|
رسانش الکتروليتی رسانشی که توسط مهاجرت يونها صورت می گيرد رسانش الکتروليتی نامند . دريک رسانای الکتروليتی مانند نمکهای مذاب ويا محلول های الکتروليت يونها آزادانه حرکت نموده وبارالکتريکی حمل می نمايند . تداوم اين جريان الزامأ با يک تغيير شيميايی همراه است . اين واکنش های شيميايی در سلولهای الکتروليتی انجام می گيرد. هرماده ای که درحالت مايع يا محلول دارای يون باشد الکتروليت محسوب می شود. محلول اسيدها بازها ونمکها رسانا می باشد. اين گونه مواد درمحلول، و نمک ها وبازهای جامد، در حالت مذاب توليد يون می کنند. بايد درنظر داشت تعداد يونی که توسط تعداد مول مشخصی ازالکتروليت های مختلف ايجاد می شود ،متفاوت است به همين علت رسانايی الکتروليت ها با هم متفاوت است . الکتروليت قوی موادی هستند که هم انحلال پذيری آنها زياداست وهم به طور کامل به يون تفکيک می شوند. محلول الکتروليت ضعيف نسبت به الکتروليت قوی دارای يون اندکی است . وغير الکتروليت به محلول هایی گفته می شود که دارای يون نيستند وقادر به عبور جريا ن الکتريسته نمی باشند. در اینجا کليک نماييد وبا انجام چند آزمايش، درمورد مطالب بالا تحقيق کنید. منبع: www.kimiagari.blogfa.com |
شعاع اتمی
برای اینکه بتوانید واکنش پذیری یک جسم راپیشگویی نمایید اغلب لازم است اندازه اتم های آن جسم رابدانید. شعاع یک اتم بدون توجه به اتم های مجاورآن٬ شعاع اتمی نامیده می شود.
درجدول تناوبی عنصر ها٬ باافزایش عدد کوانتومی اصلی اندازه ابر الکترونی افزایش می یابد . بنابراین اندازه اتم ها درهرگروه ازبالا به پایین بیشتر می شود.
دریک تناوب عدد کوانتومی اصلی تمام اتم ها یکسان است٬ ولی به علت این که بارمثبت هسته هرعنصر نسبت به عنصر قبلی به اندازه یک پروتون افزایش یافته٬ درنتیجه ابرالکترونی بیرونی اندکی به سمت هسته کشیده می شود .ازاین رو اندازه اتم ها درطول یک تناوب از چپ به راست کاهش می یابد.
به طور کلی شعاع اتمی عنصرها ازبالا به پایین درهرگروه افزایش٬ وازچپ به راست درهرتناوب کاهش می یابد.
اندازه اتم های بیشتر عنصر ها بااستفاده ازپراش پرتو ایکس معین می شود.الگوی پراش به دست آمده آرایش ٬ اندازه وفاصله اتم ها راآشکار می کند. دربلور اتم ها مقداری برهم کنش بین الکترون ها دراتم های مختلف صورت می گیرد٬ که اتم ها را به یکدیگر نزدیکتر می کند وسبب می شود که اندازه اتم کوچکتر باشد .در گاز های نجیب به علت کامل بودن لایه ظرفیت برهم کنش الکترونی وجود ندارد واتم ها ازیکدیگر فاصله دارند وشعاع اتمی بزرگتری دارند برای به دست آوردن شعاع اتمی دراین اتم ها به طریق برون یابی وباتوجه به نمودار تغییر شعاع اتمی٬ دریک تناوب شعاع کووالانسی محاسبه می شود .
شعاع اتمی معمولا برحسب پیکومتر(pm ) گزارش می شود. برای مشاهده چگونگی روند تغییر شعاع اتمی دراینجاکلیک کنید
الکتروليز 
فرايندی که طی آن انرژی الکتريکی تبديل به انرژی شيميايی می شود،را الکتروليز می گويند .اين پديده درسلولی به نام سلولهای الکتروليتی انجام می گيرد.وشامل دوالکترود است که هريک توسط يک رشته سيم رسانا به يک قطب باتری متصل شده اند ودرمحلول الکتروليت مناسب قرار می گيرند .واکنشی که درسلول الکتروليتی انجام می گيرد انرژی خواه بوده ودرنتيجه محتوای انرژی فراورده بالاترازواکنش دهنده ها می باشد .باتری قرارگرفته درمدار نقش يک پمپ الکترون راداردکه با صرف کارالکتريکی ،الکترون را از آند گرفته ودراختيار کاتد قرار می دهد.
