کربن

ساختار اتم کربن

آلوتروپ ها و ترکیبات کربن
هدف اولیه ی این مقاله مطالعه ی برخی از ویژگی های کربن می باشد. کربن دارای پلیمرف های متعدد مانند گرافیت، فلرن ها و سایر شکل های غیر متداول دیگر هستند. این آلوتروپ ها( یا پلیمرف ها) دارای بلوک های ساختاری یکسانی( اتم کربن) هستند؛ اما شکل های فیزیکی یعنی راه هایی که بلوک های ساختاری در کنار هم قرار می گیرند، متفاوت است. به عبارت دیگر، این مواد دارای شکل های مولکولی یا کریستالی متمایزی هستند.
قابلیت یک عنصر برای ترکیب برای و تبدیل شدن به آلوتروپ ها، به کربن منحصر نمی شود. سایر عناصر ستون چهارم جدول تناوبی یعنی سیلیکون، ژرمانیوم و قلع نیز دارای این ویژگی هستند. به هر حال کربن از برخی لحاظ، متفاوت است و آلوتروپ های آن نیز متفاوت است.
ویژگی های آلوتروپ های مختلف کربن می تواند به طور زیادی تغییر کند. برای مثال، الماس سخت ترین ماده ی شناخته شده در طبیعت است در حالی که گرافیت می تواند یکی از نرم ترین مواد موجود در طبیعت باشد. الماس طیف نور مرئی را عبور می دهد اما گرافیت یک ماده ی اپک است. الماس یک ماده ی عایق است در حالی که گرافیت یک ماده ی رساناست. و همچنین فولرن ها از هر دوی این مواد متفاوت ترند. این مواد نیز از اتم های کربن تولید شده است. علت این تفاوت در ویژگی ها، تفاوت در قرارگیری اتم ها در ساختار این مواد است.
علاوه بر اینکه اتم های کربن می توانند به سادگی با اتم های کربن دیگر پیوند ایجاد کنند، این اتم ها همچنین می توانند با هیدروژن و سایر اتم های دیگر نیز ترکیب شده و گستره ی وسیعی از ترکیبات( مخصوصا ترکیبات با ترکیب شیمیایی یکسان ولی ساختارهای متفاوت) را تولید می کند. ترکیبات کربن و هیدروژن و مشتقات آنها شاخه ی بزرگی را در شیمی ایجاد می کنند که شیمی آلی نامیده می شود. بیش از نیم میلیون ترکیب آلی شناسایی شده اند و انواع جدید از این ترکیبات نیز هر روزه کشف می شوند. در حقیقت، ترکیبات کربن از تمام ترکیبات دیگر عناصر بیشتر است.
در حالی که مطالعه ی شیمی آلی در این مقاله مد نظر نمی باشد، از این بخش نمی توان صرفنظر نمود زیرا ترکیبات آلی یک بخش اصلی در فرایند های مرتبط با پلیمرف های کربن را به خود اختصاص داده است. برخی مثال ها در مورد مواد اولیه آلی در جدول 1 آورده شده است.

برای آگاهی یافتن از تشکیل آلوتروپ های کربن از این مواد اولیه و اطلاع یافتن در مورد رفتار و ویژگی های این مواد، این ضروری است که تصویری واضح از پیکربندی اتمی و راه های مختلف که اتم های کربن به هم پیوند می دهند، داشته باشیم. در این مقاله سعی داریم تا برخی از جنبه های این مسئله را مورد بررسی قرار دهیم.

برای خوادن ادامه متن به ادامه مطلب مراجعه نمایید .

باران اسیدی چیست ؟

 باران‌های اسیدی از گازهای سولفور دی اکسید و از خانوادهٔ نیتروژن اکسید که از دود اگزوز اتومیبلها و کارخانجات ایجاد می‌شود، بوجود می‌آید. این گازها در اتمسفر زمین با بخار آب واکنش داده و اسیدهایی مانند سولفوریک اسید و نیتریک اسید را تشکیل می‌دهند.

