ذوب يخ هاى قطب جنوب : عصر يخ يا گلخانه

لايه اوزون

حقيقت امر لايه ازن چيست؟

لايه ازون در قسمت شمالي زمين در سال 1980 بين 15تا20 درصد كاهش پيدا كرده است. براي رفع اين مشكل جمعي ازبهترين متخصصان زمين شناسي هر سال براي تحقيق وجستجو دور يكديگر جمع مي شوند .در سال 1992 پروكتيل مونترئال درباره' لايه اوزون مطالعه و تحقيقي داشت كه فهميد بزرگ شدن سوراخ لايه اوزون بستگي به آلودگي هوا و توليد مواد سمّي دارد.در همان سال سازمان ملل متحد و حفاظت از محيط زيست برنامه اي را طرّاحي كرد كه اين برنامه جهت محافظت و حمايت از محيط زيست و مخصوصا لايه اوزون به نام برنامهUNEPطراحي كرد كه اين برنامه جهت جلوگيري از توليد مواد سمّي و مواد شيميايي آلوده كننده،است.مولكولهاي اكسيژن(O2) به اكسيژن اتميك (O) تبديل مي -شوند .اكسيژن اتميك به سرعت با مو لكولهاي بيشتري تركيب شده و به شكل اوزون مي شود .ان پوشش حرارتي كه در سطح بالا رشد كرده و سلامتي لايه اوزون را به خطر انداخته است و اين مورد باعث شده است كه اگر استراتوسفر نباشد ما نتوانيم بدون آن زنده بمانيم . بالاي استراتوسفر مقداري از آلودگي مضّر اشعه مادون بنفش را و همچنين تشعشعاتي از خورشيد (امواج بين 320 تا 240) را كه باعث مي شود لايه اوزون آسيب ببيند و همچنين جان گياهان به خطر بيفتد را جذب ميكند.اشعه مادون بنفش با تابيدن نور مولكولهاي اوزون را ميشكافد ولي اوزون مي تواند تغيير شكل بدهد و عكس العمل زير ازآن حاصل ميشود:

O + O2 è مادون قرمز + O3

O2 + O è O3

همچنين اوزون در اثر عكس العمل زير نابود ميشود :

O3 + O è O2 + O2

عكس العمل دوم با افزايش پيدا كردن ارتفاع آهسته انجام مي شود امّا عكس العمل سوم سريعتر انجام مي شود. دربين همكاري عكس العمل ها تمركز اوزون درحال تعا دل است. دربالاي اتمسفر اكسيژن اتميك هنگا مي كه اشعه مادون بنفش در سطح بالايي است، پيدا مي شود. در اثر حركت استراتوسفر هواي متراكم تري بدست مي آيد وجذب اشعه ي مادون بنفش افزايش مي يابد و سطح اوزون به حد اكثر و تخمينا" km20مي رسد.همراه با تئوري كمپمن يك مشكل نيز وجود داشت كه اين مشكل در سال 1960 تشخيص داده شد وحقيقت اين بود كه اوزون به وسيله عكس العمل 4 آهسته حركت مي كرد و ديده نمي شود. گرم شدن زمين ترميم حفره اوزون را به تعويق مي اندازد دانشمندان هشدار داده اند :پديده گرم شدن زمين مي تواند تلاشها براي ترميم حفره اوزون را كه قرار بود تا سال 2050 انجام گيرد،حدود30سال به تعويق اندازد .اين مو ضوع به رقم پيشرفتهايي است كه باي از رده خارج كردن مواد شيميايي مخرّب اوزون انجام شده است.

طبق گزارشي كاهش فراواني در مصرف گازهاي ساخته دست انسان بنام (كلروفلورو كربن) پديد آمده است .اينها گازهايي هستندكه لايه محافظ زمين را مي خورند .دانشمندان گفتند:اگر كشورها مصمم به دنبال نمودن اين روند باشند ،(حفره داخل لايه اوزون به آغاز به جمع شدن و كوچك شدن خواهد نمودتا اينكه ظرف 50 سال ترميم خواهد شد . ) اين جمع بندي و نتيجه گيري توسط (مجمع بررسي فرايند هاي استراتوسفر و نقش آن در آب و هوا SPARC به عمل آمد .اين مجمع از صد ها كارشناس اقليمي كه دسامبر سال 1999در آرژانتين گرد هم آمدندو در سايه توجهات سازمان هواشناسي جهاني تشكيل جلسه دادند،شكل گرفته است. اين دانشمندان هشدار دادند: حتّي اگر كاهش مصرف گازهايCFC برآورده شود،پديده گرم شدن زمين_كه نتيجه تولييد گازهاي گلخانه اي با وجود كربن به عنوان عنصر اصلي آن است و از سوختهاي سنگواره اي بدست مي آيد _ميتواند محلت ترميم حفره اوزون را چند دهه به تعويق اندازد.به عنوان يك تناقض ، گرم شدن زمين ،جو را در نزديكي سطح زمين حرارت ميدهد اما لايه پاييني (استراتوسفر) يعني جايي را كه اوزون قرار دارد همچنان سرد نگه ميدارد . اين دماهاي پايين به ويژه درزمستان مسبب جمع شدن ابرهاي استراتوسفر در نواحي قطبي ميشود . اين پديده آغازگر واكنشهاي نابود كننده اوزون توسط مولكولهاي كلري استكه توسط كلروفلورو كربن ها آزاد ميشوند. پيش بيني هاي داير بر اين كه حفره اوزون كه بالاي قطب جنوب قرار دارد، به زودي كوچك خواهد شد با آخرين اطلا عات مغايرت دارد كه نشان ميدهد كه اين حفره درحال گسترش است وبه طور بي سابقه اي در چند سال اخير بزرگ شده است.

تاريخچه سوراخ شدن لايه اوزون :

ابتدا: جريان تاسف بار سوراخ شدن لايه اوزون در لايه زير استرا توسفر در بالاي منطقه انتاركتيكا اولين بار در دهه هفتاد (1970 تا 1979)توسط يك گروه تحقيقاتي به نام BAS كشف شد .اين گروه در مورد اتمسفر بالاي منطقه انتاركتيكا از يك ايستگاه تحقيقاتي كه بسيار شبيه اين عكس ميباشد مشاهده مي گردند. *اطلاعات ايستگاه تحقيقاتي هالي * ايستگاه تحقيقاتي BAS فالكر اولين بار در حالي تحقيقات را انجام داد كه اندازه گيري اوليه در سال1985براي اولين بار سوراخ شدن لايه اوزون آنچنان نگران كننده بود كه دانشمندان تصور ميكردند كه دستگاهاي اندازه گيري خراب است .آنها دستگاه هاي ديگري جانشين آن دستگاه ها كردند تا آنكه نتايج بدست آمده اندازه گيري هاي اوليه را تاييد كرد .چندماه بعد كه سوراخ شدن لايه اوزون قابل مشاهده بود،(پس از مشاهده سوراخ شدن لايه اوزون تحقيقات قبلي تاييد شد)از طرف ديگر اطلاعات ماهواره TOMS سوراخ شدن لايه اوزون را نشان نمي داد ،بدين دليل كه نرم افزارهايي كه اطلاعاتي در مورد لايه اوزون ميداد به صورتي برنامه ريزي شده بود كه لا يه اوزون در منطقه كوچكي موردبررسي قرار مي گرفت .بررسي هاي بعدي ، اطلاعات بدست آمد هنگامي كه نتايج گروه BASمنتشر نشد،مورد تاييد قرار گرفت و بيانگر اين مطلب بود كه سوراخ شدن لايه اوزون به طور سريع ودر مقياس بزرگي بر بالاي منطقه انتاركتيكا انجام مي شود.

اوزون لايه اي را در استراتوسفر تشكيل ميدهد كه منطقه استوا باريكتر و در دو قطب پهن تر است .ميزان اوزون در بالاي سطح كره زمين به وسيله مقياسي به نام DU Dobson units اندازه گيري ميشود كه اين ميزان در منطقه استوايي در حدود 260DUاست و به ميزان بيشتري در جاهاي ديگر است . اين در حالي است تغييرات فصلي بسيار وسيعي اتفاق ميافتد واين در حالي شكل مي گيرد و اشعه ماوراي بنفش در لايه استراتوسفر نفوذ ميكند يا آن را مي شكافد.

منبع :ملاصدرا

شیمی آلی

شیمی آلی شیمی ترکیبات کربن است.