بايد درنظر داشته باشيد که :
۱ـ در کاتد همواره عمل کاهش صورت می گيرد با اين تفاوت که درسلولهای گالوانی نقش قطب مثبت داشته، اما در سلولهای الکتروليتی به قطب منفی مولد متصل می شود .
۲ـ درآند که همواره عمل اکسايش انجام می گيرد درسلول گالوانی نقش قطب منفی را دارد در حالی که در سلول الکتروليتی بايد به قطب مثبت متصل شود.
ازالکتروليزبرای آبکاری بافلز،تصفيه فلزها،استخراج فلز،تجزيه مواد ....استفاده می شود.
باکليک دراینجا توانايی انجام چند آزمايش جالب را کسب می نماييد .
منبع: www.kimiagari.blogfa.com
اصل لوشاتلیه 
بیشتر واکنش های شیمیایی برگشت پذیریا دو طرفه می باشند.درواقع ابتدا سرعت واکنش رفت( مستقیم ) بیشترازواکنش برگشت (معکوس) می باشد. ولی باکم شدن مواد واکنش دهنده از سرعت واکنش رفت کاسته شده وباتولید وافزایش غلظت فرآورده کم کم بر سرعت واکنش برگشت افزوده می شود تاآن جا که سرعت واکنش رفت برابر سرعت واکنش برگشت می شود دراین زمان دو واکنش باسرعت یکسان اما دردو جهت عکس صورت می گیرد بنابراین تعادل برقرار می شود به طوری که غلظت های مواد مو جود تغییر نمی نماید درحالی که واکنش هادرحال انجام هستند.یعنی این گونه تعادل ها پویا می باشند.
سرعت واکنش برگشت = سرعت واکنش رفت
لازم بتذکر است تعادل دریک سیستم بسته تشکیل می شود به این معنی که هیچ یک از مواد موثردرواکنش به سامانه وارد ویا از آن خارج نشود.
میزان پیشرفت یک واکنش شیمیایی درلحظه تعادل ، تابع نوع واکنش ونوع مواد وبرخی شرایط حاکم برآن می باشد.
بین غلظت های اجزای شرکت کننده درتعادل رابطه ساده ایی برقراراست .که به آن قانون تعادل شیمیایی ( قانون اثرجرم ) می گویند.
αA + β B <═> γC + γ D
Kc ــــــــــــــــــــــــــــــ =
[ C ] γ [ D ]δ
به Kc ثابت تعادل و به تساوي فوق عبارت تعادل گويند. مقدار Kc براي هر واكنش شيميايي در دماي ثابت مقداري ثابت وازواكنشي به واكنش ديگر فرق مي كند .
عوامل مؤثر برتعادل وثابت آن
اصل لوشاتليه " هرگاه عاملي باعث به هم خوردن يك تعادل شود ، سامانه درجهتي جابه جا مي شود كه اثر آن عامل راكاهش دهد.
آ) اثردما ، بالا بردن دما انرژي گرمايي مولكول ها درمخلوط تعادلي افزايش داده وبرخورد هاي مولكولي نيز بيشتر مي شود درنتيجه سرعت واكنش رفت وبرگشت را افزايش مي يابد . اما ميزان افزايش درآنها يكسان نيست و آزمايش هاي گوناگون نشان مي دهند افزايش دما سرعت واكنش گرماگيررا افزايش بيشتري مي دهد . به اينترتيب درتعادل جديد غلظت ها ي مواد موجود درتعادل تغیير مي كنند يعني تعادل جابه جا شده بنابر اين مقدار Kc نيز تغيير مي نمايد.
ب) اثر غلظت و فشار،هرگاه غلظت يكي ازواكنش دهنده هارا افزايش دهيم ،تعداد برخورد ميان ذره هاي واكنش دهنده ها افزايش يافته و واكنش رفت سرعت بيشتري به خود مي گيرد به اين ترتيب پس از مدتي غلظت فرآورده نيز افزوده مي شود وسرعت برگشت افزايش مي يابدتا اين كه اين دو سرعت برابر شده اما اين سرعت ها وهم چنين غلظت هاي مواد موجود درتعادل جديد با سرعت هاي نظير وغلظت هاي تعادل قبلي متفاوت خواهد بود يعني تعادل جابه جاشده اما اين تغيير طوري صورت مي گيرد كه مقدار ثابت تعادل ثابت باقي مي ماند.