برای دیدن بقیه متن به ادامه مطلب مراجعه نمایید

گاز چیست ؟

ميليونها سال قبل، باقيمانده‌هاي گياهان و جانوران فاسد شدند و در لايه‌هاي ضخيم شكل گرفتند. اين مادة فاسد شده از گياهان و جانوران مادة آلي ناميده مي‌شود كه روزگاري زنده بودند. در طول زمان، گل و خاك به سنگريزه تغيير ماهيت مي‌يابند و مادة آلي را پوشانده و در زير سنگ محبوس مي‌كند. حرارت و فشار بعضي از اين مواد آلي را به ذغال و برخي ديگر را به نفت و برخي را به گاز طبيعي تبديل مي‌كند. محصول اصلي گاز طبيعي بصورت متان است كه گازي متشكل از يك اتم كربن و چهار اتم هيدروژن است.
گاز طبیعی دارای تاریخی چند هزار ساله‌است. تقریباً در سال ۹۴۰ قبل از میلاد، مردمان سرزمین چین با استفاده از نی‌های تو خالی گاز طبیعی را از محل آن در خشکی به ساحل رسانده و از آن برای جوشاندن آب دریا و استحصال نمک استفاده می‌کردند. برخی از صاحب‌نظران اعتقاد دارند که چینی‌ها چاه‌های گاز را حتی تا عمق ۶۰۰ متری نیز حفر می‌کردند. همچنین حفر چاه‌های گاز در ژاپن در حدود سال ۶۰۰ قبل از میلاد گزارش شده‌است. سایر تمدن‌های باستانی نیز خروج گاز از زمین را متوجه شده و دریافته بودند که قابل اشتعال است و می‌سوزد. لذا معابدی برای محصور نگه داشتن این «شعله‌های جاودان» پر رمز و راز که بازدیدکنندگان به دیده احترام به آنها می‌نگریستند بنا شد. گزارش‌های مختلفی از ستون‌های آتش و آبی جوشان و سحرآمیز که مانند روغن شعله‌ور می‌شد به ثبت رسیده‌است. اما اهمیت گاز طبیعی به عنوان سوخت مورد استفاده در زندگی بشر از اوایل دهه ۱۹۳۰ آغاز شد. در اواخر قرن بیستم مشخص شد که گاز طبیعی در بخش اعظم جهان صنعتی به یک منبع انرژی بسیار ضروری و حیاتی مبدل شده‌است. زغال‌سنگ در قرن نوزدهم انقلاب صنعتی را سبب شد و نفت خام که سوخت قرن بیستم بود باعث توسعه اقتصادی در جهان شد.

برای دیدن ادامه متن به ادامه مطلب مراجعه نمایید

فنل فتالئین

فنل فتالئین ( phenolphthalein ) یا فنل فتالین ، به صورت پودری است ریز دانه و سفید رنگ. فرمول آن به صورت : C₂₀H₁₄O₄ است. و دامنه ی کاربرد آن حدودا بین ۳ تا ۷ است

برای دیدن ادامه متن به ادامه مطلب مراجعه نمایید.

.

نفت چیست ؟

ماده نفت از دو عنصر کربن و هیدروژن ترکیب شده است ؛ به همین دلیل آنرا هیدروکربور می نامند . نفت ترکیب شیمیایی خاصی ندارد ؛ زیرا کربن و هیدروژن به گونه های مختلفی با یکدیگر ترکیب می شوند . گاه یک نسبت هیدروژن با یک نسبت کربن ترکیب می شود و یک نوع ماده نفتی بوجود می آید؛ گاه مثلاً چهار نسبت هیدروژن با یک نسبت کربن ترکیب می شود و یک نوع ماده نفتی دیگر پدید می آید . بنابر این با ترکیبات مختلف کربن و هیدروژن ، هزاران نوع ماده نفتی ایجاد می شود . در نتیجه ترکیبات گوناگون کربن و هیدروژن ، مواد نفتی جامد ، مایع و گاز بدست می آید. از ترکیب ساده و سبک این دو عنصر ، گازی به نام متان تولید می شود که اصطلاحاً به گاز طبیعی معروف است . این گاز در کره زمین به آسانی یافت می شود و نیازی به ساختن آن در کارخانه های تولید گاز نیست . اگر کربن وهیدروژن بصورت پیچیده تری ترکیب شوند ، ماده سخت و سیاهرنگی به نام تار یا قیر بوجود می آید . این ماده برای ساختن جاده ها مورد استفاده قرار می گیرد . گاهی این دو عنصر به گونه ای ترکیب می شوند که نفت مایع حاصل می شود . ترکیبات مایع از گاز سنگین تر و از جامد سبکترند . بیشتر مردم فکر می کنند که نفت همان ماده ای است که برای سوخت از آن استفاده می کنیم ؛ اما در حقیقت ،کربن و هیدروژن به روشهای گوناگون با یکدیگر ترکیب می شوند و انواع مختلفی از نفت پدید می آورند که هریک از آنها با دیگری کمی تفاوت دارد . سبکترین آنها بنزین است که برای سوخت موتور بکار می رود و سنگینترین آنها گریس و روغن موتور است که برای نرم و روان کردن قسمتهای مختلف ماشین و موتور مورد استفاده قرار می گیرد . در لایه های زیرین زمین ، انواع زیادی از نفت مایع با یکدیگر مخلوط می شوند و ماده درهم و برهمی به نام نفت خام بوجود می آورند . این همان مایعی است که با پمپ از داخل زمین به چاههای نفت کشیده می شود                                                  

