترکیب ناخواسته است که در نتیجه وجود ناخالصیها در ترکیب شونده ها رخ میدهد. به دلیل واکنش شیمیایی ناخالصیهای ترکیب شونده ها با سطح کاتالیست، فعالیت آن به صورت عمده کاهش می یابد.

واکنشهای کاتالیزوری جامد
این واکنشها دوفازی هستند که کاتالیست فاز جامد، و ترکیب شونده ها و محصولات، فاز سیال می باشند. اصولآ واکنشهای کاتالیزوری شامل شکسته شدن یا سنتز مولکولها است و معمولآ این واکنشها انرژی اکتیواسیون بالایی دارند و در نتیجه بدون وجود یک ماده تسریع کننده، انجام واکنش ممکن نیست. مانند تولید امونیاک. (بعضی کاتالیستها سرعت واکنش را کند می کنند یعنی Inhibitors)

یکی از مهمترین خواصی که باید کاتالیستها داشته باشند، مسئله انتخاب پذیری (Selecting) آنهاست. یعنی کاتالیستها بین صدها واکنش که ممکن است صورت گیرد، فعل وانفعالی که ما می خواهیم را تسریع کند و معمولآ واکنشها و کاتالیستهای حیاتی، صددرصد چنین وضعیتی را دارند، مثل آنزیمها.
در بعضی موارد انتخاب کاتالیزور مبنای علمی دارد. اگر واکنش هیدروژناسیون باشد از Pt استفاده می شود، اگر اکسید کنندگی باشد از مولیبدن، اهن، نقره و... استفاده می شود و در خیلی از موارد انتخاب کاتالیزور به صورت حدس و خطاست.

کاتالسیتهای جامد از مراکز فعالی (Active Site) تشکیل شده اند که این مراکز هم روی سطح خارجی هستند و اگر متخلخل باشند، در داخل تخلخل هم هست. وقتی مولکولها به نقاط فعال نزدیک می شوند، طبق یک تئوری مولکولی جذب سطحی مراکز فعال می شود و به صورت یک ماده واسطه درمی اید. در تئوری دیگر، مولکولها تحت تأثیر نقاط فعال قرار می گیرند ولی جذب نمی شوند (تحت تأثیر نیروها هستند) و تحرکشان کم می شود و انرژیشان تغییر می کند و به صورت یک ماده واسطه در می آیند. در تئوری دیگر، ماده جذب مراکز فعال می شود، تبدیل به ماده واسطه شده و به صورت یک ریشه آزاد وارد فاز سیال شده و واکنش انجام می گیرد. در تئوری اول و دوم فعل و انفعال در حوالی نقاط فعال صورت می گیرد و در تئوری سوم واکنش در توده سیال صورت می پذیرد.

اگر کاتالیزور ارزان باشد، در انها تخلخل ایجاد می کنیم (مدل فشار، اکسترود، یا رسوب دادن) و اگر ماده گرانبها باشد مثل Pt، از یک پایه برای کاتالیست استفاده می کنیم، مثل سیلیکاتها یا مواد سرامیکی.(این مواد را به صورت متخلخل تهیه کرده و بعد کاتالیزور گرانبها را روی این پایه رسوب می دهیم. مثل ابکاری به صورت یک لایه نازک)
علت اینکه تئوری (Active Site) وارد شده، این است که اگر ماده ای به صورت کاتالیست داشته باشیم، مثلآ (%70 Fe2O3) و (%30 MgO)، چنانچه در تهیه این مواد رعایت دستورالعمل را نکنیم، کاتالیست همین ماده را دارد، ولی خاصیت کاتالیستی ندارد. اگر کاتالیست تهیه شده کاملآ خاصیت لازم را داشته باشد و بخواهیم گرم و سریعآ سرد کنیم، بیشتر نقاط فعال از بین می روند ولی جنس ماده همان است. پس نقاط فعال یک خصوصیت فیزیکی هستند که می توانند به وجود ایند یا از بین بروند.

مشخصات اصلی کاتالیستها
1- در طی واکنش، کاتالیست بدون تغییر باقی می ماند وتنها سرعت واکنش را افزایش می دهد.
2- هنگامی که سازوکارهای متعددی برای انجام واکنش موجود باشند، کاتالیست بایستی خاصیت انتخاب پذیری داشته باشد. در اصل بایستی کاتالیست نسبت تولید ماده مطلوب را نسبت به ماده ناخواسته افزایش دهد.
3- سرعت واکنش متناسب با غلظت کاتالیست است و برای واکنشهای گاز-جامد، سطح کاتالیست وسطوح فعال بسیار مهم است.
4- در یک واکنش برگشت پذیر کاتالیست به همان نسبت که سرعت واکنش رفت را افزایش می دهد، بر سرعت واکنش برگشت هم مؤثر است. بنابراین ترکیبی درصد تعادلی سیستم چه در حضور کاتالیست و چه بدون آن یکسان است.
5- در واکنشهای اتوکاتالیستی مقدار کمی از محصول بایستی در ابتدا وجود داشته باشد.

تیتراسیون رسوبی به روش ولهارد

چهار شنبه 2 آذر 1391برچسب:تیتراسون روسوبی ولهار,شیمی,تجزیه,

:: 21:1 :: نويسنده : محمد حسن

هدف آزمایش:
تعیین یون یدید به روش ولهارد
تئوری آزمایش:
تیترسنجی رسوبی، که بر پایه واکنش های همراه با ایجاد ترکیبات یونی با انحلال پذیری کم قرار دارد، یکی از قدیمی ترین فنون تجزیه ای است که سابقه آن با اوایل قرن 18 باز می گردد. با وجود این، به علت سرعت پایین تشکیل اغلب رسوب ها، فقط تعداد کمی از عوامل رسوب دهنده در تیتر سنجی مورد استفاده قرار می گیرند. نقره نیترات را می توان پرمصرف ترین و مهمترین واکنشگر رسوبی دانست، که برای اندازه گیری هالیدها، آنیون های هالید ، مرکاپتان ها، اسیدهای چرب، و تعدادی از آنیون های معدنی دو و سه والانسی به کار می رود. روش های تیترسنجی بر پایه نقره نیترات را گاهی روش های نقره سنجی نیز می نامند.
شناساگر برای تیتراسیون های نقره سنجی:در تیتراسیون های با نقره نیترات، با سه نوع نقطه پایانی مواجه هستیم: (1) شیمیایی، (2) پتانسیل سنجی، (3) آمپرسنجی. در بخش زیر شناساگر شیمیایی معرفی شده است. نقاط پایانی پتانسیل سنجی با اندازه گیری پتانسیل بین یک الکترود نقره و یک الکترود مرجع که یک پتانسیل ثابت دارد و مستقل از مقدار واکنشگر است، بدست می آید. برای بدست آوردن نقطه پایانی آمپرسنجی، جریان حاصل بین یک زوج میکروالکترود نقره در داخل محلول آنالیت اندازه گیری و در برابر حجم واکنشگر رسم می شود.
نقطه پایانی که با یک شناساگر ایجاد می شود معمولاً شامل یک تغییر رنگ و یا گاهی ظهور یا ناپدید شدن کدری در محلول مورد تیتراسیون است. پیش نیازهای یک شناساگر برای تیتراسیون رسوبی به صورت زیر است: (1) تغییر رنگ باید در گستره محدودی از تابع- مربوط به واکنشگر یا آنالیت باشد و (2) تغییر رنگ باید در قسمت پرشیب منحنی تیتراسیون برای آنالیت اتفاق افتد.
یون آهن (3) ؛ روش ولهارد
در روش ولهارد، یون نقره با محلول استاندارد تیوسیانات تیتر می شود:

آهن (3) نقش شناساگر را دارد. با اولین مقدارکم تیوسیانات، محلول قرمزرنگ می شود:

تیتراسیون باید در محیط اسیدی انجام شود تا مانع از رسوب کردن آهن (3) به صورت اکسید آبدار گردد.
در تیتراسیون ولهارد، غلظت شناساگر زیاد مهم نیست. اگر غلظت آهن (3) بین 0.002 مولار و 1.6 مولار تنظیم شود، می توان به خطای تیتراسیون یک در هزار یا کمتر دست یافت. در عمل، در صورتی که غلظت شناساگر بیش از 0.2 مولار باشد، در آن صورت رنگ شدید آهن(3)، مانع از تشخیص کمپلکس تیوسیانات می شود. در نتیجه، از یون آهن (3) با غلظت های کمتر (معمولاٌ در حدود 0.01 مولار) استفاده می شود.
مهمترین کاربرد روش ولهارد اندازه گیری غیرمستقیم یون های هالید است. یک مقدار اضافی ولی با اندازه معلوم محلول نقره نیترات استاندارد را به نمونه اضافه و اضافی نقره را با تیتراسیون معکوس با محلول استاندارد تیوسیانات تعیین مقدار می کنند. در روش ولهارد، نیاز به محیط اسید قوی، از مزایای شاخص آن نسبت به سایر روش های تیترسنجی برای اندازه گیری هالید هاست، زیرا یون هایی مانند کربنات، اکسالات و آرسنات (که موجب تشکیل نمک های کم محلول در محیط خنثی و نه در محیط اسیدی می گردند) باعث تداخل نمی شوند.
تیتراسیون معکوس فرایندی استکه در آن مقدار اضافی از محلول استفاده شده است برای واکنش با آنالیت، با تیتراسیونتوسط یک محلول استاندارد ثانوی اندازه گیری می شود. غالباٌ، هنگامی که سرعت واکنشبین آنالیت و واکنشگر کند است و یا وقتی که محلول استاندارد فاقد پایداری است، ازتیتراسیون معکوس استفاده می شود.
نقره کلرید محلول تر از نقره تیوسیانات است. بنابراین، در اندازه گیری کلرید با روش ولهارد، واکنش

به طور قابل توجهی در اواخر تیتراسیون معکوس یون نقره اضافی اتفاق می افتد. انجام انجام این آزمایش باعث محو تدریجی نقطه پایانی می شود و بدین ترتیب اضافه مصرف یون تیوسیانات را به همراه می آورد که سرانجام آن به دست آمدن یک مقدار کم برای یون کلرید است. با صاف کردن نقره کلرید قبل از تیراسیون معکوس می توان این مشکل را حل کرد. برای اندازه گیری سایر هالید ها به صاف کردن نیازی نیست، زیرا نمک های نقره این یون ها تماماٌ کم محلول تر از نقره تیوسیانات است.
نکات روش ولهارد :
در اندازه گیری یدونقره باید معرف یون فریک پس از افزایش نیترات نقره اضافی به محلول انجام شود در غیر این صورت مطابق واکنش اهن فریک مقداری ید در داخل محلول ازاد کرده ومانع انجام واکنش می شود.
یعنی افزایش نیترات برای جلوگیری ازهیدرولیز
یکی از بزرگترین محاسن روش ولهارد انست که می توان ان را جهت اندازه گیری هالید ها در محلول هایی که نسبتا"اسیدی قوی هستند به کار برد در حالی که در روش مور در این زمینه محدودیت وجود دارد.
وسایل آزمایش:
ارلن / بورت / پیپت حبابدار10 میلی لیتری / گیره و پایه / بالن ژوژه 100 میلی لیتری
مواد آزمایش:
معرف / محلول نیترات نقره / اسید نیتریک / محلول تیوسیانات / آب مقطر
روش کار:
در ابتدا بالن ژوژه دارای مجهول را انتقال کمی به درون ارلن می دهیم.10 سی سی از آن را درون ارلن می ریزیم سپس به ارلن 15 میلی لیتر یون نقره 0.1 مولار و 2 میلی لیتر اسید نیتریک 6 مولار اضافه می کنیم. رسوب نقره کلرید تشکیل می شود.

به یون نقردرون ارلن 5 قطره معرف درون بورت هم تیوسیانات می ریزیم و تیتراسیون را آغاز می کنیم تا زمانی که رنگ قرمز رنگی مشاهده شود. حجم مصرفی تیوسیانات را یادداشت می کنیم.
پاسخ به سوال ها:

چرا در روش ولهارد معرف آهن 3 را بعد از نیترات نقره اضافه می کنیم؟

در مورد یون یدید شناساگر بعد از رسوب دادنکاملاضافه میشه تاتوسط معرفاکسیده نشود

منابع خطا:

در اندازه گیری حجم های دقیق مصرفی در لحظه و در تشخیص دقیق تغییر رنگ

تبلور مجدد

چهار شنبه 1 آذر 1391برچسب:تبلور مجدد,الی,شیمی,

:: 1:0 :: نويسنده : محمد حسن

مهمترین روش جهت خالص کردن اجسام جامد ،تبلور مکرر است .به این ترتیب که ماده نا خالص را در یک حلال مناسب در گرما تا حد اشباع حل می کنند .محلول گرم را صاف و مواد حل نشده را جدا می کنند و صبر می کنند تا محلول سرد شود،به طوری که جسم طبق قاعده کلی به شکل خالص تر متبلورمی شود .
انتخاب حلال:
جسم باید در حلال در سرما به مقدار کم و در گرما به خوبی حل شود و ناخالصی ها بایستی حتی الامکان قابلییت انحلال زیادی دارا باشند (همچنین به کار بردن یک حلال که ناخالصیها در ان خیلی کم حل شوندبه طوری که ابتدا متبلور شوند و یا اینکه اصولا حل نشوند می تواند در مواردی نتیجه خوبی داشته باشد .در اینجا اغلب پس از چندین بار تبلور ،یک محصول به اندازه کافی خالص به دست می اید .) وقتی که نوع و مقدار حلال مورد استفاده مشخص نباشد،ابتدا ازمایش های مقدماتی بامقدار خیلی کم جسم در لوله ازمایش انجام می گیرد .انتخاب حلال در این مورد ،به ویژه برای ترکیبات با ساختمان ساده ،ابتدا به وسیله یک حلال که از نظر شیمیایی شبیه جسم حل نشدنی است ولی جسم خوب در ان حل میشود
انجام می گیرد.تقسیم بندی زیر می تواند مبنایی دراین مورد باشد:

بدیهی است که حلال نباید جسم را ازنظر شیمیایی تغییر دهد.
حلال های مخلوط نیز مانند آب-الکل،آب-دی اکسان،کلرو فرم-اتر نفت،مناسب هستند.بهترین نسبت مخلوط به وسیله ی ازمایش های مقدماتی تعیین میشود.
تبلور مجدد:
ابتدا جسم با توجه به مقررات ایمنی کار با مقداری حلال که برای حل کردن همه جسم کافی نباشد حرارت داده میشود.چون منحنی انحلال در نزدیکی نقطه جوش با شیب زیاد صعود می کند،باید همیشه هنگام تبلورمجددمحلول تا نقطه جوش حرارت داده شود.انگاه از طریق مبرد با دقت انقدر حلال اضافه می کنند تا جسم در گرمای جوش به طور کامل حل شود.هنگام به کار بردن حلال های اتشگیر باید هرگونه شعله از نزدیکی محل ازمایش دور گردد.چنانچه محلول (مثلا در اثر اضافه کردن مجدد حلال) تاحدزیر نقطه جوش سرد گردد،دراین صورت سنگهای جوش اثر خود را از دست میدهند.چنانچه در ازمایش های مقدماتی مشاهده شود که مواد ناخالص به صورت رسوب باقی می مانند،دراین صورت نباید به انتظار این که یک محلول شفاف ایجاد شود،مقدارزیادی حلال اضافه کرد .
بایستی توجه کرد که همیشه جسم جامد را وزن کرد و مقدار حلال را اندازه گرفت تااین که بتوان واکنش را همیشه به طور کمی ارزیابی ودوباره تجدید کرد .
هنگام استفاده از مخلوط های چند حلال بهتر است ابتدا جسم را در مقدار کمی از حلال مناسب (در حلال بهترحل کننده) حل کرد و انگاه در گرما کم کم انقدر ازحلال دومی(از حلال بدتر حل کننده) اضافه کرد تا رسوبی که در محل چکیدن ایجاد می شودد دوباره حل شود.چنانچه حجم کلی مخلوط کم باشد،مقدار کمی دیگر از حلال بهتر اضافه کرده و جریان قبل تکرار می شود .
همچنین برعکس این روش یعنی اضافه کردن تدریجی یک حلال خوب به تعلیق جسم در حلال بد می تواند در شرایط خاص سودمند باشد.
بعد از حل کردن جسم ،برای بیرنگ ساختن محلول می توان از زغال فعال به صورت پودر(1/20 تا 1/50 وزن جسم) یا برای روشن شدن محلول از تکه های کاغذ صافی ،کیزل گور و ... استفاده کرد .
قبل از اضافه کردن این مواد ابتدا محلول را برای مدتی به حال خود می گذارند تا کمی خنک شود زیرا این مواد احتمالا می توانند تاخیر نقطه جوش را یکباره برطرف کنند و موجب جوشیدن شدید انفجار مانند شوند . از زغال فعال مقداری هوا به صورت حباب خارج می شود ، که باعث کف کردن می شود.
بعد از ان یکبار دیگر محلول راجوشانده و به صورت داغ صاف می کنند.ظرف مایع داغ شده را مسدود می کنند و برای خنک شدن به حال خود می گذارند .برای به دست اوردن رسوب بیشتر ،ظرف را در یخچال قرار داده یا به وسیله یخ یا مخلوط های خنک کننده خنک می کنند.
تمایل به تشکیل محلول های فوق اشباع در مورد اجسام آلی خیلی زیاد است .به وسیله وارد کردن یک بلور تلقیح هما ماده یا ماده ی دیگر همریخت می تواند حالت فوق اشباع برطرف شود.همچنین ساییدن جدار ظرف به وسیله نوک همزن شیشه ای موجب تشکیل جوانه هایی(نطفه) می شود،که تبلور به وجودشان بستگی دارد.

الفرد نوبل

چهار شنبه 3 آبان 1391برچسب:,

:: 17:40 :: نويسنده : محمد حسن

آلفرد در ۲۱ اکتبر سال ۱۸۳۳ در کشور سوئد به دنیا آمد. او توانست در سن پطرزبورگ تحصیل کند. وی بسیار با استعداد بود.پدرش امانوئل نوبل از جمله مخترعانی بود که توانست یک مین زیردریایی بسازد. به همین دلیل به درخواست دولت روسیه که مین ها را خریداری کرده بود، به سن پطرزبورگ نقل مکان کرد. آلفرد نوبل در سال ۱۸۵۰ به آمریکا رفت و در آنجا نزد اریکسن مشغول به تحصیل شد.
وی در مدت اقامتش در آمریکا دائم به این مسئله فکر می کرد که آیا می شود با اختراع یک ماده منفجر کننده می توان از زحمت و رنج هزاران کارگر کاست یا نه. این موضوع همیشه فکر او را به خود مشغول می کرد. این شیمیدان بزرگ و ارزشمند سوئدی که در نهایت در سال ۱۸۶۶ توانست دینامیت را کشف کند، نتواست به مردم بگوید که نباید از این ماده برای کشتن و مقاصد جنگی استفاده کرد. با این اختراع آقای نوبل در زمان بسیار کمی و اندکی، میله های دینامیت جای ترکیبات بسیار خطرناک نیتروگلسیرین را گرفت. او اختراع خود را به ثبت رسانید و البته با فروش آنها نوانست ثروت بزرگ و هنگفتی بدست بیاورد.دینامیت سیما و چهره غرب را دگرگون کرد. از این ماده منفجره هم در موارد صلح جویانه و هم در ضمینه ویران و تخریب تمدن بشری می شد استفاده نمود. به خاطر کاربرد ناصحیح و غلط این ماده توسط بعضی کشورها او در بین مردم به عنوان یک مخترع بدشگون و بدخیم شناخته می شد. آنها می گفتند که او معلومات و دانش خود را درجهت کشف وسایل ویرانگر و نابودکننده مورد استفاده قرار داده است. شناخته شدن این وسیله (دینامیت) و کاربرد نادرست آن در جنگ ها و ویرانگریها و کشتن انسانها توسط بعضی کشورها نوبل بشیمان شد و برای آنکه بتواند آن را جبران کند، به هنگام مرگ وصیت نمود که تمامی ثروت و دارایی خود را که شامل ۳۱ میلیون کرون سوئدی می شد، به عنوان جایزه سالیانه به بهترین و برگزیده ترین شاعر ، نویسنده و به تمامی کسانی که در یکی از رشته های شیمی، فیزیک، زیست شناسی، پزشکی و یا در ضمینه صلح جهانی خدمتی کرده باشند و یا کشفی ارائه داده باشند، به ط.ور مساوی تقسیم گردد. این جایزه شامل دیپلم اقتخار و مدال طلا و چکی است که مبلغ آن ،بستگی به سود بنیاد نوبل در آن سال دارد. در سال ۱۹۶۸ بانک دولتی سوئد جایزه نوبل در رشته اقتصاد را نیز به آن اضافه نمود. از آن سال به بعد همه ساله این کار انجام می شود و در سال های اخیر اعتبار بیشتری پیدا کرده است و برگزیدگان بیشتر به جنبه علمی و تخصصی آن افتخار می کنند. آلفرد نوبل در سال ۱۸۹۶ در سان یو ایتالیا چشم از جهان فروبست.

گزارش کار آزمایش تعیین نقطه جوش

چهار شنبه 3 آبان 1391برچسب:,

:: 17:35 :: نويسنده : محمد حسن

برای مثال آب وقتی در دمای Cْ 100 خواهد جوشید که فشار خارجی و فشار بخار آن برابر با 760 مییلیمتر جیوه باشد . در فشار 526 میلیمتر جیوه آب درCْ 90 می‌جوشد و اگر فشار را به 9.2 میلیمتر برسانیم نقطه جوش آب در Cْ 10 خواهد بود به این علت است که نقطه جوش آب در ارتفاعات کمتر از مناطق نزدیک به سطح دریا می‌باشد.

فشار بخار

مولکولهای یک مایع دارای انرژی جنبشی هستند و انرژی جنبشی مولکول معینی از یک مایع ضمن برخورد با سایر مولکولها دائما تغییر می‌کند . در یک لحظه معین تعدادی از مولکولها دارای انرژی نسبتا زیاد و تعدادی دارای انرژی نسبتا کمی هستند مولکولهایی که انرژی جنبشی آنها زیاد است می‌توانند بر نیروی جاذبه مولکولهای اطراف خود غلبه کرده و از سطح مایع فرار کرده و وارد فاز گاز می‌شوند.

اگر مایع در حال تبخیر در یک ظرف سربسته‌ای محبوس باشد مولکولهای بخار نمی‌توانند از نزدیکی مایع

دور شوند و تعدادی از مولکولهای بخار به فاز مایع بر می‌گردند سرانجام حالتی پیش می‌آید که در آن سرعت فرار مولکولها از فاز مایع به بخار (تبخیر) و سرعت برگشت مولکول از فاز بخار به مایع (میعان) برابر می‌شود. فشار بخاری که در دمای معین با مایع خود در حال تعادل است ، فشار بخار نامیده می‌شود.

چگونگی جوشیدن یک مایع

وقتی که فشار بخار یک مایع با فشار جو برابر می شود، مایع شروع به جوشیدن می‌کند . در این دما ، بخار حاصل در داخل مایع سبب ایجاد حباب و غلیان خاص جوشش می‌شود . تشکیل حباب در دمای پایینتر از نقطه جوش غیر‌ ممکن است ، زیرا فشار جو بر سطح مایع که بیش از فشار داخل آن است ، مانع از تشکیل حباب می‌شود . دمای مایع در حال جوش تا هنگامی که تمام مایع بخار نشده است ، ثابت می‌ماند در یک ظرف بدون درپوش حداکثر فشار بخاری که هر مایع می‌تواند داشته باشد برابر با فشار جو می‌باشد .

فشار بخار هر مایع تنها از روی دما معین می‌شود . بنابراین اگر فشار بخار ثابت باشد دما نیز ثابت است . برای ثابت ماندن دمای یک مایع در حال جوش باید به آن گرما داده شود. زیرا در فرایند جوش مولکولهای با انرژی زیاد از مایع خارج می‌شوند. اگر سرعت افزایش گرما بیش از حداقل لازم برای ثابت نگهداشتن دمای مایع در حال جوش باشد، سرعت جوشش زیاد می‌شود ولی دمای مایع بالا نمی رود.

تاثیر فشار در نقطه جوش

نقطه جوش یک مایع با تغییر فشار خارجی تغییر می‌کند. نقطه جوش نرمال یک مایع ، دمایی است که در آن فشار بخار مایع برابر با یک اتمسفر باشد . نقطه جوش داده شده در کتابهای مرجع ، نقاط جوش نرمال می‌باشند . نقطه جوش یک مایع را می‌توان از منحنی فشار بخار آن بدست آورد و آن دمایی است که در آن فشار بخار مایع با فشار وارد بر سطح آن برابری می‌کند.

نوسانات فشار جو در یک موقعیت جغرافیایی ، نقطه جوش آب را حداکثر تا Cْ 2 تغییر می‌دهد . ولی تغییر محل ممکن است باعث تغییرات بیشتر شود ، متوسط فشاری که هواسنج در سطح دریا نشان می‌دهد یک اتمسفر ، ولی در ارتفاعات بالاتر کمتر از این مقدار است. مثلا در ارتفاع 5000 پایی از سطح دریا متوسط فشاری که فشارسنج نشان می‌دهد atm 0.836 است و نقطه جوش آب در این فشار Cْ 95.1 می‌باشد.

مولکولها در فاز گازی به سرعت حرکت میکنند و دائما به دیواره ظرف بر می خورند و منجر به وارد کردن فشار به دیواره آن می شوند میزان این فشار در یک درجه حرارت معین را فشار بخار تعادل جسم مایع در آن درجه می نامند . این فشار بخار به درجه حرارت بستگی دارد . این بستگی به آسانی با تمایل گریز مولکولها از مایع قابل توجیه است. با ازدیاد درجه حرارت انرژی جنبشی متوسط مولکولها افزایش می یابد و فرار آنها به فاز گازی آسان میشود . سرعت ورود مجدد مولکولها نیز رو به افزایش می رود و به زودی در درجه حرارت بالاتر تعادل برقرار می شود. ولی در این حال تعداد مولکولها در فاز گازی از تعداد آنها در درجه حرارت پایین تر بیشتر است و در نتیجه فشار بخار زیادتر است .

اکنون نمونه مایعی را در نظر بگیرید که در یک درجه حرارت معین در ظرف سر گشاده ای قرار دارد و مولکولهای فاز بخار در بالای مایع می توانند از محوطه ظرف خارج شوند . بخاری که در بالای این نمونه است از مولکولهای هوا و نمونه تشکیل شده است . طبق قانون فشارهای جزئی دالتون ، فشار کل (خارجی) در بالای مایع برابر با فشارهای جزئی نمونه و هوا است :

_هواP + _نمونهP = _کلP

فشار جزئی نمونه برابر با فشار بخار تعادل آن در درجه حرارت معین است. اگر درجه حرارت بالا رود (بدین ترتیب فشار بخار تعادل نمونه زیاد میشود) تعداد مولکولهای نمونه در فضایی که در بالا و نزدیک مایع است افزایش می یابد و در نتیجه مقداری از هوا جابجا میشود . در درجه حرارت بالا فشار جزئی نمونه درصد بیشتری از فشار کل را تشکیل میدهد . با ازدیاد بیشتر درجه حرارت این عمل ادامه می یابد تا فشار بخار تعادل با فشار خارجی برابر شود و در این حال تمام هوا کاملا از ظرف خارج میشود . تبخیر بیشتر باعث جابجا شدن مولکولهای گازی نمونه خواهد شد . با توجه به این حقایق به این نتیجه میرسیم که فشار بخار تعادل یک نمونه یک حد نهایی دارد که به وسیله فشار خارجی معین میشود . در این حد سرعت تبخیر به مقدار زیادی افزایش می یابد (که با تشکیل حباب در مایع آشکار میشود) و این مرحله را عموما شروع جوشش می دانند. نقطه جوش یک مایع درجه حرارتی است که در آن فشار بخار مایع کاملا برابر با فشار خارجی شود. چون نقطه جوش مشاهده شده مستقیما به فشار خارجی بستگی دارد، از این جهت باید در گزارش نقطه جوش، فشار خارجی هم قید شود (مثلا نقطه جوش 152 درجه سانتیگراد در فشار 752 میلی متر جیوه). معمولا نقطه جوش استاندارد را در فشار آتمسفر (760 mm Hg) تعیین میکنند .

نقاط جوش برای شناسایی مایعات و برخی از جامداتی که در حرارت پایین ذوب میشوند، مفید هستند. جامداتی که در حرارت بالا ذوب میشوند معمولا آنقدر دیر میجوشند که نمیتوان به راحتی درجه جوش آنها را اندازه گرفت .

دراندازه گیری نقطه جوش به روش میکرو به مشكلاتي از قبيل زير پيش مي آيد :

١ . چون مقدار مايع اندك است در صورت افزايش ناگهاني گرمااحتمال بخار شدن آن زياد است ويا اين كه نقطه جوش بدست آمده بيشتر از مقدار واقعي باشد .

٢ . اگر گرم كردن كافي نباشد در نزديكي نقطه جوش در صورت گرما ممكن است مايع از لوله ي آزمايش وارد لوله مويين شود.زيرا در اين لحظه فشار بخارمايع پايين تر از فشار هوا است .

نقطه ي جوش بدست آمده در اين روش به علت تجربه پايين آزمايش كننده وخطاي چشم ، تقريبي،و غالبا كمتر از مقدار واقعي است

پایین آوردن نقطه جوش یک مایع

اگر نقطه جوش نرمال مایعی بالا باشد یا مایع در اثر گرما تجزیه شود ، می‌توان با کاهش فشار آن را در دماهای پایین به جوش آورد از این روش برای تقطیر مایعات در خلا استفاده می‌شود . مثلا با کاهش فشار تا atm 0.0121 می‌توان نقطه جوش Cْ 10 که بطور قابل ملاحظه‌ پایینتر از دمای معمولی است ، رساند . با کاهش فشار می‌توان آب غیر ضروری بسیاری از فراورده های غذایی را خارج کرده و آنها را تغلیظ کرد . در این روش دمای فراورده مورد نظر به دمایی که ممکن است سبب تجزیه یا تغییر رنگ آن شود ، نمی‌رسد .

دمای جوش

در میان هیدروکربنها به نظر می‌رسد که عوامل تعیین کننده دمای جوش ، عمدتا وزن مولکولی و شکل مولکولی باشند ؛ این چیزی است که از مولکولهایی که عمدتا با نیروهای واندروالسی در کنار یکدیگرند ، انتظار می‌رود . در الکلها نیز با افزایش تعداد کربن ، دمای جوش بالا می‌رود و با شاخه‌دار شدن زنجیر ، دمای جوش پایین می‌آید. اما نکته غیر عادی ، در مورد الکلها این است که آنها در دمایی بالا به جوش می‌آیند .
این دماهای جوش ، بسیار بالاتر از دمای جوش هیدروکربنها با وزن مولکولی یکسان است و حتی از دمای جوش بسیاری ترکیبها با قطبیت قابل ملاحظه بالاتر است . چگونه این پدیده را تبیین می‌کنیم؟ بدیهی است پاسخ این است که الکلها ، همانند آب ، مایع‌های بهم پیوسته هستند . دمای جوش بالای آنها به علت نیاز به انرژی بیشتر برای شکستن پیوندهای هیدروژنی است که مولکولها را در کنار یکدیگر نگه داشته‌اند . اگر چه اترها و آلدئیدها هم اکسیژن دارند ، اما هیدروژن در آنها فقط با کربن پیوند دارد ، این نوع هیدروکربنها آنقدر مثبت نیستند که بتوانند با اکسیژن ، پیوند قابل ملاحظه ای ایجاد کنند .

شرح آزمایش

مواد و وسایل مورد نیاز

دماسنج ، لوله مويين ، بشر ، شعله ، اتانول ، گیره و سه پايه ، لوله تیل ، پارافین .

ابتدا يك سرلوله ي مويين را به وسيله ي شعله مسدود كرده و سپس مقداری از مایع مجهول را برداشته و داخل لوله ي آزمايش مي ريزيم بعد لوله ي مويين را از سر باز آن به داخل لوله ي آزمايش حاوي محلول مي اندازيم ، سپس ترمومتر را داخل لوله آزمایش قرار میدهیم ، لوله آزمایش را به گیره بسته و داخل لوله تیل که حاوی پارافین است قرار میدهیم ، حالا شعله را روشن میکنیم و صبر میکنیم تا دما بالا رود .

