استوکیومتری

energi-hastei — Mon, 11 Feb 2008 17:47:18 GMT

. استوکيومتری

‍‍‍‍‍‍‍‍

CH₄ + 2O₂ ---> 2H₂O + CO₂

یک مولکول کربن دی اکسید +دومولکول آب<--- دومولکول اکسیژن + یک مولکول متان

O 2 + C 1 <--- O 4 + C 1

H 4 + O 2 <--- H 4

وقتی همه علوم به سوی كمال می روند مفاهيم آنها شكل رياضی می گيرد.

آلفرد نورث وايتهد

بين تعداد اتم عنصر هايی كه يك ماده را می سازند ؛روابط كمی وجود دارد كه اين روابط را با

فرمول های شیمیایی نمایش می دهند.عنصرها؛به نسبت جرمي معين باهم وارد واكنش می شوند

و تركيب شيميايی رامی سازند.

پس دریک ترکیب خاص درصدعنصرهای سازنده آن معین وثابت است .

به کمک ترکیب درصد عنصرهای سازنده يك ماده مركب شيميايی مي توان فرمول تجربی آن ماده

رابه دست آورد.

فرمول تجربی هرماده شيميايی نسبت اتمی عنصر های سازنده تركيب رانشان می دهد.بادردست

داشتن جرم مولكولی؛مي توان فرمول مولكولی تركيب راتعيين نمود.

يك مولكول درفرآيندهای فيزيكی وشيميايی به صورت يك واحد عمل می كند.

استوكيومتری يك تركيب شيميایی:

فرمول شيميايی؛ تركيب اتمی يك ماده خالص است كه به كمك نمادهای شيميايی نوشته می شود.

درفرمول شيميايی برای نشان دادن نوع عنصرازنمادشيميايی وبرای مشخص كردن تعدادنسبی

عنصرهاازاعدادی به صورت زيرونداستفاده می شود.براي مثال: فرمول شيميايي سديم اكسيد

به صورت Na₂Oمی باشد؛كه نشان می دهد دربلوراين تركيب يونی به ازای هراتم اكسيژن

دواتم سديم وجود دارد.اگردرفرمول شيميايی نمادعنصري زيروند نداشته باشد؛به اين معنی است

كه تعداد آن عنصردرواحد مولكولی ماده ؛يك است.

درتركيب هايی كه ساختار يك پارچه دارند؛ فرمول تجربی همان فرمول شيميايي ماده مي باشد

مانند تركيب هاي يونی NaCl ؛ فلزها Feوياتركيب هاي كوالانسی نظيرالماس C ؛ به موارد

زير توجه كنيد.

الف:دراكثرتركيب های يونی؛ فرمول شيميايی ساده ترين نسبت بين يون های تشكيل دهنده ی بلور

می باشد. زيرادربلوراين گونه مواد هيچ يونی به طورانحصاري به يون ديگر تعلق ندارد.

فكركنيد:

شكل مقابل بلور نمك طعام رانشان می دهد.

الف:به ازای هريون كلريد چند يون سديم وجوددارد؟ ⁺ Na

ب: درمجموع اين قطعه بلورازنظربارچگونه است؟

پ: چه فرمول شيميايی براي نمك طعام پيشنهاد می كنيد؟ ^- Cl

ب: الماس سخت ترين جامد می باشد كه درساختارآن اتم های كربن با پيوند كووالانسی به هم متصل شده اند.

ومولكول نامحدودوغول آسايی رامی سازند.

فکرکنید:

الف :بايك جمله كوتاه اين ساختارراتشريح كنيد.

ب:كوچك ترين ذره سازنده اين بلور چيست.

پ:به نظر شما فرمول شيميايی الماس راچگونه بايد نوشت؟

فعاليت:

قسمت عمده ماسه تركيبي به نام سيليسيم اكسيد می باشد دربلور اين تركيب شيميايی هر اتم

سيليسيم ازچهار جهت به چهار اتم اكسيژن وهراتم اكسيژن به دواتم سيليسيم طوری متصل شده اند

كه حلقه های شش گوشه به هم چسبيده ایی رابه وجود می آورند. به وسيله ی موادی مانند خميربازی؛

مدلی برای نشان دادن ساختار بلور اين تركيب شيميايي بسازيد.

فرمول شيميايی ماسه به نظر شما چگونه بايد نوشته شود؟

پ: درساختاربلورفلزهانيزتعدادبی شماری اتم فلزی باپيوندی به نام پيوندفلزی به هم متصل شده اند.

دراين گونه مواردنيز نمادفلز به عنوان فرمول شيميايی عنصردرنظرگرفته می شود.مثال:فرمول شيميایي

فلز آهن Fe است.

