لامپک

به نظر شما لامپی وجود داره که هم بدون برق 5 ساعت کار کنه و هم حشرات رو دور کنه و هم اشغال ها رو ساعت 9 بزاره بیرون ؟!!

بشقاب کاغذی

این بشقاب ها رو با خرده چوب های اضافه و بی مصرف ساختن که علاوه بر کمکی که به نجات محیط زیست میکنه بسیارهم زیباست

انگشتر یو وی دار

دیگه با این انگشتر بر اثر تابش نور خورشید و نرسیدن نور به زیر انگشتر /// محل زیر انگشتر سفید نمیشه!!

باطری شارژ کن تستری

مشکل سوزن هم حل شد

رادیو چوبی 

ایده جالب دیگر برای ساعت

اینبار از سایه عقربه ها برای ایجاد تنوع و زیبایی استفاده شده است

تقریبا دهان تمام انسان‌ها گاهی خشک می‌شود. اما اگراحساس خشکی دهان ادامه پیدا کرد، ممکن است زمان درمان فرا رسیده باشد. خشکی دهان که در طب به آن xerostomia می‌گوییم، وقتی روی می‌دهد که بزاق کافی در دهان نداشته باشید.

جفت مزدوج به اسیدها و بازهایی با ویژگی های مشترک گفته می شود. این ویژگی هایی مشترک،

 در واکنش اسید و باز، یک اسید به یک باز اضافه می شود و واکنش آن ها یک باز مزدوج به اضافه ی یک اسید مزدوج تولید می کند.

مثال:

وقتی کلرید هیدروژن در آب حل می شود، تقریباً 100% آن با آب واکنش نشان می دهد تا یون های هیدرونیوم و کلرید تولید کند. کلرید هیدروژن یک اسید قوی است و ما در این جا می خواهیم این واکنش را به صورت یک طرفه بنویسیم:

در واقع واکنش بین HCl و آب برگشت پذیر است اما تنها به مقدار بسیار کم!

برای فهم بیشتر، تصور کنید اسید HA واکنش برگشت پذیری در آب دارد:

در واکنش رفت:

1. • HA اسید است زیرا یک پروتون (یون هیدروژن) به آب می دهد.
2. • آب باز است زیرا یک پروتون از HA می پذیرد.

در واکنش برگشت

1. • ⁺H₃O اسید است زیرا یک پروتون (یون هیدروژن) به یون ^-A می دهد.
2. • یون ^-A باز است زیرا یک پروتون از ⁺H₃O می پذیرد.

واکنش برگشت پذیر شامل دو اسید و دو باز است؛ ما به این جفت ها، جفت های مزدوج می گوییم:

زمانی که اسید HA پروتون از دست می دهد، باز ^-A تشکیل می دهد و زمانی که باز ^-A دوباره پروتون می پذیرد، به طور قطعی اسید HA را دوباره تشکیل می دهد.

این دو اسید و باز، یک جفت مزدوج هستند.

آب و یون هیدرونیوم نیز یک جفت مزدوج هستند. زمانی که آب به عنوان باز عمل می کند، یون هیدرونیوم اسید مزدوج آن است؛ زیرا یک یون هیدروژن اضافی دارد که می تواند دوباره آن را از دست بدهد.

مثالی دیگر از جفت های مزدوج:

واکنش بین آمونیاک و آب را در نظر بگیرید:

در واکنش رفت، آمونیاک باز است زیرا در حال گرفتن یون هیدروژن از آب است. یون آمونیوم نیز اسید مزدوج آن است چون می تواند یون هیدروژن را  دوباره آزاد کند و آمونیاک تشکیل دهد.

آب به عنوان اسید عمل می کند و یون هیدروکسید، باز مزدوج آن است. یون هیدروکسید می تواند یک یون هیدروژن بگیرد تا آب را دوباره تشکیل دهد.

توجه:

در نهایت این که:

یافتن مزدوج جفت های اسید  باز:

در هنگام یافتن اسید یا باز مزدوج به واکنش دهنده ها به دقت توجه کنید:

 واکنش دهنده ای مانند یک اسید، متناظر با باز مزدوجی در سمت دیگر واکنش است.

برای شناسایی اسید مزدوج، به دنبال ترکیباتی که مرتبط با آن هستند، باشید. قبل و بعد از واکنش دادن را در نظر بگیرید؛

1. منظور از قبل: سمت واکنش دهنده ها است و
2. منظور از بعد:  سمت محصولات است.