در لحظه اي كه فشار هوا از فشار بخار مايع بيشتر مي شود هواي داخل لوله ي مويين به صورت حباب هايي پشت سرهم وارد محلول شده و ازآن خارج مي شود ، در همين هنگام شعله را خاموش مي كنيم و صبر مي كنيم تا اتانول از لوله ي مويين بالا رود ، وقتي كه اتانول از لوله ي مويين بالا رفت در همان لحظه دمايي كه ترمومتر نشان مي دهد به عنوان نقطه ي جوش اتانول يادداشت مي كنيم كه اين دما در آزمايش ما 79 درجه سانتي گراد به دست آمد و به آن نقطه ي جوش اتانول مي گويند .

نتیجه گیری

مي توان از طريق جوشاندن مايع مورد نظر در يك مايع ديگر با نقطه جوش بالا دماي جوش آن را اندازه گيري و محاسبه كرد .

نقطه ی ذوب

جمعه 3 آبان 1391برچسب:شیمی الی,گزارش کار,

:: 1:0 :: نويسنده : محمد حسن

عمل ذوب گرماگیر است لذا تا زمانی که تمامی جسم ذوب نشده است دمای آن تغییر نمیکند و گرمای داده شده به جسم صرف تغییر حالت آن میگردد . این گرما راگرمای نهان ذوب مینامند .

پدیده ی ذوب وقتی روی میدهد که انرژی گرمایی بر نیروهای بین مولکولی که ذرات را در حالت جامد نگه میدارند فایق آید .

نقطه ذوب یک ترکیب دمایی است که در آن جسم به صورت مایع در می آید . در این دما فشار بخار مایع و فشار بخار جامد برابرند و دو فاز مایع و جامد در حال تعادل هستند . دمای ذوب یک جسم خالص در طول عمل ذوب ثابت میماند . به عبارت دیگر اگر به مخلوط مایع و جامد یک جسم خالص گرما بدهیم تا وقتی که تمام جامد به مایع تبدیل نشود دمای جسم بالا نمیرود . در تمام مدت ذوب درجه حرارت ثابت میماند و در این درجه حرارت دو فاز در حال تعادل هستند . وجود ناخالصی در یک ماده ، نقطه ذوب آنرا پایین می آورد و مخلوط دو ماده ، دارای نقطه ذوبی پایین تر از هر کدام از دو ماده اولیه است و چنانچه گرم کردن متوقف شود تا زمانی که تمامی مخلوط جامد نشده است دما پایین نمیرود . برخی از جامدات آلی در در دمای ذوب شدن یا پیش از آن بر اثر گرما تجزیه میشوند . در این صورت میتوان به جای نقطه ی ذوب دمای تجزیه را به عنوان یک خاصیت فیزیکی مورد استفاده قرار داد . بعضی از مواد فشار بخار بالایی دارند به طوریکه در نقطه ی ذوب خود یا پیش از آن تصعید میشوند .

در این گونه موارد تعیین نقطه ی ذوب در لوله ی در بسته انجام میشود .

گرمايي كه يك جسم جامد در نقطه ذوب خود مي گيرد تا به مايع تبدل شود ، گرماي ذوب آن جسم ناميده مي شود .

دادن گرماي نهان ذوب به جامدي كه به نقطه ذوب خود رسيده است ، آنرا به طور كامل به مايع تبديل مي كند .
دامنه ذوب ، دمائی است که ترکیب شروع به مایع شدن میکند تا دمایی که به طور کامل مایع میشود . ترکیب خیلی خالص دامنه ذوب ٥/٠ درجه یا کمتر دارد دامنه ذوب ترکیبات خالص معمولی ٢-١ درجه است . خلوص ترکیب از دو طریق مشخص میشود : اول اینکه ماده خالصتر نقطه ذوب بالاتری دارد ، دوم اینکه ماده خالصتر دامنه ذوب کمتری دارد یعنی بین درجه حرارت شروع و پایان ذوب اختلاف کمتری وجود دارد .
تعیین نقطه ذوب صحیح یک ترکیب آلی احتیاج به ماده کافی دارد تا با سرد و گرم کردنهای متناوب بتوان در بین فازهای مایع و جامد تعادل برقرار کرد و درجه حرارت آنرا اندازه گرفت . مقدار ماده ای که برای این عمل لازم است غالبا بیشتر از مقداری است که شیمیدان در دسترس دارد . از اینرو روشهای میکرو که چندان دقیق نیستند ولی احتیاج به مقدار ناچیزی از نمونه دارند و آسان هم هستند توسعه یافته اند . یکی از متداولترین روشها ، استفاده از لوله مویین است . در کلیه روشهای میکرو نقطه ذوب را به صورت حدود تغییرات ذوب اندازه میگیرند . این حدود شامل درجه حرارتی است که عمل ذوب نمونه شروع میشود و بعد خاتمه می یابد .
در اندازه گیری نقطه ذوب با لوله مویین از گرم کن های گوناگونی استفاده میشود . این گرم کن ها از یک بشر ساده که محتوی مایعی با نقطه جوش بالاست و با چراغ گاز گرم و با دست همزده میشود ، شروع شده و به وسایل کاملی میرسد که با الکتریسیته گرم میشود و بطور مکانیکی به هم میخورد . بعضی مواد قبل از ذوب شدن حلال تبلور خود را از دست میدهند (عرق می کنند) در این حالت اولین قطره مایع دیده شده نقطه ی ذوب واقعی است .

تاثیر فشار بر نقطه ذوب:

با افزایش فشار ، ‌نقطه ذوب یخ کاهش می یابد ، به همین دلیل ، یخ ها در کوه دیرتر آب می شوند ، زیرا فشار هوا در آن محل کمتر است . تاثیر ناخالصی در نقطه ذوب یخ : ناخالصی ، نقطه ذوب یخ را کاهش می دهد .

تعیین دمای ذوب:

دمای ذوب را عمدتا به دو طریق زیر تعیین میکنند :

١) لوله ی تیل

٢) دستگاههای اندازه گیری دقیق میکروسکوپی

لوله ی تیل : وسیله ی ساده ای است که به سهولت قابل دسترسی است . لوله ی تیل به نحوی طراحی شده است که وقتی در آن روغن می ریزیم و لوله را گرم می کنیم در آن تبادل گرمایی صورت می گیرد به نحوی که توزیع دما در سراسر روغن داخل لوله یکنواخت می شود . چنانچه لوله تیل در دسترس نباشد از یک بشر کوچک ٥٠ یا ١٠٠ میلی لیتری میتوان به عنوان حمام استفاده کرد . دستگاههای میکروسکوپی : دستگاههایی هستند که میتوانند دمای نقطه ذوب نمونه ما را به طور دقیق بیان کنند . و ما از روی دما سنج موجود در روی آن می توانیم دمای ان را بخوانیم

روش ماکرو :

دمای ذوب را می توان به روش ماکرو بدست آورد و ملاحظه نمود که در طول ذوب دما ثابت است . انواع دستگاههای ساده الکتریکی برای تعیین نقطه ذوب ترکیبات آلی به روش ماکرو وجود دارد .

روش اینتراستریفیکاسیون:

كارآيي روش اينتراستريفيكاسيون با استفاده از كاتاليزورهاي بيوشيميايي و شيميايي در كاهش نقطه ذوب روغن خوراكي مورد مطالعه قرار گرفت . در اين رابطه مخلوطي از روغن مايع آفتابگردان و روغن سوياي كاملا هيدروژنه با نسبت ٧٥:٢٥ و نقطه ذوب ٥٨ درجه سانتيگراد بعنوان مبنا انتخاب گرديد . در اينتراستريفيكاسيون با استفاده از آنزيم ليپاز نقطه ذوب تا حد ٢٤ درجه سانتيگراد و با استفاده از متيلات سديم تا حد ٣٢ درجه سانتيگراد كاهش يافت در هر دو روش روغن به دست آمده حتي در حالت جامد داراي ظاهري مطلوب و يكنواخت بود .

دستگاه تعیین نقطه ذوب متلر تولیدو:

بدون شك يكي از مفيد ترين اطلاعات گرمايي درمطالعه مواد جامد ، تعيين نقطه ذوب مواد مي باشد . اين متغير كاربرد فراواني در تعيين خلوص مواد و شناسايي آنها دارد . دستگاه تعيين نقطه ذوب FP62 با عملكرد سريع و آسان برنامه دمايي مورد نظر را با دقت و تكرارپذيري فراوان اجرا مي كند . پس از وارد كردن دماي ابتدايي و انتهايي و سرعت گرمايش ، با فشار يك كليد دستگاه به صورت كاملا اتوماتيك شروع به كار نموده و پس از تعيين نقطه ذوب مي توان دماي ابتدا و انتها ، سرعت گرمايش ، تاريخ ، زمان و ميزان نقطه ذوب و حتي در صورت نياز نموداري ساده را بر روي نمايشگر يا پرينتر مخصوص مشاهده نمود .براي تعيين نقطه ذوب ، يك اشعه با طول موج ثابت به نمونه تابيده ، قبل از شروع ذوب ، اشعه به فتوسل دستگاه نمي رسد ، ولي در هنگام ذوب ، اشعه از نمونه عبور نموده و به فتوسل مي تابد . دستگاه دماي اندازه گيري شده توسط سنسور دمايي ، در هنگام برخورد اشعه به فتوسل رابه عنوان نقطه ذوب معرفي مي نمايد .

شرح آزمایش

وسایل و مواد مورد نیاز :

قدار کمی از نمونه جامد مجهول ، یک عدد لوله مویین به طول حدود ١٠ سانتی متر ، دما سنج ، مقدار کمی چسب شیشه ای یا کش لاستیکی ، گیره و پایه ، حمام روغن یا پارافین

طریقه انجام آزمایش :

یک لوله ی مویین تمیز برداشته و بوسیله ی شعله یک طرف آنرا مسدود کنید . سپس چند بار نوک باز لوله مویین را آهسته به داخل جسم جامد بزنید ، با برگرداندن لوله و با زدن سریع انتهای بسته لوله بر روی یک سطح محکم میتوان جسم جامد را به طرف انتهای بسته لوله هدایت کرد . جسم باید در انتهای بسته لوله کاملا متراکم شود . بهترین راه انجام این کار آن است که در خاتمه لوله مویین را از درون یک لوله پاسکال بر روی سطح محکمی رها کنید . نمونه باید به اندازه ای باشد که پس از عمل تراکم لوله مویین را تا عمق ٣ - ٢ میلی متر پر کند . این مقدار نباید بیشتر باشد . لوله مویین را به وسیله ی کمی نوار چسب به دماسنج متصل کنید . خود نمونه باید در مجاورت حباب گرماسنج باشد و چسب شیشه ای در بالا ترین جا تا از سطح مایع داغ دور باشد . سپس دماسنج را به گیره متصل کرده و داخل حمام کنید . با استفاده از حرارت یک چراغ کوچک بونزن به آرامی درجه حرارت مایعی را که باید گرم شود بالا ببرید ( مایع حمام معمولا از پارافین ، گلی کول ، گلیسیرین ، اسید سولفوریک غلیظ که نقطه جوش بالایی دارند استفاده میشود) درجه ای را که ابتدا عمل ذوب مشاهده میشود و همچنین درجه ای را که در آن آخرین قسمت جامد ذوب میشود را یادداشت کنید . نمونه ی A دارای دامنه ی ذوب ٩٤ تا ١٣٢ درجه سانتیگراد بود و دامنه ی ذوب نمونه ی B از ١٠٠ تا ١٢٥ درجه سانتیگراد بود .

شیمی پلیمر

پنج شنبه 29 مهر 1391برچسب:شیمی پلیمر,شیمی پلیمر,دانشگاه ازاد کرمانشاه,

:: 23:59 :: نويسنده : محمد حسن

ریشه لغوی

واژه پلیمر از دو واژه یونانی Poly و Meros مشتق شده است و به معنی بسپار است.

مقدمه

بشر نخستین ، آموخته بود چگونه الیاف پروتئینی پشم و ابریشم و الیاف سلولزی پنبهکتان را عمل آورد، رنگرزی کند و ببافد. بومیان جنوبی از لاستیک طبیعی ، برای ساختن اشیاء کشسان و پارچه‌های ضد آب استفاده می‌کردند. پلی کلروپرن ، نخستین لاستیک سنتزی است که در آمریکا تهیه شد و گسترش یافت. پلی بوتادین ، نخستین کائوچوی سنتزی است که آلمانی‌ها به نام بونا- اس به مقدار کافی تهیه کردند. بوتیل کائوچو ، یکی از چهار لاستیک سنتزی است که اکنون به مقدار بیشتری تهیه و مصرف می‌شود.
و
تاریخچه

نخستین لاستیک مصنوعی ، سلولوئید است که از نیترو سلولز و کافور توسط "پارکر" در سال 1865 تهیه شد. ولی در سال 1930، عمل پلیمریزاسیون و الکلاسیون کشف شد و در صنعت بکار گرفته شد. در این دوران ، آمونیاک برای تولید مواد منفجره ، تولوئنTNT و بوتادین و استیرن برای تولید لاستیک مصنوعی به مقدار زیادی از نفت
برای تولید شد.
سیر تحولی

استات سلولز در سال 1894 توسط "بران دکرس" سنتز شد و در سال 1905 توسط "میلس" کامل شد. در سال 1900، "رم" ، پلیمریزاسیون ترکیبات آکریلیک را آغاز کرد و در سال 1901، "اسمیت" نخستین فتالات گلسیرین (یا فتالات گلسیریل) را تهیه کرد. در اواسط قرن بیستم در آلمان ، "اشتودینگر" ، قانون مهم ساختار مولکولهای بزرگ را وضع کرد. در سال 1934، کارخانه (ICI) موفق به تهیه مولکولهای بزرگ پلی اتیلن شد.

" دوپن" بطور منظم در زمینه تراکم مواد بررسیهایی انجام دارد که در نتیجه ، به تهیه پلی آمیدها یعنی الیاف نایلون نایل شد و الیاف پلی آمید را از کاپرولاکتام تهیه کرد که به الیاف پرلون شهرت یافت.

نقش و تاثیر پلیمرها در زندگی

کاغذ ، چوب ، نایلون ، الیاف پلی استر ، ظروف ملامین ، الیاف پلی اتیلن ، اندود تفلون ظروف آشپزی ، نشاسته ، گوشت ، مو ، پشم ، ابریشم ، لاستیک اتومبیل و... ، ماکرومولکولهایی هستند که روزانه با آنها برخورد می‌کنیم.

مفاهیم مرتبط با شیمی پلیمر

در مورد پلیمرها با مفاهیمی همچون خواص فیزیکی و مکانیکی ، مکانیسم پلیمر شدن ، فرآورش پلیمرها روبرو هستیم.

خواص فیزیکی و مکانیکی پلیمرها

در بر گیرنده مفاهیم زیر است:

مورفولوژی ، رئولوژی ، انحلال پذیری ، وزن مولکولی ، روشهای آزمودن ، روشهای شناسایی.

مکانیسم پلیمری شدن

از سه طریق زیر است:

پلیمرشدن تراکمی ، پلیمرشدن افزایشی ، کوپلیمرشدن.

فرآورش پلیمرها

در برگیرنده مباحث زیر است:

پر کننده‌ها ، توان دهنده‌ها ، نرم سازها ، پایدار کننده‌ها، عمل آورنده‌ها ، رنگ‌ها و غیره.

شاخه‌های شیمی مرتبط با شیمی پلیمر

شیمی پلیمر با مباحث زیر در ارتباط است:

شیمی آلی

شیمی آلی فلزی

شیمی دارویی

پتروشیمی

صنایع نفت

چند کاربرد مهم پلیمرها

پلی آمید (نایلون)

برای تهیه الیاف ، طناب ، تسمه ، البسه ، پلاستیک صنعتی ، جایگزین فلز در ساخت غلتک یا تاقان ، بادامک ، دنده ، وسایل الکتریکی بکار می‌رود.

پلی استر

بصورت الیاف ، جهت تهیه انواع لباسها ، نخ لاستیک ، بصورت لایه برای تهیه نوار ضبط صوت و فیلم بکار می‌رود.

پلی اتیلن (کم‌چگالی ، شاخه‌دار)

بصورت لایه ورقه در صنایع بسته بندی ، کیسه پلاستیکی ، الیاف پارچه بافتنی ، بسته‌بندی غذای منجمد ، پرده ، پوشش پلاستیکی ، عایق ، سیم و کابل ، بطری بکار می‌رود.

پلی استیرل

برای تهیه رزینهای تبادل یونی ، انواع کوپلیمرها ، رزینهای ABC ، مواد اسفنجی ، وسایل نوری ، وسایل خانگی ، اسباب بازی ، مبلمان بکار می‌رود

پلیمر

مواد پلیمری
بشر با تلاش براي دستيابي به مواد جديد, با استفاده از مواد ألي (عمدتا هيدروكربنها) موجود در طبيعت به توليد مواد مصنوعي نايل شد. اين مواد عمدتا شامل عنصر كربن , هيدروژن, اكسيژن, نيتروژن و گوگرد بوده و به نام مواد پليمري معروف هستند. مواد پليمري يا مصنوعي كاربردهاي وسيعي , از جمله در ساخت وسايل خانگي , اسباب بازيها, بسته بنديها , كيف و چمدان , كفش , ميز و صندلي , شلنگها و لوله هاي انتقال أب , مواد پوششي به عنوان رنگها براي حفاظت از خوردگي و زينتي , لاستيكهاي اتومبيل و بالاخره به عنوان پليمرهاي مهندسي با استحكام بالا حتي در دماهاي نسبتا بالا در ساخت اجزايي از ماشين ألات, دارند.
پليمرها خواص فيزيكي و مكانيكي نسبتا خوب و مفيدي دارند . أنها داراي وزن مخصوص پاييين و پايداري خوب در مقابل مواد شيميايي هستند. بعضي از أنها شفاف بوده و مي توانند جايگزين شيشه ها شوند. اغلب پليمرها عايق الكتريكي هستند. اما پليمرهاي خاصي نيز وجود دارند كه تا حدودي قابليت هدايت الكتريكي دارند . عايق بودن پليمرها به پيوند كووالانسي موجود بين اتمها در زنجيرهاي مولكولي ارتباط دارد. اما تحقيقات انجام شده در سالهاي اخير نشان داد كه امكان ايجاد خاصيت هدايت الكتريكي در امتداد محور مولكولها وجود دارد. اين نوع پليمرها اساسا از پلي استيلن تشكيل شده اند. با نفوذ دادن عناصري مانند فلزات قليايي يا هالوژنها (فرايند دوپينگ) به زنجيرهاي مولكولي پلي استيلن به ترتيب نيمه هاديهاي پليمري از نوع n و p به دست مي أيند. افزودن عناصر يا دوپينگ سبب مي شود كه الكترونها بتوانند در امتدا د اتمهاي كربن در زنجير حركت كنند. تفلون از مواد پليمري است كه به دليل ضريب اصطكاك پاييني كه دارد به عنوان پوشش براي جلوگيري از چسبيدن مواد غذايي در وسايل پخت و پز لستفاده مي شود.
ساختار پليمرها
اغلب پليمرهاي متداول از پليمريزاسيون مولكولهاي ساده ألي به نام منومر به دست مي أيند. براي مثال پلي اتيلن (pe) پليمري است كه از پليمريزاسيون با افزايش (تركيب) چندين مولكول اتيلن به دست مي أيد. هر مولكول اتيلن يك منومر ناميده مي شود. با تركيب مناسبي از حرارت, فشار و كتاليزور , پيوند دوگانه بين اتمهاي كربن شكسته شده و يك پيوند ساده كووالانسي جايگزين أن مي شود. اكنون دو انتهاي أزاد اين منومر به راديكالهاي أزاد تبديل ميشود, به طوري كه هر اتم كربن يك تك الكترون دارد كه مي تواند به را ديكالهاي آزاد ديگر افزوده شود. از اين رو در اتيلن دو محل ( مربوط به اتم كربن) وجود دارد كه مولكولهاي ديگر مي توانند در آنجا بدان ضميمه شوند . اين مولكول با قابليت انجام واكنش , زير بناي پليمرها بوده و به (مر) يا بيشتر واحد تكراري موسوم است. واحد تكراري در طول زنجير مولكول پليمر به تعداد دفعات زيادي تكرارميشود. طول متوسط پليمر به درجه پليمرزاسيون يا تعداد واحدهاي تكراري در زنجير مولكول پليمر بستگي دارد. بنابراين نسبت جرم مولكولي پليمر به جرم مولكولي واحد تكراي به عنوان (درجه پليمريزاسيون) تعريف شده است . با بزرگتر شدن زنجير مولكولي ( در صورتي كه فقط نيروهاي بين مولكولي سبب اتصال مولكولها به يكديگر شود) مقاومت حرارتي و استحكام كششي مواد پليمري هر دو افزايش مي يابند.
به طور كلي فرايند پليمريزاسيون مي تواند به صورتهاي مختلفي مانند افزايشي , مرحله اي و …. انجام گيرد.در پليمريزاسيون افزايشي , تعدادي از واحدهاي تكراري به يكديگر اضافه شده و مولكول بزرگتري را به نام پليمر توليد مي كنند. در اين نوع پليمريزاسيون ابتدا در مرحله اول راديكال آزاد, با دادن انرژي (حرارتي , نوري) به مولكولهاي اتيلين با پيوند دوگانه و شكست پيوند دوگانه , به وجود مي آيد. سپس راديكالهاي آزاد با اضافه شدن به واحدهاي تكراري مراكز فعالي به نام آغازگر شكل ميگيرند و هر يك از اين مراكز به واحدهاي تكراري ديگر اضافه شده و رشد پليمر ادامه مي يابد . از نظر تئوري درجه پليمريزاسيون افزايشي مي تواند نامحدود باشد, كه در اين صورت مولكول زنجيره اي بسيار طويلي از اتصال تعداد زيادي واحدهاي تكراري به يكديگر شكل مي گيرد. اما عملا رشد زنجير به صورت نامحدود صورت نمي گيرد.هر چه قدر تعداد مراكز فعال يا آغازگرهاي شكل گرفته بيشتر باشد , تعداد زنجيرها زيادتر و نتيجتا طول زنجيرها كوچكتر ميشود و بدين دليل است كه خواص پليمرها تغيير مي كند. البته سرعت رشد نيز در اندازه طول زنجيرها موثر است . هنگامي كه واحدهاي تكراري تمام و زنجيرها به يكديگر متصل شوند, رشد خاتمه مي يابد.
از ديگر روشهاي پليمريزاسيون, پليمريزاسيون مرحله اي است كه در آن منومرها با يكديگر واكنش شيميايي داده و پليمرهاي خطي را به وجود مي اورند. در بسياري از واكنشهاي پليمريزاسيون مرحله اي مولكول كوچكي به عنوان محصول فرعي شكل مي گيرد . اين نوع واكنشها گاهي پليمريزاسيون كندنزاسيوني نيز ناميده مي شوند

نقطه جوش

پنج شنبه 8 تير 1391برچسب:نقطه جوش, دانشگاه ازاد كرمانشاه,,

:: 15:14 :: نويسنده : محمد حسن

قطه جوش دمائی است که در ان فشار بخار مایع برابر فشار بخار جو می گردد لذا برای ثبت نقاط جوش ذکر فشار خارجی را می طلبد و زمانیکه فشار ذکر نشود منظور نقطه جوش در فشار یک اتمسفر کامل می باشد که نقطه جوش نرمال نامیده میشود .

بعضی از مایعات قبل از رسیدن به نقطه جوش تجزیه می شوند .

روش اندازگیری نقطه جوش به مقدار مایعی که در اختیار داریم بستگی دارد اگر مقدار زیاد باشد از روش تقطیر و اگر کم باشد از روش میکرو استفاده میشود .

روش میکرو

انتهای لوله موئین را به کمک شعله مسدود کنید و به طول یک سانتیمتر بشکنید و از طرف دهانه باز ان را دریک لوله ازمایش خشک و تمیز از جنس شیشه نازک به قطر 7 – 5 میلی متر وارد کنید.

داخل لوله ازمایش مایعی را که میخواهید نقطه جوش بگیرید انقدر بریزید که لوله موئین را بپوشاند .

لوله ازمایش را با کمک سیم یا لاستیک به ترمومتر متصل کنید به طوری که مخزن ترمومتر در کنار مایع داخل لوله ازمایش باشد.

ترمومتر را به کمک گیره و پایه طوری متصل نمایید که مخزن ترمومتر و مایع داخل لوله ازمایش داخل حمام قرار گیرد.

سپس حمام را به ارامی و با شعله متوسط گرم نمایید تا حباب های پیوسته از لوله موئین خارج شود در این هنگام حرارت را قطع نمایید تا حمام سرد شود .

خروج حباب از لوله موئین به تدریج کم خواهد شد تا زمانی که دیگر حبابی خارج نمی شود و مایع وارد لوله موئین میشود و داخل لوله موئین بالا میرود .

زمانی که حباب ها قطع میشود فورا دمای ترمومتر را خوانده که دمای جوش مایع می باشد .

برای کاهش خطا در ازمایش فوق میتوان پس از خواندن دمای جوش مایع حمام را مجددا گرم نمود تا حباب های پیوسته از لوله موئین خارج شود و سپس حرارت را قطع کرده و هنگامی که خروج حباب ها پایان یافت دمای جوش را مجدد خواند.

نقطه جوش

مولکولهای مایع دائما حرکت می کنند. تعدادی از این مولکولها هنگامی که در سطح مایع هستند میتوانند به فضای بالای مایع بگریزند. مایعی را در ظرف بسته ای که هوایش تخلیه شده در نظر بگیرید. تعداد مولکولها در فاز گازی مایع افزایش می یابد تا سرعت ورود مجدد مولکولها به فاز مایع با سرعت گریزشان برابر شود، سرعت ورود مجدد متناسب با تعداد مولکولها در فاز گازی است. در این حال دیگر تغییر اساسی در دستگاه ملاحظه نمی شود و می گویند که سیستم در حال تعادل جنبشی است. مولکولها در فاز گازی به سرعت حرکت میکنند و دائما به دیواره ظرف بر می خورند و منجر به وارد کردن فشار به دیواره آن می شوند میزان این فشار در یک درجه حرارت معین را فشار بخار تعادل جسم مایع در آن درجه می نامند. این فشار بخار به درجه حرارت بستگی دارد. این بستگی به آسانی با تمایل گریز مولکولها از مایع قابل توجیه است. با ازدیاد درجه حرارت انرژی جنبشی متوسط مولکولها افزایش می یابد و فرار آنها به فاز گازی آسان میشود. سرعت ورود مجدد مولکولها نیز رو به افزایش می رود و به زودی در درجه حرارت بالاتر تعادل برقرار می شود. ولی در این حال تعداد مولکولها در فاز گازی از تعداد آنها در درجه حرارت پایین تر بیشتر است و در نتیجه فشار بخار زیادتر است.

اکنون نمونه مایعی را در نظر بگیرید که در یک درجه حرارت معین در ظرف سر گشاده ای قرار دارد و مولکولهای فاز بخار در بالای مایع می توانند از محوطه ظرف خارج شوند. بخاری که در بالای این نمونه است از مولکولهای هوا و نمونه تشکیل شده است. طبق قانون فشارهای جزئی دالتون، فشار کل (خارجی) در بالای مایع برابر با فشارهای جزئی نمونه و هوا است:

_هواP + _نمونهP = _کلP

فشار جزئی نمونه برابر با فشار بخار تعادل آن در درجه حرارت معین است. اگر درجه حرارت بالا رود (بدین ترتیب فشار بخار تعادل نمونه زیاد میشود)، تعداد مولکولهای نمونه در فضایی که در بالا و نزدیک مایع است افزایش می یابد و در نتیجه مقداری از هوا جابجا میشود. در درجه حرارت بالا فشار جزئی نمونه درصد بیشتری از فشار کل را تشکیل میدهد. با ازدیاد بیشتر درجه حرارت این عمل ادامه می یابد تا فشار بخار تعادل با فشار خارجی برابر شود و در این حال تمام هوا کاملا از ظرف خارج میشود. تبخیر بیشتر باعث جابجا شدن مولکولهای گازی نمونه خواهد شد. با توجه به این حقایق به این نتیجه میرسیم که فشار بخار تعادل یک نمونه یک حد نهایی دارد که به وسیله فشار خارجی معین میشود. در این حد سرعت تبخیر به مقدار زیادی افزایش می یابد (که با تشکیل حباب در مایع آشکار میشود) و این مرحله را عموما شروع جوشش می دانند. نقطه جوش یک مایع درجه حرارتی است که در آن فشار بخار مایع کاملا برابر با فشار خارجی شود. چون نقطه جوش مشاهده شده مستقیما به فشار خارجی بستگی دارد، از این جهت باید در گزارش نقطه جوش، فشار خارجی هم قید شود (مثلا نقطه جوش 152 درجه سانتیگراد در فشار 752 میلی متر جیوه). معمولا نقطه جوش استاندارد را در فشار آتمسفر (760 mm Hg) تعیین میکنند.

بخش عملی

اندازه گیری نقطه جوش به روش میکرو:

انتهای دو لوله مویین تمیز یک میلی متری را به وسیله حرارت شعله بسته و به هم متصل کنید و در حدود سه یا چهار میلی متر پایین تر آنرا صاف ببرید مانند شکل 1 (1- محل اتصال 2- محل برش).

یک لوله شیشه ای 4 میلی متری مطابق شکل 2 تهیه کنید و آنرا با یک حلقه لاستیکی به یک گرما سنج متصل کنید حدود 2 قطره از مایع مورد آزمایش را به کمک پیپت مویین در انتهای لوله 4 میلی متری قرار دهید و لوله مویین جوش را در آن داخل کنید چنانچه سطح نمونه مایع در زیر محل اتصال لوله مویین باشد آنقدر از نمونه اضافه کنید تا سطح مایع به بالای اتصال برسد. گرماسنج و لوله های متصل به آنرا در داخل حمامی که بتوان آنرا گرم کرد قرار دهید و مواظب باشید که حلقه لاستیکی در بالای سطح مایع باشد. درجه حرارت را به سرعت بالا ببرید تا حبابهای تند و مداومی از لوله مویین جوش خارج شود. در این حال حرارت را قطع کنید. با سرد شدن تدریجی حمام سرعت خروج حباب کم میشود. در لحظه ای که خروج حباب کاملا متوقف میشود و مایع شروع به بالا رفتن از داخل لوله مویین میکند درجه حرارت گرما سنج را یادداشت کنید. این درجه، نقطه جوش نمونه مایع است.

شکل2: 1-دماسنج 2-بند لاستیکی 3-بشر 4-پارافین مایع 5-لوله مویین 6-لوله با قطر 4 میلیمتر 7- مایع نمونه 8-شعله

تهیه نمک مضاعف و کمپلکس

پنج شنبه 8 تير 1391برچسب:تهیه نمک مضاعف و کمپلکس,گزارش كار معدني يك,شيمي دانشگاه ازاد كرمانشاه,,

:: 15:12 :: نويسنده : محمد حسن

تهیه یک نمک مضاعف و یک کمپلکس و مقایسه آنها و تهیه زاجها و بررسی رشد بلورهای آنها

هدف از انجام این آزمایش تهیه نمک مضاعف سولفات آمونیم مس(II) و نمک مضاعف سولفات آمونیم نیکل(II) و کمپلکس تترا آمین مس(II) و مقایسه پاره ای از خواص نمک ساده، نمک مضاعف و نمک کمپلکس و همچنین تهیه زاج های کروم، آلومینیوم و آهن با استفاده از واکنشگر های لازم و بررسی رشد بلوری آن ها می باشد.

در کمپلکس ها پیوند بین فلز و گروه های غیر فلزی دهنده الکترون (لیگاند) از نوع پیوند کئوردیناسیون می باشد. لیگاند ها را بسته به تعداد اتم کئوردینانس شونده، به لیگاند های یک دندانه، دو دندانه و... تقسیم می کنند. لیگاند های کی لیت دهنده می توانند همزمان از بیش از یک موقعیت به فلز متصل شوند. کی لیت ها کمپلکس هایی پایدارند و حلقه های 5 و 6 عضوی آن ها پایدارتر هستند.

