دانستنی ها شیمی ( گالیم Ga )

فلز گاليوم نقطه ذوبي به ميزان 29 درجه سانتيگراد دارد كه چيزي در حدود دماي اتاق است . پس طبيعي است كه چنانچه اين فلز را در دست بگيريد ، با دماي 37 درجه دستتان شروع به ذوب شدن نمايد !!ا

مطالب سایت نرمالیته ( شیمی کاربردی دانشگاه گلستان ) طی ماه ها زحمت و جستجو جمع آوری شده است ، لطفا بدون ذکر منبع مطالب سایت نرمالیته را کپی نکنید . با تشکر

ثابت تعادل شیمیایی (ثابت تعادل k)

تمام فرآیندهای برگشت پذیر ، تمایل رسیدن به یک حالت تعادلی را دارند. برای یک واکنش برگشت پذیر ، حالت تعادل وقتی برقرار می‌شود که سرعت واکنش رفت برابر با سرعت برگشت باشد. در یک واکنش تعادلی ، از تقسیم ثابت سرعت واکنش رفت Kf بر ثابت واکنش برگشت ، Kr ، ثابت دیگری بدست می‌آید که ثابت تعادل شیمیایی ، K ، نامیده می‌شود.

مقدار عددی ثابت تعادل
مقدار عددی K با دما تغییر می‌کند. تعداد مجموعه غلظتها برای سیستمهای تعادلی این واکنش ، بی نهایت زیاد است. ولی در هر صورت برای کلیه سیستمهای تعادلی در دمای معین وقتی که غلظتهای A2 ، B2 ، AB در رابطه بالا قرار گیرند، همواره به یک مقدار K منجر می‌شوند. بطور کلی ، برای هر واکنش برگشت پذیر:

به ادامه مطلب بروید ...

تهیه اتیلن و بررسی خواص آن ، تهیه استیلن و بررسی خواص آن ، یک روش شناسایی آلدهید ها همه در یک پی دی اف

تهیه اتیلن و بررسی خواص آن

اهداف : 1. تهیه گاز اتیلن در آزمایشگاه توسط آب گیری از اتانول

           2. شناسایی گاز اتیلن

نکات ایمنی در تهیه اتیلن

روش کار تهیه اتیلن

نکات مهم و پرسش در تهیه اتیلن

تهیه استیلن و بررسی خواص آن

اهداف : 1. نشان دادن تهیه گاز بی رنگ از اثر آب بر کلسیم کاربید

           2. نشان دادن سوختن گاز استیلم در هوا

مبانی نظری درباره استیلن

نکات ایمنی کلسیم کاربید

روش کار تولید استیلن به همراه پرسش

یک روش برای شناسایی آلدهیدها

اهداف : 1. تهیه ی شناساگر تالن

           2. شناسایی ساده ترین آلدهید ( فرمالدهید )

مبانی نظری آلدهید ها ( تئوری )

روش کار ( شناسایی آلدهیدها )

برای دانلود برروی عکس زیر کلیک نمایید

مطالب سایت نرمالیته ( شیمی کاربردی دانشگاه گلستان ) طی ماه ها زحمت و جستجو جمع آوری شده است ، لطفا بدون ذکر منبع مطالب سایت نرمالیته را کپی نکنید . با تشکر

درباره ی انرژی هسته ای

دید کلی
واکنشهای هسته‌ای ، چه خود بخودی و چه القایی ، منجر به تغییر انرژی می‌شوند. مقدار Q یا انرژی در یک واکنش هسته‌ای به مقدار انرژی آزاد شده یا جذب شده در طول واکنش مربوط است. انرژی پیوندی فرم ساده مقدار Q در واکنشهای خاصی است که با تشکیل یک هسته از نوکلئونهای تشکیل دهنده آن سر و کار دارد. این دو کمیت مشابه کمیتهای ترمودینامیکی آنتالپی یک واکنش (H∆) و آنتالپی تشکیل (Hf∆) می‌باشد.