درمورد مشابه تغيير فشار همانند تغيير غلظت مي باشد لازم به تذكر است كه تغيير فشاربرسيستم هاي تعادلي اثردارد كه تعداد مولهاي گاز دردوطرف معادله شيميايي موازنه شده يكسان نباشد.
پ) اثر كاتاليزگر ،كاتاليزگرسرعت واكنش رفت وبرگشت را به يك اندازه افزايش مي دهد پس Kcو غلظت ها تغييري نمي يابد يعني كاتاليزگر برتعادل وثابت آن تاثير نمي گذارد.
باكليك دراینجا اثر عوامل غلظت ، فشار ودما را برسيستم هاي تعادلي وثابت آن تحقيق كنيد.
منبع: www.kimiagari.blogfa.com
آبکافت (هیدرولیز) 
نمک هاکه درنتیجه واکنش یک اسید با باز تشکیل می شوند حاصل یون های مثبت باز با یونهای منفی اسید می باشند ،که ضمن انحلال درآب این یون ها را آزاد می نمایند.
به واکنش این یون ها با آب هیدرولیز گفته می شود . هیدرولیز نمک هامعمولاباعث تغییر PH محلول می شود .زیرا نمک هاحاصل از
آ - اسیدقوی - بازقوی ( NaOH(aq)+ HCl (aq) ----> H2O(l) + Na+ Cl-(aq
ب ـ اسیدقوی- بازضعیف ( NH3(g)+ HCl (g) ----> NH4Cl(g
پ - اسیدضعیف - بازقوی
( NaOH(aq)+ CH3COOH (aq) ----> H2O(l) + Na+ CH3COO- (aq
ت ـ اسیدضعیف ـ بازضعیف HF + NH3 -----> NH4F
می باشند .
کاتیون هاوآنیون های حاصل ازاسید وباز قوی درمحلول آبی پایداربوده وآبکافت نمی شوند درنتیجه محلول این گونه نمک ها باعث تغییر PH محلول نمی شوند . اما کاتیون هاوآنیون های حاصل ازاسید و باز ضعیف به صورت زیر با آب برهم کنش داده و PH محلول راتغییر می دهند .
( A-(aq) + H2O (l) -----> HA (aq)+ OH-(aq
( M+(aq) + 2 H2O (l) -----> MOH (aq)+ H3O +(aq
به این ترتیب محلول نمک های دسته اول خنثی و دارای ( ۷= PH )ومحلول نمک های دسته دوم اسیدی
( ۷ > PH ) ومحلول نمک های دسته سوم بازی و(۷ < PH ) ومحلول نمک های دسته چهارم باتوجه به Ka و یا Kb می تواند اسیدی و یا بازی و یا خنثی باشند. Ka >Kb PH < ۷
Ka =Kb PH = ۷
Ka
درآزمایشگاه ازدستگاهی به نام PH سنج برای اندازه گیری PH محلو ل ها استفاده می شود. PH سنج وسیله الکترونیکی می باشد که به کمک یک الکترود شیشه ای ( الکترود مرجع حاوی کالومل سیرشده Hg2Cl2 )به طور مستقیم PH محلول را نشان می دهد .
این الکترود رادرمحلولی که می خواهیم PH آن رااندازه بگیریم وارد نموده پتانسیلی که به وسیله الکترود پدید می آید ، توسط یک میلی ولت سنج اندازه گیری می شود. این ولتاژ یک تابع خطی از PH است همین رابطه است که به مااین امکان را می دهد تا PH سنج رامستقیما به جای میلی ولت با واحدهای PH درجه بندی نماییم.
باکلیک کردن دراینجا PH چنداسید ، باز و نمک را درغلظت های مختلف اندازه گیری نمایید.
و قدرت اسیدها و بازها را مقایسه کنید.
آیا حجم محلول نیز اثری بر PH می گذارد؟
منبع: www.kimiagari.blogfa.com
خواص کوليگاتيو 
آن دسته ازخواص محلول که با خواص حلال خالص تفاوت دارد ، مانند فشار بخار ، دمای جوش ، دمای انجماد ، وفشاراسمزی راخواص کوليگاتيو می نامند .اين خواص به نوع ماده بستگی نداشته بلکه به تعداد ذرات حلال شده موجود در محلول وابسته است .
چون در سطح محلول ذرات حل شده بين ذرات حلال قرار گرفته اند ، فرصت تبخير مولکولهای حلال را کاهش می دهند.درنتيجه ذرات کمتری از حلال به فاز بخار می روند ،اگر جسم حل شده غير فرار باشد ،هميشه فشار بخار محلول کمترازحلال خالص می شود .
ميزان کاهش فشار بخار به حلال بستگی دارد .
فشار بخار (حلال)×کسرمولی (حلال)= فشار بخار (محلول)
نتیجه کاهش فشاربخارمحلول، افزايش دمای جوش و کاهش دمای انجماد نسبت به حلال خالص می باشد، زيرا هنگامی مايع می جوشد که فشاربخار آن با فشارجو وارد برسطح مايع برابر شود .
و زمانی مايع شروع به انجماد می کند که فشاربخار جامد و مايع با هم برابرشود،چون فشار بخار محلول کاهش يافته منحنی فشار بخار محلول ،منحنی فشار بخارحلال جامد را دردمايی پايين تر قطع می کند پس نقطه انجماد محلول پايين تراز حلال خالص می شود.
دراینجا کليک نموده وباانتخاب حلال ها وحل شونده های مختلف اين پديده را مشاهده کنيد.
۱ـ آيا ماده حل شده مشخصی (مثلأ NaCl) بر خواص کوليگاتيو حلال های مختلف تأثير يکسانی دارد؟
۲ـ نوع و مقدارماده حل شده برخواص کوليگاتيو يک حلال معين ( مانند آب) چه تأثيری می گذارد؟
منبع: www.kimiagari.blogfa.com
سلولهای گالوانی 
هرگاه يک عامل کاهنده درتماس بايک عامل اکسنده قرارگيرد .الکترون خودرابطور مستقيم به عامل اکسنده منتقل می کند ويک واکنش اکسايش ـ کاهش به صورت خود بخودی صورت می گيردکه در نتيجه آن سطح انرژی فراورده ها پايين ترازسطح انرژی واکنش دهنده ها می باشد درنتيجه انرژی آزاد خواهد شد.واگرمانع تماس فيزيکی دوعامل اکسنده وکاهنده شويم والکترون هاراتوسط يک رشته سيم رسانا منتقل نماييم به اين ترتيب درسيم جريانی ازالکترون بوجود می آيد.برای انتقال يونها نيزبايد از الکتروليت مناسب استفاده نمود.درسلول های گالوانی به اين طريق انرژی شيميايی به الکتريکی تبديل می شود.
هرسلول گالوانی ازدونيم سلول درست شده است وهرنيم سلول معمولاشامل يک تيغه فلزی (الکترود)است که درمحلولی ازيونها ی( الکتروليت)خود قراردارد.
با توجه به اين که مهمترين تفاوت فلزات درازدست دادن الکترون می باشد.هرگاه يک فلز در محلولی از يونهای خود قرارگيرداگراتمهای فلز پايدارترازيون آن باشد، مانند فلزهای کم فعاليت ويا فلزهای غير فعال نظير Cu،Ag،Hg،Pt...دراين حالت يون درشبکه فلزنفوذ نموده و فلز دارای بارمثبت ومحلول دارای بارمنفی خواهد شد .
درصورتی که يون فلز پايدارتراز اتم فلز باشد مانند فلزهای گروه اول ودوم ..... اتم فلز با از دست دادن الکترون بصورت يون واردمحلول شده ودراين حالت محلول پتانسيل بيشتری نسبت به تيغه فلزی خواهد داشت هرچه اختلاف درپايداری فلز ويون آن بيشترباشد اختلاف پتانسيل بين تيغه و محلول آن بيشتر خواهد بود .
حال اگر دونیم سلول ازدوفلزمختلف راتوسط يک سيم رسانا بهم وصل نماييم وبرای انتقال يونها وبستن مدار ازيک پل نمکی استفاده کنيم می توانيم اختلاف پتانسيل دونيم سلول را توسط ولتمتر اندازه گيری نماييم باکليک کردن دراینجا وانتخاب دوفلز متفاوت والکتروليت مناسب چگونگی کار سلولهای ولتایی را ببينيد.
منبع: www.kimiagari.blogfa.com