Fe(CN)₂ + 4 KCN → K₂Fe(CN)₆

AgCl + 2 NH₃ → Ag(NH₃)₂Cl

پتاسیم هگزا سیانو فرات(II) در آب حل شده و محلولی را می دهد که هیچ نوع واکنش مشخص کننده یون Fe²⁺ ندارد، زیرا این یون در محیط آزاد نیست و به صورت [Fe(CN)₆]^4- وجود دارد. این یون یک یون کمپلکس است.

یک دسته معمول از نمک های مضاعف، زاج ها هستند که در حقیقت سولفات مضاعف پتاسیم و آلومینیم هستند.(KAl(SO₄)₂,12H₂O)

در کمپلکس اوربیتال لیگاند انرژی کمتری از اوربیتال فلز دارند، در نتیجه پیوند ها تا حدودی خصلت یونی دارند و اوربیتال های مولکولی پیوندی به اوربیتال های گروه لیگاند شبیه ترند.

کمپلکس ها به دو نوع کمپلکس های ورنر (کمپلکس هایی که خصلت یونی بیشتر دارند) و کمپلکس های کربونیل فلز و آلی فلزی (پیوند فلز- کربن و بیشتر خصلت کووالانسی دارند) دسته بندی کرده اند.

ساختار هایی که در آن مولکول های یک ماده در درون شبکه ای از مولکول های ماده دیگری به دام می افتند را کلاترات می گویند. کلاترات شدن یک مولکول به اندازه آن مولکول بستگی دارد. فرایند تشکیل کلاترات را می توان ناشی از بر هم کنش بین مولکول های میزبان و میهمان در نظر گرفت.

زاج ها نوعی نمک های مضاعف هستند. نمک های مضاعف در اثر تبلور همزمان دو نمک با هم به نسبت مولی ساده به وجود می آیند. شکل و سیستم بلوری نمک مضاعف با شکل بلوری دو نمک سازنده یکی است. واحدهای بلوری زاج ها لزومی به شباهت با نمک های سازنده ندارند. در ساختمان زاج دو کمپلکس و نمک های مضاعف یک کمپلکس با یک نمک ساده وجود دارند.

پایداری کمپلکس ها وابسته به نوع فلز مرکزی (عدد اکسایش، شعاع) و لیگاند (قدرت نوکلئوفیلی، ممانعت فضایی و الکتروستاتیکی و کی لیت سازی) می باشد.

زاج ها دارای فرمول عمومی M^IM^III(SO₄)₂,12H₂O هستند. فلز یک ظرفیتی می تواند پتاسیم(K)، روبیدیم(Rb)، سزیم(Cs) و آمونیوم(NH₄⁺)، و فلز سه ظرفیتی کبالت(III)، آهن(III)، کروم(III)، آلومینیوم(III)، تیتانیم(III) و اسکاندیم(III) است.

پایداری زاج ها وابسته به اندازه یون های فلزی است. یون های یک ظرفیتی می توانند زاج های پایداری را تشکیل دهند، ولی هر قدر یون سه ظرفیتی بزرگتر باشد، از پایداری زاج کاسته می شود. دو کمپلکس تشکیل دهنده زاج از طریق یون های سولفات به هم متصل می شوند. (هیبرید فلزات sp³d² و یا d²sp³ می باشد.)

روش های جداسازی کمپلکس ها از محلول:

1- تبخیر حلال و سرد کردن محلول تغلیظ شده (تبلور)

2- استخراج با حلالی که کمپلکس را در خود حل نمی کند.

3- اگر کمپلکس کاتیونی باشد با افزودن آنیون مناسب، نمک نامحلول را می توان جدا کرد. برای کمپلکس آنیونی از کاتیون مناسب استفاده می کنیم.

برای تهیه کمپلکس ها بایستی از خواص فلز و لیگاند آگاهی کامل داشت. نحوه واکنش فلز و لیگاند ها از قواعد ترمودینامیک، ممانعت فضایی، فشار الکتروستاتیک و بسیاری دیگر از پارامتر ها متأثر خواهد بود.

A) تهیه نمک های مضاعف

وسایل مورد نیاز:

شیشه ساعت، لوله آزمایش، بشر 250 ml ، قیف، پیپت، کاغذ صافی، کاغذ تورنسل

مواد مورد نیاز:

سولفات مس(II) 5 آبه، سولفات آمونیم، محلول آمونیاک، اتانول، آمونیاک 6 نرمال

روش کار

* تهیه نمک مضاعف سولفات آمونیوم مس(II)

0.2 گرم سولفات مس(II) 5 آبه را در 5 ml آب مقطر داغ حل کرده و به آن 0.1 گرم سولفات آمونیم اضافه کنید. آن را با حرارت تغلیظ کرده و روی ظرف را با شیشه ساعت پوشانده و در جای مناسبی نگه دارید. بعد از ته نشینی بلور ها، مایع بالایی را به آرامی سر ریز کرده و در نهایت بلور ها را جدا کنید.

CuSO₄.5H₂O + (NH₄)₂SO₄ → (NH₄)₂Cu(SO₄).6H₂O

* تهیه نمک مضاعف سولفات آمونیوم نیکل(II)

2.25 گرم سولفات نیکل(II) را در 15 میلی لیتر آب مقطر داغ حل کنید. 1.5 گرم سولفات آمونیوم را به آن اضافه کنید محلول را گرم کنید و کاملاً به هم بزنید به طوری که تمام مواد با افزودن مقداری آب مقطر حل شوند. محلول را برای بلور گیری کنار بگذارید.

* تهیه کمپلکس تتراآمین مس(II)

2.5 گرم سولفات مس(II) 5 آبه را کاملاً سائیده و در 5 ml آب مقطر حل کرده (در یک بشر 50 ml) و به آن 10 ml آمونیاک غلیظ بیافزائید تا رسوب Cu(OH)₂ کاملاً در آمونیاک حل شود. 10 ml اتانول به محلول اضافه کرده تا سطح محلول کاملاً با اتانول پوشیده شود. روی بشر را با یک شیشه ساعت بپوشانید و محلول را به مدت 24 ساعت در محلی قرار دهید. بلور ها را صاف کرده با کمی الکل شستشو دهید. بعد آن ها را روی کاغذ صافی خشک کنید.

CuSO₄.5H₂O + 4 NH₃ → [Cu(NH₃)₄](SO₄),H₂O + 4 H₂O

مقایسه برخی از خواص نمک ساده، نمک مضاعف و نمک کمپلکس

1- 500 میلی گرم سولفات مس 5 آبه را در یک لوله آزمایش حرارت دهید.(رنگ سفید) 2-3 قطره آب به آن افزوده و تغییر رنگ را مشاهده کنید. سپس 5 ml آمونیاک 6 مولار را به آن افزوده و تغییرات را مشاهده کنید. (ابتدا هیدروکسید مس(II) و سپس کمپلکس تتراآمین مس(II) تشکیل می شود.)

2- مقداری از نمک مضاعف تهیه شده در آزمایش قبل را در 5 ml آب حل نمائید. به روش مشابه محلول کمپلکس تهیه کنید. رنگ دو لوله آزمایش را مقایسه کنید. سپس هر دو لوله آزمایش را با 20 ml آب مقطر رقیق کرده و تغییرات را مشاهده نمائید. (فقط در یکی از آن ها رسوب هیدروکسید مس آبی رنگ ظاهر می شود.)

3- مقدار کمی از نمک ها را جداگانه در لوله آزمایش ریخته و به ملایمت حرارت دهید. تغییرات رنگ را مشاهده نمائید. گازی که از آن ها خارج می شود را به کمک کاغذ تورنسل شناسایی کنید.(آمونیاک، آب و تری اکسید گوگرد خارج می شود و اکسید مس(II) سیاه رنگ به وجود آمده که در نهایت به اکسید مس(I) قرمز رنگ تبدیل می شود.

تهیه اسید بوریک از اسید بوراکس

پنج شنبه 8 تير 1391برچسب: تهیه اسید بوریک از اسید بوراکس ,گزارش كار معدني,شيمي دانشگاه ازاد كرمانشاه,,

:: 15:11 :: نويسنده : محمد حسن

اسید بوریک (اسید ارتوبوریک) اسیدی بسیار ضعیف است که از بوراتها و یا هیدرولیز هالیدهای بور با هیبریداسیون sp2 به دست می آید. این اسید به صورت بلورهای سفید سوزنی شکل است که در آن واحدهای B(OH)2 از طریق پیوند های هیدروژنی به یکدیگر متصل شده اند و لایه های نامحدودی( با فاصله 18/3 انگستروم ) با تقارن تقریبا شش ضلعی تشکیل می دهند.

اسید بوریک در آب تا حدودی حل شده و انحلال پذیری آن با افزایش دما زیاد می شود. این اسید تک بازی است.

روش کار

12گرم بوراکس را در25 میلی لیتر آب مقطر گرم حل کرده و محلول حاصل را با اسید کلریدریک25 % خنثی کنید. محلول را به آرامی سرد کرده و جسم بلورین حاصل را با استفاده از قیف بوخنر صاف کنید. اسید بوریک را بروی کاغذ صافی خشک کنید و محلول زیرین را جهت گرفتن مابقی اسید، تغلیظ نمائید.

ارایه نتایج و بحث:
در مرحله اول فرآیند با افزودن اسید سولفوریک به محلول بوراکس بلافاصله واکنش زیر
انجام می شود:
Na2B4O7 + H2SO4 => …
.
.
.
حرارت دادن در مرحله تبلور به منظور تغلیظ محلول و ایجاد شرایط مناسب برای تبلور ...
.
.
.
در پایان وزن بلورهای حاصل 2 گرم بود که به این ترتیب بازده فرآیند نسبت به بوراکس
مصرفی عبارتست از:
مقدار نظری محصول/ مقدار تجربی محصول = بازده ×100 = ...
.
نتیجه گیری:
7] کمتر - نتایج نشان می دهد بازده این فرآیند نسبت به مقادیر گزارش شده در منابع [ 10
است اما این مزیت را دارد که ...

تهيه رنگ زرد كروم ونارنجي

پنج شنبه 8 تير 1391برچسب:گزارش كار معدني يك,شيمي دانشگاه ازاد كرمانشاه,

:: 15:9 :: نويسنده : محمد حسن

طبقه بندی مواد رنگی

الف) رنگدانه ها(پیگمانها)

مواد جامد تزیینی هستند که در شکل و اندازه های مختلف به صورت معلق در حلال تهیه می شوند.رنگدانه های قدیمی اغلب ترکیبات معدنی بودند.

ب) رنگها

بیشتر سنتزی هستند و ساختمان اصلی آنها حلقه های آروماتیکی است. بنابراین زغال سنگ و نفت مهمترین منابع طبیعی و اولیه آنها محسوب می شوند

روش کار :

الف) تهیه رنگدانه نارنجی کروم

روش تهیه نارنجی کروم ( PbCrO4.PbO )
6.5 گرم استات سرب را در 60 میلی لیتر اب مقطر حل کنید. 1.5 گرم دی کرومات پتاسیم به محلول استات سرب اضافه کنید در هنگام جوشیدن 19 میلی لیتر محلول سود 4 نرمال به ان اضافه کنید. سپس محصول را به مدت 20 دقیقه در درجه حرارت 90 درجه سانتیگراد قرار داده و سپس ان را صاف کرده و خشک کنید

ب) تهیه رنگدانه زرد کروم (PbCrO4)

1/1 گرم استات سرب(II) را در ml 30 آب حل کنید. 5/0 گرم پتاسیم دی کرومات را با محلول استات سرب مخلوط کنید. رسوب را در دمای 90-85 درجه روی حرارت دهید. سپس آنرا صاف کرده و در اتوکلاو در دمای 100 درجه خشک کرده و پس از توزین، بازده را بدست آورید.

2Pb(CH3COO)2 + K2Cr2O7 + H2O 2PbCrO4 + 2CH3COOH + 2CH3COOK

تهیه دنگدانه نارنجی کروم

2/2 گرم استات سرب را در ml40 آب حل کرده و به آن 5/0 گرم دی کرومات پتاسیم اضافه کنید. د رهنگام جوشیدن به آن ml 19 سود N 4 اضافه کنید. سپس رسوب را 20 دقیقه در دمای 90 درجه بگذارید. آنرا صاف کنید و پس از خشک کردن برای محاسبه راندمان عمل وزن نمائید.

4Pb(CH3COO)2 + K2Cr2O7 + 6NaOH 2PbCrO4 .PbO + 2CH3COOK + 6CH3COONa + 3 H2O

مقمه و تئوری : کروم یکی از عناصر جدول تناوبی است که دارای نشان Cr و عدد اتمی 24 می‌باشد.کروم به شکل سنگ معدن کرومیت (H₂CrO₄ ) استخراج می شود.این عنصررابصورت تجاری با حرارت دادن این سنگ معدن در حضور آلومینیوم یا سلیکون تهیه می کنند.تقریبا" نیمی از سنگ معدن کرومیت جهان در آفریقای جنوبی تولید می شود.البته قزاقستان ، هند و ترکیه نیز از تولید کنندگان عمده آن هستند.

مقدار کرومیت اسخراج نشده بسیار زیاد است اما از نظر جغرافیایی در قزاقستان و آفریقای جنوبی متمرکز هستند.درسال 2000تقریبا" 15 میلیون تن سنگ معدن کرومیت قابل فروش تولید شد و تقریبا" به 4 میلیون تن آهن- کروم به ارزش تقریبی 5/2 میلیارددلار امریکا تبدیل شد.

اگرچه وجود کروم خالص بسیار نادر است ، مقادیری کروم خالص کشف شده است. معدن Udachnaya در روسیه نمونه هایی از کروم خالص تولید می کند. این معدن یک استوانه کیمبرلیت غنی از الماس است ،وهم کروم عنصری وهم الماس تولید می کند.

ترکیبات کروم:

دی کرومات پتاسیم عامل اکسید کننده بسیار قوی است و این ترکیب برای تمیز کردن ظروف آزمایشگاهی ، ارجح تر از سایر ترکیبات آلی است.اکسید کرومیک همان اکسید کروم سبز است (Cr2O3)که در نقاشی لعابی و رنگ کردن شیشه مورد استفاده قرار می گیرد.زردینه کروم رنگدانه زرد درخشانی است ( PbCrO4) که مورد استفاده نقاشان قرار می گیرد.
اسید کرومیک دارای ساختار فرضی H2CrO4 است. نه اسید کرومیک و نه اسید دی کرومیک در طبیعت یافت نمی شوند اما آنیونهای آنها در ترکُبات متنوعی یافت می شود.تری اکسید کروم CrO3 ،-اسید بدون آب اسید کرومیک - بصورت تجاری ،بعنوان اسید کرومیک بفروش می رسد.

تاریخچه کرومات سرب:

Johann Gottlob Lehmann در سال در سال 1761 در کوههای اورال ماده معدنی نارنجی-قرمز رنگی پیدا کرد که نام آنرا سرب قرمز سیبریایی نهاد.گرچه او به اشتباه آنرا ترکیب سرب با آهن و سلنیم انگاشت ، آن ماده معدنی در حقیقت کرومات سرب (PbCrO₄) بود .

Peter Simon Pallas در سال این1770 ماده معدنی سربی قرمز رنگ (سرب قرمز سیبریایی) را در همان مکانی که Lehmann قبلا" دیده بود مشاهده کرد که خصوصیات مفید زیادی داشت از جمله این خصوصیات کاربرد آن بعنوان رنگدانه در تولید رنگ بود که استفاده از این ویژگی به سرعت توسعه یافت.رنگ زرد درخشانی که از کروکوئیت ساخته شد به یک رنگ بسیار رایج تبدیل گشت.

سال 1797 Nicolas-Louis Vauquelin نمونه هایی از سنگ معدن کروکوئیت را پیدا کرد.او با مخلوط کردن کروکوئیت و اسید هیدرو کلریک موفق به تهیه اکسید کروم( CrO3) گشت.سال 1798 Vauquelin متوجه شد که با حرارت دادن این اکسید در کوره های ذغالی می توان کروم فلزی بدست آورد.او موفق به شناسایی مقدار کمی کروم در سنگهای قیمتی از جمله یاقوت و زمرد شد.

در طول دهه اول قرن نوزدهم از کروم بیشتر بعنوان سازه ای در رنگها استفاده می شد اما امروزه عمده کاربرد آن (85%) در آلیاژهای فلزی است و مابقی موارد استفاده آن در صنایع شیمیایی ، موادنسوز و صنایع پایه می باشد.

بررسی قدرت رنگی رنگدانه های کرومات سرب:

مهمترین مشخصه های رنگدانه های کرومات سرب درخشندگی فام ، قدرت رنگ زنندگی و قدرت پوشانندگی بالا می باشد . این رنگدانه ها در رنگها و پلاستیکها کاربرد دارند . عیب این رنگدانه ها در مورد کاربرد در پلاستیکها این است که در دمای بالا تیره می شوند . بنابراین باید عملیاتی برروی این رنگدانه ها انجام گیرد تا پایداری حرارتی آنها را افزایش دهد . علاوه برآن از لحاظ زیست محیطی مقدار سرب قابل حل این رنگدانه ها باید کمتر از 2درصد باشد .

شرح آزمایش : طرز تهیه نارنجی کروم به این شکل است که در حدود 5/6 گرم استات سرب یا نیترات سرب را در cc60 آب مقطر حل می کنیم و سپس 5/1 گرم دی کرومات پتاسیم به محلول حاصل اضافه می کنیم . در هنگام جوشیدن حدود cc20 محلول سود 4 نرمال به آن اضافه می کنیم و سپس رسوب قرمز نارنجی را به مدت 20 دقیقه در درجه حرارت 90 درجه سانتی گراد می گذاریم و بعد از اتمام 20 دقیقه محلول را صاف کرده و پس از خشک کردن آن را وزن می کنیم و راندمان عمل را گزارش می کنیم .

واکنش تهیه نارنجی کروم :

Pb(NO₃)₂+ 2KOH + K₂CrO₅→ PbCrO₅+ 4KNO₃ + H₂O

واکنش تهیه زرد کروم :

Pb(NO₃) + K₂CrO₄→ PbCrO₄+ 2KNO₃

ثبت نتایج و دادها:

جرم کاغذ صافی
جرم زرد کروم با احتساب جرم کاغذ صافی
جرم نارنجی کروم با احتساب جرم کاغذ صافی

منابع خطا:

خطای روشی:حل شدن رسوب وجذب مواد خارجی به وسیله رسوب و...

خطای شخصی :بی دقتی در توزین موادو...

خطای تصادفی: ارتعاش ساختمان و...

نتیجه گیری:

هرچه محیط بیشتر قلیایی باشد رنگ نارنجی پررنگ تر می شود.

تبلور مواد

پنج شنبه 10 تير 1391برچسب:تبلور مواد,گزارش كار شيمي الي يك,شيمي دانشگاه ازاد كرمانشاه,

:: 15:5 :: نويسنده : محمد حسن

موضوع آزمایش:
تبلور مجدد

هدف آزمایش:
بدست آوردن وزن و نقطه ذوب بنزوییك اسید خالص شده و درصد خلوص بنزوییك اسید

مقدمه آزمایش:
تبلور یكی از بهترین روش های تخلیص اجسام جامد است روش عمومی تبلور عبارت است از حل
كردن جسم در حلال مناسب به كمك گرما و تهیه محلول سیر شده جسم ، صاف كردن سریع محلول
گرم ، سرد كردن تدریجی محلول صاف شده به منظور راسب كردن به شكل بلور ، صاف كردن و
شستن بلورها با حلال سرد و خشك نمودن آن ها،و بالاخره تعیین نقطه ذوب بلور.
تبلور معمولا در موقع تبدیل یك حالت فیزیكی به حالت فیزیكی دیگر صورت میگیرد.
این تبدیل به سه صورت انجام می گیرد:
1.تبلور در هنگام تبدیل حالت مایع به جامد
2.تبلور در هنگام تبدیل حالت بخار به جامد سوبلیماسیون
3. تبلور مواد جامد

وسایل مورد نیاز:
بشر، ارلن، هیتر، همزن شیشه ای، استوانه مدرج، كاغذ صافی، قیف، ترازو

مواد مورد نیاز:
بنزوییك اسید ، متیل اورانژ ، آب مقطر، زغال فعال، حمام آب سرد

شرح آزمایش:
ابتدا بر روی ترازو یك گرم بنزوییك اسید كه رنگ سفید دارد را وزن میكنیم و درون یك بشر
كوچك می ریزیم سپس به مقدار بسیار كمی متیل اورانژ به آن اضافه كرده سپس 30 میلی لیتر آب
مقطر در استوانه مدرج ریخته و آب مقطر را درون بشر می ریزیم سپس بشر كه محتوی آب مقطر
و بنزوییك اسید و متیل اورانژ است كه رنگ نارنجی دارد را روی هیتر قرار می دهیم تا حرارت
ببیند و با همزن به وسیله حرارت دادن آن را مخلوط می كنیم . پس از حل شدن مخلوط 5/0 گرم
زغال فعال را وزن كرده و به بشر محتوی محلول اضافه می كنیم . البته باید دقت كنیم كه زغال
فعال را در موقع حرارت دیدن بشر محتوی محلول اضافه نكنیم . و پس از چند ثانیه جوشیدن با
زغال فعال ، یك كاغذ صافی تا كرده و درون یك قیف قرار داده و زیر قیف هم یك ارلن قرار داده
و سپس مخلوط درون بشر را به درون ارلن می ریزیم و صاف می كنیم . و مشاهده می كنیم كه
رنگی سیاه دارد و وقتی كه صاف كردیم رنگی نارنجی كم رنگ دارد و محلول درون ارلن را به
وسیله هیتر قرار می دهیم تا رسوبات ته نشین شود . مجددا حل شده و حجم محلول كاهش می یابد
سپس بشر را در حمام آب سرد وارد می كنیم تا از رسوب پر شود سپس بشر را در هوای آزاد
گذاشته تا حلال آن تبخیر شود . بعد آنرا وزن می كنیم و درصد خلوص را حساب می كنیم .

عوامل ایجاد خطا :
1. تمیز نبودن وسایل آزمایشگاهی
2. وجود گردو غبار در رسوبی كه خشك شد
عوامل رفع خطا:
1. شستن وسایل آزمایشگاهی با آب مقطر و استون
2. خوب جوشاندن محلول

سوالات آزمایش :
1. نقش زغال فعال در این آزمایش چیست ؟
اصطلاح زغال فعال شده نشان دهنده یك سری مواد جذب كننده سطحی با جنس زغالی و شكل
كریستالی می باشد كه در ساختار داخلی آن روزنه های زیادی وجود دارد. زغال فعال شده مواد
اورگانك را از محیط اطرافش جذب می كند كه عمل انتقال آلاینده از فاز مایع (آب) به فاز جامد
(كربن) صورت می گیرد . نیروی جاذبه ای باعث تشكیل یك پیوند بین آلاینده و كربن چسبیدن آن ها
به هم می شود . با این تفاسیر علت استفاده از زغال فعال خصلت رنگ بری و جذب سطحی آن است.
2. چرا زغال فعال را در هنگام جوشیدن اضافه نمی كنیم ؟
زیرا زغال فعال به دلیل دارا بودن سطح فعال زیاد می تواند ناخالصی ها و رنگ را به خود جذب
كند.

نتیجه آزمایش :
از این آزمایش نتیجه میگیریم كه یكی از بهترین روش های خالص سازی اجسام جامد تبلور است كه
با استفاده از حل كردن جسم در حلال مناسب به كمك گرما و تهیه محلول سیر شده جسم ، صاف
كردن فوری محلول گرم و سپس سرد كردن تدریجی محلول صاف شده به منظور تشكیل بلور و در
نهایت صاف كردن و شستن بلورها با حلال سرد .
پایان

شيمي معدني

چهار شنبه 9 تير 1391برچسب:شيمي معدني,شيمي دانشگاه ازاد كرمانشاه,

:: 20:16 :: نويسنده : محمد حسن

شیمی معدنی شاخه‌ای از دانش شیمی است که با کانی‌ها (مواد معدنی) و خواص آنها سروکار دارد.

شیمی معدنی شاخه بزرگی از علم شیمی است که بطور کلی شامل بررسی، تحلیل و تفسیر نظریه‌های خواص و واکنشهای تمام عناصر و ترکیبات آنها بجز هیدروکربنها و اغلب مشتقات آنهاست.

به عبارت دیگر می‌توان چنین اظهار نظر کرد که شیمی معدنی کلیه موادی که از جمله ترکیبات کربن نباشند، به استثنای اکسیدهای کربن و دی سولفید کربن را دربر می‌گیرد.

نگاه کلی

در شیمی معدنی در مورد گستره وسیعی از موضوعات از جمله: ساختمان اتمی، بلورنگاری (کریستالوگرافی)، انواع پیوندهای شیمیایی اعم از پیوندهای کووالانسی، یونی، هیدروژنی و ...، ترکیبات کوئوردیناسیون و نظریه‌های مربوطه از جمله نظریه میدان بلور و نظریه اوربیتال مولکولی، واکنشهای اسید و باز، سرامیکها، تقارن مولکولی و انواع بخش‌های زیرطبقه الکتروشیمی (برقکافت، باطری، خوردگی، نیمه رسانایی و غیره) بحث می‌شود.

در باب اهمیت شیمی معدنی، ساندرسن چنین نوشته است:

در واقع بیشترین مباحث علم شیمی را دانش اتمها تشکیل می‌دهد و کلیه خواص مواد و ترکیبات، به ناچار ناشی از نوع اتمها و روشی است که با توجه به آن، اتمها به یکدیگر می‌پیوندند و مجموعه تشکیل می‌دهند و از طرف دیگر کلیه تغییرات شیمیایی متضمن بازآرایی اتمهاست. در این حال شیمی معدنی تنها بخشی از علم شیمی است که با توجه به آن می‌توان به صورتی ویژه، در باب مغایرتهای موجود در میان کلیه انواع اتمها بررسی نمود.

طبقه بندی مواد معدنی

در یک مفهوم گسترده، مواد معدنی را می‌توان در چهار طبقه تقسیم بندی نمود: عناصر، ترکیبات یونی، ترکیبات مولکولی و جامدات شبکه‌ای یا بسپارها.

عناصر: عناصر دارای ساختارها و خواص بسیار متفاوت هستند. بنابراین می‌توانند به یکی از صورتهای زیر باشند:

گازهای اتمی (Kr , Ar) و یا گازهای مولکولی (Latex Error:

{O_2 , H_2})

جامدات مولکولی (Latex Error:

{C_6 , S_8 , P_4})

مولکولها و یا جامدات شبکه‌ای گسترش یافته (الماس، گرافیت)

فلزات جامد (Co , W) و یا مایع (Hg , Ca)

ترکیبات یونی: این ترکیبات در دما و فشار استاندارد همواره جامدند و عبارت‌اند از:

ترکیبات یونی ساده، مانند NaCl که در آب یا دیگر حلالهای قطبی محلول‌اند.

اکسیدهای یونی که در آب غیر محلول‌اند، مانند () و اکسیدهای مختلط همچون اسپنیل (Latex Error:

{MgAl_2O_4})، سیلیکاتهای مختلف مانند Latex Error:

{CaMg(SiO_3)_2} و ...

دیگر هالیدهای دوتایی، کاربیدها، سولفیدها و مواد مشابه. چند مثال عبارتست از: BN , GaAs , SiC , AgCl.

ترکیباتی که دارای یونهای چند اتمی (به اصطلاح کمپلکس) هستند، همچون Latex Error:

{Ni(H_2O)_6{2+} , Co(NH_3)_6{3+} , SiF_6^{2-}} .

ترکیبات مولکولی: این ترکیبات ممکن است جامد، مایع و یا گاز باشند و مثالهای زیر را دربر می‌گیرند:

ترکیبا دوتایی ساده همچون Latex Error:

{UF_6 , OsO_4 , SO_2 , PF_3} .

ترکیبات پیچیده فلزدار همچون Latex Error:

{RuH(CO_2Me)(PPh_3)_3 , PtCl2(PMe_3)_2} .

ترکیبات آلی فلزی که مشخصا پیوندهای فلز به کربن دارند، مانند Latex Error:

{Zr(Cn_2C_6H_5)_4 , Ni(CO)_4} .

جامدات شبکه‌ای یا بسپارها: نمونه‌های این مواد شامل بسپارهای متعدد و متنوع معدنی و ابررساناها است. فرمول نمونه‌ای از ترکیبات اخیر Latex Error:

{YBa_2Cu_3O_7} است.

ساختارهای مواد معدنی

ساختار بسیاری از مواد آلی از چهار وجهی مشتق می‌شود. فراوانی آنها به این دلیل است که در مواد آلی ساده، بیشترین ظرفیت کربن و همچون بیشتر عناصر دیگری (به استثنای هیدروژن) که معمولاً به کربن پیوند می‌شوند، چهار است. اما اجسام معدنی وضعیت ساختاری بسیار پیچیده‌ای دارند، زیرا اتمها ممکن است خیلی بیشتر از چهار پیوند تشکیل دهند. بنابراین، در مواد معدنی اینکه اتمها پنج، شش، هفت، هشت و تعداد بیشتری پیوند تشکیل دهند، امری عادی است. پس تنوع شکل هندسی در مواد معدنی خیلی بیشتر از مواد آلی است.

ساختار مواد معدنی اغلب بر اساس تعدادی از دو وجهی‌های با نظم کمتر، نظیر دو هرمی با قاعده مثلث، منشور سه ضلعی و غیره و همچنین بر اساس شکلهای باز چند وجیهای منتظم یا غیر منتظم که در آنها یک یا چند راس حذف شده است، نیز مشاهده می‌شود.

انواع واکنشهای مواد معدنی

در بیشتر واکنشهای آلی می‌توانیم در مورد مکانیسمی که واکنش از طریق آن انجام می‌شود، بحث و بررسی کنیم، در صورتی که برای بسیاری از واکنشهای معدنی فهم دقیق مکانیسم غیر ممکن یا غیر ضروری است. این امر دو دلیل عمده دارد:

رابطه شیمی فیزیک و شیمی معدنی

در توجیه موجودیت مواد معدنی و در توصیف رفتار آنها، به استفاده از جنبه‌های خاصی از شیمی فیزیک، بخصوص ترمودینامیک، ساختارهای الکترونی اتمها، نظریه‌های تشکیل پیوند در مولکولها، سینتیک واکنش و خواص فیزیکی مواد نیاز داریم. بنابراین با استفاده از شیمی فیزیک می‌توان به ساختار اتمی و مولکولی، تشکیل پیوند شیمیایی و دیگر اصول لازم برای درک ساختار و خواص مواد معدنی پرداخت.

شيمي فيزيك

چهار شنبه 7 تير 1391برچسب:شيمي فيزيك,شيمي دانشگاه ازاد كرمانشاه,,

:: 20:14 :: نويسنده : محمد حسن

شیمی فیزیک (Physical chemistry) بخشی از علم شیمی است که در آن ، از اصول و قوانین فیزیکی ، برای حل مسائل شیمیایی استفاده می‌شود. به عبارت دیگر ، هدف از شیمی فیزیک ، فراگیری اصول نظری فیزیک در توجیه پدیده‌های شیمیایی است. برای آشنایی بیشتر با علم شیمی فیزیک ، باید با زیر مجموعه‌های این علم آشنا شویم و اهداف این علم را در دل این زیر مجموعه‌ها بیابیم.

ترمودینامیک شیمیایی

تعیین سمت و سوی واکنش

ترمودینامیک شیمیایی در عمل ، برقراری چهارچوبی برای تعیین امکان پذیربودن یا خود به خود انجام شدن تحولی فیزیکی یا شیمیایی معین است. به عنوان مثال ، ممکن است به حصول معیاری جهت تعیین امکان پذیر بودن تغییری از یک فاز به فاز دیگر بطور خود به خود مانند تبدیل گرافیت به الماس یا با تعیین سمت و سوی خود به خود انجام شدن واکنشی زیستی که در سلول اتفاق می‌افتد، نظر داشته باشیم.

در حلاجی این نوع مسائل ، چند مفهوم نظری و چند تابع ریاضی دیگر بر مبنای قوانین اول و دوم ترمودینامیک و برحسب توابع انرژی گیبس ابداع شده‌اند که شیوه‌های توانمندی برای دستیابی به پاسخ آن مسائل ، در اختیار قرار داده‌اند.