رابطه جرم - انرژی
در اوایل قرن بیستم ، "انیشتین" معادله جرم و انرژی را بیان نمود: E = mC²

می‌دانیم که در هر فرآیند ، مقدار کل ماده و انرژی ثابت است و ماده و انرژی ، قابل تبدیل به یکدیگر هستند. در فرآیندهای معمولی شیمیایی ، تبدیل ماده به انرژی به اندازه‌ای کوچک است که قابل اندازه گیری نیست. با وجود این ، این امر برای فرآیندهای هسته‌ای که با تغییرات بزرگتر انرژی در مقایسه با واکنشهای شیمیایی سر و کار دارند، صادق نیست.

در این قسمت ، رابطه‌های جرم - انرژی برای هسته‌ها و برای واکنشهای هسته‌ای مورد بحث قرار می‌گیرند.
تغییرات انرژی در واکنشهای هسته‌ای
مقدار Q برای یک واکنش هسته‌ای ، از طریق تفریق جرمهای کلیه محصولات واکنش از جرمهای کلیه واکنش دهنده‌ها و تبدیل ∆ (جرم) بدست آمده به واحدهای انرژی محاسبه می‌شود. همچنین ممکن است مقادیر اضافه جرم را به جای جرمهای حقیقی بکار برد.

Q = (مجموع جرمهای واکنش دهنده‌ها - مجموع جرمهای محصولات) (931.5Mev/dalton)

که در آن ، جرم بر حسب دالتن است.
فروپاشی مدار بسته برای محاسبات جرم - انرژی
جرمهای نوکلیدی تهیه شده تجربی در مورد بسیاری از نوکلیدها ، مخصوصا گونه‌های رادیواکتیو با عمر کوتاه قابل دسترسی نیستند. بنابراین ، از نظریه‌های غیر مستقیم یا تجربی برای محاسبه جرمهای نوکلیدی یا مقادیر انرژی مورد نیاز استفاده می‌گردد. یکی از روشهای غیر مستقیم بکار رفته برای این منظور ، دیاگرام فروپاشی مدار بسته است. چهار نوکلید مختلف در چهار گوشه یک مربع قرار داده می‌شوند. یکی از این نوکلیدها ، مادر سه نوکلید دیگر است.
معادله نیمه تجربی انرژی پیوندی
یک معادله نیمه تجربی برای محاسبه انرژیهای پیوندی برای نوکلیدهایی که جرم نوکلیدی آنها معلوم نبود، در سال 1935 بوسیله C.F.Von Weisacker پیشنهاد گردید. این معادله براساس مدل قطره مایع هسته می‌باشد و انرژی بستگی را به صورت مجموع پنج عبارت که تنها توابعی از Z و A هستند، بیان می‌کند.

ثابتهای معادله از طریق انطباق معادله تجربی با انرژیهای پیوندی بستگی معلوم تعیین شدند. برای هسته‌های با A>40 ، توافق بین مقادیر حقیقی حاصل از بکار بردن جرمهای نوکلیدی تجربی در معادله عادی BE و مقادیر پیش بینی شده غالبا بهتر از %1 است.

دیاگرامهای سطح انرژی هسته‌ای
معادله نیمه تجربی همچنین می‌تواند به صورت تابعی درجه دوم از Z مجددا نوشته شود. چنانچه نموداری از این معادله به نحوی ترسیم گردد که انرژی پیوندی روی محور عمودی و Z روی محور افقی قرار گیرد، هذلولی تنهایی برای مقادیر ثابت A فرد و دو هذلولی برای مقادیر ثابت A زوج بدست می‌آیند. در این نمودار ، مقدار انرژی پیوندی در جهت پایین افزایش می‌باید. این هذلولیها ، هذلولیهای انرژی پیوندی ایزوبار یا دیاگرامهای سطح انرژی هسته‌ای نامیده می‌شوند.