به طورخلاصه ساده ترين نسبت بين تعدادعنصرتركيب هايی نظيرتركيب های ذكر شده به عنوان فرمول

شيميايی شناخته می شود

فرمول شيميايی درتركيب های مولكولی چگونه است؟

تركيب های كوالانسی اغلب به صورت واحدهای جداازهم به نام مولكول وجوددارند.اين گونه مواد را

تركيب های مولكولی نيزمي نامند.

فرمول شيميايی يك ماده مولكولی ؛تركيب يك مولكول رانشان می دهد به همين علت به آن فرمول

مولكولی هم گفته می شود.

مثال:فرمول شيميايیH₂O نشان می دهد كه يك مولكول آب ازدواتم هيدروژن ويك اتم اكسيژن

ساخته شده است.

درموردعنصرهايی كه ساختار مولكولی دارندباتوجه به تعداد اتم های عنصردريك مولكول؛

فرمول مولكولی نوشته می شود.فرمول شيميایی P₄نشان می دهد؛هرواحدمولكولی فسفرسفيد

ازچهاراتم فسفرتشكيل شده است.

فكركنيد:

باتوجه به شكل های زير فرمول مولكولی مواد را بنويسيد.

چون فرمول مولكولی؛ تركيب اتمی واقعی؛يك مولكول رانشان می دهد ؛نمی توان زيروندهارا

ساده نموده و فرمول ساده ترين نسبت بين اتم هارانوشت.دراكثر تركيب های مولكولی؛

فرمول مولكولی بافرمول تجربی متفاوت است.و دربعضی مواردچندتركيب شيميايی كاملا

متفاوت فرمول تجربی يكساني دارند.

مثال:به فرمول مولكولي تركيب های زير توجه نماييد؛بااين كه اين مواد خواصی كاملا

متفاوت دارند اما فرمول تجربی(ساده ترين نسبت بين اتم درمولكول آنها)يكسان است.

فرمول مولكولی C₂H₂ اتین C₄H₄ بوتادی ان C₆H₆ بنزن

فرمول تجربی CH CH CH

چگونه دو ياچند مولكول ازيك تركيب شيميايی رانشان می دهند؟

اگر بخواهيم دريك فرآيند دو يا چند مولكول را نشان دهيم ؛بايدازروشی كه دررياضی به كارمی رود

استفاده نماييم؛زيرا فرمول شيميايی ويا فرمول مولكولی مقدارمعينی ازيك ماده را نشان می دهد

كه آن راواحدفرمولی می نامند.

دررياضي برای نشان دادن دوعدد A آن رابه صورت A2 نمايش می دهيم حال اگر بخواهيم سه

مولكول سديم كلريد رانشان دهيم ؛می نويسيم NaCL 3

خودرابيازماييد:

1- فرمول تجربی مواد زيرچگونه است؟

الف) NaOH ب) H₂O₂

پ) C₂H₄O₂ ت) C₂H₄

ث) NH₄)₂C₂O₄ ) ج) Na₂S₄O₆

2- ضرايب موجود درعبارت Ca3(PO4)2 چه معلوماتی دراختيار شما می گذارد.

۳- به كمك نماد هاي شيميايی ؛چهار مولكول آمونيم سولفات رانشان دهيد.

استوكيومتری يك واكنش شيميايی چگونه است؟

باتشكيل معادله فرآيندشيميايی مي توان به روابط كمی ميان موادی كه درواكنش دخالت دارند

پی برد.يك معادله شيميايی كه توسط فرمول شيميايی مواد واكنش دهنده وفرآورده های يك واكنش

نوشته می شود ؛تعداد نسبی مول هاي موادواكنش دهنده ها وفرآورده هارادرفرآيندشيميايی

نشان می دهد.اين معادله هابراساس پايستگي جرم موازنه می شود.

يك معادله شيميايی موازنه شده ماراياری می دهد كه به پرسش هايی ازقبيل اين كه ؛ چند مول

وياچندگرم واكنش دهنده لازم است تامقدارمعينی فرآورده تشكيل شود ؟پاسخ گوييم .

به مثال زيرتوجه كنيد:

2Na (s) + Cl2 (g) → 2NaCl

دو مول سديم كلريد(جامد) يك مول كلر(گاز) + دو مول سديم(جامد)

2 مولكول NaCL 1 مولكول _۲ CL + 2اتم Na

۱۱۷ = ۷۱ + ۲ × ۲۳

1ـ فرمول تجربی چيست؟وچه اطلاعاتی ازماده به مامی دهد؟

2ـ فرمول تجربی راچگونه می توان محاسبه نمود ؟

3ـ فرمول مولكولي چيست؟ وچه تفاوتی بافرمول تجربی دارد؟

4ـ رابطه فرمول تجربی بافرمول مولكولی چگونه است؟

5ـ فرمول شيميايي چيست؟

بطورخلاصه:

ـ استوکیومتری ترکیب : روابط کمی میان عنصرهای سازنده یک ماده مرکب می باشد.

ـ فرمول تجربی: ساده ترین نسبت اتمی عنصر های سازنده تركيب رانشان دهد.