اسید مزدوج در سمت محصولات، یک یون هیدروژن به دست می آورد؛ بنابراین در سمت واکنش دهنده ها ترکیبی که یک یون هیدروژن کمتر از اسید مزدوج دارد، یک باز است.

باز مزدوجی که در سمت محصولات است، یک یون هیدروژن از دست داده و بنابراین در سمت واکنش دهنده های واکنش، ترکیبی که یک یون هیدروژن بیشتر از باز مزدوج سمت محصولات دارد، یک اسید است.

سؤال: با این سؤال اطلاعات خود را بسنجید.

در واکنش  کدام اشتباه است؟

(الف) HF اسید است زیرا یک پروتون به H₂O می دهد.

(ب)   ^-F باز مزدوج است زیرا از آب یک پروتون گرفته است.

(ج)   ^-F  باز مزدوج است زیرا با اسید HF در یک پروتون فرق دارد.

(د) ⁺H₃O  اسید مزدوج است زیرا با آب که باز است، در یک پروتون فرق دارند.

واکنش های برگشت پذیر و برگشت ناپذیر، واکنش های شیمیایی هستند که دسته ی زیادی از واکنش های پیرامون ما به آن ها مرتبط است. بسیاری از این واکنش ها مسئول حوادث روزمره ای مانند تجزیه ی آمونیاک هستند.

مقدمه:

تا سال 1803 مردم تصور می کردند که تمامی واکنش ها برگشت ناپذیر و یک طرفه است تا این که شیمیدان فرانسوی، Berthollet مفهوم واکنش های برگشت پذیر را مطرح کرد. در ابتدا او می دانست که کربنات سدیم و کلرید کلسیم با هم واکنش می دهند تا کربنات کلسیم و کلرید سدیم حاصل کنند؛ اما بعد از این که مشاهده کرد کربنات سدیم در اطراف دیواره های دریاچه ی نمک تشکیل می شود، فهمید که مقدار زیادی نمک در آب در حال تبخیر با کربنات کلسیم واکنش نشان می دهد تا کربنات سدیم تشکیل دهد و این به معنای آن است که بازگشت در واکنش اتفاق افتاده است.

واکنش های شیمیایی توسط معادلات شیمیایی نشان داده می شوند. این معادلات شیمیایی به طور نمونه با فلش یک طرفه ی (  ) نشان داده می شوند و این فلش به معنای واکنش های برگشت ناپذیر نیز هست.

دیگر واکنش های شیمیایی ممکن است دارای فلش دوسر (  )  باشند که نماد واکنش های دوطرفه یا برگشت پذیر است.

واکنش های برگشت ناپذیر:

ما از کودکی آموخته ایم که واکنش های شیمیایی زمانی اتفاق می افتند که واکنش دهنده ها با همدیگر واکنش می دهند تا محصولات را تولید کنند. این واکنش های یک طرفه را واکنش های برگشت ناپذیر می نامیم. به بیان دیگر، واکنش های برگشت ناپذیر، واکنش هایی هستند که در آن ها واکنش دهنده ها به محصولات تبدیل می شوند و محصولات نمی توانند به واکنش دهنده ها تبدیل شوند. این واکنش ها در اصل مانند فرایند پختن کیک هستند!

ترکیبات در نقش واکنش دهنده ها ظاهر شده و با هم مخلوط می شوند و پخته می شوند تا کیک تولید شود! و این کیک مانند محصول رفتار می کند. این کیک نمی تواند به واکنش دهنده های خود یعنی (تخم مرغ، آرد و ...) تبدیل شود. بنابراین تنها محصولات در واکنش برگشت ناپذیر به واکنش دهنده ها تبدیل نمی شوند.

همان گونه که در بالا ذکر شد، یک کیک نمی تواند بدون پخته شدن به وجود آید و بنابراین واکنش آن برگشت پذیر نیست.

یک مثال واقعی تر از واکنش برگشت ناپذیر، احتراق یا سوختن است. احتراق معمولاً شامل سوختن یک ترکیب آلی مانند هیدروکربن و اکسیژن است تا دی اکسید کربن و آب تولید کند. از آن جایی که آب در حالت چند اتمی خود پایدار است؛ همان گونه که در زیر می بینیم، با محصول دیگر (CO₂) واکنش نخواهد داد تا واکنش دهنده ها را تشکیل دهد. احتراق می تواند به صورت زیر باشد:

واکنش های برگشت پذیر:

در واکنش های برگشت پذیر، واکنش دهنده ها و محصولات هرگز تمام نمی شوند!