برای خواندن ادامه متن به ادامه مطلب مراجعه نمایید

چرا نمک برف را آب میکند؟

نمک با پایین آوردن نقطه انجماد.موجب ذوب یخ و برف میشود.بنا بر این استفاده از نمک در جاده ها پیش از انجماد یا قبل از بارش برف و باران بهترین گزینه است.

هنگام بارش برف از ترکیب نمک با برف ترکیب آب نمکی به دست می آید که منجر به کاهش دمای انجماد میشود. و در نهایت این ترکیب مانع تشکیل یخبندان های بعدی میشود.

بنا بر این باید گفت تاثیر نمک پاشی در جاده ها قبل از بارش به مراتب بیشتر از زمانی است که لایه ای از یخ سطوح جاده را پوشانده باشد.

انرژی باد نظیر سایر منابع انرژی تجدید پذیر، بطور گسترده ولی پراکنده دردسترس می‌باشد.

برای دیدن بقیه مطلب به ادامه مطلب مراجعه نمایید

انرژی زمین گرمایی، کاربردها و مزیت های آن در ایران

ژئوترمال از کلمه ی یونانی “ژئو” به معنی زمین، و (ترمال) به معنی گرما و گرمایی گرفته شده است. بنابراین، انرژی ژئوترمال به معنای (انرژی زمین گرمایی) یا انرژی با منشا درونی زمین است. این انرژی، به شکل گرمای محسوس، از بخش درونی زمین است. این انرژی، به شکل گرمای محسوس، از بخش درونی زمین منشا می گیرد و این انرژی در سنگ ها و آب های موجود در شکاف ها و منافذ داخل سنگ در پوسته ی زمین وجود دارد. مشاهدات به عمل آمده از معادن عمیق و چاه های حفاری شده نشان می دهد که درجه ی حرارت سنگ ها به طور پیوسته با عمق زمین افزایش می یابد، هر چند نرخ افزایش درجه ی حرارت ثابت نیست. با این روند، درجه ی حرارت در قسمت بالایی جبه به مقادیر بالایی می رسد و سنگ ها در این قسمت به نقطه ی ذوب خود نزدیک می شوند.
منشا این گرما در پوسته و جبه ی زمین، به طور عمده تجزیه ی مواد رادیواکتیو است. در طول عمر زمین، این گرمای درونی به طور آرام تولید شده و در درون زمین محفوظ و محبوس مانده است. همین امر موجب شده است که منبع انرژی مهمی فراهم شود و امروزه به عنوان انرژی نامحدودی در مقیاس انسانی مورد توجه قرار گیرد.

رای دیدن بقیه متن به ادامه ی مطلب مراجعه نمایید

پديده فتوولتائيك چيست؟

تعريف سيستم فتوولتائيك

سلول و يا باطري خورشيدي چيست و جنس مواد سازنده آن چه مي باشد

تعريف پنل، مدول و آرايه خورشيدي

مشخصه جريان و ولتاژ حاصل از پنل هاي فتوولتائيک

آيا باطري هاي خورشيدي قدرت ذخيره سازي دارند؟

مشخصه پنلها بر اساس تابش و دما به چه صورت تغيير مي كند؟

طول عمر مفيد سلولهاي خورشيدي بطور متوسط چند سال مي باشد و به چند نوع مي باشند.

سيستم هاي فتوولتائيك از سه بخش عمده تشكيل شده است.

وظيفه پنلهاي خورشيدي در سيستم فتوولتائيك چه مي باشد.

