سوم تجربی302

انواع واکنش های آلی

معمولا واکنش  بین مواد آلی را بنا به نوع ومراحل انجام آن (مکانیسم ) می توان طبقه بندی کرد .

آ :  ازنظر نوع ، واکنش ها به دسته های زیر تقسیم می شوند .

1 - افزایشی  : دو یا چند مولکول باهم مولکول واحدی را می سازند. لازمه این واکنش دارا بودن پیوند پای است .

2- حذفی (  E1 و E2 ) : با ایجاد حلقه و یا  پیوند پای ، مولکولی ازیک مولکولی دیگر جدا می شود

3- جانشینی : عاملی ( استخلاف) جانشین گونه ایی دیگر ، دریک مولکول  می شود .

4 - نوع آرایی :  دریک مولکول گونه ایی جای خودرا تغییر می دهد.

5- تخریبی  : واکنش های شدیدی که ساختار مولکول درهم می ریزد. ( نظیر واکنش گاز فلوئور بامتان )

ب: ازنظر مکانیسم ونوع واکنشگر ،  به صورت های زیر واکنش هارا  تقسیم بندی می کنند .

(واکنشگرماده ای است که به عنوان منبع تولید  یون یارادیکال آزاد عمل می کند واین گونه ها معمولا اجزای حمله کننده به سوبسترا درواکنش هستند. )

1- رادیکالی : واکنشگر  دارای اوربیتال فرد است .

2 - الکتروندوستی ( الکتروفیلی ) : واکنشگر اسید لوئیس می باشد .

3- هسته دوستی ( نوکلئوفیلی ) : واکنشگرباز لوئیس می باشد.

اکنون به چند  نمونه  از واکنش ها، که بین مواد آلی انجام می شود توجه نمایید.

واکنش جانشینی نوکلئوفیلی ( SN ) :

A :    استخلاف هسته دوستی دومولکولی  ( SN2) :

واکنشی که طی آن هسته دوستی جانشین هسته دوست دیگر می شود. دراین سازوکار  واکنشگر از پشت  گروه هسته گریز( عامل ترک کننده ) به سوبسترا ( ترکیب مورد آزمایش) حمله می کند. که باعث وارون سازی پیکر مولکول درموضع واکنش می شود.

دراینجاکلیک کنید تاشاهد این وارون سازی باشید.

این واکنش ازنظر سینیتکی نسبت به هردوجزئ سوبسترا و واکنشگر از مرتبه اول ودرمجموع ازمرتبه ی  دوم است.  

 دراینجا کلیک کنید تا شاهد مراحل انجام واکنش فوق باشید

 این بحث ادامه دارد .                                                                                                   

منابع :

مکانیسم واکنش های آلی : دکتر علی سیدی

شیمی آلی : موریسون وبوید

فرهنگ مفاهیم شیمی آلی : ارچین، کاپلان ، مکومر،  ویلسون ، زیمر

انواع واکنش های آلی (۲ )

واکنش های SN2  قسمت (۲ )

واکنش های SN2 می تواند با نوآرایی همراه باشد دراین حالت موضع حمله واکنشگر غیراز نقطه اتصال ترک کننده  است .شیمیفضایی مربوط به  حمله - ترک عامل ها به صورت سیس می باشد .    

نوعی دیگر واکنش های SN2 گام به گام است که نوعی تبادل چند مرحله ایی است ودرآن تشکیل پیوند پیش از شکستن پیوند صورت می گیرد .شیمی فضایی واکنش به جزئیات جدایی ترک کننده ازفراورده واسطه ایی بستگی دارد.                         

                                   3                                   2                           1

  نمایش تغییرات انرژی واکنش فوق به صورت زیر است .                                                                                      

  باکلیک کردن در اینجا می توانید مولکول های مختلفی را انتخاب نموده و باحرکت ماوس ضمن تماشای ساختار فضایی  آنمولکول ها، درصورت امکان انجام واکنش  SN₂  را  بین آنها نیز تجربه  نمایید .

این بحث ادامه دارد .                                                                                                   

منابع :

مکانیسم اکنش های آلی : دکتر علی سیدی

شیمی آلی : موریسون وبوید

فرهنگ مفاهیم شیمی آلی : ارچین، کاپلان ، مکومر،  ویلسون ، زیمر

استخلاف هسته دوستی تک مولکولی ( SN₁)

دراین نوع  واکنش ها  مرحله شکستن پیوند بر مرحله تشکیل پیوند جدید پیشی می گیرد . و واکنش ازطریق تشکیل یک کاربوکاتیون درمرحله واسطه  انجام می شود .پس حداقل دارای دو مرحله می باشد. در واکنش های چند مرحله ایی، مرحله کند تعیین کننده سرعت واکنش است.

مرحله کند این نوع  واکنش ها همان مرحله شکست پیوند است. درنتیجه سرعت واکنش نسبت به واکنش دهنده (سوبسترا ) ازمرتبه  1 ونسبت به واکنشگر ازمرتبه صفر است. زیرا هسته دوست در مرحله سریع واکنش به کاربوکاتیون حمله می کند. درنتیجه بر سرعت واکنش تاثیری ندارد.

 به یک نمونه از این واکنش ها توجه نمایید .

واکنش دهنده هایی، بامکانیسم SN1 واکنش می دهند،که درحالت واسطه بتوانند  کربوکاتیون نسبتا پایدار تولید  کنند.

مرتبه واکنش پذیری براساس نوع کربن درکاربوکاتیون در واکنش SN1  به این  ترتیب 

  (آلیل یا بنزیل یا یون های پایدار شده به وسیله رزونانس)ونوع سوم >> نوع دوم >> نوع اول> CH₃-Xاست .

این واکنش پذیری برمبنای پایداری کاربوکاتیون ها می باشد .وتایید کنندهآن است که واکنش SN1 دارای دو مرحله است.

مرحله آهسته ( تعیین کننده سرعت)  - یونش الکیل هالید وتشکیل یک کاربوکاتیون.

 مرحله تند - اضافه شدن نوکلئوفیل به کاربوکاتیون.

به عنوان مثال آبکافت بوتیل برمید بامکانیسم SN1 صورت می گیرد. 1 نشانده آن است که واکنش یک مولکولی و فقط یک ذره در مرحله آهسته واکنش درگیر است. در این واکنش سرعت واکنش  فقط به غلظت الکیل هالید وابسته است  نه نوکلئوفیل .

 حلال کافت ترسیو بوتیل برمیددرآبی که شامل مقداری سدیم هیدروکسید می باشد  به صورت زیر است.                           :          

به دیاگرام انرژی این  واکنش توجه کنید .تشکیل کاربوکاتیون دربالاترین سطح انرژی مرحله (آهسته ) و افزایش نوکلئوفیل به کاربوکاتیون مرحله.ی خیلی سریع است.

درمرحله واسطه چون  کاربوکاتیون تشکیل شده دارای آرایش مسطح ( هیبرید sp² ) می باشد واکنشگر به راحتی  ازهردوطرف به آن حمله می کند. اگر اتم کربنی که مورد حمله قرار گرفته نامتقارن باشد کاربوکاتیون واسطه  پایدار بوده ، به طوری که نتیجه یک واکنش SN₁ به یک مرکز کایرال کربن مخلوطی از هردو انانتیومر رامی دهد ویک محصول راسمیک حاصل خواهد شد.که ناشی از تشکیل هردو انانتیومر و وارونگی شکل درحمله به هردو طرف  مرکز کایرال  می باشد.

 درنتیجه  حلال کافت  -  1- کلرو 1 - فینیل بوتان  درآب محصول یک مخلوط راسمیک از انانتیومر الکل ها  وغیر فعال نوری می باشد  .

دراینجا کلیک کنید وشاهد انجام واکنش SN₁  بین مولکول 2- کلرو بوتان ویون هیدروکسید باشید .

استخلاف هسته دوستی تک مولکولی ( SN₁) بانوآرایی :

ازنظر سینیتکی واستروئوشیمی شبیه به مکانیسم SN₁ است بااین تفاوت که واکنشگر به اتم دیگری، غیرازاتمی که قبلا به هسته گریز متصل بود وصل می شود. و می تواند شامل نوآرایی یک یون کاربنیوم ویا یک یون آلیلی باشد.                                                            

این بحث ادامه دارد.

 منابع :

مکانیسم اکنش های آلی : دکتر علی سیدی

شیمی آلی : موریسون وبوید

فرهنگ مفاهیم شیمی آلی : ارچین، کاپلان ، مکومر،  ویلسون ، زیمر

واکنش های رادیکالی

تمام پیوند های شیمیایی از دوالکترون ساخته شده اند . پیوند های شیمیایی به دوطریق شکسته می شوند

1- گسستن ناجور (هترولیز)  که تولید یون می کند .                               

2- گسستن جور (هومولیز)  به تولید رادیکال می انجامد.                

 واکنش های رادیکالی به سه نوع اصلی به صورت زیر انجام می گیرد .

1-  آغازی : واکنش هایی که درآن رادیکال تشکیل می شود .مانند تفکیک گرمایی یا فتو شیمیایی پروکسید، هالوژ نها و یا ترکیبات آزو:

2-  انتشار :واکنش هایی که درآن  جای الکترون تک تغییر می کند. اما تعداد رادیکال ها تغییر نمی کند مثال :

مرحله گسستن جوردرمولکول کلر و واکنش ترکیب متان با رایکال کلر را درزیر می بینید.

معمولا به این گونه واکنش ها واکنش های انتقالی می گویند ومولکولی که بارادیکال وارد واکنش می شود عامل انتقال می نامند.

مرحله انتشار در واکنش های رادیکالی کلید درک ماهیت محصول تشکیل شده است. واکنش های این دوره به چهار نوع اصلی تقسیم می شوند.

 آ : واکنش های انتقال اتم : نظیر واکنش هایی که دربالا ذکر شد .

 ب: واکنش های افزایشی : مانند افزایش رادیکال به یک اولفین

  اگر امکان تشکیل چند نوع رادیکال وجود داشته باشد . افزایش طوری صورت می گیرد که بیشتر رادیکال پایدارتر تشکیل شود. پایداری رادیکال ها به ترتیب زیر است.

                                                    نوع سوم >  نوع دوم > نوع اول                                    

 پ:   واکنش های شکستنی : گاهی یکی رادیکال خود با حذف یک  رادیکال  به یک مولکول پایدار تبدیل می شود .

دراین حالت نیزاگر امکان تشکیل فرآورده های متنوعی باشد درصد تشکیل فرآورده ها متناسب با پایداری رادیکال هادرحالت واسطه  می باشد .

برای مثال پایداری رادیکال ها ی فوق به ترتیب زیر است.

                                                        CH3 CH CH3>  CH3 CH2 >  CH3

ت: واکنش های نوآرایی :ندرتا ممکن است درمرحله انتشار درجایگاه بعضی اتم ها تغییری صورت گیرد .به مثال زیر توجه کنید.

3-پایانی:  واکنش هایی که درآن  رادیکال هاباهم ترکیب شده وازبین می روند.رادیکال ها به دوصورت باهم واکنش داده وازبین می روند .

آ-  پیوستن: دورادیکال باهم پیوند می دهند.  

ب- تسهیم نامتناسب :  رادیکال های آلکیل پیچیده تر ممکن است به طریق دیگری نیز باهم واکنش دهند .

واکنش های رادیکالی معمولا به صورت پشت سرهم (  آغازی  ----> مرحله انتشار  ----> پایانی) صورت می گیرد   به همین علت به آنها فرآیند های  زنجیری می گویند . به عنوان مثال برم دار کردن اتان رادرزیر ملاحظه می کنید.

