جدول koltof کلتف

Indicator	pH Range	Quantity per 10 ml	Acid	Base
Thymol Blue	1.2-2.8	1-2 drops 0.1% soln. in aq.	red	yellow
Pentamethoxy red	1.2-2.3	1 drop 0.1% soln. in 70% alc.	red-violet	colorless
Tropeolin OO	1.3-3.2	1 drop 1% aq. soln.	red	yellow
2,4-Dinitrophenol	2.4-4.0	1-2 drops 0.1% soln. in 50% alc.	colorless	yellow
Methyl yellow	2.9-4.0	1 drop 0.1% soln. in 90% alc.	red	yellow
Methyl orange	3.1-4.4	1 drop 0.1% aq. soln.	red	orange
Bromphenol blue	3.0-4.6	1 drop 0.1% aq. soln.	yellow	blue-violet
Tetrabromphenol blue	3.0-4.6	1 drop 0.1% aq. soln.	yellow	blue
Alizarin sodium sulfonate	3.7-5.2	1 drop 0.1% aq. soln.	yellow	violet
a-Naphthyl red	3.7-5.0	1 drop 0.1% soln. in 70% alc.	red	yellow
p-Ethoxychrysoidine	3.5-5.5	1 drop 0.1% aq. soln.	red	yellow
Bromcresol green	4.0-5.6	1 drop 0.1% aq. soln.	yellow	blue
Methyl red	4.4-6.2	1 drop 0.1% aq. soln.	red	yellow
Bromcresol purple	5.2-6.8	1 drop 0.1% aq. soln.	yellow	purple
Chlorphenol red	5.4-6.8	1 drop 0.1% aq. soln.	yellow	red
Bromphenol blue	6.2-7.6	1 drop 0.1% aq. soln.	yellow	blue
p-Nitrophenol	5.0-7.0	1-5 drops 0.1% aq. soln.	colorless	yellow
Azolitmin	5.0-8.0	5 drops 0.5% aq. soln.	red	blue
Phenol red	6.4-8.0	1 drop 0.1% aq. soln.	yellow	red
Neutral red	6.8-8.0	1 drop 0.1% soln. in 70% alc.	red	yellow
Rosolic acid	6.8-8.0	1 drop 0.1% soln. in 90% alc.	yellow	red
Cresol red	7.2-8.8	1 drop 0.1% aq. soln.	yellow	red
a-Naphtholphthalein	7.3-8.7	1-5 drops 0.1% soln. in 70% alc.	rose	green
Tropeolin OOO	7.6-8.9	1 drop 0.1% aq. soln.	yellow	rose-red
Thymol blue	8.0-9.6	1-5 drops 0.1% aq. soln.	yellow	blue
Phenolphthalein	8.0-10.0	1-5 drops 0.1% soln. in 70% alc.	colorless	red
a-Naphtholbenzein	9.0-11.0	1-5 drops 0.1% soln. in 90% alc.	yellow	blue
Thymolphthalein	9.4-10.6	1 drop 0.1% soln. in 90% alc.	colorless	blue
Nile blue	10.1-11.1	1 drop 0.1% aq. soln.	blue	red
Alizarin yellow	10.0-12.0	1 drop 0.1% aq. soln.	yellow	lilac
Salicyl yellow	10.0-12.0	1-5 drops 0.1% soln. in 90% alc.	yellow	orange-brown
Diazo violet	10.1-12.0	1 drop 0.1% aq. soln.	yellow	violet
Tropeolin O	11.0-13.0	1 drop 0.1% aq. soln.	yellow	orange-brown
Nitramine	11.0-13.0	1-2 drops 0.1% soln in 70% alc.	colorless	orange-brown
Poirrier's blue	11.0-13.0	1 drop 0.1% aq. soln.	blue	violet-pink
Trinitrobenzoic acid	12.0-13.4	1 drop 0.1% aq. soln.	colorless	orange-red

 

نرم افزار شیمی

 

کلیک کنید تا نرم افزار تدریس شیمی ۲ را در اختیار داشته باشید

با تشکر از طراح این نرم افزارجناب  آقای خرامه همکار محترم.

 

شناسایی عنصر 113 جدول تناوبي

 

محققان ژاپني از شناسايي قطعي يكصد و سيزدهمين عنصر گريزان جدول تناوبي خبر دادند كه مي‌تواند حق انتخاب نام اين عنصر را براي اين كشور به همراه داشته باشد.

به گزارش ايسنا، زنجيره اي از شش واپاشي آلفا متوالي در آزمايشات صورت گرفته در مركز پرتو راديو ايزوتوپ RIKEN‌ در نزديكي توكيو منجر به شناسايي قطعي عنصر سنگين 113 جدول تناوبي شده است.

عناصر فوق سنگين در طبيعت ايجاد نمي‌شوند و توليد آنها تنها از طريق آزمايشات مربوط به رآكتورهاي هسته‌اي يا شتاب دهنده ذرات از طرق فرايند همجوشي هسته اي يا جذب نوترون صورت مي گيرد.

در آزمايشات صورت گرفته در ماه آگوست (مرداد) در شتاب دهنده خطي RIKEN‌، يك يون بسيار سنگين بدنبال زنجيره‌اي از شش واپاشي متوالي آلفا ايجاد شد كه بعنوان محصولات ايزوتوپ عنصر 113 شناسايي شده‌اند.

«كايسوكه موريتا» سرپرست تيم تحقيقاتي اين مركز تأكيد مي كند: بيش از 9 سال براي بررسي و شناسايي داده‌هاي قطعي عنصر 113 زمان صرف كرديم و اكنون با كشف شش مرحله زنجيره واپاشي آلفا، حق نامگذاري اين عنصر به ما تعلق مي گيرد

 

انواع نیروهای واندروالسی

انواع نیروهای واندروالسی
1- نیروهای دوقطبی - دوقطبی
این نیروها بین مولکول های قطبی دیده می‌شوند. این مولکولها دارای دوقطبی های دائمی هستند و تمایل به قرار گرفتن در راستای میدان الکتریکی دارند. پایدارترین حالت زمانی است که قطب مثبت یک مولکول تا حد امکان به قطب منفی مولکول مجاور نزدیک باشد. در این شرایط بین مولکولهای مجاور یک نیروی جاذبه الکتروستاتیکی به نام نیروی دوقطبی بوجود می‌آید.
با توجه به مقادیر الکترونگاتیوی اتم‌ها در یک مولکول دو اتمی می‌توان میزان قطبیت مولکول و جهت‌گیری قطبهای مثبت و منفی را پیش بینی کرد، اما پیش بینی قطبیت مولکولهای چند اتمی باید مبتنی بر شناخت شکل هندسی مولکول و آرایش جفت الکترونهای غیر مشترک باشد.
نیروی لاندن(نیروی پراکندگی)
برای اینکه ترکیبی به صورت جامد یا مایع باشد. باید نیروهایی ، مولکولهای آن ترکیب را کنار هم نگه دارد. در ترکیبات قطبی به علت وجود اختلاف الکترونگاتیوی بین دو اتم ، دو بار جزئی مثبت و منفی در دو سر مولکول حاصل می‌شود و این نیروی دوقطبی ، مولکولها را کنار هم نگه می‌دارد. برای توجیه حالت مایع و جامد مواد غیرقطبی مانند برم و ید نیز ، نیروی جاذبه دیگری باید وجود داشته باشد.