تعادل

پس از تعیین شدن سمت و سوی تحولی طبیعی ، ممکن است علم بر میزبان پیشرفت آن تا رسیدن به تعادل نیز مورد توجه باشد. به عنوان نمونه ، ممکن است حداکثر راندمان تحولی صنعتی یا قابلیت انحلال دی‌اکسید کربن موجود در هوا ، در آبهای طبیعی یا تعیین غلظت تعادلی گروهی از متابولیتها ( Metabolites ) در یک سلول مورد نظر باشد. روشهای ترمودینامیکی ، روابط ریاضی لازم برای محاسبه و تخمین چنین کمیت‌هایی را بدست می‌دهد.

گرچه هدف اصلی در ترمودینامیک شیمیایی ، تجزیه و تحلیل در بررسی امکان خود به خود انجام شدن یک تحول و تعادل می‌باشد، ولی علاوه بر آن ، روشهای ترمودینامیکی به بسیاری از مسائل دیگر نیز قابل تعمیم هستند. مطالعه تعادلهای فاز ، چه در سیستم‌های ایده آل و چه در غیر آن ، پایه و اساس کار برای کاربرد هوشمندانه روشهای استخراج ، تقطیر و تبلور به عملیات متالوژی و درک گونه‌های کانی‌ها در سیستم‌های زمین‌ شناسی می‌باشد.

تغییرات انرژی

همین طور ، تغییرات انرژی ، همراه با تحولی فیزیکی یا شیمیایی ، چه به صورت کار و چه به صورت گرما مورد توجه جدی قرار دارند؛ این تحول ممکن است احتراق یک سوخت ، شکافت هسته اورانیوم یا انتقال یک متابولیت در بستر گرادیان غلظت باشد.

مفاهیم و روشهای ترمودینامیکی ، نگرشی قوی برای درک چنان مسائلی را فراهم می آورد که در شیمی فیزیک مورد بررسی قرار می‌گیرند.

الکتروشیمی

تمام واکنش‌های شیمیایی ، اساسا ماهیت الکتریکی دارند؛ زیرا الکترونها ، در تمام انواع پیوندهای شیمیایی (به راههای گوناگون) دخالت دارد. اما الکتروشیمی ، بیش ار هر چیز بررسی پدیده های اکسایش- کاهش (Oxidation - Reduction) است. روابط بین تغییر شیمیایی و انرژی الکتریکی ، هم از لحاظ نظری و هم از لحاظ عملی حائز اهمیت است.

از واکنش‌های شیمیایی می‌توان برای تولید انرژی الکتریکی استفاده کرد، (در سلولهایی که "سلولها یا پیلهای ولتایی" یا "سلولهای گالوانی" نامیده می‌شوند) و انرژی الکتریکی را می‌توان برای تبادلات شیمیایی بکار برد (در سلولهای الکترولیتی). علاوه بر این، مطالعه فرایندهای الکتروشیمیایی منجر به فهم و تنظیم قواعد آن گونی از پدیده های اکسایش- کاهش که خارج از این گونه سلولها یا پیلها روی می دهد نیز می‌شود.

سینتیک شیمیایی (Chemical Kinetic)

سینتیک شیمیایی عبارت از بررسی سرعت واکنش‌های شیمیایی است. سرعت یک واکنش شیمیایی را عوامل معدودی کنترل می‌کنند. بررسی این عوامل ، راههایی را نشان می‌دهد که در طی آنها ، مواد واکنش‌دهنده به محصول واکنش تبدیل می‌شوند. توضیح تفضیلی مسیر انجام واکنش بر مبنای رفتار اتم‌ها ، مولکول‌ها و یون‌ها را "مکانیسم واکنش" می‌نامیم.

در ترمودینامیک و الکتروشیمی ، کارها پیش‌بینی انجام واکنش بود؛ اما مشاهدات صنعتی ، نتایج ترمودینامیک شیمیایی را به نظر تایید نمی‌کند. در این حالت نبایستی فکر کنیم که پیش بینی ترمودینامیک اشتباه بوده است؛ چون ترمودینامیک کاری با میزان پیشرفت واکنش و نحوه انجام فرایندها ندارد. نظر به اهمیت انجام فرایندها از نظر بهره زمانی ، لازم است که عامل زمان در بررسی فرایندها وارد شود.

به عنوان مثال ، کاتالیزورهای بخصوصی به نام "آنزیم‌ها" در تعیین این که کدام واکنش در سیستمهای زیستی با سرعت قابل ملاحظه به راه بیافتد، عواملی مهم هستند. مثلا مولکول "تری فسفات آدنوزین" (Adnosine triphosphate) از لحاظ ترمودینامیکی در محلولهای آبی ناپایدار بوده و باید هیدرولیز گردیده و به "دی فسفات آدنوزین" و یک فسفات معدنی تجزیه شود. در صورتی که این واکنش در غیاب آنزیمی ویژه ، "آدنوزین تری فسفاتاز" ، بسیار کند می‌باشد.

در واقع همین کنترل ترمودینامیکی سمت و سوی واکنش‌ها به همراه کنترل سرعت آنها توسط آنزیمهاست که موجودیت سیستمی با تعادل بسیار ظریف ، یعنی سلول زنده را مقدور می‌سازد. بیشتر واکنش‌های شیمیایی طی مکانیسمهای چند مرحله‌ای صورت می‌گیرند. هرگز نمی‌توان اطمینان داشت که یک مکانیسم پیشنهاد شده ، بیانگر واقعیت باشد. مکانیسم واکنشها تنها حدس و گمانهایی بر اساس بررسیهای سینتیکی‌اند.

ارتباط شیمی فیزیک با سایر علوم

همانطور که عنوان شد و از نام شیمی فیزیک پیداست، این علم ، مسائل و پدیده‌های شیمیایی را با اصول و قوانین فیزیک توجیه می‌کند و ارتباط تنگاتنگی میان شیمی و فیزیک برقرار می‌کند. علاوه بر آن ، روابط بسیار پیچیده شیمیایی با زبان ریاضی ، مرتب و طبقه‌بندی شده و قابل فهم می‌گردد. بسیاری از پدیده‌های زیستی مانند سوخت و ساز مواد غذایی در سلولهای بدن با علم شیمی فیزیک توجیه می‌شود و این ، ارتباط شیمی فیزیک را با زیست شناسی و به تبع آن پزشکی بیان می‌کند.

بسیاری از پدیده های طبیعی که به صورت خود به خودی انجام می‌گیرد، همانند تبدیل خود به خودی الماس به گرافیت ، با علم شیمی فیزیک توجیه می‌شود.

کاربردهای شیمی فیزیک

ارتباط شیمی فیزیک با سایر علوم ، کاربردهای اقتصادی و اجتماعی این علم را بیان می‌کند. به عنوان مثال ، با مطالعه الکتروشیمی ، به پایه و اساس پدیده‌های طبیعی مانند خوردگی فلزات پی برده و می‌توان از ضررهای اقتصادی و اجتماعی چنین پدیده‌هایی جلوگیری کرده و یا این پدیده‌ها را به مسیری مفید برای جامعه سوق داد. علاوه بر آن ، کاربرد قوانین ترمودینامیک مانند "نقطه اتکیتک" در جلوگیری از ضررهای جانی و مالی پدیده‌های طبیعی مانند یخ بندان بعد از بارش برف ، بسیار مفید می‌باشد (مخلوط کردن برف و نمک بر اساس نقطه اتکیتک).

فراموش نکنیم که تمامی باطری‌ها و پیلهایی که وسایل زندگی ما با نیروی آنها بکار گرفته می‌شوند، براساس قوانین شیمی فیزیک ساخته شده‌اند

شيمي الي

چهار شنبه 7 تير 1391برچسب:شيمي الي,شيمي,شيمي دانشگاه ازاد كرمانشاه,,

:: 20:12 :: نويسنده : محمد حسن

تاریخچه

واژه غلط انداز " آلی " باقیمانده از روزگاری است که ترکیبهای شیمیایی را ، بسته به این که از چه محلی منشاء گرفته باشند، به دو طبقه غیر آلی و آلی تقسیم می‌کردند. ترکیبهای غیر آلی ، ترکیبهایی بودند که از مواد معدنی بدست می‌آمدند. ترکیبات آلی ، ترکیبهایی بودند که از منابع گیاهی یا حیوانی ، یعنی از مواد تولید شده به وسیله ارگانیسمهای زنده بدست می‌آمدند.

در حقیقت تا حدود سال 1950، بسیاری از شیمیدانها تصور می‌کردند که ترکیبات آلی باید در ارگانیسم های زنده بوجود آیند و در نتیجه ، هرگز نمی‌توان آنها را از مواد غیر آلی تهیه کرد. ترکیبهایی که از منابع آلی بدست می آمدند، یک چیز مشترک داشتند: همه آنها دارای عنصر کربن بودند. حتی بعد از آن که روشن شد این ترکیبها الزاما نباید از منابع زنده به دست آیند، بلکه می‌توان آنها را در آزمایشگاه نیز تهیه کرد.

بهتر آن دیدند که برای توصیف آنها و ترکیبهایی مانند آنها ، همچنان از واژه آلی استفاده کنند. تقسیم ترکیبها به غیر آلی و آلی تا به امروز همچنان محفوظ مانده است.

img/daneshnameh_up/4/41/_ggttqq_bild2.jpg

img/daneshnameh_up/4/41/_ggttqq_bild2.jpg

منابع مواد آلی

امروزه گرچه هنوز مناسب‌تر است که بعضی از ترکیبهای کربن را از منابع گیاهی و حیوانی استخراج کنند، ولی بیشتر آنها را می‌سازند. این ترکیبها را گاهی از اجسام غیر آلی مانند کربناتها و سیانیدها می‌سازند، ولی اغلب آنها را از سایر ترکیبهای آلی بدست می‌آورند. دو منبع بزرگ مواد آلی وجود دارد که ترکیبهای آلی ساده از آن بدست می‌آیند:
نفت و زغال سنگ؛ (هر دو منبع به معنی قدیمی خود ، آلی‌اند، زیرا فرآورده های تجزیه و فساد گیاهان و جانوران به شمار می آیند).

این ترکیبهای ساده بعنوان مواد ساختمانی اولیه مورد استفاده قرار می‌گیرند و با کمک آنها می‌توان ترکیبهایی بزرگتر و پیچیده‌تر را تهیه کرد. با نفت و زغال سنگ بعنوان سوختهای فسیلی ، باقیمانده از هزاران سال و تجدید نشدنی ، آشنا هستیم. این منابع ، بویژه نفت ، بمنظور تامین نیازهای پیوسته رو به افزایش ما به انرژی ، با سرعتی نگران‌کننده مصرف می‌شوند.

امروزه ، کمتر از ده درصد نفت مصرفی در تهیه مواد شیمیایی ، بکار گرفته می‌شود. بیشتر آن برای تامین انرژی بسادگی سوزانده می‌شود. خوشبختانه ، منابع دیگر انرژی ، مانند خورشیدی ، زمین گرمایی ، باد ، امواج ، جزر و مد ، انرژی هسته‌ای نیز وجود دارد.

زیست توده

چگونه و در کجا می‌توانیم منبع دیگری از مواد اولیه آلی پیدا کنیم؛ بی شک باید به جایی روی آوریم که مبدا اولیه سوختهای فسیلی است، یعنی زیست توده biomass ، ولی این بار بطور مستقیم و بدون دخالت هزاران سال. زیست توده ، تجدید شدنی است، براحتی مورد استفاده قرار می‌گیرد و می‌تواند تا موقعی که بر روی این سیاره زندگی می‌کنیم، تداوم داشته باشد.

در ضمن عقیده بر این است که نفت خیلی گرانبهاتر از آن است که سوزانده شود.

ویژگی ترکیبات کربن

براستی چه ویژگی خاصی در ترکیبهای کربن وجود دارد که لازم است آنها را از ترکیبهای یکصد و چند عنصر دیگر جدول تناوبی جدا کنیم؟ دست کم ، بخشی از پاسخ چنین است: ترکیبهای بسیار زیادی از کربن وجود دارد و مولکول آنها می‌تواند بسیار بزرگ و بسیار پیچیده باشد. شمار ترکیبهای کربن‌دار ، چندین برابر ترکیبهایی است که کربن ندارند. این ترکیبهای آلی را به خانواده هایی تقسیم می‌کنند که معمولا در ترکیبهای غیرآلی ، همانندی برایشان وجود ندارد.

بعضی از مولکولهای شناخته شده آلی ، هزاران اتم دارند و آرایش اتمها در مولکولهای نسبتا کوچک ممکن است بسیار پیچیده باشد. یکی از دشواریهای اساسی شیمی آلی ، یافتن چگونگی آرایش اتمها در مولکولها ، یعنی تعیین ساختار این ترکیبهاست.

img/daneshnameh_up/2/29/_ggttqq_organicpic.gif

img/daneshnameh_up/2/29/_ggttqq_organicpic.gif

واکنشها در شیمی آلی

راههای زیادی برای خرد کردن مولکولهای پیچیده یا نوآرایی آنها بمنظور تشکیل مولکولهای تازه وجود دارد. راههای زیادی برای افزودن اتمهای دیگر به این مولکولها یا جانشین کردن اتمهای تازه به جای اتمهای پیشین وجود دارد. بخشی ار شیمی آلی صرف دانستن این مطلب می‌شود که این واکنشها چه واکنشهایی هستند، چگونه انجام می‌شوند و چگونه می‌توان از آنها در سنتز ترکیبهای مورد نیاز استفاده کرد.

گستره اتصال اتمهای کربن در ترکیبات کربن

اتمهای کربن می‌توانند به یکدیگر متصل شوند. گستره اتصال آنها به هم ، به اندازه‌ای است که برای اتمهای هیچ یک از عناصر دیگر ممکن نیست. اتمهای کربن می‌توانند زنجیرهایی به طول هزارها اتم ، یا حلقه‌هایی با ابعاد گوناگون تشکیل دهند. این زنجیرها ممکن است شاخه‌دار و دارای پیوندهای عرضی باشند. به اتمهای کربن در این زنجیرها و حلقه ها ، اتمهای دیگری بویژه هیدروژن ، همچنین فلوئور ، کلر ، برم ، ید ، اکسیژن ، نیتروژن ، گوگرد ، فسفر و سایر اتمها متصل می‌شوند. سلولز ، کلروفیل و اکسی توسین مثالهایی از این دستند.

هر آرایش متفاوتی از اتمها با یک ترکیب معین تطبیق می‌کند و هر ترکیب دارای مجموعه ای از ویژگیهای شیمیایی و فیزیکی مخصوص به خود است. شگفت‌انگیز نیست که امروزه بیش از ده میلیون ترکیب کربن می‌شناسیم و این که بر این تعداد ، همه ساله نیم میلیون افزوده می‌شود. همچنین شگفت انگیز نیست که مطالعه و بررسی شیمی آنها به تخصصی ویژه نیاز دارد.

تکنولوژی و شیمی آلی

شیمی آلی ، زمینه‌ای است که از دیدگاه تکنولوژی اهمیتی فوق‌العاده دارد. شیمی آلی شیمی رنگ و دارو ، کاغذ و مرکب ، رنگینه ها و پلاستیکها ، بنزین و لاستیک چرخ است. شیمی آلی ، شیمی غذایی است که می‌خوریم و لباسی است که می‌پوشیم.

زیست شناسی و شیمی آلی

شیمی آلی در زیست شناسی و پزشکی نقش اساسی برعهده دارد. گذشته از آن ، ارگانیسم های زنده ، بیشتر از ترکیبهای آلی ساخته شده اند. مولکولهای "زیست شناسی مولکولی" همان مولکولهای آلی هستند. زیست شناسی در سطح مولکولی ، همان شیمی آلی است.

img/daneshnameh_up/c/c7/_ggttqq_RotatingC60.gif

ساختار آلوتروپ جدید کربن:C₆₀

عصر کربن

اگر بگوییم که در عصر کربن زندگی می کنیم، دور از حقیقت نیست. هر روز ، روزنامه‌ها توجه ما را به ترکیبهای کربن جلب می‌کنند: کلسترولو چربیهای سیرنشده چند عاملی ، هورمونهای رشد و استروئیدها ، حشره کشها و فرومونها ، عوامل سرطانزا و عوامل شیمی‌درمانی ، DNA و ژنها. بر سر نفت ، جنگها در گرفته است.

دو فاجعه اسف‌انگیز ما را تهدید می‌کنند، هر دو از تجمع ترکیبهای کربن در اتمسفر ناشی می‌شوند: از بین رفتن لایه اوزون که بیشتر ناشی از کلرو فلوئورو کربن‌هاست و اثر گلخانه‌ای از متان ، کلروفلوئوروکربن‌ها و بیش از همه ، دی‌اکسید کربن سرچشمه می‌گیرد. شاید کنایه بر همین مطلب است که نشریه علوم ، برای سال 1990، بعنوان مولکول سال ، الماس را که یکی از شکلهای آلوتروپی کربن است، برگزیده.

خبر دیگر ، کشف آلوتروپ جدید کربن C₆₀ (باک منیستر فولرن) است که چنین هیجانی در جهان شیمی از زمان " ککوله " تاکنون دیده نشده بود.

شيمي تجزيه

چهار شنبه 8 تير 1391برچسب:,

:: 20:9 :: نويسنده : محمد حسن

شیمی تجزیه شامل جداسازی ، شناسایی و تعیین مقدار نسبی اجزای سازنده یک نمونه از ماده است.

دید کلی

شیمی تجزیه نقش حیاتی را در توسعه علوم مختلف به عهده دارد، لذا ابداع فنون جدید تجزیه و بسط و تکامل روشهای تجزیه شیمیایی موجود ، آنقدر سریع و گسترده است که اندکی درنگ در تعقیب رویدادهای تازه سبب بوجود آمدن فاصله‌های بسیار زیاد علمی خواهد شد. نقش این فنون در فعالیتهای تولیدی روز به روز گسترده‌تر و پردامنه‌تر می‌گردد. امروزه ، کنترل کیفیت محصولات صنعتی و غیر صنعتی ، جایگاه ویژه‌ای دارد که اساس این کنترل کیفیت را تجزیه‌های شیمیایی انجام شده به کمک روشهای مختلف تجزیه‌ای تشکیل می‌دهد.

img/daneshnameh_up/2/23/Shimi-s.jpg

سیر تحولی و رشد

اصولا توسعه و تغییر پایدار در فنون و روشهای تجزیه وجود دارد. طراحی دستگاه بهتر و فهم کامل مکانیسم فرآیندهای تجزیه‌ای ، موجب بهبود پایدار حساسیت ، دقت و صحت روشهای تجزیه‌ای می‌شوند. چنین تغییراتی به انجام تجزیه‌های اقتصادی‌تر کمک می‌کند که غالبا به حذف مراحل جداسازی وقت گیر ، منجر می‌شوند. باید توجه داشت که اگر چه روشهای جدید تیتراسیون مانند کریوسکوپی ، Pressuremetriz ، روشهای اکسیداسیون _ احیایی و استفاده از الکترود حساس فلوئورید ابداع شده‌اند، هنوز از روشهای تجزیه وزنی و تجزیه جسمی (راسب کردن ، تیتراسیون و استخراج بوسیله حلال) برای آزمایشهای عادی استفاده می‌شود.

به هر حال در چند دهه اخیر ، تکنیکهای سریعتر و دقیق‌ترِی بوجود آمده‌اند. در میان این روشها می‌توان به اسپکتروسکوپی ماده قرمز ، ماورای بنفش و اشعه X اشاره کرد که از آنها برای تشخیص و تعیین مقدار یک عنصر فلزی با استفاده از خطوط طیفی جذبی یا نشری استفاده می‌گردد. سایر روشها عبارتند از:

کالریمتری (رنگ سنجی) که به توسط آن یک ماده در محلول بوسیله شدت رنگ آن تعیین می‌شود.
انواع کروماتوگرافی که به توسط آنها اجزای یک مخلوط گازی بوسیله آن از درون ستونی از مواد متخلل یا از روی لایه‌های نازک جامدات پودری تعیین می‌گردند.
تفکیکی محلولها در ستونهای تبادل یونی
آنالیز عنصر ردیاب رادیواکتیو.
ضمنا میکروسکوپی الکترونی و اپتیکی ، اسپکترومتری جرمی ، میکروآنالیز ، طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی هسته‌ای (NMR) و رزونانس چهار قطبی هسته نیز در همین بخش طبقه بندی می‌شوند.

خودکارسازی روشهای تجزیه‌ای در برخی موارد با استفاده از رباتهای آزمایشگاهی ، اهمیت روزافزونی پیدا کرده است. چنین شیوه‌ای ، انجام یکسری تجزیه‌ها را با سرعت ، کارایی و دقت بهتر امکانپذیر می‌سازد. میکروکامپیوترها با قابلیت شگفت‌انگیز نگهداری داده‌ها و بسته‌های نرم افزار گرافیکی بطور قابل ملاحظه‌ای موجبات جمع آوری ، نگهداری ، پردازش ، تقوبت و تفسیر داده‌های تجزیه‌ای را فراهم می‌آورند.

انواع تجزیه

وقتی آزمایش به شناسایی یک یا چند چیز جز از یک نمونه (شناسایی مواد) محدود می‌گردد، تجزیه کیفی نامیده می‌شود، در حالی که اگر آزمایش به تعیین مقدار یک گونه خاص موجود در نمونه (تعیین درصد ترکیب در مخلوطها یا اجزای ساختمانی یک ماده خالص) محدود گردد، تجزیه کمی نامیده می‌شود. گاهی کسب اطلاعاتی در زمینه آرایش فضایی اتمها در یک مولکول یا ترکیب بلورین ضروری است، یا تاکید حضور یا موقعیت برخی گروههای عامل آلی در یک ترکیب مورد تقاضا است، چنین آزمایشهایی تحت عنوان تجزیه ساختمانی نامیده می‌شوند و ممکن است با جزئیاتی بیش از یک تجزیه ساده مورد توجه قرار گیرند.

ماهیت روشهای تجزیه‌ای

روشهای تجزیه‌ای معمولا به دو دسته کلاسیک و دستگاهی طبقه بندی می‌شوند. روشهای کلاسیک شامل روشهای شیمیایی مرطوب ، نظیر وزن سنجی و عیار سنجی است. در واقع تفاوت اساسی بین روشهای دو دسته وجود ندارد. همه آنها مشتمل بر وابستگی یک اندازه گیری فیزیکی به غلظت آنالیت می‌باشند. در حقیقت روشهای تجزیه‌ای محدودی وجود دارند که صرفا دستگاهی‌اند و یا بیشتر آنها متضمن مراحل شیمیایی متعددی قبل از انجام اندازه گیری دستگاهی هستند.

کاربردهای شیمی تجزیه

کنترل کیفیت محصول

بیشتر صنایع تولیدی نیازمند به تولید با کیفیت یکنواخت هستند. برای کسب اطمینان از برآورده شدن این نیازمندی مواد اولیه و همچنین محصول نهایی تولید ، مورد تجزیه‌های شیمیایی وسیعی قرار می‌گیرند.

نمایش و کنترل آلوده کننده‌ها

فلزات سنگین پسمانده‌های صنعتی و حشره کشهای آلی کلردار ، دو مشکل کاملا شناخته شده مربوط به ایجاد آلودگی هستند. به منظور ارزیابی چگونگی توزیع و عیار یک آلوده کننده در محیط ، به یک روش تجزیه‌ای حساس و صحیح نیاز است و در کنترل پسابهای صنعتی ، تجزیه شیمیایی روزمره حائز اهمیت است.

مطالعات پزشکی و بالینی

عیار عناصر و ترکیبات مختلف در مایعات بدن ، شاخصهای مهمی از بی نظمی‌های فیزیولوژیکی می‌باشند. محتوی قند بالا در ادرار که نشانه‌ای از یک حالت دیابتی است و وجود سرب در خون ، از شناخته‌ترین مثالها در این زمینه می‌باشد.

عیارگیری

از دیدگاه تجارتی در برخورد با مواد خام نظیر سنگهای معدنی ، ارزش سنگ معدن ، از روی فلز موجود در آن تعیین می‌شود. این موضوع ، مواد با عیار بالا را نیز غالبا شامل می‌شود. بطوری که حتی تفاوت کم در غلظت می‌تواند از نظر تجاری تاثیر قابل ملاحظه‌ای داشته باشد. بنابراین یک روش تجزیه‌ای قابل اعتماد و صحیح از اهمیت اساسی برخوردار است.

آینده شیمی تجزیه

بروز مشکلات تجزیه‌ای در شکلهای جدیدش ادامه دارد. میزان تقاضای مربوط به انجام تجزیه در ابعاد وسیع توسط بسترهای دستگاهی بطور مداوم در حال افزایش است. کاوشهای فضایی ، نمونه‌های گمانه زنی و مطالعات اعماق دریاها مثالهایی از نیازهای قابل طرح می‌باشند. در دیگر زمینه‌ها نظیر مطالعات محیطی و بالینی ، فرم شیمیایی و دقیق یک عنصر در یک نمونه و نه غلظت کلی آن ، اهمیت فزاینده‌ای پیدا کرده است. دو مثال کاملا شناخته شده در این زمینه ، میزان سمیت بسیار زیاد ترکیبات آلی جیوه و سرب در مقایسه با ترکیبات مشابه معدنی است.

اندازه گیری مقدار نیکل با استفاده از روش وزن سنجی با کمک معرف آلی دی متیل اکسیم

چهار شنبه 7 تير 1391برچسب:شيمي تجزيه يك,شيمي دانشگاه ازاد كرمانشاه,,

:: 14:21 :: نويسنده : محمد حسن

هدف :

اندازه گیری مقدار نیکل با استفاده از روش وزن سنجی با کمک معرف آلی دی متیل اکسیم

مقدمه و تئوری :

روش های وزن سنجی تجزيه ای بر مبنای اندازه گيری وزن آناليت يا ماده شامل آناليت با فرمول معين انجام

می شود. روش های گراويمتری به دو نوع رسوبی و تبخيری تبديل می شوند. در روش وزن سنجی رسوبی، آناليت

يا ماده محتوی آناليت به شکل ترکيب نا محلول رسوب داده می شود در حاليکه در روش تبخيری، آناليت در دمای

مناسب تبخير می شود. برای انجام آناليز وزن سنجی، رسوب حاصله ميبايست دارای فرمول شيميايی معين و

مشخصی باشند تا بتوان از روی وزن رسوب يا کاهش وزن نمونه، مقدار آناليت را محاسبه کرد. در روش رسوبی،

رسوب ايجاد شده می بايست دارای شرايط زير باشد:

قابليت انحلال آن خيلی کوچک باشد، قابل صاف کردن باشد، خالص بوده و دارای فرمول شيميايی ثابت و مشخصی

باشد. برای دستيابی به چنين رسوبهايی معمولاً نکات زير ضروری است: رسوب گيری در دمای بالا انجام می شود،

معرف رسوب دهنده به آرامی به محلول آناليت اضافه می شود و رسوب در دمای بالا هضم می شود. برای محاسبه

وزن آناليت از وزن رسوب می توان از مقدار فاکتور گراويمتری استفاده کرد. فاکتور گراويمتری به شکل زيرتعريف می شود.

دی متیل گلی اکسیم (DMGO)

در این محدوده دی متیل گلی اکسیم به طور انتخابی از بین کاتیون های محلول تنها نیکل را رسوب می دهد.

روش کار :

1. 10 میلی لیتر از محلول حاوی نیکل(II ) را در یک بشر 400 میلی لیتری ریخته و حجم آن را به 500 میلی لیتر می رسانیم.

2. با اضافه کردن چند قطره از محلول کلريدريک اسيد ۶ مولار، محلول را اسيدی می کنيم. (کنترل با کاغذ PH)

3. محلول را تا دمای (60_70 ) درجه سانتیگراد حرارت می دهيم. (توسط شعله – کنترل دما با ترمومتر)

4. 20 ميلی ليتر محلول الکلی مصرف دی متيل گلی اکسيم به محلول اضافه می کنيم.

8. رسوب را شستشو داده و سپس کاغذ صافی و رسوب را با دقت به يک شيشه ساعت منتقل می کنيم.

9. پس از خشک شدن کاغذ صافی و رسوب از توزين آن، وزن رسوب را محاسبه می کنيم.

10. غلظت نيکل موجود در مجهول را بر حسب گرم بر ليتر و مول بر ليتر محاسبه و گزارش می کنيم.

نتیجه گیری :

منابع :

1. وبلاگ شیـمیـاگـران ''Sajjad.Joulaee'' WWW.Chemic.Blogfa.Com

برترين دانشگاههاي شيمي

چهار شنبه 7 تير 1391برچسب:برترين دانشگاههاي شيمي دنيا,شيمي دانشگاه ازاد كرمانشاه,,

:: 14:11 :: نويسنده : محمد حسن

خبرگزاری مهر - گروه حوزه و دانشگاه: در پی انتشار نتایج رتبه بندی شانگهای و اعلام امتیاز برترین دانشگاههای جهان بر اساس معیارهای مشهور این رتبه بندی، جایگاه و امتیاز دانشگاهها در دو بخش موضوع و رشته مشخص شد که در این بخش به موضوع شیمی و رشته های علوم زیستی و کشاورزی می پردازیم.

به گزارش خبرگزاری مهر، در موضوع شیمی، رتبه بندی جدید شانگهای از دانشگاه های جهان، این بار دانشگاه کالیفرنیا برکلی به هاروارد و کمبریج مجالی نداده و با اختصاص دادن تمامی 100 امتیاز در رتبه اول قرار گرفته است. پس از برکلی دانشگاه هاروارد با امتیاز 98.7، دانشگاه کمبریج با امتیاز97.8، دانشگاه استنفورد با امتیاز 94، موسسه تکنولوژی فدرال سوئیس با امتیاز 87، موسسه تکنولوژی کالیفرنیا با امتیاز 85.2، دانشگاه کیوتو با امتیاز 82.5، MIT با امتیاز 80.5، دانشگاه آکسفورد با امتیاز 76.4 و دانشگاه نورثوسترن با امتیاز 79.1 در رتبه های دوم تا دهم قرار دارند.

رنگها در ازمايش شعله

چهار شنبه 7 تير 1391برچسب:ازمايش شعله,رنگ در ازمايش شعله,دانشگاه ازاد كرمانشاه,شيمي,

:: 14:9 :: نويسنده : محمد حسن

آبی لاجوردی: مس در تركيب با هالوژن‌ها مثل CuCl2 وCuBr2

آبی روشن: سرب – آرسنیک – سلنیوم

سبز زمردی: ترکیبات مس بجز هالیدهای مس که آبی لاجوردی هستند.

سبز خالص: تالیم – تلوریوم

سبز مایل به زرد: ترکیبات باریم – برخی ترکیبات مولیبدن – بوراتها

سبز مایل به آبی: سولفاتها با سولفوریک اسید

سبز کم رنگ: ترکیبات آنتیموان و یون آمونیوم

سبز مایل به سفیدی: روی

قرمز خونی (تيره) : ترکیبات لیتیم (با نگاه از پشت شیشه آبی به رنگ بنفش دیده میشود)

قرمز سرخ: ترکیبات استرانسیوم (با نگاه از پشت شیشه آبی به رنگ بنفش دیده میشود)

قرمز مایل به زرد: ترکیبات کلسیم (با نگاه از پشت شیشه آبی به رنگ سبز مانند دیده میشود)

بنفش: ترکیبات روبیدیوم – سزیم و پتاسیم

زرد: تمام ترکیبات سدیم (با نگاه از پشت شیشه آبی رنگ شعله ناپدید میشود)

8O با توجه به اينكه نور برخي عناصر بسيار خيره كننده مي‌باشد، براي ديدن شعله‌ي آنها از عينك‌هايي با شيشه‌ي آبي استفاده مي‌شود.

انتوان لاوازيه(پدر علم شيمي)

چهار شنبه 7 تير 1391برچسب:لاوازيه,شيمي,دانشگاه ازاد كرمانشاه,

:: 14:4 :: نويسنده : محمد حسن

نتوان لوران لاووازيه در ۲۶ اوت ۱۷۴۳ در پاريس از پدر و مادري ثروتمند و مرفه زاده شد او زير نظر استاداني قابل نجوم و گياه‌شناسي و شيمي و زمين‌شناسي را به خوبي فرا گرفت پس از اتمام دوره حقوق بار ديگر به علوم گراييد و ۳ سال بعد در آن هنگام که جواني ۲۵ ساله بود به عضويت فرهنگستان سلطنتي علوم برگزيده شد.

لاووازيه که در حقيقت بنيانگذار شيمي نوين محسوب مي‌شود، تجربه و سنجش توأم با نتيجه‌گيري صحيح را پايه و اساس اين علم قرار داد وي نخستين کسي بود که ترازو را جهت سنجش و تحقيق در فعل و انفعالات شيميايي در آزمايشگاه وارد عمل کرد قبل از او دانشمندان شيمي در مورد سوختن، عقيده عجيبي داشتند و آن را اين طور تعريف مي‌کردند که هر جسم سوختني داراي ماده‌اي است نامرئي به نام فلوژيستن و چون جسم مشتعل شود اين ماده از آن خارج مي‌شود هر چه جسم بيشتر قابل اشتعال باشد مقدار بيشتري از اين ماده در بردارد و شعله همان فلوژيستيک است که از جسم متصاعد مي‌گردد به موجب اين نظريه قدما معتقد بودند که وقتي جسمي در هوا مي‌سوزد سبک‌تر مي‌شود زيرا ماده فلوژيستن آن خارج مي‌گردد اين نظريه نادرست سراسر قرن ۱۸ را به کلي مسموم ساخته بود و حتي دانشمندان بزرگ نيز بدان اعتقاد داشتند چنانکه پريستلي هنگامي که گاز اکسيژن را براي نخستين بار تهيه نمود آن را هواي بدون فلوژيستن نام نهاد.

لاوازيه که شيميدان برجسته‌اي براي هميشه است امکان درک و شناخت عناصر گازي شکل را فراهم کرد در دوران سلطه نظريه آتش‌زايي«نظريه‌اي که در بالا ذکر شد» وسايل تجربي زيادي فراهم آمده بود که سبب دگرگوني‌هاي انقلابي در شيمي شدند بيشترين اعتبار اين تحولات مديون زحمات لاووازيه است که درک درستي از اکسيژن را ميسر کرد انگلس نوشت که: لاووازيه مي‌توانست نقطه مقابل و ضد فلوژيستون افسانه‌اي را در اکسيژني که پريتلي به دست آورده بود بيابد و در نتيجه قادر بود کل نظريه آتش‌زايي را از پا درآورد اما اين کار نمي‌توانست نتايج تجربي حاصل از پذيرفتن آتش‌زاها را از بين ببرد بر عکس آن نظريات پا برجا بودند و فقط ترتيب بيانشان وارونه شده بود و از کلمه فلوژيستيک به عباراتي که اکنون در زبان شيمي اعتبار دارند برگردانده شده بود و بنابراين اعتبارشان حفظ شده بود.

راه لاووازيه براي کشف اکسيژن خيلي مستقيم تر از راه ديگر هم عصرانش بود در آغاز اين دانشمند فرانسوی نیز گرایش به نظریه آتشزایی داشت ولی هر چه بیشتر که به نتایج میرسید بیشتر از آن نظریه کناره می‌گرفت در اول نوامبر سال ۱۷۷۲ شرح تجربیاتش در زمینه احتراق ترکیبات مختلف در هوا را به این ترتیب پایان بخشید که گفت: وزن همه مواد و از جمله فلزات بر اثر احتراق و سوختن افزایش می‌یابد نظر به اینکه چنین واکنشها نیاز به مقدار زیادی هوا داشتند لاووازیه نتیجه گیری دیگری هم کرد و گفت: هوا مخلوطی از گازهای با خواص گوناگون است که در حین سوختن مواد، قسمتی از آن با ماده سوزنده ترکیب می‌شود در آغاز لاووازیه این جزء از هوا را مشابه هوای ثابت بلاک تلقی کرد ولی به زودی متوجه شد که آن قسمت از هوا که با مواد در هنگام سوختن ترکیب می‌شود مناسبترین جزء هوا برای تنفس است به این ترتیب لاووازیه رو در روی اکسیژن قرار گرفت ولی از اعلام کشف گاز جدید خودداری کرد چون می‌خواست چند تجربه تکمیلی انجام دهد.

در اکتبر سال ۱۷۷۴ پریستلی کشف خود را به لاووازیه گزارش کرد و این گزارش مفهوم واقعی کشف لاووازیه را برای خودش روشن کرد وی بلافاصله به تجربه با اکسید قرمز جیوه که ناسبترین مولد ««اکسیژن بود پرداخت در آوریل ۱۷۷۵ لاووازیه گزارشی تحت عنوان یادداشتی در باره طبیعت ماده‌ای که هنگام سوختن فلزات با آنها ترکیب می‌شود و سبب افزایش وزن تولید شده می‌شود به آکادمی علوم فرانسه داد.

در واقع این کشف اکسیژن بود لاووازیه نوشت که این نوع هوا را پریستلی و شیل وخودش تقریباٌ به طور هم‌زمان کشف کرده‌اند ابتدا وی آن را مناسبترین هوا برای تنفس نامید ولی بعد نامش را هوای زندگی بخش یا توان‌بخش گذاشت به این ترتیب ملاحظه می‌شود که لاووازیه با درکی که از طبیعت اکسیژن کرده بود تا چه اندازه بر هم‌زمانانش پیشی گرفت در مرحله بعدی دانشمند مزبور به این نتیجه رسید که مناسبترین هوا برای تنفس یکی از مواد بنیانی در ساخت اسیدهاست یعنی مهم‌ترین قسمت همه اسیدهاست بعدها معلوم شد که این اعتقاد اشتباه بوده است(وقتی اسیدهای بدون اکسیژن هالوژنه تهیه شدند) ولی در سال ۱۷۷۹ لاووازیه اندیشید که این خاصیت را در نام گاز کشف شده بگنجاند و از آن پس این عنصر را اکسیژن نامید که از کلمه یونانی اسیدساز گرفته شده است. انگلس نوشته است: پریستلی و شیل بدون اینکه بدانند دست روی اکسیژن گذاشته اند، آن را تهیه کردند و گر چه لاووازیه همان گونه که بعدها اعتراف کرده است اکسیژن را هم‌زمان و مستقل از آن دو نفر تهیه نکرده بود با توجه به این که آن دو نفر نمی‌دانستند چه چیزی را تهیه کرده‌اند لاووزایه با باید کاشف اکسیژن شناخت از جمله خطراتی که که جان لاووازیه را به مخاطره انداخته بود و بیشتر جنبه سیاسی داشت هنگام انقلاب کبیر فرانسه در سال ۱۷۸۹ یعنی در آن هنگام که انقلابیون زمام امور پاریس را در دست داشتند رخ داد لاووازیه رساله معروفی در باره اقتصاد سیاسی موسوم به ثروتهای زیرزمینی فرانسه به رشته تحریر درآورد این کتاب یکی از مهم‌ترین کتبی است که در مبحث اقتصاد نوشته شده است.

سرانجام آنتوان لاووازیه در سال ۱۷۹۴ در دادگاه انقلابی به ریاست ژان باتیست کوفن هال به جرم خیانت به ملت همراه چند تن دیگر تسلیم تیغه گیوتین شد در حالی که ۵۱ سال داشت. پس از مرگ لاووازیه لاگرانژ گفت: تنها یک لحظه وقت آنان برای بریدن آن سر صرف شد و شاید یکصد سال زمان نتواند سر دیگری همانندش بوجود آورد.

آنتوان لوران لاووازیه در ۲۶ اوت ۱۷۴۳ در پاريس از پدر و مادری ثروتمند و مرفه زاده شد او زیر نظر استادانی قابل نجوم و گياه شناسي و شيمي و زمين شناسي را به خوبی فرا گرفت پس از اتمام دوره حقوق بار دیگر به علوم گرایید و ۳ سال بعد در آن هنگام که جوانی ۲۵ ساله بود به عضویت فرهنگستان سلطنتی علوم برگزیده شد.

لاووازیه که در حقیقت بنیانگذار شیمی نوین محسوب می‌شود، تجربه و سنجش توأم با نتیجه‌گیری صحیح را پایه و اساس این علم قرار داد وی نخستین کسی بود که ترازو را جهت سنجش و تحقیق در فعل و انفعالات شیمیایی در آزمايشگاه وارد عمل کرد قبل از او دانشمندان شیمی در مورد سوختن، عقیده عجیبی داشتند و آن را این طور تعریف می‌کردند که هر جسم سوختنی دارای ماده‌ای است نامرئی به نام فلوژیستن و چون جسم مشتعل شود این ماده از آن خارج می‌شود هر چه جسم بیشتر قابل اشتعال باشد مقدار بیشتری از این ماده در بردارد و شعله همان فلوژیستیک است که از جسم متصاعد می‌گردد به موجب این نظریه قدما معتقد بودند که وقتی جسمی در هوا می‌سوزد سبک‌تر می‌شود زیرا ماده فلوژیستن آن خارج می‌گردد این نظریه نادرست سراسر قرن ۱۸ را به کلی مسموم ساخته بود و حتی دانشمندان بزرگ نیز بدان اعتقاد داشتند چنانکه پریستلی هنگامی که گاز اكسيژن را برای نخستین بار تهیه نمود آن را هوای بدون فلوژیستن نام نهاد.

لاوازیه که شیمیدان برجسته‌ای برای همیشه است امکان درک و شناخت عناصر گازی شکل را فراهم کرد در دوران سلطه نظریه آتش‌زایی«نظریه‌ای که در بالا ذکر شد» وسایل تجربی زیادی فراهم آمده بود که سبب دگرگونی‌های انقلابی در شیمی شدند بیشترین اعتبار این تحولات مدیون زحمات لاووازیه است که درک درستی از اکسیژن را میسر کرد انگلس نوشت که: لاووازیه می‌توانست نقطه مقابل و ضد فلوژیستون افسانه‌ای را در اکسیژنی که پریتلی به دست آورده بود بیابد و در نتیجه قادر بود کل نظریه آتش‌زایی را از پا درآورد اما این کار نمی‌توانست نتایج تجربی حاصل از پذیرفتن آتش‌زاها را از بین ببرد بر عکس آن نظریات پا برجا بودند و فقط ترتیب بیانشان وارونه شده بود و از کلمه فلوژیستیک به عباراتی که اکنون در زبان شیمی اعتبار دارند برگردانده شده بود و بنابراین اعتبارشان حفظ شده بود.

راه لاووازیه برای کشف اکسیژن خیلی مستقیم تر از راه دیگر هم عصرانش بود در آغاز این دانشمند فرانسوي نیز گرایش به نظریه آتشزایی داشت ولی هر چه بیشتر که به نتایج میرسید بیشتر از آن نظریه کناره می‌گرفت در اول نوامبر سال ۱۷۷۲ شرح تجربیاتش در زمینه احتراق ترکیبات مختلف در هوا را به این ترتیب پایان بخشید که گفت: وزن همه مواد و از جمله فلزات بر اثر احتراق و سوختن افزایش می‌یابد نظر به اینکه چنین واکنشها نیاز به مقدار زیادی هوا داشتند لاووازیه نتیجه گیری دیگری هم کرد و گفت: هوا مخلوطی از گازهای با خواص گوناگون است که در حین سوختن مواد، قسمتی از آن با ماده سوزنده ترکیب می‌شود در آغاز لاووازیه این جزء از هوا را مشابه هوای ثابت بلاک تلقی کرد ولی به زودی متوجه شد که آن قسمت از هوا که با مواد در هنگام سوختن ترکیب می‌شود مناسبترین جزء هوا برای تنفس است به این ترتیب لاووازیه رو در روی اکسیژن قرار گرفت ولی از اعلام کشف گاز جدید خودداری کرد چون می‌خواست چند تجربه تکمیلی انجام دهد.

در اکتبر سال ۱۷۷۴ پریستلی کشف خود را به لاووازیه گزارش کرد و این گزارش مفهوم واقعی کشف لاووازیه را برای خودش روشن کرد وی بلافاصله به تجربه با اکسید قرمز جیوه که ناسبترین مولد ««اکسیژن بود پرداخت در آوریل ۱۷۷۵ لاووازیه گزارشی تحت عنوان یادداشتی در باره طبیعت ماده‌ای که هنگام سوختن فلزات با آنها ترکیب می‌شود و سبب افزایش وزن تولید شده می‌شود به آکادمی علوم فرانسه داد.

در واقع این کشف اکسیژن بود لاووازیه نوشت که این نوع هوا را پریستلی و شیل وخودش تقریباٌ به طور هم‌زمان کشف کرده‌اند ابتدا وی آن را مناسبترین هوا برای تنفس نامید ولی بعد نامش را هوای زندگی بخش یا توان‌بخش گذاشت به این ترتیب ملاحظه می‌شود که لاووازیه با درکی که از طبیعت اکسیژن کرده بود تا چه اندازه بر هم‌زمانانش پیشی گرفت در مرحله بعدی دانشمند مزبور به این نتیجه رسید که مناسبترین هوا برای تنفس یکی از مواد بنیانی در ساخت اسیدهاست یعنی مهم‌ترین قسمت همه اسیدهاست بعدها معلوم شد که این اعتقاد اشتباه بوده است(وقتی اسیدهای بدون اکسیژن هالوژنه تهیه شدند) ولی در سال ۱۷۷۹ لاووازیه اندیشید که این خاصیت را در نام گاز کشف شده بگنجاند و از آن پس این عنصر را اکسیژن نامید که از کلمه یونانی اسیدساز گرفته شده است. انگلس نوشته است: پریستلی و شیل بدون اینکه بدانند دست روی اکسیژن گذاشته اند، آن را تهیه کردند و گر چه لاووازیه همان گونه که بعدها اعتراف کرده است اکسیژن را هم‌زمان و مستقل از آن دو نفر تهیه نکرده بود با توجه به این که آن دو نفر نمی‌دانستند چه چیزی را تهیه کرده‌اند لاووزایه با باید کاشف اکسیژن شناخت از جمله خطراتی که که جان لاووازیه را به مخاطره انداخته بود و بیشتر جنبه سیاسی داشت هنگام انقلاب کبیر فرانسه در سال ۱۷۸۹ یعنی در آن هنگام که انقلابیون زمام امور پاریس را در دست داشتند رخ داد لاووازیه رساله معروفی در باره اقتصاد سياسي موسوم به ثروتهای زیرزمینی فرانسه به رشته تحریر درآورد این کتاب یکی از مهم‌ترین کتبی است که در مبحث اقتصاد نوشته شده است.

سرانجام آنتوان لاووازیه در سال ۱۷۹۴ در دادگاه انقلابی به ریاست ژان باتیست کوفن هال به جرم خیانت به ملت همراه چند تن دیگر تسلیم تیغه گیوتین شد در حالی که ۵۱ سال داشت. پس از مرگ لاووازیه لاگرانژ گفت: تنها یک لحظه وقت آنان برای بریدن آن سر صرف شد و شاید یکصد سال زمان نتواند سر دیگری همانندش بوجود آورد.

--------------------------

تولد

"آنتوان لوران لاووازیه" در 26 اوت 1743 در پاريس از پدر و مادری ثروتمند و مرفه زاده شد.

فراگیری علوم

او زیر نظر استادانی قابل ،نجوم، گیاه شناسی ، شیمی و زمین شناسی را بخوبی فرا گرفت. پس از اتمام دوره حقوق، بار دیگر به علوم گرایید و 3 سال بعد در آن هنگام که جوانی 25 ساله بود، به عضویت فرهنگستان سلطنتی علوم برگزیده شد.

بنیانگذار شیمی جدید

لاووازیه که در حقیقت بنیانگذار شیمی جدید محسوب می‌شود. تجربه و سنجش توام با نتیجه‌گیری صحیح را پایه و اساس این علم قرار داد. وی نخستین کسی بود که ترازو را جهت سنجش و تحقیق در فعل و انفعالات شیمیایی در آزمایشگاه وارد عمل کرد.

نظریه فلوژیستون

قبل از او دانشمندان شیمی در مورد سوختن، عقیده عجیبی داشتند و آن را این طور تعریف می‌کردند که هر جسم سوختنی دارای ماده ای است نامرئی به نام فلوژیستون و چون جسم مشتعل شود، این ماده از آن خارج می‌شود. هر چه جسم بیشتر قابل اشتعال باشد مقدار بیشتری از این ماده را در بردارد و شعله همان فلوژیستیک است که از جسم متصاعد می‌گردد.

به موجب این نظریه ، قدما معتقد بودند که وقتی جسمی در هوا می‌سوزد، سبکتر می‌شود. زیرا ماده فلوژیستون آن خارج می‌گردد. این نظریه نادرست ، سراسر قرن 18 را به کلی مسموم ساخته بود و حتی دانشمندان بزرگ نیز بدان اعتقاد داشتند. چنانکه "پریستلی" هنگامی که گاز اکسیژن را برای نخستین بار تهیه نمود، آن را هوای بدون فلوژیستون نام نهاد.

تلاش لاووازیه برای رد نظریه فلوژیستون

لاووازیه که شیمیدان برجسته‌ای برای همیشه است، امکان درک و شناخت عناصر گازی شکل را فراهم کرد. در دوران سلطه نظریه آتشزایی (نظریه ای که در بالا ذکر شد)، وسایل تجربی زیادی فراهم آمده بود که سبب دگرگونی‌های انقلابی در شیمی شدند. بیشترین اعتبار این تحولات مدیون زحمات لاووازیه است که درک درستی از اکسیژن را میسر کرد. "انگلس" نوشت: "لاووازیه می‌توانست نقطه مقابل و ضد فلوژیستون افسانه‌ای را در اکسیژنی که "پریستلی" بدست آورده بود، بیابد و در نتیجه قادر بود کل نظریه آتشزایی را از پا دراورد.

اما این کار نمی‌توانست نتایج تجربی حاصل از پذیرفتن آتشزاها را از بین ببرد. برعکس آن نظریات پا برجا بودند و فقط ترتیب بیانشان وارونه شده بود و از کلمه فلوژیستیک به عباراتی که اکنون در زبان شیمی اعتبار دارند، برگردانده شده بود و بنابراین اعتبارشان حفظ شده بود.

راه لاووازیه برای کشف اکسیژن خیلی مستقیم تر از راه دیگر هم عصرانش بود. در آغاز این دانشمند فرانسوی نیز گرایش به نظریه آتشزایی داشت. ولی هر چه بیشتر به نتایج می‌رسید، بیشتر از آن نظریه کناره می‌گرفت. در اول نوامبر سال 1772 شرح تجربیاتش در زمینه احتراق ترکیبات مختلف در هوا را به این ترتیب پایان بخشید که گفت: "وزن همه مواد و از جمله فلزات بر اثر احتراق و سوختن افزایش می‌یابد."

نظر به اینکه چنین واکنشها نیاز به مقدار زیادی هوا داشتند، لاووازیه نتیجه‌گیری دیگری هم کرد و گفت: هوا مخلوطی از گازهای با خواص گوناگون است که در حین سوختن مواد ، قسمتی از آن با ماده سوزنده ترکیب می‌شود. در آغاز لاووازیه این جزء از هوا را مشابه هوای ثابت "بلاک" تلقی کرد. ولی بزودی متوجه شد که آن قسمت از هوا که با مواد در هنگام سوختن ترکیب می‌شود، مناسبترین جزء هوا برای تنفس است.

به این ترتیب لاووازیه رو در روی اکسیژن قرار گرفت. ولی از اعلام کشف گاز جدید خودداری کرد چون می‌خواست چند تجربه تکمیلی انجام دهد.

معرفی اکسیژن

در اکتبر سال 1774 "پریستلی" کشف خود را به لاووازیه گزارش کرد و این گزارش مفهوم واقعی کشف لاووازیه را برای خودش روشن کرد. وی بلافاصله به تجربه با اکسید قرمز جیوه(که مناسبترین مولد اکسیژن) بود، پرداخت. در آوریل 1775 لاووازیه گزارشی تحت عنوان یادداشتی در باره طبیعت ماده ای که هنگام سوختن فلزات با آنها ترکیب می‌شود و سبب افزایش وزن تولید شده می‌شود، به آکادمی علوم فرانسه داد.

در واقع این کشف اکسیژن بود. لاووازیه نوشت که این نوع هوا را "پریستلی" و "شیل" و خودش تقریباٌ‌ بطور همزمان کشف کرده‌اند. ابتدا وی آن را مناسبترین هوا برای تنفس نامید. ولی بعد نامش را هوای زندگی بخش یا توانبخش گذاشت. به این ترتیب ملاحظه می‌شود که لاووازیه با درکی که از طبیعت اکسیژن کرده بود، تا چه اندازه بر همزمانانش پیشی گرفت.

علت نامگذاری اکسیژن

در مرحله بعدی دانشمند مزبور به این نتیجه رسید که مناسبترین هوا برای تنفس یکی از مواد بنیانی در ساخت اسیدهاست، یعنی مهمترین قسمت همه اسیدهاست. بعدها معلوم شد که این اعتقاد اشتباه بوده است(وقتی اسیدهای بدون اکسیژن هالوژنه تهیه شدند). ولی در سال 1779 لاووازیه اندیشید که این خاصیت را در نام گاز کشف شده بگنجاند و از آن پس ، این عنصر را اکسیژن نامید که از کلمه یونانی اسید ساز گرفته شده است.

حق اکتشاف اکسیژن با کسیت؟

"انگلس" نوشته است: "پریستلی" و "شیل" بدون اینکه بدانند دست روی اکسیژن گذاشته‌اند، آن را تهیه کردند و گر چه لاووازیه همان گونه که بعدها اعتراف کرده است اکسیژن را همزمان و مستقل از آن دو نفر تهیه نکرده بود، با توجه به این که آن دو نفر نمی‌دانستند چه چیزی را تهیه کرده اند لاووزایه را باید کاشف اکسیژن شناخت.

فعالیتهای سیاسی لاووازیه

از جمله خطراتی که که جان لاووازیه را به مخاطره انداخته بود و بیشتر جنبه سیاسی داشت، هنگام انقلاب کبیر فرانسه در سال 1789 یعنی در آن هنگام که انقلابیون زمام امور پاریس را در دست داشتند رخ داد. لاووازیه رساله معروفی در باب اقتصاد سیاسی موسوم به "ثروتهای زیرزمینی فرانسه" به رشته تحریر درآورد. این کتاب یکی از مهمترین کتبی است که در مبحث اقتصاد نوشته شده است.

مرگ لاووازیه

سرانجام آنتوان لاووازیه در سال 1794 در دادگاه انقلابی به ریاست "ژان باتیست کوفن هال" به جرم خیانت به ملت همراه چند تن دیگر تسلیم تیغه گیوتین شد، در حالیکه 51 سال داشت. پس از مرگ لاووازیه ، "لاگرانژ" گفت:

"تنها یک لحظه وقت آنان برای بریدن آن سر صرف شد و شاید یکصد سال زمان نتواند سر دیگری همانندش بوجود آورد."

چارت شيمي كاربردي

چهار شنبه 2 مرداد 1391برچسب:شيمي,شيمي كاربردي,دانشگاه ازاد كرمانشاه,,

:: 14:3 :: نويسنده : محمد حسن

خیر	کد درس	نام درس	(اختیاری)	نوع
ترم 1
1	22120010	ریاضی عمومی -1	خیر	اصلی
2	22120043	فیزیک پایه -1	خیر	اصلی
3	22120065	آزمایشگاه فیزیک عمومی -1	خیر	اصلی		هم نیاز
4	22120087	شیمی عمومی -1	خیر	اصلی
ترم 2
5	22120021	ریاضی عمومی -2	خیر	اصلی	پیش نیاز
6	22120054	فیزیک پایه -2	خیر	اصلی	پیش نیاز
7	22120076	آزمایشگاه فیزیک عمومی -2	خیر	اصلی	پیش نیاز	هم نیاز
8	22120098	شیمی عمومی -2	خیر	اصلی	پیش نیاز
9	22120101	آزمایشگاه شیمی عمومی -1	خیر	اصلی	پیش نیاز
10	22140074	آزمایشگاه فیزیک پایه 2	خیر	اصلی	پیش نیاز
ترم 3
11	22120032	معادلات دیفرانسیل	خیر	اصلی	پیش نیاز
12	22120112	آزمایشگاه شیمی عمومی -2	خیر	اصلی	پیش نیاز
13	22123042	شیمی آلی -1	خیر	اصلی	پیش نیاز
14	22123382	شیمی تجزیه -1	خیر	اصلی	پیش نیاز
ترم 4
15	22123053	شیمی آلی -2	خیر	اصلی	پیش نیاز
16	22123064	آزمایشگاه شیمی تجزیه -1	خیر	اصلی	پیش نیاز	هم نیاز
17	22123086	شیمی فیزیک -1	خیر	اصلی	پیش نیاز
18	22123291	آزمایشگاه شیمی آلی -1	خیر	اصلی	پیش نیاز	هم نیاز
19	22123393	شیمی تجزیه -2	خیر	اصلی	پیش نیاز
20	22123508	مبانی کامپیوتر و برنامه نویسی	خیر	اصلی	پیش نیاز
ترم 5
21	22123075	شیمی تجزیه دستگاهی	خیر	اصلی	پیش نیاز
22	22123100	شیمی معدنی -1	خیر	اصلی	پیش نیاز
23	22123304	آزمایشگاه شیمی آلی -2	خیر	اصلی		هم نیاز
24	22123315	آزمایشگاه شیمی تجزیه -2	خیر	اصلی		هم نیاز
25	22123326	آزمایشگاه شیمی فیزیک -1	خیر	اصلی	پیش نیاز	هم نیاز
26	22123406	شیمی آلی -3	خیر	اصلی	پیش نیاز
27	22123484	زبان تخصصی	خیر	اصلی	پیش نیاز
28	22123508	مبانی کامپیوتر و برنامه نویسی	خیر	اصلی	پیش نیاز
29	22123520	اصول محاسبات شیمی صنعتی	خیر	اصلی	پیش نیاز
ترم 6
30	22123019	جدا سازی و شناسائی مواد آلی	خیر	اصلی	پیش نیاز
31	22123097	شیمی فیزیک -2	خیر	اصلی	پیش نیاز
32	22123144	شیمی صنعتی -1	خیر	اصلی	پیش نیاز
33	22123326	آزمایشگاه شیمی فیزیک -1	خیر	اصلی	پیش نیاز	هم نیاز
34	22123337	آزمایشگاه شیمی معدنی -1	خیر	اصلی		هم نیاز
35	22123428	شیمی معدنی -2	خیر	اصلی	پیش نیاز
ترم 7
36	22122005	جدا سازی و شناسائی مواد آلی	خیر	اصلی	پیش نیاز
37	22122016	جدا سازی و شناسائی مواد آلی	خیر	اصلی	پیش نیاز
38	22122027	اصول تصفیه آب و پسابهای صنعتی	خیر	اصلی	پیش نیاز
39	22123031	کاتالیزورهای هتروژینوس	خیر	اصلی
40	22123155	شیمی صنعتی -2	خیر	اصلی	پیش نیاز
41	22123177	اصول تصفیه آب و پسابهای صنعتی	خیر	اصلی	پیش نیاز
42	22123348	آزمایشگاه تجزیه دستگاهی	خیر	اصلی		هم نیاز
43	22123440	شیمی فیزیک آلی	خیر	اصلی	پیش نیاز
ترم 8
44	22123122	مبانی شیمی پلیمر	خیر	اصلی	پیش نیاز
45	22123133	آزمایشگاه شیمی پلیمر	خیر	اصلی	پیش نیاز
46	22123166	کارآموزی تابستانی و گزارش نویسی و سمینار	خیر	اصلی
47	22123188	خوردگی فلزات	خیر	اصلی	پیش نیاز
48	22123371	کارگاه	خیر	اصلی
49	22123417	گرافیک و نقشه خوانی	خیر	اصلی
50	22123451	روش استفاده ازمتون شیمی	خیر	اصلی	پیش نیاز
51	22123462	تمرین پژوهش و تهیه گزارش	خیر	اصلی
52	22123531	آزمایشگاه شیمی صنعتی	خیر	اصلی	پیش نیاز
53	22123586	آزمایشگاه تصفیه آب و فاضلاب	خیر	اصلی	پیش نیاز
ترم 9
54	22123359	آزمایشگاه شیمی فیزیک -2	خیر	اصلی		هم نیاز
55	22123360	آزمایشگاه شیمی معدنی -2	خیر	اصلی	پیش نیاز
56	22123439	کاربرد طیف سنجی در شیمی آلی	خیر	اصلی	پیش نیاز
57	22123473	سمینار روی موضوع روز در شیمی	خیر	اصلی

كاتيونهاي گروه سوم

سه شنبه 6 تير 1391برچسب:كاتيونهاي گروه سوم,گزارش كار,

:: 12:48 :: نويسنده : محمد حسن

تئوری آزمایش

آزمایشگاه شیمی عمومی 2

جلسه چهارم

عنوان آزمایش :

شناسایی و جداسازی

یون های گروه III ( گروه نیکل -آلومینیوم )

مختصری درباره عناصر گروه III ( گروه نیکل - آلومینیوم )

نیکل

نیکل فلزی سخت ، چکش خوار، براق با ساختار بلورین مکعبی به رنگ سفید- نقره ای است . این عنصر در سال 1751 توسط Axel Cronstedt دانشمند سوئدی کشف گردید .

از نظر خواص مغناطیسی و فعالیت شیمیایی شبیه به آهن وکبالت است . کانی های اصلی نیکل ، پنتلاندیت ، پیروتیت (سولفید های نیکل- آهن) و گارنییریت (سیلیکات نیکل- منیزیم ) هستند.

این عنصر رسانای جریان برق است و سطح آن براق و صیقلی می باشد. این عنصر از گروه عناصر آهن و کبالت می باشد و آلیاژهای آن قیمت های بالایی دارند.

این عنصر کاربردهای فراوانی در طبیعت دارد و برای ساخت فولاد ضد زنگ و دیگر آلیاژهای ضد زنگ و خوردگی مثل اینوار و مانل که آلیاژى از نیکل و کبالت که در برابر خوردگى مقاوم است و و اینکونل و Hastelloys کاربرد دارد. برای ساخت لوله های نیکلی و مسی و همین طور برای نمک زدایی گیاهان و تبدیل آب شور به آب مایع استفاده می شود. نیکل استفاده های فراوانی برای ساخت سکه ها و فولاد نیکلی برای زره ها و کلید ها کار برد دارد و همین طور از نیکل می توان آلیاژهای نیکروم و پرمالوی و آلیاژی از مس را تهیه کرد.

از نیکل برای ساخت شیشه های به رنگ سبز استفاده می شود. صفحات نیکلی می تواند نقش محافظت کننده برای دیگر فلزات را داشته باشد.. همچنین صنعت سرامیک و ساخت آلیاژی از آهن و نیکل که خاصیت مغناطیسی دارد و باتری های قوی ادیسون کاربرد دارد. از ترکیبات مهم نیکل می توان سولفات و آکسید را نام برد.

نیکل هم به صورت فلز و هم به صورت ترکیب محلول می تواند وجود داشته باشد.

اثرات نیکل بر سلامت انسان

راه های ورود نیکل به بدن انسان از طریق هوا، آشامیدن آب، خوردن غذا و کشیدن سیگار است. ممکن است بر اثر تماس پوست با خاک یا آب آلوده به نیکل، مقداری نیکل وارد بدن انسان شود. مقدار اندک نیکل برای انسان ضروری است اما اگر مقدار آن افزایش یابد، برای سلامت انسان خطرناک است.

نتایج مصرف بالای نیکل به شرح زیر است :

شانس مبتلا شدن به سرطان ریه، سرطان بینی، سرطان حنجره و سرطان پروستات را افزایش مدهد.

پس از اینکه فرد در معرض گاز نیکل قرار گرفت، دچار کسالت و سرگیجه میشود.

آب آوردن ریه ها

مشکلات تنفسی

کاهش توانایی تولید مثل

آسم و برونشیت مزمن

حساسیت هایی از قبیل خارش پوست (به خصوص در هنگام استفاده از جواهرات)

نارسایی قلبی

از لحاظ تقسیم بندی برنامه سم شناسی ملی آمریکا (NTP)، نیکل و ترکیبات آن جزء عوامل سرطان زا محسوب می شوند و از نظر طبقه بندی آژانس بین المللی تحقیقات سرطان (IARC) ترکیبات نیکل در گروه یک قرار می گیرند. گروه یک شامل عناصری می باشد که شواهد کافی در مورد سرطان زایی آنها وجود دارد. در این تقسیم بندی عنصر نیکل در گروه 2B قرار دارد. گروه 2B عناصری هستند که ممکن است در انسان سرطان ایجاد کنند.