منابع

شیمی پیشرفته    : میشل لوئیس

شیمی آلی  جلد اول: موریسون وبوید

شیمی رادیکال آزاد  : ویلیام  ا .پرایور

مکانیسم واکنش های آلی: دکتر علی سیدی

فرهنگ مفاهیم شیمی آلی : ارچین، کاپلان ، مکومر،  ویلسون ، زیمر

دراین نوع افزایش ابتدا الکتروندوست باواکنشدهنده پیوند برقرار می کند (مرحله کند ) . وسپس هسته دوست بر کاتیون واسطه سریع حمله می نماید بنابراین مرتبه کلی واکنش دو خواهد بود.

بعضی از الکترون دوست ها واسطه حلقوی تشکیل می دهند نظیر⁺ Br  به این طریق که  در مرحله واسطه یک نوع کمپلکس انتقال بار به نام کمپلکس پای تشکیل می شود دراین ماده واسطه  الکتروندوست برروی اتم خاصی قرار ندارد یک اوربیتال خالی بر روی الکتروندوست بایک اوربیتال نوع پای متعلق به واکنشدهنده همپوشانی می کند.

این مرحله سریع وبرگشت پذیر است به دنبال آن

 نوآرایی کمپلکس پای منجر به تولید کمپلکس سیکما می شود. که دراین صورت افزایش درمرحله دوم  از نوع ترانس خواهد بود.

 به مثالی دیگر توجه کنید.

منابع

شیمی پیشرفته    : میشل لوئیس

شیمی آلی  جلد اول: موریسون وبوید

مکانیسم واکنش های آلی: دکتر علی سیدی

فرهنگ مفاهیم شیمی آلی : ارچین، کاپلان ، مکومر،  ویلسون ، زیمر

واکنش های استخلافی الکتروندوستی

برخلاف انتظاری که از ساختمان غیر اشباع بنزن با سه پیوند پای می رود.  بنزن درمقابل واکنش های افزایشی ،  که سیستم حلقه بنزن را نابود می کند مقاومت می نماید .اما درواکنش های جانشینی به راحتی شرکت می کند .چون سیستم رزونانسی حلقه بنزن محفوظ می ماند.

واین رزونانس پایداری زیادی به بنزن می بخشد.

( به پست    http://kimiagari.blogfa.com/post-61.aspx    مراجعه نمایید.)

مولکول برم قطبیده شده ، که یک سر آن الکتروفیل وسر دیگر نوکلئوفیل است.از سرالکتروفیل به آسانی 

 به الکن هاساده و دی ان هاحمله می کند،اما این مطلب در واکنش با  نوکلئوفیل ضعیفی چون سیستم پایدار الکترون پای بنزن  صدق نمی کند  .

به بنزن ومولکول های مشابه آن ، آروماتیک گفته می شود .ترکیبات آروماتیک درجه غیراشباعی بالایی دارند ولی نسبت به واکنش های افزایشی که عمدتا ازمشخصات ترکیبات غیر اشباعی است مقاومت می کنند.

ازنقطه نظر تئوری برای این که ترکیبی آروماتیک باشد(قاعده هوکل):

1-  باید ابرهای الکترونی پای دربالا وپایین سطح مولکول داشته باشد .

2- درآن مولکول ابرالکترونی پای دارای (4n+2 )  الکترون باشد .  

درواکنش های جانشینی ، حلقه بنزن به عنوان منبعی از الکترون ( باز لوئیس ) عمل می کند. درنتیجه  به راحتی با واکنشگر های الکتروندوستی ( اسید لوئیس ) وارد واکنش می شود.

واکنش های استخلافی الکتروفیلی دربنزن دومرحله اساسی دارد .

1- حمله به وسیله یک واکنشگر الکتروفیلی به حلقه وایجاد کربوکاتیون .

2- جذب ⁺ H ازاین کربوکاتیون به وسیله باز .

 دراینجا کلیک کنید .و به واکنش فریدل -کرافتس که نمونه ایی ازاین نوع واکنش ها است ، توجه کنید .

ابتدا واکنشگر ( الکیل هالید) باکاتالیزگر( AlCl3) وارد واکنش شده تا ذره الکتروندوست  تشکیل شود وسپس کربوکاتیون ایجادی با حلقه آروماتیک کمپلکس پای راتشکیل می دهد (مرحله کند ) وبه دنبال آن کمپلکس سیکما با بنزن تشکیل می شود دراین مرحله حلقه بنزن بسیار ناپایداراست زیرا خصلت آروماتیکی خودرا ازدست داده ، اما باحذف یون هیدروژن مجددا رزونانس حلقه بنزن کامل شده ومحصول تشکیل می شود.

منابع

شیمی پیشرفته    : میشل لوئیس

شیمی آلی  جلد دوم: موریسون وبوید

مکانیسم واکنش های آلی: دکتر علی سیدی

فرهنگ مفاهیم شیمی آلی : ارچین، کاپلان ، مکومر،  ویلسون ، زیمر

این بحث ادامه دارد .

استری شدن

استری کردن نمونه ای ازیک واکنش تراکمی است که با حذف درون مولکولی ویا بین مولکولی  یک مولکول کوچک نظیر  H2O از  واکنش گرها همراه است .

درطی این واکنش استر از اجزای سازنده خود یعنی اسید والکل با استوکیومتری زیر به وجود می آید .

استرها معمولا ازواکنش الکل ها ویا فنل ها با اسید های کربوکسیلک ویا مشتقات آنها تهیه می گردند.

حضور گروه های حجیم درنزدیکی محل انجام واکنش  خواه دراسید ویا الکل استری شدن را آهسته می سازد .درزیر فعالیت الکل ها واسید ها را دراستری شدن   مشاهده می نمایید . این مطلب درآبکافت استرها نیز صدق می کند .

چون این فرآیند برگشت پذیر است. حذف فراورده ی جانبی ( آب) به تولید محصول بیشتر وکامل شدن واکنش کمک می کند.

دراستر ی کردن به روش فیشر ی ازگاز HCl  به عنوان کاتالیزگر استفاده می شود . اما استری شدن اسید های کلرید آروماتیک ArCOCl معمولا درحضور باز انجام می گیرد.

