ببخشيد يكي مي تواند يك مقاله 5 تا 6 صفحه اي در مورد شيمي تجزيه دستگاهس به انگليسي براي من جور كند . ممنون مي شم شديد
Printable View
ببخشيد يكي مي تواند يك مقاله 5 تا 6 صفحه اي در مورد شيمي تجزيه دستگاهس به انگليسي براي من جور كند . ممنون مي شم شديد
سلام
ميشه لطف كنيد يه مطتب راجع به آب اكسيژنه و كاربردش معرفي كنيد؟
ممنون ميشم
سلام
لطفاً اگر اطلاعات یا مرجعی که نام و ترکیبات محلول شستشوی کابلهای مخابراتی داره رو بگذارید یا معرفی کنید . این محلول جهت شستشوی مواد ضد آب درون کابل استفاده میشه .
ممنون
با سلام خدمت دوستان عزيز.خواهشمندم مرا راهنمايي كنيد و به سوالم نخنديد .
روش محاسبه و رقيق نمودن سود 40 درصد به 10 درصد به وسيله اب.
واقعا نياز دارم.با تشكر
با سلام
لطفا اگه کسی اطلاعات جامعی در مورد اسپکترو فتو متری داره به من بگه....
یا اگه می تونید به این ایمیل ارسال کنید... متشکرم
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
سلام به همگی :20:
من برام یه مسله ای پیش اومده میخواستم ببینم حلال زرد کروم چیه ؟
بعدش میخواستم ببینم :::
(Fe2+) + (NH3)
(+Fe2) + کربنات سدیم
Fe3+) + NaoH)
Fe3+) + Ki)
Mncl2 + NH3
MNSo4 + Hcl
پتاسیم پرمنگنات + Ki + Ho2So4
ترکیب اینا چی میشه ! ممنون میشم جواب بدین :11: :40:
نقل قول:
اگه هنوز هم میخای بگو برات بگم؟
همینجا یا در این سایت [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
سلام
كسي ميتونه اطلاعاتي در مورد نقطه ذوب و انجماد كربن ها به من بده؟
گرافیت ، الماس یا چیز خاص دیگه ای مد نظرته؟نقل قول:
شيميدان هاي نامي اسلام
آغاز كيمياگري اسلامي با اسامي مرداني همراه است كه احتمالا خود كيمياگر نبودهاند، اما با گذشت زمان و فرارسيدن قرن دهم ميلادي ، كيمياگران شهيري از ميان آنان برخاستند كه علاوه بر تفكراتشان ، نوشتارهاي كاملا جديد و نويني خلق كردند.
امام جعفر صادق عليه السلام (148 ـ 82 هـ . ق. / 770 ـ 705 م.)
محضر پر فيض حضرت امام صادق (ع) ، مجمع جويندگان علوم بود. با دانش پژوهي كه به محفل آن حضرت راه مييافت از خرمن لايزال دانش او بهره مند ميشد. در علم كيميا ايشان نخستين كسي بودند كه عقيده به عناصر چهارگانه (عناصر اربعه) آب ، آتش ، خاك و باد را متزلزل كردند. از فرمودههاي ايشان است كه : «من تعجب ميكنم مردي چون ارسطو چگونه متوجه نشده بود كه خاك يك عنصر نيست. بلكه عنصرهاي متعددي در آن وجود دارد.» ايشان هزار سال پيش از پرسينلي ، لاووازيه و ... دريافته بود كه در آب چيزي هست كه ميسوزد (كه امروزه آن را هيدروژن مينامند).
از امام صادق (ع) ، رسالهاي در علم كيميا تحت عنوان «رسالة في علم الصناعة و الحجر المكرم» باقيمانده كه دكتر «روسكا» آن را به زبان آلماني ترجمه و در سال 1924 آن را تحت عنوان «جعفر صادق امام شيعيان ، كيمياگر عربي» در «هايدبرگ» به چاپ رسانده است. به عنوان مثال و براي آشنايي با نظرات حضرت صادق (ع) در شيمي ، خلاصهاي از بررسي دكتر «محمد يحيي هاشمي» را در ذيل درج ميكنيم:
از شرحي كه امام صادق (ع) براي اكسيد ميدهد، چنين معلوم ميشود كه اكسيد جسمي بوده كه از آن براي رفع ناخالصي در فلزات استفاده شده است. ايشان تهيه اكسيد اصغر (اكسيد زرد) را از خود و آهن و خاكستر به كمك حرارت و با وسايل آزمايشگاهي آن دوره ، مفصلا شرح داده و نتيجه عمل را كه جسمي زرد رنگ است، اكسيد زرد نام نهادهاند. اين شرح كاملا با فروسيانيد پتاسيم كه جسمي است زرد رنگ به فرمول Fe(CN)6] K4] منطبق است و ... . نتيجه عمل بعد از طي مراحلي ايجاد و تهيه طلاي خالص است. امروزه نيز از همين خاصيت سيانور مضاعف طلا و پتاس براي آبكاري با طلا استفاده ميشود.
جابر بن حيان (200 ـ 107 هـ . ق / 815 ـ 725 ميلادي)
جابربين حيان معروف به صوفي يا كوفي ، كيمياگر ايراني بوده و در قرن نهم ميلادي ميزيسته و بنا به نظريه اكثريت قريب به اتفاق كيمياگران اسلامي ، وي سرآمد كيمياگران اسلامي قلمداد ميشود. شهرت جابر نه تنها به جهان اسلام محدود نميشود و غربيها او را تحت عنوان «گبر» ميشناسند.ابن خلدون درباره جابر گفته است:
جابربن حيان پيشواي تدوين كنندگان فن كيمياگري است.
جابربن حيان ، كتابي مشتمل بر هزار برگ و متضمن 500 رساله ، تاليف كرده است. «برتلو» شيميدان فرانسوي كه به «پدر شيمي سنتز» مشهور است، سخت تحت تاثير جابر واقع شده و ميگويد: «جابر در علم شيمي همان مقام و پايه را داشت كه ارسطو در منطق .» جورج سارتون ميگويد: «جابر را بايد بزرگترين دانشمند در صحنه علوم در قرون وسطي دانست.» اريك جان هوليمارد ، خاورشناس انگليسي كه تخصص وافري در پژوهشهاي تاريخي درباره جابر دارد، چنين مينويسد:
جابر شاگرد و دوست امام صادق (ع) بود و امام را شخصي والا و مهربان يافت؛ بطوري كه نميتوانست از او جدا ولي بي نياز بماند. جابر ميكوشيد تا با راهنمايي استادش ، علم شيمي را از بند افسانههاي كهن مكاتب اسكندريه برهاند و در اين كار تا اندازهاي به هدف خود رسيد. برخي از كتابهايي كه جابر در زمينه شيمي نوشته عبارتند از : الزيبق ، كتاب نارالحجر ، خواص اكسيرالذهب ، الخواص ، الرياض و ... .
وي به آزمايش بسيار علاقمند بود. از اين رو ، مي توان گفت نخستين دانشمند اسلامي است كه علم شيمي را بر پايه آزمايش بنا نهاد. جابر نخستين كسي است كه اسيد سولفوريك يا گوگرد را از تكليس زاج سبز و حل گازهاي حاصل در آب بدست آورد و آن را زينت الزاح ناميد. جابر اسيد نيتريك يا جوهر شوره را نيز نخستين بار از تقطير آميزهاي از زاج سبز ، نيترات پتاسيم و زاج سفيد بدست آورد.
رازي ، ابوبكر محمد بن زكريا (313 ـ 251 هـ . ق / 923 ـ 865 م.)
زكرياي رازي به عنوان يكي از بزرگترين حكيمان مسلمان شناخته شده و غربيها او را به نام «رازس» ميشناسند. رازي در علم كيميا ، روش علمي محض را انتخاب كرده و بر خلاف روشهاي تمثيلي و متافيزيك ، به روشهاي علمي ارزش زيادي قائل شده. رازي موسس علم شيمي جديد و نخستين كسي است كه «زيست شيمي» را پايهگذاري نموده است. دكتر «روسكا» شيميدان آلماني گفته است: «رازي براي اولين بار مكتب جديدي در علم كيميا بوجود آورده است كه آن را مكتب علم شيمي تجربي و علمي مي توان ناميد.
مطلبي كه قابل انكار نيست اينست كه زكرياي رازي پدر علم شيمي بوده است.» كتابهاي او در زمينه كيميا در واقع اولين كتابهاي شيمي است. مهمترين اثر رازي در زمينه كيميا كتاب «سرالاسرار» است. ظاهرا رازي 24 كتاب يا رساله در علم كيميا نوشته كه متاسفانه فقط معدودي از آنها بدست آمده و در كتابخانههاي مشهور دنيا نگهداري ميشود. وي نخستين بار از تقطير شراب در قرع و انبيق مادهاي بدست آورد كه آن را الكحل ناميد كه بعدها به هر نوع ماده پودري شكل حتي به جوهر هم داده شد، از اين رو آن جوهر را جوهر شراب نيز ناميدند. گفته ميشود كه رازي كربنات آمونيوم را از نشادر و همچنين كربنات سديم را تهيه كرده است.
ابن سينا ، حسين (428 ـ 370 هـ . ق / 1036 ـ 980 م.)
ابن سينا ملقب به شيخ الرئيس ، بزرگترين فيلسوف و دانشمند اسلامي و چهرهاي بسيار موثر در ميدان علوم و فنون است. غربيها وي را به نام «اوسينيا» ميشناسند. ابن سينا ، رنجي براي كيمياگري و ساختن طلا نكشيد؛ زيرا او به استحاله باور نداشت و صريحا تبديل فلزات به يكديگر را ناممكن و غير عملي ميدانست.
ابو علي سينا از ادويه منفرد ، 785 قلم دارو را به ترتيب حروف ابجد نام برده و به ذكر ماهيت آنها پرداخته و خواص تاثير آن داروها را شرح داد. وي ضمن توصيف اين مواد ، آگاهيهاي جالبي در زمينه «شيمي كاني» به خوانندگان ميدهد و ميگويد از تركيب گوگرد و جيوه مي توان شنگرف تهيه كرد. وي نخستين كسي است كه خواص شيميايي الكل و اسيد سولفوريك را از نظر دارويي شرح داد.
بيروني ، ابوريحان محمد (442 ـ 362 هـ . ق / 1050 ـ 972 م.)
كاني شناس و دارو شناس جهان اسلام و يكي از بزرگترين دانشمندان اسلام است كه با رياضيات ، نجوم ، فيزيك ، كاني شناسي ، دارو سازي و اغلب زبانهاي زنده زمان خود آشنايي داشته است. يكي از آثار مهم بيروني در شيمي كتاب الجواهر وي است كه در بخشي از آن ، نتايج تجربي مربوطه به تعيين جرم حجمي امروزي آنها تفاوت خيلي كم دارد و يكي از كاربردهاي مهم وي به شمار ميرود كه در علوم تجربي ، انقلابي بزرگ به وجود آورد. براي تعيين جرم اجسام ، ترازويي ابداع كرد.
بيروني همچنين در كتاب الجماهير (در شناسايي جوهرها) به معرفي مواد كاني به ويژه جواهرات گوناگون پرداخت. بيروني ، چگالي سنج را براي تعيين جرم حجمي كانيها به ويژه جوهرها و فلزها نوآوري كرد كه در آزمايشگاه امروزي كاربرد دارد.
منبع : دانشنامه رشد
اطلاعات اولیهنقل قول:
آب اکسیژنه خالص H2O2 یک مایع ناروانی است که کمی آبی رنگ میباشد و با زحمت زیاد میتوان آنرا تهیه نمود. آب اکسیژنهای که در داروخانهها به اسم آب اکسیژنه رقیق فروخته میشود محلولی است از آب اکسیژنه در آب که در 100 قسمت آن سه قسمت آب اکسیژنه است و مانند آب بیرنگ و بیبوست و مزه تلخی دارد و کمی اسیدی است.
خصوصیات آب اکسیژنه
به مرور آب اکسیژنه تجزیه و تبدیل به آب واکسیژن میگردد. این عمل تجزیه در محیط بازی سریعتر و محیط اسیدی کندتر تا در محیط خنثی صورت میگیرد. ممکن است که اگر مدت مدیدی آب اکسیژنه را انبار کنند، کاملا تجزیه و تبدیل به آب گردد. بر اثر گرد بعضی اجسام عمل تخریب آب اکسیژنه تسریع میگردد مانند گرد بیاکسید منگنز و گرد فلزات و …
اگر بر روی محلول آب قدری از اجسام پایدار کننده مانند اسید فسفریک اوره اسید بنزوئیک و نظیر آنها بیافزایند، عمل تخریب بسیار کند میگردد. آب اکسیژنه اثر میکروب کشی و بوبری دارد چنانکه اگر یک تکه کالباس قرمز را درون ظرف محتوی آب اکسیژنه قرار دهیم پس از چند روز محتویات ظرف کاملا بیبو است و بوی گندیده نمیدهد. آب اکسیژنه رنگها را نیز تخریب میکند بهمین دلیل تکه کالباس درون ظرف بعد از مدتی بیرنگ میشود.
موارد استعمال آب اکسیژنه
از آنجایی که آب اکسیژنه بوبر است در موقع معالجه زخمهای بدبو مورد استعمال قرار میگیرد.
همچنین لکه شراب قرمز و خون و قهوه و غیره را هم میتوان بوسیله آب اکسیژنه پاک نمود. در قرصهای اریتزون آب اکسیژنه به اوره متصل است و چون این قرصها را در دهان بگذارند، اکسیژن میدهد. پس هم میکروبهای دهان را میکشد و هم دندانها را سفید مینماید.
بسیاری از خمیر دندانها و سایر اجسامی که برای پاک کردن دندانها بکار میرود در موقع استعمال تولید آب اکسیژنه میکنند و اکسیژن این آب اکسیژنه دندان را سفید مینماید.
آب اکسیژنه در بیرنگ کردنشاخ ، پشم گوسفند پنبه کنف ، کاه ، چوب کاغذ روغن ابریشم، عاج ، پر و غیره بکار میرود. رنگ بعضی لکههای صورت را هم آب اکسیژنه تخریب میکند. اگر موی سیاه را پس از شستن با کربنات سدیم ( تا چربی آن برطرف شود ) در محلول آب اکسیژنه بگذارند به رنگ روشن در میآید.
اگر موی سیاه سر را با مخلوطی از 100 گرم آب اکسیژنه 30% و چهار قطره محلول آمونیاک تر نمایند و پس از 10 تا 20 دقیقه با آب خالص و سپس با محلول اسید استیکدار بشویند، بور مایل به قرمز میشود.
وجود آمونیاک از این جهت لازم است که آب اکسیژنه در حضور قلیاییها سریعتر اکسیژن میدهد و در نتیجه موها تندتر بور میشوند. مصرف مکرر آب اکسیژنه برای مو مضر است زیرا که مو را شکننده مینماید. در جنگ جهانی آب اکسیژنه 85%برای اکسیداسیون سریع الکل در زیر دریاییها و موشکها مصرف میکردند. آب اکسیژن رقیق را برای قرقره کردن هم بکار میبرند. شناسایی آب اکسیژنه
در یک لوله آزمایشی که قبلا چند سانتیمتر مکعب محلول بیکرمات پتاسیم و قدری اسید سولفوریک رقیق ریختهایم آب اکسیژنه میافزاییم در نتیجه رنگ آبی تند که بعدا تبدیل به سبز میشود، ظاهر میگردد. بهمین طریق میتوان وجود آب اکسیژنه را در اریتزن ثابت نمود.
منبع: دانشنامه رشد
اتم
ریشه لغوی
این کلمه ، از کلمه یونانی atomos ، غیر قابل تقسیم ، که از a- ، بمعنی غیر و tomos، بمعنی برش ، ساخته شده است. معمولا به معنای اتمهای شیمیایی یعنی اساسیترین اجزاء مولکولها و مواد ساده میباشد.