واژه دیاگرام سطح به این دلیل اتلاق می‌گردد که این هذلولیها برشهایی در میان یک نمودار سه بعدی انرژی پیوندی ، عدد اتمی و تعداد نوترون هستند که دارای یک سطح موجی می‌باشند. چنین نمودارهای سه بعدی "سطح انرژی پیوندی" ، توضیح می‌دهند که هسته‌های پایدار در دره پایداری که از خط پایداری بتا تبعیت می‌کند، قرار می‌گیرند.

مطالب سایت نرمالیته ( شیمی کاربردی دانشگاه گلستان ) طی ماه ها زحمت و جستجو جمع آوری شده است ، لطفا بدون ذکر منبع مطالب سایت نرمالیته را کپی نکنید . با تشکر

هدف آزمایش تولید گاز استیلن
تهیه کوچکترین عضو خانواده آلکین‌ها و بررسی اثر بر شناساگر مخصوص (محلول نیترات نقره آمونیاکی)
تئوری آزمایش تولید گاز استیلن
هر گاه ترکیب آلی ، دارای پیوند سه‌گانه کربن به کربن باشد، آلکین نامیده می‌شود. استیلن با فرمول C2H2 ، کوچکترین عضو این خانواده می‌باشد و به همین دلیل ، آلکین‌ها را ترکیبات استیلنی یا استیلن‌های استخلاف‌دار گویند.
آلکین‌ها ، ترکیباتی با قطبیت کمتر می‌باشند که در حلال‌های با قطبیت کمتر مثل تتراکلرید کربن ، بنزن و اترها بخوبی حل می‌شوند، ولی در آب نامحلولند. همانند سایر هیدروکربن‌ها سبکتر از آب هستند.

فرمول عمومی آلکین‌ها CnH2n-2 می‌باشد. در این آزمایش ، می‌خواهیم گاز استیلن را در آزمایشگاه تولید کنیم.
وسایل ومواد مورد نیاز تولید گاز استیلن

    بالن تقطیر 100ml
    قیف شیردار
    بطری شستشوی گاز
    گیره و پایه فلزی
    کلسیم کربید CaC2
    سولفات مس II اسیدی شده با اسید سولفوریک
    محلول نیترات نقره آمونیاکی
    لوله آزمایش

شرح آزمایش تولید استیلن
ابتدا باید توجه داشته باشید که این آزمایش ، نباید در معرض شعله چراغ گاز باشد. یعنی مواد اولیه آزمایش را جهت تولید گاز استیلن حرارت نمی‌دهیم. در داخل بالن تقطیر ، قطعات کوچکی از کلسیم کربید ریخته و روی آن ، قیف شیردار دارای آب قرار دهید. لوله خروجی بالن تقطیر را به بطری شستشوی دارای محلول سولفات مس II اسیدی شده با اسید سولفوریک جهت جذب ناخالصی‌های گاز وصل کنید تا گاز ایجاد شده از آن عبور کند و ناخالصی‌های آن گرفته شود.

سپس می‌توانید گاز ایجاد شده را به داخل هر ظرفی که خواستید هدایت و آن را جمع آوری کنید و یا به داخل ظروف مختلفی جهت بررسی واکنشهای آن با مواد مختلف هدایت کنید. به عنوان مثال ، لوله خروجی از بطری شستشوی گاز را به داخل لوله آزمایش حاوی محلول نیترات نقره آمونیاکی هدایت کنید. اثر گاز بر آن ، سبب تولید رسوب سفید رنگ استیلید نقره می‌شود که با یک مولکول آب متبلور می‌گردد. (این رسوب را دور بریزید).
نتیجه آزمایش
واکنشی که تحت آن ، گاز استیلن تولید می‌شود، از این قرار است:

CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + CH≡CH

اثر گاز استیلن بر شناساگر مخصوص آن ، یعنی نیترات نقره آمونیاکی به این صورت است:(شناساگر نیترات نقره آمونیاکی را می‌توان به صورت محلول اکسید نقره آمونیاکی یا Ag2O نشان داد)

C2H2 + Ag2O → Ag2C2 + H2O

Ag2C2 ، رسوب سفید رنگ استیلید نقره است.