درهیدروکسی اسید ها که دارای هم عامل اسیدی وهم عامل الکلی هستند. اگر یک حلقه پنچ ویا شش ضلعی تشکیل شود . استری شدن درون مولکولی اتفاق می افتد.بنابراین یک گاما ویا آلفا هیدروکسی اسید خود بخود آب ازدست می دهد. و یک استر حلقوی را (لاکتون) تولید می کند. 

باکلیک در اینجا به مراحل انجام استری شدن  که درزیرنشان داده شده توجه کنید.

همانطور که ملاحظه می نمایید این مکانیسم درکل ازنوع جانشینی هسته دوستی می باشد.  

پاسخ به دوستان(۹) 

 1-در مورد آزمایش چادویک کمی بیشتر توضیح دهید(کشف نوترون)     توسط:فرزاد
 

 چادویک  ورقه نازکی از بریلیم را با ذره های آلفا بمباران کرد ومشاهده نمود که  یک تابش پر انرژی مشابه پرتوی گاما توسط فلزنشر می شود .این ذره ازنظر الکتریکی خنثی وجرم آن اندکی بیش از جرم پروتون است این ذره را نوترون نامید .

 به این ترتیب مشکل  جرم های اتمی حل شد .

   عمر نوترون آزاد حدود 750 ثانیه وتلاشی آن یک پروتون ویک الکترون پدید می آورد. گشتاور مغناطیسی نوترون  91/1 B.M   است وبا اتم های دارای الکترون جفت نشده برهم کنش دارد .

  نوترون هاپرتابی های مهم بخصوصی هستند  زیرا بارالکتریکی ندارند وبنابراین به وسیله بارمثبت هسته های هدف رانده نمی شوند . مخلوطی ازبریلیم ویک گسیل کننده  الفا مانند   ^۲۲۲Rn  چشمه نوترون مناسبی است.

2-دررابطه بازیرلایه واوربیتال توضیح واضحی بدهید.  توسط:گم نام

 درجواب سوال 2 به آدرس های زیر مراجعه نمایید امیدوارم پاسخ مناسب دریافت کنید.

اعدادكوانتومي*http://kimiagari.blogfa.com/post-18.aspx
آرایش الکترونی اتم ها*http://kimiagari.blogfa.com/post-52.aspx
جایگاه الکترون*http://kimiagari.blogfa.com/post-51.aspx
ساختار هسته*http://kimiagari.blogfa.com/post-16.aspx
 

3- راه  تهيه مشتق 2و4دي نيترو فنيل هيدرازين از سينامالدهيد را مي خواستم كه با كاتاليزور HCl انجام ميشه.مي خواستم راههاي انجام اين واكنش را بگيد.                           توسط:اتنا

می توان ضمن حذف آب از اکسیژن گروه کربونیل ودو اتم هیدروژن ازمعرف دیگری که با ترکیب کربونیل دار متراکم می شود این ماده را بدست آورد. اکسیژن گروه کربونیل باهیدروژن ها که معمولا روی اتم نیتروژن  قراردارند٬ تولید آب می کنند .

هیدرازین به علت دارا بودن جفت الکترون نا پیوندی بر روی اتم نیتروژن وهم چنین موقعیت رزونانس با الکترون های حلقه بنزن٬ هدایت کننده ارتو وپارا درحلقه بنزن می باشد . وچون موقعیت ارتو دو برابر پارا درحلقه بنزن است وهم چنین به عامل هیدرازین نزدیکتر است . به همین علت درمرحله اول نیتراسیون مشتق 2- نیتروفنیل هیدرازین ودر نیتراسیون مجدد 2و4 -دی نیترو فنیل هیدرازین  تولید می شود.

واکنش نمونه را می توان به صورت زیر  نوشت .

4- می خواستم بدونم مگه نمی گیم که فقط دما بر ثابت تعادل اثر داره ؟ پس چرا وقتی واکنش را در عددی ضرب کنیم ثابت تعادل به توان همان عدد می رسد؟  با تشکر

معادلات شیمیایی راطبق قرارداد با ساده ترین وکوچکترین نسبت بین مولکول های شرکت کننده درواکنش وتعادل می نویسند . 

ثابت تعادل درواقع نسبت بین این اعداد ساده می باشد . حال اگر شما ضرایب مولکولها  را چند برابر کوچک ویا بزرگ کنید . مسلما نسبت بین آن هابه هم می خورد ونسبت جدیدی خواهد شد .این موضوع یک مسئله ریاضی است . مانند      نسبت 3به 2  می شود 5/1 حال نسبت  3²  به 2²  می شود 25/ 2و یا به عبارتی ²(5/1 )

ba salam -5   توسط:maryam
khastam bedonam teife nashrie izotop haye ye onsor ba ham moshabean
ba tashakor

بله زیرا درایزوتوپ ها ی یک عنصر تعداد الکترون ها برابراست . وطیف نشری مربوط به حرکت وجهش الکترون ازیک لایه الکترونی به لایه الکترونی دیگر است .ایزوتوپ هاتنهادر تعدادنوترون هابا هم اختلاف دارند واین اختلاف دربعضی از خواص فیزیکی ایزوتوپ ها ایجاد اختلاف می کند.

6-  بین مولکولهای ۶ ضلعی اب چیست؟  توسط:زهرا

1-البته درحالت جامد ( یخ ) مولکول های آب کنار هم طوری قرار می گیرند که مانند کندو عسل حفره های 6 ضلعی دربین آنها تشکیل می شود دراین حالت هوا بین این حفره محبوس می شود .وبه همین علت جرم حجمی یخ کمتراز آب درحالت مایع است . ویخ بر سطح آب شناور می شود .وجود این حفره هارا می توان باتزریق یک گاز رنگین به درون آن ها ثابت کرد.