واژه گمراه کننده «آلی» یادگار روزهایی است که مواد شیمیایی را بسته به این که از چه منبعی به دست می‌آمدند، به دو دسته معدنی و آلی تقسیم می‌کردند.

مواد معدنی آنهایی بودند که از معادن استخراج می‌شدند و مواد آلی آنهایی که از منابع گیاهی یا حیوانی یعنی از موادی که توسط موجودات زنده تولید می‌شدند، به دست می‌آمدند.

در واقع تا پیرامون سال 1850 بسیاری از شیمیدانان معتقد بودند، که خاستگاه مواد آلی باید زیستارها (موجودات زنده) باشند و در نتیجه این مواد را هرگز نمی‌توان از مواد معدنی سنتز نمود.

موادی که از منابع آلی به دست می‌آیند، در یک خصوصیت مشترکند: همه آنها دارای عنصر کربن هستند.

حتی پس از آن که مشخص شد این مواد لزوماً نبایستی از منابع زنده به دست آیند و می‌توان آنها را در آزمایشگاه سنتز کرد، باز هم مناسبت داشت تا نام آلی برای توصیف آنها و موادی همانند آنها حفظ شود. این تقسیم‌بندی بین مواد معدنی و آلی تا به امروز حفظ شده است.

امروزه اگر چه هنوز بسیاری از ترکیبات کربن به آسانی از منابع گیاهی و جانوری بدست می‌آیند، ولیکن بسیاری از آنها نیز سنتز می‌شوند. از ترکیبات گاهی از مواد معدنی مانند کربناتها و سیانیدها سنتز می‌شوند ولی غالباً از سایر مواد آلی تهیه می‌گردند.

دو منبع بزرگ مواد آلی که از آنها مواد آلی ساده ، تأمین می‌شوند، نفت و ذغال سنگ است. (هر دو اینها از مفهوم قدیمی «آلی» بوده و فراورده کافت گیاهان و جانوران هستند). این ترکیبات ساده به عنوان مصالح ساختمانی، در ساختن ترکیبات بزرگتر و پیچیده‌تر مصرف می‌شوند.

نفت و زغال سنگ سوختهای فسیلی هستند که در طی هزاران سال بر روی هم انباشته شده وغیر قابل جایگزینی هستند. این مواد _ بویژه نفت _ جهت رفع نیازهای انرژی که به طور دائم در حال افزایش است، با سرعت خطرناکی مصرف می‌گردند. امروزه کمتر از 10% نفت برای ساختن مواد شیمیائی مصرف می‌شود و قسمت اعظم آن برای تولید انرژی سوزانده می‌شود. خوشبختانه منابع دیگری برای ایجاد نیرو از قبیل منبع خورشیدی، گرمای زمین، باد، امواج، کشند و انرژی هسته‌ای _ وجود دارد.

اما چگونه می‌توان منبع دیگری به جای مواد خالی آلی پیدا نمود؟ البته در نهایت باید به جایی که سوختهای سنگواره‌ای از آنجا ناشی می‌شوند یعنی توده زیستی برگشت نمود، اما این بار به طور مستقیم وبدون دخالت هزاران سال. توده زیستی قابل تجدید است و چنانچه به طور مناسب مصرف شود، تا زمانی که ما بر روی این سیاره بتوانیم وجود داشته باشیم آن هم باقی می‌ماند. در ضمن می‌گویند که نفت با ارزش‌تر از آن است که سوزانده شود.

چه خصوصیتی در ترکیبات کربن وجود دارد که آنها را از ترکیبات مربوط به صد و چند عنصر دیگر جدول تناوبی متمایز می‌سازد؟ لااقل قسمتی از این جواب به نظر می‌رسد که چنین باشد: تعداد بسیار زیادی از ترکیبات کربن وجود دارند که مولکولهای آنها می‌توانند بسیار بزرگ و پیچیده باشد.

تعداد ترکیباتی که دارای کربن هستند چندین برابر بیشتر از تعداد ترکیبات بدون کربن می‌باشد. این مواد آلی در خانواده‌های مختلف قرار می‌گیرند، و معمولاً در بین مواد معدنی، همتایی ندارند.

مولکولهای آلی شامل هزاران اتم شناخته شده‌اند، و ترتیب قرار گرفتن اتمها حتی در مولکولهای نسبتاً کوچک بسیار پیچیده است. یکی از مسایل اصلی در شیمی آلی، آگاهی از طرز قرار گرفتن اتمها در مولکولها و یا تعیین ساختمان ترکیبات است.

طرق زیادی برای شکستن این مولکولهای پیچیده و یا نوآرایی آنها برای ایجاد مولکولهای جدید وجود دارد؛ راههای مختلفی برای اضافه نمودن اتمهای جدید به این مولکولها و یا جایگزین نمودن اتمهای جدید به جای اتمهای قدیم وجود دارد. بخش کلان شیمی آلی به پژوهش در مورد این واکنشها اختصاص دارد، یعنی تشخیص این که این واکنشها کدامند، چگونه انجام می‌شوند و چگونه می‌توان از آنها برای سنتز یک ترکیب دلخواه استفاده نمود.

چه ویژگی در اتم کربن وجود دارد که می‌توان این همه ترکیب را از آن ساخت؟ جواب این سوال را آگوست ککوله در سال 1854 در حالی که سوار بر اتوبوسی در لندن بود، یافت.

«در یک عصر دلپذیر تابستان با آخرین اتوبوس برمی‌گشتم؛ خیابانهای شهر بر خلاف بقیه ساعات که شلوغ و پر از جنب و ‌جوش است، خلوت و آرام بود، در این حال من در خود فرورفتم! اتمها در برابر چشمانم به جست و خیز مشغول بودند ... من دیدم که چگونه همواره دو اتم کوچکتر با یکدیگر متحد شده، تشکیل زوج می‌دهند، چگونه یک اتم بزرگتر دو اتم کوچکتر را در آغوش می‌گیرند و چگونه اتم بزرگتر سه یا چهار اتم کوچکتر را نگاه می‌دارد، در عین حال همه آنها در جنبش و رقص بودند. من دیدم که چگونه بزرگترها زنجیری میساختند ... بخشی از شب را صرف نمودم تا چیزهایی را که در رؤیا دیده بودم بر روی کاغذ بیاورم». آگوست ککوله، 1890

اتمهای کربن می‌توانند به میزانی که برای اتم هیچ عنصر دیگری مقدور نیست، به یکدیگر متصل شوند. اتمهای کربن می‌توانند زنجیرهایی شامل هزاران اتم و یا حلقه‌هایی با اندازه‌های متفاوت ایجاد نمایند؛ زنجیرها و حلقه‌ها می‌توانند دارای شاخه و پیوندهای عرضی باشند. به اتمهای کربن این زنجیرها و حلقه‌ها، اتمهای دیگری که عمدتاً هیدروژن و همچنین فلوئور، کلر، برم، ید، اکسیژن، نیتروژن، گوگرد، فسفر و سایر اتمهای گوناگون میپیوندد.

هر آرایش مختلف از اتمها مربوط به ترکیب متفاوتی است، و هر ترکیب یک رشته ویژگیهای شیمیایی و فیزیکی ویژه خود را دارد. از این رو غیرمنتظره نیست که امروزه بیشتر از ده میلیون ترکیب شناخته شده کربن وجود داشته باشد و هر سال به این تعداد نیم میلیون ترکیب تازه افزوده گردد. تعجب‌آور نیست که بررسی این ترکیبات، رشته ویژه ای را در شیمی به خود اختصاص دهد.

شیمی آلی اهمیت فوق‌العاده زیادی در تکنولوژی دارد و در واقع، شیمی رنگدانه‌ها و دارها، کاغذ و جوهر، رنگهای نقاشی و پلاستیکها، بنزین و تایرهای لاستیکی است؛ همچنین، شیمی غذایی است که می‌خوریم و لباسی است که می‌پوشیم.

شیمی آلی شالوده زیست شناسی و پزشکی است. ساختمان موجودات زنده، به غیر از آب، عمدتاً از مواد آلی ساخته شده‌اند؛ مولکولهای مورد بحث در زیست شناسی مولکولی همان مولکولهای آلی هستند. زیست شناسی در مقیاس مولکولی همان شیمی آلی است.

شاید دور از انتظار نباشد که بگوئیم ما در عصر کربن زندگی می‌کنیم. هر روزه، روزنامه‌ها ذهن ما را متوجه ترکیبات کربن نظیر کلسترول و چربیهای اشباع نشده، هورمونها و استروئیدها، حشره کشها و فرومونها، عوامل سرطانزا و شیمی درمانی، DNA و ژنها می‌نمایند. به خاطر نفت، جنگها به راه افتاده است.

وقوع دو فاجعه بشریت را تهدید می‌کند و هر دو ناشی از تجمع ترکیبات کربن در جو است؛ یکی نازک شدن لایه ازون که عمدتاً به واسطه وجود کلروفلوئور و کربنها است و دیگری پدیده گلخانه که به خاطر حضور متان، کلروفلوئور و کربنها و سرآمد همه کربن دی‌اکسید است.

شاید به همین مناسبت بوده است که مجله Science در سال 1990، الماس را که یکی از فشیمی آلی شیمی ترکیبات کربن است.

واژه گمراه کننده «آلی» یادگار روزهایی است که مواد شیمیایی را بسته به این که از چه منبعی به دست می‌آمدند، به دو دسته معدنی و آلی تقسیم می‌کردند.

مواد معدنی آنهایی بودند که از معادن استخراج می‌شدند و مواد آلی آنهایی که از منابع گیاهی یا حیوانی یعنی از موادی که توسط موجودات زنده تولید می‌شدند، به دست می‌آمدند.

در واقع تا پیرامون سال 1850 بسیاری از شیمیدانان معتقد بودند، که خاستگاه مواد آلی باید زیستارها (موجودات زنده) باشند و در نتیجه این مواد را هرگز نمی‌توان از مواد معدنی سنتز نمود.

موادی که از منابع آلی به دست می‌آیند، در یک خصوصیت مشترکند: همه آنها دارای عنصر کربن هستند.

حتی پس از آن که مشخص شد این مواد لزوماً نبایستی از منابع زنده به دست آیند و می‌توان آنها را در آزمایشگاه سنتز کرد، باز هم مناسبت داشت تا نام آلی برای توصیف آنها و موادی همانند آنها حفظ شود. این تقسیم‌بندی بین مواد معدنی و آلی تا به امروز حفظ شده است.

امروزه اگر چه هنوز بسیاری از ترکیبات کربن به آسانی از منابع گیاهی و جانوری بدست می‌آیند، ولیکن بسیاری از آنها نیز سنتز می‌شوند. از ترکیبات گاهی از مواد معدنی مانند کربناتها و سیانیدها سنتز می‌شوند ولی غالباً از سایر مواد آلی تهیه می‌گردند.

دو منبع بزرگ مواد آلی که از آنها مواد آلی ساده ، تأمین می‌شوند، نفت و ذغال سنگ است. (هر دو اینها از مفهوم قدیمی «آلی» بوده و فراورده کافت گیاهان و جانوران هستند). این ترکیبات ساده به عنوان مصالح ساختمانی، در ساختن ترکیبات بزرگتر و پیچیده‌تر مصرف می‌شوند.

نفت و زغال سنگ سوختهای فسیلی هستند که در طی هزاران سال بر روی هم انباشته شده وغیر قابل جایگزینی هستند. این مواد _ بویژه نفت _ جهت رفع نیازهای انرژی که به طور دائم در حال افزایش است، با سرعت خطرناکی مصرف می‌گردند. امروزه کمتر از 10% نفت برای ساختن مواد شیمیائی مصرف می‌شود و قسمت اعظم آن برای تولید انرژی سوزانده می‌شود. خوشبختانه منابع دیگری برای ایجاد نیرو از قبیل منبع خورشیدی، گرمای زمین، باد، امواج، کشند و انرژی هسته‌ای _ وجود دارد.

اما چگونه می‌توان منبع دیگری به جای مواد خالی آلی پیدا نمود؟ البته در نهایت باید به جایی که سوختهای سنگواره‌ای از آنجا ناشی می‌شوند یعنی توده زیستی برگشت نمود، اما این بار به طور مستقیم وبدون دخالت هزاران سال. توده زیستی قابل تجدید است و چنانچه به طور مناسب مصرف شود، تا زمانی که ما بر روی این سیاره بتوانیم وجود داشته باشیم آن هم باقی می‌ماند. در ضمن می‌گویند که نفت با ارزش‌تر از آن است که سوزانده شود.

چه خصوصیتی در ترکیبات کربن وجود دارد که آنها را از ترکیبات مربوط به صد و چند عنصر دیگر جدول تناوبی متمایز می‌سازد؟ لااقل قسمتی از این جواب به نظر می‌رسد که چنین باشد: تعداد بسیار زیادی از ترکیبات کربن وجود دارند که مولکولهای آنها می‌توانند بسیار بزرگ و پیچیده باشد.

تعداد ترکیباتی که دارای کربن هستند چندین برابر بیشتر از تعداد ترکیبات بدون کربن می‌باشد. این مواد آلی در خانواده‌های مختلف قرار می‌گیرند، و معمولاً در بین مواد معدنی، همتایی ندارند.

مولکولهای آلی شامل هزاران اتم شناخته شده‌اند، و ترتیب قرار گرفتن اتمها حتی در مولکولهای نسبتاً کوچک بسیار پیچیده است. یکی از مسایل اصلی در شیمی آلی، آگاهی از طرز قرار گرفتن اتمها در مولکولها و یا تعیین ساختمان ترکیبات است.

طرق زیادی برای شکستن این مولکولهای پیچیده و یا نوآرایی آنها برای ایجاد مولکولهای جدید وجود دارد؛ راههای مختلفی برای اضافه نمودن اتمهای جدید به این مولکولها و یا جایگزین نمودن اتمهای جدید به جای اتمهای قدیم وجود دارد. بخش کلان شیمی آلی به پژوهش در مورد این واکنشها اختصاص دارد، یعنی تشخیص این که این واکنشها کدامند، چگونه انجام می‌شوند و چگونه می‌توان از آنها برای سنتز یک ترکیب دلخواه استفاده نمود.

چه ویژگی در اتم کربن وجود دارد که می‌توان این همه ترکیب را از آن ساخت؟ جواب این سوال را آگوست ککوله در سال 1854 در حالی که سوار بر اتوبوسی در لندن بود، یافت.

«در یک عصر دلپذیر تابستان با آخرین اتوبوس برمی‌گشتم؛ خیابانهای شهر بر خلاف بقیه ساعات که شلوغ و پر از جنب و ‌جوش است، خلوت و آرام بود، در این حال من در خود فرورفتم! اتمها در برابر چشمانم به جست و خیز مشغول بودند ... من دیدم که چگونه همواره دو اتم کوچکتر با یکدیگر متحد شده، تشکیل زوج می‌دهند، چگونه یک اتم بزرگتر دو اتم کوچکتر را در آغوش می‌گیرند و چگونه اتم بزرگتر سه یا چهار اتم کوچکتر را نگاه می‌دارد، در عین حال همه آنها در جنبش و رقص بودند. من دیدم که چگونه بزرگترها زنجیری میساختند ... بخشی از شب را صرف نمودم تا چیزهایی را که در رؤیا دیده بودم بر روی کاغذ بیاورم». آگوست ککوله، 1890

اتمهای کربن می‌توانند به میزانی که برای اتم هیچ عنصر دیگری مقدور نیست، به یکدیگر متصل شوند. اتمهای کربن می‌توانند زنجیرهایی شامل هزاران اتم و یا حلقه‌هایی با اندازه‌های متفاوت ایجاد نمایند؛ زنجیرها و حلقه‌ها می‌توانند دارای شاخه و پیوندهای عرضی باشند. به اتمهای کربن این زنجیرها و حلقه‌ها، اتمهای دیگری که عمدتاً هیدروژن و همچنین فلوئور، کلر، برم، ید، اکسیژن، نیتروژن، گوگرد، فسفر و سایر اتمهای گوناگون میپیوندد.

هر آرایش مختلف از اتمها مربوط به ترکیب متفاوتی است، و هر ترکیب یک رشته ویژگیهای شیمیایی و فیزیکی ویژه خود را دارد. از این رو غیرمنتظره نیست که امروزه بیشتر از ده میلیون ترکیب شناخته شده کربن وجود داشته باشد و هر سال به این تعداد نیم میلیون ترکیب تازه افزوده گردد. تعجب‌آور نیست که بررسی این ترکیبات، رشته ویژه ای را در شیمی به خود اختصاص دهد.

شیمی آلی اهمیت فوق‌العاده زیادی در تکنولوژی دارد و در واقع، شیمی رنگدانه‌ها و دارها، کاغذ و جوهر، رنگهای نقاشی و پلاستیکها، بنزین و تایرهای لاستیکی است؛ همچنین، شیمی غذایی است که می‌خوریم و لباسی است که می‌پوشیم.

شیمی آلی شالوده زیست شناسی و پزشکی است. ساختمان موجودات زنده، به غیر از آب، عمدتاً از مواد آلی ساخته شده‌اند؛ مولکولهای مورد بحث در زیست شناسی مولکولی همان مولکولهای آلی هستند. زیست شناسی در مقیاس مولکولی همان شیمی آلی است.

شاید دور از انتظار نباشد که بگوئیم ما در عصر کربن زندگی می‌کنیم. هر روزه، روزنامه‌ها ذهن ما را متوجه ترکیبات کربن نظیر کلسترول و چربیهای اشباع نشده، هورمونها و استروئیدها، حشره کشها و فرومونها، عوامل سرطانزا و شیمی درمانی، DNA و ژنها می‌نمایند. به خاطر نفت، جنگها به راه افتاده است.

وقوع دو فاجعه بشریت را تهدید می‌کند و هر دو ناشی از تجمع ترکیبات کربن در جو است؛ یکی نازک شدن لایه ازون که عمدتاً به واسطه وجود کلروفلوئور و کربنها است و دیگری پدیده گلخانه که به خاطر حضور متان، کلروفلوئور و کربنها و سرآمد همه کربن دی‌اکسید است.

شاید به همین مناسبت بوده است که مجله Science در سال 1990، الماس را که یکی از فرمهای آلوتروپی کربن است به عنوان مولکول سال انتخاب کرده است. و مولکول آلوتروپ تازه‌یاب فولرن باکمینستر کربن 60 (buckminsterfullerene-C60) است که هیجان بسیاری را در دنیای شیمی ایجاد کرده است، هیجانی که از «زمان ککوله تاکنون» دیده نشده است. رمهای آلوتروپی کربن است به عنوان مولکول سال انتخاب کرده است. و مولکول آلوتروپ تازه‌یاب فولرن باکمینستر کربن 60 (buckminsterfullerene-C60) است که هیجان بسیاری را در دنیای شیمی ایجاد کرده است، هیجانی که از «زمان ککوله تاکنون» دیده نشده است.

آموزش شیمی

سوم دبیرستان ـ فصل اول 

بخش اول

واکنشهاي شيميايي و استوکيومتري

واکنشهاي شيميايي را مي توان به صورت معادله هايي نوشت و در آن از نمادهاي شيميايي عنصرها براي نمايش دادن آنها استفاده کرد. بر طبق قانون پايستگي جرم تعداد اتمهاي هر عنصر بايد در دو طرف معادله يکسان باشد يعني معادله بايد موازنه باشد.

موازنه کردن معادله يک واکنش شيميايي

براي موازنه کردن يک معادله ي شيميايي بايستي ضرايب مناسبي براي واکشن دهنده ها و فرآورده ها انتخاب کرد تا تعداد اتمهاي هر عنصر در دو طرف معادله واکنش برابر شود. براي اين منظور چنين عمل مي کنيم:

1- ابتدا معادله ي واکنش را با استفاده از نمادها و فرمولهاي شيميايي مي نويسيم.

2- ترکيبي را که بيشترين تعداد اتم را دارد انتخاب کرده و موازنه را از عنصري در اين ترکيب آغاز مي کنيم که بيشترين تعداد اتمها را دارد. اين عنصر نبايد H  يا O باشد.

3- ابتدا اتمهاي H و سپس  O  را موازنه مي کنيم.

4- مراحل ۲ و ۳ را تکرار مي کنيم تا تعداد اتمهاي هر عنصر در دو طرف معادله برابر باشد.

5- بر طبق قرارداد ضرايب بکار رفته در معادله واکنش بايستي کوچکترين عدد صحيح (غيرکسري ) باشند.

در مورد يونهاي چند اتمي مانند ،PO4_-2 , SO4_-2 وغيره بايد آنها را به صورت يک مجموعه يا ترکيب در نظر گرفت مثلاً تعداد کل بنيان4_-2  SO را در دو طرف موازنه مي کنيم.

تمرين :

معادله واکنش زير را موازنه کنيد.

C4H10 + O2 ® Co2 + H2

ابتدا C4H10  را براي شروع موازنه انتخاب مي کنيم چون بيشترين تعداد اتم را داراست.

براي موازنه  C ضريب 4 را براي CO2 قرار ميدهيم . براي موازنه H ضريب 5 را براي H2O قرار ميدهيم.

C4H10 + HO2 ® 4Co2 + 5H2O

حال در طرف راست 13 اتم O داريم . پس براي O2 در چپ ضريب 2/13 را قرار مي دهيم.

C4H10 + ۱۳/۲ O2 ® 4Co2 + 5H2O

حالا کل ضرايب را در ۲ ضرب مي کنيم که ضريب کسري نداشته باشيم.

۲C4H10  +۱۳ O2 ® ۸Co2  ۱۰+H2O

تمرين :

معادله واکنش زير را موازنه کنيد.

FeCL2 + AgNO3 ® Fe(NO3)2 +  AgCl

موازنه را از بنيان چند اتمي No3  شروع مي کنيم و ضريب ۲ را براي AgNo3  در سمت چپ قرار مي دهيم.

FeCL2 + 2 AgNO3 ® Fe(NO3)2 +  AgCl

حال براي آنکه Ag در دو طرف موازنه باشد ضريب ۲ را براي AgCL   در سمت راست قرار مي دهيم.

FeCL2 + 2 AgNO3 ® Fe(NO3)2 +2 AgCl

حال معادله موازنه مي باشد.

انواع واکنشهاي شيميايي به پنج دسته تقسيم مي شوند.

واکنش ترکيبي واکنشي است که در آن دو يا چند ماده با هم ترکيب شده و مواد جديدي توليد مي کنند

2H2_(g)+ O2_(g) ® 2 H2O _(L)

واکنش سوختن واکنشي است که در آن يک ماده به سرعت با گاز اکسيژن ترکيب شده و مقدار زيادي انرژي به صورت نور و گرما آزاد مي شود.

2 Mg_(S)+O2 _(g)  ® 2 MgO _(S) + q ( (انرژي

واکنش تجزيه واکنشي است که در آن ماده با صرف انرژي به مواد ساده تر تبديل مي شود.

2KCLO3_(S) ® 2KCL _(S)+ 3O2_(g)

واکنش جابجايي يگانه واکنشي است که در آن يک عنصر يون جايگزين عنصر يا يون ديگري در ترکيب مي شود.

Zn_(S) + 2 AgNO3_(aq) ® Zn(NO3)2_(aq)+ Br2_(l)

واکنش جابجايي دو گانه واکنشي است که در آن جاي دو عنصر در دو ترکيب با هم عوض مي شود.(مانند واکنشهاي رسوبي )

Zn Br_{2 (ag)}+ 2AgNO3_(ag)  ® 2 AgBr_(S)+ Zn(NO3)₂

استوکيومتري

استوکيومتري بخشي از شيمي است که با ارتباط هاي کمي بين مقدار مواد شرکت کننده در واکنشهاي شيميايي دهنده ها و فرآورده ها) سرو کار دارد. اين روابط شامل روابط وزني ، مولي ، حجمي و به طور کلي نسبت مقدار عنصرها و ترکيبها در يک واکنش مي شود.

روابط مولي – مولي در محاسبه هاي استوکيومتري

استوکيومتري فرمولي

فرمول شيميايي هر ترکيب نشان دهنده ي نوع و تعداد اتمهاي تشکيل دهنده ي آن است. بنابراين مي توان نسبت تعداد اتمهاي (يا مولهاي) هر ترکيب را از روي فرمول شيميايي آن نوشت . به عنوان مثال براي H2O مي توان نوشت :

استو کيومتري واکنش

يک معادله ي موازنه شده ، رابطه ي کمي بين شمار ذره هاي واکنش دهنده ها و فرآورده ها را نشان مي دهد.

از روي ضريب مواد در معادله موازنه شده مي توان دريافت که مواد با چه نسبتهاي مولي با هم واکنش مي شوند. مثلاً براي معادله زير مي توان گفت که به ازاي هر مول O2 ،م 2  مول H2 مصرف شده و ۲ مول H20 توليد شده است.

 2H2 + O2 ® 2H2O

مثال : از واکنش 5/3 مول NaOH  و مقدار کافي H3PO4، چند مول Na2HPO4 مطابق واکنش زير بدست مي آيد؟ 

NaOH +  H3PO4 ® Na2HPO4 + 2H2O

روابط جرمي – جرمي در محاسبه هاي استوکيومتري

در اغلب مسائل جرم مواد بر حسب گرم آنها داده مي شود. در اين موارد ابتدا جرم را با دانستن جرم مولي به مول تبديل مي کنيم و بعد با استفاده از ضرايب تبديل مناسب، تعداد مول خواسته شده در مسئله را محاسبه مي کنيم. اگر جرم ماده را خواسته باشند دوباره اين مول را به جرم تبديل مي کنيم.

مثال : چه جرمي از اکسيژن براي واکنش کامل با 1/96 g گاز پروپان  C3H8 لازم است ؟

C3H8 (g) + 5 O2(g) ® 3 CO2 (g) + 4 H2O (g)

(C3H8 =44/09  g.mol ^_1 و O2 = 32/0 mol^_1

پاسخ : ابتدا مولهاي پروپان را محاسبه مي کنيم (با استفاده از جرم مولي پروپان)

حال تعداد مولهاي اکسيژن را با استفاده از ضريب تبديل مناسب محاسبه مي کنيم.

با استفاده از جرم مولي O2 ، جرم اکسيژن را بر حسب گرم محاسبه مي کنيم.

خواص مواد

مواد مورد استفاده در آزمايشگاه يا صنعت کاملاً خالص نيستند و معمولاً ناخالصي به همراه دارند. با وارد کردن درصد خلوص در محاسبه ها مي توان مقادير مورد نياز از ماده ي ناخالص را محاسبه کرد.

جرم مورد نياز از ماده ي خالص = درصد خلوص × جرم مورد نياز از ماده ناخالص

مثال : اگر بخواهيم مقدار ۲/۳۴ گاز C2H2  را از واکنش ميان CaC2_(S)  و آب کافي بدست آوريم چند گرم CaC2_(S) ناخالص با درصد خلوص ۷۵ % نياز داريم؟

CaC_2(S) + 2H2O(L) ® Ca(OH)2(aq)+ C2H2(g)

(CaC2 = 64/1 g.mol^-1   و C2H2 = 26 g.mol^-1)

روابط حجمي گازها در محاسبه هاي استوکيومتري

در فشار و حجم ثابت يک مول از گازهاي مختلف حجم ثابت و برابري دارند. همانطور که مي دانيد حجم گازها تابعي از فشار و دما است در شرايط STP (دما ْ 0 C و فشار  1 atm) هر مول گاز حجمي برابر  L۲۲/۴  اشغال مي کند.

در حل بعضي مسايل استوکيومتري گازها مي توان با استفاده از قانون نسبتهاي حجمي ، ضريب تبديل حجمي – حجمي مناسب را از روي معادله ي موازنه شده پيدا کرد.

در شرايط غير STP مي توان با استفاده از چگالي گازها مقدار جرم آنها را به حجم يا برعکس تبديل کرد.

مثال : چند ليتر گاز H2  از واکنش 80/4 منيزيم با مقدار اضافي هيدروکلريک اسيد در شرايط متعارفي توليد مي شود؟

Mg (s) + 2 Hcl _(aq) ® Mg Cl 2 _(aq) + H2 _(g)

غلظت مولي

بيشتر واکنشهاي شيميايي در محلولها و بخصوص محلولهاي آبي صورت مي گيرند. استوکيومتري واکنشها بر حسب مول تفسير مي شو. بنابر اين در محاسبه هاي استوکيومتري محلولها از «غلظت مولي» استفاده مي کنيم. غلظت مولي يا مولاريته عبارت است از تعداد مولهاي حل شده از يک ماده در ليتر محلول.

براي تهيه محلولهاي رقيق مي توان از رقيق کردن محلولهاي غليظ تر استفاده کرد. طبق فرمول زير :

مثال : براي تهيه  mol ۵     محلول kmno₄  با مولاريته ۰۲/. چند گرم از ماده حل شده لازم است ؟

KMno₄ = 158 g mol^-1

محاسبه هاي استوکيومتري در واکنشهاي انجام شده با غلظت معين را به هم اضافه مي کنيم در واقع تعداد مول مشخصي از هر يک از واکنش دهنده ها را در کنار هم قرار داده ايم. با استفاده از رابطه ي حجم – غلظت ، تعداد مول واکنش دهنده ها محاسبه مي شود و با استفاده از نسبتهاي مولي در معادله ي موازنه شده واکنش تعداد مول فرآورده ها محاسبه مي شود.

مثال : چه حجمي از گاز H₂S در شرايط STP مي تواند از واکنش K₂S اضافي با L ۱/۶۵ محلول HCL  ۰/۵۵۲ مولار بدست آيد؟

۲HCL (ag) + K₂S (ag) ® H₂S (g) + 2kcl(ag) 

n = M.V

nHCL(ag) = 1/65 L * 0/552 mol/l = 0/911 mol HCL

واکنش دهندي محدود کننده

در هنگام انجام واکنشهاي شيميايي معمولاً يکي از واکنش دهنده ها به مقدار کمتر از مقدار استوکيومتري وجود دارد. بنابراين در جريان واکنش زودتر از واکنش دهنده هاي ديگر به مصرف مي رسد و تمامي مي شود.

اين ماده تعيين کننده پيشرفت واکنش است و آن را محدود کننده مي نامند. واکنش دهنده هاي ديگر را که پس از پايان واکنش نيز مقداري از آنها در ظرف مي ماند، واکنش دهنده هاي اضافي مي نامند.

باتوجه به نسبتهاي مولي مي توان در مسايل واکنش دهنده ي محدود کننده را مشخص کرد.

مثال : از واکنش g۵۰  فلزي روي با g ۱۵۰  نيترات نقره چند گرم نقره را مي توان بدست آورد؟

(Ag = 108 g mol و ^۱-AgNO₃  170 =  g  mol و^۱- ZN = 65/4 g mol ^۱-

پاسخ : ابتدا معادله موازنه شده ي واکنش را مي نويسيم و تعداد مول مواد واکنش دهنده را تعيين مي کنيم.

2 AgNO3 + Zn ® 2 Ag  + Zn( NO3)2

حال بايد ماده محدود کننده را مشخص کنيم . فرض کنيم که ZN   ماده محدود کننده است. با استفاده از نسبتهاي مولي مقدار AgNO3 لازم براي واکنش با ZN  موجود را محاسبه مي کنيم.

با مقايسه  AgNo3  مورد نياز و AgNo3 موجود در صورت مساله متوجه مي شويم که انتخاب ما صحيح نبوده و  ماده محدود کننده است.

بازدهي واکنشهاي شيميايي

در بسياري از واکنشهاي شيميايي مقدار فرآورده هاي بدست آمده کمتر از مقدار محاسبه شده است. مقدار فرآورده هاي مورد انتظار از محاسبه ها را «بازده نظري» مي گويند. اغلب «بازده عملي» کمتر از بازده نظري است.

با محاسبه بازده نظري (بيشترين مقدار ممکن فرآورده) با استفاده از واکنش دهنده ي محدود کننده مي توان بازده درصدي را محاسبه کرد.

مثال : در يک آزمايش واکنشي ميان LiBH4  به مقدارg ۵  و مقدار زيادي NH4Cl  انجام شده و B3N3H6  به مقدار 2/16  بدست آمده . معادله واکنش به صورت زير است.

3 LiBH4 + 3 NH4Cl ® B3N3H6 + 9 H2 + 3 B3N3H6

بازده درصدي واکنش را محاسبه کنيد.

(B3N3H6 = 80/4 mol ^۱-   و  LiBH4  = 21/79  g . mol(

پاسخ :

در صورت مساله مشخص شده است که LiBH4 واکنش دهنده ي محدود کننده است.

سوالات :

1- چند گرم گاز H2   در اثر واکنش کامل ۵۷ / ۸۰ گرم فلز ليتيم با آب تشکيل مي شود؟

(H2 = 2/016  g  و Li =  6/94 g)

  11/70   gH2 پاسخ

2- در حرارت هاي بالا گوگرد با آهن ترکيب شده آهن Õ  سولفيد قهوه اي رنگ مي دهد.

Fe + S ® Fe S

در تجربه اي مقدار 7/62  گرم آهن با 8/68 گرم گوگرد واکنش داده شده است.

الف ) کدام يک از دو واکنش دهنده محدود کننده است ؟                 Fe : پاسخ 

ب ) جرم Fes توليد شده را محاسبه کنيد.                                : پاسخ 12 g

ج) چندگرم از ماده ي اضافي در پايان واکنش باقي مي ماند؟          4/30 g : پاسخ

3- چند گرم Ca(CL0₄)₂  از واکنش 12/5 گرم Cao  با ۷۵ گرم HClo4  قابل توليد است؟

CaO + 2 HCLO4 ® Ca(CL0₄)₂ + H2O

(Ca(CL0₄)₂ 239 ₌ g و HCLO4 = 100 g  و Cao =  56 g)

پاسخ : 53/3 g

4- چند گرم ماده ي واکنش دهنده پس از واکنش CaO   0/223  mol    با0/75  HCLO4 باقي خواهد ماند؟

(CaO =  56 g  و HCLO4 = 100 g)

پاسخ: 30/4 g

5- چند گرم سديم سولفات Na2SO4  لازم است تا محلول ۲۵۰ ميلي ليتري که غلظت آن 0/683 مولار است تهيه شود؟

پاسخ : 142/1 g

6- چگونه مي توان از اسيد نيتريک غليظ با مولاريته  ، ۵ ليتر اسيد نيتريک ۶ مولار تهيه کرد؟

7- از مقدار 20 گرم N2 و 300 گرم Br2 در طي واکنش غيرموازنه ي زير :

N2 + Br 2® NBr3

چند گرم فرآورده ممکن است بدست آوريم ؟

(NBr3 = 235/7g , Br2 = 159/8 g , N2 = 28g)

پاسخ : 318/9 g

8- يک کارخانه ، آمونيوم فسفات را به عنوان کود توليد مي کند. از ترکيب g ۶۳/۱ از اين کود با NaoH  اضافي مقدار  g۲۰  گاز NH3 توليد شده است. چند درصد کود به کار رفته در واکنش خالص بوده است ؟

(NH3 =  17 g و  (NH4)₃PO₄ = 149 g

3 NaOH +  (NH4)₃PO₄ ® 3 NH3+ 3H2O + Na₃PO₄

پاسخ:  %92/6

9- در واکنش زير براي تهيه گاز H2 چند گرم گاز H2 را مي توان از ۹ گرم HCL  و 50 گرم ZN تهيه کرد؟

2 HCL + ZN ® H2 + ZNCL₂

( H2 =2/016 g , HCl =36/46 g , Zn = 65/39 g )

1/542g :  پاسخ

10- معادلات شيميايي زير را موازنه کنيد.

الف) C₆H₅CL + SiCL ₄ + Na ® (C6H5)₄ Si+ NaCL

ب ) HNO₂ ® HNO₃ + NO + H2O

ج ) HBrO₃ + HBr ® Br₂ + H2O

د ) As₂o₃ + KI + HCL ® AsI₃ + KCL + H2O

         امتحان شیمی سوم                                              دبیر :صنعتی

1- نماد → در واكنش شيميايي نشان دهنده چيست؟

الف) گرمازا بودن واكنش                                     ب) دمايي كه درآن واكنش انجام مي شود

ج) واكنش دهنده ها گرم شده اند                             د)  دمايي كه واكنش اجاد كرده است

2- اگر بنزين در موتور خودرو سوزانده شود:

الف)q=0             ب)w=0               ج)0=qوw     د)  w≠0و0 ≠‌q 

3- يك سيستم شامل مقداري يخ خشك درون يك بادكنك مي باشد كدام گزينه صحيح است .

الف) q=0وe=0       ب) q>0وe>0       ج)‌ q<0وe>0        د) q=0وe>0       

4- واكنش پليمر شدن جزء كدام دسته از واكنش هاست .

الف)تجزيه         ب)  جابجايي يگانه                ج) تركيب               د) جابجايي دو گانه

غلظت مولي 8 گرم NaOH  ( با جرم مولي gr40  (     در100ميلي ليتر آب چقدر است؟

الف)0.02 مولار         ب) 0.2 مولار         ج) 2 مولار            د) 20 مولار

5- كداميك تابع حالت مي باشد ؟

الف)‌ كار              ب) گرما          ج) آنتالپي                د) آنتالپي و گرما

-

6- كداميك جزء خواص شدتي يك سيستم مي باشد ؟

الف) حجم               ب) ظرفيت گرمايي              ج) ظرفيت گرمايي ويژه     د) جرم

7- واكنش هاي زير را كامل كنيد :                                                                               

 kcl→∆....+...(الف

          H₂O  + NaOH→∆...+...(ب

8- معادله شيميايي روبرو مفروض است Zn+2Hcl→Zncl₂+H₂ 

الف)نوع واكنش را تعيين كنيد .

9- معادله هاي روبرو را به روش وارسي موازنه كنيد.

SbCl₃+H₂O→Sbocl+HCl(الف              

PBr₃+H₂O→H₃Po₄+HBr                         (ب

10- از تجزيه 3.4 گرم آب اكسيژنهH₂O=34gr) )با خلوص 80% در شرايط STP چند ميلي گاز O₂ توليد مي شود؟

11- در واكنش توليد آمونياك 56 گرم نيتروژن و16 گرم هيدروژن را مخلوط مي كنند .

الف) معادله واكنش انجام شده را بنويسيد .

ب) واكنش دهنده محدود كننده را تعيين كنيد.

ج) اگر بعد از واكنش مقدار 58 گرم آمونياك بدست آيد بازده درصدي اين واكنش را حساب كنيد.

12- برطبق واكنش 2Naoh+H₂SO₄→Na₂SO₄+ 2H₂O چند ميلي ليتر NaOH 0.2 مولار براي واكنش كامل با 0.01 ليتر H₂SO₄0.1 مولار لازم است ؟

13- ظرفيت گرمايي ويژه اتانول C₂H₅OH)) برابر 2.46j/gcاست. اگر بخواهيم دماي

3 مول آن را از 25c 30c برسانيم چه مقدار گرما بر حسب ژول به آن مي دهيم.C₂H₅OH= 56gr/mol) )

14- سيستمي شامل 18 گرم بخار آب با حجم 40 ليتر موجود است . اگر بخار به آب تبديل شود و مقدار 60 ژول گرما به محيط بدهد مقدار E ∆ سيستم راحساب كنيد. (³gr/cm= چگالي آب) فشار محيط برابر يك اتمسفر مي باشد.

15- عبارتهاي زير را تعريف كنيد. 1)‌اثر ليدن فراست    2) واكنش جابجايي دو گانه 

3) آنتالپي

16- با استفاده از داده هاH ∆  را براي واكنش سوختن اتين محاسبه كنيد و نمودار تغييرات آنتالپي آنرا رسم كنيد .

2C₂H₅+5O₂→4CO₂+2H₂O        ∆H (kj/mol)

                                                   C₂H₂=226.7

                                                   H₂O= -241.8

                                                    CO₂= -393.5

1 – اگر آخرین تراز انرژی اتم یک عنصر 4P2   باشد عنصر به کدام گروه و تناوب تعلق دارد ؟

   1) 14 و 2                    2 )  2 و 4                        3 ) 14 و 4                4 ) 6 و 2

2 – کدام دسته سه تائی از عنصرها در یک دوره جدول تناوبی قرار دارند ؟

16S , 12Mg ,8O (4          19K , 11Na , 3Li (3         35Br , 23V , 19K (2        24Cr , 19K , 18Ar (1  

3 – عنصر ژرمانیم با عدد اتمی 32 با کدام عنصر هم گروه است ؟

14 Si (4                                     16S (3                            17Cl (2                                         13Al (1  

4 – اگر عنصری به دوره چهارم وگروه 11 تعلق داشته باشد آرایش الکترونی اتم آن به کدام گزینه ختم می شود ؟

4S2,4P6 ,4d1 (4       4S2 , 3d9 (3          3d1 , 4S2 , 4P6 (2        3d10 , 4S1 (1 

5 – در مورد عنصری که عدد اتمی 21 دارد کدام گزینه درست است ؟

  1 ) آخرین لایه آن سه الکترونی است                           2 ) آخرین لایه آن یک الکترونی است 

  3 ) آخرین الکترونآن در 3d  وارد می شود                   4 ) از دسته لانتانیدها است

6- اختلاف تعداد عناصری که در دوره چهارم دارای تراز d کامل با تعداد عناصری که در این دوره دارای آرایش الکترونی 4S می باشد کدام است؟

1) 8       2) 6       3)10    4)5           

7- عنصری از جدول تناوبی که تعداد الکترونهای لایه اصلی M آن دو برابر تعداد الکترونهای لایه اصلی N آن است در کدام گروه از جدول تناوبی قرار دارد؟

          1) 11          2) 3               3) 1                  4) 13

8- اگر آرایش الکترونی A دو بار منفی و D دوبار مثبت به 3P6 ختم شود کدام مطلب درست است؟

 1) اتم D به دوره چهارم و اتم A به دوره سوم تعلق دارد.

 2) اتم A به گروه چهارم و اتم D به گروه دوم تعلق دارد.

 3) D اتم عنصر واسطه و A اتم عنصر اصلی است.

 4) تفاوت تعداد الکترونهای A و D برابر 12 است.

9- لانتانیدها در ........ و اکتنیدها در .......... جدول تناوبی قرار گرفته اند؟

 1) تناوب ششم گروه 3 – تناوب هفتم گروه 3

 2) تناوب ششم گروه 3 – تناوب هفتم گروه 11

 3) تناوب هشتم گروه 11- تناوب ششم گروه 11

 4) تناوب هفتم گروه 3 – تناوب ششم گروه 3

10- لایه اصلی چهارم گنجایش چند الکترون را دارد و در عناصر تناوب چهارم حداکثر چند الکترون در این لایه وارد می شود ؟

  1) 32 و 16            2) 32 و 32              3) 18 و 8                4) 32 و 8

11- کدام گفته زیر در مورد فلزات قلیائی درست نیست؟

 1) حتی با آب سرد به سرعت واکنش می دهند.               2) آرایش الکترونی آخرین لایه آنها nS1

 3) تفاوت اندازه شعاع اتمی و یونی آنها زیاد است           4) با افزایش عدد اتمی دمای ذوب آنها افزایش می یابد

12- کلسیم(20Ca) نسبت به پتاسیم (19K)  ..........

  1) اتمهای بزرگتری دارد         2) چگالی کمتری دارد                3) آسانتر واکنش می دهد              4) شعاع اتمی کوچکتری دارد

13- در اتم عناصر دوره پنجم جدول تناوبی کدام دسته از ترازهای فرعی زیر در حال پرشدن هستند؟

 1) 5S,5P,5d,5f               2) 4d,5S,5P,5d            3) 5S,5P,5d             4) 5S,4d,5P  

14- عنصر A در گروه یک و در تناوب سوم و عنصر B در گروه 13 و در تناوب 4 قرار دارد . اختلاف عده پروتونهای این دو عنصر کدام است؟           4) 25                 3) 15               2)20                1)10

15- در جدول تناوبی چند عنصر شبه فلز با عدد اتمی کمتر از 30 وجود دارد و تناوب چهارم چند شبه فلز دارد؟

   4) 1,3                   3) 2, 4                      2) 2,3             1) 2,2                    

16- هر اتم عنصر شماره ........ با سه اتم هیدروژن تشکیل یک مولکول می دهد؟

      4) 32                 3) 15              2) 17               1) 16                          

17- عنصری که تعداد الکترون در ترازهای 4S و 4P آن در حالت عادی برابر است در کدام گروه از جدول تناوبی قرار دارد و عدد اتمی آن کدام است؟        4) 22,14             3) 22,12        2) 32,14          1) 32,12                 

18- تنها عنصر شبه فلز مربوط به تناوب دوم جدول تناوبی به کدام گروه تعلق دارد ؟

       4) 15             3) 14               2) 13                1) 2                               

19-  چند عنصر در جدول تناوبی وجود دارد که در حالت پایه تراز P در لایه ظرفیت اتم آن نیمه پر می باشد؟

     4)16                    3) 7                    2) 6                    1) 5                    

20- عنصری در گروه 14 و دوره 5 قرار دارد عدد اتمی آن کدام است؟

    4)33                       3) 50                      2) 40                  1)64             

21- آرایش الکترونی لایه ظرفیت اتم عنصری در حالت بر انگیخته  3S 3P 3d است این عنصر به کدام دوره و گروه جدول تناوبی تعلق دارد؟

 4)11,4                    3) 15,4                2) 11,3                1) 15,3               

22- در گروه فلزات قلیائی همگام با زیاد شدن عدد اتمی انرژی نخستین یونش کم می شود زیرا در این جهت 

1) الکترونگاتیوی کم می شود     2) تعداد پروتونها زیاد می شود      3) شعاع اتمی کم می شود    4) تعداد لایه های الکترونی زیاد می شود

23- کدامیک از 4 مورد زیر عدد اتمی لانتانیدها می باشد؟

  4) 47                          3) 65                          2) 103                      1) 89               

24- گروه 15 از جدول تناوبی شامل .......... عنصر و ........... نافلز است.

 4) 2,6                  3) 3,5                2) 4,6                  1) 2,5                                    

25- مندلیف در برخی موارد برای نجات جدول تناوبی از فروپاشی کدام اصل را نادیده گرفته است؟

 1) تشابه خواص فیزیکی در یک گروه                        2) تشابه خواص شیمیائی در یک گروه

 3) تشابه خواص شیمیائی در یک دوره تناوب               4) افزایش تدریجی جرم اتمی

26- در آرایش عادی الکترونی عنصری تعداد الکترونهای ترازهای 3d و 3P برابر است. کدام گزینه درباره این عنصر درست است؟

      1) در تناوب سوم قرار دارد                                 2) در لایه ظرفیت اتم آن 4 اوربیتال نیمه پر وجود دارد

      3) به گروه 6 تعلق دارد                                      4) به گروه 15 تعلق دارد

27- یونهای A یک بار مثبت و B دو بار مثبت و D دو بار منفی و E یک بار منفی  آرایش الکترونی گاز نجیب 18Ar را دارند . شعاع کدام یون کوچکتر است؟

      1) A یک بار مثبت            2) B دو بار مثبت            3) D دو بار منفی           4) E یک بار منفی

28- کدام دسته از عناصر زیر همگی پرتوزا می باشند؟

 1) لانتانیدها               2) اکتنیدها               3) فلزهای قلیائی               4) فلزهای قلیائی خاکی

 نمونه سوالات شیمی اول دبیرستان

1- علامت کدام عنصر درست نیست؟

 1)آهن Fe        2) نقره Ag      3) جیوه  Mg      4) روی   Zn 

2- حد اکثر چند درصد از آبهای موجود برای انسان و دیگر موجودات زنده غیر در یائی مورد استفاده قرار می گیرد؟

 1) 50           2) 5/0            3) 5             4) 10 

3- مقدار مصرف نهان آب در کدام بخش بیشتر است؟

   1) تامین انرژی       2) کشاورزی          

  3) صنایع و معادن              4) امور بازرگانی و خدمات   

4- ظرفیت گرمائی ویژه کدامیک از همه بیشتر است؟

    1) آهن            2) مس           3) الکل            4) آب     

5- پس ازموازنه مجموع ضرایب دو طرف واکنش چند است؟  

 AL2O3 + Hcl àALcl3 + H2O          

     1)11           2) 12            3) 8            4)4 

6- کدام ذره زیر دارای (e = 18  و p = 17  و N=20) می باشد؟andis

   35        +      37            -       37        -       35

 1) Cl          2) Ar          3) Cl            4) Cl

     17              18                     17                17

7- کدامیک اسید قویتری است؟  

   1) 1 = PH       2) 4 = PH         3) 9 = PH         4) 13 = PH                                                                                                                                             2+                    2+                    2+                       2+

8- کدامیک از یونهای مقابل سنگین آلوده کننده آب نیست؟ 

  1) Hg         2) Cd      3) Pb       4) Mg  

9- کدام ماده زیر را به آب آشامیدنی اضافه کنید تا مانع از رش جلبکها شود؟                                                        1) CL   2) AL        3) Fe         4) کات کبود 

10- ساده ترین واحد سازنده یک ماده که برخی ویژگی های آن را حفظ کند؟

          1) مولکول        2) اتم         3) عنصر          4) ترکیب  

11- اگر اتمی یک یا چند الکترون از دست بدهد به یون .......... تبدیل می شود که به آن ......... می گویند.

    1) مثبت – آنیون        2) مثبت – کاتیون   

    3) منفی – کاتیون      4) منفی – آنیون   

 12- در روزهای گرم تابستان مقدار ...... اکسیژن در آب حل می شود و میزان Do ...... می یابد.

     1) کمتری –کاهش      2) بیشتری- کاهش  

    3) بیشتری- افزایش        4) کمتری -افزایش

نمونه سوالات شیمی سوم تجربی _ ریاضی

سوالات شیمی دوم                              امتحان تست سرعت                              دبیر : خانم صنعتی

1 – اگر آخرین تراز انرژی اتم یک عنصر 4P2   باشد عنصر به کدام گروه و تناوب تعلق دارد ؟

   1) 14 و 2                    2 )  2 و 4                        3 ) 14 و 4                4 ) 6 و 2

2 – کدام دسته سه تائی از عنصرها در یک دوره جدول تناوبی قرار دارند ؟

16S , 12Mg ,8O (4          19K , 11Na , 3Li (3         35Br , 23V , 19K (2        24Cr , 19K , 18Ar (1  

3 – عنصر ژرمانیم با عدد اتمی 32 با کدام عنصر هم گروه است ؟

14 Si (4                                     16S (3                            17Cl (2                                         13Al (1  

4 – اگر عنصری به دوره چهارم وگروه 11 تعلق داشته باشد آرایش الکترونی اتم آن به کدام گزینه ختم می شود ؟

4S2,4P6 ,4d1 (4       4S2 , 3d9 (3          3d1 , 4S2 , 4P6 (2        3d10 , 4S1 (1 

5 – در مورد عنصری که عدد اتمی 21 دارد کدام گزینه درست است ؟

  1 ) آخرین لایه آن سه الکترونی است                           2 ) آخرین لایه آن یک الکترونی است 

  3 ) آخرین الکترونآن در 3d  وارد می شود                   4 ) از دسته لانتانیدها است

6- اختلاف تعداد عناصری که در دوره چهارم دارای تراز d کامل با تعداد عناصری که در این دوره دارای آرایش الکترونی 4S می باشد کدام است؟

1) 8       2) 6       3)10    4)5           

7- عنصری از جدول تناوبی که تعداد الکترونهای لایه اصلی M آن دو برابر تعداد الکترونهای لایه اصلی N آن است در کدام گروه از جدول تناوبی قرار دارد؟

          1) 11          2) 3               3) 1                  4) 13

8- اگر آرایش الکترونی A دو بار منفی و D دوبار مثبت به 3P6 ختم شود کدام مطلب درست است؟

 1) اتم D به دوره چهارم و اتم A به دوره سوم تعلق دارد.

 2) اتم A به گروه چهارم و اتم D به گروه دوم تعلق دارد.

 3) D اتم عنصر واسطه و A اتم عنصر اصلی است.

 4) تفاوت تعداد الکترونهای A و D برابر 12 است.

9- لانتانیدها در ........ و اکتنیدها در .......... جدول تناوبی قرار گرفته اند؟

 1) تناوب ششم گروه 3 – تناوب هفتم گروه 3

 2) تناوب ششم گروه 3 – تناوب هفتم گروه 11

 3) تناوب هشتم گروه 11- تناوب ششم گروه 11

 4) تناوب هفتم گروه 3 – تناوب ششم گروه 3

10- لایه اصلی چهارم گنجایش چند الکترون را دارد و در عناصر تناوب چهارم حداکثر چند الکترون در این لایه وارد می شود ؟

  1) 32 و 16            2) 32 و 32              3) 18 و 8                4) 32 و 8

11- کدام گفته زیر در مورد فلزات قلیائی درست نیست؟

 1) حتی با آب سرد به سرعت واکنش می دهند.               2) آرایش الکترونی آخرین لایه آنها nS1

 3) تفاوت اندازه شعاع اتمی و یونی آنها زیاد است           4) با افزایش عدد اتمی دمای ذوب آنها افزایش می یابد

12- کلسیم(20Ca) نسبت به پتاسیم (19K)  ..........

  1) اتمهای بزرگتری دارد         2) چگالی کمتری دارد                3) آسانتر واکنش می دهد              4) شعاع اتمی کوچکتری دارد

13- در اتم عناصر دوره پنجم جدول تناوبی کدام دسته از ترازهای فرعی زیر در حال پرشدن هستند؟

 1) 5S,5P,5d,5f               2) 4d,5S,5P,5d            3) 5S,5P,5d             4) 5S,4d,5P  

14- عنصر A در گروه یک و در تناوب سوم و عنصر B در گروه 13 و در تناوب 4 قرار دارد . اختلاف عده پروتونهای این دو عنصر کدام است؟           4) 25                 3) 15               2)20                1)10

15- در جدول تناوبی چند عنصر شبه فلز با عدد اتمی کمتر از 30 وجود دارد و تناوب چهارم چند شبه فلز دارد؟

   4) 1,3                   3) 2, 4                      2) 2,3             1) 2,2                    

16- هر اتم عنصر شماره ........ با سه اتم هیدروژن تشکیل یک مولکول می دهد؟

      4) 32                 3) 15              2) 17               1) 16                          

17- عنصری که تعداد الکترون در ترازهای 4S و 4P آن در حالت عادی برابر است در کدام گروه از جدول تناوبی قرار دارد و عدد اتمی آن کدام است؟        4) 22,14             3) 22,12        2) 32,14          1) 32,12                 

18- تنها عنصر شبه فلز مربوط به تناوب دوم جدول تناوبی به کدام گروه تعلق دارد ؟

       4) 15             3) 14               2) 13                1) 2                               

19-  چند عنصر در جدول تناوبی وجود دارد که در حالت پایه تراز P در لایه ظرفیت اتم آن نیمه پر می باشد؟

     4)16                    3) 7                    2) 6                    1) 5                    

20- عنصری در گروه 14 و دوره 5 قرار دارد عدد اتمی آن کدام است؟

    4)33                       3) 50                      2) 40                  1)64             

21- آرایش الکترونی لایه ظرفیت اتم عنصری در حالت بر انگیخته  3S 3P 3d است این عنصر به کدام دوره و گروه جدول تناوبی تعلق دارد؟

 4)11,4                    3) 15,4                2) 11,3                1) 15,3               

22- در گروه فلزات قلیائی همگام با زیاد شدن عدد اتمی انرژی نخستین یونش کم می شود زیرا در این جهت 

1) الکترونگاتیوی کم می شود     2) تعداد پروتونها زیاد می شود      3) شعاع اتمی کم می شود    4) تعداد لایه های الکترونی زیاد می شود

23- کدامیک از 4 مورد زیر عدد اتمی لانتانیدها می باشد؟

  4) 47                          3) 65                          2) 103                      1) 89               

24- گروه 15 از جدول تناوبی شامل .......... عنصر و ........... نافلز است.

 4) 2,6                  3) 3,5                2) 4,6                  1) 2,5                                    

25- مندلیف در برخی موارد برای نجات جدول تناوبی از فروپاشی کدام اصل را نادیده گرفته است؟

 1) تشابه خواص فیزیکی در یک گروه                        2) تشابه خواص شیمیائی در یک گروه

 3) تشابه خواص شیمیائی در یک دوره تناوب               4) افزایش تدریجی جرم اتمی

26- در آرایش عادی الکترونی عنصری تعداد الکترونهای ترازهای 3d و 3P برابر است. کدام گزینه درباره این عنصر درست است؟

      1) در تناوب سوم قرار دارد                                 2) در لایه ظرفیت اتم آن 4 اوربیتال نیمه پر وجود دارد

      3) به گروه 6 تعلق دارد                                      4) به گروه 15 تعلق دارد

27- یونهای A یک بار مثبت و B دو بار مثبت و D دو بار منفی و E یک بار منفی  آرایش الکترونی گاز نجیب 18Ar را دارند . شعاع کدام یون کوچکتر است؟

      1) A یک بار مثبت            2) B دو بار مثبت            3) D دو بار منفی           4) E یک بار منفی

28- کدام دسته از عناصر زیر همگی پرتوزا می باشند؟

 1) لانتانیدها               2) اکتنیدها               3) فلزهای قلیائی               4) فلزهای قلیائی خاکی