دانلود مقاله اسیدها و بازها و اتم ها و ترکیبات شیمیایی

اختصاصی از فایل هلپ دانلود مقاله اسیدها و بازها و اتم ها و ترکیبات شیمیایی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مفهوم اسید و باز
مفاهیم متداول مختلف اسید – باز، موضوع بحث ما است . قدیمیترین آنها، مفهوم اسید و باز از نظر آرنیوس، در این بخش عرضه می شود.
اسید، به ماده ای گفته می شود که در آب تفکیک شود و یون ، که گاهی به صورت نیز نشان داده می شود، به وجود آورد. برای مثال

گاز HCl خالص، متشکل از مولکولهای کووالانسی است. در آب، (که چیزی جز یک پروتون نیست) ناشی از مولکول HCl، توسط یک جفت الکترون اکسیژن مولکول آب به شدت جذب میشود. انتقال پروتون به مولکول آب، یک یون به جای میگذارد و به تولید یون هیدرونیوم میانجامد.
در محلول آبی، همه یونها، آبپوشیده هستند و با نماد (aq) به دنبال فرمول یون، نشان داده می شوند. این نماد، تعداد مولکولهای آبی که در اطراف هر یون وجود دارد، نشان نمیدهد. در بسیاری از موارد این تعداد معلوم نشده است و در بسیاری موارد نیز تعداد مولکولهای آب، متغیر است. اما یون ، مورد خاص است. بار مثبت یون (پوتون) با هیچ ابرالکترونی پوشیده نیست و در مقایسه با یونهای دیگر، به غایت کوچک است. بنابراین یون به شدت توسط یک جفت الکترون ناپیوندی مولکول آب جذب میشود و در واقع با آن پیوند ایجاد میکند.
شواهدی در دست است که نشان میدهد یون ، با سه مولکول دیگر آب تجمع دارد و یونی به فرمول تشکیل میدهد. شواهد دیگری عقیده وجود چند نوع یون آبپوشیده را در محلول آبی، به طور همزمان تأیید میکند. بنابراین، برخی شیمیدانها، ترجیح میدهند که پروتون آبپوشیده را به صورت نشان دهند. فرایند انحلال HCl در آب به صورت زیر نشان داده میشود.

در سیستم آرنیوس، باز ماده ای است که یون هیدروکسید، ، دارد یا بر اثر انحلال در آب، یون هیدروکسید آبپوشیده به وجود می آورد:


تنها هیدروکسیدهای فلزات گروه I A و ، و تا حد خیلی کمی از گروه II A در آب محلولاند. ولی هیدروکسیدهای نامحلول نیز به عنوان باز، با اسیدها ترکیب میشوند.
واکنش یک اسید با بک خنثی شدن نامیده میشود. معادلات یونی در واکنش خنثی شدن به قرار زیرند:



محصولات این واکنش یعنی باریم کلرید و آهن (III) نیترات ، نمک خوانده میشوند. نمکها، مواد یونیاند که کاتیون آنها از بازها و آنیون آنها از اسیدها، ناشی شده اند.
برای هر دو واکنش خنثی شدن بالا، معادله یونی نتیجه به قرار زیر است:

که به صورت زیر هم نوشته میشود.

اسیدها، بسته به میزان تفکیکشان در آب، به اسیدهای قوی با ضعیف طبقه بندی می شوند (جدول 13-3 را ببینید). یک اسید قوی در محلول آبی، 100 درصد تفکیک می شود. اسیدهای قوی معمولی عبارتند از HCl، HBr، HI، 3HNO (تنها یونش اول H+)، 4HClO و 3HclO. اسدیهای معمولی دیگر، اسید ضعیف هستند که در محلول رقیق آبی، کمتر از 100 درصد تفکیک میشوند. برای مثال استیک اسید (2O3H2HC)، اسیدی ضعیف است.

