سال جهاني شيمي


در آذر ماه سال 1387 (دسامبر2008) سال 2011 را به عنوان "سال جهاني شيمي" اعلام شد و همه ي كشورهاي عضو را به برنامه ريزي و مشاركت فعال در برگزاري هرچه با شكوه تر مراسمي در سطح ملي و بين المللي دعوت كرد.
قرار است طي اين سال از طريق برگزاري جشن ها، نمايشگاه ها و ... اين رشته ارزشمند و پركاربرد در همه ي كشورها به شهروندان معرفي شود تا نسل جوان با دانش شيمي وسهم چشمگير آن در گسترش علم وفناوري و زندگي بشري آشنا شوند.
گفتني است هم اكنون پايگاه اطلاع رساني سال جهاني شيمي در نشانيwww.chemistry2011.org راه اندازي شده است

آلوتروپ ها یا دگرشکل های کربن

۱. گرافيت Graphite

 در گرافيت اتمهای کربن به صورت لايه های تخت و موازی يکديگر آرايش يافته اند که هر لايه از ميليونها اتم کربن تشکيل شده که به صورت شش گوشه ای منتظم در کنار هم قرار گرفتند . از گرافيت به علت بالا بودن دمای ذوب آن برای ساخت بوته جهت ريخته گری فلزهای مذاب استفاده ميشه . از گرافيت همراه با خاک رس در ساختن مغز مداد ، به عنوان الکترود در کوره های برقی و در الکتروليز استفاده ميشه .

۲. الماس Diamond

الماس يکی از سخت ترين اجسام طبيعی ست . در جواهر سازی ، نوک مته ها برای سوراخ کردن ، بريدن شيشه و ساخت سنباده به کار ميره . بااينکه الماس جريان برق رو هدايت نميکنه ولی هدايت گرمايی اون ۵ برابر مس است . می دونيد چرا ؟

۳. باکی بال ها

در سال ۱۹۸۵ آلوتروپ جديدی از کربن کشف شد که به نام طراح گنبد منتظم ، باک مينستر فولرن buckminsterfullerene ناميده شد . بر خلاف الماس و گرافيت ، که مولکولهاشون همينطور ادامه دار هست ، فولرن مولکول مشخصی داره مثل C60 . اين مولکول ها شبيه به يک توپ فوتبال يا " باکی بال " هستند . فولرنها در دنيای شيمی غوغايی به پا کردند .

۴. نانولوله ها  Nanotubes

 

يک صفحه گرافيت رو در نظر بگيريد ، اگر ما دونقطه اين صفحه گرافيتی رو به هم متصل کنيم لوله ای به دست می آد که قطر فضای داخلی اون چند ميليادرم متر هست . اين لوله ها به علت اينکه قطر اونها چند نانومتر هست " نانو لوله " نام گرفتند . در واقع يک نانو لوله همان صفحه گرافيتی ست که به شکل لوله در اومده باشه .

نانو لوله ها پيوندهای محکمی بين اتمهاشون دارن و به همين علت در برابر نيروهای کششی استحکام و مقاومت بالايی دارند . گفته ميشه که نانو لوله ها سخت تر از فولاد و سبک تر از آلومينيم هستند .به همين دليل از اونها به صورت کامپوزيت در ساخت بدنه هواپيما استفاده ميشه . مهمترين خصوصيت فيزيکی اين نانو لوله ها هدايت الکتريکی اونهاست .

خواص فوق العاده نانو لوله ها و روشهای پيچيده توليد اونها باعث شده که قيمت هر گرم از اين ماده حدود چند صد دلار باشه.

طیف نشری- خطی اتم هیدروژن       


در طیف نشری خطی اتم هیدرون آيافقط بر انگیخته شدن یک الکترون از یک اتم همه ی خطوط طیفی را ایجاد می کند یا الکترون های همه ی اتم های هیدروژن؟

 

پاسخ: الکترون های همه ی اتم های هیدروژن بر انگیخته شده خطوط طیفی مشابهی ایجاد می کنند در نتیجه تعداد معینی خطوط طیفی مشاهده می شود.
 

 

سنگين‌ترين عنصر جهان نامگذاري شد


کوپرنيک اخترشناسي بوده است که مطالعات خود را در زمينه اخترشناسي مدرن و خورشيد محور دنبال کرده است.

جام جم آنلاين: اتحاديه بين المللي شيمي نام سنگين‌ترين عنصر جهان را که توسط تيم کاشف اين عنصر کوپرنيکيوم پيشنهاد شده بود پذيرفت و رسما به ثبت رساند.
به گزارش مهر، سنگين ترين عنصر شناخته شده جهان به احترام اخترشناس مشهور «نيکلاس کوپرنيک» کوپرنيکيوم نام گرفت.

عنصر کوپرنيکيوم از شماره اتمي 112 برخوردار است. اين عدد تعداد پروتونها را در نوکلئوس يک اتم تعيين مي کند. اين عنصر 227 بار از هيدروژن سنگينتر بوده و به همين دليل سنگين ترين عنصري است که تا به حال به صورت رسمي توسط اتحاديه بين المللي شيمي شناسايي شده است.