برای دیدن بقیه متن به ادامه ی مطلب مراجعه نمایید

تهیه آلکان ها

برای دیدن متن به ادامه مطلب مراجعه نمایید .

معرفی جامع آلکان ها

برای دیدن مطلب به ادامه ی مطلب مراجعه کنید

گازهای گلخانه ای چیست ؟

برای دیدن این مطلب به ادامه ی مطلب مراجعه کنید .

ماجرای کشف اتم و ذرات موجود در آن .

برای دانلود به ادامه مطلب مراجعه نمایید

اتم(atom)

همه ي مواد از اتم ها تشكيل شده اند و اتم ها، خود از ذرات زير اتمي مختلفي تشكيل شده اند كه عمده ترين آن ها سه ذره ي پروتون، نوترون و الكترون هستند، البته بايد يادآوري كرد كه هر كدام از اين سه ذره خود از ذرات ديگري نيز تشكيل شده اند.

پروتون(p)

جايگاه پروتون درون هسته ي اتم مي باشد، اين ذره كه داراي جرم نسبي 1+ مي باشد، توسط رادرفورد كشف شد و يك نيروي جاذبه بسيار قوي را با نوترون ها درون هسته ي هر اتم به وجود مي آورند
پروتون ها و نوترون ها نسبت به الكترون ها بسيار سنگين تر هستند و جرم حدودي آن ها برابر است با 1 a.m.u و براي نشان دادن عدد جرمي هر عنصر، مجموع تعداد نوترون ها و پروتون هاي آن را بررسي مي كنيم، چون الكترون جرم بسيار كم و كوچكي دارد.

نوترون(n)

جايگاه نوترون همانند پروتون درون هسته اتم مي باشد، نوترون ذره اي خنثي مي باشد و جرم زيادي دارد. تعداد نوترون ها در هسته ي اتم ها يا مساوي با تعداد پروتون هايش است يا اينكه از آن ها بيش تر مي باشد. نوترون توسط جيمز چادويك، يكي از شاگردان رادرفورد، كشف گرديد

الكترون(e)

ذره اي است با بار نسبي 1- كه در اطراف هسته ي اتم در فضاهايي به نام اوربيتال و به عبارتيدر مدارهايي مجاز به نام تراز انرژي در حال گردش مي باشد.

در هر اتم خنثي تعداد پروتون ها با تعداد الكترون ها برابر است و بار موثري در هسته نداريم، اگر اتمي يك الكترون از دست بدهد به يون يك بار مثبت و اگر الكترون بگيرد به يون يك بارمنفي تبديل مي گردد.

الكترون داراي دو وضعيت حركتي است:

1- حركت اسپيني: گردش الكترون به دور خودش را حركت اسپيني يا زاويه اي الكترون مي گويند.

2- حركت اوربيتالي: حركت الكترون در اطراف هسته ي اتم را حركت اوربيتالي مي نامند.

و طبق مكانيك كوانتومي، مي دانيم كه الكترون ماهيت موجي، ذره اي دارد، يعني هم رفتار موجي دارد و هم به صورت يك ذره است.

اوربيتال(orbital)

فضايي سه بعدي در اطراف هسته اتم است كه احتمال حضور الكترون در آن جا بسيار زياد است

هر اوربيتال را با سه عدد كوانتومي n و L و ml مشخص مي كنند كه n عدد كوانتومي اصلي و مشخص كننده ي شماره لايه ها است و L عدد كوانتومي اوربيتالي كه مشخص كننده ي زيرلايه ها مي باشد و ml كه مشص كننده ي جهت گيري الكترون ها در اوربيتال مي باشد.

عدد اتمي(Z)

به تعداد پروتون هاي يك اتم عدد اتمي آن مي گويند

عدد اتمي عناصر در سمت چپ و پايين نماد شيميايي عناصر قرار مي گيرد و مشخص كننده ي اتم و نوع عنصر و ويژگي هاي آن مي باشد.

عدد جرمي(A)

به مجموع تعداد پروتون ها و نوترون هاي يك اتم عدد جرمي مي گويند.

عدد جرمي در سمت چپ و بالاي نماد شيميايي عناصر قرار مي گيرد.

ايزوتوپ

به اتم هايي از يك عنصر كه عدد اتمي يكسان اما عدد جرمي متفاوتي دارند ايزوتوپ مي گويند يا به عبارت ديگر ايزوتوپ هاي يك عنصر عدد اتمي، تعداد پروتون و الكترون برابر دارند اما تعداد نوترون هاي آن ها متفاوت است.

ايزوتون

به اتم هايي از يك عنصر كه تعداد نوترون هاي برابري داشته باشند ايزوتون مي گويند.

در ايزوتون ها، نوترون ها برابر، پروتون ها و الكترون ها متفاوت هستند.

ايزوبار

به اتم هايي از يك عنصر كه عدد جرمي برابري داشته باشند، ايزوبار مي گويند.

در ايزوبارها، مجموع پروتونها و نوترون ها برابر و تعداد پروتون ها نابرابر هستند.

برگرفته از انجمن علمی نخبه های ایران: http://www.iranianelite.com/thread6818.html
Copyright © www.iranianelite.com

انرژي فعال‌سازي (Activation Energy) : انرژي فعال‌سازي ميزان انرژي مورد نياز براي شروع واكنش است.

انساني (Anthropogenic) : توسط انسان يا فعاليت انساني ساخته يا ايجاد شده. اين واژه در بحث تغيير جهاني آب و هوا بعنوان مواد معلق گازي توليد شده توسط انسان به كار برده مي‌شود

اسباب (Appliance) :وسيلة الكتريكي كه بعنوان اسباب مصرف كنندة انرژي شناخته مي‌شوند، مانند يخچال، ماشين لباسشويي، ماشين ظرفشويي، اجاق ميكروويو، خشك‌كننده‌ها، راديو، تلويزيون و…

انرژي شيميايي (Chemical Energy) :انرژي ذخيره شده در يك ماده و آزاد شده حين يك واكنش شيميايي، مانند سوختن چوب، ذغال يا نفت.

اشتعال (Combustion) :اكسيداسيون شيميايي همراه با توليد نور و گرما

انرژي الكتريكي (Electrical Energy) : انرژي مرتبط با بارهاي الكتريكي و حركات آنها

الكتريسيته (Electricity) :‌شكي از انرژي كه با حضور و حركت ذرات باردار عنصري توليد شده در اثر مالش، القاء يا تغيير شيميايي، هويت مي‌يابد

الكترو شيمي (Electrochemistry) : شاخه‌اي از شيمي كه تغييرات شيميايي ايجاد شده توسط الكتريسيته و توليد برق توسط تغييرات شيميايي سروكار دارد.

الكترومغناطيسي(Electro magnetic) :مرتبط با مغناطيس حاصل از جريان الكتريكي.

انرژي الكترو مغناطيسي (Electromagnetic Energy) : انرژي كه بصورت موج طي طريق ميكند، مانند تشعشع ماوراءبنفش اين انرژي ميتواند بصورت تركيبي از انرژي‌هاي مغناطيس و الكتريسيته تصور گردد

امواج الكترومغناطيسي (Electromagnetic Waves) : پرتوي كه شامل امواج مختلط الكتريكي و مغناطيسي است. اشعة ايكس، اشعه‌هاي سبك و امواج راديويي از انواع الكترومغناطيسي هستند.

الكترون (Electron) :ذره‌اي از يك اتم با بار منفي الكترونها بخشي از يك اتم را ساخته و دورة هستة آن مي‌چرخند.

انرژي (Energy) : توانايي انجام كار يا حركت جسم ، انرژي الكتريكي معمولاًبه كيلووات ساعت (KWh) بيان مي‌شود، درحاليكه انرژي حرارتي معمولاً با واحدهاي حرارتي انگليسي (BTU) ، اندازه‌گرفته مي‌شود

اتانول (Ethanol) :‌مايع بي‌رنگي كه براي توليد آب و دي‌اكسيد كربن سوزانده مي‌شوند. بخار آن، تركيبي انفجاري با هوا مي‌سازد و ممكن است به عنوان سوخت در متورهاي احتراق داخلي مصرف شود.

برگرفته از انجمن علمی نخبه های ایران: http://www.iranianelite.com/thread8440.html
Copyright © www.iranianelite.com

عنوان : کتاب شهادت آب

نویسنده : دکتر ماسارو ایموتو
نوع : شیمی
زبان : فارسی
نوع فایل : PPS
حجم : 1.67 مگابایت

براي دانلود اين مقاله به ادامه مطلب مراجعه كنيد