چون نقاط ذوب و جوش مواد غیرقطبی با افزایش جرم مولکولی بالا می‌رود، نتیجه می‌گیریم که مقدار این نیرو نیز با جرم و اندازه مولکول زیاد می‌شود. این واقعیت که فراریت مولکولهای قطبی مانند مولکولهای غیرقطبی با افزایش وزن مولکولی کم می‌شود، نشان می‌دهد که این نوع نیروی بین مولکولی باید برای همه مواد مولکولی متداول باشد.
اهمیت نیروی لاندن
از میان نیروهای بین مولکولی ، نیروی لاندن از همه مهم‌تر می‌باشد. این نیرو تنها نیروی جاذبه میان مولکولهای غیر قطبی است. حتی تخمین زده شده است که 85 درصد از کل نیروهای میان مولکولی در مولکول قطبی HCl ناشی از نیروی لاندن می‌باشد. فقط در مولکولهایی که پیوند هیدروژنی دارند، این نیروها نقش فرعی را ایفا می‌کنند.

برای مثال حدود 80 درصد از نیروهای جاذبه بین مولکولی در آب ، متعلق به پیوند هیدروژنی است و فقط 20 درصد بقیه مربوط به نیروهای پراکندگی (لاندن( می‌باشد. قویترین نیروهای لاندن بین مولکولهای کمپلکس و بزرگ دیده می‌شوند که ابر الکترونی بزرگی دارند که به آسانی تغییر شکل داده و قطبی می‌شوند، این ترکیبات نقاط ذوب و جوش نسبتا بالايی دارند.
ماهیت نیروهای لاندن
منشا و دلیل بوجود آمدن این نیروی بین مولکولی در سال 1930، توسط "فرتیز لاندن" توضیح داده شد. این نیرو همانند سایر نیروهای بین مولکولی (دوقطبی - دوقطبی و پیوند هیدروژنی ( ماهیت الکتریکی دارد. اما برخلاف آنها که از قطبیت دائم مولکولها بوجود می‌آیند، نیروی لاندن (یا پراکندگی) از جدایی بار موقتی و لحظه‌ای در درون یک مولکول حاصل می‌شود.
مولکول‌های غیرقطبی ، دوقطبی دائمی ندارند ولی با وجود این ، تمام مواد غیرقطبی را می‌توان مایع کرد. از این‌رو ، علاوه بر نیروی دوقطبی - دوقطبی ، باید نوع دیگری از نیروی بین مولکولی وجود داشته باشد. وجود نیروهای پراکندگی در مولکول‌ها بعنوان یک اصل پذیرفته شده‌است. تصور می‌شود این نیروها ناشی از حرکت الکترونها باشد. در یک لحظه از زمان ، ابر الکترونی یک مولکول بنحوی تغییر شکل می‌دهد که یک دوقطبی لحظه‌ای بوجود می‌آید که در آن ، قسمتی از مولکول به مقدار بسیار کم منفی‌تر از قسمت های دیگر است و در لحظه بعد ، بعلت حرکت الکترون ها جهت دوقطبی لحظه‌ای تغییر می‌کند.
اثر این دوقطبی های لحظه‌ای در طول زمان بسیار کوتاه ، یکدیگر را حذف می‌کنند، بصورتی که مولکول غیر قطبی فاقد دوقطبی دائمی می‌شود. ولی دوقطبی های مواج لحظه‌ای یک مولکول ، دوقطبی های نظیر خود را در مولکول‌های مجاور القا می‌کنند و حرکت همزمان الکترون های مولکول‌های مجاور باعث ایجاد نیروی جاذبه بین این دو قطبی های لحظه‌ای ، نیروی لاندن را تشکیل می‌دهند. نیروی لاندن بین مولکول های قطبی هم وجود دارد، اما تنها نیروی بین مولکولی موجود در مولکول های غیرقطبی است.
منشأ ایجاد این نیروها ، حرکت الکترون ها می‌باشد. الکترونها در مولکول های غیرقطبی مانند H2 بطور متوسط به هر اندازه که به یک هسته نزدیک باشند، به همان اندازه به هسته دیگر نزدیکند. اما در یک لحظه ابر الکترونی می‌تواند در یک انتهای مولکول متمرکز شود و در لحظه بعد این ابر الکترونی در انتهای دیگر مولکول باشد.
چگالی لحظه‌ای الکترون ها در یک طرف مولکول و قسمت دیگر آن یک دوقطبی موقت در مولکول H2 بوجود می‌آورد. این موضوع به نوبه خود یک دوقطبی مشابه در مولکول مجاور القا می‌کند. این دوقطبی‌های موقت که هر دو در یک مسیر جهت‌یابی شده‌اند، نیروی جاذبه‌ای میان مولکول ها ایجاد می‌کنند که به نیروی پراکندگی یا لاندن معروف است.
عوامل موثر در ایجاد نیروهای لاندن
قدرت نیروهای لاندن به این بستگی دارد که وقتی یک دوقطبی موقت در مجاورت یک مولکول برقرار می‌شود، با چه سهولتی می‌تواند توزیع الکترونی آن مولکول را قطبیده کند. سهولت قطبی شدن در درجه اول به اندازه مولکول بستگی دارد. دوقطبی شدن مولکول های بزرگ که الکترون ها دورتر از هسته می‌باشند، آسان تر از مولکولهای کوچک که الکترون ها به هسته نزدیک هستند صورت می‌گیرد. با افزایش اندازه مولکول و وزن مولکول بر قدرت نیروهای لاندن افزوده می‌شود.
البته نیروهای لاندن بیشتر به اندازه و شکل مولکول بستگی دارند تا به جرم آن. از میان دو مولکولی که دارای وزن مولکولی یکسان ولی شکل و اندازه مختلفی هستند، الکترون های مولکول کوچکتر و فشرده ‌تر آزادی کمتری دارند و دوقطبی لحظه‌ای براحتی در مولکول ایجاد نمی‌شود. بنابراین نیروی بین مولکولی آنها ضعیف‌تر از نیروی بین مولکولی مولکول بزرگتر می‌باشد که الکترونهایش آزادی عمل بیشتری دارند.
بنابراین نیروهای لاندن در مولکولهای فشرده و متقارن ، ضعیف تر از مولکول های با اتم های سبک ، طویل و استوانه‌ای شکل (سطح زیاد مولکول) می‌باشد و به همان علت نقاط ذوب و جوش این ترکیبات فشرده کمتر از مولکولهای بزرگ می‌باشد، هرچند که جرم مولکولی یکسانی داشته باشند.
نيروي واندروالسي به چه عواملي بستگي دارد؟
1- هر چه جرم مولكولي بيشتر باشد نيروي واندروالس بين مولكولها بيشتر است. و هر چه نيروي واندوالسي بيشتر باشد يعني مولكولها سفت تر هم را چسبيده اند پس نقطه ي جوش و ذوب بالاتر است.
2- هر چه تعداد اتمها در ساختار يك مولكول بيشتر باشد نيروي واندروالس بين دو مولكول بيشتر است و بنابر اين نقطه ي ذوب و جوش بالاتر است. مثلا S8 نيروي واندروالس بيش از P4 دارد.

نقل از: وبلاگ شیمی جهانتاب

ادامه نوشته

دو عنصر جدید وارد جدول تناوبی شدند

 

کشف عنصر 114 نخستین بار در سال 1999 اعلام شد. سپس در یک سری از آزمایشات پیچیده ای که دانشمندان آمریکایی و روسی در سالهای 2004 و 2006 انجام دادند شواهد محکمی دال بر وجود دو عنصر 114 و 116 به دست آمد.
دانشمندان پس از سه سال پژوهش، وجود دو عنصر 114 و 116 را تائید و این دو عنصر را به عنوان سنگین ترین عناصر شناخته شده رسما وارد جدول تناوبی کردند.

