ساخت پاوپوینت با هوش مصنوعی
کم تر از 5 دقیقه با هوش مصنوعی کافه پاورپوینت ، پاورپوینت بسازید
برای شروع ساخت پاورپوینت کلیک کنید
شما در این مسیر هستید :خانه / محصولات / Powerpoint / دانلود پاورپوینت آشنایی با شیمی عمومی 2 (کد17030)
سفارش انجام پاورپوینت - بهترین کیفیت - کم ترین هزینه - تحویل در چند ساعت 09164470871 ای دی e2proir
دانلود پاورپوینت آشنایی با شیمی عمومی 2 (کد17030)
شناسه محصول و کد فایل : 17030
نوع فایل : Powerpoint پاورپوینت
قابل ویرایش تمامی اسلاید ها دارای اسلاید مستر برای ویرایش سریع و راحت تر
امکان باز کردن فایل در موبایل - لپ تاپ - کامپیوتر و ...
با یک خرید میتوانید بین 342000 پاورپینت ، 25 پاورپوینت را به مدت 7 روز دانلود کنید
هزینه فایل : 105000 : 54000 تومان
فایل های مشابه شاید از این ها هم خوشتان بیاید !!!!
توضیحات محصول دانلود پاورپوینت آشنایی با شیمی عمومی 2 (کد17030)
دانلود پاورپوینتآشنایی با شیمی عمومی 2
آشنایی با شیمی عمومی 2
عنوان های پاورپوینت آشنایی با شیمی عمومی 2 عبارتند از :
آشنایی با شیمی عمومی 2
شیمی عمومی 2
اهداف فصل اول:
فصل اول:1.اسیدهاوبازها
پس:
نظر آرنیوس:
آب ومحلولهای اسیدی:
تمرین 1-1 :
ماهیت پرتون آبپوشیده:
نظریه اسید و باز لوری-برونستد:
مثال:
گونه های اسیدوباز مزدوج:
قدرت نسبی اسیدوبازمزدوج:
تمرین 1-2 :
حل:
تفکیک آب و مقیاس PH
تمرین 1-3 :
تمرین 1-4 :
PH
تمرین 1-5 :
تمرین 1-6 :
شناساگرها:
مثال:
مقیاسهای POH,PK
اسیدهاوبازهای قوی:
آشنایی با شیمی عمومی 2
تمرین 1-7 :
اسیدهای ضعیف:
تمرین 1-8 :
مقایسه رسانایی HCL,HF
اسیدهای چند پروتونی
تمرین 1-10 :
بازهای ضعیف:
مثال:
رابطه بین Ka,Kb
تمرین 1-12 :
خواص اسیدوبازمحلول نمکها:
تمرین 1-13 :
خصوصیت اسیدوبازوساختارشیمیایی:
هیدروکسی اسیدها:
نظریه لویس در مورد اسیدها و بازها:
هیدرولیز یونهای فلزی:
اهداف فصل دوم:
فصل دوم: تعادلهای آبی
2-1 اثر یون مشترک
تمرین 2-1 :
تمرین 2-2 :
ایجاد یون مشترک باافزودن اسید و باز:
مثال:
تمرین 2-3 :
محلولهای بافر:
معادله هندرسان-بالش:
تمرین 2-4 :
تمرین 2-5 :
افزایش اسیدوباز به بافر:
تمرین 2-6 :
تیتراسیون
تمرین 2-7 :
منحنی تیتراسیون
تمرین 2-9 :
مثال:
تیتراسیونهای مربوط به اسیدوبازضعیف
تمرین 2-10
حل:
مثال:
مثال:
تعادلهای انحلال پذیری یا تعادلهای ناهمگن
تمرین2-11 :
تمرین 2-12 :
حل:
تمرین 2-13 :
معیارهایی برای انحلال پذیری یا تشکیل رسوب:
تمرین 2-15 :
انحلال پذیری و PH
حل:
اثر تشکیل کمپلکس بر انحلال پذیری
آمفوتری
تمرین2-16 :
اهداف فصل سوم:
فصل سوم :الکتروشیمی
واکنشهای اکسایش -کاهش
نیم واکنشها
موازنه واکنشها با استفاده از نیم واکنشها در محیط اسیدی
موازنه نیم واکنش اکسایش در محیط اسیدی
موازنه نیم واکنش کاهش
آشنایی با شیمی عمومی 2
بدست آوردن معادله موازنه شده اکسایشی-کاهشی
تمرین 3-1 :
پس:
موازنه نیم واکنش اکسایش
3-2پیلهای ولتایی
شکل اجزاء یک پیل ولتایی
تمرین 3-2 :
حل:
پیلemf
پتانسیل الکترود استاندارد
به عنوان مثال،
تمرین3-3 :
با نگاهی به جدول پتانسیلها موارد زیر روشن می شود:
تمرین 3-4 :
خودبخودی بودن ودامنه واکنشهای اکسایشی-کاهشی
و تغییر انرژی آزادemf
تمرین3-6 :
حل:
و ثابت تعادلemf
تمرین 3-7 :
حل:
وغلظتemf
تمرین 3-8 :
پیلهای ولتایی تجارتی
باتری انباره سربی
واکنشهای الکترودی در حین تخلیه(واکنش عکس در حین شارژ)
پیل خشک
پیلهای سوختنی
شکل پیل سوختنی
3-6 الکترولیز پیلهای سوختنی
تمرین 3-9 :
تمرین 3-10 :
جنبه های کمی الکترولیز
تمرین3-11 :
اهداف فصل چهارم:
فصل چهارم:شیمی عناصر غیر فلزی
مقایسه فلزات باغیرفلزات
عناصر گازی نجیب
تمرین4-1
هالوژنها
هالید های هیدروژن
تمرین4-2
ترکیبهای بین هالوژنی
اکسی اسیدهاواکسی آنیونها
عناصر گروه6A
اکسیژن
گوگرد،سلنیم و تلور
آشنایی با شیمی عمومی 2
اکسیدها وترکیبها
عناصر گروه5A
ازت
تمرین4-3
ترکیبهای اکسی ازت
فسفر
هالیدهای فسفر
ترکیبهای اکسی فسفر
آرسنیک،آنتیموان و بیسموت
کربن،سیلسیم و بور
اهداف فصل پنجم
فصل 5شیمی فلزات 1
خواص فیزیکی وساختار الکترونی فلزات
شکل5-2
فلزات قلیایی
تمرین5-1
فلزات قلیایی خاکی(عناصرگروه )
تمرین 5-2
فلزات واسطه
ساختار یونهای فلزات واسطه
پتانسیلهای اکسایش
خواص شیمیایی گروهای Ti,Sc
گروه وانادیم
گروه کروم ویون کرومات
گروه منگنز ویون پر منگنات
دسته سه تایی آهن وفلزات پلاتینی
فلزات مسکوک
تمرین 5-3
اهداف فصل ششم:
فصل ششم:شیمی فلزات (2):ترکیبهای کوئوردیناسیون
ساختار کمپلکسها
تمرین 6-1
تمرین 6-2
لیگاندهای متداول
لیگاندهای متداول
اعداد کوئوردیناسیون وشکل هندسی
شکل
نامگذاری
تمرین 6-3
حل:
تمرین 6-4
ایزومری
ایزومری فضای کوئوردیناسیون
ایزومری اتصال
ایزومرهای هندسی
تمرین 6-5
شکل تمرین 6-8
ایزومر های نوری
تمرین 6-6
سرعت تبادل لیگاند
ساختار وایزومری:نگرش تاریخی
تمرین 6-6
رفتار مغناطیسی ورنگ
رفتار مغناطیسی
شکل
رنگ
شکل
شکل
نظریه میدان بلور
شکل
شکل
تمرین 6-9
شکل
شکل
تمرین 6-10
حل:
شکل
شکل
تمرین 6-11
حل:
آشنایی با شیمی عمومی 2
تکه ها و قسمت های اتفاقی از فایل آشنایی با شیمی عمومی 2
شیمی عمومی 2
اهداف فصل اول:
بررسی فرایندها به هنگام حل شدن یک اسید در آب
تعریف اسید وباز طبق نظریه لوری –برونستد
مفهوم خود یونش آب
مفهوم PH
اسیدهاوبازهای متداول
مفهوم عبارت ثابت تفکیک اسید
مفهوم ثابت تفکیک باز
ارتباط قدرت اسیدی با ماهیت پیوند
مفهوم اسید وباز طبق نظریه لویس
فصل اول:1.اسیدهاوبازها
طبقه بندی:
اسیدها مزه‌ای ترش دارند0
می توانند فلزات فعالی چون روی را حل کنند0
لیتموس(تورنسل) در تماس با اسیدها قرمز میشود0
بازها مزه تلخ ویژه‌ای دارند0
در اثر تماس با بازها احساس لیزی می شود0
بازها موجب آبی شدن رنگ لیتموس می شوند0
با بسیاری از نمکهای فلزات واکنش داده ورسوب تولید میکنند.
پس:
باید مشخصه ذاتی مشترکی بین اعضای هر طبقه وجود داشته باشد0
نظر لاوازیه:
لاوازيه اسیدها را مواد حاوی اکسیژن (به معنای تشکیل دهنده اسید) دانست0
اما هيدروكلريك اسيد اكسيژن ندارد و هيدروژن عنصری است كه در همه اسيدها موجود است .
نظر آرنیوس:
محلولهای آبی اسیدها وبازها هر دو رسانای جریان الکتریکی اند0
آرنیوس برای توجیه رسانش الکتریکی وجود یونها را مطرح ساخت0
اسیدها موادی هستند که در محلولهای آبی یونهای+H تشکیل می دهند0
بازها موادی هستند که در محلولهای آبی یونهای -OHتولید می کنند0
درک خواص اسیدی وبازی مواد بر اساس ساختار ونوع پیوند مواد ، کار را آسانتر میکند0
خواص عمومی اسیدهاوبازها به این واقعیت که آب حلالی است که در آن این خواص مشاهده می شود،بستگی تنگاتنگ دارد0
آب ومحلولهای اسیدی:
بررسی خواص هیدروکلریک اسید:
این اسید یک ماده گازی است که در اثر واکنش هیدروژن با کلر تولید می شود0
درفشار یک اتمسفر در84- درجه سلسیوس مایع می شود0
کار کردن با HClمایع سخت ونامطلوب است0
HClمایع رسانای بسیار ضعیف الکتریسته است0
محلول HClخشک در بنزن رسانای الکتریسته نیست0
افزودن فلز فعالی چون روی به محلول HCl در بنزن هیچ شاهدی دال بر واکنش شیمیایی به دست نمی دهد0
HCl در آب بسیار انحلال پذیر است که می توان آنرا به وسیله فواره هیدروژن کلرید نشان داد0
مولاریته محلول هیدروژن کلرید 12 مولار است که در تمرین 1-1 محاسبه شده است0
روی با محلول آبی HClواکنش داده وگاز هیدروژن تولید می کند0
محلول آبي HCl رساناي بسيار خوب الكتريسيته است و اين مشاهده نظر آرنيوس در مورد توليد مقادير اضافي H+ در آب را تاييد مي‌كند .
تمرین 1-1 :
با استفاده از داده های موجود بر شیشه هیدروکلریک اسید تجارتی(درصد وزنیHCl37 درصدوچگالی19/1 گرم بر میلی لیتر) ، مولاریته محلول را حساب کنید0
برای درک ماهیت محلولهای اسیدی بهتر است نظری دقیقتر به چگونگی واکنش یک ماده نظیر HClبا آب و تشکیل یونها بیفکنیم 0
ماهیت پرتون آبپوشیده:
آب مایعی قطبی است وجذب هیدروژن جزئا مثبت انتهای مولکول قطبیHClمی شود و بصورت زیر با یون هیدروژن پیوند کوالانسی تشکیل می دهد0
جداسازي نمك‌هايي به شكل [H3O+]Cl- و [H3O+]ClO4- كه يك يون H3O+ در شبكه جامد دارند ، نشان مي‌دهد كه قسمتي از يون‌هاي H+ بايد به صورت يون‌هاي هيدرونيم ، H3O+ وجود داشته باشند.
شواهد تجربي وجود گونه‌هاي H5O2+ و H9O4+ را علاوه بر هيدرونيم براي پروتون در آب تاييد مي‌كند .
هیچ گونه منفردی نمی تواند شکل پروتون را در محلول آبی نشان دهد، بنابراین بهتر است پروتون آبدار شده را بصورت H+(aq) نشان داد0
نظریه اسید و باز لوری-برونستد:
اسیدها وبازها را می توان بر اساس توانایی در انتقال پروتون توصیف کرد0
اسیدها موادی هستند که پروتون می دهند مانند HCl
بازها موادی هستند که توانایی پذیرش پروتون را دارند مانند OH-
مثال:
به واکنش انتقال پروتون در دو جهت توجه کنید:
اسید 1 باز 2 اسید 2 باز 1
گونه های اسیدوباز مزدوج:
این مثال نشان می دهد که هر اسیدی همراه با خود باز مزدوجی داردکه در اثر از دست دادن یک پروتون از اسید تشکیل می شود،مانند دو گونه اسیدوبازمزدوج
قدرت نسبی اسیدوبازمزدوج:
یک ماده هر چه آسانتر یک پروتون از دست دهد،بازمزدوج آن سختتریک پروتون را خواهد گرفت0 هرچه یک اسید قویتر باشد،بازمزدوج آن ضعیفتر است وهر چه یک اسید ضعیفتر باشد بازمزدوج آن قویتر است0
تمرین 1-2 :
آشنایی با شیمی عمومی 2
این واکنش خود یونش آب نامیده می شود که می‌توان آنرا بطور ساده بصورت زیر نوشت:
عبارت ثابت تعادل برای واکنش خود یونش آب به ترتیب زیر نوشته می شود0
با قرار دادن در رابطه ثابت تعادل خواهیم داشت:
K(تعادل)х 5505=[H+][OH-] یا
Kw=[H+] [OH-]
Kw ثابت حاصلضرب یونی آب نامیده می‌شودودر25 درجه سانتیگراد برابر
است0
محلولی که در آن [H+] =[OH-] خنثی نامیده می شود0 در محلول اسیدی [H+] >[OH-] ودر محلولهای بازی [OH-] > [H+]0
تمرین 1-3 :
مقدار [H+] و[OH-] رادر یک محلول خنثی در 25 درجه سانتیگراد محاسبه کنید0
Kw=[H+] [OH-]
[H+]= [OH-]
[H+]²=
[H+]= [OH-]=
تمرین 1-4 :
غلظت H+ در محلولی که در آن [OH-] برابر 0.01
است چند است؟
Kw=[H+] [OH-]
=[H+] х0.01
[H+] =
PH
[H+] محلولهای آبی اغلب بر حسب PH بیان میشود0 PHبه صورت منهای لگاریتم در پایه 10 غلظت یون هیدروژن بیان می شود0
PH=-log[H+] =log1 ∕ [H+]
مثلاPHیک محلول خنثی برابر است با :
PH=-log[H+]=-log( )
=-(0+ (-7))=7
در محلولهای اسیدی PH<7
در محلولهای خنثی PH=7
در محلولهای بازیPH>7
تمرین 1-5 :
PHمحلولی که در آن [H+]= را حساب کنید0
حل:
PH=-log [H+]=-log( )=
-[0.699+(-6)]= 5.3
تمرین 1-6 :
PHنمونه ای از آب سیب تازه تهیه شده برابر 76/3 است [H+]را محاسبه کنید0
حل:
PH=-log [H+]=3.76
log [H+]=-3.76
ساده ترین راه بدست اوردن آنتی لوگ نوشتن logبصورت یک عدد صحیح ویک کسر اعشاری مثبت است:
log [H+]=-3.76=
-4+0.24=
log0.0001+log1.7=log1.7х0.0001
[H+]=1.7х10-4
شناساگرها:
یکی از ساده ترین راههای تخمین کمی PHاستفاده از یک شناساگر است0شناساگر یک ماده رنگی است که می‌تواند به شکل اسیدی(رنگ اسيد) یا بازی(رنگ باز) موجودیت یابد0
مثال:
مقیاسهای POH,PK
منفی لوگ یک راه ساده برای بیان بزرگی اعدادی است که خیلی کوچکند0
POH=-log[OH-]
PK=-log K
اسیدهاوبازهای قوی:
اسید قوی ماده‌ای است که جهت تشکیل یونH+ با آب بطور کامل واکنش میدهد0
اسیدهای قوی مانند:
بازهای قوی پروتون پذیرهای پر قدرتی هستند 0متداولترین بازهای قوی عبارتند از KOH,NaOH
هیدروکسیدها و اکسیدهای فلزات 1A
هیدروکسیدها و اکسیدهای فلزات 2A (بجزBe )
انحلال‌پذيري هيدروكسيدهاي گروه 2Aمحدود است .
تمرین 1-7 :
PHمحلول 01/0 مولار چه مقدار است؟
حل:
یک باز قوی است وهر دو یون OH-تولید می کند0
اسیدهای ضعیف:
اسید ضعیف ماده ای است که بطور جزیی جهت تشکیل یون H+با آب واکنش میدهد0
میزان یونش اسید ضعیف در آب را می‌توان توسط ثابت تعادل Kaبیان کرد0
HA(aq) ↔ H(aq) + A(aq)
Ka=ثابت تفکیک اسید
با استفاده از Kaمحاسبه غلظت H+در محلولی از یک اسید ضعیف امکانپذیر است0
مثلا[H+] در محلول 1/0 مولار اسید استیک بصورت زیر محاسبه می شود:
قدم اول:نوشتن معادله
قدم دوم:بیان غلظتهای آغازی وتعادلی
HA ↔ H+ + A-
:آغازی0.1 0 0
:تعادلی0.1-x x x
تعداد مولهای تفکیک شده در لیتر است0x
قدم سوم:نوشتن عبارت ثابت تعادل
قدم چهارم:جایگزینی غلظتهای تعاذلی ومقدار ثابت تعادل در عبارت ثابت تعادل
معادله درجه دوم:
تمرین 1-8 :
PHمحلول 2/0 مولار HCNرا حساب کنید0H2CO3
-HCN ↔ H+ + CN
:آغازی0.2 0 0
:تعادلی0.2-x x x
مقایسه رسانایی HCL,HF
رسانایی ویژه اسید قوی با غلظت اسید افزایش می یابد0
رسانایی ویژه HFبسیار کمتر از HClاست ،چون تنها تعدادی از مولکولهای HFیونیده می شوند،تغییرات آن نسبت به غلظت غیر خطی است زیرا کسری از مولکولها که یونیده می شوند با تغییر غلظت تغییر می کنند0
اسیدهای چند پروتونی
این اسیدها قادراندبیش از یک پروتون در اختیار آب بگذارند مانند
از دست دادن پروتون دوم مشکلتر از اول است تقریبا تمام H+از اولین یونش حاصل می شود0
رابطه بین ثابتهای تفکیک متوالی و ثابت تعادل واکنش کلی بصورت زیر است:
تمرین 1-10 :
انحلال پذیری CO2 در آب خالص بصورت
تحت فشار یک اتمسفر ودمای 25 درجه سانتیگراد برابر0037/0 است0 PHمحلول 0037/0مولار چیست؟
:آغازی0.0037 0 0
:تعادلی0.0037-x x x
بازهای ضعیف:
متداولترین باز ضعیف آمونیاک است که قادر است پروتون را از آب جدا کرده ویونهای OH-تولید کند0
مثال:
واکنش تفکیک ورابطه ثابت تعادل باز ضعیف هیروکسیل آمین را بنویسید0
حل:
رابطه بین Ka,Kb
تمرین 1-12 :
ثابت تفکیک باز، Kb ، را برای یو ن فلوئورید محاسبه کنید0
خواص اسیدوبازمحلول نمکها:
وقتی Naclدر آب حل می شود بطور کامل یونیده می گرددو یونهای تشکیل می شوند0
پس باحل شدن Naclدر آب تغییری در PHآب حاصل نمیشود0
باحل شدن در آب ،یونهای
ایجاد می شود0 یون Cl-تغییری در PHآب نمی دهدولی NH+4اسید ضعیف است وآب را قدری اسیدی می کند0
تمرین 1-13 :
پیش بینی کنید در اثر حل شدن نمک در آب ،محلول بدست آمده اسیدی است یا بازی؟
حل:
اين محلول بازي است
خصوصیت اسیدوبازوساختارشیمیایی:
اثر قطبیت پیوند
وقتی ماده HXپروتونی را به حلالی منتقل می کند،گسیختگی یونی پیوند روی می دهد که در صورت قطبیده بودن پیوندH---Xاین واکنش ساده تر خواهد بود0
اثر استحکام پیوند:
پیوندهای خیلی قوی در مقایسه با پیوندهای ضعیف سختتر یونیده می شوند0 به عنوان مثال گر چه پیوند HFاز بقیه هیدروژن هالیدها قطبی تر است،استحکام پیوند مانع از تفکیک زیاد پروتون شده وHFبصورت اسیدی ضعیف عمل می کند0
هیدوکسیدها:
هر گاه فلزی مانند Na,K,Mgبیک گروه OH- متصل باشند در این صورت زوج الکترون فلزبه اکسیژن منتقل شده ویون OH- زوج مشترک باهیدروژن راجذب نمی کندوبرای هیدروژن OH-تمایلی برای آزاد ساختن H+وجود ندارد. در نتیجه این ترکیبها رفتار بازی دارند.
هیدروکسی اسیدها:
اسیدهای متداول که یک یا چند پیوند O---Hواتمهای اکسیژن انتهایی دارند اکسی اسید نامیده می شوند0 با افزایش الکترونگاتیوی و عدد اکسایش اتم کربن مرکزی و افزایش تعداد اتمهای اکسیژن انتهایی ،خواص اسیدی اکسی اسید افزایش می یابد0
عدد اکسایش کلر+1 +3 +5
بارقراردادی کلر0 +1 +2
هر گاه اتم مرکزی با الکترونگاتیوی متوسط باشد،پیوند آن با اکسیژن خصوصیت کوالانسی دارد0 مانند:
اورتو بوریک اسید B(OH)3
هیپو یدو اسید IOH
اورتو سیلسیلیک اسید Si(OH)4
نظریه لویس در مورد اسیدها و بازها:
لویس تعریفی برای اسیدهاوبازها ارائه دادکه بر زوج الکترون مشترک تاکید دارد0 اسید بعنوان پذیرنده زوج الکترون وباز دهنده زوج الکترون تعریف میشود0
هیدرولیز یونهای فلزی:
فرایند آبپوشی یک برهمکنش اسیوباز لویس است که در آنیون فلز بعنوان اسید لویس ومولکولهای آب بعنوان باز لویس عمل می کند0 با بر همکنش آب ویون مثبت فلز چگالی الکترون از اکسیژن کشیده شده و پیوند O---Hقطبیده می شودو یون فلز آبپوشیده بعنوان منبعی از پروتون عمل می کند:
اهداف فصل دوم:
مفهوم اثر یون مشترک افزوده شده بر PH
بررسی غلظت هریک از گونه های موجود در محلول
چگونگی ساختن یک محلول بافر باPHمعین
تعیین PHدر هر نقطه از جمله هم ارزی
تعیین Kspبا استفاده از داده های انحلال پذیری
اثر PHبر تعادل انحلال پذیری
چگونگی اثر تشکیل کمپلکس بر انحلال پذیری
تعریف رفتار آمفوتری
فصل دوم: تعادلهای آبی
آب مهمترین حلال موجود بر روی کره زمین اهمیت حیاتی دارد و این اهمیت مهم بدلیل فراوانی آن وهم بدلیل توانایی استثنایی آن در حل کردن مواد گوناگون است0 دراین فصل تعادلهای آبی همگن وناهمگن را بررسی خواهیم کرد0
2-1 اثر یون مشترک
با تفکیک اسید استیک در محلول آبی یون استات تولید میشود0 حال تعادلهایی را بررسی می کنیم که محلول شامل هر دو گونه استات واسید استیک یعنی یون مشترک استات است0
تمرین 2-1 :
فرض کنید 1/0 مول سدیم استات را به یک لیتر محلول 1/0 مولار اسید استیک افزوده ایم0 ثابت تعادل اسید است 0 PHمحلول حاصل چند است؟
0.1 0 0.1 :آغازی
0.1-X X 0.1+X :تعادلی
تمرین 2-2 :
غلظت یون فلوئورید و PHمحلولی حاوی 1/0 مول HClو 2/0 مول HFدر لیتر محلول را حساب کنید
0.2 0.1 0 :آغازی
0.2+X 0.1+X X : تعادلی
با تفکیک محلول آمونیاک یون آمونیوم تولید می شود0 بررسی تعادلهای مربوط به محلولهای حاوی آمونیاک و آمونیوم (یون مشترک آمونیوم) نیز بهمین ترتیب امکانپذیر است0
ایجاد یون مشترک باافزودن اسید و باز:
با افزودن باز NaOHبه محلول اسید استیک یون مشترک استات ایجاد می شود0
ثابت تعادل عکس Kb بسیار بزرگ است ودر نتیجه واکنش تا مصرف کامل OHافزوده شده ادامه می‌یابد0
مثال:
یک لیتر محلولی را در نظر بگیرید که در آغازحاوي 2/0 مول اسید استیک بوده و به آن 1/0 مول NaOHاضافه شود 0
مانند تمرين 2-1 حل مي‌شود. 74/4=pH
تمرین 2-3 :
PHمحلولی را که از مخلوط کردن 6/0 محلول 1/0 مولار با 4/0 مول NaOH 1/0مولار حاصل می شود محاسبه کنید 0
آغازی :0.04 0.02 0
تعادلی :0.04-X 0.02+X X
محلولهای بافر:
محلولهای آبی که در مقابل تغییر PHمقاومت میکنند مانند خون انسان،آب دریاو غیره به محلولهای بافر معروفند0
معمولاً بافرها متضمن دو گونه اسیدو باز مزدوج اند مانند استات-اسید استیک یا آمونیاک-آمونیوم
معادله هندرسان-بالش:
تمرین 2-4 :
PHمخلوط بافر متشکل از غلظتهای برابر چیست؟
تمرین 2-5 :
(الف)PHیک محلول آبی آمونیاک چگونه تحت تاثیر کلرید آمونیوم قرار می گیرد؟
(ب)چه غلظتی از کلرید آمونیوم برای تغییر PHمحلول 1/0 مولار آمونیاک به حدود 9 لازم است؟
حل:یون آمونیوم تعادل را بسمت چپ جابجا می کند،OH-را کم وبدینوسیله PHرا پایین می آورد0
افزایش اسیدوباز به بافر:
هرگاه به یک لیتر محلول مولار HClمقدار 01/0 مول NaOHاضافه کنیم، PHمحلول چقدر است؟
تمرین 2-6 :
پس از افزودن 02/0 مول NaOHبه یک لیتر بافر استات با غلظتهای 1/0 مولار نسبت به استات و اسید استیک (PH=4.74)تغییرPHچند است؟
تیتراسیون
روشی که توسط آن محلولی با غلظت مشخص (استاندارد) به محلولی دیگر (مجهول)اضافه می شود تا واکنش شیمیایی بطور کامل بین دو ماده انجام گیرد و از روی حجم و غلظت محلول استاندارد و حجم محلول مجهول غلظت آن تعیین گردد تیتراسیون نامیده می شود0
به نقطه ای که در آن مقادیر هم ارز مواد با هم ترکیب می شوند،نقطه هم ارزی می گویند0
برای تعیین نقطه پایان واکنش از شناساگر استفاده می شود0
تمرین 2-7 :
چه حجمی از محلول 5/0 مولار سدیم کلرید برای واکنش کامل با 2/0 مول از نیترات سرب لازم است؟
حل:
منحنی تیتراسیون
یک نمودار تغییر PHبصورت تابعی از حجم محلول استاندارد افزوده شده منحنی تیتراسیون نامیده می شود0
تمرین 2-9 :
PH50 میلی لیتر محلول 1/0 مولار HClپس از افزودن 9/49 میلی لیتر محلول 1/0 مولار NaOHچند است؟
مثال:
PH50 میلی لیتر محلول 1/0 مولار HCL پس از افزودن 50 میلی لیتر محلول 1/0 مولار NaOHچند است؟
حل:اسیدوباز خنثی شده اند0
PHمحلول خنثی 7است0
با استفاده از اعداد بدست آمده نمودار تغییرات PH محلول اسید قوی پس از افزودن باز قوی را رسم کنید0
آیا می توانیدمنحنی تیتراسیون محلول باز قوی توسط اسید قوی را رسم کنید0
تیتراسیونهای مربوط به اسیدوبازضعیف
تیتراسیون اسید ضعیف توسط محلول باز قوی منحنی تیتراسیونی بدست می دهد که در ظاخر نظیر تیتراسیون اسید ضعیف باباز قوی است،ولی سه اختلاف عمده بین آنها مشاهده می شود0
تمرین 2-10
PH 50 میلی لیتر محلول اسید استیک 1/0 مولار پس از افزودن 30 میلی لیتر محلول 1/0 مولار NaOHچند است؟
حل:
مثال:
PH 50 میلی لیتر محلول اسید استیک 1/0 مولار پس از افزودن 50 میلی لیتر محلول 1/0 مولار NaOHچند است؟
0.05 0 0:آغازی
0.05-X X X:تعادلی
مثال:
PH50 میلی لیتر محلول اسید استیک 1/0 مولار پس از افزودن 60 میلی لیتر محلول 1/0 مولار NaOHچند است؟
حل: اسید خنثی شده و NaOHاضافی در محیط موجود است0
نمودار تغییرات PH در تیتراسیون اسید استیک 1/0 مولار با سود 1/0 مولار را رسم كرده و به گستره تغییر PH، PHنقطه هم ارزی و PHدر شروع تیتراسیون توجه کنید.
تعادلهای انحلال پذیری یا تعادلهای ناهمگن
در این بخش تعادلهای مربوطه به انحلال یا رسوب کردن نمکهای جزئا محلول (تعادلهای ناهمگن)را بررسی می کنیم0 بعنوان مثال تعادل مربوط به محلول اشباع شده ای از سولفات باریم در تماس با جامد سولفات باریم را در نظر بگیرید0
تمرین2-11 :
عبارت حاصل ضرب انحلال را برای بنویسید0
انحلال پذیری کمیتی از ماده است که در مقدار معینی ازآب حل می شود0 اغلب بصورت گرم ماده حل شده در 100 گرم آب یا بر حسب مولاریته بیان می شود0
تمرین 2-12 :
باریم سولفات جامد را بمدت چند روز در آب قرار داده ایم 0 بعد از چند روز مقدار در مولار تثبیت شد0 Ksp برای چند است؟
حل:
اگر Sمولار حل شود:
تمرین 2-13 :
Kspبرای برابر است0 انحلال پذیری فلوئورید کلسیم جامد در آب بر حسب گرم در لیتر حساب کنید0
S S 2S+0.01(Mنمک حل): درتعادل
معیارهایی برای انحلال پذیری یا تشکیل رسوب:
وقتی محلول نمکهای حاوی مخلوط می شوند،در صورتیکه حاصلضرب غلظتهای یونی
بزرگتر از Kspباشد،رسوب تشکیل میشود0پس روابط ممکن بین Q,Kspبترتیب زیر خلاصه میشود:
Q>Kspرسوب تشکیل می شود0
Q=Kspمحلول اشباع در آستانه تشکیل رسوب
Q<Kspرسوب تشکیل نشده نمک موجود حل می شود0
تمرین 2-15 :
اگر 1/0 لیتر نیترات سرب 003/0 مولار به 4/0 لیتر از محلول سدیم سولفات 005/0 مولار اضافه شود،آیا رسوبی تشکیل خواهد شد؟
چون Q>Ksp،رسوب تشکیل می شود0
انحلال پذیری و PH
انحلال پذیری هر ماده ای که آنیون آن بازی است تحت تاثیر PHمحلول قرار می گیرد0
مثال:
Kspبرای برابر است0 انحلال پذیری آن در محلولی با PHبرابر 9 چند است؟
حل:
نمکهایی نظیر و غیره نیز بعلت واکنش آنیون آنها با تحت تاثیر PHمحلول قرار می گیرد0
رسوبگیری سولفیدها نیز تاثیر PHبر انحلال پذیري را نشان می دهد0 غلظت در حالت اشباع 1/0 است0
تغییرPHسبب تغییر می شود که آن هم بر رسبوگیری سولفیدها موثر است 0
Qدر مقایسه با Kspتعیین می کند که رسوب تشکیل شده یا نمک حل شده است0
اثر تشکیل کمپلکس بر انحلال پذیری
حضور آمونیاک بر روی رسوب AgCL با تشکیل کمپلکس انحلال پذیری را افزایش می دهد0 با تشکیل کمپلکس انحلال پذیری بطرف راست جابجا می شود0
آمفوتری
بسیاری از هیدروکسیدها و اکسیدها که در آب خنثی نا محلولند در محیطهای قویا اسیدی یا بازی حل می شوند0 این مواد را آمفوتر می گویند0
محیط بازی
محیط اسیدی
بسیاری از هیدروکسیدهای فلزی مانند،
در محلولهای اسیدی حل می شوند،اما با باز اضافی واکنش نمی دهند0 این هیدروکسیدها آمفوتر نیستند0
تمرین2-16 :
معادله یونی موازنه شده بین و محلولهای آبی NaOHکه موجب حل شدن
می گردد را بنویسید0
اهداف فصل سوم:
تشخیص واکنشهای اکسایش –کاهشی و شناسایی اکسنده –کاهنده
کامل و موازنه کردن معادله های اکسایشی-کاهشی
رسم نمودار پیلهای ولتایی و الکترولیتی
محاسبه emfتولید شده توسط پیل ولتایی
استفاده از معادله نرنست برای محاسبه emfدر شرایط غیر استاندارد
توصیف باتری انباره سربی و پیل خشک
فصل سوم :الکتروشیمی
در بسیاری از فرایندهای شیمیایی از الکتریسته استفاده می شودو از برخی فرایندهای جهت تولید الکتریسته می توان استفاده کرد0
بنابراین ،بررسی دقیق الکتروشیمی که با روابط موجود بین الکتریسته و واکنشهای شیمیایی سر و کار دارد،ضروری است0
واکنشهایی در کانون الکتروشیمی واقع می شوند که در آنهاالکترونها از یک ماده به یک ماده دیگر انتقال می‌یابند0
این واکنشها به واکنشهای اکسایش-کاهش معروف اند0
واکنشهای اکسایش -کاهش
اگر ماده ای الکترون بدست آورد،کاهیده می شود. ماده دیگر که الکترون از دست می دهد، اکسید می شود0 افزایش عدد اکسایش را اکسایش و کاهش عدد اکسایش را کاهش می گویند0
آهن اکسیده می شود همزمان 2H+کاهیده می شود0
نیم واکنشها
ساده تر است اکسایش و کاهش را بصورت فرایند های جدا از هم بررسی کنیم0
نیم واکنش اکسایش:
نیم واکنش کاهش:
باید تعداد الکترونها در دو نیم واکنش برابر بوده و نیم واکنشها موازنه شوند تا واکنش کلی بدست آید0
موازنه واکنشها با استفاده از نیم واکنشها در محیط اسیدی
معادله زیر را موازنه کنید:
موازنه نیم واکنش اکسایش در محیط اسیدی
ابتدا تعداد کربن موازنه می شود:
سپس تعداداکسیژن و بعد تعداد هیدروژن با استفاده از در دو طرف معادله0
بعد موازنه بار با افزودن تعداد الکترون بطرف مناسب صورت می گیرد0
به این ترتیب نیم واکنش اکسایش موازنه شد :
موازنه نیم واکنش کاهش
تعداد اکسیژن با 4 آب در طرف دوم موازنه میشود:
تعداد هیدروژن با 8H+در طرف راست موازنه می شود:
موازنه بار با افزودن 5eبطرف چپ صورت می گیرد:
به این ترتیب نیم واکنش کاهش نیز موازنه شد0 با برابر کردن تعداد الکترونها و جمع دو نیم واکنش وساه کردن ضرایب معادله موازنه شده واکنش بدست می آید0
بدست آوردن معادله موازنه شده اکسایشی-کاهشی
تمرین 3-1 :
معادله زیر را در محیط بازی کامل و موازنه کنید0
موازنه نیم واکنش کاهش:
با فرض محلول اسیدی:
با افزودن 4OH-به دو طرف معادله و ساده کردن تعداد مولکولهای آب:
پس:
موازنه نیم واکنش اکسایش
3-2پیلهای ولتایی
انرژی آزاد شده در هر واکنش اکسایشی –کاهشی را می توان برای انجام کار الکتریکی مورد استفاده قرار داد0 این کار از طریق پیل ولتایی انجام می شود 0
انتقال الکترون از طریق یک مسیر خارجی صورت می گیرد0
شکل اجزاء یک پیل ولتایی
دو فلز جامدی که بوسیله مدار خارجی به یکدیگر متصل شده اند ،الکترود نامیده می شوند0
الکترودی که در آن اکسایش صورت می گیرد آند و الکترودی که در آن کاهش رخ می دهد کاتد نامیده می شود0
الکترون در آند آزاد می شود ،بدین ترتیب آند منفی و کاتد مثبت است0
پل نمکی حاوی الکترولیتی است که با پیشرفت واکنش بار موجود در محفظه های کاتد و آند را خنثی می کند0
تمرین 3-2 :
واکنش اکسایش –کاهش زیر خودبخود انجام می گیرد:
پیل ولتایی،واکنش آندی،جهت جریان الکترونهاوعلامت الکترودها را مشخص کنید0
حل:
نیم واکنش کاهش درکاتد:
محفظه کاتدی حاوی یونهای ویک میله پلاتینی برای انتقال الکترونها
واکنش اکسایش در آند:
محفظه آندی حاوی یونهای وبلورهای ویک میله پلاتینی برای انتقال الکترونها ولت سنج و سیمهای اتصال خارجی و پل نمکی
جریان الکترونها در مدار خارجی از آند به کاتد
علامت الکترونها:آند منفی و کاتد مثبت
پیلemf
پیل ولتایی دارای یک ”نیروی محرکه“یا“فشار الکتریکی“ است که الکترونها را به درون مدار خارجی می راند و به اختصار emfنامیده می شود0
emf بر حسب ولت اندازه گیری می شود0یک ولت emf لازم برای دادن انرژی یک ژول به یک کولن الکتریسته است0
به منظور تکرار پذیری آزمایشها شرایط استاندارد تعریف می شود 0
شرایط استاندارد غلظت یک مولار برای محلولها و فشار یک اتمسفر برای واکنش دهنده های گازی است0
mf e استاندارد را با نماد نشان می دهند0 به عنوان مثال:
ولت
پتانسیل الکترود استاندارد
mf eپیل را می توان بصورت مجموع دو پتانسیل نیم پیل در نظر گرفت0
به عنوان مثال،
پیل حاصل از نیم پیلهای روی و هیدروژن را در نظر بگیرید0
:آند
:کاتد
اندازه گیری مستقیم کاهش یا اکسایش بطور مجزا مقدور نیست ولی اگر برای نیم پیل هیدروژن پتانسیل الکترود استاندارد صفر ولت در نظر بگیریم،
تمرین3-3 :
با مراجعه به پیل مس-روی:
:کاتد
:آند
با مرتب کردن این پتانسیلهای استاندارد بر حسب نیم واکنشهای کاهش (بنابه قرارداد)می توان جدول پتانسیلهای الکترود استاندارد را بدست آوردودر حل مسائل از آن استفاده کرد0
با نگاهی به جدول پتانسیلها موارد زیر روشن می شود:
می توان مثبت تر بودن برای نیم واکنش کاهش را نشانه تمایل بیشتر به کاهش نسبت به دانست0
گونه ای که تمایل بیشتر به کاهش دارد سبب می شود گونه دیگر اکسید شودودر نتیجه اکسنده قویتری محسوب می شود 0 قویترین عامل اکسنده در جدول است0
پتانسیل کاهش منفی نشان می دهد که کاهش گونه مشکلتر از انجام می گیرد0 یون مشکلتر از همه کاهیده می شود در نتیجه ضعيف‌ترين عامل اکسنده (قویترین عامل کاهنده)است0
با استفاده از پتانسیلهای الکترودی استاندارد می توان پیش بینی های لازم در مورد انجام پذیری واکنشهای تجربه نشده را انجام داد و به این هدف دیرینه علم شیمی دست یافت0
تمرین 3-4 :
با استفاده از پتانسیلهای الکترود استاندارد، emfاستاندارد را برای پیلی محاسبه کنید که واکنش آن در زیر آمده است0
حل:
خودبخودی بودن ودامنه واکنشهای اکسایشی-کاهشی
emfمثبت نشان می دهدکه فرایند خود بخودی است0
و تغییر انرژی آزادemf
می دانید که تغییر انرژی آزاد منفی نیز نشانه ای از خودبخود بودن فرایند است0 بنابراین انتظار می رودرابطه زیربین emfپیل و وجود داشته باشد0
nتعداد مولهای الکترون مبادله شده در واکنش وfکولنهای الکتریسته همراه با یک مول الکترون است0
تمرین3-6 :
با استفاده ا پتانسیلهای الکترود استاندارد موجود در جدول،تغییر انرژی آزاد استاندارد را برای واکنش زیر محاسبه کنید0
حل:
و ثابت تعادلemf
باتوجه به رابطه بين و ثابت تعادل ورابطه بین می توان رابطه بین وثابت تعادل را بدست آورد0
تمرین 3-7 :
با استفاده از پتانسیلهای الکترود،ثابت تعادل واکنش زیر رادر 25 در جه سانتیگراد محاسبه کنید0
حل:
وغلظتemf
مثال:
در یک پیل روی-مس پتانسیل استاندارد پیل 1/1 ولت است 0 در صورتی که باشد، emfپیل را محاسبه کنید0
حل:
Qخارج قسمت واکنش است0
تمرین 3-8 :
emfتولید شده توسط پیل زیر باغلظتهای داده شده رامحاسبه کنید0
پیلهای ولتایی تجارتی
این پیلها منابع انرژی ساده ای هستند که حسن اصلی آنها در قابل حمل بودن آنهاست0
پیلهای تجارتی باید فاقد پل نمکی بوده ،بهم فشردگی و سختی لازم برای قابلیت حمل را داشته باشند0
باتری انباره سربی
در اتومبیلها مورد استفاده قرار می گیرد0
شش پیل دو ولتی دارد 0آند از سرب وکاتد از سرب دیوکسید تشکیل شده که یک شبکه فلزی را پر کرده است0
هردو الکترود در اسید سولفوریک فرو رفته اند0
واکنشهای الکترودی در حین تخلیه(واکنش عکس در حین شارژ)
پیل خشک
نوع اسیدی پیل خشک شامل محفظهای از روی است که با خمیر مرطوبی از با کربن در تماس است0واکنشهای الکترودی درحین تخلیه به قرارزیرند:
:آند
:کاتد
در نوع قلیایی به جای از استفاده می شود0
نوع قلیایی عمر طولانی تری دارد0
پیلهای سوختنی
از آنجا که واکنش احتراق هیدروژن واکنش اکسایشی-کاهشی است،در صورت طراحی یک پیل مناسب می توان از چنین واکنشی برای تولید مستقیم جریان الکتریکی استفاده کرد که مقرون به صرفه است 0
آشنایی با شیمی عمومی 2
:آند
:کاتد
تمرین 3-9 :
الکترولیز محلولهای آبی NaClرا توضیح دهید0پتانسیل پیل را حساب کنید0
:کاتد
:آند
از واکنشهای کاهش آب ویون سدیم،کاهش آب راحتتر انجام می شود0از واکنشهای اکسایش آب ویون کلرید،با توجه به مقداری که برای اضافه ولتاژاکسیژن(حدود4/0 ولت)لازم است،
در صورتیکه غلظت یون کلرید کم نباشد،اکسایش کلر راحتتر انجام می شود0
:آند
:کاتد
تمرین 3-10 :
علت اینکه در اثر الکترولیز محلول در آب، تولید می شودرا شرح دهید0 حداقلemfلازم برای این فرایند در شرایط استاندارد چیست؟
حل:در کاتد می توانیم کاهش را پیش بینی کنیم:
کاهش یون مس آسانتر روی می دهد0
در آند نیز مانندمحلول NaCl بعلت اضافه ولتاژ برای تشکیل اکسیژن ،معمولا کلرید تشکیل می شود0
جنبه های کمی الکترولیز
میزان پیشرفت واکنش شیمیایی در یک پیل الکترولیتی نسبت مستقیم بامقدارالکتریسته ای دارد که از داخل پیل عبور می کند0
برای تولید یک مول فلز از مول الکترون لازم است0
بار یک مول الکترون 96500 کولن یا یک فاراده است و کولنها برابر آمپرهادرثانیه است0
تمرین3-11 :
مقدار آلومنیوم تولید شده توسط الکترولیز مذاب در00/1 ساعت با جریان0/10 آمپر چند گرم است؟
اهداف فصل چهارم:
تشخیص یک عنصر بر اساس موقعیت آن در جدول تناوبی
توضیح درباره اختلافهای ساختاری بین عناصر فلزی و غیر فلزی
بیان مفهوم انیدرید بازی و انیدرید اسیدی
پیش بینی الکترونگاتیوی نسبی و خصوصیت فلزی
تشخیص حالت اکسایش ماکسیمم و مینیمم هر عنصر غیر فلزی
متداولترین شکل مولکول هر عنصر غیر فلزی
فرمول فلوئوریدها،اکسی فلوئوریدهاواکسیدهای گزنون
ساختارهای الکترونی و هندسی ترکیبهای شناخته شده گزنون
خواص شیمیایی و فیزیکی هیدروژن پراکسیدوروش تهیه
فرمول اکسیدهای متداول گوگرد
روش تهیه فسفر عنصری از کانه های آن
فرمول و ساختار هالیدها واکسیدهای پایدار فسفر
شرح واکنش تراکمی
فصل چهارم:شیمی عناصر غیر فلزی
در درس شیمی عمومی 1 و فصول قبلی اصولی چون قواعد تشکیل پیوند،قوانین ترمودینامیک،ساختمان پیلهای الکترو شیمیایی،اسیدو باز و تعادلعای آبی مورد بحث قرار گرفت در خلال توضیح این اصول خواص فیزیکی و شیمیایی بسیاری از مواد توصیف شدند0
با وجود این،ممکن است هنوز پیش بینی مشخصات فیزیکی وشیمیایی مواد بر اساس اصول شیمیایی و واقعیتهای پراکنده ای که با آن آشنا شده اید،مشکل بنظر برسد0 نکته مهم دیگر اینکه برای درک و بخاطر سپردن بسیاری از واقعیتهای شیمی زمینه لازم دارید0
بنابراین،بررسی شیمی توصیفی عناصر غیر فلزی ضروری بنظرمی رسد ودرک شما را از اصولی که یاد گرفته اید عمیق تر می کند0
در اینجا به ذکر مثالهای فصل بسنده می شود0
مقایسه فلزات باغیرفلزات
خواص مشخصه عناصر فلزی وغیرفلزی
بجز گازهای نجیب در سایر غیر فلزات ،تعداد اتمهایی که پیوند محکمی با یکدیگر دارند عموما 4 یا کمتر است0
اکسیدهای عناصر غیر فلزی عموما ترکیبهای کووالانسی هستند که در اب محلولهای اسیدی تشکیل می دهند0
بسیاری از مطالب در صورتی به آسانی و روشنی بخاطر سپرده می شوند که روند های تناوبی موجود در خواص شیمیایی و فیزیکی را بخاطر بسپارید0
ساختار کلریدهای را رسم کنید0 می دانید ازت قادر به تشکیل نیست چون برای تشکیل پیوند اوربیتالهای d قابل دسترس ندارند0
تشکیل پیوند توسط همپوشانی جانبی اوربیتالهای Pبین دواتم کربن امکانپذیر است ولی باافزایش فاصله بین هسته ها در مورد سیلسیم اوربیتالهای P همپوشانی موثری ندارند0
در نتیجه سیلسیم فقط بشکل بلوری شبه الماس وجود داردو ساختاری شبیه گرافیت ندارد0
در دی اکسید کربن ،کربن بااکسیژن پیوندهای دو گانه تشکیل می دهد0 در مقابل فاقد پیوند دو گانه بوده و چهار اتم اکسیژن به هر اتم سیلسیم پیوند شده اند وساختاری