در این معادله، پیکان دوگانه نشانة آن است که واکنش در هر دو جهت انجامپذیر است. در یک محلول M1 استیک اسید، با تفکیک 4/0% مولکولها به یون، موازنه واکنش برقرار میشود.
تمام هیدروکسیدهای فلزی محلول، بازهای قویاند. این امر بدیهی است زیرا این مواد، حتی پیش از حل شدن در آب نیز 100% یونیاند. از متداولترین بازهای مولکولی، محلول آبی آمونیاک را میتوان نام برد.

در این واکنش، مولکول آمونیاک آب یک پروتون میپذیرد و به یون آمونیوم نبدیل میشود و از آب، یک یون باقی میماند. ولی این واکنش، به میزان تقریباً مشابه با استیک اسید، برگشتپذیر است.
اسیدهایی که میتوانند از هر مولکول، تنها یک پروتون از دست دهند (مانند HCl، 2O3H2HC و 3HNO) اسیدهای تک پروتونی نامیده میشوند. برخی اسیدها، میتوانند از هر مولکول بیش از یک پروتون از دست دهند، اینها اسدیهای چندپروتونی نامیده میشوند. مثلاً هر مولکول سولفوریک اسید میتواند دو پروتون از دست دهد:


اگر یک مولکول ، با یک مول NaOH ترکیب شود، تنها یک پروتون خنثی میشود.

نمک حاصل ، نمک اسیدی نامیده میشود، زیرا دارای یک هیدروژن اسیدی است. اگر یک مول با مول ترکیب شود، هر دو هیدروژن اسیدی خنثی میشوند و نمک خنثی، ، به دست میآید.

نمک اسیدی را میتوان با ترکیب کرد تا نمک خنثی تولید شود.

از این رو، نوع محصول خنثی شدن یک اسید چند پروتونی، به مقدار اسید و باز مصرف شده، بستگی دارد.
فسفریک اسید، 4PO3H، سه هیدروژن اسیدی دارد و میتوان سه نوع نمک (دو نمک اسیدی و یک نمک خنثی) از آن به دست آورد.

- اکسیدهای اسیدی و بازی
اکسید فلزات، اکسیدهای بازی نامیده میشوند. اکسید فلزات گروه I A و نیز اکسید فلزات Ca، Sr و Ba با آب ترکیب میشوند و به هیدروکسید تبدیل میگردند. تمام این اکسیدها یونیاند و به هنگام انحلال در آب، یون اکسید با آب ترکیب میشود.

اکسید سایر فلزات (و نیز هیدروکسید آنها) در آب نامحلولاند. اما به هر حال، این اکسیدها و هیدروکسیدها نیز از لحاظ شیمیایی با هم ارتباط دارند. بیشتر هیدروکسیدها، (بجز هیدروکسیدهای گروه I A) بر اثر گرم شدن، مولکول آب از دست داده، به اکسید تبدیل میشوند.

اکسیدها و هیدروکسیدهای فلزی، با اسید خنثی میشوند.


نامحلول (مانند بسیاری اکسیدهای فلزی دیگر) اگرچه با آب ترکیب نمیشود که هیدروکسید به وجود آورد، اما با اسیدها ترکیب میشود.

بیشتر اکسیدهای نافلزات اکسیدهای اسیدیاند. بسیاری از آنها با آب واکنش میدهند و اکسی اسید به وجود میآورند:








در دو مورد آخر، هر دو اکسید و و اسدیهای مربوط و همزمان در محلول آبی حضور دارند. برخی اکسیدهای نافلزی (مانند و CO)، اسید مربوط ندارند.
اکسیدهای نافلزی، بازها را خنثی میکنند. محصولاتی که از اکسید اسیدی به دست میآیند با محصولاتی که از واکنش اسید مربوط به دست میآیند، یکی است.


ملاط ماسه آهک را از ترکیبات آهک آبدیده و شن و آب میسازند. سختی ابتدایی این ملاط، از خشک شدن ناشی میشود. ولی در درازمدت، گیرش ملاط، ناشی از جذب از هوا و به وجود آوردن نامحلول است.