تاریخچه شناسایی اتم
مواد متنوعی که روزانه در آزمایش و تجربه با آن روبه رو هستیم، متشکل از اتمهای گسسته است. وجود چنین ذراتی برای اولین بار توسط فیلسوفان یونانی مانند دموکریتوس (Democritus) ، لئوسیپوس (Leucippus) و اپیکورینز (Epicureanism) ولی بدون ارائه یک راه حل واقعی برای اثبات آن ، پیشنهاد شد. سپس این مفهوم مسکوت ماند تا زمانیکه در قرن 18 راجر بسکوویچ (Rudjer Boscovich) آنرا احیاء نمود و بعد از آن توسط جان دالتون (John Dalton) در شیمی بکار برده شد.
راجر بوسویچ نظریه خود را بر مبنای مکانیک نیوتنی قرارداد و آنرا در سال 1758 تحت عنوان:
Theoria philosophiae naturalis redacta ad unicam legem virium in natura existentium
چاپ نمود.
براساس نظریه بوسویچ ، اتمها نقاط بیاسکلتی هستند که بسته به فاصله آنها از یکدیگر ، نیروهای جذب کننده و دفع کننده بر یکدیگر وارد میکنند. جان دالتون از نظریه اتمی برای توضیح چگونگی ترکیب گازها در نسبتهای ساده ، استفاده نمود. در اثر تلاش آمندو آواگادرو (Amendo Avogadro) در قرن 19، دانشمندان توانستند تفاوت میان اتمها و مولکولها را درک نمایند. در عصر مدرن ، اتمها ، بصورت تجربی مشاهده شدند.
اندازه اتم
اتمها ، از طرق ساده ، قابل تفکیک نیستند، اما باور امروزه بر این است که اتم از ذرات کوچکتری تشکیل شده است. قطر یک اتم ، معمولا میان 10pm تا 100pm متفاوت است.
ذرات درونی اتم
در آزمایشها مشخص گردید که اتمها نیز خود از ذرات کوچکتری ساخته شدهاند. در مرکز یک هسته کوچک مرکزی مثبت متشکل از ذرات هستهای ( پروتونها و نوترونها ) و بقیه اتم فقط از پوستههای متموج الکترون تشکیل شده است. معمولا اتمهای با تعداد مساوی الکترون و پروتون ، از نظر الکتریکی خنثی هستند.
طبقهبندی اتمها
اتمها عموما برحسب عدد اتمی که متناسب با تعداد پروتونهای آن اتم میباشد، طبقهبندی میشوند. برای مثال ، اتم های کربن اتمهایی هستند که دارای شش پروتون میباشند. تمام اتمهای با عدد اتمی مشابه ، دارای خصوصیات فیزیکی متنوع یکسان بوده و واکنش شیمیایی یکسان از خود نشان میدهند. انواع گوناگون اتمها در جدول تناوبی لیست شدهاند.
اتمهای دارای عدد اتمی یکسان اما با جرم اتمی متفاوت (بعلت تعداد متفاوت نوترونهای آنها) ، ایزوتوپ نامیده میشوند.
سادهترین اتم
سادهترین اتم ، اتم هیدروژن است که عدد اتمی یک دارد و دارای یک پروتون و یک الکترون میباشد. این اتم در بررسی موضوعات علمی ، خصوصا در اوایل شکلگیری نظریه کوانتوم ، بسیار مورد علاقه بوده است.
واکنش شیمیایی اتمها
واکنش شیمیایی اتمها بطور عمدهای وابسته به اثرات متقابل میان الکترونهای آن میباشد. خصوصا الکترونهایی که در خارجیترین لایه اتمی قرار دارند، به نام الکترونهای ظرفیتی ، بیشترین اثر را در واکنشهای شیمیایی نشان میدهند. الکترونهای مرکزی (یعنی آنهایی که در لایه خارجی نیستند) نیز موثر میباشند، ولی بعلت وجود بار مثبت هسته اتمی ، نقش ثانوی دارند.
پیوند میان اتمها
اتمها تمایل زیادی به تکمیل لایه الکترونی خارجی خود و (یا تخلیه کامل آن) دارند. لایه خارجی هیدروژن و هلیم جای دو الکترون و در همه اتمهای دیگر طرفیت هشت الکترون را دارند. این عمل با استفاده مشترک از الکترونهای اتمهای مجاور و یا با جدا کردن کامل الکترونها از اتمهای دیگر فراهم میشود. هنگامیکه الکترونها در مشارکت اتمها قرار می گیرند، یک پیوند کووالانسی میان دو اتم تشکیل میگردد. پیوندهای کووالانسی قویترین نوع پیوندهای اتمی میباشند.
یون
هنگامیکه بوسیله اتم ، یک یا چند الکترون از یک اتم دیگر جدا میگردد، یونها ایجاد میشوند. یونها اتمهایی هستند که بعلت عدم تساوی تعداد پروتو نها و الکترونها ، دارای بار الکتریکی ویژه میشوند. یونهایی که الکترونها را برمیدارند، آنیون (anion) نامیده شده و بار منفی دارند. اتمی که الکترونها را از دست میدهد کاتیون (cation) نامیده شده و بار مثبت دارد.
پیوند یونی
کاتیونها و آنیونها بعلت نیروی کولمبیک (coulombic) میان بارهای مثبت و منفی ، یکدیگر را جذب مینمایند. این جذب پیوند یونی نامیده میشود و از پیوند کووالانسی ضعیفتر است.
مرز مابین انواع پیوندها
همانطور که بیان گردید، پیوند کوالانسی در حالتی ایجاد میشود که در آن الکترونها بطور یکسان میان اتمها به اشتراک گذارده میشوند، درحالیکه پیوند یونی در حالی ایجاد میگردد که الکترونها کاملا در انحصار آنیون قرار میگیرند. بجز در موارد محدودی از حالتهای خیلی نادر ، هیچکدام از این توصیفها کاملا دقیق نیست. در بیشتر موارد پیوندهای کووالانسی ، الکترونها بطور نامساوی به اشتراک گذارده میشوند، بطوریکه زمان بیشتری را صرف گردش بدور اتمهای با بار الکتریکی منفیتر میکنند که منجر به ایجاد پیوند کووالانسی با بعضی از خواص یونی میگردد.
بطور مشابهی ، در پیوندهای یونی ، الکترونها اغلب در مقاطع کوچکی از زمان بدور اتم با بار الکتریکی مثبتتر میچرخند که باعث ایجاد بعضی از خواص کووالانسی در پیوند یونی میگردد.
آرایش الکترونی عناصر
آشنایی
آرایش الکترونی نحوه چنیش الکترونها را در لایههای اطراف هسته اتم نشان میدهد. کار را با اتم هیروژن که یک الکترون در اوربیتال 1s دارد، آغاز میکنیم. با افزودن یک الکترون ، آرایش الکترونی اتم عنصر بعدی He که 1s2 است بدست میآید. به این ترتیب از عنصری به عنصر بعدی میرویم تا به آرایش الکترونی اتم مورد نظر میرسیم. این روش در ابتدا از طرف ولفگانگ پاولی مطرح شد و به روش «بناگذاری» موسوم است.
الکترون متمایز کننده
الکترونی که در روش بناگذاری ، به آرایش الکترونی یک عنصر افزوده میشود تا عنصر بعدی بدست آید، الکترون متمایز کننده نامیده میشود. این الکترون آرایش الکترونی اتم یک عنصر را از اتم عنصر پیشین متمایز میکند. الکترون متمایز کننده در هر مرحله به اوربیتال خالی دارای کمترین انرژی افزوده میشود.
آرایش الکترونی صحیح عناصر
آرایش الکترونی صحیح عناصر به صورت زیر است:
... ، 1s ، 2s ، 2p ، 3s ، 3p ، 4s ، 3d ،4p ، 5s ، 4d ، 5p ، 6s ، 4f ، 5d ، 6p ، 7s ،5f ، 6d ، 7p.
انرژی لایههای فرعی
انرژی همه اوربیتالهای یک پوسته فرعی یکسان است. مثلا انرژی هر اوربیتال 3p برابر انرژی هر یک از دو اوربیتال 3p دیگر است. تمام پنج اوربیتال 3d نیز انرژی یکسان دارند. اما در یک پوسته اصلی ، پوستههای فرعی مختلف انرژی متفاوت دارند. برای هر مقدار n ، انرژی پوستههای فرعی به ترتیب s < p < d < f افزایش مییابند.
در پوسته n = 3 ، اوربیتال 3s کمترین انرژی ، اوربیتالهای 3p ، انرژی متوسط و اوربیتالهای 3d حداکثر انرژی را دارند. گاهی انرژی اوربیتالهای مربوط به پوستههای مختلف ، همپوشانی دارند. مثلا در بعضی از اتمها ، اوربیتال 4s ، کم انرژیتر از اوربیتال 3d است.
ترتیب قرار دادن اوربیتالها
ترتیب معینی برای قرار دادن متوالی اوربیتالها برحسب انرژی که برای تمام اتمها صدق میکند، وجود ندارد. در فرآیند فرضی بناگذاری ، خصلت اتم به موازات افزایش یافتن تعداد پروتون و نوترون در هسته و نیز اضافه شدن تعداد الکترونها تغییر میکند. خوشبختانه ، تغییرات ترتیب انرژی اوربیتالی از عنصری به عنصر بعد به تدریج و بطور منظم صورت میپذیرد. این ترتیب تنها برای موقعیتهای اوربیتالی که الکترون متمایز کننده در فرآیند بناگذاری در آن جا میگیرد صادق است.
به این ترتیب که از 1s شروع میکنیم و به تدریج اوربیتالهای بالاتر را پر میکنیم. باید توجه کنیم که در پوسته فرعی p سه اوربیتال ، در d پنج اوربیتال و در f هفت اوربیتال وجود دارد. هر پوسته فرعی را پیش از آنکه به پوسته بعدی الکترون داده شود، پر میکنیم.
جدول تناوبی و آرایش الکترونی
برای بدست آوردن آرایش الکترونی میتوان جدول تناوبی را مورد استفاده قرار داد. نوع الکترون متمایز کننده به موقعیت عنصر در جدول تناوبی ارتباط داده میشود. توجه کنید که جدول را میتوان به یک دسته «s» ، یک دسته «p» ، یک دسته «d» ، و یک دسته «f» تقسیم کرد. برای عناصر دسته «s» ، و دسته «p» ، عدد کوانتومی اصلی الکترون متمایز کننده ، مساوی شماره تناوب ، برای عناصر دسته «d» برابر با شماره تناوب منهای یک و برای عناصر دسته «f» مساوی با شماره تناوب منهای دو است.
برای آنکه بتوانید بحث را برای بدست آوردن آرایش الکترونی تعقیب کنید، باید یک جدول تناوبی دم دست داشته باشید. به عنوان مثال ، اولین تناوب از دو عنصر تشکیل شده است، (هیدروژن و هلیوم) که هر دوی آنها ، از عناصر دسته «s» هستند. آرایش الکترونی هیدروژن 1s1 و از آن هلیوم 1s2 است.
تناوب دوم با لیتیم (1s1 2s1) و بریلیم (1s2 2s2) آغاز میشود که در آنها الکترونها به اوربیتال 2s افزوده میشوند. در شش عنصری که این تناوب را تکمیل میکنند، یعنی بور (1s2 2s2 2p1) تا گاز نجیب نئون (1s2 2s2 2p6) الکترونها یک به یک به سه اوربیتال 2p افزوده میشوند.
الگوی تناوب دوم در تناوب سوم نیز تکرار میشود. دو عنصر دسته «s» ، سدیم (1s2 2s2 2p6 3s1) و منیزیم (1s2 2s2 2p6 3s2) هستند. شش عنصر «دسته p» از آلومینیوم (1s2 2s2 2p6 3s2 3p1) تا گاز نجیب آرگون (1s2 2s2 2p6 3s2 3p6) را در بر میگیرند.
منبع:دانشنامه رشد
انرژی یونش
انرژی لازم برای جدا کردن سستترین الکترون از یک اتم منفرد گازی شکل و درحالت پایه یک عنصر را «انرژی اولین یونش» آن عنصر مینامند.
(A(g) → A(g)+ + e(g
نماد (g) نشان دهنده حالت گازی عنصر و یون مربوطه است
علامت انرژیهای یونش
در تعیین انرژیهای یونش عناصر برای بیرون کشیدن الکترون از اتم ، انرژی مصرف میشود، زیرا این امر متضمن فائق آمدن بر جاذبه متقابل هسته و الکترون است. پس چون سیستم ، در این فرآیند ، انرژی جذب میکند، انرژیهای یونش علامت مثبت دارند. مثلا میتوان انرژی اولین یونش سدیم را به صورت زیر نمایش داد:
(Na(g) → Na(g)+ + e(g
::496Kj+ = اولین یونش سدیم
واحد انرژی یونش
انرژی یونش برای هر الکترون منفرد بر حسب الکترون ولت (اتم/ev) و برای یک مول الکترون (6.02x1023 الکترون) که از یک مول اتم (6.02x1023 اتم) عنصر جدا شود، Kj/mol بیان میگردد.
ترتیب انرژی یونش در عناصر یک دوره
انرژی یونش در یک دوره از چپ به راست بتدریج افزایش مییابد. به آن قسمتهایی از منحنی که به عناصر دوره دوم (از
Li تا Ne) ، دوره سوم (ازNa تا Ar) و الی آخر تعلق دارد. توجه کنید که انرژی یونش به این سبب افزایش مییابد که اتمها بتدریج کوچکتر میشوند و بار مؤثر هسته بتدریج افزایش مییابد، در نتیجه جدا کردن الکترون بتدریج دشوارتر میشود.
ترتیب انرژی یونش در عناصر یک گروه
در عناصر نماینده ، بطور کلی انرژی یونش بین عناصر یک گروه از بالا به پایین کاهش مییابد. عناصر گروه (Cs ، Rb ، K ، Na ، Li) و عناصر گروه صفر (Rn ، Xe ، Kr، Ar، Ne ، He) بصورت مینیمم و ماکسیمم منحنی نشان داده شدهاند. در هر گروه بتدریج از اتمی به اتم پایینتر میرویم ، بار هسته ، افزایش مییابد، اما اثر آن تا حد زیادی از طریق افزایش تعداد الکترونهای پوسته زیرین که اثر پوششی دارند، حذف میشود. در حالیکه اتمها بزرگتر میشوند، الکترونی که باید یونیده شود، در فاصلهای دورتر از هسته قرار میگیرد، در نتیجه جدا شدن الکترون آسانتر شده ، انرژی یونش کاهش مییابد.
انرژی یونش عناصر واسطه در یک دوره به سرعت مشابه با عناصر نماینده افزایش پیدا نمیکند. انرژی یونش عناصر واسطه درونی ، کم و بیش ثابت میماند. در این دو دسته عناصر ، الکترون متمایز کننده به پوستههای درونی اضافه میشود. افزایش اثر پوششی حاصل ، وضعیت انرژی یونش در عناصر واسطه و واسطه درونی را توجیه میکند. اتم فلزات در واکنشهای شیمیایی معمولا الکترون از دست میدهند و به یونهای مثبت تبدیل میشوند. اتم غیرفلزات معمولا به این ترتیب عمل نمیکنند. بنابراین فلزات عناصری با انرژی یونش نسبتا کم و غیرفلزات عناصری با انرژی یونش نسبتا زیادند.
انرژی دومین یونش
بحثهای ما تاکنون مربوط به انرژی اولین یونش بوده است. انرژی دومین یونش هر عنصر انرژی لازم برای جدا کردن یک الکترون از یون +1 آن عنصر است.
(A(g) → A(g)2+ + e(g
انرژی سومین یونش
انرژی سومین یونش بیان کننده انرژی مورد نیاز برای جدا کردن یک الکترون از یون +2 آن عنصر است. جدا کردن یک الکترون منفی از اتم خنثی طبعا آسانتر از جدا کردن الکترون از ذره دارای یک بار مثبت و آن هم به نوبه خود آسانتر از جدا کردن الکترون از ذره دارای دو بار مثبت است. در نتیجه انرژی سومین یونش بزرکتر از انرژی دومین یونش و آن هم بزرگتر از انرژی اولین یونش است.
انرژی چهارمین یونش و بالاتر
از آنجا که انرژی چهارمین یونش و بالاتر ، به غایت زیاد است، یونهای بالاتر از +3 بندرت در شرایط عادی وجود دارند. همانگونه که انتظار میرود برای هر عنصر انرژی یونش از اولین تا چهارمین زیاد میشود.