7- کاتیونی که ۲۷ مولکول اب ان را احاطه کرده چیست؟ توسط:زهرا

Li درحالت آبپوشی بیشترین شعاع رادارد . بعضی از یون ها به علت چگالی بار زیاد می توانند چند لایه آبپوشی شوند .ازجمله Li  به طور متوسط تعداد آب دراطراف لیتیم 3/25 است. به عبارتی بعضی از یون ها با 25 مولکول آب  ٬ تعدادی کمتر از25 وتعدادی بیشتر از  25 مولکول آب  به صورت آبپوشی همراه می باشند.

8- ایا ممکن است مولکولی ‍پیوند نا قطبی داشته باشد ولی کل مولکول ان قطبی باشد؟  توسط:زهرا

 مولکول اوزون ازاین دسته است . O3

همانطور که درشکل زیر ملاحظه می نمایید یکی از پیوند ها که به طریق داتیو بسته شده است اکسیژن هادارای بار قراردادی هستند.اما چون ازنظر الکترونگاتیوی  اتم های شرکت کننده درپیوند یکسان هستند . پیوند ها ناقطبی محسوب می شوند . اما مولکول زاویه دار است .اتم اکسیژن مرکزی دارای جفت الکترون ناپیوندی است . ومولکول قطبی است.

۱۰ - آقا شما کتاب شیمی عمومی، هیئت مولفین که شما در منابعات ذکر کردید را دارید؟ ظاهراً کتاب نایاب است. اگر امکان دارد مشخصات کتاب (انتشارات) را به من بگویید. ایمیل را گذاشتم...من را بیخبرنگذارید..
  اولا من خانم هستم ( حشمت السادات ) ثانیا این کتاب از انتشارات میقات است .

ازاساتید محترم وهمکارارن عزیز خواهشمندم نظر خود را درباره سوالات بالا مبذول دارند.

۱-ا طلاعات خوب بود اما من بیشتر در مورد طیف سنج جرمی اطلات میخواستم  توسط :آرش

طیف بینی نشری    emissiom spectroscopy

 روشی از آنالیز شیمیایی  است که درآن اتم هادرترازهای برانگیخته نشده درشعله هایا قوس های الکتریکی به توسط طیف های نشری آ نهامورد بررسی قرار می گیرند.

 طیف بینی نشری  هم چنین برای بررسی ترازهای انرژی اتم ها درحالت های پایه وبرانگیخته به کار می رود.

طیف سنج جرمی    mass spectrum

طیف سنج جرمی فراوانی نسبی ایزوتوپ هاباسایر اجزای یونیده درطیف سنج جرمی بااندازه گیری جریان های یون مثبتی که به یک الکترومتر ثابت دارای میدان های مغناطیسی گوناگون برای کنترل وپتانسیل های شتابدهنده می رسند تعیین می شود قدرت تفکیک ممکن است 1 قسمت در 50000  قسمت ودقت بیشتر از 1 قسمت در 10⁶باشد.

درضمن به پست های زیر نیز مراجعه نمایید.

اصول طيف سنجي جرمي*http://kimiagari.blogfa.com/post-67.aspx
ساختاراتم*http://kimiagari.blogfa.com/post-15.aspx
ايزوتوپ وعدداتمي*http://kimiagari.blogfa.com/post-19.aspx
تئوري بور*http://kimiagari.blogfa.com/post-17.aspx
   (پاسخ به دوستان (6*http://kimiagari.blogfa.com/post-79.aspx
 (پاسخ به دوستان (7*http://kimiagari.blogfa.com/post-81.aspx

 ۲- ساختار الکترون نقطه ای و خطی عناصر سی ا 2 و اچ سی ان چیست؟ توسط زهرا

دوست عزیز  زهرا جان

من معنی ( سی ا 2) را نفهمیدم  . درضمن فکر می کنم منظورشما رسم دو نوع مولکول است نه عنصر  لطفا تمام ( سی ا 2) را با حروف فارسی بنویسید ویا کاملا به انگلیسی بنویسید . اگر منظور شما  از( اچ سی ان) مولکول  HCN  باشد. ساختار     H-C =N   و  ساختار نقطه ای (ساختار لوئیس )  آن به این صورت است.     :H:C :::N

مثال : درصد عناصر تشکیل دهنده ترکیبی به  جرم مولکولی 60گرم عبارت است از    40 % = C   و     3/53 % =O  وبقیه ازH می باشد . برای به دست آوردن  فرمول مولکولی آن  به ترتیب زیر باید عمل نمود.

1- درصد هر عنصر را بر جرم اتمی آن عنصر تقسیم می نمایید              3/3=12 ÷ 40        C 

                                                                                           3/3  = 16 ÷۵۳/۳    O

                                                                             6/6 = ( ۵۳/۳+40 )- 100 = H%

                                                                                              6/6 =   1 ÷ 6/6    H

2- اعداد به دست آمده را معمولا بر کوچکترین آن ها تقسیم می کنیم به طوری که کوچک ترین نسبت بین آن اعداد مشخص شود ودرضمن این نسبت ها باید اعداد صحیحی باشند وبه این ترتیب فرمول تجربی آن ترکیب به دست می آید      

                                                                                        1   =    3/3     ÷  3/3   O           

                                                                                         1   =   3/3     ÷  3/3     C          

                                                                                         2  =  3/3     ÷   6 /6    H    

                                                                      فرمول تجربی ترکیب                      CH2O

3- فرمول  تجربی را درn ضرب نموده ومساوی جرم مولکولی قرار می دهیم .

                                                                                                  60  =   CH2O) n )

                                                                                60  =  ( 16  +2  × 1  + 12) n

                                                                                                               2  =  n

 ۴- عدد به دست آمده را درفرمول تجربی ضرب می کنیم

                            فرمول مولکولی ترکیب                  CH2O) n    =      C2H4O2 )                   

برای به دست آوردن فرمول ساختاری به روش های مختلفی می توان عمل نمود مثلا به کمک خواص فیزیکی وشیمیایی وبه کمک بعضی ازمعرف های خاص ویا به کمک دیفراکسیون اشعه X می توان به  گروه های عاملی وساختار ترکیب برد.