به گزارش خبرگزاری مهر، کشف عنصر 114 نخستین بار در سال 1999 اعلام شد. سپس در یک سری از آزمایشات پیچیده ای که دانشمندان آمریکایی و روسی در سالهای 2004 و 2006 انجام دادند شواهد محکمی دال بر وجود دو عنصر 114 و 116 به دست آمد.

اکنون پس از سه سال پژوهش تکمیلی و بازنگری تحقیقات گذشته، "کارگروه الحاقی کشف عناصر" این دو عنصر را رسما وارد جدول تناوبی کرد.

عناصر 114 و 116 سنگین ترین عناصری هستند که تاکنون کشف شده اند.

این دانشمندان موفق شدند با پرتاب هسته های کلسیم به اتمهای پلوتونیم که از 98 پروتون تشکیل شده است عنصر 114 که را "آن- ‌ان‌کادیوم" نام دارد مستقیماً به دست آورند.

همچنین برای ایجاد عنصر 116 با عنوان " آن- ‌ان‌هگزیوم" اتمهای کوریم را که در هسته خود 98 پروتون دارند با هسته های کلسیم که 20 پروتون دارند برخورد دادند.

تصویب یک عنصر چندان آسان نیست به طوریکه این کمیته پیش از این عناصر 113، 115 و 118 را مورد بررسی قرار داده بود اما هیچ یک از این سه عنصر از سوی این کارگروه تائید نشد.

همچنین نامگذاری عناصر 114 و 116 بسیار دشوار است. درحقیقت روسیه پیش از این پیشنهاد داده بود که نام "فلروویم" در بزرگداشت "گرگوری فلیوفف"، فیزیکدان روسی  برای عنصر 114 و نام "مسکوویم" برای عنصر 116 برگزیده شود.

سال گذشته عنصر 117 کشف شد. این عنصر هنوز رسما وارد جدول تناوبی نشده است. درحالی که عنصر 112 اوایل سال 2010 وارد جدول تناوبی شد و در بزرگداشت کوپرنیک به صورت "کوپرنیکیوم" نامگذاری شد.

براساس گزارش io9، ورود عناصر 114 و 116 به جدول تناوبی راه را برای تائید عناصر 120 و 126 باز خواهد کرد

جدول تناوبی

با کلیک بر روی عنصر مورد نظر اطلاعاتي نظير نام عنصر, نقطه ذوب, نقطه جوش, جرم عنصر و ... را با بالاترين سرعت دريافت کنيد

کلیک کن

طیف نشری و خطی

انرژي  تابشي متشکل از دو ميدان نوساني و مغناطيسي والکتريکي است که در فصا با حرکت موجي انتقال مي يابد

براي هر موج فاصله در ماکزيمم يا دو مينيمم يک طول موج يا لاندا   ناميده مي شود

  امواج الکترومغناطيس شامل محدوده وسيعي از طول موج ها هستند که تنها بخش کوچکي از آن توسط چشم ما قابل ديدن است
اين امواج از  طول موجهاي بسيار کوتاه با انرژي هاي بسيار بزرگ مانند اشعه گاما  تا طول موج هاي بسيار بلند باانرژي هاي بسيار کم مانند امواج راديويي را در برميگيرند . از اين بين تنها بخش کوچکي از امواج توسط چشم ماقابل ديدن مي باشد

 وقتي شعاعي از تابش الکترومغناطيس از يک منشور ميگذرد ، شکسته مي شود . درجه شکست بستگي به طول موج آن شعاع دارد طول موج هايکوتاه بيش از طول موج هاي بلند شکسته ميشوند بنابراين براي تجزيه يک شعاع تابش متشکل از طول موجهاي مختلف به طول موج هاي تشکيل دهنده آن مي توان از منشور استفاده کرد

 
طيف پيوسته

 چون نور سفيد ترکيبي از تمامي رنگهاست و تمامي طول موجهاي محدوده مرئي راشامل ميشود پس اگر از منشور عبور کند نوار عريضي از رنگها را شامل ميشود که مانند رنگين کمان پيوسته اي است که در آن کناره هر نوار رنگي  به کناره نوار مجاوردر هم مي آميزد مثلا بنفش در آبي و آبي در سبز و .... به اين طيف، طيف پيوسته ميگويند زيرا تمامي طول موج ها در بر مي گيرد
ولي اگر شعاعي که از منشور ميگذرد همه طول موج ها نداشته باشد طيف حاصله يک طيفي است که طيف خطي ناميده ميشود طيف خطي فقط شامل طول موجهاي معيني بوده و در بين خطوط مربوط به طول موجهاي خاص نوار هاي تاريک ديده ميشود 
از ديدگاهي ديگر طيف ها را مي توان به دو نوع جذبي و نشري تقسيم کرد 

 

طيف جذبي :

 وقتي به يک ماده نوري را ميتابانيم ماده قسمتي از نور تابيده شده را جذب کرده وباقي را عبور دهد اگر نور عبور کرده را از يک منشور عبور دهيم به طيف حاصله طيف جذبي ميگويند . طيف جذبي ميتواند خطي يا پيوسته باشد

طيف نشري :

 اگر يک ماده را از طريق حرارت دادن ويا قوس الکتريکي و يا يه هر طريق ديگر به شدت گرم کنيم ماده از خود نور تابش ميکند ( پديده نشر ) در صورتيکه تابش نشرشده را از يک منشور عبور دهيم به طيف حاصله طيف نشري گفته ميشود طيف نشري هم ميتواند خطي يا پيوسته باشد

 

 
طيف نشري خطي اتم ها :

 اگر اتم هاي گازي شکل يک عنصر را در يک قوس الکتريکي ، يک جرقه الکتريکي ،ويا شعله گرم کنيم نور از آنها منتشر ميشود . اگر شعاعي از اين نور را توسط منشور تجزيه کنيم يک طيف خطي حاصل ميشود از اين رو به آن طيف نشري خطي اتمي ميگويند

 براي بررسي چگونگي اين پديده ، اتم هيدروژن را در نظر ميگيريم : 

اتم هيدروژن تنها داراي يک الکترون است واين الکترون در پايين ترين مدار آن يعني مدار اول قرار داردبه اين حالت، حالت پايه مي گويند . وقتي اتم هيدروزنرا گرم کنيم الکترون آن تحريک شده وبا جذب انرژي از تراز پايه به تراز هاي بالاتر مي جهد اين حالت را حالت برانگيخته مي گويند . ولي الکترون در تراز هاي بالاناپايدار بوده و با رها کردن انرژي جذب کرده به تراز هاي پايين تر بر مي گردد و اين بار انرژي کسب کرده را  به صورت تابش بر مي گرداند

اگر الکترون از تراز i به تراز f ارتقا  يابد به اندازه تفاوت انرژي  اين دو تراز يعني به اندازه( Ef – Ei) انرژي جذب ميکند و در برگشت در صورتي که به همان تراز i

برگردد همان مقدار انرژي را نشر ميکند .

بنابراين مي توان نتيجه گرفت هرچه تفاوت انرژي دو لايه بيشتر باشد انرژي نور نشري بيشتر و طول موج آن کوتاه تر است . طول موج تابش نشر شره در انتقالات را مي توان با بکار گيري فرمول زير محاسبه کرد

 نکته

 1. هم در طيف نشري  و هم در طيف جذبي هر عنصر ، طول موجهاي معيني وجود دارد كه از ويژگيهاي مشخصه آن عنصر است. يعني طيفهاي نشري  و جذبي هيچ دو عنصري مثل هم نيست.