گاز استیلن در صنعت جوشکاری کاربرد دارد.
سوالات

    آیا می‌دانید واکنش سوختن کامل استیلن با اکسیژن خالص را بنویسید؟
    واکنش پذیری آلکین‌ها در مقایسه با آلکن‌ها (با توجه به تئوری آزمایش) چگونه است؟

مطالب سایت نرمالیته ( شیمی کاربردی دانشگاه گلستان ) طی ماه ها زحمت و جستجو جمع آوری شده است ، لطفا بدون ذکر منبع مطالب سایت نرمالیته را کپی نکنید . با تشکر

تولید ( تهیه )  گاز اتیلن

هدف آزمایش تولید گاز اتیلن
تهیه کوچکترین و مهمترین هیدروکربن زنجیری سیر نشده از گروه آلکن‌ها یعنی اتیلن و مشاهده اثر آن بر روی مواد مختلف.
تئوری آزمایش تولید گاز اتیلن
آلکن‌ها ، دسته بزرگی از هیدروکربن‌ها را شامل می‌شوند که به هیدروکربنهای غیر اشباع موسومند. تعداد هیدروژنهای این ترکیبات ، کمتر از آلکانهای هم‌کربن می‌باشد. آلکن‌ها ممکن است یک یا چند پیوند دو گانه مجزا و دور از هم یا مزدوج داشته باشند.

اتیلن کوچکترین عضو خانواده آلکن‌ها و به فرمول C2H4 می‌باشد که دو اتم هیدروژن کمتر از آلکان هم‌کربن (اتان) دارد. بررسی ساختمان اتیلن به طریقه کوانتوم مکانیکی نشان داده است که کربن برای این که در ساختمان اتیلن شرکت نماید، لازم است که با استفاده از اوربیتالهای 2s و دو اوربیتال 2p خود ، سه اوربیتال هیبریدی یکسان بوجود آورد.
وسایل و مواد مورد نیاز

    بالن تقطیر 250ml
    قیف شیردار
    دماسنج 300درجه سانتی‌گراد
    تشک فلزی
    دو بطری شستشوی گاز
    سه عدد لوله آزمایش معمولی
    در لاستیکی
    لوله شیشه‌ای باریک
    ارتباط لاستیکی
    ترازو
    پی پت
    اتانول 96 درجه
    اسید سولفوریک غلیظ
    سولفات مس II
    سود یا پتاس جامد
    شن و ماسه نرم
    پرمنگنات پتاسیم جامد
    کربنات سدیم
    آب برم

تهیه محلولهای مورد نیاز
ابتدا محلولهای مورد نیاز را تهیه می‌کنیم:

    محلول پرمنگنات پتاسیم یک درصد (یک گرم پرمنگنات در 99 میلی لیتر آب مقطر)
    محلول کربنات سدیم ده درصد (ده گرم کربنات در 90 میلی‌متر آب مقطر)
    محلول آب برم رقیق (حجم بسیار کمی از برم غلیظ را در زیر هود با آب مقطر رقیق نمایید.)

در داخل سه لوله آزمایش هر یک 5ml از محلولهای تهیه شده ریخته و آنها را برای آزمایش با گاز اتیلن آماده نمایید.