تاثیرات زیست محیطی

کارخانه ها و سوزاندن زباله ها دو عامل اصلی در تولید نیکل و ورود آن به هوا می باشند. مقدار نیکلی که در هوا وجود دارد به مراتب از نیکل موجود در زمین بیشتر است. مدت زمان از بین رفتن نیکل موجود در هوا زیاد است. زمانیکه هرز آب ها جریان پیدا می کنند، مقداری نیکل را وارد آب های سطحی می کنند.

بخش اعظم ترکیبات نیکل در طبیعت جذب ذرات خاک و رسوبات شده و در نهایت به صورت غیر متحرک در می آیند. در زمین های اسیدی نیکل بسیار متحرک میشود و معمولاً در آب های زیرزمینی شسته می شود.

مقدار اندک نیکل باید در غذای جانوران وجود داشته باشد. اما زمانیکه مقدار نیکل از حد مجاز خود فراتر رود،می تواند برای جانوران مضر و خطرناک باشد. جانورانی که در نزدیکی پالایشگاه زندگی می کنند، بر اثر دریافت مقدار زیاد نیکل به انواع مختلف سرطان مبتلا می شوند.

خواص فیزیکی و شیمیایی :

عدد اتمی : 28 * جرم اتمی : 58.6934

نقطه ذوب : 1435 * نقطه جوش : 2732

شعاع اتمی : 1.62 * ظرفیت : 2و3 * رنگ : سفید - نقره ای * حالت استاندارد : جامد * نام گروه : 10

انرژی یونیزاسیون : 635/7

شکل الکترونی :

شعاع یونی : 0.69 * الکترونگاتیوی : 1.91 * حالت اکسیداسیون : 2و3 * دانسیته : 8.9

گرمای فروپاشی : 47/17 * گرمای تبخیر : 4/370 * گرمای ویژه : 44/0

مقاومت الکتریکی : 0000000699/0 اهم * دوره تناوبی : 4

درجه اشتعال : در حالت جامد اشتعال پذیر

اشکال دیگر : هیدرید نیکل NiH ، اکسید نیکل NiO ، دی کلرید نیکل

کبالت

کبالت ، عنصر شیمیایی است که با نشان Co و عدد اتمی 27 در جدول تناوبی قرار دارد.

تاریخچه

کبالت و ترکیبات آن در دوران باستان شناخته شد که برای آبی کردن رنگ شیشه از آنها استفاده می‌کردند. "George Brand" به خاطر کشف کبالت شهرت یافت. تاریخ کشف این عنصر در منابع مختلف ، متفاوت است، اما این کشف بین سال های 1730 و 1737 اتفاق افتاده است. او موفق به اثبات این نکته شد که منبع رنگ آبی شیشه‌ها کبالت است. قبلا بیسموت همراه کبالت را عامل رنگ آبی شیشه‌ها می‌دانستند.

پیدایش

کبالت ، به صورت فلز آزاد وجود ندارد و عموما به‌صورت سنگ معدن یافت می‌شود. کبالت معمولا به‌تنهایی استخراج نمی‌شود و به‌عنوان محصول جانبی فعالیت های استخراج مس و نیکل بدست می‌آید.

سنگ معدن های اصلی کبالت عبارتند از: کبالتیت ، اریتریت ، گلائوکودوت و اسکوترودیت. عمده‌ترین تولید کنندگان کبالت در جهان ، چین ، زامبیا ، روسیه و استرالیا هستند.

ترکیبات

به‌علت وجود حالت های اکسیداسیون مختلف ، تعداد زیادی از ترکیبات کبالت وجود دارد. هر دو اکسید در دمای پایین ، ضد فرومغناطیس می‌باشند ؛ CaO ، .

کاربردها

آلیاژهایی از قبیل :

آلیاژهای دیرگداز ، برای قطعات توربین گاز موتورهای هواپیما.

آلیاژهای مقاوم در مقابل فرسایش و آسیب بر اثر کارکرد بالا.

فولاد ، در سرعت های بسیار زیاد.

در کاربیدهای روکشدار ( فلزات سخت هم نامیده می‌شوند ) و ابزارهای الماسه.

در آهن ربا و واسطه ضبط مغناطیسی ( ازقبیل نوار کاست و ویدئو ).

کاتالیزور برای مصرف در صنایع شیمیایی و نفتی.

در آبکاری الکتریکی برای ظاهر ، استحکام و مقاوت در برابر اکسیداسیون.

عامل خشک کننده در رنگ ها ، جوهر و براق‌کننده‌ها.

در لایه زیرین لعاب های چینی.

در رنگدانه ( کبالت آبی و سبز ).

در الکترودهای باطری.

تایرهای رادیال تسمه فولادی.

کبالت –60 هم به عنوان منبع اشعه گاما دارای چندین کاربرد است :

در پرتو درمانی ( رادیوتراپی ) بکار می‌رود.

در استرلیزه کردن غذاها با روش تابشی ( پاستوریزه کردن سرد ) بکار می‌رود.

در رادیوگرافی صنعتی به‌منظور تشخیص عیوب ساختاری قطعات فلزات بکار می‌رود.

ایزوتوپ ها

کبالت ، به صورت طبیعی دارای 1 ایزوتوپ پایدار ( 59- Co) می‌باشد.22 رادیوایزوتوپ نیز شناخته شده که پایدارترین آنها Co-60 با نیمه عمر 5,2714 سال ، CO-57 با نیمه عمر 271,79 روز ، Co-56 با نیمه عمر 77,27 روز و Co-58 با نیمه عمر 70,86 روز هستند. مابقی ایزوتوپ های رادیواکتیو ، دارای نیمه عمری کمتر از 18 ساعت هستند که اکثریت آنها نیمه عمری کمتر از 1 ثانیه دارند. این عنصر همچنین دارای 4 حالت برانگیختگی است که تمامی آنها نیمه عمری کمتر از 15 دقیقه دارند.

ایزوتوپ های کبالت از نظر وزن اتمی ، بین amu50 و amu 73 قرار دارند. حالت فروپاشی اصلی قبل از فراوانترین ایزوتوپ پایدار 59-Co ، الکترون گیری و حالت اصلی بعد از آن کاهش بتا می‌باشد. محصول فروپاشی اصلی پیش از 59-Co ایزوتوپ های عنصر 26 (آهن) و محصولات اصلی بعد از آن ایزوتوپ های عنصر 28 (نیکل) می‌باشند.

خواص فیزیکی و شیمیایی :

شعاع کووالانسی : pm 126 * ساختار الکترونی :

درجه اکسیداسیون (اکسید) : 2,3 (آمفوتریک) * ساختار کریستالی : 6 گوش

حالت ماده : جامد (فرومغناطیس)

نقطه ذوب : 1768 : 2723 * نقطه جوش : 2301

حجم مولی : 6.67 * گرمای تبخیر : 376.5 * گرمای هم جوشی : 16.19

فشار بخار : 175 پاسکال در 1768 * سرعت صوت : 4720 در 15/293

الکترونگاتیویته : 1.88 (درجه پائولینگ) * ظرفیت گرمایی ویژه : 420

رسانائی الکتریکی : 17.2 106 اهم * رسانائی گرمایی : 100

آهن

آهن فلزی نسبتاً فراوان در جهان است و اهمیت حیاتی در زندگی حیوانات و گیاهان دارد . فلزی خالص که دارای فعالیت شیمیایی زیاد است و مخصوصاً در هوای مرطوب به سرعت زنگ می زند .

این عنصر در خورشید و انواع ستاره ها یافت می شود. این عنصر هسته پایداری دارد. هسته زمین دارای ترکیبی از 10 درصد آهن و هیدروژن دارد. این فلز چهارمین عنصر فراوان از نظر وزنی در پوسته زمین است . عمومی ترین ترکیب این عنصر هماتیت است که در داخل رسوبات سیاه سواحل و صخره های رودخانه ها یافت می شود.

آهن معمولی ترکیبی از 4 ایزوتوپ می باشد. ده ایزوتوپ دیگر نیز از این عنصر شناخته شده است.

عنصر خالص آهن دارای خاصیت واکنش پذیری شیمیایی بالا است و به سرعت زنگ می زند و اکسید می شود. در هوای مرطوب و خیلی گرم این خاصیت افزایش پیدا می کند. آهن دارای 4 آلوتروپی است که عبارتند از آلفا، بتا، گاما، امگا. آلفا شکلی از آهنربا است که از بتا تغییر شکل پیدا کرده باشد. آهن خام یا چدن شامل 3 درصد کربن با میزان مختلفی از عناصر گوگرد، سیلیسیوم ، منگنزو فسفر می باشد.

آهن دارای خاصیت سخت، شکننده، نسبتاً زودگداز و آلیاژها و ترکیبات مختلف آن کاربردهایی مثل فولاد دارند. آهن ورزیده شامل یک دهم درصد کربن، بادوام، چکش خوار، ذوب شونده سریع و معمولاً ساختار الیافی دارد .فولاد کربنی ترکیبی از آهن و به میزان کم منگنز و گوگرد و فسفر و سیلیسیوم می باشد. آلیاژهای فولاد عبارتند از فولاد کربنی یا ترکیبی از عناصر دیگر مثل نیکل و کروم و وانادیم و غیره. آهن ارزان ، فراوان بسیار مفید و فلز مهمی در صنعت می باشد.

اثرات آهن بر سلامتی انسان

آهن در کلیه مواد غذایی مانند گوشت، سیب زمینی و سبزیجات وجود دارد. آهن مهمترین بخش تشکیل دهنده هموگلوبین است و عامل رنگ قرمز خون و منتقل کننده اکسیژن در کل بدن انسان می باشد.

اگر آهن با بافت های بدن برخورد کند یا در آنها باقی بماند، باعث ورم ملتحمه، مشکلاتی در مشیمیه و آماس شبکیه می شود. اگر مقدار بیش از حد مجاز غبار یا بخار اکسید آهن تنفس شود، مشکلات معده و ریوی خوش خیم را به نام siderosis سبب می شود. این بیماری با استفاده از اشعه ایکس قابل تشخیص می باشد. اختلالات فیزیکی خاصی همراه با بیماری siderosis پیش نمی آید. تنفس مقدار فراوانی اکسید آهن (به خصوص کارگرانی که در چنین محیط هایی کار می کنند) خطر ابتلا به سرطان ریه را افزایش می دهد.

مقدار اندکی آهن در 50 درصد جانورانی که در معرض این عنصر شیمیایی قرار گرفته اند، سبب مرگ شده است. معمولاً این مقدار در حدود میلی گرم یا از ماده در هر کیلوگرم از وزن جانور می باشد.

تاثیرات زیست محیطی

آهن-3 آرسنیت و پنتاهیدرات ممکن است برای محیط زیست خطرناک باشند. به همین دلیل باید توجه خاصی به گیاهان، هوا و آب شود. به طور کلی باید از ورود مواد شیمیایی به محیط زیست جلوگیری به عمل آورد، زیرا اکثر مواد شیمیایی برای مدت زمان طولانی در طبیعت باق می مانند و از خود مقاومت نشان میدهند.

خواص فیزیکی و شیمیایی :

عدد اتمی : 26 * جرم اتمی : 55.845 * شعاع اتمی : 1.72 * شعاع یونی : 645/0

نقطه ذوب : 1244 * نقطه جوش : 1962 * ظرفیت:2و3

رنگ : خاکستری مایل به صورتی * حالت استاندارد : جامد

انرژی یونیزاسیون: 87/7 * دوره تناوبی : 4

شکل الکترونی :

الکترونگاتیوی : 1.83 * حالت اکسیداسیون : 2و3 * دانسیته : 7.873

گرمای فروپاشی : 8/13 * گرمای تبخیر : 6/349 * گرمای ویژه : 44/0

مقاومت الکتریکی : 0000000971/0 اهم

اشکال دیگر :

اکسید آهن FeO ، مگنتیت و هماتیت ، دی کلرید آهن و تری کلرید آهن

منگنز

منگنز ، عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی ، دارای نشان Mn و عدد اتمی 25 می‌باشد.

تاریخچه

منگنز از ماقبل تاریخ مورد استفاده بوده است. رنگ هایی که از رنگدانه‌های دی‌اکسید منگنز ساخته شده‌اند، به 1700 سال پیش برمی‌گردند. مصریان و رومیان ، ازترکیبات این عنصر در شیشه‌سازی ، چه برای رنگ‌آمیزی آن و چه برای از بین بردن رنگ آن استفاده می‌کردند. منگنز که می‌توان آن را در کانی‌های آهن یافت، توسط اسپارت ها بکار می‌رفت. بعضی افراد بر این باورند که سختی استثنائی فولاد اسپارتان ، ناشی از تولید ناخواسته یک آلیاژ آهن - منگنز می‌باشد.

تقریبا در آغاز قرن 19، دانشمندان استفاده از منگنز را در فولادسازی مورد بررسی قرار دادند که آن زمان ، حقوق انحصاری برای کاربردهای آن واگذار شد. در سال 1816 متوجه شدند، افزودن منگنز به آهن بدون تغییر درمیزان شکنندگی آن ، باعث استحکام بیشتر آهن می‌شود.

کاربردها

منگنز به خاطر خصوصیات ثابت کنندگی گوگرد ، اکسیژن‌زدائی و آلیاژ سازی برای تولید آهن و فولاد ضروری است. فولادسازی ، ازجمله بخش تولید آهن آن ، بیشترین مقدار منگنز داخلی را نیاز دارد که اخیرا بین 90% تا 85% مقدار مورد نیاز است. از بین کاربردهای مختلف دیگر آن ، منگنز بخش اصلی فرمول های فولاد ضد زنگ ارزان قیمت و آلیاژهای آلومینیم پرکاربرد را تشکیل می‌دهد.

از اکسید منگنز ، در انواع پیل های خشک جدید استفاده می‌شود. انتظار می‌رود ماهیت و سطح کلی کاربرد منگنز در آمریکا در آینده ای نزدیک تقریبا یکسان باقی بماند. هیچ گونه فن‌آوری عملی برای جایگزینی مواد دیگر به جای منگنز یا استفاده از مقادیر داخلی و سایر ذخائر جهت خودکفایی آمریکا نسبـت به کانی منگنز سایر کشورها وجود ندارد.

ترکیبات

پرمنگنات پتاسیم که آن را بلورهای کاندی هم می‌نامند، به‌علت خصوصیات اکسیداسیون آن ، یک معرف آزمایشگاهی متداول است و بعنوان یک داروی محلی کاربرد دارد؛ ( مثلا برای درمان بیماری های ماهی ). دی‌اکسید منگنز در پیل های خشک کاربرد داشته ، نیز می‌توان از آن برای کلرزدایی شیشه‌هایی که با مقادیر کمی آهن ، سبز رنگ شده‌اند، استفاده نمود. با ترکیبات منگنز ، می‌توان شیشه‌ها را ارغوانی کرد و عامل رنگ ارغوانی واقعی می‌باشد. علاوه بر این‌ها ، از دی‌اکسید منگنز برای تولید اکسیژن ، کلر و رنگ های سیاه جامد استفاده می‌گردد.

ایزوتوپ ها

منگنز به طور طبیعی دارای یک ایزوتوپ پایدار Mn-55 می‌باشد. 18 ایزوتوپ پرتوزاد هم برای این عنصر شناسایی شده است که پایدارترین آنها منگنز53 با نیمه عمر 7/3 میلیون سال ، منگنز-54 با نیمه عمر 312,3 روز و منگنز-52 با نیمه عمر 5,591 روز هستند. مابقی ایزوتوپهای رادیواکتیو از نیمه عمری کمتر از 3 ساعت برخوردار بوده که نیمه عمر اکثر آنها کمتر از 1 دقیقه است. همچنین این عنصر دارای 3 meta states می‌باشد.

منگنز ، جزء عناصر گروه آهنی است که تصور می‌شود در ستارگان بزرگ ، اندکی قبل از انفجار ابراختر سنتز شده‌اند. منگنز-53 به شکل Cr-53 با نیمه عمر 3,7 میلیون سال فرسایش می‌یابد. منگنز-53 به‌علت نیمه عمر نسبتا کوتاهش یک رادیونوکلید غیر فعال است. محتویات ایزوتوپی منگنز ، معمولا با محتویات ایزوتوپی کروم ترکیب می‌شـود که در isotope geology بکار می‌رود. نسبت های ایزوتوپی منگنز – کروم شواهدی را که از آلومینیم 26 و پالادیم 107 برای تاریخ آغازین منظومه شمسی وجود دارد، تقویت می‌کند.

ایزوتوپ های منگنز از نظر وزن اتمی بین amu 46 تا amu 65 قرار دارند. حالت فروپاشی اولیه ، قبل از فراوان‌ترین ایزوتوپ پایدار ( Mn-55 ) جذب الکترون و حالت اولیه پس از آن بتا می‌باشد.

خواص فیزیکی و شیمیایی :

وزن اتمی : amu 54.938049

شعاع اتمی : pm 161 * شعاع کووالانسی : pm139

ساختار الکترونی : * ساختار کریستالی : مکعب بدنه مرکزی

درجه اکسیداسیون (اکسید) : 7,6,4,2,3 (اسید قوی) * الکترونگاتیویته : 1.55 (درجه پائولینگ)

حالت ماده : جامد (معمولاْ غیر مغناطیسی)

نقطه ذوب : 1517 * نقطه جوش : 2235

حجم مولی : 7.35 * ظرفیت گرمایی ویژه : 480

گرمای تبخیر : 226 * گرمای هم‌جوشی : 12.05

فشار بخار : 121 پاسکال در 1517 * سرعت صوت : 5150 در 293.15

رسانائی الکتریکی : 0.695 106 اهم * رسانائی گرمایی : 7.82

آلومینیم

آلومینیم فلزی چکش خوار و نرم به رنگ سفید- نقره ای است و ساختار بلورین مکعبی دارد . این عنصر در سال 1825 توسط Hans Christian Oersted دانشمند دانمارکی کشف گردید . اگر چه فراوان ترین فلز در پوسته زمین است( حدود 8% وزنی) اما به صورت غیر ترکیبی وجود ندارد و از اجزاء سنگ های معدنی از جمله خاک رس، بوکسیت، میکا، فلدسپار، کریولیت و همچنین الکترولیز بوکسیت بدست می آید . آلومینیم به صورت تجاری از طریق پروسه Hall- Heroult تهیه می شود.

روش بدست آوردن این فلز الکترولیز اکسید آلومینیم محلول در فلورید سدیم و آلومینیم است که این روش در سال 1886 توسط Hall در آمریکا کشف شد. سنگ کریولیت یا فلورید سدیم و آلومینیم طبیعی در گرینلند یافت می شود که کاربرد زیادی ندارد اما در عوض به جای کریولیت مخلوط مصنوعی را از سدیم و آلومینیم و فلورید کلسیم درست می کنند که در تجارت کاربرد دارد.

آلومینیم خالص دارای رنگ نقره ای سفید است و محصول فراوری شده آن دارای خصوصیات آلی است. این فلز سبک و خصوصیات مغناطیسی ندارد و غیر رسانای جریان برق است و دومین فلز از نظر چکش خواری است و ششمین فلز از نظر مفتول پذیری است.

کاربردها

کاربرد این فلز برای ظروف آشپزخانه کاربرد زیادی دارد برای تزئین خارجی بناهای ساختمانی نیز به کار می رود و کاربرد زیادی در صنایع به علت خصوصیات سبکی و مقاوت بالا دارد.

اگرچه رسانایی الکتریکی این عنصر 60 درصد مس است اما در صنایع انتقال خطوط الکتریکی به علت سبکی وزن کاربرد دارد. آلومینیوم خالص فاقد استحکام و بسیار انعطاف پذیر است. اما آلیاژ این عنصر با عناصر مس و منیزیم و سیلیسیم و منگنز و دیگر عناصر کاربرد زیادی در صنایع مختلف دارد.

این آلیاژها نقش بسیار اساسی در ساخت هواپیماها و راکتورها دارند. آلومینیم در خلا تبخیر می شود و فرم های مختلف این عنصر کاربردهای مختلفی دارند مثلاٌ به عنوان پوشش صیقلی برای نور مرئی و اشعه گرمایی دارد. این پوشش ها به صورت یک لایه نازک جسم را از اکسید شدن جلوگیری می کند . از پوشش آلومینیمی برای آیینه تلسکوپ ها و ساخت کاغذهای تزئینی و اسباب بازی ها و قوطی ها استفاده می شود.

ترکیبات مهم آلومینیم عبارتند از اکسید و سولفات آلومینیم و سولفات آلومینیم محلول در پتاسیم . اکسید آلومینیم در یاقوت سرخ و یاقوت کبود و کرندوم و سنگ سمباده یافت می شود که این اکسید برای ساخت شیشه و کارخانه ها استفاده می شود . یاقوت سرخ و کبود مصنوعی برای اشعه لیزر نور همدوس کاربرد دارد.

اثرات آلومینیم بر سلامتی انسان

آلومینیم فلزی است که بسیار مورد استفاده قرار می گیرد و همچنین یکی از فراوان ترین ترکیباتی است که در پوسته زمین وجود دارد. با توجه به این موارد، آلومینیم عنصر مظلومی است. اما زمانیکه غلظت آلومینیم در محیط افزایش می یابد، اثرات شدیدی بر سلامت انسان می گذارند.

در بیشتر اوقات مقدار آلومینیم غذا افزایش پیدا می کند. راه های دیگری که سبب افزایش مقدار آلومینیم می شود تنفس کردن و تماس پوستی آلومینیم است. اگر فردی برای مدت زمان طولانی در تماس با غلظت زیادی از آلومینیم باشد علایم زیر در وی بروز پیدا می کند :

سیستم عصبی مرکزی آسیب می بیند.

سبب جنون می شود.

فرد حافظه خود را از دست می دهد.

باعث سستی و بی حالی می شود.

باعث لرز شدید و تشنج می گردد.

تنفس آلومینیم یا پودر اکسید آلومینیم باعث تصلب ریه ها و آسیب به شش ها می شود. این بیماری تحت نام Shaver’s Disease خوانده می شود. در این حالت ممکن است آلومینیم با سیلیسیم و اکسید آهن موجود در هوا نیز واکنش داده و باعث بیماری آلزایمر شود.

اثرات آلومینیم بر محیط زیست

مقدار آلومینیم در دریاچه های اسیدی بسیار بالا است. در این دریاچه ها تعداد ماهی ها و دو زیستان کاهش می یابد زیرا یون های آلومینیم با پروتئین های موجود در آب شش ماهی ها و جنین قورباغه ها واکنش می دهد.

غلظت بالای آلومینیم نه تنها بر ماهی ها اثر می گذارد، بلکه بر پرندگان و سایر جانوران که از ماهی و حشرات آلوده تغذیه می کنند و جانورانی که در هوای حاوی آلومینیم تنفس می کنند، اثر میگذارد. اثر مصرف ماهی های آلوده بر پرندگان به گونه ای است که پوست تخم آنها نازک می شود و جوجه های با وزن کم متولد می شوند. اثر تنفس آلومینیم بر جانوران مشکلات تنفسی، کمبود وزن و کاهش فعالیت می باشد.

دریاچه های اسیدی و هوا فقط آلومینیم زیاد ندارند، بلکه آب های زیرزمینی که از خاک های اسیدی عبور می کنند هم دارای مقدار زیادی آلومینیم هستند. علائم بسیار زیادی وجود دارد که آلومینیم می تواند به ریشه درختانی که در آب های زیرزمینی قرار دارند، آسیب می رساند.

خواص فیزیکی و شیمیایی :

عدد اتمی : 13 * جرم اتمی : amu 26.98154 * شعاع اتمی : pm 143/1

نقطه ذوب : 32/660 * نقطه جوش : 2467

ظرفیت : 3+ * رنگ : نقره ای * حالت استاندارد : جامد * نام گروه : 3 * دوره تناوبی: 3

انرژی یونیزاسیون : 5/577

شکل الکترونی:

شعاع یونی : 0.535 * الکترونگاتیوی : 1.61 * حالت اکسیداسیون : 3

دانسیته : 2.7 * مقاومت الکتریکی : 0000000265/0 اهم

گرمای فروپاشی : 79/10 * گرمای تبخیر : 4/293 * گرمای ویژه : 9/0

اشکال دیگر :

اکسید آلومینیم ، هیدرید آلومینیم ، کلرید آلومینیم و هگزا کلرید آلومینیم

منابع:

1- http://fa.wikipedia.org/wiki/%DA%A9%D8%B1%D9%88%D9%85

http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara -2

3-http://iranchem.blogfa.com

شرح کار

هدف:

جداسازی وشناسایی کاتیون های گروه 3

مواد و وسایل مورد نیاز:

کلرور آمونیوم اشباع – آمونیاک غلیظ – تیواستامید 10% - HCL 3 مولار - HCL غلیظ –

₃HNO غلیظ – KOH 3 مولار – پر اکسید پتاسیم یا پر اکسید سدیم - ₃NH غلیظ – ₂(AC)Ba 1 مولار – بیسموتات – KSCN 3 مولار – NAF جامد - CNS₄NH الکلی – ₃NH 3 مولار – دی متیل گلی اکسیم

شرح آزمایش:

ابتدا 20 الی 25 قطره از محلول مجهول را برداشته و آن را به درون یک لوله آزمایش انتقال دهید.

سپس بر روی محلول 5 قطره کلرور آمونیوم اشباع شده اضافه نمایید. سپس به محلول قطره قطره آمونیاک غلیظ اضافه کرده تا محلول کاملا قلیایی شود. ( محلول به صورت ژله می شود). به محلول 15 قطره تیواستامید 10% اضافه نموده و برای 5 دقیقه در حمام آب گرم قرار داده و سانتریفیوژ نمایید.

محلول و رسوب را از هم جدا کرده (محلول و رسوب A)

محلولA را برای تجزیه گروهای V و IV نگه دارید.

رسوبA:

به رسوب 5 قطره HCL غلیظ و 3 قطره اسید نیتریک غلیظ اضافه نمایید. اگر رسوب حل شد نشان دهنده ی وجود نیکل و کبالت می باشد( رنگ محلول باید شفاف باشد). سپس در لوله آزمایش دیگر با مقداری پتاس و آب مقطر KOH غلیظ درست کرده و KOH را قطره قطره به محلول اضافه نمایید تا محلول قلیایی شود ( با تست کردن بر روی کاغذ تورنسل).

سپس به محلول پراکسید سدیم یا پراکسید پتاسیم اضافه نموده و برای 3 دقیقه در حمام آب گرم قرار داده ، سانتریفیوژ نمایید.

محلول و رسوب را جدا کرده نگه دارید. (محلول و رسوب B)

محلولB، شامل یون آلومینات ، کرومات و زنکات می باشد . این یون ها در گروه IIIA تجزیه می شوند .

رسوبB ، شامل اکسید منگنز هیدراته و هیدرواکسیدهای آهن ،کبالت و نیکل است این یون ها در گروه IIIB تجزیه می شوند.

به محلول B که شامل یونهای آلومینات، کرومات و... می باشد . قطره قطره HCL غلیظ افزوده تا محلول اسیدی شود .سپس به محلول 15 الی 20 قطره CL₄NH اشباع شده اضافه نمایید و قطره قطره ₃NH غلیظ اضافه نموده تا محلول قلیایی شود. بعد از قلیایی شدن دوباره به محلول 4 الی 5 قطره دیگر ₃NH غلیظ اضافه نموده و برای 3 دقیقه در حمام آب گرم قرار داده و سانتریفیوژ نمایید.

محلول و رسوب را از هم جدا کنید . (محلول ورسوب C)

رسوب C: رسوب را با 10 قطره آب مقطر شسته و آب شستشو را دور بریزید. سپس به رسوب 10 قطره HCL 3 مولار اضافه نموده و برای 3 دقیقه در حمام آب گرم قرار داده و سانتریفیوژ نمایید. به محلول 4 قطره آلومینون و سپس قطره قطره ₃NH 3 مولار اضافه نمایید تا محلول قلیایی شود . و برای 2 دقیقه در حمام آب جوش قرار داده و سانتریفیوژ نمایید.رسوب قرمز- صورتی نشان دهنده ی حضور یون آلومینیوم است.

محلول روی رسوب C : به محلول 2 قطره باریم استات افزوده تا رسوب کامل شود . سپس سانتریفیوژ نموده محلول و رسوب را از هم جدا کنید. ( محلول و رسوب D)

کاتیونهای گروه IIIB :

رسوب B: رسوب را با 10 قطره آب مقطر شسته ،آب شستشو را دور بریزید. سپس رسوب را در حداقل HCL غلیظ همراه با گرم کردن حل نمایید. تا کاملا حل شده و ذره داخل محلول نباشد. محلول را با آب مقطر رقیق نموده و به 4 قسمت تقسیم نمایید.

قسمت اول : به محلول 0.2 گرم بیسموتات جامد افزوده خوب به هم بزنید، سپس سانتریفیوژ نمایید. رنگ قرمز مایل به ارغوانی در مایه رویی و جود یون منگنز را تائید می کند.

قسمت دوم: به محلول KSCN 3 مولار اضافه نمایید . ظهور قرمز خونی پر رنگ وجود یون فریک ( آهن ) را تایید می کند.

قسمت سوم : به محلول آنقدر NaF جامد اضافه نموده و به هم بزنید تا دیگر حل نشود . سپس 10 قطره CNS₄NH الکلی را از کنار لوله آزمایش بر روی محلول بریزید. ظاهر شدن رنگ آبی – سبز در حد فاصل دو لایه نشان دهنده وجود یون کبالت است.

قسمت چهارم : به محلول آنقدر NaF جامد افزوده و به هم بزنید تا دیگر حل نشود . محلول را با ₃NH 3 مولار قلیایی کنید . سپس به محلول 4 قطره دی متیل گلی اکسیم بیفزایید. تشکیل رسوب قرمز نشان دهنده ی یون نیکل است.

كاتيونهاي گروه 2

سه شنبه 6 تير 1391برچسب:كاتيونهاي گروه دو,شيمي عمومي دو,گزارش كار,,

:: 12:46 :: نويسنده : محمد حسن

تئوری آزمایش

آزمایشگاه شیمی عمومی 2

جلسه دوم

عنوان آزمایش :

شناسایی و جداسازی

یون های گروه II

مختصری درباره عناصر گروه II

مس ( Cu )

مس عنصری جامد ، غیر قابل احتراق و به صورت خالص در طبیعت وجود دارد . مس معمولاً در کانی هایی مانند آزوریت ، مالکالیت ، بورنیت و کالکوپریت وجود دارد .

مس عنصری سودمند و مفید از لحاظ تجاری محسوب می شود . ترکیبات مس به رنگ سبز- آبی است ، اولین عنصر شناخته شده و دارای دو ایزوتوپ است .

تاریخچه

مس از 11000 سال پیش وجود داشته است. کشور قبرس کشوری است که نام مس از آن گرفته شده است. روش های استحصال و فرآوری مس نسبتاً آسان است و در حدود 7000 سال پیش مردم به روش های استخراج مس پی بردند و مس را اکتشاف می کردند.

نهشته ها و معادن مهم مس در کشورهای آمریکا، شیلی، زامبیا، زئیر، پرو و کانادا وجود دارد. ترکیبات مهم مس شامل سولفیدها ، اکسیدها و کربنات ها است. مس از روش های ذوب کردن و لیچینگ و الکترولیز تولید می شود.

خواص

مس خالص به رنگ مایل به قرمز است و دارای جلای فلزی است. این عنصر چکش خوار با قابلیت مفتول شدن ، رسانای خوب جریان الکتریسیته و برق است . دومین عنصر رسانا بعد از نقره می باشد که از نقره به علت گرانی در سیم ها استفاده نمی کنند.

کاربرد ها

این عنصر در صنایع زیادی کاربرد دارد که از آن جمله می توان صنایع ساخت آلیاژهای آهن ، برنز و برنج نقش را نام برد . تمام سکه های ساخته شده در کشور آمریکا از آلیاژهای مس هستند و فلز اسلحه های جنگی نیز مسی است. مس کاربرد زیادی در سموم کشاورزی وکودهای جلبک دار دارد. ترکیبات مس مثل محصول فهلینگ کاربردهای وسیعی در تست های آنالیزهای شیمیایی برای شکر دارد. مس با خلوص خیلی بالا در امر تجارت مورد استفاده قرار می گیرد.