2. اتم هر عنصر دقيقا همان طول موجهايي از نور سفيد را جذب مي‌كند كه اگر دماي آن به اندازه كافي بالا رود و يا به هر صورت ديگر بر انگيخته شود، آنها را تابش مي‌كند

طرح درس شیمی2

 طرح درس شیمی 2-برای کل کتاب

شناسایی عناصر با رنگ شعله

 

Symbol	Name	Color
As	Arsenic	◼ Blue(آبی)
B	Boron	◼ Bright Green(سبز درخشان)
Ba	Barium	◼ Light Green(سبز روشن)
Ca	Calcium	◼ Brick red (سرخ آجری)
Cs	Cesium	◼ Pale Violet(بنفش کمرنگ)
Cu(I)	Copper(I)	Blue(آبی)
Cu(II)	Copper(II) (non-halide)	Green(سبز)
Cu(II)	Copper(II) (halide)	Blue-green(سبز مایل به آبی )
Fe	Iron	Gold(طلایی)
In	Indium	Blue(آبی)
K	Potassium	Violet(بنفش)
Li	Lithium	Crimson(قرمز لاکی )
Mg	Magnesium	Brilliant white(سفید درخشان)
Mn(II)	Manganese(II)	Yellowish green(سبز مایل به زرد )
Mo	Molybdenum	Yellowish green(سبز مایل به زرد)
Na	Sodium	Intense yellow(زرد پر رنگ)
P	Phosphorus	Pale bluish green(سبز- آبی کمرنگ )
Pb	Lead	White/blue
Rb	Rubidium	Pale violet
Sb	Antimony	Pale green
Se	Selenium	Azure blue(آبی مایل به نیلی )
Sr	Strontium	Crimson(قرمز سیر)
Te	Tellurium	Pale green
Tl	Thallium	Pure green
Zn	Zinc	Bluish green

تاريخچه جدول تناوبي

 

به طور کلی، پیشرفت شیمی عمومی، از انتشار جدول طبقه بندی تناوبی عنصرها سرچشمه گرفت. با توجه به اینکه طبقه بندی در هر زمینه ای، مطالعه را آسان می کند، آنان که صاحب اندیشه ای در شیمی بودند، برای به نظم در آوردن و آسان کردن بررسی خواص عناصر، همواره فکر طبقه بندی آنها و احتمالاً کشف روابط و یا قوانین در این زمینه را در سر می پروراندند. بدون شک لاووازیه نخستین کسی بود که در این راه گام برداشت. او عناصر را به دو دسته ی کلی فلز و نافلز تقسیم کرد. او فلز را عنصری می دانست که در ترکیب با اکسیژن باز تولید می کند و غیر فلز را عنصری می دانست که د ر ترکیب با اکسیژن، اسید تولید می کند. برسلیوس نیز مانند لاووازیه، عناصر را به دو دسته  کلی فلز و نافلز تقسیم کرد. اما وی خواص الکتروشیمیایی عنصرها را در نظر گرفت. وی معتقد بود که فلز عنصری است که تمایل به از دست دادن الکترون و تشکیل یون مثبت دارد و غیر فلز عنصری است که تمایل به گرفتن الکترون و تشکیل آنیون دارد.

از سال 1871 به بعد، شیمیدانان برخلاف برسیلوس و لاووازیه که بر خواص شیمیایی عنصرها تاکید داشتند، در مسیر طبقه بندی بر اساس ارتباط بین جرم اتمی و خواص انها، کوششهایی به عمل آوردند و تلاش آنها در این راه کم و بیش با موفقیتهایی همراه بود.

تا سال 1872 شصت‌و‌سه عنصر شناخته شده بود و شیمیدانها به جستجوی راههایی برای مرتب كردن عنصرها پرداختند . این جستجو تا حدی شبیه تحقیق اولیه’ كپلر برای یافتن قاعده‌هایی بود كه حركات سیاره‌های منظومه’ شمسی را به هم مربوط می‌كند. علاوه بر جرمهای اتمی نسبی ، بسیاری از خواص دیگر عنصرها و مواد مركب حاصل از آنها تا آن زمان معین شده بود . بعضی از این خواص عبارت بودند از : نقطه’ ذوب ، نقطه’ جوش ، چگالی ، رسانایی الكتریكی ، رسانایی گرمایی ، سختی و ضریب شكست . نتیجه آنكه از سال 1870 به بعد، اطلاعات فراوانی درباره’ بسیاری از عنصرها و خواص آنها بدست آمده بود .

در سال 1829 شیمیدان آلمانی یوهان ولفگانگ دوبرینر مشاهده كرد كه عنصرها غالبا گروههایی از سه عنصر ، با خواص شیمیایی مشابه ، تشكیل می‌دهند . او تریادها ( به معنای سه‌تاییها ) را برای آنها پیشنهاد كرد و مانند (كلر ، برم و ید) ؛ ( كلسیم ، استرونسیم و باریم) و غیره . در هر تریاد جرم اتمی عنصر میانی تقریبا میانگین عددی جرمهای دو عنصر دیگر است . ولی بعدها معلوم شد كه همه’ این مطالب اهمیت چندانی ندارند .

دوشان کورتوآ دانشمند فرانسوی در سال 1862 طبقه بندی ویژه ای به نام پیچ تلوریک ارائه داد. او برای تنظیم جدول خود، استوانه ای در نظر گرفت و محیط ان را به 16 قسمت برابر تقسیم کرد. از هر کدام از انها خطی عمود بر قاعده ی استوانه عبور داد. سپس خطی با شیب 45 درجه از محل تقاطع یال اول با قاعده رسم کرد تا یالها را یکی پس از دیگری قطع کند. آنگاه عنصرهای شناخته شده تا ان زمان را به ترتیب جرم اتمی در محل تقاطع یالها با این خط شیب دار، قرار داد و مشاهده کرد که عناصری مه بر روی یک یال قرار می گیرند، جرم آنها به اندازه ی 16 واحد و یا مضربی از آن با یکدیگر تفاوت دارد ،خواص مشابهی خواند داشت. در این طبقه بندی تشابه خواص عنصرهای واقع بر یک یال، تا عنصر بیستم یعنی کلسیم رعایت می شد. مثلاً تیتان که در بالای اکسیژن و گوگرد قرار می گرفت، تشابعی با آنها نداشت.

ادلینگ دانشمند انگلیسی، در سال 1864 جدولی از عنصرها ، در 5 ستون و 15 سطر منظم کرد. او دریافته بود که با کنار گذاشتن هیدروزن، عناصر دیگر، به ترتیب صعودی جرم اتمی ، کنار یکدیگر قرار می گیرند . عناصر واقع در یک سطر، خواص مشابهی خواهند داشت.

در سال 1865 شیمیدان انگلیسی ج‌. ا. ر. نیولندز اعلام داشت كه عنصرها را می‌توان به ترتیب افزایش جرم اتمی به دنبال هم نوشت . هنگامی كه اینكار انجام گرفت ، نظمی شگفت‌انگیز ایجاد شد : خواص شیمیایی و فیزیكی مشابه چند بار در فهرست ظاهر شد . نیولندز عقیده داشت كه ، در كل فهرست عنصرهایی با خواص مشابه به طور تناوبی ( یعنی در فاصله‌هایی منظم ) ظاهر می‌شوند. وی می‌گوید ْْ با شروع از یك عنصر معین ، هشتمین عنصر نوعی تكرار نخستین عنصر است ، همجون هشتمین نت در یك اكتاو موسیقی .ْْ البته نیولندز عناصر شناخته شده تا آن زمان را به ترتیب پشت‌سر هم در یك ستون چید ( و به صورت كنونی آنها را مرتب نكرد ) و متوجه شد كه در بعضی جاهها یك نظم وجود دارد . وی هیچ توجیهی برای فلزاتی كه الان فلزات واسطه می‌نامیم ، نداشت .