جهش
در تمام مراحل پس ازجدا شدن الکترونهای والانس ، افزایش انرژی مورد نیاز برای یونش بعدی بصورت جهشی است.
واکنش پذیری فلزات
واکنش پذیری فلزات در گوشه پایین سمت چپ جدول تناوبی دیده میشوند. واکنش پذیری ، بر حسب از دست دادن الکترون ، بتدریج که از این گوشه به طرف بالا یا به سمت راست حرکت میکنیم، کاهش مییابد.
منبع:دانشنامه رشد
انرژی همبستگی هسته
دید کلی
مفاهیم ساختار اتمی و هستهای این است که اتم مرکب از هسته و الکترونهایی است که آن را احاطه کردهاند و اینکه هسته از پروتون و نوترون ساخته شده است به این پرسش اساسی میانجامد که: آیا جرم یک اتم خنثی با مجموع جرمهای پروتونها ، نوترونها و الکترونهایی که آن اتم خنثی را تشکیل میدهند. برابر است یا نه؟ این پرسش را به دقت میتوان پاسخ داد. زیرا جرم پروتون ، نوترون و الکترون و همچنین جرمهای تقریبا تمام اتمهای گوناگون معلوم هستند.
منشأ انرژی همبستگی هسته
در فیزیک یک اصل کلی است که میگوید: برای متلاشی کردن یک سیستم یا مجموعه پایدار باید کار انجام داد. مثلا اگر سیستمی از نوترونها و پروتونها ، که هسته اتم را ایجاد میکنند، پایدار باشد. برای از هم سوا کردن آنها باید انرژی مصرف نمود. جرم کلی یک هسته پایدار باید کمتر از مجموع جرمهای جداگانه نوترونها و پروتونهای تشکیل دهنده آن باشد. از طریق محاسبه و تجربه معین شده است که اختلافی بین مجموع جرم نوکلئونهای هسته و جرم هسته پایدار وجود دارد. این اختلاف جرم معادل انرژی هست که جهت متلاشی کردن کامل هسته لازم است. این انرژی موسوم به انرژی همبستگی اتم میباشد.
محاسبه انرژی همبستگی هسته
بررسی جرمهای اتمی شناخته شده نشان میدهد که برای هر نوع اتم ، جرم اتمی همواره کمتر از مجموع جرمهای ذرات تشکیل دهنده به حالت آزاد آنهاست. سادهترین اتم که دست کم شامل یک پروتون ، یک نوترون و یک الکترون باشد دوتریم است. در این مورد جرمها عبارتند از:
جرم سکون یک پروتون = amu 1.007276
جرم سکون یک نوترون = amu 1.008665
جرم سکون یک الکترون = amu 0.000549
جرم سکون ذرات تشکیل دهنده در حالت آزاد = amu 2.016490
جرم سکون اتم دوتریوم = 2.014102 amu
تفاوت (Δm = 0.002388amu)
تفاوت جرم سکون ، Δm ، ممکن است کوچک به نظر آید، لیکن به علت ضریب C2 در رابطه E = mC2 این تفاوت جرم با تفاوت انرژی قابل ملاحظهای مطابقت دارد. بنابرین تفاوت جرم (Δm) با تفاوت انرژی (ΔE) با رابطه ΔE = ΔmC2 به هم مربوط میشوند. یک ضریب تبدیل مناسب برای تبدیل جرم اتمی (برحسب واحد جرم اتمی) به انرژی (برحسب مگا الکترون ولت) عبارت است از (amu = 93.1Mev).
بنابرین اگر تشکیل یک اتم دوتریوم را به هنگام ترکیب یک پروتون و یک نوترون (و اتصال با یک الکترون) را در نظر بگیریم، در این فرآیند مقدار جرمی برابر با: Mev = 1amu/931Mev x 0.002388 amu 2.22 به هنگام ترکیب این سیستم از ذرات ترکیب شونده آن ، پیش از آن که به صورت یک اتم دوتریوم در آمده باشد، به اطراف تابیده است. انرژی از دست رفته مورد نظر را که از محاسبه تفاوت در جرم سکون حاصل شده ، میتوان با نتیجه یک آزمایش مستقیم مقایسه کرد. وقتی هیدروژن با نوترون بمباران میشود. یک نوترون به صورت واکنش زیر گیر میافتد:
10n + 11H → 21H + γ
در این واکنش هیچگونه اجزای ذرهای که انرژی جنبشی زیادی داشته باشند، ایجاد نمیشود. بنابراین جرمی برابر amu 0.002388 که تفاوت سبکتر شدن 21H از 10n + 11H است، بوسیله اشعه گاما ربوده میشود. انرژی این اشعه از طریق آزمایش معین و معلوم شده که MeV 22.2 یعنی درست همان مقدار پیشگویی شده است.
برهمکنش هسته دوتریوم با اشعه گاما
واکنش معکوس ، یعنی واکنشی که در آن دوتریم با اشعه گاما بمباران میشود، نیز بررسی شدهاست:
اگر انرژی پرتوهای اشعه کمتر از MeV 22.2 باشد، این واکنش صورت نمیگیرد. اما اگر پرتوهای V با انرژی MeV 22.2 یا بیشتر بکار گرفته شوند، واکنش صورت میگیرد. یعنی پروتون و نوترون از هم جدا و آشکار پذیر میشوند.
21H + γ → 10n + 11H
به دنبال گیر اندازی یک نوترون بوسیله 11H ، انرژی در یک اشعه گاما آزاد میشود. این انرژی (MeV 22.2) انرژی اتصال دوترون نامیده میشود. این انرژی را میتوان انرژی دانست که وقتی یک پروتون و یک نوترون برای ایجاد یک هسته باهم ترکیب میشود، آزاد میگردد. برای حصول واکنش معکوس (وقتی21H با اشعه ایکس بمباران میشود) انرژی باید جذب شود.
بنابراین میتوان چنین پنداشت که انرژی اتصال مقدار انرژی لازم برای شکستن هسته به ذرات هستهای سازنده آن است.
انرژی هستهای
مفهوم انرژی هستهای برای تمام مواردی که اجزایی ساده بوسیله نیرویی به هم میپیوندند و یک سیستم پیچیده بوجود میآورند، بکار میآید. مثلا زمین در مداری به دور خورشید قرار گرفته و با جاذبه گرانشی به آن متصل است و در این صورت برای جدا شدن و گریز از خورشید باید مقداری انرژی جنبشی اضافی به آن داده شود.
در یک اتم هیدروژن eV 13 لازم است تا الکترون از قید هستهای که با جاذبه الکتریکی به آن اتصال یافته خلاص شود. برعکس ، وقتی یک هسته عریان11H الکترونی را گیر میاندازد و به یک اتم هیدروژن خنثای پایدار معمولی مبدل میشود. سیستم مقداری انرژی برابر با eV 13 بوسیله تابش از دست میدهد و این درست انرژی فوتون گسیل یافتهای است که در این فرآیند یعنی ، فرآیند گیراندازی الکترون ، مشاهده میشود. اما فقط انرژیهای اتصال هستهای آنقدر بزرگ هستند که تفاوت جرم مربوط به آنها قابل اندازهگیری میشود
منبع:دانشنامه رشد
نوترون
تاریخچه
از آنجا که اتمها از نظر الکتریکی خنثی هستند، تعداد الکترونها و پروتونها در هر اتم بایستی برابر باشند. برای توجیه جرم کل اتمها ، ارنست رادرفورد در 1920 وجود ذراتی بدون بار را در هسته اتم مسلم دانست. چون این ذرات بدون بارند، تشخیص و تعیین خواص آنها مشکل است.
ولی در 1932 جیمز چادویک نتیجه کارهای خود را درباره اثبات وجود این ذرات که نوترون (از واژه لاتین به معنای خنثی) نامیده میشوند، منتشر کرد. او توانست با استفاده از داده های بدست آمده از بعضی از واکنشهای هستهای مولد نوترون ، جرم نوترون را محاسبه کند. چادویک با در نظر گرفتن جرم و انرژی تمامی ذراتی که در این واکنشها مصرف و تولید میشوند، جرم نوترون را محاسبه کرد. جرم نوترون 24-10×6749/1 g است که اندکی بیش از جرم پروتون (24-10×6726/1 گرم) میباشد.
معادله واکنش نوترونی
گسیل نوترون برای اولین بار در سال 1932 در ضمن بمباران بریلیم با ذرات آشکار شد. درنتیجه گیراندازی ذره آلفا توسط هسته بریلیم ، هسته کربن تشکیل و نوترون گسیل شد. بعدها شمار زیادی واکنشهای هستهای کشف شد که نوترون آزاد میکردند.
انواع نوترون
نوترونهای سرد
نوترونهای کند نوترونهای حرارتی)
نوترونهای تند نوترونهای سریع)
نوترونهای فوق سریع نوترونهای نسبیتی)
چشمه تولید نوترون
برای بدست آوردن نوترون مثل سابق واکنش ذره آلفا با بریلیم معمول است. حتی اکنون نیز آمپولهای محتوی آمیزه ای از ماده پرتوزای آلفا و گرد بریلیم بعنوان چشمه تراکم نوترون بکار میرود. چنین چشمه نوترونی را در نزدیکی اتاقک ابر ویلسون در حال کار قرار میدهیم که در آن لایه نازکی از ماده محتوی هیدروژن مثلاً پارافین قراردارد.
روی عکسی که از این اتاقک گرفته شود، ردهایی مشاهده میشود که از این لایه خارج میشوند. چنانکه میتوان از روی جنس یونش پی برد که اینها ردهای پروتون هستند. تمام ردها به طرف جلو هستند. آنها با پرتونهایی ایجاد شدهاند که بعلت برخورد نوترونهای تند گسیل شده از چشمه از لایه خارج شده اند. خود نوترونها که از اتاقک میگذرند ردی ندارند.
بنابراین ، نوترونها یونش قابل ملاحظهای تولید نمیکنند، یعنی برخلاف ذرات باردار آنها با الکترونها عملاً اندر کنش ندارند. نوترونها با گذر از میان ماده فقط با هسته های اتمی اندرکنش میکنند. ولی نظر به اینکه اندازه هستهها خیلی کوچک است، برخورد نوترونها با آنها خیلی بندرت صورت میگیرد.
آشکارسازی باریکه نوترونی
برای اینکه نوترون یک ذره خنثی میباشد، از مکانیزمهای آشکارسازی ذرات باردار نمیتوان برای آشکار سازی نوترون استفاده کرد. اخیرا دانشمندان بکمک آشکارسازهای کوانتومی ، تداخل سنجهای نوترونی ، اسپکترومتر جرمی کوانتومی ، برخوردهای ذرات بنیادی ، بمباران نوترونی مواد و نیز واکنشهای هستهای از جمله واکنش زنجیری شکافت نوترونها را آشکارسازی نموده اند.
منبع:دانشنامه رشد
پروتون
مقدمه
اتم هیدروژن در واقع حالت مقید یک الکترون و یک پروتون است. هسته اتمی عناصر دیگر از پروتونها و نوترونهایی تشکیل میشود که با برهمکنشی قوی در قید یکدیگرند. پروتونهای آزاد را میتوان هم در پرتوهای کیهانی یافت و هم با شتاب دهندههای ذرات تولید کرد. در آزمایشهای ویلهلم وین در سال 1898 و آزمایشهای متأخر جوزف تامسون در سال 1910، در میان ذرات یافت شده در جریانهای گازی یونیده ، ذره آلی با بار مثبت شناسایی شد که جرم آن تقریبا با جرم اتم هیدروژن بود.
در سال 1911 ارنست رادرفورد، در آزمایشهایی که در آنها که نیتروژن با ذرات آلفا بمباران می شد، دوباره با چنین ذرات باردار مثبتی روبرو شد و آنرا به عنوان هسته هیدروژن شناسایی کرد. تا سال 1920، او به این نتیجه رسیده بود که این ذره ، ذره بنیادی است و با توجه به این که واژه "protos" ، در زبان یونانی به معنی نخستین است، آنرا پروتون نامید تا موقعیت اولیه در خور اهمیت آن را در میان هستههای اتمی عناصر نشان دهد.
جرم پروتون
جرم پروتون برابر است با mp = 938.272 MeV/C2 = 1.6726X10-27 Kg جرم پروتون 1836 برابر جرم الکترون است. برای مشاهده واپاشی پروتون به ذرات سبکتر ، جستجوی تجربی فراوانی انجام شده ، ولی تا به حال نتیجهای حاصل نشده است. مستقل از مد واپاشی ، حد پایین طول عمر میانگین پروتون ، τ ، را می توان حدود 1025 سال دانست. عمر میانگین پروتون در بعضی از مدهای واپاشی خاص به حد بالاتری میرسد، برای مثال در واپاشی p → e+ + π0 مقدار τ بزرگتر از 1032 سال است.
بار الکتریکی
بار الکتریکی پروتون مثبت است. این بار در مقایسه با بار الکترون مقداری مساوی و علامتی مخالف دارد. qp = -qe = -e شواهد تجربی نشان میدهد که ماده (از لحاظ بار الکتریبکی) خمثی است و در آن lim (|qp + qe|/e)<1021 است. حد گشت و در دو قطبی الکتریکی پروتون ، dp ، کمتر از 7-10 emf است (1fm = 10-15m) ، و میانگین مربعی شعاع بار پروتون که در آزمایشهای پراکندگی الکترون از پروتون بدست میآید، در حدود 0.72fm2 است. پروتون دارای تکانه زوایه ای h/2 ، پاریته مثبت و گشتاور مغناطیسی 2.792847µN است (µN مگنتون هستهای است).
µN = eh/2mpc = 0.1050 efm = 3.152X10-14MeV/T-1
نوترون ذرهای است که ساختارش شباهتهای فراوانی به ساختار پروتون دارد. تشابه جرم پروتونم و نوترونها ، در کنار یکسان بودن تکانه زاویهای (اسپین) هر ذره یکسانی تقریبی برهمکنشی قوی میان پروتونها و برهمکنش قوی میان نوترونها ، به معنی مفهوم ایزوسپین منجر میشود. پروتون و نوترون را مشترکا نوکلئون مینامند. نوکلئون به دسته ذراتی که باریون نامیده میشود تعلق دارد. باریون تکانه زاویهای نیمه صحیح (با یکای h) دارد. نوکلئون سبکترین باریون است.
پاد پروتون (ضد پروتون)
پروتون پاد ذرهای به نام پاد پروتون دارد. پاد پروتون را اوئن چمبرلین ، امیلیو سگره ، کلاید ویگاند و توماس یسپسیلانتیس در سال 1955 میلادی ، با استفاده از بواترون در آزمایشگاه تابش برکلی ، کشف کردند. پس از مدت زمان کوتاهی ، پاد نوترون نیز با استفاده از همین بواترون کشف شد.
ترتیب در هسته اتم
هسته هر اتمی از پروتونها و نوترونها (یا نوکلئونها) تشکیل میشود. و این نوکلئونها از طریق برهمکنش قوی با یکدیگر پیوند دارند. ترکیب پروتونها و نوترونها در هر هسته معین بصورت A Z نشان داده نی شود که در آن ، A = Z+N است ، N و Z به ترتیب تعداد نوترونها و تعداد پروتونها است. تعداد پروتونها در هسته ، تعیین کننده تعداد الکترونهای اتم و در نتیجه تعیین کننده ویژگیهای اتمی (یا شیمیایی) است. در نمایش A Z ، علامت Z را اغلب با نماد شیمیایی اتم جایگزین میکنند.
ایزوتوپها
ایزوتوپها هستههایی هستند که تعداد پروتونهای آنها باهم برابر ، ولی تعداد نوترونهایشان باهم متفاوت است. برای مثال ، ایزوتوپهای پایدار کلسیوم (Z = 20) عبارتند از: 48Ca ، 46Ca ، 44Ca ، 42Ca ، 40Ca. برای پایدارترین ایزوتوپهای عناصر سبک داریم : Z < N ، که این امر به دلیل قویتربودن برهمکنش پروتون - نوترون در مقایسه با برهمکنش پروتون - پروتون و نوترون - نوترون و همچنین به دلیل این است که انرژی جنبشی برای N = Z کمینه میشود. برای عناصر سنگینتر ، تأثیر دافعه کولنی بین پروتونها بطور نسبی مهمتر میشود و در نتیجه در پایدارترین ایزوتوپ داریم: N > Z.
خواص نوکلئونها در برقراری قوانین پایستگی و تعیین دقت آنها حائز اهمیت است. پایداری پروتون ، به مفهوم باریون منجر میشود. به نوکلئون و الکترون ، به ترتیب عددهای بار Bn = 1 و Bn = 0 نسبت میدهند. قاعده پایستگی عدد بار یونی ، همراه با این واقعیت که پروتون سبکترین باریون است، مانع از واپاشی پروتون میشود. با این همه نظریه وحدت بزرگ (GUT) پیش بینی میکند که بوزونهای پیمانهای ابر سنگینی وجود دارند که در برهمکنش آنها ناپایستگی باریونها مجاز است، در نتیجه پروتون میتواند واپاشیده شود. حد تجربی طول عمر پروتون ، این مدلها را به شدت مقید میکند. برعکس الکترونها ، نوکلئونها ذرات بنیادی هستند.
کاربرد
برای مطالعه ساختار درونی پروتون و تولید ذرات جدید ، پروتون را تا انرژی حدود 106 Mev (معادل 1TeV) شتاب میدهند تا با الکترونها ، پروتونها یا هستهها برخورد کند. پروتونهای شتابدار ، یا مستقیما از طریق نوترونهایی که در واکنشهای بعدی تولید میشوند. برای نابود کردن بافتهای سرطانی نیز مورد استفاده قرار میگیرند. پروتونها ، بخش اصلی پروتونهای کیهانی را تشکیل میدهند. پروتونهای با انرژی بسیار زیاد ، وقتی که وارد لایه بالایی جو میشوند، سرانجام در برخورد با هستهها ، رگباری ذرهای پدید میآورند که چون به زمین میرسند بطور تجربی قابل آشکار سازی هستند.
منبع:دانشنامه رشد
ایزوتوپ
یکی از فرض های بدیهی نظریه اتمی دالتون این است که هر یک از اتمهای یک عنصر از هر لحاظ (از جمله جرم) با اتمهای دیگر آن یکسان است. ولی در اوایل قرن بیستم معلوم شد که یک عنصر ممکن است شامل چند نوع اتم باشد که اختلاف آنها با یکدیگر در جرم اتمی است. فردریک سودی اصطلاح ایزوتوپ (از واژه یونانی به معنای هم مکان) را برای اتمهای یک عنصر که که از نظر جرم با یکدیگر تفاوت دارند پیشنهاد کرد.
برای بررسی ایزوتوپها از طیف نگار جرمی استفاده می شود.دستگاههایی از این نوع ابتدا توسط فرانسیس استون (1919) و آرتور دمپستر (1918) با پیروی از اصول روشهایی که جی جی تامسون در 1912 ارائه کرده بود ساخته شد. اگر عنصری شامل چند نوع اتم با جرمهای متفاوت (ایزوتوپها ) باشد، این تفاوت در مقادیر یونهای مثبت حاصل از این اتمها پدیدار می گردد.طیف نگار جرمی یونها را بر حسب مقادیر نسبت بار به جرم ، از یکدیگر جدا می کند، و سبب می شود که یونهای مثبت متفاوت در محلهای مختلف روی یک صفحه عکاسی اثر کند.
وقتی دستگاه کار می کند، اتمهای بخار ماده مورد مطالعه در معرض بمباران الکترونی قرار گرفته و به یونهای مثبت تبدیل می شوند.این یونها بر اثر عبور از یک میدان الکتریکی ، به قدرت چندین هزار ولت ، شتاب پیدا می کنند. اگر ولتاژ این میدان ثابت نگه داشته شود، تمام یونهایی که مقدار بار به جرم مساوی دارند، با سرعت مساوی وارد یک میدان مغناطیسی می شوند. این سرعت، مقدار بار به جرم و شدت میدا مغناطیسی، شعاع مسیر یون را در میدان مغناطیسی تعیین می کند.
اگر شدت میدان مغناطیسی و ولتاژ شتاب دهنده ثابت نگه داشته شوند، تمام یونهایی که مقدار بار به جرم مساوی دارند، در یک محل بر روی صفحه عکاسی متمرکز می شوند. این محل را می توان با تغییر پتانسیلی که موجب شتاب یونها می شود، تغییر داد. ولی یونهایی که مقدار بار به جرم متفاوت دارند در محلهای مختلف روی صفحه عکاسی متمرکز می شوند. هر گاه یک وسیله الکتریکی که شدت اشعه یونی را اندازه می گیرد، جای گزین صفحه عکاسی شود، دستگاه را طیف سنج جرمی می نامیم. با استفاده از طیف سنج جرمی می توان هم جرم اتمی دقیق ایزوتوپها و هم ترکیب ایزوتوپی عناصر (انواع ایزوتوپهای موجود و مقدار نسبی هر یک) را تعیین کرد.
ایزوتوپها، اتمهایی با عدد اتمی مساوی و عدد جرمی متفاوتند. این اتمها دارای خواص شیمیایی بسیار مشابه هم (در اغلب موارد غیر قابل تشخیص) هستند. مثلا در طبیعت دو نوع اتم کلر وجود داردکه هر دو 17 پروتون و 17 الکترون دارند ولی یکی دارای 18 نوترون و دیگری دارای 20 نوترون است. بنابراین، اختلاف ایزوتوپها در تعداد نوترونهای هسته ها آنهاست. بعضی از عناصر فقط به یک شکل ایزوتوپی در طبیعت وجود دارند(مثل سدیم، بریلیم و فلوئور). ولی اغلب عناصر بیش از یک ایزوتوپ دارند.مثلا قلع دارای ده ایزوتوپ است. اصطلاح نوکلید، به طور کلی، برای گونه های اتمی به کار می رود.
بسیاری از ایزوتوپها از ایزوتوپها رادیواکتیو هستن ، یعنی ذراتی با فرکانس بالا را از هسته (مرکز) اتمهای خود را ساطع می کنند . از آنها می توان برای دنبال کردن مسیر مواد متحرکی که از دید پنهان هستند ، مانند جریان خون در بدن یک بیمار در بیمارستان ، استفاده کرد.
جریان خون
مقدار کمی از یک ایزوتوپ رادیو اکتیو به درون جریان خون بیمار تزریق می شود . سپس مسیر آن توسط آشکارسازهای خاصی که فعالیت رادیواکتیویته را مشخص می کنند دنبال می شود . این اطلاعات به یک کامپیوتر داده می شود ، که صفحه آن هر گونه اختلالی ، مانند انعقاد خون در رگها ، را نشان می دهد . با استفاده از روشی مشابه ، می توان از ایزوتوپها برای مطالعه جریان مایعات در تاسیسات شیمیایی نیز استفاده کرد.
فرسودگی ماشین آلات
آهنگ فرسودگی ماشین آلات صنعتی را نیز می توان با استفاده از ایزوتوپها اندازه گرفت . مقادیر اندکی از ایزوتوپهای رادیواکتیو به بخشهای فلزی ماشین آلات ، مانند یاتاقانها و رینگ وپیستونها اضافه می شود . سپس سرعت فرسودگی با اندازه گرفتن رادیواکتیویته روغنی که برای روغنکاری این بخشها به کار رفته است مححاسبه می شود.
منبع:دانشنامه رشد
تعادل یونی
نگاه کلی
در آب خالص ، یونهای هیدرونیوم (H3O+) و هیدروکسید (OH+) که از تفکیک جزئی مولکول H2O بوجود میآیند با مولکولهای آب در تعادل میباشند. الکترولیتهای ضعیف هم در محلول آبی بطور جزئی یونیزه میشوند و به یونهای سازنده خود در حال تعادل میباشند بسیاری از واکنشهای یونی در آب برگشتپذیر به سوی یک حالت تعادل نعطوف هستند. برخی جامدات کم محلول هم با یونهای سازنده خود در محلول در حالت تعادل هستند. تعادلات یونی در شیمی اهمیت فراوانی دارند اینگونه تعادلات در سنتز مواد ، در تجزیههای کمی و کیفی در فرآیندهای صنعتی و سیستمهای بیولوژیکی مانند خون حائز اهمیت زیادی هستند.
انواع تعادلات یونی
تعادلات یونی همگن
این نوع تعادل یونی در محلولهای همگن یعنی محلولهایی که ماده حل شده کاملا در حلال حل شده است صورت میگیرد تعادلهای محلولهای آبی اسید و باز ضعیف از اینگونه تعادلها هستند.
تعادلات یونی ناهمگن
این تعادل در سیستمهای ناهمگن که در آنها جامدات کم محلول بایونهای خود در محلول در حالت تعادل میباشند. در اینگونه سیستمها از اصول تعادل برای رسوب دادن این جامدات و تعیین کیفی ، کمی یونهای مربوطه استفاده میشود.
انواع تعادلهای یونی همگن
تعادلات مربوط به اسید و بازهای ضعیف
الکترولیتهای قوی در محلول آبی کاملا یونی هستند یعنی طور کامل تفکیک میشوند اما الکترولیتهای ضعیف در محلول آبی بطور کامل یونیزه نمیشوند و در این قبیل محلولها مولکولهای حل شده در تعادل با یونها وجود دارند. محلولهای آبی اسیدها و بازهای ضعیف جزء الکترولیتهای ضعیف میباشند بنابراین در آب بطور جزئی تفکیک میشوند. اما با افزایش مقدار آب یعنی رقیق کردن محلول میزان یونیزه شدن یک الکترولیت ضعیف افزایش مییابد یعنی طبق اصل لوشاتلیه افزودن آب به سیستم در حال تعادل یک الکترولیت ضعیف این تعادل به سمت راست یعنی تولید یونهای بیشتر سوق میدهد. سیستم تعادلی ضعیف را میتوان نه تنها از ترکیب خالص آن بلکه از ترکیباتی که یونهای سازنده آن الکترولیت را تولید میکنند، تهیه کرد.
تفکیک یک اسد ضعیف در آب : [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
-=تفکیک یک باز ضعیف در آب: [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
تعادلات شامل یونهای کمپلکس
یون کمپلکس ترکیب پیچیدهای است متشکل از یک کاتیون فلز مرکزی که بوسیله تعدادی لیگلند احاطه شده است. لیگلندها ممکن است آنیون ، مولکول یا مجموعهای از این دو باشند. در محلولهای آبی کمپلکسها احتمالا از طریق جابجا شدن لیگلندهای آب بوسیله سایر لیگلندها تشکیل میشوند به عنوان مثل کاتیون Cu2+ در آب بوسیله 6مولکول آب ، احاطه میشود با اضافه کردن آمونیاک یک مولکول آمونیاک به جای یک مولکول آب مینشیند.
اما به خاطر سادگی فرمول معمولا مولکولهای آب نوشته نمیشوند
تفکیک و همچنین تشکیل یک یون کمپلکس به صورت زیر انجام میشود به عنوان مثال Ag(NH_3)_2^+ را در نظر میگیریم :
K = K1 K1 ثابت ناپایداری
تعادلهای اکسایشی- کاهشی
ثابت تعادل برای تعادل اکسایشی – کاهشی به سهولت از روی پتانسیل استاندارد سلول مربوط به واکنش محاسبه می شود که این پتانسیل به نوبه خود میتواند از روی پتانسیلهای الکترودی استاندارد برای نیم واکنشها محاسبه شود. به عنوان یک قاعده ، یک واکنش یونی که شامل اکسایش و کاهش میباشد خیلی سریع به تعادل میرسد. اگر چه بیشتر واکنشهای اکسایشی – کاهشی در محلول به سرعت انجام میگیرند، ولی برخی از واکنشها هم هستند که در مورد آنها تعادل به کندی صورت میگیرد. ثابت تعادل برای یک واکنش اکسایش – کاهش را میتوان از روی رابطه ْ Log k = 16.90 nξ بدست آورد. که در آن K ثابت تعادل و 16.90 = F/RT و n : عد د اکسیداسیون ، ξ = پتانسیل الکترود R= 8.314 j/k.mol T= دمای کلوین F= فاراده = 96485C میباشد.
هیدرولیز
بعضی از یونها با آب ترکیب شده و محلولهای اسیدی یا قلیایی تولید میکنند به عنوان مثال یون استات میتواند از مولکول آبسیک پروتون بپذیرد مولکول استیک اسیدریک الکترولیت ضعیف و یک یون هیدرواکسید تولید کند. واکنش یک یون با آب معمولا واکنش هیدرولیز نامیده می شود و ثابت تعادل برای یک تعادل هیدرولیزاز تقسیم ثابت تعادل آب بر ثابت یونش اسید ضعیف بدست میآید: به عنوان مثال : [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
KW/ KHc2H3O2 = هیدرولیز
Kw: ثابت تفکیک آب ، KHc2H3O2 : ثابت تفکیک اسید استیک میباشد.
منبع:دانشنامه رشد
اسپین الکترون
الکترون در اتم ، علاوه بر این که تحت تاثیر نیروی جاذبه هسته ، به دور آن میچرخد، دارای یک حرکت چرخشی به دور خود نیز میباشد. این نوع چرخش را اصطلاحا اسپین الکترون میگویند. «اسپین» واژه انگلیسی (Spin) است که به معنای چرخش میباشد.
مقدمه
میدانیم که کره زمین دارای دو نوع حرکت وضعی و انتقالی است. حرکت انتقالی آن به دور خورشید بوده و حرکت وضعی به دور خودش میباشد. هر یک از این دو نوع حرکت ، دارای اندازه حرکت زاویهای مخصوص به خود هستند که در مورد حرکت انتقالی ، اندازه حرکت زاویهای مداری و در مورد حرکت وضعی ، اندازه حرکت زاویهای اسپینی میگویند، بدیهی است که اندازه حرکت زاویهای کل برابر با مجموع این دو اندازه حرکت است.
اگر مدلی را در نظر بگیریم که زمین فقط یک نقطه مادی باشد، انتساب تکانه زاویهای به آن بیمعنی خواهد بود، اما در مدل دیگری که زمین را با ابعاد محدود در نظر میگیریم، وجود اندازه حرکت زاویهای اسپینی نیز امکان پذیر است. لذا اگر این قضیه را در مورد مدل اتمی بوهر بکار ببریم، با این فرض که الکترون یک بار نقطهای نبوده، بلکه یک کره کوچک فرض شود، در این صورت الکترون علاوه بر اندازه حرکت زاویهای مداری دارای اندازه حرکت زاویهای اسپینی نیز خواهد بود.
تائید تجربی اسپین الکترون
از آن جا که کره مفروض باردار (یعنی الکترون) دارای حرکت است، لذا حرکت چرخشی آن معادل حلقه جریانی است که گشتاور مغناطیسی خاص خود را نیز دارد. اگر واقعا چنین گشتاور مغناطیسیی وجود داشته باشد، باید با میدان برهمکنش داشته و انرژی برهمکنشی نظیر این گشتاور مغناطیسی وجود داشته باشد. این اثرها غیر از برهمکنش گشتاور مغناطیسی مداری با میدان مغناطیسی خارجی است.
بنابراین باید جابجایی در ترازهای انرژی اتمها و نیز در طول موج خطوط طیفی که از اتمها گسیل میشود، ظاهر شود که مربوط به اسپین الکترون باشد. در طیف سنجهای دقیق چنین جابجائیهایی دیده شدهاند. این نوع آزمایشها و نیز شواهد تجربی دیگر نشان میدهند که الکترون ، تکانه زاویهای و گشتاور مغناطیسی دارد که به حرکت آن بر مدار پیرامون هسته مربوط نبوده، بلکه به ذات ذره مربوط است.
ویژگیهای اندازه حرکت زاویهای اسپینی
تکانه زاویهای یا اندازه حرکت زاویهای اسپینی الکترون را با S نشان میدهند. مانند اندازه حرکت زاویهای مداری ، این کمیت نیز کوانتیده است. بنابراین در میدان مغناطیسی ، S هر جهتی را اختیار نمیکند و فقط مجاز است در جهتهایی قرار گیرد که مولفه آن در امتداد میدان مغناطیسی (اگر میدان مغناطیسی در جهت z فرض شود) ، مضرب 2/1 از ћ باشد. یعنی:
تفاوت بارز مولفه S_z با مولفه z انداه حرکت زاویهای مداری ، در این است که اندازه حرکت زاویهای مداری برخلاف S_z مضرب صحیحی از ћ است.
اسپین الکترون در مکانیک کوانتومی
در مکانیک کوانتومی که تابع موج جانشین مدارهای بوهر میشود، ارائه تصویری از چرخش الکترون غیر ممکن است. اگر توابع موج الکترون را مانند تودههای ابری تصور کنیم که پیرامون هسته قرار گرفتهاند، میتوان تعداد بیشماری پیکان بسیار کوچک را در نظر مجسم کرد که در درون توده ابری پراکندهاند و همگی در یک راستا ، z+ یا z- ، امتداد دارند. البته آنچه گفته شد یک تصور خیالی است و امیدی به دیدن ساختار اتمی وجود ندارد. چون ابعاد آن هزاران مرتبه از طول موجهای نور کوچکتر است. همچنین برهمکنش فوتونها با اتم ، ساختاری را که دیدن آن مورد نظر است، بشدت تغییر میدهد.
در هر حال ، مفهوم اسپین الکترون با آزمایشهای متعدد تجربی مورد تائید قرار گرفته است و در مکانیک کوانتومی برای مشخص کردن عدد کوانتومی جدید به نام عدد کوانتومی اسپینی الکترون در نظر گرفته میشود. همان گونه که اشاره کردیم، این عدد کوانتومی فقط میتواند مقادیر \pm 1/2 را به خود بگیرد.
ساختار ریز
شکافت تراز انرژی در اثر گشتاور مغناطیسی اسپین الکترون در نبود میدان خارجی را جفت شدگی اسپین مدار مینامند. چون اسپین الکترون با میدان مغناطیسی ناشی از اندازه حرکت زاویهای مداری (حرکت الکترون پیرامون هسته) برهمکنش میکند. در مکانیک کوانتومی با استفاده از حل معادله شرودینگر مقدار این شکافتگی را میتوان تعیین نمود. شکافتگیهایی را که از این نوع برهمکنش مغناطیسی در خطوط طیف مربوط به اتمهای مختلف ایجاد میشوند، در مجموع ساختار ریز میگویند.
البته شکافتگیهای به مراتب کوچکتر دیگری نیز وجود دارند که حاصل برهمکنش گشتاور مغناطیسی هسته با تکانه زاویهای مداری و اسپین الکترون هستند و ساختار فوق ریز نام دارد.
منبع:دانشنامه رشد
فرمول شیمیایی
تعریف کلی
ترکیب اتمی یک ماده خالص با فرمول شیمیایی مشخص میشود. دریک فرمول ، نمادهای شیمیایی برای نشان دادن انواع اتمهای موجود درآن ماده و زیروندها برای مشخص کردن تعداد نسبی هرتوع از اتمها به کار میرود. به این ترتیب اگر نمادی زیروند نداشته باشد، به این معنی است که تعداد آن یک است.
فرمول شیمیایی و ترکیب یک مولکول
در مورد یک ماده شیمیایی ، فرمول ، مفسر ترکیب یک مولکول است و گاهی فرمول مولکولی نامیده میشود. مثلا فرمول H2O نشان میدهد که یک مولکول آب شامل دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن است.
فرمول مولکولهای دو و چند اتمی
در مولکولهای عناصر ، همه اتمها یکساناند. تعدادی از عناصر در طبیعت به صورت مولکولهای دواتمی هستند. در این مولکولها دو اتم به یکدیگر متصل شدهاند. عناصری که به صورت مولکولهای دو اتمی هستند عبارتند از :
I2 و Br2 و Cl2 و F2 و O2 و N2 و H2
به خاطر داشتن این نکته مهم است که این عناصر به این صورت وجود دارند، زیرا خواص شیمیایی و فیزیکی آنها منعکس کننده ساختار مولکولی آنهاست. مولکول بعضی از عناصر بیشتر از دو اتم دارد. مثلا مولکول گوگرد شامل هشت اتم و فرمول مولکولی آن S8 است فرمول مولکولی یک مولکول فسفر P4 است.
مولکولهای مواد مرکب و فرمول مولکولی آنها
مولکولهای مواد مرکب از دو یا چند عنصر ساخته شدهاند. بعضی از این مولکولها دو اتمی هستند مانند H ، Cl و No . مولکولهای مواد مرکب دیگر پیچیدهترند. فرمول مولکولی یک ماده مرکب تنها عده و نوع اتمهای موجود در یک مولکول ماده مرکب را نشان میدهد. این فرمول به ما نمیگوید که این اتمها چگونه به یکدیگر متصل شدهاند. مثلا فرمول NH3 تنها نشان میدهد که مولکول آمونیاک سه اتم هیدروژن و یک اتم نیتروژن دارد، اما فرمول ساختاری مولکول آمونیاک نشان میدهد که این اتمها چگونه به یکدیگر متصل شدهاند.
فرمول ساختاری
در فرمول ساختاری برای نشان دادن هر اتم نماد جداگانهای بکار میرود و خطها چگونگی اتصال این اتمها را مشخص میکنند. توجه داشته باشید که حتی فرمول ساختاری کمبودی دارد یعنی آرایش فضایی اتمهای یک مولکول را نشان نمیدهد.
فرمول مواد مرکب یونی
بلور سدیم کلراید از تعداد زیادی از این یونها ساخته شده که با جاذبههای مثبت - منفی به هم پیوستهاند. در این بلور به ازای هر یون کلرید ، Cl- ، یک یون سدیم Na+ وجود دارد و فرمول آن NaCl است. این فرمول مبین یک مولکول نیست و نشان نمیدهد که این یونها به صورت زوج هستند، چون نمیتوان هیچ یونی را در بلور در نظر گرفت که بطور انحصاری متعلق به یون دیگر باشد. بنابراین این فرمول سادهترین نسبت یونهایی را نشان میدهد که برای تولید بلور سدیم کلراید لازم است. پس فرمولهای مواد مرکب یونی از فرمول یونهای آن مواد به دست میآیند. مثلا فرمول باریم کلراید از فرمول یون باریم Ba2+ و فرمول یون کلرید Cl- حاصل میشود. چون یک بلور از لحاظ الکتریکی خنثی است، بار کلی همه یونهای مثبت باید برابر با بارکلی همه یونهای منفی باشد. بنابراین در باریم کلرید ، باید به ازای هر یون باریم دو یون کلرید وجود داشته باشد.. یعنی : Bacl2.
فرمول مولکولی شکلهای دیگر عناصر
بعضی از عناصر و مواد به شکلهایی وجود دارند که نه مولکولی و نه یونی است. در الماس ، تعدادزیادی اتمهای کربن در یک الگوی بلوری سه بعدی با شبکه ای از پیوندهای مشابه با پیوندهایی که در مولکولها یافت می شوند، به هم متصل شده اند. درواقع ، کل بلور الماس را می توان به صورت مولکول غول پیکر درنظر گرفت. بعضی از مواد مرکب مثلا سیلیسیم دی اکسید SiO2 ، شکلهایی مشابه با الماس دارند. فلزات ، ساختارهایی دارند که در آنها تعداد زیادی اتم با پیوندهایی به نام پیوندهای فلزی به هم متصل شدهاند. این گونه شکلهای دیگر مواد دارای ساختارهای پیچیدهتری هستند. در فرمول آنها ، زیروند اتمها ، سادهترین عدد صحیحی است که نسبت درست اتمهای موجود در ماده مورد نظر را به دست میدهد.
فرمول تجربی یا خام
فرمول مولکولی هیدروژن پراکسید H2O2 ، نشان میدهد که دو اتم هیدروژن و دو اتم اکسیژن در یک مولکول هیدروژن پراکسید وجود دارد. بطوری که ملاحظه میشود نسبت اتمهای هیدروژن به اکسیژن (2 به 2) سادهترین نسبت عدد صحیح (که باید 1 به 1 باشد) نبست. فرمولی که با استفاده از سادهترین نسبت عدد صحیح نوشته میشود ، یک فرمول تجربی یا یک فرمول ساده نامیده میشود. پس فرمول مولکولی هیدروژن پراکسید ، H2O2 است. اما فرمول تجربی آن HO است. فرمول مولکولی ، ترکیب اتمی واقعی مولکول را به دست میدهد و فرمول تجربی تنها سادهترین نسبت عدد صحیح اتمها در یک ماده مرکب را نشان میدهد. برای بعضی از مواد مرکب مولکولی ، فرمولهای مولکولی و تجربی یکساناند. مثل H2O ، NH3 ، Co2
منبع:دانشنامه رشد
boyegan2m جان کارت خیلی عالیه ... حتما ادامه بده .. من به مطالب شیمی زیاد احتیاج دارم ...
آند و کاتد
مقدمه
پیلی که به عنوان منبع انرژی الکتریکی بکار میرود، یک پیل ولتایی یا یک گالوانی نامیده میشود که از نام آلساندو ولتا و لوئیجی گالوانی ، نخستین کسانی که تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی را مورد آزمایش قرار دادند، گرفته شده است. در این پیل ، نیم پیلی که در آن واکنش اکسیداسیون صورت میگیرد، نیم پیل آند و نیم پیلی که در آن واکنش کاهش یا احیا صورت میگیرد، نیم پیل کاتد نامیده میشود. در ترسیم یک پیل گالوانی ، نیم پیل آند در سمت چپ و نیم پیل کاتد در سمت راست نمایش داده میشود.
پیل دانیل
در یک دانیل ، نیم پیل سمت چپ شامل الکترودی از فلز روی و محلول ZnSO4 و نیم پیل سمت راست شامل الکترودی از فلز مس در یک محلول CuSO4 است. این دو نیم پیل توسط یک دیواره متخلخل از هم جدا شدهاند. این دیواره از اختلاط مکانیکی محلولها ممانعت میکند، ولی یونها تحت تأثیر جریان الکتریکی از آن عبور میکنند. واکنش نیم پیل آند به صورت Zn(s) → Zn2 + (aq)+ 2e و واکنش نیم پیل کاتد به صورت (2e + 2 + Cu(aq) → Cu(s است.
آند
هرگاه الکترودهای روی و مس با یک سیم به هم متصل شوند، الکترونها از الکترود روی به طرف الکترود مس جاری میشوند. در الکترود روی ، فلز روی اکسید میشود و به صورت یونهای روی در میآید. این الکترود ، آند پیل است و الکترونهایی که محصول اکسیداسیون هستند، از این قطب ، پیل را ترک میکنند.
کاتد
الکترونهای ایجاد شده در آند ، از مدار خارجی گذشته به الکترود مس میرسند و در آنجا یونهای مس II را کاسته و آنها را به مس فلزی تبدیل میسازند. مسی که بدین ترتیب تولید میشود، بر روی الکترود سمت راست مینشیند. الکترود مس ، کاتد پیل است که در آنجا الکترونها وارد پیل (یا سلول) میشوند و کاهش یا احیا صورت میگیرد.
علامت آند و کاتد
چون الکترونها در الکترود روی تولید میشوند، این آند به عنوان قطب منفی در نظر گرفته میشود. الکترونها در مدار خارجی هر پیل ولتایی که در حال کارکردن است، از قطب منفی به طرف قطب مثبت سیر میکنند. بنابراین کاتد که در آنجا الکترونها در واکنش الکترودی مصرف میشوند، قطب مثبت است.
جهت حرکت آنیونها و کاتیونها
در نخستین نظر ، شگفت آور به نظر میرسد که آنیونها یعنی یونهایی که بار منفی دارند، باید به طرف آند که الکترود منفی است، سیر کنند و بر عکس کاتیونها که حامل بار مثبت هستند به طرف کاتد که قطب مثبت است، بروند (باید توجه داشت که در داخل پیل حرکت یونها مدار الکتریکی را کامل میکنند). اما بررسی دقیق واکنشهای الکترودی پاسخ این مساله ظاهرا غیر عادی را بدست میدهد. در آند ، یونهای روی تولید میشوند و الکترونها در فلز ، به جای میمانند. از طرف دیگر ، خنثی بودن الکتریکی محلول همواره باید حفظ شود.
بنابراین در محلول پیرامون الکترود باید به همان قدر بار منفی از آنیونها وجود داشته باشد که بار مثبت از کاتیونها وجود دارد. از این رو یونهای SO-24 به طرف آند میروند تا اثر یونهای Zn2+ را که تولید میشوند خنثی کنند. در همان زمان ، یونهای روی از آند دور میشوند و به طرف کاتد میروند. در کاتد الکترونها صرف کاهش یونهای 2+Cu و تبدیل آنها به فلز مس میشوند. در حالی که یونهای 2+Cu بار خود را تخلیه میکنند، یونهای 2+Cu بیشتری به محوطه پیرامون کاتد میآیند تا جای یونهای خارج شده را بگیرند. اگر چنین نشود ، یونهای SO2-4 اضافی در اطراف کاتد ایجاد میشوند.
نقش دیواره متخلخل
دیواره متخلخل را به این منظور اضافه میکنند که از اختلاط مکانیکی محلول نیم پیلها ممانعت به عمل آورد. بدیهی است که اگر یونهای 2+Cu با الکترود فلز روی تماس پیدا کنند، الکترونها به جای آن که از مدار خارجی بگذرند، مستقیما به یونهای 2+Cu منتقل خواهند شد. وقتی که سلول بطور عادی کار میکند، انتقال از این مدار کوتاه صورت نمیگیرد. زیرا یونهای 2+Cu در جهتی حرکت میکنند که از الکترود روی دور شوند.
پتانسیل احیا و نقش آن در تعیین آند و کاتد
در مقایسه پتانسیل احیا دو عنصر ، عنصری که پتانسیل احیای بالاتری دارد، به عنوان کاتد و عنصری که پتانسیل احیای پایین تری دارد، به عنوان آند پیل در نظر گرفته میشود. در پیل دانیل نیز ، چون روی پتانسیل احیای پایین تری در مقایسه با فلز مس دارد، به عنوان آند و مس به عنوان کاتد و عنصر احیا شونده بکار رفته است.
چگونگی نمایش آند و کاتد در یک پیل
اگر در پیل دانیل ، محلولهای 1M از ZnSO4 و 1M از CuSO4 بکار رفته باشد، آن پیل را با نمادگذاری زیر نشان میدهیم:
(Zn(s)│Zn2 + (1M)│Cu2 + (1M)│Cu(s
که در آن ، خطوط کوتاه عمودی ، حدود فازها را نشان میدهند. بنابر قرار داد ، ماده تشکیل دهنده آند را اول و ماده تشکیل دهنده کاتد را در آخر مینویسیم و مواد دیگر را به ترتیبی که از طرف آند با آنها برخورد میکینم، میان آنها قرار میدهیم.
منبع:دانشنامه رشد
آنیون و کاتیون
دید کلی
نیروی پیش برنده یک واکنش یونی ، جاذبه الکتروستاتیکی متقابل یونهای ناهمنام است. این جاذبه باعث آزاد شدن انرژی شبکه میشود. انرژی شبکه، عامل مهمی در تعیین تعداد بار منفی یا مثبتی است که اتمها به هنگام تشکیل یک بلور یونی میپذیرند.
نامگذاری ترکیبات یونی
نامگذاری ترکیبات یونی بر قواعدی چند استوار است. ابتدا از کاتیون (یون مثبت) ترکیب نام برده میشود و آنیون (یون منفی) پس از آن ذکر میشود.
کاتیون
کاتیون
بیشتر کاتیونها ، یونهای تک اتمیاند که توسط فلزات بوجود میآیند. اگر فلز تنها یک نوع کاتیون ایجاد کند، نام یون ، همانند فلز مربوط است. +Na یون سدیم است. یعنی فلز سدیمی که ابتدا بصورت گازی در آمده است و از سدیم یک الکترون با اعمال انرژی یونش گرفته شده است. 2+Mg یون منیزیم است. 3+Al ، یون آلومینیوم است.
برخی از فلزات بیش از یک نوع کاتیون بوجود میآورند. در اینگونه موارد ، با نشان دادن تعداد بار کاتیونها در نامشان آنها را متمایز میکنیم. بار این نوع کاتیونها بصورت ارقام لاتین بعد از نام فارسی عنصر قرار داده میشود. +Cu ، یون مس (I) و 2+Cu ، یون مس (II) است. در روشی قدیمیتر برای متمایز کردن دو نوع یون بوجود آمده از یک فلز ، پسوندی به نام فلز افزوده میشود. در این روش ، هرگاه نماد فلزی از لاتین مشتق شده باشد، از نام لاتین فلز استفاده میشود.
پسوند "- و" برای یون دارای بار مثبت کمتر و پسوند "- یک" برای یون با بار مثبت بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد. +Cu ، یون کوپرو و 2+Cu یون کوپریک است. +Fe ، یون فرو و 2+Fe یون فریک است.
توجه کنید که در روش بالا تعداد بارها بروشنی بیان نمیشود و نیز این روش برای فلزاتی که بیش از دو نوع کاتیون تولید میکنند، قابل استفاده نیست.
آنیون
آنیون
آنیونهای تکاتمی از اتم فلزات به وجود میآیند. نام آنها از طریق حذف بخش آخر نام عنصر و افزودن پسوند "- ید" به باقیمانده به دست میآید. -Cl یون کلرید است. 2-O ، یون اکسید است. 3-N یون نیترید است. اما ، تمام آنیونهایی که نامشان به "ید" ختم میشود تک اتمی نیستند. بلکه معدودی آنیونهای چند اتمی نیز نامشان با این پسوند ختم میشود. مثلا -CN یون سیانید است. -OH یون هیدروکسید است. 2-O2 یون پروکسید است.
آنیونهای چند اتمی بسیاری شناخته شدهاند. بعنوان مثال 2-O2 یون پراکسید ، Cr2O7-2 یون کرومات ، SO3-2 یون سولفیت و 3-AsO4 یون آرسنات است.
یون چند اتمی
این یون ، یونی است که از چند اتم که با یکدگیر پیوند کووالانسی دارند، بوجود میآید. کایتونهای چند اتمی معدودند و دو نوع نمونه متداول عبارت اند از :
+NH4 یون آمونیوم و 2+Hg2 یون جیوه (I) یا یون مرکورو.
یون 2+Hg2 یون جیوه I نامیده شده است. زیرا میتوان آن را متشکل از دو یون +Hg (که با یکدیگر پیوند کووالانسی دارند) در نظر گرفت.
نام ترکیبات یونی
نام ترکیبات یونی ، متشکل از نام کاتیون و پس از آن ، نام آنیون (بصورت لغتی جداگانه) است.
Fe2O3: آهن (II) اکسید یا فریک اسید.
PbCO3: سرب (II) کربنات یا پلمبوکربنات.
NH4)2S): آمونیوم سولفید
Mg(NO3)2: منیزیم نیترات
Cu(CN)2: مس (II) سیانید یا کوپریک سیانید.
منبع:دانشنامه رشد
الکترونگاتیویته
الکترونگاتیویته Electronegativity میزان توانایی نسبی یک اتم در یک مولکول برای جذب جفت الکترون پیوندی بسوی خود است.
متداولترین مقیاس الکترونگاتیویته
مقیاس نسبی الکترونگاتیوی پاولینگ ، متداولترین مقیاس و مبتنی بر مقادیر تجربی انرژیهای پیوندی است. مقدار انرژی اضافی که از جاذبه متقابل بارهای جزئی б+ و б- اضافه بر انرژی پیوند کووالانسی آزاد میشود، به قدر مطلق б و به تفاوت الکترونگاتیوی دو عنصر پیوند شده بستگی دارد. در محاسبات الکترونگاتیوی تنها تفاوت الکترونگاتیویته عناصر تعیین میشود. برای بنا کردن یک مقیاس ، به اتم F (الکترونگاتیوترین عنصر) بطور دلخواه عدد 4 نسبت داده شده است.
مقیاس الکترونگاتیوی پاولینگ ، متداولترین مقیاس و مبتنی بر مقادیر تجربی انرژیهای پیوند است. مثلا انرژی پیوند Br-Br ، انرژی لازم برای تفکیک مولکول Br2 به اتمهای Br است. برای تفکیک یک مول از مولکولهای Br2 به اندازه 46+ کیلو کالری انرژی لازم است. انرژی پیوند H-H برابر 104+ کیلو کالری بر مول است.
تعاریف مختلف الکترونگاتیویته
الکترونگاتیویته ، در روشهای متفاوتی تعریف شده است که برخی از آنها به اختصار توضیح داده میشود.
الکترونگاتیویته پاولینگ
انرژی اضافی پیوند A-B نسبت به متوسط انرژی پیوندهای A-A و B-B میتواند به حضور سهم یونی در پیوند کوالانسی نسبت داده شود. اگر انرژی پیوند A-B بطور قابل ملاحظه ای از متوسط پیوندهای غیر قطبی A-A و B-B متفاوت باشد، میتوان فرض کرد که سهم یونی در تابع موج و بنابراین اختلاف بزرگ در الکترونگاتیوی وجود دارد.
الکترونگاتیویته آلرد_روکر
در این تعریف ، الکترونگاتیویته توسط میدان الکتریکی بر سطح اتم مشخص میشود. بنابرین الکترون در یک اتم بار موثر هستهای را احساس میکند. بر طبق این تعریف ، عناصری با الکترونگاتیویته بالا آنهایی هستند که با بار هستهای موثر بزرگ و شعاع کوالانسی کوچک ، این عناصر در نزدیکی فلوئور قرار دارند.
الکترونگاتیویته مولیکن
مولیکن تعریف خود را بر پایه دادههای طیفهای اتمی نهاد. او فرض کرد که توزیع دوباره الکترون در طی تشکیل تر کیب به گونهای است که در آن یک اتم به کاتیون (توسط ار دست دادن الکترون) و اتم دیگر به آنیون (توسط گرفتن الکترون) تبدیل میشود.
اگر یک اتم دارای انرژی یونیزاسیون بالا و الکترونخواهی بالا باشد، احتمالا در هنگام تشکیل پیوند ، الکترونها را به سوی خود میکشد. بنابراین بعنوان الکترونگاتیو شناخته میشود. از طرف دیگر اگر انرژی یونش و الکترونخواهی آن ، هر دو کوچک باشد تمایل دارد تا الکترون از دست بدهد. بنابراین به عنوان الکترو پوزیتیو طبقه بندی میشود.
این مشاهدات تعریف مولیکن را به عنوان مقدار متوسط انرژی یونش و الکترونخواهی عنصر معرفی میکند.
تغییرات الکترونگاتیویته عناصر
الکترونگاتیویته عناصر با افزایش تعداد الکترونهای والانس و همچنین کاهش اندازه اتم افزایش مییابد و در هر دوره از جدول تناوبی از چپ به راست و در هر گروه از پایین به بالا افزایش مییابد. فلزات ، جاذبه کمی برای الکترونهای والانس دارند و الکترونگاتیوی آنها حاکم است، ولی نافلزات ، به استثنای گازهای نجیب ، جاذبه قوی برای اینگونه الکترونها دارند و الکترونگاتیوی آنها زیاد است.
بطور کلی ، الکترونگاتیوی عناصر در هر دوره از چپ به راست (با افزایش تعداد الکترونهای والانس) و در هر گروه از پایین به بالا (با کاهش اندازه اتم) افزایش مییابد. بنابراین ، الکترونگاتیوترین عناصر ، در گوشه بالایی سمت راست جدول تناوبی (بدون در نظر گرفتن گازهای نجیب) و عناصری که کمترین الکترونگاتیوی را دارند، در گوشه پایینی سمت چپ این جدول قرار دارند. این سیر تغییرات ، با سیر تغییرات پتانسیل یونش و الکترونخواهی عناصر در جدول تناوبی همجهت است.
مفهوم الکترونگاتیوی
مفهوم الکترونگاتیوی گرچه مفید است، ولی دقیق نیست. روشی ساده و مستقم برای اندازه گیری خاصیت الکترونگاتیویته وجود ندارد و روشهای گوناگون برای اندازه گیری آن پیشنهاد شده است. در واقع چون این خاصیت علاوه بر ساختمان اتم مورد نظر به تعداد و ماهیت اتمهای متصل به آن نیز بستگی دارد، الکترونگاتیوی یک اتم نامتغیر نیست.
انتظار میرود که الکترونگاتیوی فسفر در PCl3 با الکترونگاتیوی آن در PCl5 تفاوت داشته باشد. از اینرو ، این مفهوم را تنها بایستی نیمهکمی تلقی کرد. بنابراین میتوان گفت که قطبی بودن مولکول HCl ناشی از اختلاف بین الکترونگاتیوی کلر و هیدروژن است چون کلر الکترونگاتیوتر از هیدروژن است، آن سر مولکول که به کلر منتهی میشود، سر منفی دو قطبی است.
توجیه پیوند یونی با خاصیت الکترونگاتیویته
پیوند یونی بین غیرفلزات وقتی تشکیل میشود که اختلاف الکترونگاتیوی آنها خیلی زیاد نباشد. در اینگونه موارد، اختلاف الکترونگاتیوی عناصر نشان دهنده میزان قطبی بودن پیوندهای کووالانسی است. اگر اختلاف الکترونگاتیوی صفر یا خیلی کوچک باشد، میتوان گفت که پیوند اساسا غیر قطبی است و اتمهای مربوط ، سهم مساوی یا تقریبا مساوی در الکترونهای پیوند دارند.
هر چقدر اختلاف الکترونگاتیوی بیشتر باشد پیوند کووالانسی قطبیتر خوهد بود (پیوند در جهت اتم الکترونگاتیوتر قطبی میشود). بنابراین با توجه به مقادیر الکترونگاتیوی میتوان پیشگویی کرد که HF قطبیترین هیدروژن هالیدها است و انرژی پیوندی آن بیشتر از هر یک از این ترکیبات است. البته نوع پیوندی که بین دو فلز تشکیل میشود، پیوند فلزی و در آن اختلاف الکترونگاتیوی نسبتا کم است.
کاربردهای الکترونگاتیویته
میتوان برای تعیین میزان واکنش پذیری فلزات و غیر فلزات بکار برد.
میتوان برای پیشبینی خصلت پیوندهای یک ترکیب بکار برد. هرچه اختلاف الکترونگاتیوی دو عنصر بیشتر باشد، پیوند بین آنها قطبیتر خواهد بود. هرگاه اختلاف الکترونگاتیوی دو عنصر در حدود 1.7 باشد، خصلت یونی نسبی پیوند بیش از 50% است.
اگر اختلاف الکترونگاتیوی صفر و یا خیلی کوچک باشد، پیوند غیر قطبی است. هرچه اختلاف الکترونگاتیوی بیشتر باشد، پیوند کووالانسی قطبیتر خواهد بود. در این پیوندها ، اتمی که الکترونگاتیوی بیشتری دارد، بار منفی جزئی را خواهد داشت.
با استفاده از مقادیر الکترونگاتیوی میتوان نوع پیوندی را که یک ترکیب ممکن است داشته باشد، پیشبینی کرد. وقتی دو عنصر با اختلاف الکترونگاتیوی زیاد با یکدیگر ترکیب می شوند، یک ترکیب یونی حاصل میشود. مثلا اختلاف الکترونگاتیوی سدیم و کلر 2.1 است و NaCl یک ترکیب یونی است.
آیا الکترونگاتیوی یک عنصر همیشه ثابت است؟
مفهوم الکترونگاتیوی غیر دقیق است. زیرا این خاصیت نه تنها به ساختمان اتم مورد بحث بستگی دارد، بلکه تعداد و ماهیت اتمهای دیگری که به اتم مزبور پیوند داده شدهاند نیز در آن دخالت دارد. بنابراین الکترونگاتیوی یک عنصر همیشه ثابت نیست مثلا الکترونگاتیوی فسفر در ترکیب (PCl3) متفاوت از الکترونگاتیوی آن در ترکیب (PCl5) است.
منبع:دانشنامه رشد
پیوند پی (п-bond)
اطلاعات اولیه
اوربیتالهای مولکولی حاصل از ترکیب اوربیتالهای اتمی (2P) ، کمی پیچیدهترند. سه اوربیتال (2P) هر اتم ، در امتداد محورهای مختصات دکارتی (X ، Y ، Z ) قرار دارند. اگر تشکیل یک مولکول دو اتمی را از طریق نزدیک شدن اتمها در امتداد یکی از این محورها مثلا (X) در نظر بگیرییم، دو اوربیتال اتمی (Px) سر به سر به یکدیگر نزدیک میشوند و در نتیجه همپوشانی ، دو اوربیتال مولکولی پیوندی (б 2P) ، و ضد پیوندی б* 2P را به وجود میآورند.
تعریف پیوند پی
پیوند کووالانسی که تراکم الکترونی آن در دو ناحیه بالا و پایین محور متصل کننده دو اتم پیوند بیشتر است، پیوند پی (п) نامیده میشود.
اوربیتال پیوندی مولکولی پی (π) و ضد پیوندی پی п*
در تشکیل یک مولکول دو اتمی ، دو اوربیتال اتمی (Pz) از پهلو به هم نزدیک میشوند و دو اوربیتال مولکولی ، یکی اوربیتال پیوندی پی (п) و دیگری اوربیتال مولکولی ضد پیوندی پی п* را به وجود میآورند. اوربیتالهای (п) نسبت به محور بین دو هسته تقارن استوانهای ندارند. نزدیک شدن دو اوربیتال (P) از پهلو ، به تشکیل اوربیتال (п) میانجامد که متشکل از دو ناحیه تراکم بار الکترونی است. این تراکم بار الکترونی در ناحیه بالا و پایین محور بین دو هسته قرار دارند. در هر حال اثر نهایی اوربیتال (п*) ، به هم نگه داشتن مولکول است. اوربیتال п* ، در ناحیه بین دو هسته ، چگالی الکترونی کمی دارد. اثر نهایی اوربیتال п* جدا کردن دو اتم از یکدیگر است. اوربیتالهای اتمی (Py) نیز از پهلو به هم نزدیک میشوند. این دو اوربیتال اتمی نیز یک مجموعه دوتایی اوربیتال مولکولی п و п* به وجود میآورند که نسبت به مجموعه اول عمود است.
انرژی اوربیتالهای п 2P و п* 2P
دو اوربیتال п2P با یکدیگر و دو اوربیتال п* 2P با یکدیگر هم انرژی هستند. بنابراین ، شش اوربیتال مولکولی از دو مجموعه سه تایی 2P به وجود میآید یک اوربیتال σ 2P ، یک اوربیتال σ* 2P ، دو اوربیتال п 2P و دو اوربیتال п* 2P. این شش اوربیتال به همراه دو اوربیتال از دو اوربیتال اتمی 2S ، مجموعا هشت اوربیتال مولکولی را تشکیل میدهند که از اوربیتالهای اتمی n=2 مربوط به دو اتم به دست میآیند.
تعریف انرژی اوربیتال مولکولی
انرژی یک اوربیتال مولکولی به انرژی اوربیتالهای اتمی تشکیل دهنده آن و نیز به میزان و نوع همپوشانی اوربیتالهای اتمی ، در هنگام تشکیل آن ، بستگی دارد.
مقایسه انرژیσ 2P وп 2P
چون میزان همپوشانی اوربیتالهای 2P در تشکیل اوربیتال مولکولی б 2P بیشتر از همپوشانی آنها برای به وجود آوردن اوربیتال مولکولی п 2P است. اوربیتال σ 2P انرژی کمتری از دو اوربیتال مولکولی هم تراز п 2P دارد. اوربیتالهای ضد پیوندی از هر نوع ، نمایند همان قدر افزایش انرژی سیستم است که اوربیتال پیوندی از همان نوع ، از انرژی سیستم میکاهد.
منبع:دانشنامه رشد
پیوند سیگما
اطلاعات اولیه
اوربیتال S به شکل کره است و مرکز آن در هسته اتم قرار دارد. برای تشکیل پیوند ، دو هسته باید به اندازه کافی به یکدیگر نزدیک شوند تا همپوشانی مولکولهای اوربیتالهای اتمی صورت پذیرد. نشان دادن اوربیتالهای اتمی با حروف (P , S , ...) مرسوم است. اوبیتالهای مولکولی نیز با حروف یونانی σ (سیگما) ، п (پی) و غیره نشانهگذاری میشوند.
تشکیل پیوند سیگما
اوربیتالهای مولکولی (H2)، از همپوشانی دو اوربیتال (S) از دو اتم هیدروژن حاصل شدهاند. اگر همپوشانی طوری بین دو اوربیتال صورت پذیرد که ابر الکترونی بین دو هسته ، همدیگر را تقویت کنند، چگالی الکترونی در ناحیه بین دو هسته زیاد خواهد بود. جاذبه دو هسته با بار مثبت نسبت به ابر الکترونی اضافه با بار منفی ، مولکول را به هم نگه میدارد و مولکول پایدارتر از اتمهای هیدروژن میشود.
اوربیتالهای پیوندی یا اوربیتال مولکولی حاصل را ، اوربیتالهای سیگما و این پیوندها را پیوندهای سیگما مینامند و با نماد (σ) نشان داده میشوند.
تشکیل اوربیتال ضد پیوندی سیگما
چون دو اوربیتال اتمی با یکدیگر ترکیب شدهاند، باید دو اوربیتال مولکولی بدست آید. اوربیتال مولکولی دیگر حاصل از ترکیب که در آن ابر الکترونی بین دو هسته ، همدیگر را تضعیف کنند. در این حالت چگالی الکترونی در ناحیه بین دو هسته خیلی کم است. چون دو هسته مثبت همدیگر را دفع میکنند و در فاصله بین آنها چگالی کم الکترونی قادر به جبران این دافعه با ایجاد جاذبهای قوی نیست، لذا نزدیک نگاه داشتن دو هسته در این حالت نیازمند انرژی است. این اوربیتال مولکولی را اوربیتال ضد پیوندی سیگما ( با نشان (*σ) مینامند. چون نه تنها در به هم نگه داشتن دو اتم کمک نمیکند، بلکه عمل آن در جهت دور کردن دو اتم از یکدیگر است.
تقارن اوربیتالهای سیگما
اوربیتالهای سیگما ( σ و *σ هر دو)، به دور محوری که دو هسته را به یکدیگر متصل میکند، تقارن استوانهای دارند و چرخش مولکول دور این محور ، تغییر قابل مشاهدهای در شکل اوربیتال به وجود نمیآورد.
انرژی اوربیتالهای سیگما
انرژی اوربیتال پیوندی (σ) از انرژی هر یک از اوبیتالهای اتمی که آن را بوجود آوردهاند کمتر است، در حالی که انرژی اوربیتال ضد پیوندی (*σ) بالاتر است. وقتی دو اوربیتال اتمی ترکیب میشوند، اوربیتال مولکولی پیوندی نشان دهنده کاهش انرژی سیستم و اوربیتال مولکولی ضد پیوندی نشان دهنده افزایش انرژی سیستم است.
مرتبه پیوند
هر اوربیتال ( اتمی یا مولکولی ) میتواند دو الکترون با اسپین مخالف را در خود جای دهد. در مولکول هیدروژن دو الکترون ( با اسپینهای جفت شده ) اوربیتال ( σ1S) را که اوربیتالی در دسترس با حداقل انرژی است اشغال میکنند. اوربیتال (1S *σ) اشغال شده است. تعداد پیوند یا مرتبه پیوند ، در هر مولکول عبارت است از نصف الکترون های ضد پیوندی از الکترون های پیوندی است که برای (H2) مرتبه پیوند 1 و برای (He) صفر است .
بررسی اوربیتال (2S)
ترکیب دو اوربیتال (2S) ، اوربیتالهای مولکولی (2S σ) و( *σ 2S ) را بوجود میآورد که با اوربیتالهای (σ) و (*σ) ناشی از ترکیب دو اوربیتال (1S) مشابهاند.
منبع:دانشنامه رشد
جفت الکترون آزاد
جفت الکترون آزاد یا ناپیوندی جفت الکترونی است که در تشکیل پیوند کووالانسی شرکت ندارد و به طور جفت الکترون تنها بر روی اتم قرار می گیرد.
یک واکنش که جفت الکترونهای پیوندی و غیر پیوندی(آزاد) نشان داده شده است.
انواع جفت الکترون
جفت الکترون پیوندی
جفت الکترون پیوندی ، جفت الکترونی است که در تشکیل بین دو اتم شرکت دارد و از به اشتراک گذاشتن الکترونهای دو اتم حاصل میشود. چون جفت الکترونهای پیوندی مستقیما تحت تاثیر دو هسته قرار میگیرند، تحرک کمتری دارند.
جفت الکترون آزاد (ناپیوندی)
افزون بر الکترونهایی که در تشکیل پیوند کووالانسی روی اتمها قرار میگیرند که به الکترونهای آزاد یا ناپیوندی معروفند و در واقع الکترنهایی از لایه والانس هستند که در پیوند کووالانسی شرکت نکردهاند و بصورت جفت الکترون تنها روی اتم قرار گرفتهاند و چون جفت الکترونهای ناپیوندی بیشتر تحت تاثیر یک هسته قرار میگیرند، تحرک بیشتری نسبت به جفت الکترونهای پیوندی دارند و فضای بزرگتری را اشغال میکنند.
نیروی دافعه نسبتا" زیاد بین الکترونهای ناپیوندی موجب افزایش فاصله میان آنها میشود و در نتیجه آنها را به الکترونهای پیوندی نزدیکتر میکند. جفت الکترونهای ناپیوندی در تشکیل پیوند هیدروژنی ، پیوند داتیو و تعیین ساختار اتم نقش اساسی ایفا میکنند.
نقش جفت الکترون آزاد در تشکیل پیوند هیدروژنی
جاذبه بین مولکولی در برخی از ترکیبات هیدروژندار بطور غیر عادی قوی است. این جاذبه در ترکیباتی مشاهده میشود که در آنها بین هیدروژن و عناصری که اندازه کوچک و الکترونگاتیوی زیاد دارند، پیوند هیدروژنی وجود دارد. در این ترکیبات ، اتم عنصر الکترونگاتیو چنان جاذبه شدید بر الکترونهای پیوندی اعمال میکند که در نتیجه آن ، هیدروژن دارای بار مثبت قابل ملاحظه +δ میگردد.
هیدروژن در این حالت ، تقریبا بصورت یک پروتون بیحفاظ است، زیرا این عنصر فاقد الکترون پوششی است. اتم هیدروژن یک مولکول و زوج الکترون غیر مشترک مولکول دیگر ، متقابلا همدیگر را جذب میکنند و پیوندی تشکیل میشود که به پیوند هیدروژنی موسوم است. هر اتم هیدروژن قادر است تنها یک پیوند هیدروژنی تشکیل دهد و اتم هیدروژن در پیوند هیدروژنی ، پلی است میان دو اتم شدید الکترونگاتیو با یک اتم هیدروژن که از طرفی بطور کووالانسی با یکی از اتمهای الکترونگاتیو و از طرف دیگر بطور استاتیکی ( جاذبه مثبت به منفی ) با اتم الکترونگاتیو دیگر پیوند یافته است.
استحکام پیوند هیدروژنی ، یکدهم تا یکپنجاهم قدرت پیوند کووالانسی متوسط است. ترکیباتی که مولکولهای آنها از طریق پیوند هیدروژنی به همدیگر پیوستهاند، علاوه بر دارا بودن نقاط جوش بالا ، بطور غیر عادی در دمای بالا ذوب میشوند و آنتالپی تبخیر ، آنتالپی ذوب و گرانروی آنها زیاد است.
جفت الکترونهای آزاد اطراف Fها ، میتوانند در تشکیل پیوند هیدروژنی شرکت کنند.
نقش جفت الکترون آزاد در تشکیل پیوند داتیو
اتم نیتروژن با سه اتم هیدروژن ، پیوند کووالانسی معمولی تشکیل میدهد و به آرایش الکترونی گاز بیاثر میرسد پس از این عمل ، برای نیتروژن یک جفت الکترون آزاد یا ناپیوندی باقی میماند که میتواند آن را بصورت داتیو در اختیار اتمهایی که به آن نیاز دارند، قرار دهد. از سوی دیگر ، اتم هیدروژن که یک اتم الکترون در اوربیتال آن موجود است، هر گاه این الکترون را از دست بدهد، به یون تبدیل میشود که اوربیتال آن خالی است.
حال هر گاه این یون به آمونیاک (NH3:) نزدیک شود، با آن ، پیوند داتیو برقرار میکند و خود را به آرایش گاز بیاثر میرساند. این مجموعه که یون آمونیوم نامیده میشود، در بسیاری از ترکیبات مانند کلرید آمونیوم و هیدروکسید آمونیوم وجود دارد.
اندازه گیریهای انجام شده نشان میدهد که انرژی و طول پیوند هر چهار پیوند (N-H) در یون آمونیوم کاملا یکسان است.
این امر منطقی به نظر میرسد که پیوند داتیو مانند پیوند کووالانسی معمولی یک جفت الکترون است که بین دو هسته اتم نیتروژن و هسته اتم هیدروژن قرار گرفته است.
تاثیر جفت الکترونهای آزاد بر ساختار مولکولی
چون جفت الکترونهای پیوندی ، مستقیما تحت تاثیر دو هسته قرار میگیرند، تحرک کمتری دارند، در صورتیکه جفت الکترونهای ناپیوندی (تنها) ، بیشتر تحت تاثیر یک هسته بوده، تحرک بیشتری دارند و فضای بزرگتری را اشغال میکنند. نیروی دافعه نسبتا زیاد بین الکترونهای ناپیوندی ، موجب افزایش فاصله میان آنها میشود و در نتیجه ، آنها را به الکترونهای پیوندی نزدیکتر میکند و برای توجیه تغییرات زاویه پیوند نسبت به وضعیت ایدهآل که بر اساس استفاده از اوربیتالهای هیبریدی پیشبینی میشود، اثر دافعه متقابل جفت الکترونهای لایه ظرفیت اتم مرکزی به ترتیب زیر کاهش مییابد:
جفت پیوندی - جفت پیوندی > جفت آزاد - جفت پیوندی > جفت آزاد - جفت آزاد
دو ترکیب آشنا ، آمونیاک و آب ، نشان میدهد که چگونه زوج الکترونهای غیر مشترک میتوانند بر روی ساختمان مولکولی اثر گذارند.
مولکول آمونیاک (NH3)
در مولکول آمونیاک ، در لایه ظرفیت اتم مرکزی (نیتروژن) سه جفت الکترون پیوندی ( مربوط به پیوندهای کووالانسی N-H ) و یک جفت الکترون تنها وجود دارند. بر اساس نیروی دافعه متقابل بین جفت الکترونهای لایه ظرفیت اتم مرکزی ، پیشگویی اولیه آن است که آرایش این جفتها بصورت چهار وجهی با زاویه پیوندی ˚́28/109 باشد (چون اتم نیتروژن دارای 4 اوربیتال هیبریدی sp3 است).
اما شواهد تجربی ، تفاوت اندکی را با این پیشگویی میرسانند. در واقع مولکول آمونیاک هرمی شکل است و زاویه های H-N-H در آن ˚107 است. واقعیت آن است که زوج الکترونهای آزاد ، فضای بیشتری را از اتمهای هیدروژن اشغال میکنند و بنابراین تمایل دارند تا به پیوندها فشار بیشتری وارد نموده و در نتیجه زوایای پیوندی ، قدری کوچکتر از زوایای یک چهار وجهی میشوند.
مولکول آب (H2O)
مولکول آب ، وضعی مشابه آمونیاک دارد، با این تفاوت که اتم مرکزی آن (اکسیژن) ، دارای فقط دو الکترون جفت نشده است و از این رو فقط با دو اتم هیدروژنی که در دو گوشه چهار وجهی قرار دارند، پیوند تشکیل می دهد. دو گوشه دیگر چهار وجهی بوسیله زوج الکترونهای آزاد اشغال میشوند. اندازه گیری واقعی نشان میدهد که زاویه H-O-H در حدود ˚105 یعنی کمتر از زاویه محاسبه شده برای یک چهار وجهی و حتی کوچکتر از زاویه آمونیاک است.
در اینجا بعلت وجود دو جفت تنها و اثر دافعه متقابل بیشتر بین آنها ، به زوایای پیوندها فشار بیشتری وارد میشود و در نتیجه ، زوایای پیوندی به هم بیشتر نزدیک میشوند.
نقطهها ، جفت الکترونهای آزاد را نشان میدهند.
تشکیل پیوندهای π برگشتی با استفاده از الکترونهای آزاد
در تشکیل مولکول مسطح BF3 ، اتم بور برای تشکیل سه پیوند کووالانسی ، به سه الکترون منفرد نیاز دارد. بنابراین در حالت برانگیخته بصورت 1s22s12p2 در میآید. با توجه به یکسان بودن پیوندها در مولکول BF3 ، اتم بور در تشکیل پیوند از اوربیتالهای هیبریدی sp2 استفاده میکند. اما خواص مولکول BF3 نشان میدهد که پیوند B-F دارای مقداری خصلت دو گانه است.
در اتم مرکزی ، یک اوربیتال خالی p وجود دارد که بر صفحه اوربیتالهای هیبریدی sp2 عمود است. این اوربیتال خالی میتواند از طریق جانبی با اوربیتال پُر 2p (جفت الکترونهای آزاد روی اتم فلوئور) از اتم فلوئور مقداری همپوشانی داشته باشد و از F جفت الکترون بپذیرد. این نوع پیوند را که از همپوشانی جانبی اوربیتالها بوجود میآید، پیوند π برگشتی (π back bonding) میگویند.
تشکیل پیوند π در مولکول BF3 موجب تقویت پیوند سیگما در B-F میشود. در نتیجه ، طول پیوند B-F از پیوند یگانه برای دو اتم فلوئور و بور کوتاهتر خواهد بود.
منبع:دانشنامه رشد
دید کلی
هر چند که در ساده ترین تعریف، رادیکال آزاد، هر یک از مولکولها و اتمهایی است که دارای یک الکترون جفت نشده باشند. ولی باید توجه داشت که مولکولهایی مانند اکسید نیتریک و اکسیژن نیز از این قاعده پیروی میکنند، لکن بصورت عادی نمیتوانند از باب رادیکالهای آزاد مطرح باشند بنابراین این اصطلاح (یعنی رادیکال آزاد) شامل مولکولهای عادی پایدار نمیشود. از جمله رادیکالهای آزاد ساده میتوان به CH3 ,CN ,OH ,Cl ,H اشاره کرد. چنینی رادیکالهایی از اهمیت فوق العادهای در واکنشهای گرمایی و فتوشیمیایی، پلیمریزاسیون و احتراق برخوردارند. آنها در هر دو فاز مایع و گازی دارای اهمیت میباشند، لکن به هر حال دستگاههای فاز گازی بسیار ساده تر بوده و تفسیر قاطعانهتری را اجازه میدهند. با وجود این حتی در فاز گازی، روشهای تجربی بناچار پیچیده و غیر مستقیم هستند، زیرا موادی با چنین طول عمر کوتاه را نمیتوان در غلظتهای زیاد تهیه کرد. بنابراین چنین عواملی، امکان تهیه، ارزیابی و شناسایی رادیکالها را با اشکالات بسیار زیاد مواجه میسازد.
تاریخچه
در طول قرن نوزده میلادی غالبا رادیکالهای آزاد بصورت ناصحیح بعنوان اصل مسلم در نظر گرفته میشدهاند. فرضیه آووگادرو بوسیله شیمیدانان مواد آلی آن زمان بصورت جدی مورد توجه واقع نشده بود و موادی مانند C2H6 غالبا بصورت CH3 توصیف میگردید. با پایان یافتن قرن نوزده میلادی، این وضعیت مورد بررسی قرار گرفت و امکان موجودیت رادیکالهای آزاد، با کشف تریفنیلمتیلرادیکال بوسیله گامبرگ "Moses Gomberg" به وضوح تایید شد. پس از این تاریخ بسیاری از رادیکالهای آزاد کشف و چنینی ترکیباتی در مکانیزمهای شیمی آلی بعنوان یک اصل پذیرفته شد.