به علت اینکه این عنصر در برابر هوا و رطوبت و آب مقاوم است از این عنصر در تهیه سکه ها استفاده می شود.

برنز اولین آلیاژ مس است که اختراع شد که این ترکیب مخلوطی از مس و 25 درصد قلع است. در قدیم مردم از برنز برای ابزار و آلات جنگی و صندوق های فلزی و گیاهان آرایشی استفاده می شود.

برنج ترکیبی از مس و بین 5 تا 45 درصد روی است که از این آلیاژ از 2500 سال پیش استفاده می شده است. اولین بار رومی ها از برنج برای ساخت سکه و ظروف مسی مثل کتری استفاده می کردند. امروزه از برنج برای ابزار و آلات موسیقی ، ساخت پیچ و دیگر تجهیزات مقاوم در برابر پوسیدگی استفاده می شود.

اثرات مس بر روی سلامتی

مس یکی از عناصر رایج در طبیعت است که بر اثر پدیده های طبیعی در محیط زیست به مقدار فراوان یافت می شود و بسیار مورد استفاده انسان قرار می گیرد . به عنوان مثال، از آن در صنعت و کشاورزی استفاده های فراوان می شود. تولید مس طی دهه های اخیر صورت گرفته و کیفیت مس در حال حاضر در مقایسه با گذشته بهبود یافته است.

مس در انواع مختلف غذاها، آب آشامیدنی و هوا وجود دارد. به همین دلیل روزانه ما مقدار قابل توجهی مس از طریق خوردن، آشامیدن و نفس کشیدن دریافت می کنیم. جذب مس برای بدن انسان حیاتی است. زیرا مس جزء عناصر کمیابی است که بدن انسان به آن نیاز دارد. اگرچه بدن انسان می تواند مقدار زیادی مس را تحمل کند ، اما مقدار بیش از حد آن برای سلامت انسان ضرر دارد.

بسیاری از ترکیبات مس در رسوبات یا ذرات خاک ته نشین شده یا به این ذرات می چسبند. ترکیبات قابل حل مس ممکن است برای سلامت انسان مضر باشند. معمولاً پس از فعالیت های کشاورزی ترکیبات محلول در آب مس، در محیط آزاد می شوند.

مقدار مس موجود در هوا بسیار کم است، بنابراین تنفس مس خیلی ناچیز است. اما افرادی که در نزدیکی مناطقی که به ذوب و فرآوری مس می پردازند، زندگی می کنند، ممکن است مقدار بیشتری مس در مقایسه با افراد عادی دریافت و استنشاق نمایند. معمولا ما انسان ها در معرض مس قرار داریم. در محیط کار، انتشارمس منجر به ایجاد عوارض آنفولانزا مانندی می شود که به نام تب فلز شناخته می شود. این عوارض بعد از دو روز ار بین می رود و در اثرحساسیت بیش از اندازه ایجاد می شود.

قرار گرفتن طولانی مدت در معرض مس، باعث آبریزش بینی، دهان و چشم، سردرد، دل درد، سرگیجه و اسهال و استفراغ می شود. جذب مقدار زیادی مس باعث آسیب کبد و کلیه و حتی مرگ می شود. اما سرطان زایی مس هنوز اثبات نشده است. در بسیاری از مقالات علمی، رابطه میان قرار گرفتن در معرض غلظت بالای مس برای مدت طولانی و کاهش هوش در نوجوانان مشخص شده است. ارتباط آن با ایحاد سرطان در انسان مورد بررسی است.

قرار گرفتن در معرض دود و غبارمس هم موجب تب بخارفلزمی شود که این بیماری در غشای مخاطی بینی تغییر ایجاد کرده و آن را تضعیف می کند. در بیماری ویلسون، سمیت مس باعث سیروز هپاتیتی، آسیب مغز، بیماری های کلیوی و رسوب گذاری مس در قرنیه می شود.

اثرات زیست محیطی

تولید جهانی مس هنوز هم بالاست. این بدان معناست که میزان مس موجود در محیط زیست روز به روز کمتر می شود. به علت انتشار آب های آلوده به مس، درکناره رودخانه ها گل و لای آلوده به مس نهشته می شود. مس ، در اثر احتراق سوخت های فسیلی وارد هوا می شود. این مس، قبل از این که به واسطه بارش باران ته نشین کند ، مدتی طولانی در هوا باقی می ماند. بنابراین میزان آن در خاک کاهش می یابد. در نتیجه بعد از ته نشینی مس موجود در هوا، خاک حاوی مقدار زیادی مس خواهد بود.

مس هم از طریق منابع طبیعی و هم در اثرفعالیت های بشری، در محیط پراکنده می شود. از جمله منابع طبیعی آن، گرد و غبار حاصل از باد ، گیاهان فاسد شده ، آتش سوزی جنگل ها و قطرات دریا می باشد. تنها تعداد اندکی از فعالیت های بشری که باعث انتشار مس می شوند ، نامگذاری شده اند. عوامل دیگر انتشار مس، فالیت های معدنی، تولید فلز، تولید چوب و تولید کودهای فسفاته است.

مس در محیط زیست تجزیه نمی شود و به همین علت وقتی در خاک باشد ،در گیاهان و جانوران تجمع می یابد. در خاک های غنی از مس تعداد محدودی از گیاهان شانس بقا دارند. به همین علت است که در نزدیکی کارخانجات مس، پوشش گیاهی زیادی وجود ندارد. به خاطر اثرات مس بر گیاهان، بسته به اسیدیته خاک و میزان مواد آلی، این عنصر تهدیدی جدی برای مزارع محسوب می شود. با وجود این هنوز هم کودهای مس دار مورد استفاده قرار می گیرد.

مس می تواند فعالیت های خاک را مختل کند زیرا روی فعالیت میکروارگانیسم ها و کرم های خاکی اثرات منفی دارد. به خاطر وجود مس، تجزیه مواد آلی به شدت کند می شود.

هنگامی که مزارع با مس آلوده شوند، جانوران غلظت بالاتری از مس را جذب می کنند که به سلامت آنها آسیب می رساند. معمولا گوسفندها از سمیت مس، بیشترین صدمه را می بینند زیرا در گوسفندها ، اثرات مس در غلظت های بسیار پایین هم نمود می یابد.

خواص فیزیکی و شیمیایی

عدد اتمی : 29

جرم اتمی : 63.546

نقطه ذوب : 1084

نقطه جوش : 2567

شعاع اتمی : pm 1.57

ظرفیت : 2 و 1

رنگ : سبز - آبی

حالت استاندارد : جامد

نام گروه : 11

انرژی یونیزاسیون : 726/7

ساختار الکترونی :

شعاع یونی : 0.73

الکترونگاتیوی : 1.9

حالت اکسیداسیون : 2 و 1

دانسیته : 8.96

گرمای فروپاشی : 05/13

گرمای تبخیر : 3/300

مقاومت الکتریکی : 0000000168/0 اهم

گرمای ویژه : 38/0

دوره تناوبی : 4

درجه اشتعال : در حالت جامد اشتعال پذیر

اشکال دیگر :

هیدرید مس CuH

دی اکسید مس Cu₂O و اکسید مس CuO

دی کلرید مس CuCl₂ و کلرید مس CuCl

بیسموت ( Bi )

بیسموت ، عنصر شیمیایی است با عدد اتمی 83 که در جدول تناوبی با نشان Bi مشخص شده است. فلزی است ضعیف و سه ظرفیتی ، سفید ، بلورین ، سنگین و شکننده که اثر خفیفی از رنگ صورتی در آن وجود دارد و از نظر شیمیایی شبیه آرسنیک و آنتیموان است.

بیسموت از تمامی فلزات مغناطیسی‌تر است و به جز جیوه از تمامی عناصر خاصیت هدایت حرارتی کمتری دارد. از ترکیبات بیسموت که فاقد سرب باشند، درساخت لوازم آرایش و اهداف پزشکی استفاده می‌شود.

تاریخچه

بیسموت ( کلمه آلمانی Weisse Masse به معنی جرم سفید ، بعدها Wisuth و Bisemutum ) در ابتدا به خاطر شباهتش با سرب و قلع با این عناصر اشتباه گرفته می شد. " کلاد جوفروی جونین " در سال 1753 تمایز آن را از سرب اثبات کرد.

پیدایش

بیسموتینیت و بیسمیت ، مهمترین سنگ های معدن بیسموت هستند و کشورهای کانادا ، بولیوی ، ژاپن ، مکزیک و پرو عمده‌ترین تولید کنندگان آن می‌باشند. بیسموتی که در آمریکا تولید می‌شود به عنوان محصول فرعی برای به عمل آوردن سنگ های معدن مس ، طلا ، سرب ، نقره ، قلع و به خصوص سرب فراهم آمده است

ویژگی های قابل توجه

تا قبل از سال 2003 تصور بر این بود که بیسموت سنگین‌ترین و پایدارترین عنصر است، اما تحقیقات در موسسه "Astrophysique Spatial" در ورسای فرانسه ثابت کرد بیسموت یک عنصر پایدار نیست. این عنصر ، یک فلز شکننده دارای ته‌رنگ صورتی با یک ماتی رنگین کمانی است. در بین فلزات سنگین ، بیسموت سنگین‌ترین آنها و غیر سمی است. به جز جیوه ، هیچ فلز دیگری مغناطیسی‌تر از بیسموت نمی‌باشد.

این فلز که به شکل خالصش وجود دارد، دارای مقاومت الکتریکی بالا و Hall effect آن از تمامی فلزات بیشتر است (یعنی وقتی بیسموت در یک میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، بیشترین افزایش مقامت الکتریکی را دارد). وقتی در مجاورت هوا به آن حرارت داده شود، با شعله آبی رنگی شروع به سوختن می‌کند و اکسید آن ، بخار زرد رنگی تولید می‌کند.

کاربردها

اکسی کلرید بیسموت در لوازم آرایش کاربرد وسیعی دارد.

ساب نیترات و ساب کربنات بیسموت در پزشکی بکار می‌رود.

بیسمونال ( manganese Bi ) آهنربای دائمی قوی می‌باشد.

آلیاژهای بیسموت ، درجه ذوب پایینی دارند و به میزان زیادی برای یافتن آتش و وسایل ایمنی سیستم های سرد کننده به کار می‌روند.

بیسموت در تولید آهن های چکش خوار و به عنوان کاتالیزور در ساخت الیاف اکریلیک به کار می‌رود.

بیسموت همچنین به عنوان مواد ترموکوبل کاربرد دارد و حاملی برای سوخت U-235 یا uranium-234 در رآکتورهای اتمی می‌باشد و در لحیم هم مورد استفاده واقع می‌شود.

خواص فیزیکی و شیمیایی

وزن اتمی : amu 208.98038

شعاع اتمی : pm 143

شعاع کووالانسی : pm 146

شعاع واندروالس : اطلاعات موجود نیست

ساختار الکترونی :

حالت ماده : جامد

نقطه ذوب : 544.4 کلوین

نقطه جوش : 1837 کلوین

حجم مولی : 21.31 متر مکعب بر مول

گرمای تبخیر : 104.8

گرمای هم‌جوشی : 11.3

سرعت صوت : 1790 در 15/293 کلوین

کادمیم ( Cd )

کادمیم یک عنصر شیمیایی است با علامت اختصاری Cd و دارای عدد اتمی 48 که جزو فلزات نادر است.کادمیم بیشتر در سنگ‌های معدنی روی یافت می‌شود و استفاده ی عمده آن در صنایع باتری سازی است.

وجود فلزات سمی و کاربرد گسترده آنها در صنایع رو به رشد ما، بسیار حائز اهمیت بوده و در بسیاری از موارد برای صنایع بسیار مفید می باشند. ولی آیا می توان از کنار خطراتی که این مواد برای سلامتی کارگران ایجاد می کنند ، به راحتی عبور کرد ؟

خواص

کادمیم یکی از این مواد سمی است که کاربرد زیادی در آبکاری فلزات دارد. این ماده به طور طبیعی در پوسته زمین یافت می شود. کادمیم خالص نرم است و مانند نقره سفید می باشد. معمولا به صورت فلز خالص در طبیعت یافت نمی شود ، اما به عنوان یک ماده معدنی با سایر مواد مثل اکسیژن ( اکسید کادمیم ) ، کلر ( کلرید کادمیم ) و یا سولفور ( سولفات و سولفید کادمیم ) ترکیب می شود.کلریدها و سولفات ها ، فرم هایی از کادمیم هستند که به آسانی در آب حل نمی شوند. کادمیم بو و طعم قابل تشخیص ندارد ، از این رو نمی توان از طریق بو کردن یا حس چشایی به وجود کادمیم در آب یا هوا پی برد. عمده ی مصرف کادمیم در باتری ها ، پیگمنت های رنگ ، روکش فلزات ، پلاستیک و بعضی آلیاژهای فلزی می باشد.

برآورد شده است که سالانه 30- 25 هزار تن کادمیم در محیط رها می شود. حدود نیمی از آن از فرسایش سنگ ها در رودخانه ها تولید و به دریا می رود. آتش سوزی جنگل ها و فرایندهای آتشفشانی نیز مقادیری کادمیم در هوا آزاد می کنند . برآورد شده است که میزان کادمیمی که در اثر فعالیت های انسانی مثل استخراج معادن و سوزاندن سوخت های فسیلی در محیط آزاد می شود ، سالانه در حدود 13- 4 هزار تن می باشد.کودها اغلب حاوی مقادیری کادمیم هستند که در حین فعالیت های کشاورزی وارد خاک می شوند . کادمیم همچنین می تواند از طریق ریختن یا نشت زباله های خطرناک وارد آب یا خاک شوند. البته فرم کادمیم ( حل شونده یا غیر قابل حل ) در این شرایط بسیار مهم است.

فلز کادمیم به خودی خود در محیط تجزیه نمی شود ، اما می تواند به فرم های دیگر تغییر شکل یابد. کادمیم می تواند توسط ماهی،گیاهان و سایر حیوانات دریافت شود و همچنین می تواند در بدن تغییر شکل دهد ولی برای مدت های طولانی (سالها) در بدن باقی می ماند.

چگونگی مواجهه با کادمیم

در جوامع عمومی غذا و دود سیگار ، از بزرگترین منابع تماس انسان با کادمیم به شمار می آیند.

پائین ترین سطح کادمیم در میوه ها و نوشیدنی ها می باشد و بالاترین سطح آن در گیاهان پر برگ و سیب زمینی ها می باشد. در ایالات متحده ، میانگین فردی دریافت کادمیم از طریق خوردن غذا در حدود 30 میکروگرم گزارش شده است ، اما فقط در حدود 3- 1 میکروگرم از آن در روز جذب و وارد بدن می شود . میزان دریافت کادمیم توسط افراد سیگاری در مقایسه با افراد غیر سیگاری ممکن است 2 برابر شود ، .هر سیگار ممکن است شامل 2-1 میکروگرم کادمیم باشد و در حدود %60-40 از کادمیم موجود در سیگار استنشاق شده می تواند از ریه ها عبور کرده و وارد بدن شود.

علاوه بر سیگاری ها ، افرادی که نزدیک محل جمع آوری زباله های خطرناک زندگی می کنند ، یا نزدیک کارخانجاتی که کادمیم را وارد هوا می کنند ، تماسی بالقوه با کادمیم موجود در هوا خواهند داشت . در صنایع ، کارگران در حین انجام فعالیت هایی نظیر ذوب و پالایش فلزات و یا از طریق هوای اطراف کارخانجاتی که محصولات حاوی کادمیم مثل باتری ، روکش یا پلاستیک را تولید می کنند ، می توانند با کادمیم تماس داشته باشند. همچنین در حین فرایندهای لحیم کاری یا جوشکاری فلزاتی که حاوی کادمیم هستند ، این تماس می تواند برای کارگران اتفاق بیافتد.

نحوه ورود و خروج کادمیم از بدن

کادمیم می تواند از طریق غذا ، آب ، هوای تنفسی و استنشاق دود سیگار وارد بدن ما شود . البته مقدار کادمیم دریافت شده از طریق هوا و دود سیگار به مراتب بیشتر خواهد بود. اگر مواد غذایی مقدار کافی آهن و سایر مواد مغذی مثل کلسیم را نداشته باشند ، مقدار کادمیم دریافتی بیشتر خواهد بود. تقریبا میزان کادمیم دریافت شده از طریق پوست ، در حد صفر می باشد . یعنی کادمیم نمی تواند از طریق پوست جذب شود . بیشتر کادمیم دریافت شده به کلیه ها و کبد رفته و برای سال های طولانی در آنجا باقی می مانند . بخش کمی از کادمیم می تواند از طریق مدفوع و ادرار دفع شود و مقداری نیز که از ریه ها جذب نشده اند ، با هوای بازدمی به بیرون منتقل می شوند.

اثرات کادمیم بر سلامتی انسان

آسیب رسانی کادمیم به عواملی همچون فرم کادمیم موجود، مقدار کادمیم دریافت شده و راه ورود آن به بدن بستگی دارد. مقادیر زیاد کادمیم در هوای تنفسی می تواند به شدت به ریه ها آسیب رسانده و باعث مرگ شود. ولی مقادیر کم آن در هوای تنفسی در مدت زمان طولانی باعث تجمع آن در کلیه و آسیب به آنها و همچنین شکنندگی استخوان ها شود . در مطالعات انجام شده بر روی موش ها و همستر ها ( نوعی موش ) که کادمیم را تنفس می کردند ، نتیجه شد که کادمیم ایجاد سرطان ریه نمی کند ولی در رت ها ( rats ) سرطان ریه را توسعه می دهد. در مورد انسان ها مطالعات دقیقی مبنی بر اینکه کادمیم تنفس شده بر روی نازائی آنها تاثیر دارد یا خیر انجام نشده است ، ولی این مطلب در مورد رت های ماده و موش ها صدق می کند. همچنین کادمیم استنشاق شده می تواند در موش ها و رت ها باعث آسیب های کبدی و تغییراتی در سیستم ایمنی شود.

کادمیم خورده شده از طریق غذا ، در مقادیر زیاد می تواند شدیدا معده را تحریک و منجر به اسهال ، استفراغ و بعضی اوقات مرگ شود. خوردن و آشامیدن مواد حاوی کادمیم در بعضی مواقع باعث افزایش فشار خون ، فقر آهن ، بیماری های کبدی و همچنین آسیب های مغز و اعصاب می شود ولی در انسان ها سطوحی که باعث ایجاد این بیماری ها شود ، هنوز مشخص نشده است. مطالعات نشان می دهد که حیوانات جوان تر کادمیم بیشتری نسبت به حیوانات پیرتر جذب می کنند. اگر غذا فاقد آهن ، کلسیم و پروتئین باشد و حتی اگر غذا پرچرب باشد ( به دلیل عبور آهسته آن از معده و روده و افزایش زمان جذب) جذب بیشتری صورت خواهد گرفت.کادمیم از طریق بدن مادر به آسانی نمی تواند به جنین منتقل شود ولی گاهی این اتفاق از طریق جفت صورت می گیرد.

چگونگی کاهش خطر تماس با کادمیم

یک رژیم غذایی متعادل که شامل کلسیم ، آهن ، پروتئین و روی کافی باشد ، به کاهش کادمیمی که از طریق غذا و آب در بدن جذب می شود ، کمک می کند. عموما در برچسب زدن عناصر در خط تولید ، کادمیم و ترکیبات آن را به عنوان یک عنصر فعال ، لیست می کنند. اگر فکر می کنید که کودهای مصرفیتان حاوی کادمیم هستند ، حتما از تهیه کننده و تولید کننده آن سوال کنید . همه قارچ کش ها و رنگ های حاوی کادمیم بایستی به طور مناسب ذخیره و انبار شوند و از دسترس کودکان در امان باشند.

باتری های نیکل- کادمیم در صورت سوزانده شدن در زباله سوزها می توانند فیوم های کادمیم را آزاد کنند . در بعضی مواقع ممکن است که گرد و غبارهای حاوی کادمیم از محیط کار به لباس ، پوست ، مو ، ابزار و یا دیگر اشیاء مربوط به شما که در محیط کار قرار داشته اند منتقل شود. اگر در محیط کار کادمیم مورد استفاده قرار می گیرد ، بایستی یک برگ مربوط به اطلاعات ایمنی مواد ( MSDS ) در دسترس باشد . اطلاعات MSDS شامل نام شیمیایی ترکیب کادمیم ، اطلاعات مربوط به خطرات حریق و انفجار آن ، اثرات بهداشتی بالقوه ، راه های دریافت این ماده در بدن ، نحوه استفاده صحیح از مواد و اقدامات اضطراری می باشد .

منابع :

http://www.irbme.ir/element_bank/p2_articleid/622

هدف

شناسایی و جداسازی کاتیون های گروه 2

مواد و وسایل مورد نیاز

پیت مدرج ، - بشر- لوله آزمایش- سانتریفیوژ- پتاسیم کرومات ₄CrO₂K 1 مولارـ

استیک اسید 3 مولارـ KOH 3 مولارـ ₂SnCL 0.5 مولارـ ₃NH غلیظ ـ تیواستامید 10% ـ

کریستال فروسیانور پتاسیم ـ HCL 3 مولار ـ کاغذ Ph سنج( برای تنظیم hP محلول) ـ

CL₄NH ـ ₃HNO 3 مولار ـ سه پایه- چراغ بونزن – مثلث نسوزـ همزن شیشه ای

شرح آزمایش:

ابتدا در حدود 30 قطره از محلول مجهول را برداشته و آن را به درون یک لوله آزمایش انتقال بدهید.

سپس 3 الی 4 قطره اسید نیتریک 3 مولار به آن بیفزائید.محلول را برای 3 دقیقه در حمام آب گرم قرار داده و بخوبی بهم بزنید.سپس به محلول 10 الی 12 قطره آمونیاک غلیظ اضافه کرده و آن را با کاغذ تورنسل قرمز تست نمایید.(اگر محلول به حد قلیایی رسیده باشد کاغذ تورنسل آبی می شود و اگر به حد قلیایی نرسیده باشد، باید به آن آمونیاک غلیظ اضافه کرد تا کاغذ قرمز ، آبی شود.)

سپس hPمحلول را با HCL 3 مولار روی 6.5 تنظیم نمایید.

برای اینکار در لوله آزمایش دیگر مقداری آب مقطر ریخته و به آن 3 قطره HCL رقیق اضافه کرده و قطره قطره به محلول اضافه نمایید. تا Ph محلول روی 6.5 تنظیم شود.( با تست کردن بر روی کاغذ Ph سنج) .

پس از تنظیم محلول روی Ph 6.5 ، به محلول در حدود 18 قطره تیواستامید 10% اضافه نمایید. محلول را برای 5 دقیقه در حمام آب گرم قرار داده و به خوبی بهم بزنید.

4 قطره آب مقطر و 5 قطره دیگر تیواستامید به محلول اضافه نموده و برای 5 دقیقه در حمام آب گرم قرار دهید. محلول را سانتریفیوژکرده و محلول را از رسوب جدا کنید.

محلول روی رسوب شامل گروه های 3 تا 5 می باشد آن را برای تجزیه گروه های 3 تا 5 نگه دارید.

رسوب شامل سولفور کاتیونهای گروه 2 می باشد.

این سولفورها ممکن است شامل HgS (سیاه)، ₅S₂Sb(نارنجی)،SnS (قهوه ای) و ... باشند.

پس از جدا سازی محلول از رسوب ، بر روی رسوب بدست آمده 12 قطره آب مقطر ، 2 قطره تیواستامید و 2 قطره CL₄NH اضافه نمایید. محلول را به خوبی به هم زده و سانتریفیوژ نمایید. محلول را از رسوب جدا کرده و محلول را دور بریزید.

سپس روی رسوب 10 قطره KOH 3 مولار بیفزایید و به هم بزنید و برای 3 دقیقه در حمام آب گرم قرار دهید. سانتریفیوژ نموده و محلول را از رسوب جدا سازید.

رسوب شامل سولفورهای Cus ، CdS ، PbS ، ₃S₂Bi ، HgS ، و مقداری گوگرد می باشد.

محلول روی رسوب شامل یونهای کمپلکسی است که عبارتند از : آرسنیک، آنتیموان و قلع.

رسوب را با 12 قطره آب مقطر شسته و محلول شستشو را دور بریزید.

سپس به رسوب 12 قطره ₃HNO 3 مولار بیفزایید و آن را برای 3 دقیقه در حمام آب گرم قرار دهید و سانتریفیوژ نمایید.

محلول را از رسوب جدا کرده و نگه دارید(رسوب و محلول C).

رسوب C ممکن است شامل HgS و یا S باشد. رسوب را با 4 الی 5 قطره مخلوط اسید ₃HNO و HCL (به نسبت 1 به 3) حل نمایید. و اگر حل نشد مخلوط اسیدها را قطره قطره به داخل رسوبتان اضافه نمایید (البته در داخل حمام آب گرم ) و آن را به خوبی بهم زده تا حل شود.

بعد از اینکه رسوب کاملا حل شد به آن 10 قطره آب مقطر افزوده و آن را برای 2 دقیقه در حمام آب گرم قرار بدهید. سپس محلول را سرد کرده و به آن 5 قطره ₂SnCL 0.5 مولار بیفزایید.تا رسوب مشاهده شود ، اگر رسوب مشاده نشد این کار را آنقدر ادامه داده تا رسوب مشاهده شود.(با افزودن قطره به قطره ₂SnCL 0.5 مولار به محلول). سپس سانتریفیوژ نمایید. رسوب سیاه رنگ وجود یون Hg (جیوه) را تائید می کند.

محلول C شامل یونهای سرب ، مس و کادمیم می باشد.

بر روی محلول 10 قطره ₃NH غلیظ افزوده و آن را به خوبی به هم بزنید وسپس سانتریفیوژ نمایید.

محلول را از رسوب جدا کرده و نگه دارید( رسوب و محلول D ).

بر روی رسوب D ، 4 قطره KOH 3 مولار افزوده و آن را به هم بزنید. محلول را به مدت 3 الی 4 دقیقه در حمام آب گرم قرار داده و سانتریفیوژ نمایید.

محلول را از رسوب جدا کرده ، نگه دارید( رسوب و محلولE )

بر روی رسوب E ، 4 قطره KOH 3 مولار افزوده و سانتریفیوژ نمایید.و محلول را بر روی محلول E بریزید.سپس رسوب را با آب مقطر شسته و آب شستشو را دور بریزید.

در داخل لوله ی دیگر 3 قطره ₂SnCL 0.5 مولار ریخته و بر روی آن در حدود 10 الی 12 KOH اضافه نمایید، تا رنگ شیری مشاهده شود. و 10 قطره از محلول فوق را بر روی رسوبتان ریخته تا رنگ محلول سیاه رنگ شود ، و سیاه شدن رسوب نشان دهنده ی حضور یون بیسموت می باشد.

بر روی محلول E ، 3 قطره استیک اسید 3 مولار بیفزایید، سپس بر روی کاغذ تورنسل آبی رنگ امتحان کنید تا رنگ کاغذ قرمز شود. رنگ قرمز نشان دهنده ی اسیدی بودن محلول است.

سپس بر روی محلول 2 قطره ₄CrO₂K 1 مولار افزوده تا رنگ رسوب زرد شود . زرد شدن رسوب وجود یون سرب را تایید می نماید.

محلول آبی رنگ D را به دو قسمت ¼ و ¾ تقسیم نمایید. رنگ آبی وجود یون مس را تائید می نماید.

محلول ¼ را با استیک اسید به حد اسیدی برسانید. سپس به آن چند قطعه کوچک کریستال فرو سیانور پتاسیم اضافه نمایید. رسوب قرمز قهوه ای حضور یون کوپرنیک (مس) را تایید می نماید.

به قسمت ¾ 5 قطره محلول KCN 1 مولار بیفزایید. تا رنگ آن سفید شود . حال به آن 10 قطره KOH 3 مولار و 20 قطره فرمالدئید اضافه کرده و سانتریفیوژ نمایید. محلول را از رسوب جدا کرده و آن را یک بار با آب مقطر بشوئید. سپس به محلول 5 قطره تیواستامید 10% اضافه نمایید و برای یک دقیقه بگذارید بماند ، رسوب زرد وجود یون کادمیم را تائید می نماید.

كاتيونهاي گروه يك

سه شنبه 6 تير 1391برچسب:شيمي عمومي دو,كاتيونهاي گروه يك,گزارش كار,,

:: 12:29 :: نويسنده : محمد حسن

تئوری آزمایش

آزمایشگاه شیمی عمومی 2

جلسه اول

عنوان آزمایش :

شناسایی و جداسازی کا تیون های گروه I

مختصری درباره عناصر گروه I ( گروه نقره )

نقره ( Ag )

نقره، يکي از عناصر شيميايي، با نشانه Ag ، داراي عدد اتمي 47 و وزن اتمي 107.8682 است که در گروه يک فرعي (IB ) جدول تناوبي قرارگرفته است . نقره عنصري فلزي به رنگ سفيد مايل به خاکستري و براق مي باشد که تقريباً کمياب و گران قيمت است و از نظر فراواني در قشر جامد زمين ، در مرتبه شصت و سومين عنصر قرار دارد. در آب و هواي خالص پايدار است ولي در معرض اوزون ، سولفيد هيدروژن و هواي داراي سولفور کدر مي شود. نقره ی خالص دارای بالاترين هدايت الکتريکي و گرمایی است و پايين ترين مقاومت را در بين تمام فلزات دارد. در سنگ معدن هاي داراي آرژنتيت ، سرب ، روي و مس و طلا يافت مي شود .

از نظر شيميايي نقره يکي از فلزات سنگين و از جمله فلزات نجيب است و از نظر تجاري عنصري گرانبها تلقي مي‌گردد. از نقره ، 25 ايزوتوپ راديواکتيو شناخته شده است که داراي اجرام اتمي 102 الي 117 مي‌باشند. نقره معمولي هم از دو ايزوتوپ با جرم هاي 107 و 109 تشکيل شده است.

نقره از زمان هاي خيلي قديم شناخته شده بود. اين عنصر اولين بار از سرباره هاي آتشفشاني در آسياي صغير و در درياي اژه پيدا شد. اين آثار نشان مي دهد که 3000 سال قبل از ميلاد مسيح انسان ها توانايي اين را داشتند که نقره را از سرب جدا کنند.

همچنین نقره از خالص کردن و پالايش الکتريکي مس به دست مي آيد و براي کاربردهاي تجاري داراي خلوص 99.9 درصد است.

اساسا نقره خالص فلزي براق و نرم و داراي درخشندگي بالا است. سختي آن از طلا پايين تر و داراي مفتول پذيري و چکش خواري بالايي بعد از طلا و پالاديم است. نقره خالص داراي خصوصيت رسانايي بالاي جريان برق و الکتريسيته در بين تمام فلزات است و مقاومت کنتاکت الکتريکي آن پايين مي باشد. چگالی نقره 5/10 برابر آب است و در 961 درجه سانتيگراد ذوب شده و در حدود 2162 درجه سانتيگراد مي‌جوشد.

خواص شيميايي

اگرچه نقره از نظر شيميايي در ميان فلزات نجيب فلزي بسيار واکنش پذير تلقي مي‌گردد، لکن بايد توجه داشت که در مقايسه با ساير عناصر از مرتبه واکنش پذيري قابل ملاحظه‌اي برخوردار نمي‌باشد. اين عنصر به آساني اکسيده شدن آهن اکسيد نمي‌شود، لکن با گوگرد و هيدروژن سولفيد واکنش داشته و تشکيل همان تيرگي آشنا را مي‌دهد که در نقره‌هايتان ملاحظه مي‌کنيد.

براي رفع اين نقيصه مي‌توان آبکاري نقره را با کمک روديم به انجام رسانيده و از وقوع تيرگي مورد نظر پيشگيري نمود همچنين با استفاده از کرم (Cream) يا پوليش نقره مي‌توان لايه تيره بسيار نازکي را که نقره در ترکيب با گوگرد بوجود آورده است را زدوده و آن را مجددا براق نمود. از طرف ديگر اين تيرگي را مي‌توان از نظر شيميايي بوسيله حرارت دادن ظرف مورد نظر در محلول رقيقي از کلريد سديم و کربنات هيدروژن سديم يا قرار دادن قسمت تيره در تماس با فلزي فعال تر مانند آلومينيوم که مي‌تواند با گوگرد ترکيب شود و مجددا فلز را به حالت اوليه برگرداند، از بين برد.