اما بعد از تشخیص وجود خانواده‌هایی با عناصر مشابه توسط نیولندز ، شیمیدانها كنجكاو شدند كه در جستجوی راهی اصولی برای تنظیم عنصرها برآیند ، به طوری كه اعضای یك خانواده با هم گروه‌بندی شوند . برای این منظور طرحهایی پیشنهاد شد كه موفقترین و مؤثرترین آنها طرح شیمیدان روسی د. ی مندلیف بود . مندلیف در سال 1871 به خصلت گسترده’ تناوبی در میان عنصرها پی برد. او راهی تازه برای مرتب كردن عنصرها در جدول ( به صورتی كه اكنون وجود دارد ) كشف كرد . گرچه خواص عنصرها با افزایش وزن اتمی به طور تناوبی تكرار می‌شود ، ولی نیولندز متوجه نشد كه جدایی عنصرهای مشابه برای عنصرهای سنگینتر در فهرست بزرگتر می‌شود و درنتیجه آنها را در گروه خود در نظر نگرفت . مندلیف نیز عنصرها را بر حسب افزایش وزن اتمی مرتب كرد به همین دلیل در جاهایی بی‌نظمی مشاهده می‌شد و مندلیف حدس می‌زد كه شاید در تعیین وزن اتمی اشتباهی شده ، تا اینكه مدتی بعد دانشمند انگلیسی موزلی ، عدد اتمی را برای هر عنصر تعریف كرد و عناصر را بر طبق همان سبك مندلیف ، ولی اینبار بر حسب افزایش عدد اتمی مرتب كرد و به این ترتیب بی‌نظمی‌ها نیز برطرف شد و جدول كنونی به دست آمد .

اما جدول تناوبی دایره‌ای بعد از جدول تناوبی مندلیف و توسط دانشمندان زیادی به صورت متنوع و مختلف، ابداع و ارائه گردیده است.

از جمله اینها، دو جدول تناوبی حلقوی و حلزونی است كه توسط منوچهر ضیایی، ابداع شده است. این طرحهای آقای ضیاعی با الهام گرفتن از ساختمان كوچكترین واحد هر عنصر، یعنی اتم‌ها و همچنین كره زمین و سایر كرات، مانند منظومه شمسی به صورت مدور تهیه شده است و خانه‌های جدول نه به صورت مربع (كه در جدول تناوبی مندلیف به چشم می‌خورد) بلكه به صورت دوایری است كه آرایش الكترونی هر عنصر را – هم به صورت دوایر بسیار كوچك و هم به وسیله اعداد در هر لایه – به صورت مداری نمایش می‌دهد.

در داخل این خانه‌ها، عدد اتمی عناصر، نماد عنصر، حالت آنها در شرایط عادی (جامد، مایع و گاز) نشان داده شده است. عناصر رادیواكتیو نیز با علامت ویژه مشخص شده‌اند.

در طرح حلقوی، هفت حلقه یا دوایر متحدالمركزف دوره‌های تناوبی را تشكیل می‌دهند. یكی از وجوه تمایز این دو طرح با دیگر طرح‌ها و جدولها این است كه عناصر اكتینیدها و لانتانیدها به جای اینكه در خارج جدول قرار گیرند، در متن جدول و به دنبال عناصر اصلی دوره‌های تناوبی 6 و 7 قرار می‌گیرند

انرژی همبستگی هسته

 

 دید کلی:‏

مفاهیم ساختار اتمی و هسته ای این است که اتم مرکب از هسته و الکترون هایی ‏است که ‏آن را احاطه کرده اند. و اینکه هسته از پروتون و نوترون ساخته شده است به این پرسش ‏‏اساسی می انجامد که:‏

آیا جرم یک اتم خنثی با مجموع جرم های پروتون ها ، نوترون ها و الکترون هایی که آن اتم ‏خنثی را تشکیل ‏می دهند. برابر است یا نه ؟‏

این پرسش را به دقت می توان پاسخ داد. زیرا جرم پروتون ، نوترون و الکترون و همچنین جرم ‏های تقریبا ‏تمام اتم های گوناگون معلوم اند. ‏

 

 

 

 منشا انرژی همبستگی هسته:

در فیزیک یک اصل کلی است که می گوید : برای متلاشی کردن یک سیستم یا مجموعه پایدار ‏باید کار ‏انجام داد. مثلا اگر سیستمی از نوترون ها و پروتون ها ، که هسته اتم را ایجاد می ‏کنند، پایدار باشد. برای از ‏هم سوا کردن آنها باید انرژی مصرف نمود.‏

 

پروتون
 

جرم کلی یک هسته پایدار باید کمتر از جمع جرم های جداگانه نوترون ها و پروتون های تشکیل ‏دهنده آن ‏باشد. از طریق محاسبه و تجربه معین شده است که اختلافی بین مجموع جرم ‏نکلئونهای هسته و جرم هسته ‏پایدار وجود دارد. این اختلاف جرم معادل انرژیی هست که جهت ‏متلاشی کردن کامل هسته لازم است. این ‏انرژی موسوم به انرژی همبستگی اتم می باشد.‏
 

 محاسبه انرژی همبستگی هسته:

بررسی جرم های اتمی شناخته شده نشان می دهد که برای هر نوع اتم ، جرم اتمی همواره ‏کمتر از ‏مجموع جرم های ذرات تشکیل دهنده به حالت آزاد آنهاست. ساده ترین اتم که دست ‏کم شامل یک پروتون ، ‏یک نوترون و یک الکترون باشد دوتریم است: در این مورد جرم ها عبارتند ‏از:‏

جرم سکون یک پروتون = amu ‏1.007276‏‏
 

 

پروتون
 

جرم سکون یک نوترون = amu‏ 1.008665‏ ‏

جرم سکون یک الکترون = amu‏ 0.000549‏ ‏

 

چگالی جرمی الکترون
 

 

جرم سکون ذرات تشکیل دهنده در حالت آزاد = amu‏ 2.016490‏

جرم سکون اتم دوتریوم = 2.014102‏amu‏ ‏

تفاوت ‏Δm= 0.002388amu‏

تفاوت جرم سکون ، ‏Δm‏ ، ممکن است کوچک به نظر آید، لیکن به علت ضریب C2 در ‏رابطه E=mc2

این تفاوت جرم با تفاوت انرژی قابل ملاحظه ای مطابقت دارد. بنابرین ‏تفاوت جرم( ‏Δm‏ ‏‏)با تفاوت انرژی ( ‏ΔE‏ ) با رابطه ‏ΔE=CΔm2 به هم مربوط می شوند. ‏یک ضریب تبدیل مناسب ‏برای تبدیل جرم اتمی (برحسب واحد جرم اتمی)به انرژی( برحسب مگاالکترون ‏ولت)عبارت ‏است از (‏amu=93.1Mev‏).‏

بنابرین اگر تشکیل یک اتم دوتریوم را به هنگام ترکیب یک پروتون و یک نوترون (و اتصال با ‏یک ‏الکترون) را در نظر بگیریم، در این فرآیند مقدار جرمی برابر با
‏Mev = 1amu/931Mev x ‎‎0.002388amu‏ 2.22 به هنگام ترکیب این سیستم از ذرات ترکیب شونده آن ، پیش از آن که به ‏صورت یک اتم ‏دوتریوم درآمده باشد، به اطراف تابیده است.‏