نام کوپرنيکيوم توسط تيم کاشف اين عنصر پيشنهاد شده بود. اين تيم با پيروي از سنت نامگذاري عناصر شيميايي بر اساس نام دانشمندان شهير نام نيکلاس کوپرنيک را براي نامگذاري اين عنصر پيشنهاد داده بودند و اتحاديه بين المللي شيمي نيز موافقت با اين نام را در روز 19 فوريه 2010 روز تولد کوپرنيک اعلام کرد. کوپرنيک اخترشناسي بوده است که مطالعات خود را در زمينه اخترشناسي مدرن و خورشيد محور دنبال کرده است.

در جدول تناوبي عناصر نشانه کوپرنيکيوم «Cn» خواهد بود. از ميان ديگر عناصري که نام آنها از نام دانشمندان مشهور اقتباس شده است مي توان به «فرميوم» برگرفته از نام «انريکو فرمي»، «اينشتينيوم» برگرفته از نام «آلبرت اينشتين»، و «کوريوم» برگرفته از نام «ماري کوري» و «پيرکوري» اشاره کرد.

محققان اين عنصر را اولين بار در سال 1996 و با استفاده از شتاب دهنده 100 متري GSI به وجود آوردند. سال گذشته اتحاديه بين المللي شيمي کشف اين عنصر سنگين را به رسميت شناخت و از تيم کاشف آن تقاضا کرد نامي را براي آن انتخاب کنند

چراظرفيت گرمايي ويژة آب درسه حالت جامد، مايع وگاز با هم تفاوت دارد ؟


پاسخ : در يخ مولكول ها در جاهاي نسبتا ثابتي قرار دارند و تنها داراي حركت هاي ارتعاشي هستند و هنگامي كه به آن گرما مي دهيم ، گرما ارتعاش مولكول ها را افزايش مي دهد و دماي آن بالا مي رود . اگر به آب مايع گرما بدهيم مقداري از گرما    صر ف شكستن پيوند هيدروژني بين مولكول ها مي شود و مقداري هم صرف جنبش مولكول ها مي شود در نتيجه براي آب مايع گرماي بيشتري مصرف مي شود و ظرفيت گرمايي ويژه آن بيشتر از يخ است . در مورد بخار آب كه مولكول ها از يكديگر جدا هستند ، گرماي داده شده صرف جنبش مولكول ها مي شود و دما افزايش مي يابد . بنابراين ظرفيت گرمايي ويژه بخار آب كمتر از آب مايع است

مفهوم ترموديناميکي آنتروپي


انتروپي (S) کميتي ترموديناميکي است که اندازه‌اي براي درجه بي‌نظمي در هر سيستم است. هر چه درجه بي‌نظمي بالاتر باشد، آنتروپي بيشتر است. بنابراين براي يک ماده معين در حالت تعادل دروني کامل در هر حالت، داريم:

انتروپي جامد < انتروپي مايع < انتروپي گاز
واحد انتروپي در سيستم SI، ژول بر مول کلوين است. (J/mol.K).

توجه به اين نکته ضروري است که انتروپي يک تابع حالت و مستقل از مسير است.

با فرض صادق بودن قانون سوم ترموديناميک مي‌توان بصورت زير مقدار مطلقي براي انتروپي جامدات در دماهاي بالا بدست آورد:

در صورتي که ماده مورد نظر در دماهاي بالا تحت استحاله‌هاي فازي قرار گرفته و حالت آن تغيير يابد، بايد از صورت کلي فرمول انتروپي به شکل زير استفاده کرد:


که در اين فرمول، Tm دماي ذوب، Tv دماي جوش،Hm تغيير آنتالپي در اثر ذوب، Hv تغيير آنتالپي در اثر جوش و (Cp(l)، Cp(s و (Cp(g به ترتيب ظرفيت گرمايي ماده در حالت جامد، مايع و گاز در فشار ثابت هستند.

مفهوم ترموديناميکي آنتروپي


انتروپي (S) کميتي ترموديناميکي است که اندازه‌اي براي درجه بي‌نظمي در هر سيستم است. هر چه درجه بي‌نظمي بالاتر باشد، آنتروپي بيشتر است. بنابراين براي يک ماده معين در حالت تعادل دروني کامل در هر حالت، داريم:

انتروپي جامد < انتروپي مايع < انتروپي گاز
واحد انتروپي در سيستم SI، ژول بر مول کلوين است. (J/mol.K).

توجه به اين نکته ضروري است که انتروپي يک تابع حالت و مستقل از مسير است.

با فرض صادق بودن قانون سوم ترموديناميک مي‌توان بصورت زير مقدار مطلقي براي انتروپي جامدات در دماهاي بالا بدست آورد:

در صورتي که ماده مورد نظر در دماهاي بالا تحت استحاله‌هاي فازي قرار گرفته و حالت آن تغيير يابد، بايد از صورت کلي فرمول انتروپي به شکل زير استفاده کرد:


که در اين فرمول، Tm دماي ذوب، Tv دماي جوش،Hm تغيير آنتالپي در اثر ذوب، Hv تغيير آنتالپي در اثر جوش و (Cp(l)، Cp(s و (Cp(g به ترتيب ظرفيت گرمايي ماده در حالت جامد، مايع و گاز در فشار ثابت هستند.