دانستنیهای کوتاه در مورد علم شیمی

[Sara12]

چرا فلوئورسانس همزمان با قطع نور منبع نور قطع ميشوداما فسفر سانس اينگونه نيست؟

درپدیده فلوئور سانس الکترون تهیج شده به یکباره به مدار خود وحالت پایدارش برمیگردد وانرژی جذب شده را منتشر می کند. ولی در پدیده فسفرسانس الکترون تحریک شده پله پله به مدار اصلی خود باز می گردد وبه همین علت وضوح تصویرپس از چند ثانیه به شدت کاهش می یابدوطول موج منتشر شده با طول موج نور جذب شده توسط اتم متفاوت است

[Sara12]

وقتی که اب منجمد میشه حجم اب زیاد میشه و بین اتمها یک فضایی ایجاد میشود که حجم ان زیاد شده ما دنبال همون فضای خالی میگردیم که باعث ازدیاد حجم میشه یا به زبون ساده تر اون چیه که بین اون فضا است؟

به نظر من این فضای خالی توسط مولکولهای هوا وبخار آب ( می دانید درهر دمایی تصعید صورت می گیرد بخار آب < === >یخ)پر می شود .یعنی این فضا خالی (خلا ) نیست زیرا باید فشار درونی یخ وبیرونی باهم برابر باشند تا یخ بتواند شکل خودرا حفظ کند وگرنه اگر این فضا خالی باشد به علت فشار هوای بیرونی یخ درهم می شکند

[Sara12]

چطور میشه گلیسرین رو از پساب صابون جدا کرد ؟

پساب صابون بطور متوسط 3-8 % دارای گلیسیرین است که طی مراحل زیر استخراج گلیسیرین از آن صورت می گیرد .

۱- تصفیه شیمیایی ( توسط فریک کلراید ) وصاف کردن

۲- تبخیر پساب ورسوب دادن نمک طعام

۳- تقطیر تحت خلاء

۴- تغلیظ

۵- بی رنگ کردن

در روش های جدید از دستگاه مبادله یون استفاده می شود درنتیجه عبور گلیسیرین از این دستگاه کاتیون وآنیون ومواد ناخالص حذف وسپس گلیسیرین تقطیر می شود گلیسیرین حاصل کم رنگتر ودارای خاکستر کم وهم چنین اسیدهای چرب واسترهای کمتری ودرمقابل نور دوام بیشتری دارد.

[Sara12]

واكنش co با الكتريسيته چيست؟

اما اگرمنظورتان قطبیت این مولکول است باید بگویم بسیار جزی است واز آنجایی که الکترونگاتیوی اکسیژن خیلی بیشتر است از کربن است وانتظار می رود که مولکولی به شدت قطبی باشد . بنا براین الکترون های پیوندی درصورتی که بتوانند قسمت زیادتری از وقتشان را در ناحیه هسته اکسیژن صرف کنند پایدارتر خواهند بود ودانسیته الکترون روی اتم اکسیژ ن بیشتر از اتم کربن است .اما به علت این که پیوند داتیو توسط جفت الکترون های اکسیژن صورت گرفته قطبیت این مولکول را کاهش داده است و قطبیت این مولکول بسیار جزیی است وممان دوقطبی این مولکول در حدود 13/. دوبای است.

[Sara12]

پيوند ميان دو ملكول c و o چگونه پيوندي است و چگونه مي توان آنرا شكست؟

پیوند کوالانسی : C ≡ o: که یکی از پیوند ها کوالانس از نوع سیگما وودوتای دیگرازنوع پای که یکی از پیوندهای پای به طریق داتیو توسط جفت الکترونهای به اشتراک نگذاشته اکسیژن با اوربیتال خالی از کربن تشکیل شده است

[Sara12]

به وسيله ي چه دستگاهي مي توان هيدروژن را از اكسيژن موجود در آب جدا ساخت؟آيا با دستگاه الكتروليز اين كار را مي توان انجام داد؟

دستگاه الکترولیزمناسب و ساده ترین دستگاه برای تجزیه آب وبسیاری از مولکولها ازجمله نمکهای یدید وبرمید و..... است

[Sara12]

از كجا مي توان گاز co را براي انجام آزمايش بدست آورد؟

کربن مونوکسید دارای دمای ذوب -205 - ودمای جوش 119- است گاز سمی بسیارزیرا در ریه با هموگلوبین ترکیب وجایگزین اکسیژن می شود در نتیجه ازرسیدن اکسیژن به سلول ها جلوگیری می کند. ترکیب بی رنگ که از سوختن ناقص c ویا ترکیب های کربن دار همراه با co2 تشکیل می شود .با شعله آبی کم رنگ درهوا می سوزد . با اکسیژن واکنش انفجاری می دهد.

. هم چنین در صنعت با عبور گاز گرم کربن دی اکسید از روی ذغال کک آن را به دست می آورند وکاهنده بسیار مناسبی برای سنگ های معدن وتهیه فلزات نظیر آهن و.... می باشد.

c + o2 ------- > co2

co2 + c ------- > 2co

راه دیگر عبور بخار آب از روی زغال کک در دمای 900 -1000 درجه سانتی گراد می باشد

[Sara12]

اوربیتال های هیبریدی حاصل از sو p درحالت کلی معادل ومتقارنند . اما لزومی هم ندارد که همیشه معادل ویکسان باشند .مثلا زمانی که دراطراف اتم مرکزی عناصر وعوامل مختلف و از جمله الکترون های نا پیوندی قرارمی گیرد این اوربیتال ها معادل نیستند . مثلا در همین مولکول آب زاویه پیوندی( 104- 105 درجه) . با هیچیک از هیبرید ها s وpویا زاویه اوربیتال های P همخوانی ندارد.ما بین زاویه هیبریدی sp3 و P قراردارد. احتمال می رود که دواوربیتال پیوندی در آب تقریبا اوربیتال های چهاروجهی باشند .که خاصیت P آن ها کمی بیشتر است که با تمایل زاویه پیوندی به کاهش به سوی 90 درجه (زاویه بین اوربیتالP) مطابقت دارد.
پس باید امکانات دیگر هیبرید شدن بغیر از هیبرید های sp و sp2 و sp3 را مورد بررسی قرارداد.
از آنجایی که اوربیتال های هیبریدی٬ حاصل از ترکیب خطی توابع موجی اوربیتال های s وp می باشند .

محدودیتی از این نظر که a وb باید مقادیری داشته باشند که خاصیت s دقیقا 25% (sp3 ) ویا 33% ( sp2) ویا 50 % (sp ) باشد وجود ندارد .به عنوان مثال در اوربیتال های هیبریدی پیوندی آب سهم مشارکت اوربیتال ها 20% سهم اوربیتال s و 80% سهم اوربیتال p می باشد.
در هیبرید شدن هایی که دارای اوربیتال های نا معادل هستند. معمولا می توان مجموعه اوربیتال های هیبریدی را به زیر مجموعه هایی از اوربیتال ها یی تقسیم کرد. که درهر زیر مجموعه اوربیتال های معادل هم قرار داشته باشند. در اوربیتال های هیبریدی نامعادل ممکن است خاصیت sو p کسری باشد .
رابطه بین هیبرید شدن وزاویه پیوند برای هیبرید های s-p به شکل زیر است .

در این رابطه خاصیت sوp به صورت کسرهای اعشاری بیان می شود. مثلا برای هیبرید sp3 به صورت زیر می باشد.

درمولکول آب اوربیتال های پیوندی که حدواسط بین pخالص وهیبرید sp3 می باشد می توانیم چهار اوربیتال مربوط را به زیر مجموعه پیوندی ( زاویه5/ 104 ) و زیر مجموعه ناپیوندی ( زاویه نامشخص ) تقسیم کنیم .به کمک رابطه زیر سهم اوربیتال های به کار رفته در هیبریداوربیتال ها درمولکول آب را در هر مجموعه می توان حساب کرد.

80/0 = p
نتیجه می شود که ۸۰ ٪ خاصیت p و20% خاصیت s در اوربیتال ها ی هیبریدی وجود دارد.
به طور کلی در اینجا مجموعه سهم اوربیتال های p روی هرچهار اوربیتال اکسیژ ن باید برابر 3 ( px+py+pz ) ومجموعه سهم اوربیتال s یک باشد . اگر اوربیتال های پیوندی سهم بیشتری از p داشته باشند پس دو زوج تنها باید به طور نسبی سهم کمتری از p داشته باشند.

می توانیم زاویه بین محورهای دو زوج تنها را با روش مشابه محاسبه نماییم .

با این که در حال حاضر هیچ روشی برای اندازه گیری زاویه بین زوج های تنها در اختیار نداریم .اما قابل قبول است که این زوج ها زاویه بزرگتری از زاویه چهار وجهی باهم می سازند.در واقع دافعه بین زوج الکترون های نا پیوندی بیشتر از دافعه بین زوج الکترون های پیوندی باعث این امر می باشد. زیرا زوج تنها فقط توسط هسته خود جذب می شود و یک هسته اتم دیگر در انتهای دیگر زوج تنها وجود ندارد که بتواند ابر الکترونی را درناحیه بین دوهسته متمرکز کند بنابراین حجم زاویه ایی بزرگتری را اشغال می نماید. علاوه براین زوج تنها درصورتی که امکان داشته باشد به سمتی می روند که در آن بتوانند به
راحتی ترین نحو منبسط شود (نظیر هیبرید های sp3d ویا sp3d3)

[Sara12]

اصول طیف سنجی جرمی (اسپكترومتري جرمي )

یک ذره باردارمتحرک باسرعتی یکنواخت درخلا ء تحت تاثیر یک میدان مغناطیسی نیرویی تحمل می کند که سبب تغییر مسیرش می شود.انحراف ذره ازمسیراولیه بستگی به جرم وبارالکتریکی ذره دارد.اگر سرعت ذره باردارتحت تاثیر یک میدان الکتریکی به اختلاف پتانسیل V تشدید شده باشد انرژی جنبشی ذره دراثراین میدان عبارت است از (1 ) mv2 /2 =V.e
که دراین رابطه e و m و v به ترتیب بار وجرم وسرعت ذره می باشد.طيف نگارجرمي يون هارابرحسب مقادير m/e ازيكديگر جدا مي كند. در حضور یک میدان مغناطیسی ، یک ذره باردار مسیر منحنی شکلی را خواهد داشت. معادله‌ای که شعاع این مسیر منحنی شکل را نشان می‌دهد به صورت زیراست : ( 2) r = mv / eH
که r شعاع انحنای مسیر و H شدت میدان مغناطیسی است. باحذف v ازبين دومعادله فوق٬ معادله اساسي اسپكترومتري هاي جرم ساده را بدست مي دهد. m / e = H2R2 / 2V
این معادله نشان مي دهد که شعاع مسيريون٬ مي تواند در اثر تغيير H ويا V تغيير نمايد. معمولا H را متغير انتخاب مي نمايند.
رفتار و عمل یک یون را در بخش تجزیه‌گر جرمی یک طیف سنج جرمی توسط اين معادله مي توان توجیه نمود .

[Sara12]

اصول عمليات
دراسپكترومتري جرمي موادي كه توسط كروماتوگرافي گاز جداسازي شده اند شناسايي واندازه گيري مي گردند .به اين صورت كه٬ گازهاي خارج شده ازستون مويينه ( GC ) يكي يكي مستقيما واردمخزن يونش دستگاه طیف سنج جرمی مي شوند . درقسمت هايي از دستگاه چون مخزن يون و جمع كننده و ....بوسيله پمپ ٬ خلاء ايجاد مي كنند.وقتي كه دستگاه طیف سنج جرمی كار مي كند .جریان یکنواختی از بخارمولکول ها از روزنه مولکولی به محفظه یونش وارد مي شوند و توسط جریانی از الکترون های پرانرژی بمباران شده وتبديل به يون هاي مثبت مي گردند. در محفظه یونش الکترون های پرانرژی دارای انرژی معادل 70 میکرون - ولت هستند. و از یک "سیم باریک" که تا چند هزار درجه سلسیوس گرم ‌شده است٬ ساطع می‌شوند.

یک "صفحه دافع" که پتانسیل الکتریکی مثبت كمي دارد، یونهای مثبت را به طرف "صفحات شتاب دهنده" هدایت می‌کند.

مولکول های نمونه که یونیزه نشده اند. بطور مداوم توسط مکنده‌ها یا پمپهای خلا٬ که به محفظه یونش متصل هستند، خارج می شوند. بعضی از این مولکولها از طریق جذب الکترون به یونهای منفی تبدیل می‌شوند. این یونهای منفی توسط صفحات دافع جذب می‌گردند.
ممکن است که بخش کوچکی از یونهای تشکیل شده بیش از یک بار داشته باشند، (از دست دادن بیش از یک الکترون) اینها مانند یونهای مثبت تک ظرفیتی ، شتاب داده می‌شوند.
پرتوي يون هاي مثبت در یک میدان الکتریکی باقدرت چندين هزار ولت شتاب داده می‌شوند. درنتیجه این عمل ، پرتویی از یونهای مثبت سریع تولید می شود. این یونها توسط یک یا چند "شکاف متمرکز کننده" یکنواخت ومتمركز می‌شوند.اگر ولتاژاين ميدان ثابت نگهداشته شود٬ تمام يون هايي كه m/e مساوي دارند ٬ باسرعت يكسان وارد يك ميدان مغناطيسي مي شوند.و بسته به نسبت بار/جرم جدا می‌گردند.
اگر شدت ميدان ( ‌ H) رابه ميزان ثابتي افزايش ويا كاهش دهند نيروي اعمال شده بوسيله ميدان مغناطيسي افزايش وياكاهش مي يابد وپرتوهاي جداشده هريك به نوبت ازشكاف عبورنموده وبه صفحه آشكاركننده برخوردمي كنند .
آشکار کننده بخش ديگر دستگاه است .كه در اثر برخورد یونها به آن ، هريون مثبت باگرفتن يك الكترون ٬ توليد جريان درمدار مي كند . سیگنال تولید شده از آشکار کننده به یک ثبات داده می‌شود که یونهای دارای نسبت بار/جرم مشخص و معین را٬ شمارش و آشکارمي گرداند.ونموداری از طیف جرمی ، تعداد ذرات آشکار شده بر حسب تابعی از نسبت بار/جرم را رسم مي كند . می‌توان آن قدر دقیق این جریان را تنظيم نمود. که جریان حاصل از برخورد حتي یک یون به آشکار کننده اندازه ‌گیری شود.
در دستگاههای جدید ، خروجی آشکار کننده به رایانه متصل است. رایانه اطلاعات را به هر دو صورت جدولی و گرافیکی ذخيره مي كند. درپايان داده‌ها با طیف های استاندارد ذخیره شده موجود در رایانه مقایسه می‌گردد.ومولكول جداسازي شده شناسايي مي شود.
با كليك دراينجامي توانيدمراحل فوق الذكر را مشاهده كنيد.