در واقع هر دوی آن ها (واکنش دهنده ها و محصولات) بدون تغییر واکنش می دهند و تولید می شوند. یک واکنش برگشت پذیر می تواند به صورت زیر خلاصه شود:

واکنش برگشت پذیر می تواند به دو واکنش شکسته شود:

این دو واکنش به طور همزمان اتفاق می افتند که به معنای این است که واکنش دهنده ها واکنش می دهند تا محصولات را تولید کنند؛ به  همین ترتیب، محصولات با هم واکنش می دهند تا واکنش دهنده ها را تولید کنند. برخوردهای مولکول های در حال واکنش، موجب واکنش های شیمیایی در یک سیستم بسته (محصور) می شود. بعد از این که محصولات تشکیل شدند، پیوندها بین این محصولات شکسته می شود زیرا مولکول ها با همدیگر واکنش می دهند و انرژی کافی و لازم برای شکستن پیوندهای مولکول های محصولات و واکنش دهنده ها فراهم می شود.

در زیر، مثالی از شکل مختصر واکنش برگشت پذیر و تجزیه ی فرایند برگشت پذیر  را مشاهده می کنیم.

واکنش 1 و واکنش 2 در یک زمان اتفاق می افتند زیرا هر دو در یک سیستم بسته هستند.

آبی : نیتروژن     قرمز: اکسیژن

یک میز شامل 10 توپ قرمز و 10 توپ آبی را به عنوان واکنش دهنده های این واکنش در نظر بگیرید. هر توپ قرمز و آبی می توانند به هم برخورد کنند. تصور می کنیم برخورد هر توپ قرمز به آبی، باعث ایجاد گل شود. 5 جفت توپ قرمز و 5 جفت توپ آبی را در دو ردیف متفاوت بر روی میز به سمت همدیگر هل می دهیم. هر کدام از جفت های توپ های قرمز و آبی از هم جدا می شوند و به سمت ردیف مقابل می روند و دوباره واکنش دهنده ها را تشکیل می دهند. این فرایند بارها و بارها اتفاق می افتد؛ نه توپ ها تمام می شوند و نه واکنش دهنده ها. این حالتی از فرایند برگشت پذیر است.

برخلاف واکنش های برگشت ناپذیر، واکنش های برگشت پذیر منجر به تعادل می شوند؛ زیرا واکنش های برگشت پذیر، دارای جریان واکنشی در هر دو جهت هستند در حالی که واکنش های برگشت ناپذیر، فقط در یک جهت واکنش پیش می روند. برای فهم بیش تر این مطلب، مبحث مربوط به تعادل شیمیایی را ببینید.

اگر محصولات در همان آهنگی تولید شده باشند که واکنش دهنده ها تولید شده اند، تعادل دینامیکی به وجود می آید. به عنوان مثال، اگر آهنگ پر شدن مخزن آب با آهنگ خالی شدن مخزن از آب برابر باشد( از یک سوراخ فرضی )، به نظر می رسد مقدار آب باقیمانده در مخزن، بدون تغییر باقی می ماند.

خود آزمایی

کدام عبارت اشتباه است؟

(الف) احتراق یک تغییر شیمیایی است که مثالی از واکنش برگشت ناپذیر است زیرا که این فرایند نمی تواند ناتمام باقی بماند.

(ب) واکنش برگشت پذیر نیست زیرا با فلش یک طرفه نشان داده شده است.

(ج) دلیل این که واکنش برگشت ناپذیر نمی تواند به تعادل منجر شود، آن است که این واکنش ها تنها در یک جهت پیشرفت کرده و انجام می شوند؛ بنابراین واکنش هیچ وقت نمی تواند در تعادل باشد.

(د) واکنش برگشت ناپذیر زمانی اتفاق می افتد که مولکول های واکنش دهنده در یک محیط بسته و محدود قرار می گیرند و به هم برخورد می کنند و انرژی تولید شده می تواند باعث تولید محصولات و همچنین تولید واکنش دهنده ها شود.

گاهی یک جسم را در مکان واقعی آن مشاهده نمی کنید. اگر یک هواپیمای در ارتفاع کم از بالای سر شما عبور کند. هنگامی که شما با شنیدن صدای آن مکانش را در آسمان جستجو کنید، خواهید دید در یافتن محل واقعی آن اشتباه کرده اید.

علت این است که چند ثانیه طول می کشد تا صدا به گوش شما برسد. اگر سرعت هواپیما زیاد باشد، آن گاه هواپیما در آن چند ثانیه مسافت بیشتری طی می کند. شما برای تعیین موقعیت اجسام دو حس بینایی و شنوایی را با هم به کار می برید. اگر این دو حس اطلاعات متفاوتی را به شما بدهند شما به حس بینایی اعتماد می کنید.

سرعت نور چه قدر است؟

آیا شما هر رخدادی را در لحظه ی وقوع آن، می بینید، یا این که تا رسیدن نور به چشم شما، یک فاصله ی زمانی وجود دارد؟ اگر در مقابل یک دیوار با فاصله ای معین بایستید و خود را صدا بزنید، زمان کوتاهی می گذرد تا شما پژواک صدای خود را بشنوید. این مدت، زمانی است که طول می کشد تا صدا به دیوار رسیده و باز گردد. اگر آزمایش مشابهی با استفاده از پرتو چراغ قوه در مورد نور انجام دهید، هیچ فاصله ی زمانی مشاهده نمی کنید. علت این است که نور بسیار سریع تر از صدا حرکت می کند. نور در حدود یک میلیون بار سریع تر از صوت حرکت می کند.  زمانی که طول می کشد تا نور به دیوار برخورد کند و بازگردد، کسر بسیار کوچکی از ثانیه است، این زمان، بسیار کوتاه تر از فاصله ی زمانی قابل تشخیص برای شما می باشد.

صوت فاصله یک کیلومتر در هوا را به مدت تقریبی 3 ثانیه طی می کند ( سرعت صوت در هوا تقریباً 330 متر در ثانیه است . )‌از طرف دیگر نور همین مسافت را در زمان فوق العاده کوتاهی طی می کند ( نور در هر ثانیه مسافت 000/300 کیلومتر را طی می کند ) . رعد و برق همزمان اتفاق می افتند ، اما با سرعت های مختلفی به سوی ما حرکت می کنند و به همین دلیل در زمان های متفاوتی به ما می رسند .

فاصله ی ما تا کره ی ماه چقدر است؟

فاصله ی کره ی ماه تا کره ی زمین حدود 360000 کیلومتر است. آیا می دانید چگونه توانستند این فاصله را اندازه بگیرند؟ چند روش وجود دارد. اما در دقیق ترین اندازه گیری، یک آینه به کار می رود. یک پرتو نور لیزری به آینه ای روی کره ی ماه، هدف گیری می شود.

با آن که نور بسیار سریع حرکت می کند، حدود 3 ثانیه طول می کشد تا نور به ماه برسد و برگردد. این نشان می دهد که نور نیز سرعت معینی دارد. بنابراین فوری به چشم نمی رسد. با دانستن سرعت نور، فاصله ی زمین تا کره ی ماه را می توان محاسبه کرد.

در این مطلب می خواهیم بدانیم به طور کلی، قدرت اسیدها و بازها چگونه تعیین می شود و این موضوع چه تأثثیری در انجام واکنش ها و نتایج آن ها دارد.

خواص عمومی اسیدها:

 

 ***  تیتراسیون، فرایندی شیمیایی است که مقدار مشخصی از ماده ی اصلی نمونه ی حل شده با افزودن مقدار دقیق و مشخص از یک ماده ی حل شده ی دیگری معین می شود. محلول با غلظت معلوم به تدریج به محلولی که ناشناخته است، اضافه می شود( این کار با استفاده از یک بورت انجام می گیرد که یک لوله آزمایش دراز با دریچه ای در انتهای خود است ). این کار تا زمانی انجام می گیرد که به نقطه ی هم ارزی (نقطه ی پایان) برسد. مقدار ماده ی ناشناخته در این حالت می تواند محاسبه شود. نقطه ی هم ارزی با تغییر خاصی معین می شود. به عنوان مثال، از رنگ ماده ی شاخص مانند لیتموس یا خاصیت الکتریکی.

چه عاملی باعث ضعف یا قدرت اسیدها می شود؟

اسید قوی، اسیدی است که به آسانی تجزیه شود تا یون های هیدروژن تشکیل دهد. اسید ضعیف به راحتی نمی تواند تجزیه شود؛ بنابراین نمی تواند یون های هیدروژن را به راحتی تشکیل دهد.

پس عامل قدرت اسیدها تجزیه ی آسان و رها کردن یون هیدروژن است.

اسیدهایی مانند اسید استیک (HC₂H₃O₂)، اسید هیدروفلوئوریک (HF)، اسید نیتروس ( اسیدی ناپایدار که فقط در محلول و به شکل نمک های نیترات شناسایی می شود( HNO₂ ) جزو اسیدهای ضعیف هستند.

در شکل زیر تجزیه ی اسید استیک را مشاهده می کنید.

اسیدهایی مانند اسید هیدروکلریک (HCl)، اسید سولفوریک (H₂SO₄) و اسید نیتریک (HNO₃) اسیدهایی قوی هستند.

 

خواص عمومی بازها:

 

چه عاملی باعث ضعف یا قدرت بازها می شود؟

همانند یک اسید قوی، باز قوی به راحتی تجزیه می شود و یون های هیدروکسید تشکیل می دهد نه هیدرونیوم. باز ضعیف نمی تواند یه راحتی تجزیه شود؛ بنابراین نمی تواند به آسانی یون های هیدروکسید تولید کند.

بازهایی مانند آمونیاک (NH₃)، یون فسفات (^-PO₄) و آب (H₂O) ضعیف هستند.

بازهایی مانند هیدروکسید سدیم (NaOH)، هیدروکسید پتاسیم (KOH) و اکسید کلسیم (CaO) بازهایی قوی هستند.

در شکل  زیر مثالی از انتقال پروتون را می بینید:

استفاده از مفهوم جفت های مزدوج اسید و باز به ما اجازه می دهد تا نظر خود را راجع به قدرت نسبی اسیدها و بازها به راحتی بیان کنیم.

در جدول زیر غلظت یون هیدروژن و سطح pH را برای برخی مواد می بینیم:

 

منظور از درانو (Drano) نوعی ماده است که برای تمیزی و باز کردن لوله ها و فاضلاب به کار می رود.

در جدول زیر نیز افزایش قدرت برخی اسیدها و بازها را مشاهده می کنید:

در ضمن، اسید و باز مزدوج هر کدام از مواد نیز در کنار آن نوشته شده است.

از طرف دیگر، واژه ی قوی یا ضعیف برای اسیدها و بازها به معنای توانایی آن ها برای هدایت جریان الکتریسیته است. اگر اسید یا باز قوی است، الکتریسیته را به طور قوی هدایت می کند و بالعکس.

اثبات تجربی رسانندگی اسید و باز:

با استفاده از یک لامپ و یک مدار ساده می توان این مطلب را به خوبی درک کرد. این مدار با محلولی که شامل مقادیر زیادی یون است، کامل خواهد شد. اگر از اسیدی مانند HCl در محلول هدایت جریان الکتریسیته استفاده شود، لامپ بسیار پرنور روشن خواهد شد. اگر مدار با محلولی که شامل هیچ یونی نیست یا تعداد کمی یون دارد، کامل شود، محلول مورد نظر الکتریسیته را هدایت نخواهد کرد یا به طور ضعیف رسانای جریان الکتریسیته خواهد بود. به عنوان مثال، اسید استیک باعث این ضعف می شود.

اصل رسانایی:

اسید یا بازی که جریان الکتریسیته را به طور قوی هدایت می کند، شامل مقادیر زیادی یون است و اسید یا باز قوی نامیده می شود.

قدرت پیوندی:

قدرت پیوندی اسیدها و بازها توسط مقادیر نسبی یون ها یا مولکول های آن ها در محلول معین می شود. پیوندها به صورت زیر نشان داده می شوند:

    باز         اسید

H-A      M-OH

که A یون منفی است و M یون مثبت است. اسیدهای قوی، یون های زیاد در محلول دارند؛ بنابراین پیوندهایی که H و A را متصل به هم نگه می دارند، باید ضعیف باشند. یعنی اسیدهای قوی به آسانی به یون های خود تجزیه می شوند.

اسیدهای ضعیف، بیش تر در محلول مولکول رها می کنند و تعداد یون های آن ها در محلول کم تر است؛ بنابراین پیوندهای نگه دارنده ی H و A  باید قوی باشند. اسیدهای ضعیف به راحتی نمی توانند به یون های خود تجزیه شوند اما مولکول های آن ها متصل به هم باقی می ماند.