    لوله اول ، 5mlاز محلول آب برم رقیق
    لوله دوم ، 5ml از محلول پرمنگنات پتاسیم یک درصد همراه چند قطره محلول اسید سولفوریک رقیق (محلول پرمنگنات اسیدی)
    لوله سوم ، 5ml از محلول پرمنگنات پتاسیم یک درصد همراه چند قطره از محلول کربنات سدیم 10% (محلول پرمنگنات قلیایی)

شرح آزمایش تولید گاز اتیلن
بالن تقطیر را به سه ظرف متوالی متصل کنید. در داخل بالن تقطیر ، مقداری شن و ماسه نرم ریخته و روی آن به آرامی 50ml از اسید سولفوریک غلیظ اضافه کرده و مخلوط نمایید تا به صوزرت خمیر درآید و مجددا دو گرم سولفات مس II را به مخلوط اضافه کنید. در داخل قیف شیردار نیز 40ml اتانول 96 درجه ریخته و وسیله را جهت انجام آزمایش آماده کنید.

چراغ گاز را روشن کرده و زیر بالن قرار داده و قطره قطره 30ml از اتانول را وارد بالن نموده و شیر قیف را ببندید. به کمک دماسنج ، دما را روی 160 درجه سانتی‌گراد ثابت نگهدارید. با افزایش دما شعله را کنار کشیده و با کاهش به محل اولیه برگردانید. در این عمل، اتانول یک مولکول آب از دست داده و گاز اتیلن تولید می‌شود و این گاز ، از دو بطری شستشوی گاز دارای محلول پتاس یا سود غلیظ و اسید سولفوریک غلیظ عبور می‌نماید.

با آن ، می‌توانید سه آزمایش زیر را انجام دهید:

    لوله خروجی گاز اتیلن را وارد لوله آزمایش شماره یک که دارای آب برم رقیق است نمایید. رنگ آب برم از بین می‌رود.
    لوله خروجی گاز اتیلن را وارد لوله آزمایش شماره دو که دارای محلول پرمنگنات پتاسیم اسیدی است، نمایید. رنگ محلول از بین می‌رود.
    لوله خروجی گاز اتیلن را وارد لوله آزمایش شماره سه که دارای محلول پرمنگنات پتاسیم قلیایی است، نمایید. رسوب قهوه‌ای رنگ دی‌اکسید منگنز تولید می‌گردد. (این خواص نشان می‌دهد که اتیلن جزو هیدروکربن‌های سیر نشده است.)

نتیجه آزمایش
می‌دانیم که در ساختار اتیلن ، یک اتصال دو گانه یا مضاعف موجود است: CH2=CH2 به این علت ، گاز اتیلن تمایل زیادی برای انجام واکنش دارد. در آزمایش اول ، گاز اتیلن طبق واکنش زیر تولید می‌شود:

C2H5OH (+H2SO4 + Heat) → H2O + C2H4

واکنش های سه آزمایش بعدی به قرار زیرند:
اثر گاز اتیلن بر آب برم
CH2=CH2 + Br2 → CH2Br-CH2Br

اثر گاز اتیلن بر محلول رقیق پرمنگنات اسیدی شده
C2H4 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + K2SO4 + H2C2O4 + 4H2O

اثر گاز اتیلن بر محلول پرمنگنات قلیایی شده
3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → 3C2H4(OH)2 + 2MnO2↓+ 2KOH

C2H4(OH)2 ، یک الکل دارای دو عامل هیدروکسیل است و به نام گلیکول نامیده می‌شود.
سوالات

    آیا می‌توانید معادله واکنش سوختن گاز اتیلن را بنویسید؟
    می‌دانید از چه راههای دیگری ، می‌توان گاز اتیلن بدست آورد؟
    با توجه به فرمول گاز اتیلن C2H4 ، فرمول عمومی آلکن‌ها را حدس بزنید.