تشکیل رادیکال آزاد
بطور کلی، رادیکالهای آزاد بوسیله شکستگی یک پیوند در یک مولکول پایدار، با بوجود آمدن دو قطعه که هر یک از آنها حاوی یک الکترون جفت نشده است، تشکیل میشوند.
R1__R2 <------> R1. + .R2
باید توجه داشت که امکان دارد قطعات حاصله بطریقی تغییر شکل یابند و بویژه این تغییر شکل از ترکیب شدن مجدد آنها شود. در بسیاری از موارد، ترکیب شدن مجدد تقریبا در هر برخورد R1 و R2 با همنوع خود رخ میدهد و ترکیب مخلوط تعادلی تحت شرایط معمولی، دلالت بر تجزیه مقدار بسیار کمی از ترکیب به رادیکالها مینماید. همچنین بسیاری از روشهای دیگر نیز باستثنای ترکیب شدن مجدد مورد ملاحظه قرار گرفته است که با استفاده از آنها، رادیکالها تغییر شکل داده اند. رادیکالها از طول عمر کوتاهی (معمولا کمتر از 3- 10 ثانیه) برخوردارند و به همین دلیل آنها غالبا دارای اهمیت بسیار زیادی در علم سینتیک واکنش هستند.
روشهای تهیه رادیکال آزاد
روشهای متداول تهیه رادیکالهای آزاد را میتوان به سه نوع گرمایی، الکتریکی و فتوشیمیایی تقسیم نمود:
روش گرمایی
در روشهای گرمایی، یک مولکول پایدار در درجه حرارت زیاد تجزیه میشود. باید توجه داشت که در شرایط استثنایی امکان دارد که در یک حالت تعادلی، تفکیک بسوی رادیکالها قابل ملاحظه باشد. بنابراین امکان دارد که اتمهای هیدروژن بوسیله حرارت دادن به هیدروژن در یک درجه حرارت بسیار زیادی تهیه شوند:
.H2 <----> 2H
بعنوان مثال در دمای 1900 k˚ این حالت تعادلی در فشار یک اتمسفر بسوی 1% تفکیک سوق داده میشود.
همچنین در چند مورد، تفکیک بسوی رادیکالها در دمای اطاق در موادی در محلول، مشاهده شده است. بدین ترتیب امکان تهیه رادیکالها، در غلظتهای زیاد و با طول عمر قابل ملاحظه وجود دارد. از جمله مواردی که میتوان بدان اشاره کرد، هگزا فنیلاتان است که در محلول بنزن در 5 درجه سانتیگراد تا حد 3% به رادیکالهای تریفنیلمتیل با غلظت 3-2% تفکیک شده و نیز هگزا- (پارا- بی- فنیلیل)-اتان است که واقعا در شرایط مشابه تا حد 100% تفکیک شده است.
به هر حال معمولا تجزیه های گرمایی برگشت ناپذیر میباشند. در این حال اکثر مواد آلی گازی تماما و یا قسمتی از آنها بوسیله مکانیزمی که طی آن، شکافتن مولکول بسوی رادیکالها با تشکیل دو رادیکال متیل آغاز میشود، تجزیه میگردند.
C2H6 <-------> 2 .CH3
روش الکتریکی
در روش الکتریکی رادیکالها را میتوان از طریق عبور گاز مورد نظر از مکانی که یک تخلیه الکتریکی در سرعت زیاد در آن برقرار میشود، تهیه نمود. در این روش طیفهای اتمی تهیه میشوند و از این روش غالبا برای بررسی واکنشهای شیمیایی اتمهای هیدروژن، اکسیژن و نیتروژن استفاده میگردد.
یک ترکیب دارای رادیکال
روش فتوشیمیایی
از جمله روشهایی که برای تهیه رادیکالهای آزاد بسیار عمومیت دارد، روشهای فتوشیمیایی است. تقریبا کلیه ترکیبات آلی گازی به روش فتوشیمیایی از مسیر رادیکالهای آزاد تجزیه میشوند و این روش از کاربرد گستردهای برخوردار است. بدین روش، دو ماده کلر و استون در حد گستردهای مورد استفاده واقع میشوند. کلر در تابش نور در ناحیه پیوسته طیف جذبی خود به اتمهای کلر تجزیه میشود.
cl2 + hv <------> 2.cl
بسیاری از واکنشهای اتمهای کلر بدین روش مورد بررسی قرار گرفتهاند. همچنین فتولیز "photolysis" استون در حد گستردهای مورد بررسی قرار گرفته است. در چنین واکنشی بدون هیچ گونه ابهامی ثابت شده است که شکافت اولیه با استفاده از تابش گستره 2537 تا 3130 آنگستروم رخ میدهد.
CH3COCH3+ hv <---------> .CH3CO+ .CH3
این واکنش یکی از عمومیترین منابع تهیه رادیکالهای متیل و استیل است.
تابش امواج با طول موج کوتاه و ذرات بنیادی پر انرژی (مانند آنچه در فروپاشیهای هستهای ملاحظه میشود) نیز امکان دارد که بسوی تهیه رادیکالها و یونها سوق داده شود. باید توجه داشت که چنین سیستمهایی همه روزه از اهمیت بیشتری برخوردار میشوند، لکن معمولا پیچیده هستند.
شناسایی رادیکالها
اولین روشهای شناسایی رادیکالها، مستلزم در نظر گرفتن خواص شیمیایی آنها بوده است. بعدها از روش های مطمئنتری مانند طیف سنجی جذبی و طیف سنجی جرمی استفاده شد. به طور کلی، شناسایی رادیکالها به روشهای زیر انجام میگیرد:
روشهای شیمیایی
ازاله آئینه (mirror removal method)
گیر اندازی رادیکالها
طیفبینی جذبی (absorption spectroscopy)
طیفسنجی جرمی (mass spectrometry)
منبع:دانشنامه ی رشد
دید کلی
نظریات متعددی برای بیان نحوه عملکرد بیهوش کننده های عمومی ارائه شده است چرا که عملکرد آنها را نمیتوان با یک نظریه واحد توضیح داد. در واقع این نظریات تنها آثار ایجاد شده با این بیهوش کننده ها را توصیف میکنند، بدون شرح اینکه چگونه این آثار ایجاد میگردند. به سبب اینکه ساختمان شیمیایی، خواص فیزیکوشیمیایی و آثار فارماکولوژیک این ترکیبات بسیار متفاوت است، پذیرفته شده است که آنها به طور غیر انتخابی سیستم اعصاب مرکزی را از طریق یک مکانیسم فیزیکوشیمیایی تضعیف مینمایند. یعنی اثر این مواد مدیون خواص شیمیایی بوده و با یک گیرنده فارماکولوژیک، تشکیل کمپلکس نمیدهند. به عبارت دیگر بیهوش کننده های عمومی داروهائی فاقد ویژگی ساختمانی هستند.
مواد بیهوش کننده
مواد بیهوش کننده داروهائی هستند که سبب ایجاد بی دردی، از بین رفتن هوشیاری، شل شدن عضلات و فعالیت رفلکسی شده و این عمل را با تضعیف سیستم اعصاب مرکزی به طور غیر انتخابی و برگشت پذیر انجام میدهند. بیهوش کننده های عمومی به دو دسته بیهوش کننده های استنشاقی و داخل وریدی تقسیم میشوند معمولا این داروها را همراه با داروهای الحاقی تجویز می کنند.
عملکرد مواد بیهوش کننده
نظریات موجود درباره عملکرد بیهوش کننده ها را میتوان به نظریات فیزیکی و نظریات بیوشیمیایی طبقهبندی نمود.
نظریات فیزیکی عمدتا بر اساس دو خاصیت فیزیکوشیمیایی مولکول ماده بیهوش کننده یعنی قابلیت قطبی شدن و حجم مولکول بنا نهاده شده است.
نظریات بیوشیمیایی بر پایه آثاری است که بیهوش کنندههای عمومی در سیستم های بیوشیمیایی ایجاد مینمایند. ولیکن، هیچ یک از این نظریات با شواهد تجربی بدون شبهه حمایت نشده است. چند تن از محققین پیشنهاد کرده اند که اثر اصلی که توسط بیهوش کننده های عمومی ایجاد میشود از تداخلات فیزیکی مانند تداخلاتی که سبب تغییرات همآرائی در ماکرومولکولها میگردد ناشی میشود و نقش دوم را تغییرات بیوشیمیایی داراست.
نظریات فیزیکی
نظریات چربی: این نظریه توسط میر در سال 1899 و اورتون در سال 1901 پیشنهاد شده است. در این نظریه چنین فرض شده است که اثر بیهوش کننده ها مستقیما به ضریب توزیع عامل بیهوش کننده بین روغن زیتون و آب بستگی دارد، به این ترتیب که، هر چه این ضریب بزرگتر باشد فعالیت بیهوش کنندگی دارو نیز بیشتر است. این نظریه صرفا بیانگر یک مسیر موازی بین حلالیت در چربی و اثر بیهوش کنندگی میباشد و در هر حال، نحوه اثر بیهوش کننده ها را توضیح نداد.
تعمیمی در نظریه اورتون- میر توسط ولینز در سال 1954 پیشنهاد شده است. طبق نظر او قدرت یک داروی بیهوشی نه فقط به غلظت آن در غشا بلکه به فضائی که اشغال میکند بستگی دارد. بیهوشی هنگامی رخ میدهد که در نتیجه جذب در یک ناحیه آب گریزی، بخشی از داروی بیهوشی که حجم آن دارای اهمیت است به درون فاز غشائی برسد. متعاقبا غشا با جذب مایع یا ایجاد ناهنجاری، منبسط شده و غشای دو لایه فسفولیپیدی سبب میشود که یا مستقیما هدایت یونی مهار شود و یا از تغییرات ضروری در همآرائی پروتئین های غشا که برای هدایت یونی لازم است جلوگیری میکند.
شواهدی مبنی بر اینکه محل اثر بیهوش کنندههای عمومی غشاست وجود دارد. تداخل این داروها با چربیها سبب آثار غیر اختصاصی بیهوشی عمومی میشود، در حالی که تداخل با پروتئین غشا دلیلی برای اثر انتخابی و ویژگی میباشد.
نظریات محیط مائی
طبق نظر میر در سال 1961 و پاولینگ در سال 1961، محیطی که در سیستم اعصاب مرکزی برای بیهوشی مهم است، محیط چربی نبوده بلکه محیط مائی است. با در نظر گرفتن بعضی مواد مانند کلروفروم و گزنون که در محیط خارج از بدن بلورهای ریز هیدراته تشکیل میدهند، پاولینگ تاکید کرد که بلورهای مشابهی توسط مولکول های آب در مایع مغزی تشکیل میشود که" کلاتریت" نامیده میشود. این بلورها در اثر تشکیل پیوند مواد بیهوش کننده با زنجیره های جانبی پروتئین ها و دیگر مواد حل شده از طریق نیروهای واندروالس پایدار میشوند. این بلورهای ریز هیدراته هدایت پیامهای الکتریکی را که برای نگهداری هوشیاری لازم است تغییر میدهند. متعاقب این عمل تخدیر یا بیهوشی رخ میدهد.
میلر به طور مستقل پیشنهاد نمود که داروهای بیهوش کننده از طریق پایدار کردن غشای بافتهای تحریک شده با نظم دادن به مولکولهای آب در کوه یخ که بلورهای ریز کوچکتر از بلورهای ریز هیدراتها پاولینگ هستند، بیهوشی ایجاد مینمایند. حقایق متعددی این نظریات را رد میکند و هیچ شاهد تجربی مبنی بر تشکیل هیدراتها در بیهوشی وجود ندارد. بسیاری از داروهای بیهوش کننده نمیتوانند هیدرات تشکیل دهند. در دمای بدن هیدراتها پایدار نیستند. رابطه تشکیل هیدرات با قدرت داروی بیهوشی خیلی ضعیف تر از رابطه حلالیت در چربی و قدرت آن میباشد.
نظریات بیوشیمیایی
مهمترین کوشش در زمینه بیوشیمی که برای توضیح بیهوشی عمومی انجام گرفته است نظربه مهار اکسایش است. کو استل "Quastel" در سال 1963 بیان کرد که داروهای بیهوشی برداشت مغزی اکسیژن را در آزمایشهای خارج بدنی مهار میکنند. برای مثال این مواد از اکسید شدن کوآنزیم NADH به NAD+(یا نیکوتینامید آدنین دی نوکلئوتید که سابقا دی فسفوپیریدین نوکلئوتید DPN نامیده میشد) جلوگیری مینمایند.
همچنین بیهوشکنندههای عمومی عملکرد چرخه اسید سیتریک را تضعیف میکنند زیرا NAD+ در دکربوکسیله کردن اکسایشی در چرخه اسید تری کربوکسیلیک (کربس) ضروری است.
از آنجا که اکسید شدن NADH توسط فسفریله شدن ADP به ATP کنترل میشود، میتوان نتیجه گرفت که بیهوش کنندههای عمومی باعث مهار فسفریله شدن اکسایشی نیز میشوند.
بنابراین، این پدیدهها، عامل ایجاد بیهوشی نبوده و تنها متعاقب آن ایجاد میشوند. بسیار محتمل است که کاهش برداشت مغزی اکسیژن، ناشی از کاهش فعالیت سیستم اعصاب مرکزی که در اثر بیهوشی ایجاد میگردد، باشد.
منبع : دانشنامه ی رشد
سلام به دوستان دانشمند . من یک سئوال داشتم چطور می توان طلا رو از خاک بازیافت کرد ؟ چه اسیدهایی حلال طالا هستند ؟
اردلان جان رشته خودت چیه
آقا ما یک سوال شیمی داشتیم هرکی میتونه لطف کنه جوابشو بگه
کی میتونه چند جفت نیمه هادی معرفی کنه که خواص زیر را داشته باشه
1-قابلیت انتقال حرارت خیلی کم
2-هادی الکتریسیته خوبی باشه
3-از این جفت ها که معرفی میکنید یکی از آنها (لایه آخر آن دارای الکترون اضافی باشه) ودیگری(دارای کمبود الکترون باشه) واز کجا میتونم اینهارو تهیه کنم
دوستان سلام خوبین؟
من یک مقاله 6-7 صفحه ای در مورد شمیی میخواستم که در این تایپیک جستجو کردم اما متاسفانه پیدا نشد
موضوع تحقیق ما این است
اهمیت آب در زندگی فردی و اجتماعی
آیا همواره میتوان آب سالم و کافی برای تامین نیاز های گوناگون زندگی فراهم کرد
به کاربردن روش علمی چگونه میتواند ما را در حل مسائل و رفع مشکلاتی که در زندگی با آنها روبرو می شویم یاری دهند.
توجه داشته باشید که این تحقیق را برای (شیمی سال اول دبیرستان) شیمی برای زندگی نیاز داریم
حداکثر وقت که داده شده برای این تحقیق 10/7/1386 می باشد. خواهشا سریع تر تا دیر نشده
چگونه ميتوان دو مولكول را از يكديگر جدا كرد و يكي از اين مولكول هاي جدا شده را با يك مولكول ديگر پيوند داد؟؟؟
با سلام وخسته نبا شید خدمت مدیر و سایرین
می خواستم در مورد بالا بردن غلظت اسید نیتریک اطلاعات جامعی به دست اورم
لطف نموده مرا در این زمینه یاری نمایید.
با تشکر
farhad 309
farhad 309با سلام وخسته نبا شید خدمت مدیر و سایرین
می خواستم در مورد بالا بردن غلظت اسید نیتریک اطلاعات جامعی به دست اورم
لطف نموده مرا در این زمینه یاری نمایید.
با تشکر
farhad 309
فکر کنم حلال طلا اسيد سلطاني يا همان تيزاب سلطاني است که از ترکيب نيتريک اسيد و فسفريک اسيد بدست اومدهنقل قول:
abe sangin abiye ke hidrogenesh hadeaghal ye notron dashte bashe.نقل قول: