جهت یابی به کمک ساعت مچی

با کمک یک ساعت عقربه دار می توان راستای شمال - جنوب را مشخص نمود. ساعت خود را در مقابل چشمان خود نگه دارید و آن را طوری بچرخانید و بدست بگیرید که نوک عقربه ساعت شمار به سمت خورشید گرفته شود در این حالت نیمساز زاویه بین عقربه ساعت شمار و عدد 12 بر روی ساعت،راستای جنوب را مشخص می کند و جهت مخالف آن راستای شمال را نشان می دهد . البته باید در نظر داشته باشید که این قاعده در نیمکره شمالی اینگونه است و در نیمکره جنوبی کاملا برعکس می باشد. یعنی در هنگام تعیین راستای شمال و جنوب باید عدد 12 بر روی ساعت را به طرف خورشید گرفته و نیمساز زاویه بین عدد 12 و عقربه ساعت شمار راستای شمال را نشان می دهد. یکی از نکاتی که باید توجه داشته باشید این است که اگر ساعت شما بر روی ساعتی غیر از ساعت واقعی )زمانی که ساعت رسمی کشور را برای استفاده از روشنایی روز یک ساعت جلو می برند.......

برای دانلود  ادامه مقاله اینجا کلیک کنید.

ترتیب غلظت گونه‌ها درمحلول سولفوریک اسیدو فسفریک اسید

 

H2O>H3O⁺>HSO4^->SO4^-2> H2SO4

گونه شناسی یعنی شناسایی همه گونه هایعنی هر گونه ای که در محلول داریم مورد نظر است حتی انواع یونهای اب پوشیده مثل H5O2⁺ یا H7O3⁺ و الی اخر. اب که جزء اصلی محلول است. اگر ترتیب غلظت ها را خواستند حتما باید آب نوشته شود حتی اگر یک نمک اهن سه ظرفیتی را در اب بریزیم تمام کمپلکس های انرا باید در نظر گرفت.

گونه شناسی شاخه ای از علم شیمی تجزیه است که به شناسایی و اندازه گیری غلظت تمام گونه ها ی مولکولی و یونی اعم از تک اتمی یا چند اتمی و کمپلکس رامورد توجه قرار میدهد

در فسفریک اسید یک مولار جای بعضی گونه ها عوض می شود. فسفریک اسید بعد از اب  قرار می گیرد ویون OH^- قبل از^3-PO4

قرار می گیرد.  بخاطر ضعیف بودن اسید فسفریک کامل تفکیک نمی شود و بیشتر ان مولکولی باقی می ماند و از ان طرف ثابت سوم انقدر ضعیف است که غلظت یون هیدروکسید از ان مهمتر می شود.

 در  سری هاف میستر ترتیب جدا شدن آنیون ها یا کاتیون ها برای تشکیل جفت یون در یک محیط شلوغ مثلا وقتی یون کلرات،سولفات،فلوئورید داریم اول کلرات بعد فلویورید و بعد سولفات رسوب میکند. از روی ksp و نوع فرمول نمک مقدار حلالیت انرا در دمای معین بدست میاوریم هر کدام حلالیت کمتر شد زودتر رسوب می کند. آقای هاف میستر یک ترتیبی برای آنیونها و کاتیونها بصورت جداگانه داده که به سری هاف میستر معرف شده است

مثلا نمک MX با نمک MX3 در صورتیکه دو انیون مختلف داشته باشیم با غلظت یکسان کاتیون M حتما یکیاز ان دو رسوب میدهد ودیگری نمیدهد باید حلالیت را حساب کرد در اولی حلالیت جذر ksp است در دومی حلالیت برابر است با جذر ۲۷ / ksp با فرجه ۴

اب سنگین در راکتورهای هسته ای چه نقشی دارد؟

 آب سنگین آبی است که نسبت ایزوتوپ دوتریوم در آن از حد آب معمولی بیشتر است. در آب سنگین (با فرمولD2O) بر خلاف آب معمولی (با فرمول(H2O)  به جای هیدروژن ایزوتوپ هیدروژن دوتریم با اکسیژن ترکیب شده‌است. با کمک این نوع از آب می‌توان پلوتونیوم لازم بری سلاح های اتمی را بدون نیاز به غنی سازی بالای اورانیوم تهیه کرد. از کاربردهای دیگر این آب می‌توان به استفاده از آن در رآکتورهای هستهٔ با سوخت اورانیوم، بعنوان متعادل کننده (Moderator) به جای گرافیت و نیز عامل انتقال گرمای رآکتور نام برد.
آب سنگین واژهٔ است که معمولا به اکسید هیدروژن سنگین، DO2 اطلاق می‌شود. هیدروژن سنگین یا دوتریوم (Deuterium) ایزوتوپی پایدار از هیدروژن است که به نسبت یک به ۶۴۰۰ از اتمهای هیدروژن در طبیعت وجود دارد. خواص فیزیکی و شیمیایی آن به نوعی مشابه با آب سبک H2O است.

                            
◄   تاریخچه:
والتر راسل در سال ۱۹۲۶ با استفاده از جدول تناوبی «مارپیچ» وجود دو تریم را پیش بینی کرد.  هارولد یوری شیمیدان و از پیشتازان فعالیت روی ایزوتوپها که در سال ۱۹۳۴ جایزه نوبل در شیمی گرفت در سال ۱۹۳۱ ایزوتوپ هیدروژن سنگین را که بعدها به منظور افزایش غلظت آب مورد استفاده قرار گرفت، کشف کرد. همچنین در سال ۱۹۳۳، گیلبرت نیوتن لوئیس (Gilbert Newton Lewis شیمیدان و فیزیکدان مشهور آمریکایی) استاد هارولد یوری توانست برای اولین بار نمونه آب سنگین خالص را به‌وسیله عمل الکترولیز بوجود آورد.
 

◄   روش تهیه آب سنگین:
در طبیعت از هر ۳۲۰۰ مولکول آب یکی آب نیمه سنگین HDO است. آب نیمه سنگین را می‌توان با استفاده از روش‌هایی مانند تقطیر یا الکترولیز یا دیگر فرایندهای شیمیایی از آب معمولی تهیه کرد. هنگامی که مقدار HDO در آب زیاد شد، میزان آب سنگین نیز بیشتر می‌شود زیرا مولکول‌های آب هیدروژن‌های خود را با یکدیگر عوض می‌کنند و احتمال دارد که از دو مولکول HDO یک مولکول H2O آب معمولی و یک مولکول D2O آب سنگین به وجود اید. برای تولید آب سنگین خالص با استفاده از روش‌های تقطیر یا الکترولیز به دستگاه‌های پیچیده تقطیر و الکترولیز و همچنین مقدار زیادی انرژی نیاز است، به همین دلیل بیشتر از روش‌های شیمیایی برای تهیه آب سنگین استفاده می‌کنند.

 

◄   کاربردهای  آب سنگین:

اولین کاربرد علمی از آب سنگین در سال در سال ۱۹۳۴ توسط دو بیولوژیست بنامهای هوسی (Hevesy) و هافر(Hoffer) صورت گرفت. آنها از آب سنگین برای آزمایش ردیابی بیولوژیکی، به منظور تخمین میزان بازدهی آب در بدن انسان، استفاده قرار دادند.
 

◄   کند کننده نوترون:
آب سنگین در بعضی از انواع رآکتورهای هسته‌ای نیز به عنوان کند کننده نوترون ( به منظور کنترل فرایند شکافت اورانیوم ودم انفجار راکتور)به کار می‌رود. نوترون‌های کند می‌توانند با اورانیوم واکنش بدهند.از آب سبک یا آب معمولی هم می‌توان به عنوان کند کننده استفاده کرد، اما از آنجایی که آب سبک نوترون‌های حرارتی را هم جذب می‌کنند، رآکتورهای آب سبک باید اورانیوم غنی شده اورانیوم با خلوص زیاد استفاده کنند، اما رآکتور آب سنگین می‌تواند از اورانیوم معمولی یا غنی نشده هم استفاده کند، به همین دلیل تولید آب سنگین به بحث‌های مربوط به جلوگیری از توسعه سلاح‌های هسته‌ای مربوط است. رآکتورهای تولید آب سنگین را می‌توان به گونه‌ای ساخت که بدون نیاز به تجهیزات غنی سازی، اورانیوم را به پلوتونیوم قابل استفاده در بمب اتمی تبدیل کند. البته برای استفاده از اورانیوم معمولی در بمب اتمی می‌توان از روش‌های دیگری هم استفاده کرد.

کشورهای هند، اسرائیل، پاکستان، کره شمالی، روسیه و آمریکا از رآکتورهای تولید آب سنگین برای تولید بمب اتمی استفاده کردند. با توجه به امکان استفاده از آب سنگین در ساخت سلاح هسته‌ای، در بسیاری از کشورها، دولت تولید یا خرید و فروش مقدار زیاد این ماده را کنترل می‌کند. اما در کشورهایی مثل آمریکا و کانادا می‌توان مقدار غیر صنعتی یعنی در حد گرم و کیلوگرم را بدون هیچ گونه مجوز خاصی از تولید کنندگان یا عرضه کنندگان مواد شیمیایی تهیه کرد.

هم اکنون قیمت هر کیلوگرم آب سنگین با خلوص ۹۸.۹۹درصد حدود ۶۰۰ تا ۷۰۰ دلار است. گفتنی است بدون استفاده از اورانیوم غنی شده و آب سنگین هم می‌توان رآکتور تولید پلوتونیوم ساخت. کافی است که از کربن فوق العاده خالص به عنوان کند کننده استفاده شود از آنجایی که نازی‌ها از کربن ناخالص استفاده می‌کردند، متوجه این نکته نشدند در حقیقت از اولین رآکتور اتمی آزمایشی آمریکا سال ۱۹۴۲ و پروژه منهتن که پلوتونیوم آزمایش ترینیتی و بمب مشهور «Fat man» را ساخت، از اورانیوم غنی شده یا آب سنگین استفاده نمی‌شد.

 

کدام یک از ظروف زیر برای نگهداری محلول HF مناسب تر است ؟

１- الومینیم. ۲- فولادهای سیلیسی ۳- سرامیک. ۴- منیزیم

ظرف مناسب برای نگهداری HF باید پلی اتیلن یا تفلون باشد. فلزاتی که اکسید می شوند مناسب نیست ولی جواب ظرف منیزیمی است. چون HF با منیزیم وکلسیم یک نمک نامحلول تشکیل می دهد و روی سطح فلز می نشیند و بقیه ان از خوردگی حفظ می شود.

تقطیر کدام یک از مخلوط های دو تایی زیردر شرایط یکسان مشکل تر است ؟

الف )اب و استن.             ب) اب و استیک اسید

ج) اب و متانول              د) بنزن و تولوئن

برای بررسی این سوال باید روشهای جداسازی محلول ها را به کمک تقطیر بدانیم و آگاه باشیم که برخی از مواد در حالت محلول تشکیل آزئوتروپ یا هم جوش هایی میکنند که درصد دو جزءدرمخلوط در حال جوش به گونه ای است که هر دو جزء در یک دما به جوش مدهو بخار خارج شده از بالن تقطیر هر دو جزء را دارد و جداسازی کامل امکان پذیر نیست. در سوال فوق جداسازی استیک اسید و آب از همه گزینه های دیگر سخت تر است.

جداسازی آزئوتروپ ها:

تقطیر با استفاده از یک نمک محلول:

هنگامی که یک نمک در یک حلال حل میشود، همواره دمای محلول را افزایش میدهد؛ که این امر به معنای کاهش فراریت محلول میباشد. هنگامی که نمک به آسانی در یکی از اجزای مخلوط حل میشود و در جزء دیگر حل نمیشود، فراریت آن جزئی که نمک را در خود حل کرده کاهش میابد و جزء دیگر بدون تغییر باقی میماند. با این روش میتوان برای مثال آزئوتروپ آب/اتانول را با حل کردن  پتاسیم استات در آن و تقطیر مخلوط حاصل جداسازی کرد.

تقطیر استخراجی:

تقطیر استخراجی شبیه به تقطیر آزئوتروپیک میباشد، ولی در این روش غلظت entrainer کمتر از غلظت اجزاء سازنده آزئوتروپ میباشد. برای مثال، آزئوتروپی از 20% استون همراه با 80% کلروفرم میتواند با اضافه کردن آب و تقطیر مخلوط حاصل شکسته شود. آب یک لایه ی جدا تشکیل میدهد که استون در این لایه حل میشود؛ در نتیجه فراورده تقطیر نسبت به آزئوتروپ اولیه از کلروفرم غنی تر میشود.

استفاده از آزئوتروپ ها برای جداسازی مخلوط آزئوتروپیک:

گاهی اوقات آزئوتروپ ها برای جداسازی مخلوط های آزئوتروپیک (مخلوط های که تشکیل آزئوتروپ نداده ولی رفتاری شبیه به رفتار آزئوتروپ نشان میدهند) مفید واقع میشوند. یک مثال در این مورد اسید استیک و آب میباشد که تشکیل آزئوتروپ نمیدهند. با این وجود جدا کردن اسید استیک خالص (نقطه جوش: 118.1 درجه سانتی گراد) از یک محلول استیک اسید و آب توسط تقطیر تنها بسیار سخت میباشد. اگرچه تقطیرهای متوالی (تقطیر جزء به جزء) محلول هایی با مقادیر کم و کمتر آب تولید میکند، مراحل تقطیر بالاتر تاثیر کمتری در از بین بردن آب باقی مانده دارند. به این دلیل تقطیر این مخلوط برای خشک کردن اسید استیک از نظر اقتصادی امکان پذیر نیست. اتیل استات با آب یک آزئوتروپ تشکیل میدهد که در دمای 4/70 درجه سانتی گراد به جوش می آید. با اضافه کردن اتیل استات به عنوان entrainer میتوان آزئوتروپ ایجاد شده را با تقطیر جدا کرد و تقریبا اسید استیک خالص به عنوان باقیمانده تقطیر باقی میماند.

چرا آزئوتروپ ها وجود دارند؟

آزئوتروپ ها تنها زمانی تشکیل میشوند که مخلوط از قانون رائولت منحرف میشود. قانون رائولت زمانی کاربرد دارد که اجزاء سازنده ی مخلوط با همان مقدار انرزی به هم متصل شوند که مولکول های هر جزء خالص به هم متصل میشوند. برای مثال اگر اجزاء سازنده مخلوط X و Y باشند، مولکول X  تقریبا با همان میزان انرژی که به یک مولکول X دیگر وصل میشود به مولکول های Y وصل میشود. انحراف مثبت از قانون رائولت زمانی روی میدهد که اجزاء سازنده مخلوط یک کشش ضعیف نسبت به هم داشته باشند که به این معنا است که مولکول های X به یکدیگر و مولکول های  Y به یکدیگر بهتر از مولکول های X به مولکول های Y وصل میشوند. به این دلیل که مولکول های  مخلوط وابستگی کمتری نسبت به هم دارند نسبت به مولکول های اجزاء خالص، مولکول ها بسیار آسانتر از حالت متصل به هم خارج میشوند که به همان معنای خارج شدن از فاز مایع و ورود به فاز بخار میباشد. زمانی که مولکول X با انرژی بیشتری به مولکول Y متصل میشود که مولکول های X به هم و مولکول های Y به هم وصل میشوند، نتیجه انحراف منفی از قانون رائولت میشود. در این حالت چون مولکول های مخلوط اتصال بهتری نسبت به مولکول های اجزاء در حالت خالص دارند، تمایل خیلی کمتر به خارج شدن از فاز مایع دارند.

زمانی که انحراف به میزانی باشد که سبب ایجاد مینیمم یا ماکسیمم در فشار بخار نسبت به تابع ترکیب درصد شود، یک نتیجه ی منطقی ریاضی در آن نقطه ایجاد میشود که ترکیب درصد بخار در آن نقطه دقیقا برابر با ترکیب درصد مایع در آن نقطه میباشد و در نتیجه یک آزئوتروپ تشکل میشود. 

 

کدام یون پایدار تر است؟

 

F2+  ,  Cl2+  , Br2+   ,  I2⁺ 

از دست دادن یک الکترون در این مولکولهای دو اتمی هالوژنها مرتبه پیوندی را از یک به 5/1 تبدیل می کند یعنی پیوند در این یونها قدری خصلت دوگانه دارد.  پیوند ید از فلوئور سست تر است و بعد برم و در اخر پیوند کلر از همه محکمتر است پس حالاکه مرتبه پیوند بزرگ می شود تاثیر آن  نزدیکی بیشتر دو اتم هست که این فلوئور را ناپایدارتر می کند چون دافعه زوج ازاد و دافعه هسته ها بیشتر می شود پس فلوئور جواب نیست چون پیوند ید بزرگ بوده وحالا کوچک ومحکمتر می شود تاثیر پایداری ان هم بیشتر می شود. اگر  نظریه اربیتال مولکولی را بررسی کرد شرایط مثل هم است و یک الکترون از ضد پیوندی خارج می شود و مرتبه پیوند همه انها  5/1 می شود. فقط فلوئور به دلیل نزدیکی بیش از حد دو اتم و دافعه های زوجهای آزاد استحکامپیوندآن کمتربوده ودراین حالت استثناء است.

فاصله بین دو اتم هیدروژن در کدام مولکول یا یون کمتر است؟

1-آب  2-آمونیاک3- متان4- یون آمونیوم

در ذرات اشاره شده اتم های مرکزی دارای چهار قلمرو الکترونی هستند که در مورد یون امونیوم و متان چون چهار قلمرو الکترونی پیوندی هستند شکل هندسی چهار وجهی منتظم و زوایا 5/109درجه است . در مورد امونباک از چهار قلمرو الکترونی ،یه قلمرو الکترونی ناپیوندی داریم چون این جفت ازاد تحت تاثیر چاذبه ی یه هسته قرار داره ازادی حرکت بیشتری داشته به جفت های پیوندی فشار اورده زوایا کوچکتر شده به حدود ۱۰۷ درجه میرسه هم چنین در مولکول اب که از چهار قلمرو الکترونی دو تاناپیوندی است پس فشار بیشتری به جفت های پیوندی وارد کرده و زوایا به حدود ۱۰۵درجه میرسه که اب شکل هندسی خمیده با دو جفت ازاد بر روی اتم مرکزی است و امونیاک شکل هندسی هرمی با یه جفت ازاد روی اتم مرکزی است. نیتروژن درامونیوم نسبت به امونیاک یک الکترون کمتر دارد ولی کمی از ان را از طریق پیوندهای نیتروژن هیدروژن جبران می کند.

پس جمع مطالب در فاصله دو هیدروژن به ترتیب اهمیت

الف) تعداد قلمرو که یکسان است اگر تفاوت داشت مهمترین بود

ب) تعداد جفت الکترون ناپیوندی روی مرکز هرچه بیشتر باشد زاویه کمتر و هیدروژن ها نزدیکتر میشوند.

ج) طول پیوند که با شعاع اتمی عناصر درگیر در پیوند رابطه داردچون شعاع اتمی هیدروژن ثابت است پس طول پیوندکربن - هیدروژن از دو اتم دیگر بزرگتر است والبته قبلا هم زاویه آن بزرگتر نیز بودپس فاصله هیدروژنها بیشتر است.

د) الکترونگاتیوی اتم مرکزی که هم روی طول پیوند و هم روی تراکم بار روی اتم مرکزی اثر دارد .و اثر کمتری دارد

ساختاردی تیونیت S2O42-

اعداد اکسایش گوگرد و اکسیژن به ترتیب +١ و -١ می باشد

گوگرد از هیبرید SP3 استفاده کرده اما در اغاز یک الکترون را برانگیخته می کند به اوربیتال d وسپس از چهار اوربیتال هیبریدی یکی برای گوگرد ودو تا برای دو اتم اکسیژن و زوج ازاد برای خودش نگه می دارد و تک الکترون اوربیتال d با تک الکترون p اتم اکسیژن در پیوند دوگانه که از نوع dπ-pπ است شرکت می دهد. می توانید شکل داتیو را به جای اکسیژن دوگانه رسم کنید ولی بدو دلیل بواقعیت نزدیک نیست یکی اینکه شواهد تجربی کمی دوگانه بودن پیوند گوگرد اکسیژن را تایید می کند ودوم گوگرد می تواند با اکسیژن پیوند dπ-pπ بدهد وگسترش ظرفیت بدهد که مهمتر از داتیو است. اولا از نظر طول پیوند گوگرد و اکسیژن دوما از نظر انرژی ازاد شده که سطح انرژی بیشتر پایین می آید و سوما رزونانس در شکل دوگانه داریم ولی در داتیو نداریم

ساختار پروکسی دی سولفات( S2O8^2- ) چگونه است؟

پایداری سیکلوآلکان ها

 از نظر ناپایداری :

سیکلو پروپان > سیکلو بوتان> سیکلو پنتان

علت اینکه حلقه های سه و چهار کربنی ناپایدارند اینست که دارای کشش زاویه ای هستند زیرا زاویه پیوندی در سیکلو پروپان با توجه به نوع هیبریداسیون اتم مرکزی یا تعداد قلمروها میبایست 5/109 درجه باشد در حالیکه در مثلث 60 درجه است و حدود 5/49 درجه انحراف زاویه ای داردکه باعث کسسته شدن پیونداین حلقه ها در واکنشهای شیمیایی میشود.امادر سیکلو پنتان این ناپایداری درون مولکولی زاویه ای کاهش یافته است.در حلقه های شش ضلعی و بزرگتر بعلت پیچش حلقه اثرات انحراف زاویه ای چندانی نداشته و مولکول پایدار خواهد بود .مثلا سیکلو پنتان میتواندحالت پاکت نیمه باز بگیرد و سیکلو هگزان شکل های صندلی و قایق بخود میگیرد و پایدار هستند ولی این چرخش و پیچش ها برای سیکلو پروپان و بوتان امکان پذیر نیست. 1 و2 دی سیکلو پروپان همانند سیکلو پروپان به علت فشار حلقه ترکیب ناپایداری است اما ایتکه این ترکیب وجود دارد حتما تحت شرایط خاص این ترکیب وجود دارد که به عنوان یک ترکیب شناخته شده است.

عدد اکسایش گوگرد در یون تیو سولفات

ساختمان و فرمول ساختاری یون تیوسولفات را در آدرس زیر ببینید:

اینجا کلیک کنید

 عدداکسایش منفی دو برای گوگرد خارجی و 6 برای گوگرد داخلی در نظر می گیرند.

سدیم سولفیت در محیط اسیدی با پتاسیم پرمنگنات اکسید می شود و در مورد کاهش ان هم اگر یک گاهنده قوی روی ان بریزید کاهش میابد و ممکن است گوگرد ازاد یا گاز هیدروژن سولفید تولید بشود

S+ Na2SO3→    

 عدد اکسایش گوگرد ها در تیو سولفات با محیط شیمیایی اطراف و یا واکنش دهنده هایی که ما می افزاییم متغیر می باشد مثلا اکسنده که در محیط باشد گوگرد بار منفی ان کم می شود و به سمت صفر می رود و ازاد می شود.