مطالب سایت نرمالیته ( شیمی کاربردی دانشگاه گلستان ) طی ماه ها زحمت و جستجو جمع آوری شده است ، لطفا بدون ذکر منبع مطالب سایت نرمالیته را کپی نکنید . با تشکر

تولید ( تهیه ) گاز متان

هدف آزمایش تولید گاز متان
تهیه کوچکترین و مهم‌ترین هیدروکربن زنجیری سیرشده یعنی متان CH4
تئوری آزمایش تولید گاز متان
متان ، گازی است بی‌رنگ ، بی‌بو و در آب نامحلول که نقطه ذوب آن -182درجه سانتی‌گراد و نقطه جوش آن 162-درجه سانتی‌گراد است. متان از گروه هیدروکربن‌های سیر شده زنجیری یا آلکانها می‌باشد که فرمول عمومی آنها CnH2n+2 می‌باشد. گاز طبیعی که در منازل وجود دارد و مورد استفاده قرار می‌گیرد، مخلوطی از هیدروکربن‌های زنجیری سیر شده است که %95 از آن ، گاز متان است و در اثر ترکیب با گاز اکسیژن ، تولید گاز دی‌اکسید کربن و بخار آب و حرارت می‌کند.

مخلوطی از یک حجم از گاز متان و ده حجم از هوا در اثر جرقه ، تولید انفجار بسیار شدید می‌نماید که انفجار معادن زغال سنگ از آن ناشی می‌شود.

می‌خواهیم گاز متان را به صورت آزمایشگاهی تهیه کنیم.
وسایل مورد نیاز

    کپسول چینی
    هاون
    ترازو
    مثلث نسوز
    لوله آزمایش بزرگ و مقاوم
    چاقو
    پنس یا انبر فلزی
    گیره و پایه فلزی
    سدیم استات (CH3COONa , 3H2O)
    آهک زنده (CaO)
    سود جامد (NaOH جامد)

شرح آزمایش تولید گاز متان
10 گرم سدیم استات متبلور را در یک کپسول چینی و روی مثلث نسوز حرارت دهید تا ذوب شده و آب تبلور را از دست بدهد. چراغ گاز را خاموش و پس از سرد شدن کپسول محتویات ، داخل آن را با نوک چاقو تراشیده و در یک هاون چینی همراه 3 گرم آهک زنده و 3 گرم سود جامد ، نرم کوبیده تا به صورت پودر در آید. مخلوط را در داخل یک لوله آزمایش بزرگ و مقاوم که دهانه آن را با در لاستیکی که از آن ، لوله باریک شیشه‌ای عبور داده شده است بسته‌اید، حرارت دهید.

در اثر حرارت ، مخلوط ذوب گردیده و پس از آن به مدت یک دقیقه همچنان عمل حرارت دادن را ادامه دهید تا هوای لوله کاملا خارج گردد و پس از آن ، گاز را مشتعل و سوختن گاز متان را مشاهده نمایید.
نتیجه آزمایش
واکنش تولید گاز متان در این آزمایش طبق واکنش زیر است:

CH3COONa + NaOH → Na2CO3 + CH4

از مخلوط آهک با سدیم هیدروکسید ، تولید آهک سُده (آهک سود دار) می‌شود که جاذب گازهایی نظیر CO2 ، SO2 است و به جای سدیم هیدروکسید در تهیه بسیاری از واکنش‌ها مثلا تهیه متان بکار می‌رود. گاز متان امروزه در زندگی بشر جایگاه بسیار مهمی دارد و در زندگی روزمره با این ماده حیاتی استفاده نماید.
سوالات

    فکر می‌کنید علت استفاده از آهک سُده به جای سود در چنین واکنشهایی چیست؟
    آیا کاربردهایی از متان در صنعت می‌شناسید؟
    این روش تهیه گاز متان ، یک روش آزمایشگاهی است. می‌دانید در صنعت این گاز چگونه تولید می‌شود که مقرون به صرفه باشد؟

مطالب سایت نرمالیته ( شیمی کاربردی دانشگاه گلستان ) طی ماه ها زحمت و جستجو جمع آوری شده است ، لطفا بدون ذکر منبع مطالب سایت نرمالیته را کپی نکنید . با تشکر