نقره نمي‌تواند با اسيدهاي غير اکسيدکننده مانند اسيدهاي کلريدريک و سولفوريک يا بازهاي قوي مانند هيدروکسيد سديم واکنش نمايد، لکن اسيدهاي اکسنده مانند اسيد نيتريک يا اسيد سولفوريک غليظ آن را در خود حل کرده و يون يک بار مثبت نقره (Ag⁺) را تشکيل مي‌دهند. اين يون که در کليه ترکيبات ساده و محلول نقره وجود دارد، تقريبا به صورت ساده اي با استفاده از عوامل احيا کننده آلي مانند آنچه در آئينه هاي نقره اي ملاحظه مي‌شود، به فلز آزاد احيا مي‌گردد. براي آبکاري نقره لازم است يون هاي کمپلکس نقره احيا شود. يون ( Ag⁺ ) بي‌رنگ است، لکن تعدادي از ترکيبات نقره به دليل نفوذ ساير اجزاي تشکيل دهنده ساختماني رنگينند. بايد توجه داشت که اکسيژن درحد حيرت انگيزي در نقطه ذوب نقره به ميزان 20 قسمت حجمي از اکسيژن در يک قسمت حجمي نقره حل مي‌شود. پس از سرد کردن مايع مورد نظر نيز اکسيژن به ميزان 75% قسمت (از نظر حجمي) در نقره باقي مي‌ماند.

تجزيه و شناسايي

محلول هاي حاوي يون نقره را مي‌توان به آساني تشکيل رسوب کلريد نقره به وسيله افزايش اسيد کلريدريک ، شناسايي کرد. اين رسوب را مي‌توان از رسوب هاي سرب و جيوه يک ظرفيتي ، به وسيله قدرت حل شدن آن در هنگام افزودن هيدروکسيد آمونيوم اضافي و ايجاد رسوب مجدد با افزودن اسيد نيتريک متمايز نمود. مضافا تجزيه وزني به وسيله کلريد نقره يا برميد نقره که به آساني قابل رسوب دادن ، خشک کردن و توزين مي‌باشند، ميسر مي‌باشد. همچنين مي‌توان يون نقره را به وسيله عمل الکتروليز به نقره فلزي احيا و بدين روش توزين نمود. از محلول تيوسيانات پتاسيم استاندارد شده نيز مي‌توان براي تجزيه حجمي نقره استفاده کرد.

ترکيبات

نقره در ترکيباتش اکثرا به صورت يک ظرفيتي است. لکن اکسيد ، فلوئوريد و سولفيد دو ظرفيتي نقره نيز ملاحظه شده است. تعدادي از ترکيبات مهم نقره عبارتند از:

1- نيترات نقره (AgNO₃): ترکيبي بي‌رنگ ، بسيار محلول ، اساسا سمي و به سادگي به نقره فلزي احيا مي‌شود و از آن در تهيه ترکيبات نقره ، آئينه هاي نقره ای و جوهرها استفاده مي‌شود.

2- هيدروکسيد دي آمين نقره (Ag(NH₃)₂OH): ترکيب کوئورديناسيوني محلول در آب که به وسيله افزودن هيدروکسيد آمونيوم به محلول هاي املاح نقره ، تشکيل مي‌شود. اين ترکيب در اثر ماندن تشکيل ترکيب بسيار منفجره نقره فولمينات شده را مي‌دهد.

3- سيانيد نقره (AgCN) : مورد مصرف به وسيله سيانيد سديم يا پتاسيم اضافي در آبکاري براي تشکيل يون هاي کمپلکس های و که به فلز نقره احيا مي‌شوند.

4- کلريد نقره (AgCl) : ترکيب سفيد نامحلول که در هيدروکسيد آمونيوم حل شده و تشکيل يون هاي کمپلکس مي‌دهد. در عکاسي و نيز به عنوان آشکار کننده يونيزاسيون براي اشعه هاي کيهاني کاربرد دارد.

5- برميد نقره (AgBr) : ترکيب نامحلول زرد روشن که نسبت به AgCl نامحلول تر است و بيشتر در عکاسي به مصرف مي‌رسد.

6- يديد نقره (AgI) : ترکيب نامحلول زرد رنگ و نامحلولتر از AgBr است و براي اصلاح وضعيت ابرها به منظور بارندگي ( Cloud Seading ) و در عکاسي کاربرد دارد.

7- سولفيد نقره ( ) : نامحلول ترين نمک نقره ، سياه رنگ و جزء اصلي تشکيل دهنده تيرگي ظروف نقره مي‌باشد.

موارد کاربرد

نقره در اغلب مصارفش با يک يا چند فلز ، آلياژ شده و بدان صورت مصرف مي‌شود. مهمترين مصرف اين فلز در ضرب سکه است . نقره همچنين داراي مصارف معروفي در زمينه جواهرسازي و ظروف نقره و نيز آب نقره است.

به دليل ناپايداري در مقابل اسيدهايي غير اکسنده ، به صورت بوته و يا ساير وسايل شيميايي مصرف مي‌شود و گاهي ابزار آلات جراحي ، لحيم نقره و باطري هاي انباره‌اي مقاوم در برابر خوردگي را از نقره تهيه مي‌کنند.

در آينه سازي به مقدار زياد نقره مصرف مي‌شود و همچنين مقدار زيادي از آن براي تهيه نقره هاليدها در عکاسي مصرف مي‌شود.

رسانايي عالي نقره موجب کاربرد هرچه بيشتر آن در الکتروتکنيک شده است. از آلياژهايي که در آنها نقره به عنوان جزئي از کل مصرف مي‌شود، مي‌توان ملغمه‌هاي دندانپزشکي و پيستون هاي موتور بلبرينگ را نام برد.

همچنين نقره داراي خواص قارچ‌کشي است و در مواردي از آن در فرايندهاي سالم سازي آب استفاده مي‌شود.

اثرات زيست محيطي

به طور کلي يون نقره، تحت شرايطي که غلظت يون نقره موجود در آب کم است ، براي جانداران آبزي آب شيرين سميت زيادي ندارد و pH آب، سختي، سولفيدها و بارهاي محلول و آلي را افزايش مي دهد. يون نقره براي جانداران بسيار سمي است.

اثرات نقره بر روي سلامتي

نمک هاي محلول نقره به ويژه AgNO₃ با غلظت بيش از 2 گرم (0.070) کشنده هستند. ترکيبات نقره به آهستگي توسط بافت هاي بدن جذب مي شوند و پيگمان هايي آبي يا سياه در پوست ايجاد مي کنند.

تماس با چشم : اگر مايع آن در تماس با چشم قرار گيرد، باعث آسيب شديد قرنيه مي شود.

تماس با پوست : باعث سوزش پوست مي شود. تماس مداوم با پوست باعث ايجاد آلرژي مي شود.

خطرات تنفس : قرار گرفتن در معرض بخار نقره با غلظت بالا باعث سرگيجه، مشکلات تنفسي، سردرد يا سوزش مجاري تنفسي مي شود. غلظت بسيار بالاي آن باعث خواب آلودگي، گيج خوردن، گيجي، بي هوشي، کما و در نهايت مرگ مي شود.

خطرات خوردن : نسبتا سمي است. باعث اختلالات معده، حالت تهوع، استفراغ، اسهال و خواب آلودگي مي شود. اگر اين ماده بلعيده شود، به شش ها آسپيره مي شود يا اگر استفراغ رخ دهد، باعث پنومونيتيس شيميايي مي شود که کشنده است.

قرار گرفتن در معرض اين ماده يا ترکيبي از آن در انسان اثرات زير را به دنبال دارد :

- ناهنجاري هاي قلب

- اگر انسان دائما يا براي مدتي طولاني در معرض اين ماده قرار داشته باشد، باعث آسيب مغز و صدمه سيستم عصبي مي شود.

- تنفس مداوم يا تماس مداوم اتيل کتون با دست احتمال تشکيل نوروتوکسين هايي مانند هگزان را افزايش مي دهد به ويژه اگر اين تماس همزمان باشد.

خواص فيزيکي و شيميايي

عدد اتمي: 47

جرم اتمي: 107.868

نقطه ذوب : 78/961

نقطه جوش : 2162

شعاع اتمي : 1.75

ظرفيت : 1

رنگ : سفید مایل به خاکستری

حالت استاندارد: جامد

نام گروه : 11

انرژي يونيزاسيون : 731

شکل الکتروني:

شعاع يوني : 1.26

الکترونگاتيوي : 1.93

حالت اکسيداسيون: 1

دانسيته: 10.490

گرماي فروپاشي : 3/11

گرماي تبخير : 58/250

مقاومت الکتريکي : 0000000159/0 اهم

گرماي ويژه : 235/0

دوره تناوبي : 5

درجه اشتعال : در حالت جامد غير قابل اشتعال

اشکال ديگر :

اکسيد نقره Ag₂O

کلريد نقره AgCl

سرب ( Pb )

سرب عنصری فلزی است که در جدول تناوبي با نشان Pb خلاصه ی نام لاتين plumbum و عدد اتمي 82 وجود دارد. عنصري سنگين ، سمي و چکش خوار و داراي رنگ خاکستري کدري مي باشد که با ساختار کوبيک متبلور مي شود. اين عنصر معمولاً در سنگ معدن گالن يافت مي شود . .هنگاميکه تازه تراشيده شده سفيد مايل به آبي است اما در معرض هوا به رنگ خاکستري تيره تبديل مي شود و از خاصيت هدايت الکتريکي پاييني برخوردار مي باشد . اين فلز حقيقي به شدت در برابر پوسيدگي مقاومت مي کند و به همين علت از آن براي نگهداري مايعات فرسايشگر (مثل اسيد سولفوريک) استفاده مي شود. با افزودن مقادير خيلي کمي آنتيموان يا فلزات ديگر به سرب مي توان آن را سخت نمود. از سرب در سازه هاي ساختماني ، خازنهاي اسيد سرب ، ساچمه و گلوله استفاده شده و نيز بخشي از آلياژهاي لحيم ، پيوتر و آلياژهاي گدازپذير است. سرب سنگين ترين عنصر پايدار است.

سرب عنصري فوق العاده سمي است که اثرات آن در طولاني مدت ظاهر مي شود . اثر سرب در سيستم عصبي موجب پايين آمدن بهره هوشي و ديگر اختلالات عصبي مي شود . علاوه بر سيستم عصبي ، سرب بر ديگر اعضاي بدن نيز تأثير منفي مي گذارد .

اين عنصر از مدت ها سال پيش شناخته شده و حداقل از 7000 سال پيش مورد استفاده بشر بوده است .در کتاب خروج (بخشي از انجيل) به اين عنصر اشاره شده است. کيمياگران مي پنداشتند سرب قديمي ترين فلز بوده و به سياره زحل مربوط مي شود. این عنصر به صورت آزاد در طبيعت يافت مي شود و به طور عمده در کاني گالن با ترکيب PbS طي فرايند تشويه حاصل مي شود. از ديگر کاني هایي که سرب در آن ها وجود دارد Anglesite , cerussite است. اين عنصر داراي جلاي فلزي است و همين طور داراي رسانايي پايين جريان برق است و چکش خوار و مفتول پذير است. اين فلز مقاومت بالايي در برابر خوردگي دارد.

سرب طبيعي ترکيبي از 4 ايزوتوپ پايدار است. درصد ايزوتوپ هاي مختلف سرب در طبيعت به ترتيب زير است : [ ] . ايزوتوپ هاي سرب داراي سه سري عناصر راديواکتيو طبيعي هستند. Pb²⁰⁶ براي سري اورانيم ، Pb²⁰⁷ براي سري اکتينيم ، Pb²⁰⁸ براي سري توريم . 27 ايزوتوپ ديگر که همه آنها نیز راديواکتيو هستند براي سرب شناخته شده است.

کاربردها

کاربردهاي اوليه سرب عبارت بودند از: سازه هاي ساختماني ، رنگدانه‌هاي مورد استفاده در لعاب ، سراميک و لوله‌هاي انتقال آب . کاخ ها و کليساهاي بزرگ اروپا که وسايل تزئيني ، سقف ها ، لوله‌ها و پنجره‌هايشان داراي مقادير قابل توجهي سرب هستند. اين فلز ( در حالت عنصري ) پس از آهن ، آلومينيوم ، مس و روي بيشترين کاربرد را دارد.

سرب و دي اکسيد سرب به مقدار زياد براي ذخيره سازي باتري ها کاربرد دارد.

فلز سرب عامل موثري براي جذب صدا است. که به علت اين قابليت از آن براي پوشش تجهيزات اشعه ايکس و رآکتورهاي نوتروني براي جذب ارتعاش استفاده مي شود.

از اکسيد سرب هم براي توليد شيشه هاي کريستالي ظريف و ظروف بلور با خاصيت انعکاس نور بالا براي لنزهاي اکروماتيک استفاده مي شود. نيترات و استات سرب نمک هايی محلول هستند. نمک هاي سرب مثل ارسنات سرب براي حشره کش ها استفاده مي شود.

شناسایی و جداسازي

سرب محلي در طبيعت يافت مي شود اما کمياب است. امروزه معمولا سرب در کاني هايي همراه با روي ، نقره و (بيشتر) مس يافت مي شود و به همراه اين مواد جدا مي گردد. ماده معدني اصلي سرب گالن (PbS) است که حاوي 6/86% سرب مي باشد. سايرکاني هاي مختلف و معمول آن سروسيت ( PbCO₃ ) و انگلسيت (PbSO₄) مي باشند. اما بيش از نيمي از سربي که امروزه مورد استفاده قرار مي گيرد بازيافتي مي باشد.

سنگ معدن بوسيله مته يا انفجار جداشده سپس آن را خرد کرده و روي زمين قرار مي دهند. بعد از آن سنگ معدن تحت تاثير فرآيندي قرار مي گيرد که در قرن نوزدهم در Broken Hill استراليا بوجود آمد. يک فرآيند شناورسازي ، سرب و ديگر مواد معدني را از پس مانده هاي سنگ جدا مي کند تا با عبور سنگ معدن ، آب و مواد شيميايي خاص از تعدادي مخزن که درون آنها دوغاب هميشه مخلوط مي شود ، عصاره اي بوجود آيد . درون اين مخزن ها هوا جريان يافته و سولفيد سرب به حباب ها مي چسبد و به صورت کف بالا آمده که مي توان آن را جدا نمود. اين کف ( که تقريبا داراي 50% سرب است) خشک شده سپس قبل از پالايش به منظور توليد سرب 97% سينتر مي شوند. بعد ازآن سرب را طي مراحل مختلف سرد کرده تا ناخالصي هاي سبک تر بالا آمده و آنها را جدا مي کنند. سرب مذاب با گداختن بيشتر بوسيله عبور هوا از روي آن و تشکيل لايه اي از تفاله فلز که حاوي تمامي ناخالصي هاي باقي مانده مي باشد تصفيه شده و سرب خالص 9/99% بدست مي آيد.

اثرات سرب بر روي سلامتي

سرب يکي از چهار فلزي است که بيشترين عوارض را بر روي سلامتي انسان دارد. سرب از راه غذا (65%)، آب (20%) و هوا (15%) وارد بدن انسان مي شود. غذاهايي مانند ميوه، سبزيجات، گوشت، دانه ها، جانوران دريايي، نوشيدني ها و شراب حاوي مقدار زيادي سرب هستند. دود سيگار هم مقدار اندکي سرب دارد.

سرب با خوردگی لوله هاي انتقال آب، وارد آب آشاميدني مي شود. اگر آب اندکي اسيدي باشد، احتمال خوردگي بيشتر است. به همين علت است که در سيستم هاي تصفيه آب، بايد pH آب آشاميدني مناسب باشد.

تا جايي که ما مي دانيم سرب در بدن انسان عملکردي ندارد و تنها پس از جذب از راه غذا، هوا يا آب باعث آسيب بدن مي شود.

سرب آثار ناخواسته اي را به دنبال دارد که عبارتند از:

- اختلال بيوسنتز هموگلوبين و کم خوني

- افزايش فشارخون- آسيب کليه- سقط جنين و نارسي نوزاد- اختلال سيستم عصبي

- آسيب مغز- ناباروري مرد و آسيب اسپرم- کاهش قدرت يادگيري در بچه ها

- اختلالات رفتاري در بچه ها مانند پرخاشگري و بيش فعالي

سرب از راه جفت وارد بدن جنين مي شود. به همين علت، سرب باعث آسيب جدي سيستم عصبي و مغز جنين مي شود.

اثرات زيست محيطي

سرب به طور طبيعي در محيط زيست وجود دارد. اما در اکثر موارد سرب موجود در طبيعت حاصل فعاليت هاي بشري است. به علت کاربرد سرب در بنزين، چرخه سرب غير طبيعي شده است. در موتور ماشين، سرب مي سوزد بنابراين نمک هاي سرب (کلرين، برمين، اکسيدها) تشکيل مي شوند.

نمک هاي سرب از راه اگزوز ماشين ها وارد محيط زيست مي شود. ذرات بزرگتر بلافاصله روي زمين ته نشين مي شوند و خاک ها و آب هاي سطحي را آلوده مي کنند و ذرات کوچکتر از طريق هوا مسافت هاي طولاني را طي کرده و در جو باقي مي مانند. بخشي از اين سرب، به هنگام باران به زمين برمي گردد. چرخه سرب در اثر فعاليت هاي بشري نسبت به چرخه طبيعي گسترده تر شده است. همين امر باعث آلودگي سرب در سرتاسر دنيا شده است.

فقط بنزين سرب دار نيست که باعث افزايش غلظت سرب در محيط زيست مي شود. ديگر فعاليت هاي بشري مانند احتراق سوخت، فرآيندهاي صنعتي و سوزاندن زباله جامد هم باعث آلودگي با سرب محيط زيست مي شوند.

سرب به واسطه خوردگي لوله هاي سربي در سيستم انتقال آب وارد آب و خاک مي شود. سرب شکسته نمي شود و تنها به اشکال ديگر تبديل مي شود.

سرب در بدن جانداران آبزي و جانداران خاک تجمع مي يابد. اين موجودات در اثر سم سرب دچار عوارضي مي شوند. غلظت بسيار اندک سرب هم روي حلزون هاي دريايي اثرات منفي ميگذارد. سرب عملکرد فيتوپلانکتون ها را مختل مي کند. فيتوپلانکتون يکي از منابع مهم توليد اکسيژن در درياهاست و بسياري از جانوران بزرگتر آن را مي خورند. به همين علت است که آلودگي سرب تعادل جهاني را بر هم مي زند.

سرب، به ويژه در نزديکي بزرگراه ها و مزارع که غلظت آن بالاست، عملکرد خاک را بر هم مي زند. جانداران خاک هم از سم سرب آسيب مي بينند.

خواص فيزيکي و شيميايي

عدد اتمي : 82 اتمي : 207.2 ذوب: نقطه جوش : 1749 اتمي : 1.81 : رنگ : سفيد متمايل به حالت استاندارد : نام گروه : 14 يونيزاسيون : آرایش الکتروني : شعاع يوني : 1.19 33/2 اکسيداسيون: 4, 2 : 11.35 فروپاشي : 799/4 تبخير : مقاومت الکتريکي : × 065/2 اهم گرماي ويژه: 129/0

دوره تناوبي : 6

درجه اشتعال : در حالت جامد غير قابل اشتعال ( به استثناي خاکستر آن )

اشکال ديگر :

هيدريد سرب PbH₄ ، اکسيد سرب PbO ، تترا اکسيد سرب Pb₃O₄ ، تري اکسيد سرب Pb₂O₃ ، دي اکسيد سرب PbO₂ ، دي کلريد سرب PbCl₂ ، تترا کلريد سرب PbCl₄

جيوه ( Hg )

جيوه عنصري فلزي به رنگ نقره اي با ساختار رومبوئدرال که در دماي معمولي مايع است . جيوه به صورت آزاد در طبيعت نادر يافت مي شود و به صورت عمده در سنگ معدن سينابر در اسپانيا و ايتاليا وجود دارد . جيوه رسانايي ناچيزي از حرارت در مقايسه با فلزات ديگر دارد اما رساناي متوسطي از الکتريسيته است .

اين عنصر در گذشته در کشورهاي چين و هند شناخته شده بود و در1500 سال قبل از ميلاد در اهرام مصر نيز وجود داشته است. اين عنصر به حالت آزاد در طبيعت پيدا مي شود. مهمترين کاني اين عنصر سينابر است. حدود 50 درصد از توليدات اين عنصردر دنيا در کشورهاي ايتاليا و اسپانيا توليد مي شود. اين فلز از گرما دادن به سينابر در هوا توسط متراکم کردن بخار توليد مي شود.

جیوه فلزي سنگين، به رنگ سفيد نقره اي است. رساناي ضعيف گرما است. نمک هاي مهم جيوه عبارتند از : کلريد جيوه، فولمينات جيوه ، که کاربرد گسترده اي به عنوان چاشني در مواد منفجره دارد . از ديگر نمک هاي جيوه مي توان سولفيد جيوه را نام برد.

خواص

جيوه داراي خاصيت سمي است و به آساني توسط دستگاه تنفسي جذب مي شود. و به معده و روده آسيب مي رساند. وجود اين عنصر در هوا خطرناک به نظر مي رسد.

جيوه موجود در هوا اگر از يک حدي تجاوز کند خطرناک به نظر مي رسد. با افزايش درجه حرارت ، وجود جيوه در هوا خطرناکتر به نظر مي رسد. بنابراين در موقع استفاده با آن مخصوصاً با دست بايد دقت لازم را به عمل آورد. متيل جيوه يک نوع آلاينده خطرناک است که به طور گسترده در آب و بخار يافت مي شود.

کاربردها

از جيوه به طور گسترده در آزمايشگاه ها براي ساخت فشار سنج ها و پمپ هاي تخليه فشار و ديگر تجهيزات استفاده مي شود. از بخار جیوه براي ساخت لامپ ها و تابلوهاي تبليغاتي و غيره استفاده مي شود. و همين طور براي ساخت سوئيچ هاي جيوه اي و ديگر دستگاه هاي الکتروني استفاده مي شود. از ديگر کاربردهاي اين عنصر براي ساخت آفت کش ها و پيل هاي جيوه اي و دندانسازي و عامل ضد رسوب در رنگ ها و باتري ها است و همچنين به عنوان کاتاليزوراستفاده مي شود.

اثرات جيوه بر روي سلامتي

جيوه ترکيبي است که به طور طبيعي در محيط زيست وجود دارد. اين ماده به شکل فلزي و به صورت نمک هاي جيوه يا به صورت ترکيبات آلي جيوه يافت مي شود.

جيوه فلزي در بسياري از لوازم خانگي مانند فشارسنج، دماسنج، و لامپ فلوئورسنت به کار مي رود. جيوه در اين لوازم در فضايي محصور شده و باعث ايجاد عارضه اي نمي شود. اما وقتي دماسنج بشکند، مقدار زيادي از جيوه از راه تنفس و طي مدتي کوتاه ضمن تبخير وارد بدن مي شود. اين جيوه باعث اثرات مضري مانند آسيب اعصاب، مغز و کليه، سوزش ريه، سوزش چشم، تحريک پوست، اسهال و استفراغ مي شود.

جيوه به طور طبيعي در غذا وجود ندارد اما از طريق جانداران کوچکتري که انسان آنها را مي خورد، نظير ماهي ها، وارد زنجيره غذايي مي شود. معمولا غلظت جيوه موجود در ماهي ها بيشتر از غلظت جيوه موجود در آبي است که در آن زندگي مي کنند . محصولات لبني گاوها هم ممکن است داراي غلظت بالاي جيوه باشند. معمولا جيوه در مواد گياهي وجود ندارد اما وقتي در کشاورزي اسپري هاي حاوي جيوه مورد استفاده قرار گيرد، اين جيوه از طريق گياهان وارد بدن انسان مي شود.

جيوه بر روي انسان اثراتي دارد که مي توان آنها رابه صورت زير خلاصه کرد :

- اختلال سيستم عصبي- اختلال در عملکرد مغز- آسيب DNA و آسيب کروموزوم

- واکنش هاي آلرژيک شامل خارش پوست، خستگي و سردرد

- اثرات منفي بر روي باروري مانند آسيب اسپرم، اثرگذاري منفي بر روي زايمان و سقط جنين

اختلال در عملکرد مغز باعث کاهش قدرت يادگيري ، تغيير شخصيت، رعشه، تغيير قدرت ديد، کري، ناهماهنگي ماهيچه ها و از دست دادن حافظه مي شود. آسيب کروموزوم نیز باعث مونگوليسم مي شود.

اثرات زيست محيطي جيوه

جيوه در اثر شکسته شدن طبيعي کاني هاي موجود در سنگ و خاک و از طريق باد و آب وارد محيط زيست مي شود. انتشار جيوه حاصل از منابع طبيعي سال ها است که رخ مي دهد. هنوز هم غلظت جيوه موجود در اثر فعاليت هاي بشري، در محيط در حال افزايش است. قسمت عمده جيوه حاصل از فعاليت هاي بشري به واسطه احتراق سوخت هاي طبيعي، فعاليت هاي معدني، احتراق و ذوب زباله هاي جامد وارد هوا مي شود. بعضي از فعاليت هاي بشري مانند کودهاي کشاورزي و شيرابه هاي صنعتي باعث مي شوند که جيوه به طور مستقيم وارد خاک يا آب شود. کل جيوه اي که در محيط زيست پراکنده مي شود در نهايت در خاک يا آب هاي سطحي تجمع مي يابد.

جيوه موجود در خاک، در قارچ ها تجمع مي يابد. آب هاي سطحي اسيدي مقدار قابل توجهي جيوه دارند. وقتي pH آب بين 5 و 7 باشد، غلظت جيوه موجود در آب به علت حرکت و جابه جايي جيوه در زمين بالا مي رود. وقتي جيوه به آب هاي سطحي يا ميکرو ارگانيسم هاي خاک برسد، به متيل جيوه تبديل مي شود که جانداران به سرعت اين ماده را جذب مي کنند و اين ماده باعث آسيب سيستم عصبي مي شود. ماهي ها هر روز مقدار زيادي از متيل جيوه را از آب هاي سطحي جذب مي کنند. در نتيجه متيل جيوه در بدن آنها تجمع مي يابد و با توجه به اين که ماهي ها بخشي از زنجيره غذايي هستند، وارد زنجيره غذايي مي شود.

اثراتي که جيوه بر روي جانوران دارد عبارتند از :

آسيب کليه ، اختلال عملکرد معده ، آسيب روده ، ناباروري و تغيير DNA.

خواص فيزيکي و شيميايي

عدد اتمي : جرم اتمي : 200.59 نقطه ذوب : نقطه جوش : 73/356 شعاع اتمي : 1.76 : 2+ و رنگ : سفيد نقره اي استاندارد : مايع

نام گروه : 12

تيتراسيون

سه شنبه 6 تير 1391برچسب:گزارش كار,شيمي عمومي1,

:: 12:11 :: نويسنده : محمد حسن

عنوان : تیتراسیون

هدف آزمایش : سنجش محلول پرمنگنات پتاسیم به کمک محلول اسید اگزالبک در محیط اسیدی

مقدمه و تئوری :

تيتر کردن از روش‌هاي تجزيه حجمي است. در تجزيه حجمي ابتدا جسم را حل کرده و حجم معيني از محلول آن را با محلول ديگري که غلظت آن مشخص است که همان محلول استاندارد ناميده مي‌شود، مي‌سنجند. در تيتراسيون محلول استاندارد به‌طور آهسته از يک بورت به محلول حاوي حجم مشخص يا وزن مشخص از ماده حل شده اضافه مي‌شود. افزايش محلول استاندارد ، آنقدر ادامه مي‌يابد تا مقدار آن از نظر اکي‌والان برابر مقدار جسم حل شده شود. نقطه اکي‌والان نقطه اي است که در آن ، مقدار محلول استاندارد افزوده شده از نظر شيميايي برابر با مقدار حجم مورد نظر در محلول مجهول است. اين نقطه را نقطه پايان عمل از نظر تئوري يا نقطه هم ارزي نيز مي‌گويند .

تيتراسيون هاي اکسايش کاهش بر اساس اکسايش يا کاهش مواد بنا شده اند . فرآيند اکسيداسيون (اکسايش) فرآيندي است که در آن يک جسم (اکسيد کننده) الکترون مي‌گيرد و عدد اکسايش يک اتم افزايش مي‌يابد.

فرآيند احيا (کاهش) فرآيندي است که در آن يک جسم (احيا کننده) الکترون از دست مي‌دهد و عدد اکسايش يک اتم کاهش مي‌يابد.

وسایل لازم :

بورت 5 میلی لیتری – پیپت 10 میلی لیتری – بشر – ارلن – چراغ بنزن – قطره چکان

مواد لازم :

محلول پرمنگنات با غلظت مجهول – محلول اسید اگزالیک با غلظت مشخص و اسید سولفوریک

روش کار :

ابتدا بورت را کاملا شست و شو می دهیم سپس اگزالیک اسید را که معلوم ما هست به وسیله بشر در بورت می ریزیم . بعد شیر بورت را باز کرده تا حباب هوا خارج گردد . بورت را روی صفر تنظیم می کنیم .

را به وسیله پیپت برداشته و در ارلن می ریزیم سپس حدود 2 یا 3 میلی لیتر KMnO₄محلول mlسپس 10

را به وسیله قطره چکان درون ارلن می ریزیم . سپس ارلن را برداشته روی شعله قرار می دهیم تا H₂SO₄

دمای آن به حدود 60- 70 درجه سانتی گراد برسد . وقتی که مایع بخار کرد ارلن محتوی پتاسیم پر منگنات و سولفوریک اسید را سریع زیر بورت قرار داده تا اگزالیک اسید وارد آن شود . بعد ازچند ثانیه که مقداری اگزالیک اسید وارد آن شد دوباره ارلن را روی شعله قرار می دهیم و این کار را ادامه می دهیم تا دانه های قهوه ای را مشاهده کنیم ، این دانه ها منگنز های 3 و 4 هستند که هنوز الکترون به اندازه کافی نگرفته اند تابه منگنز 2 تبدیل شوند بعد از آن دوباره ارلن را روی چراغ قرار داده و سپس دوباره زیر بورت می گیریم و کم کم محلول را تیتر می کنیم تا محلول به صورت بی رنگ در آید . در این هنگام شیر بورت را می بندیم و حجم اگزالیک اسید مصرف شده را یادداشت می کنیم . این کار را دوبار دیگر با دقت بیشتر انجام می دهیم سپس حجم های به دست آمده را جمع کرده میانگین می گیریم تا حجم اگزالیک اسید به دست آید بعد با داشتن حجم و غلظت اگزالیک اسید و حجم پتاسیم پرمنگنات غلظت آن را به دست می آوریم .

معرفي

سه شنبه 6 تير 1398برچسب:دانشگاه ازاد, دانشگاه ازاد كرمانشاه,شيمي, شيمي دانشگاه ازاد كرمانشاه,,

:: 12:4 :: نويسنده : محمد حسن

سلام به خدمت تمام دوستان عزيز.اين وبلاگ در جهت كمك به دانشجويان رشته ي شيمي دانشگاه ازاد كرمانشاه شكل گرفته.اميدوارم حد اكثر كمك رو بتونه به دوستان بكنه.

صفحه قبل 1 2 3 صفحه بعد

موضوعات

پیوندهای روزانه

پيوندها

دانشجويان شيمي دانشگاه ازاد كرمانشاه
ترجمه انلاين متون شيمي
دانشكده علوم پايه
دانشگاه ازاد كرمانشاه
انجمن شيمي ايران
ردیاب ماشین
جلوپنجره اریو
اریو زوتی z300
جلو پنجره ایکس 60

تبادل لینک هوشمند
برای تبادل لینک ابتدا ما را با عنوان شيمي دانشگاه ازاد كرمانشاه و آدرس shimikermanshah.LXB.ir لینک نمایید سپس مشخصات لینک خود را در زیر نوشته . در صورت وجود لینک ما در سایت شما لینکتان به طور خودکار در سایت ما قرار میگیرد.