انرژی از دست رفته موردنظر را که از محاسبه تفاوت در جرم سکون حاصل شده، می توان با ‏نتیجه یک ‏آزمایش مستقیم مقایسه کرد. وقتی هیدروژن با نوترون بمباران می شود. یک نوترون ‏به صورت واکنش زیر ‏گیر می افتد.‏
‎1n+11H→21H+γ

در این واکنش هیچ گونه اجزای ذره‌ای که انرژی جنبشی زیادی داشته باشند، ایجاد ‏نمی‌شود. بنابراین جرمی ‏برابر ‏ ‏amu‏‏‎0.002388‎‏ که تفاوت سبکتر شدن ‏‎21H‏ از ‏‏<‏up>1n+11H‏s> است، به ‏وسیله اشعه گاما ربوده می شود. ‏انرژی این اشعه از طریق آزمایش معین و معلوم شده ‏که ‏MeV‏22.2 یعنی درست همان مقدار پیشگویی شده ‏است.‏
 

 

 برهمکنش هسته دوتریوم با اشعه گاما:

واکنش معکوس ، یعنی واکنشی که در آن دوتریم با اشعه گاما بمباران می شود، نیز ‏بررسی شده‌است:‏

اگر انرژی پرتوهای ‏اشعه‏ کمتر از ‏MeV‏22.2 باشد، این واکنش صورت نمی‌گیرد. اما اگر ‏پرتوهای ‏V‏ با ‏انرژی ‏MeV‏22.2 یا بیشتر به کار گرفته شوند، واکنش صورت می‌گیرد. یعنی ‏پروتون و نوترون از هم جدا ‏و آشکارپذیر می شوند. ‏

‎21H+γ→1n+11H‎

هسته دوتریوم
 

 

به دنبال "گیر اندازی" یک نوترون به وسیله ‏‎11H‏ ، انرژی در یک ‏‏‏اشعه گاما آزاد می شود. این انرژی (‏MeV‏22.2) انرژی اتصال دوترون نامیده می‌شود. ‏این انرژی را ‏می‌توان انرژی‌ای دانست که وقتی یک پروتون و یک نوترون برای ایجاد یک ‏هسته باهم ترکیب می‌شود، آزاد ‏می‌گردد. برای حصول واکنش معکوس ‏‏(وقتی‎21H ‎‏ با اشعه ایکس بمباران ‏می‌شود) انرژی باید جذب ‏شود. ‏

بنابراین می‌توان چنین پنداشت که انرژی اتصال مقدار انرژی لازم برای شکستن ‏هسته به ذرات هسته‌ای ‏سازنده آن است. ‏

 انرژی هسته ای:

 مفهوم انرژی هسته‌ای برای تمام مواردی که اجزایی ساده به وسیله نیرویی به هم ‏می‌پیوندند و یک سیستم ‏پیچیده به‌وجود می‌آورند، به کار می‌آید. مثلا زمین در مداری ‏به دور خورشید قرار گرفته و با جاذبه گرانشی ‏به آن متصل است و در این صورت برای ‏جدا شدن و گریز از خورشید باید مقداری انرژی جنبشی اضافی به ‏آن داده شود. ‏

در یک اتم هیدروژن ‏eV‏ ‏13 لازم است تا الکترون از قید هسته‌ای که با جاذبه الکتریکی ‏به آن اتصال ‏یافته خلاص شود. به عکس ، وقتی یک هسته ‏عریان‎11H ‎‏ الکترونی را گیر ‏می اندازد و به یک اتم هیدروژن ‏خنثای پایدار معمولی مبدل می‌شود. سیستم مقداری انرژی برابر با ‏eV‏ 13 ‏به وسیله ‏تابش از دست می‌دهد و این درست انرژی فوتون گسیل یافته‌ای است که در این ‏فرآیند یعنی ، فرآیند ‏گیراندازی الکترون ، مشاهده می‌شود. اما فقط انرژی‌های اتصال ‏هسته‌ای آن قدر بزرگ‌اند که تفاوت جرم ‏مربوط به آنها قابل اندازه‌گیری می‌شود.‏

 

نظريه ذرات حجمي و ترديد در تئوري نيروي هسته‌اي قوي

 

همانطور كه ميدانيم هسته اتم‌ها از نوكلئون تشكيل شده است ، نوكلئون به پروتونها و نوترونهاي هسته گفته ميشود كه براي تعداد مختلف آن مي‌توان حالات زير را در نظر گرفت !

 

1 ذره - يك پروتون آزاد ( نماد نقطه در هندسه - هيدروژن در فيزيك )

 

 

2 ذره - يك پروتون و يك نوترون ( نماد پاره خط در هندسه - دوتريوم در فيزيك )

 

 

3 ذره - دو پروتون و يك نوترون ( نماد مثلث در هندسه - هليم 3 در فيزيك )

 

 

4 ذره - دو پروتون و دو نوترون ( نماد هرم در هندسه - هليم ، هليم 4 يا ذره آلفا در فيزيك )

 

 

5 ذره - دو پروتون و سه نوترون  ( نماد hedra يا دو هرم متقارن در هندسه - هليم 5 در فيزيك )

 

 

6 ذره - سه پروتون و سه نوترون ( نماد مكعب در فيزيك - ليتيم يا ليتيم 6 در فيزيك )

 

 

در ابتدا چنين به نظر ميرسد كه ساختار كلي با در نظر گرفتن تئوري نيروي هسته‌اي قوي ميبايست مطابق شكل فوق بوده و با افزايش تعداد ذرات به هفت عدد ( ليتيم 7 ) طبق شكل زير به يك ساختار كلي پنج ضلعي برسد ! براي اينكه طبق اين نظريه ، نيروي پيوند بسيار قوي ، البته با برد كم مابين نوكلئونها برقرار است و همين نيرو باعث پايداري هسته ميشود . البته اين نيروي فرضي را فوق‌العاده قوي‌تر از نيروي دافعه الكتريكي پروتونها نسبت به يكديگر مي‌دانند كه در نهايت باعث غلبه بر دافعه الكتريكي شده ، و آن نيرو را به اين دليل با برد كم مي‌دانند كه اگر برد آن زياد بود باعث ناپايداري در كل ساختار فيزيكي اجرام و در نهايت كل عالم مي‌شد . در اين تئوري اين نيروي قوي ، بسيار قوي‌تر از نيروي گرانش نوترونها فرض ميشود ، براي اينكه نيروي گرانش نوترونها نيز قدرت در كنار هم قرار دادن پروتونها را ندارد ، زيرا نيروي الكتريكي پروتونها بسيار قوي‌تر از نيروي گرانشي نوترونها است .

 

 

 

ولي اينگونه نيست ، بلكه نوكلئونها در ليتيم 6 تمايل دارند هر كدام در يك وجه مكعب جاي گيرند يعني شكل زير !

 

 

 

و اين پديده دال بر اين واقعيت است كه نظريه نيروي هسته‌اي قوي درست نمي‌باشد ، براي اينكه نوكلئونها در چينش خود در هسته از اين تئوري پيروي نمي‌كنند .

 

8 ذره - چهار پروتون و چهار نوترون ( نماد مكعب در هندسه - اكسيژن يا اكسيژن 8 در فيزيك )

 

 

12 ذره - شش پروتون و شش نوترون ( نماد مكعب در هندسه - كربن يا كربن 12 در فيزيك )

 

 

واضح‌ترين و مستندترين دليل براي چينش ذرات زير اتمي در هسته با اين قاعده كلي ، ساختار هندسي در تركيبات عنصر كربن و ساختار كريستالي آن منجمله گرافيت و الماس است !

 

 

 

همانطور كه مي‌دانيم در گرافيت هر اتم كربن با سه اتم ديگر پيوند دارد يعني شكل فوق . ولي در الماس هر اتم كربن با چهار اتم ديگر پيوند دارد يعني شكل زير :

 

 

 

اگر نظريه نيروي هسته‌اي قوي درست باشد ، نوكلئونها در نهايت بايد ساختار پنج پر را تشكيل دهند ، ولي اينگونه نيست بلكه به صورت ساختار مكعبي توسعه مي‌يابند و علت آن اين است كه دوران ميادين الكتريكي پروتونها و پديدار شدن قطبين مغناطيسي در آنها باعث پديدار شدن زوج پروتون - پروتونها شده و نوترونها نقش واسطه را در اين پيوند دارند و چينش كلي آنها در هسته اتم به صورت آزاد و اختياري يا تصادفي نبوده و بايد از نظم و قاعده‌اي تبعيت كند كه در نهايت به يك ساختار مكعبي برسند . و چنين به نظر ميرسد كه چينش نوكلئونها در هسته از ساختارهاي هندسه دوجيني يعني مكعب ، ستاره داوود و ستاره داوود توسعه يافته تبعيت مي‌كند .

 

 

 

در شكل فوق دايره‌هاي قرمز رنگ بيانگر يك زوج پروتون - پروتون است كه فلش‌هاي قرمز رنگ بيانگر جهت دوران آنهاست كه در خلاف يكديگر است و با توجه به اينكه به طور قراردادي جهت ميدان الكتريكي مثبت از داخل به بيرون پروتون در نظر گرفته ميشود ، خطوط و فلش‌هاي آبي رنگ مسير ميادين مغناطيسي را نشان مي‌دهد كه با توجه به اينكه قطبين مخالف رو در روي يكديگر قرار مي‌گيرند پيوند قوي مابين آنها بر قرار ميشود كه بر نيروي دافعه الكتريكي آنها چيره شده و باعث پايداري هسته و تحمل پروتونها توسط يكديگر در هسته ميشود ، جهت كسب اطلاعات بيشتر مراجعه شود به وارونگي ميادين الكتريكي ، توجيهي جديد براي توليد زوج ماده - پاد ماده . بر خلاف انتظار ما ، ماده - پاد ماده يكديگر را نابود نمي‌كنند . از اين رو نيازي به در نظر گرفتن نيرويي به نام نيروي هسته‌اي قوي نداريم براي اينكه با دوران ميادين الكتريكي پيرامون پروتونها و پديدار شدن قطبين مغناطيسي ، پروتونها نسبت به يكديگر جاذبه پيدا مي‌كنند . و چنين به نظر ميرسد كه تئوري نيروي هسته‌اي قوي از ناتواني در تجزيه و تحليل نيروها و ميادين و همچنين چينش نوكلئونها در هسته اتمها نشات مي‌گيرد . در مباحث بعدي در مورد اين موضوع بسيار مهم مطالبي ارايه خواهد شد .

 

الكترونها به دور هسته مي‌چرخند و همانطور كه ميدانيم اقمار به دور سيارات و هر دو به دور ستارگان مي‌چرخند . اين موضوع بيانگر اين واقعيت است كه هر ساختاري كه در عالم كل مشاهده ميشود نشات گرفته از ساختاري است كه در عالم خرد وجود دارد ، براي اينكه عالم كل از عالم خرد درست شده است . ما فعلا توانايي مشاهده هسته اتمها را نداريم ، براي اينكه طول موج امواج الكترومغناطيس خيلي بيشتر از قطر نوكلئونها ميباشد . ولي بايد بدانيم كه ساختارهاي هندسي اتمها در تركيبات شيميايي از اصول و قواعد چينش نوكلئونها ( تعداد پروتونها ) در ساختار هسته اتم‌ها تبعيت و پيروي مي‌كند ، موضوعي است كه به نام تراز ظرفيت عناصر در شيمي مطرح شده و به تعداد و آرايش الكترونها نسبت داده شده است ، ولي بيشتر از همه چيز به هسته‌ها مربوط ميشود ، براي اينكه تعداد الكترونها و تعداد لايه‌ها و زير لايه‌هاي پر و ... تابعي از تعداد پروتونها ، و در كل ساختار هسته اتم است ، يعني ما با مطالعه ساختار هندسي اتمها در تركيبات شيميايي مي‌توانيم به ساختار هندسي و چينش نوكلئونها در هسته اتمها برسيم هر چند كه هسته اتم‌ها غير قابل مشاهده و رويت باشد ،  يعني از نتيجه به اصل برسيم .

 

طبق نظريات و مفاهيم فعلي در رابطه با شكل زير ،

 

 

 

هر پروتون از سه كوارك تشكيل شده است ، يعني دو كوارك بالا و يك كوارك پايين .  طبق اين نظريه نيروي هسته‌اي قوي ( فلشهاي قرمز رنگ ) باعث نزديك شدن و پيوند پروتونها در هسته ميشود . همانطور كه ميدانيم پروتونها بار الكتريكي همنام مثبت دارند و در چنين وضعيتي ميدان الكتريكي پيرامون دو پروتون را ميتوان به صورت زير ترسيم كرد .

 

 

 

در اينچنين وضعيتي ميدانهاي الكتريكي همنام همديگر را مي‌رانند و دو مشكل اساسي به وجود مي‌آيد  :

1- پروتونها در اين حالت به هم قفل شده و نمي‌توانند هيچ دوران ( اسپين ) آزادي داشته باشند ، پس هيچ ميدان مغناطيسي در هسته اتم هليم پديدار نخواهد شد و بدنبال آن هيچ موج الكترومغناطيسي در محدوده فرابنفش و ايكس و ... توسط هسته اين اتم و اتمهاي ديگر توليد و منتشر نخواهد شد و صد البته الكترونها نيز توان چرخش به دور اينچنين هسته‌اي را نخواهند داشت و طيفهاي ديگر نيز توليد و منتشر نخواهد شد كه در واقع چنين نيست . داخل تمام هسته‌ها ميدان مغناطيسي وجود دارد كه نشانه دوران و اسپين آزاد پروتونها و حتي خود هسته در مجموع ذرات متشكله آن است . يعني پروتونها و خود هسته آزادند كه اسپين داشته باشند ولي تئوري نيروي هسته‌اي قوي مانع اين اسپينها ميشود كه مي‌توانيم نتيجه بگيريم كه اين تئوري مخالف واقعيتهاي فيزيكي است پس درست نيست . البته منظور من اين نيست كه پروتونها ذرات بنيادي هستند ، بلكه منظور من اين است كه ذرات بنيادي تشكيل دهند پروتون و نوترون بيشتر از اينكه در رابطه با پيوند آنها تاثير گذار باشند بيشتر مربوط به خواص الكتريكي و گرانشي آنها و .... ميشود .

2 - اگر تئوري نيروي هسته‌اي قوي درست باشد براي اتم هليم ، حالتي همچون يك دو قطبي هم نام الكتريكي كه فاقد ميدان مغناطيسي نيز مي‌باشد پيش بيني ميشود ، يعني چيزي شبيه به تصاوير زير كه در واقع چنين نيست .

 

 

 

اتم هليم متقارن و تقريبا كروي شكل به نظر مي‌رسد يعني شكل زير :

 

 

 

در واقع نظريه‌اي كه بعنوان دوران ميادين الكتريكي مطرح شده است را مي‌توان جايگزيني مناسب براي نظريه نيروي هسته‌اي قوي بدانيم و بدنبال اين باشيم كه چينش و تركيبات ذرات بنيادي چه نقشي در خواص الكتريكي و گرانشي و ... در ذرات زير اتمي مانند پروتون و نوترون دارند

نقطه ذوب آلکانها

نقطه ذوب الکانها با افزايش تعداد کربن افزايش مي يابد ، بجز در پروپان که بطور استثناء کاهش مي يابد .

علت آن ساختار هندسي مولکول پروپان است که از مولکول پروپان ، مولکولهاي آلکان ساختار خميده پيدا مي کنند و اتمهاي کربن بصورت زيگزاک در مي آيند . اين ساختار هندسي موجب مي شود ، مولکولهاي پروپان بخوبي کنار هم قرار نگيرند و نقطه ذوب کاهش يابد . بعد از پروپان چون همگي اين ساختار را دارند ، مجددا نقطه ذوب حالت عادي يافته و افزايش مي يابد.

 

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

چرا آب گرم زودتر از آب سرد یخ می بندد ؟

بين مولكول هاي آب پيوند هيدروژني وجود دارد . تعداد اين پيوند ها دريخ (حالت جامد ) حد اكثر وبرابر 4 است . درضمن يخ هم داراي شكل بلوري خاصي( شش گوشه ايي ) است كه درآن مولكولهاي آب درفاصله معيني ازهم قرارگرفته اند. يعني پيوند هيدروژني درفاصله تقريبا معيني بين مولكول ها تشكيل مي شود . ( طول پيوند ) براي ازبين بردن پيوند هيدروژني نيز به انرژي نياز است . درحالت مايع پيوند هيدروژني بازهم وجود دارد .ومولكول هاي آب به شكل خوشه ايي به هم متصل هستند ( خوشه هاي بيست وجهي ) . ولي تعداد آن ها به دما بستگي دارد وهرچه دماي آب بالاتر مي رود. از تعداد آن ها كاسته مي شود .

 

حال اگر آب را دردماي بالاترسرد نماييد٬ مولكول ها آزادتر وبه راحتي مي توانند درفاصله معين ازهم قرارگرفته وشكل بلوري يخ(بلورهاي ريز ) را بسازند .( فراسرد شدن كم تر ). ولي تنها مقدار كمي از مولكول هاي آب به شكل جامد ومقدار بسيار زيادي از مولكول هاي آب به حالت مايع هستند كه در شبكه بلوري يخ تشكيل شده به دام افتاده اند. اما اين حالت براي آبي كه دردماي پايين منجمد شده برعكس است . اين امكان براي مولكول هاي آب دردماي پايين كمتر است( فراسرد شدن بيشتر ). زيرا تعداد بيشتر پيوند هيدروژني بين مولكول ها امكان حركت وجايگزيني را كم مي كند .دماي پايين سبب هسته زايي شديد وافزايش سرعت رشد بلورها مي شود .( بلورهاي بيشتر ودرشت تر ) . لازم به تذكر است درحالت مايع مرتبا پيوند هيدروژني شكسته شده ودرجايي ديگر تشكيل مي شوند وبه عبارتي درحال تغيير وتبديل هستند .دردماي پايين براي اين كه مولكول هاي آب بتوانند شكل بلوري خاص خود را بگيرند بايد بعضي پيوند هاي هيدروژني شكسته ودرجاي مناسب تشكيل شود كه اين خود ٬ به زمان نياز دارد

همه چیز در مورد پرتو کاتدی

اشعه کاتدی چیست ؟

اگر بین دو الکترود در یک محفظه شیشه ای مسدود که تا حد ممکن از هوا

 تخلیه شده باشد یک اختلاف ولتاژ بسیار قوی برقرار شود از الکترود منفی

 ( کاتد ) اشعه ای صادر میشود که به خط مستقیم سیر میکند این اشعه نامرئی

 بوده ودر محل برخورد با دیواره شیشه ای مقابل کاتد در آن موجب تلا لو میشود

به این اشعه ، اشعه کاتدی می گویند

ادامه نوشته

علت استفاده از راديم در آزمايش رادرفورد

در هسته‌هاي سنگين آهنگ افزايش نيروي دافعه کولني از نيروي بستگي هسته بر حسب افزايش z بيشتر مي‌شود و عامل اصلي گسيل آلفا زا بر اساس دافعه کولني مي‌باشد.

 ذره آلفا ساختار پايدار و مقيدي دارد و در مقايسه با اجزاي تشکيل دهنده آن جرمي نسبتاً کم دارد. در مقايسه با ذرات ديگر واپاشي خودبه‌خودي از لحاظ انرژي فقط براي ذره آلفا امکان‌پذير است.

آب سنگین و کاربرد آن

● مفهوم و مراحل تولید
آب سنگین (D۲۰) نوع خاصی از مولکولهای آب است که در آن ایزوتوپهای هیدروژن حضور دارند. این نوع از آب کلید اصلی تهیه پلوتونیوم از اورانیوم طبیعی است و به همین دلیل تولید و تجارت آن تحت نظر قوانین بین المللی صورت گرفته و بشدت کنترل می شود.
با کمک این نوع از آب می توان پلوتونیوم لازم بری سلاح های اتمی را بدون نیاز به غنی سازی بالی اورانیوم تهیه کرد. از کاربردهای دیگر این آب می توان به استفاده از آن در رآکتورهای هسته ای با سوخت اورانیوم، متعادل کننده به جای گرافیت و نیز عامل انتقال گرمای رآکتور نام برد. آب سنگین واژه ای است که معمولا به اکسید هیدروژن سنگین، D۲Oیا ۲H۲Oاطلاق می شود.

ادامه نوشته

آزمون شعله‌‌‌

              
در بين ما انسانها، مسئله ي تعيين و تشخيص هويت افراد كه با انجام روش هاي قديمي و جديد صورت مي گيرد به محققان و كارآگاهان براي يافتن پاسخ سوالاتشان كمك شاياني مي كند . همانطور كه برخي ويژگي هاي انساني مانند اثر انگشت و  DNA  براي هر شخصي منحصر به فرداست و حالت ويژه اي دارد . براي يك عنصر شيميايي نيز ويژگي هاي خاصي وجود دارد كه براي شناسايي آن مي تواند مورد استفاده قرار گيرد.
آزمون شعله يكي از روش هاي شناسايي مواد در علم شيمي است . از اين آزمايش براي تشخيص برخي عنصرها ( معمولاًفلزها ) در مواد مختلف استفاده مي شود .  اساس اين آزمون بر منحصر به فرد بودن طيف نشري عناصر مختلف بناگذاري شده است .

ادامه نوشته

مندليف و جدول تناوبي اش

كمتر كسي است كه با جدول تناوبي مندليف در دروس شيمي آشنايي نداشته باشد و حداقل نام اين جدول را شنيده و ديده است. اين جدول به شيميدانان تاكنون كمك‌هاي شاياني كرده است زيرا همه عناصر موجود و كشف شده، وزن و نوع خاصشان توسط دانشمند مشهور روسي، ديميتري ايوانويچ مندليف طبقه‌بندي شده است

ادامه نوشته

تولید آب سنگین، مراحل و كاربردها

آب سنگین (D_۲O) نوع خاصی از مولكولهای آب است كه در آن ایزوتوپهای هیدروژن حضور دارند. این نوع از آب كلید اصلی تهیه پلوتونیوم از اورانیوم طبیعی است و به همین دلیل تولید و تجارت آن تحت نظر قوانین بین المللی صورت گرفته و بشدت كنترل می شود.

ادامه نوشته