ـ فرمول مولکولی : نوع عنصرها وتعداد اتم های یک واحد مولکولی درموادی که دارای

مولکول هستند رانشان می دهد .

ـ فرمول شیمیایی : بیان کننده ترکیب ترکیب یک واحد فرمولی ازیک ماده مرکب برحسب

نمادهای شیمیایی است.

ـ زیروندهای یک فرمول: عده نسبی اتم های هرعنصر موجود درماده مرکب رانشان می دهد

ـ استوکیومتری واکنش: روابط کمی میان موادی که دریک واکنش شرکت می کنندرانشان می دهد .

ـ معادله شیمیایی: نمایش یک فرایند شیمیایی بافرمول شیمیایی موادی که درآن واکنش شرکت

نموده اند.

فوتونیک و کاربرد های آن

energi-hastei — Thu, 27 Dec 2007 07:23:18 GMT

بيش از ۱۱۰ سال از زمانی می گذرد که برای نخستين بار صدای انسان توسط دستگاهی شامل يک ميله ی استيل (آهن به اضافه ی درصد خيلی کمی کربن ) که پولسن Poulsenابداع کرده بود ضبط و ذخيره شد. همچنين نزديک به ۸۰ سال از اختراع اولين نمونه ی نوارهای ضبط شنيداری ATR می گذرد. اين نوارها با آغشته کردن يک نوار کاغذی مخصوص با يک مايع فری مغناطيس توسط يک شرکت آمريکايی ساخته شدند . اما ۲۰ سال پس از آن ، يعنی در سال ۱۹۴۷ ميلادی با همکاری سه شرکت آمريکايی نوارهای اکسيد آهن و در سال ۱۹۵۰ اولين نمونه ی نوارهای ضبط ديداری VTR ساخته شدند. در اواخر دهه ی ۱۹۶۰ ميلادی نوارهايی از جنس دی اکسيد کروم و در اوايل دهه ی ۱۹۷۰ نيز نوارهايی از جنس اکسيد آهن تعميم يافته با کبالت ساخته شدند. در اوايل دهه ی ۱۹۸۰ ميلادی نيز نوارهای متال از حنس ذرات بسيار ريز فلزی (پودر آهن) به بازار عرضه شدند. آنچه در اين سال های متمادی عمده ی توجه دانشمندان را به خود جلب کرده بود ،افزايش کيفيت ذخيره اطلاعات در محيط های مغناطيسی بود ؛ به طوری که با کمترين نوفهNoise و واپيچش Distortion اطلاعات ذخيره شده در اين گونه محيط ها ؛ بازيابی شوند.

با رونق علم فوتونيک در اوايل دهه ی ۱۹۸۰، اما ، رفته رفته سهم علم الکترونيک در فناوری و زندگی ما کاهش يافت. در اين علم آنچه نقش اساسی را بر عهده دارد بر هم کنش نور (فوتون) و ماده است در حالی که در علم الکترونيک نقش اصلی بر عهده ی برهم کنش الکترون و ماده است. و حال آن که می دانيم فوتون از نظر بر هم کنش با ماده هزاران برتری نسبت به برهم کنش الکترون با ماده دارد ؛ به طوری که هر روزه شاهد اين برتری در عرصه ی فناوری های نوين هستيم.

اولين نمونه های واقعی محيط های نوری ذخيره ی اطلاعات از اوايل دهه ی ۱۹۸۰ توليد شدند و تقريبا از اواسط همين دهه به بعد

های مخصوص ذخيره ی داده Data در اختيار عموم قرار گرفت . حجم نمونه های اين CD ها که هم اکنون نيز به وفور استفاده می شوند درحدود 700MB است.در فاصله ی کمتر از ۸ سال پس از توليد انبوه اين CD ها نمونه ی ديگری از آنها با نام DVD در اختيار عمو م قرار گرفت که حجم ذخيره ی داده در آنها هم اينک بيش از ۷ برابر CD ها ست(نگاهی به فناوری CD ها ) و در آستانه ی سال ۲۰۰۵ خبری را خواندم مبنی بر اين که نمونه ی آزمايشگاهی لوح های فشرده ای با نام Blu-ray/ DVD combo توسط شرکت ويکتور وابسته به JVC ساخته شده اند که قادر به ذخيره ی 33.5GB داده بر رروی سه لايه ی موازی تعبيه شده بر روی لوح فشرده می باشد(شکل زير ). آنچه در اينجا لازم است به آن توجه کنيم اين است که در فاصله ای نزديک به ۱۵ سال حجم ذخيره ی اطلاعات بر روی لوح های فشرده بيش از ۵۰ برابر شده است.

ببخشید دیر به دیر میام امتحان ها شروع شده وقت سر خاروندن ندارم

تا پست بعد باییییییییی

وبلاگی برای همه درس ها

استوکیومتری

فوتونیک و کاربرد های آن