برخی اکسیدها، هم خواص اسیدی و هم خواص بازی دارند (3O2Al و ZnO از آن جملهاند). این گونه اکسیدها، اکسید آمفوتر یا دوخصلتی نامیده می شوند و به طور عمده از عناصر واقع در وسط جدول تناوبیاند که در مرز بین فلزات و نافلزات قرار میگیرند:





اکسیدهای بازی و اسیدی مستقیماً با هم ترکیب میشوند و بسیاری از این واکنشها، اهمیت صنعتی دارند. در تولید چدن خام (بخش 25-6 را ببینید)،
3CaCO (سنگ آهک) به عنوان گدازآور به کار می رود. در دمای بالای کوره بلند، 3CaCO به 2CO و CaO تجزیه میشود. CaO که یک اکسید بازی است با 2SiO، که اکسید اسیدی موجود در کانه آهن است، ترکیب می شود و سرباره (3CaSiO) به وجود می آورد به این ترتیب 2SiO ناخواسته، از محیط عمل خارج میشود.

بدنه کوره زیمنس – مارتین، که برای تولید فولاد از چدن خام مورد استفاده قرار میگیرد، از آجرهای نسوز آهکی (CaO) یا منیزیتی (MgO) پوشانده میشود. این اکسیدهای بازی از طریق ترکیب شدن با اکسیدهای اسیدی گوگرد، فسفر و سیلیسیم این ناخالصیها را از فولاد جدا کرده و به خالصسازی فولاد کمک میکنند.
شیشه از ترکیب اکسیدهای متفاوت اسیدی و بازی به دست میاید. شیشه معمولی از سیلیس (2SiO) آهک (3CaCO) و سودا (3CO2Na) ساخته می شود. در این فرایند 2SiO اکسید اسیدی و CaO و O2Na اکسیدهای بازیاند و محصول، محلولی جامد از کلسیم و سدیم سیلیکات است.
گاهی، مقداری از این اکسیدهای اسیدی و بازی را با اکسیدهای دیگر جانشین میکنند. اگر به جای مقداری از 2SiO در شیشه معمولی بوریک اکسید، 3O2B، به کار ببریم، شیشه بوروسیلیکات (که یکی از نامهای تجارتی آن پیرکس است) به دست میآید. استفاده از PbO به جای بخشی از اکسیدهای بازی به تولید شیشه سربی میانجامد. این نوع شیشه در ساخت بلورهای بسیار شفاف و عدسیهای به کار گرفته می شود. با استفاده از برخی اکسیدهای بازی، شیشههای رنگین تولید میکنند. به عنوان نمونه میتوان به FeO (سبز روشن)، 3O2Cr (سبز تیره) و CoO (آبی) اشاره کرد.