۴- من دانشجوي سال اول شيمي محضم.تو درس آزمايشگاه براي نوشتن گزارش كار مشكل دارم ميخواستم يه كتاب در مورد آزمايشگاه شيمي عمومي1 معرفي كنيد كه بتونم واسه تئوري گزارش ازش كمك بگيرم . توسط زهره 

شما می توانید ازکتاب های شیمی عمومی  که دردسترس دارید  استفاده نمایید برای مثال کتاب های:

شیمی عمومی با نگرش کاربردی ( 3جلد )  تالیف اسمیت٬ اسموت٬ پرایس 

شیمی عمومی مورتیمر (2 جلد ) ترجمه احمدخواجه نصیر طوسی

 ازصاحب نظران واساتید عزیزی که از وبلاگ من دیدن می نمایند خواهشمندم با نظرات خود یاریم دهند.

دو سوال درباره واکنش های شیمیایی

1-  در فصل اول شیمی 3 ما این معادله را داریم

ch4 + cl2 --> ch3cl + hcl
ولی خب سوالم این است، فرض کنید که بیش از نیمی از متان ها به متیل کلر تبدیل شده اند، آن وقت غلظت متیل کلر بیش تر از متان می شود و رادیکال آزاد های کلر با متیل کلر واکنش داده و متیلن کلر درست می کنند و به همین ترتیب کلروفرم درست می شود و در نهایت همه ی متان ها به کربن تترا کلرید تبدیل می شوند و مقداری هم hcl اضافه داریم، نمی دانم درست می گویم یا کتاب درست گفته است ولی مطمئنم وقتی می خواستیم از متان متیل کلرید بگریم، مثلا مول های متان را دو برابر می گرفتیم و متان اضافی را به راحتی جدا می کردیم، در واقع معادله نباید این گونه باشد؟!

2ch4 + cl2 --> ch3cl + hcl + ch4

معادله های شیمیایی را با کمترین وساده ترین نسبت بین ترکیبات می نویسند. مانند توابع ریاضی ازنوشتن جملات مشترک دردوطرف معادله خودداری می شود یعنی باید جملات مشترک بین دوطرف معادله را حذف نمود .اگر به معادله دومی  که نوشته اید توجه کنید از دوطرف معادله می توانید یک مولکول CH₄ را حذف نمایید .

درضمن درواکنش گاز کلر با متان ابتدا متیل کلرید تشکیل می شود ولی بعدازآن احتمال  برخورد این مولکول با رادیکال های کلر  وجود دارد .این واکنش ها زنجیره ایی هستند ودرست است که با غلظت بیشتر هر یک از محصولات تعداد برخورد ها بیشتر واحتمال به وجود آمدن محصول بعدی بیشتر می شود . ولی باید درنظر داشت بعد از مدت مناسبی ازشروع واکنش شما دارای مخلوطی از انواع چهار  مشتق کلردار متان همراه با HCL و شاید حتی مقداری گاز کلر و متان باشید

به پست زیر نیز توجه کنید.

.واکنش های رادیکالی*http://kimiagari.blogfa.com/post-70.aspx

2 - یک سوال داشتم که این سوال رو من در یک وبلاگ دیدم اما خودم هم نتونستم جوابشو بدم حالا می خوام این سوالو از شما بپرسم:توسط:آرش ادب آوازه
NO2+NO2 ---> NO+NO3
NO3+CO--->NO2+CO2
------------------------------------
NO2+CO--->NO+CO2
آیا در این واکنش NO2 نقش کاتالیزر دارد با توجه به اینکه اول مصرف شده و سپس تولید شده؟
البته من خودم در مورد این سوال اینطور فکر می کنم که چون می شود کاتالیزور را از واکنش ها حذف کرد و اگر این کار انجام شود واکنش با سرعت کمتری (در بعضی موارد با سرعت بسیار پایین تر) انجام می شود اما اگر ما این ماده(NO2) را از واکنش حذف کنیم اصلا"واکنش انجام نمی شود پس این ماده نمی تواند نقش کاتالیزر داشته باشد.  

                                                 NO₂+NO₂ ---> NO+NO₃
                                                 NO₃+CO--->NO₂+CO₂              
                                                ------------------------------------
                                                 NO₂+CO--->NO+CO₂

اگر به رنگ های به کاررفته دراین معادله توجه کنید خواهید دید تعدادی ازمولکول ها ی NO₂ نقش کاتالیزگر را دارند به عبارتی یکی از واکنش گر ها  NO₂خود کاتالیز گر واکنش است.

از اساتید گرامی وهمکاران خوبم تقاضا می کنم درباره مطالب فوق نظر خود را مبذول دارند. با تشکر

گرمای ویژه آب -  عناصر جدید  -  نقطه سه گانه

1-  چرا ظرفیت گرمایی ویژه آب در حالت های جامد مایع وگاز فرق میکنه؟   توسط:سکاندار عشق

دوست بسیار گرامی اولا ازشما به علت  دیر پاسخ دادن عذر می خواهم ثانیا من تصمیم گرفته بودم حداکثر هفته ایی یک با ر مطلب بنویسم  وثانیا سوالات مشابه را با هم درصورت استطاعت پاسخ دهم و از جواب به سوالات تکراری خود داری کنم زیر بیشتر ازان نمی دانم نظیر همین سوال که قبلا درپست

.  گرماي تبخير*http://kimiagari.blogfa.com/post-47.aspx  پاسخ داده بودم .

اما بازهم به چشم .

ظرفیت گرمایی استثنایی آب به وجود پیوند هیدروژنی بین مولکول های آب مربوط می شود .زیرا این مولکول کوچک دربین مولکول های مشابه خود( HF  وNH₃) که می توانند پیوند هیدروژنی تشکیل دهند بیشترین امکان پیوند هیدروژنی (4 جهت ) را دارد. مقداری انرژی گرمایی صرف شکستن این نیرو می شود وچون در حالت مایع مولکول ها بسیار به هم نزدیک هستند وازچهار جهت مختلف امکان تشکیل مجددا این نیرو برای  مولکول های آب  وجود دارد . باز هم پیوند هیدروژنی بارها وبارها تا دمای جوش تشکیل می شود که برای شکستن آن ها دردما های مختلف انرژی صرف می شود . حالت غیر عادی گرمای ویژه آب درحالت مایع بیشتر است زیرا پیوند های هیدروژنی بین مولکول های آب دائما درحال گسستن وپیوستن به هم می باشند وتعداد آن ها دردمای مختلف بین  (0- 100) متغیر است . به فلش پست های   آب*  http://kimiagari.blogfa.com/post-45.aspx نیز توجه نمایید

2 - نام عنصر هایی که به تازگی کشف شده ولی اسمش در جدول تناوبی وارد نشده است به همراه کمی توضیح  توسط:فرید

این هم جدولی ازتمامی عناصر که تاکنون شناخته شده اند.همانطور که ملاحظه می نمایید اکثراعناصری که جدید کشف می شوند کم وبیش دارای خواص فلزی می باشند .

رادیو اکتیو وبسیار ناپایدار هستند . وعمر بسیار کوتاهی دارند. وبیشتر ترکیبات فلوئور دار آنها شناخته می شود.

برای به دست آوردن اطلاعات بیشتر راجع به عناصر جول وهمچنین عناصر مورد نظر در  اینجا کلیک کنید.

    3 - در یک دمای مشخص می توان هر سه حالت ماده را در کنار هم داشت؟     توسط:امیر حسین
بله قبلا درمورد آب نمودار فاز را رسم نموده بودم به پست  

گرماي تبخير*http://kimiagari.blogfa.com/post-47.aspx

مراجعه نمایید نمودار فاز شرایط بین فازهای گوناگون را نشان می دهد  

  درسیستم های یک جزیی نظیر آب ازنمودار فشار - دما استفاده می شود درسیستم تک جزیی سه فاز بخار ومایع و جامد فقط در دما وفشار معینی باهم درتعادل می باشند به این ترتیب برای نمونه سیستم یک جزیی (یخ ٬آب و بخار آب) هرسه درفشار 4 تور ودمای   0076/0 درجه سانتی گراد درحال تعادل هستند که آن را نقطه سه گانه آب گویند.

           نمودار فاز CO2

نظری در باره فکر کنید صفحه 3۶ کتاب شیمی پیش دانشگاهی

این سوال کتاب  بسیار چالش برانگیز بوده است .

و بنا به خواسته بعضی همکاران ٬ نظرمن این است که ٬  وقتی صحبت از تعادل می شود که درآن شرایط آزمایشگاه( دما وفشار ثابت ومعین  )غلظت مواد موجود در ظرف واکنش ثابت شده است و تغییر نمی کند. گر چه همچنان مولکول هابه هم تبدیل می شوند وروند میکروسکوپی درحال تغییر است ولی خواص ماکروسکوپی ثابت مانده است ( تعریف تعادل) .

با یاد آوری این تعریف ٬هر یک از 5 حالت در این سوال (فکر کنید) یک حالت تعادل ودرواقع 5 واکنش متفاوت مورد مقایسه وسوال قرارگرفته اند . حال می توان این طور برداشت کرد .منظور سوال از تعادل درسمت چپ یعنی میزان پیشرفت واکنش مورد نظر کم بوده .ودرمخلوط درحال تعادل غلظت واکنش دهنده بیشتر از فرآورده است ( توضیح صفحه 3۵ کتاب).

 بنابراین مفهوم تعادل درمیانه است به معنای این که 50% مولکول های واکنش دهنده به فراورده تبدیل شده است . اما دراین سوال به هیچ وجه نباید ثابت تعادل را محاسبه نمود .تااین کج فهمی ایجاد شود که هرزمان  K=1 باشد مفهومش آن است که تعادل درمیانه است ٬زیرا فقط درمورد این سوال خاص که یک واکنشگر ویک فراورده دارد٬ این موضوع صدق می کند .

اگر این سوال را شما برای واکنشی  (A <=====>2B) درنظر بگیرید وفرض این که  هنگامی که 50% واکنش پیشرفت کند به تعادل به رسد . K = 2  خواهد شد .

حال این که مولف گرامی این جمله را درچاپ جدید به" تعادل درحال برقرار شدن است" تغییر داده اند . به نظر من باید صورت سوال نیز عوض شود به طوری که این مفهوم را به رساند که هر 5 حالت مراحل پیشرفت یک واکنش از ابتدا تا رسیدن به تعادل است . ودر پرسش ها (  1و2 و3) نیز کلمه تعادل حذف شود وبه جای آن کلمه مخلوط آزمایش قرارگیرد . زیرا تعادل بنا به تعریف برای حالت نهایی که خواص ماکروسکوپی ثابت شده است ٬ درنظر گرفته می شود . وپرسش 4و 5 نیز به صورت یک سوال واحد به این شکل مطرح شود که "این واکنش جزو کدام دسته ازواکنش ها کامل یا تعادلی  می باشد"؟.

چند سوال در مورد آزمایشگاه

 1 - کرُ دادن در آزمایشگاه شیمی یعنی چی؟  توسط آزمایشگر  ودانش  

 منظور از کرُ دادن این است که کمی ازمحلول مورد آزمایش را درظرف ریخته وبا آن همه جای  درون ظرف را آغشته کنید وسپس آن را دور بریزید . این عمل تا حد زیادی از خطا های آزمایش که مربوط به خلوص ویا غلظت می شود جلوگیری می کند . ودرپایان آزمایش عمل کرُدادن را با آب مقطر انجام می دهند تا ظرف آزمایش عاری از هر ماده شیمیایی شود.

 2 -  در باره ساعت یدی توضیح دهید .

ساعت یدی  نام آزمایشی است با مولکول ید ( I₂ ) وسدیم تیوسولفات (     NaS₂O₃ )  . سرعت این واکنش مانند اکثر واکنش ها به غلظت ودما  بستگی دارد . با تغییر وازدیاد  غلظت هریک از واکنشگرها سرعت افزایش می یابد .

آزمایش کلی به این ترتیب است که ابتدا  با افزایش آب اکسیژنه به مخلوط سولفوریک اسید و (پتاسیم یدید)KI  می توان ید تهیه نمود .

                              2KI + H₂SO₄ + H₂O₂  ------------- K2SO4 + I₂ + 2H₂O

ید  رنگ نشاسته موجود در مخلوط آزمایش را آبی می کند . حال اگر به این مخلوط تیوسولفات اضافه شود . ید وارد واکنش می شود . رنگ آبی کم کم ازبین می رود .

                                     I₂ + 2 Na₂S₂O₃------------- 2NaI + Na₂S₄O₆ 

چنانچه ید اضافی باقی بماند سبب  آبی رنگ شدن نشاسته می شود.

نحوه آزمایش به این شکل است که ابتدا محلولی از مخلوط پتاسیم یدید وسدیم تیوسولفات با غلظت مشخص و معین تهیه می کنند ( محلول الف ) سپس  درچند لوله آزمایش به تساوی حجم ثابتی از این محلول  ریخته وبه آن ها   حجم  مناسبی  سولفوریک اسید رقیق وچند قطره چسب نشاسته می افزایند  (لوله های A) .

به همان تعداد درچند لوله آزمایش دیگر محلول پر اکسید هیدروژن که با غلظت معین رقیق نموده اند . با حجم های مثلا  5 ٬10 ٬ 15 .....آماده می  کنند. ( لوله های B ).

 در مرحله آخر همزمان هریک از محلول های لوله های ( A) را به محتویات لوله های( B ) می  افزایند وزمان  انجام  واکنش را درهر لوله آزمایش  اندازه گیری  می کنند. چون حجم محلول  در لوله های B به یک اندازه افزایش یافته فاصله زمان انجام واکنش درآن ها برابر خواهد بود .

3 - در مورد الکترو نگاتیوی و مقیاس پاولینگ توضیح کامل بدین؟متشکرم.  توسط  پلاریس

 به پست   http://kimiagari.blogfa.com/post-48.aspx  مراجعه نمایید .

3- من یه دانش آموز تبریزی هستم که در حین تحقیق در مورد اوربیتالها به عکسهای جالب وبلاگ شما برخوردم. یکی از عکسها که مدل سازی اوربیتالها بود خیلی توجهم رو جلب کرده.می خواستم ازتون خواهش کنم تا با من ارتباط برقرار کنین تا اگه بشه ما هم برای مدرسمون یه همچین مدلی بوسیله شما تهیه کنیم.     :توسط:سمر صنایعی

البته این مدل هادر بازار یافت می شود واما اگر خودتان تهیه کنید نه تنها  بسیار ارزان خواهد بود بلکه سلیقه و ابتکاری شما نیز درآن نقش خواهد داشت . که بسیار لذت بخش است.

این مدل ها را می توانید بخصوص با خمیر های گل چینی بسیار ساده وارزان و به راحتی ودر رنگ های متنوع وزیبا   بسازید . ویا به کمک وسایل مختلفی مانند توپ های کوچک ویا مهره های رنگارنگ وچند سنجاق ته گرد  ویا دانه های تسبیح های بزرگ  و یا به کمک بادکنک های رنگی  بسازید . وهم چنین  علاوه بر اوربیتال ها ٬می توانید مولکول ها ی  مختلف نظیر آب وآمونیاک .... را  نیز مدل سازی کنید  .

موفق باشید.

دوست عزیز آزمایشگاه مجازی پولی نیست می توانستید امتحان کنید.و آن را برای خوددانلود کنید

 
  سنتز آمونیاک ( روش هابر) 

آمونیاک طبق واکنش تعادلی زیر از عناصر سازنده اش تشکیل می شود .

                                  N₂ + 3H₂ <==========> 2NH₃               ∆H= - 387/1kj            

 چون واکنش گرماده است٬ انتظار می رود٬ دردمای پایین محصول بیشتری تشکیل شود٬ اما به علت بالا بودن انرژی فعالسازی  در دماهای پایین میزان آمونیاک تشکیل شده بسیار ناچیز است . بنابراین به کمک کاتالیزگر می توان انرژی فعالسازی را کاهش داد. نقش کاتالیز گر دراین فرایند ٬ سست کردن پیوندها درمولکول نیتروژن وهیدروژ ن است . به شکل زیر توجه کنید .

 مجددا به واکنش سنتز آمونیاک بر می گردیم . باانجام این واکنش بی نظمی کاهش یافته است . زیرا  تعداد مولکول ها درسمت راست معادله کمتر از سمت چپ است به نظر می رسد با افزایش فشار بتوان میزان محصول را افزایش داد . افزایش فشار درضمن باعث می شود تعداد مولکول هادرواحد حجم افزایش یافته وتعداد برخورد افزایش یابد وسرعت واکنش بیشتر شود . اما باید توجه داشت٬که درعمل ٬  دستگاه ها تاحدی می توانند فشار را تحمل کنند . ودرفشار بسیاربالا خطر انفجار دستگاه وسوراخ شدن آن وجود دارد .

فریتس هابر طرح خود را برای سنتز آمونیاک این گونه بیان نمود.  که به کمک کاتالیز گر دما را به 450 درجه می رسانیم تا واکنش سرعت مناسبی داشته باشد و فشار را نیز تا 500  atm افزایش می دهیم درصد آمونیاک دراین شرایط به بیشترین مقدار خود می رسد . هابر درسال 1918 میلادی  نایل به دریافت جایزه نوبل شد.  به جدول زیر توجه کنید

درصنعت نیتروژن مورد نیز را از هوا استخراج می نمایند وبرای تهیه هیدروژن مورد نیاز از فرآیند گاز- آب استفاده می کنند .

                                   CH₄+ H₂O<==========> 3H₂ + CO 

با کلیک دراینجا می توانید مراحل سنتز آمونیاک را ببینید.