نامگذاری اسیدها، هیدروکسیدها و نمکها
برخی اسیدهای متداول در جدول 13-3 آورده شده اند. قواعد نامگذاری این ترکیبات و نمکهای مشتق از آنها، به قرار زیر است.
1-محلولهای آبی ترکیبات دوتایی که به عنوان اسید عمل می کنند، با افزودن پیشوند «هیدرو-» و پسوند «-یک» و افزودن «اسید» نامگذاری میشوند. به این ترتیب محلولهای هیدروژن کلرید، HCl، در آب هیدروکلریک اسید؛ هیدرو.ژن سولفید، S2H، در آب هیدروسوافوریک اسید؛ هیدروژن فلوئوریئ HF، در آب هیدروفلوئوریک اسید، نامیده میشوند.
2-هیدروکسیدهای فلزی به روشی که در بخش 7-8 گفته شد نامگذاری میشوند.
2Mg(OH)، منیزیم هیدروکسید
2Fe(OH)، آهن (II) هیدروکسید یا فروکسید است.
3-به نام نمکهای اسیدهای دوتایی، پسوند «-ید» داده می شود. این نمکها طبق قواعدی که در بخش 7-8 مورد بحث قرار گرفت، نامگذاری میشوند.
4-اسیدهای سهتایی از سه عنصر تشکیل شدهاند. اگر عنصر سوم اکسیژن باشد، ترکیب یک اکسی اسید است.
الف)اگر عنصری تنها یک اکسی اسید تشکیل دهد، برای نامگذاری آن، اسم عنصر را به «-یک» ختم میکنیم، سپس لفظ اسید را به دنبال آن میآوریم.
3BO3H، بوریک اسید است.
ب) اگر عنصری دو نوع اکسی اسید تشکیل دهد، پسوند «-و» را بریا اکسی اسید عنصر، در حالت اکسایش پایینتر و پسوند «-یک» را بریا اکسی اسید عنصر، در حالت اکسایش بالاتر، به کار میبریم (جدول 13-3).
2HNO، نیترواسید است.
3HNO، نیتریک اسید است.
ج) برای برخی گروه اکسی اسیدهای حاصل از یک عنصر، دو نوه نامگذاری نیست. نام اکسی اسیدهای کلر را در جدول 13-3 ملاحظه کنید. در این موارد، پیشوند «هیپو» به نام اسید دارای پسوند «-و» اضافه میکنیم تا نشان دهیم که اتم عنصر مرکزی در پایینترین حالت اکسایش است.
2HclO، کلرو اسید است (کلر، عدد اکسایش +3 دارد).
HclO، هیپوکلرواسید است (کلر، عدد اکسایش +1 دارد).
پیشوند «پر» به نام اسید دارای پسوند «-یک» اضافه میشوند تا بالاترین حالت اکسایش عنصر مرکزی اکسی اسید را نشان دهد.
3HclO، کلریک اسید است (کلر، عدد اکسایش +5 دارد).
4HclO، پرکلریک اسید است (کلر، عدد اکسایش +7 دارد).
5-نام آنیون نمکهای خنثی، از نام اسید مربوط به دست میاید. به این ترتیب که پسوند «-یک» به «-ات» و پسوند «-و» به «-دیت» تبدیل میشود. تمام پسوندهای اسید، در نام نمک نیز تکرار میگردد.
(از سولفوریک اسید) یون سولفات است.
(از هیپوکلرواسید) یون هیپوکلریت است.
نام خود نمک را با افزودن نام کاتیون پیش از نام آنیون، به دست میآوریم.
2NaNO، سدیم نیتریت است.
3(4ClO)Fe آهن (III) پرکلرات است.
6-در نامگذاری یک نمک اسیدی، تعدادی هیدروژن اسیدی باقیمانده در آنیون باید ذکر شود. معمولاً استفاده از پیشوند «مونو-» ضروری نیست و حذف میشود.
، یون هیدروژن فسفات است.
، یون هیدروژن فسفات است.
، (آنیون نمک خنثی)، یون فسفات است.
در روش قدیمی نامگذاری، در نام آنیون یک نمک اسیدی ناشی از یک اسید دوپروتونی جای لفظ هیدروژن، لفظ «بی» به کار برده می شد:
یون هیدروژن کربنات یا بیکربنات است.
یون هیدروژن سولفیت یا بی سولفیت است.
– شکافت و گداخت
انرژی هسته ای، شکل اصلی دیگری از انرژی است که در داخل اتم قرار دارد . یکی از قوانین جهانی این است که انرژی نه تولید پذیر است و نه از بین رفتنی ، اما به شکلهای دیگر قابل تبدیل است.
ماده را می توان به انرژی تبدیل نمود. آلبرت انیشتن ، مشهورترین دانشمند جهان ، فرمول ریاضی خاصی را برای شرح این نظریه ارائه نموده است :
E = MC2
برطبق فرمول فوق انرژی (E) برابر است با جرم (m) ضربدر سرعت نور به توان دو .

لطفاً توجه داشته باشید که بعضی از نرم افزارهای وب قادر به نمایش توان روی شبکه نیستند. معمولاً مجذور C توسط قرار دادن عدد 2 کوچک در بالا و سمت راست C نشان داده می شود. دانشمندان از معادله انیشتن برای آزاد سازی انرژی نهفته در اتم و نیز جهت ساخت بمب اتمی استفاده نمودند.
یونانیان قدیم براین باور بودند که کوچکترین جزء طبیعت ، اتم است. اما در 2000 سال قبل ، آنها نمی دانستند که ذرات کوچکتر از اتم نیز در طبیعت یافت می شود.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله    24صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید