X
|
بسمه تعالی
موضوع :گزارش کار تهیه استاندارد کردن محلول تیو سولفات
روش کار
ابتدا 20سی سی از ماده مجهول را داخل ارلن می ریزیم. بعد 0.5گرم پتاسیم یدید یک بار منفی به ماده مجهول داخل ارلن اضافه می کنیم. ماده مجهول را به وسیله ( سدیم تیو سولفات) 0.1 نرمال تیتر می کنیم . عمل تیتراسین را تا وقتی که رنگ محلول به رنگ زرد روشن درمی آید ادامه دهید بعد از عمل تیتره کردن به محلول 5 قطره نشاسته اضافه کنید. عمل تیتراسیون را دوباره انجام بدهید . این عمل تا وقتی انجام بدهید که رنگ محلول به آبی تیره برسد واکنش ها CU+2I→CU+I Na S O →Na S O+2NaI
+ نوشته شده در شنبه دوم خرداد 1388ساعت 14:52 توسط میلاد حسینی
|
رزین های مبادله گر
مقدمه پديده تبـــادل يــــون براي اولين بار در ســــال 1850 و به دنبال مــشاهده توانايي خاکهاي زراعي در تعويض برخي از يونها مثل آمــــونيوم با يــــون کــلسيم و منيزم موجود در ساختمان آنها گزارش شد. در سال 1870 با انجام آزمايشهاي متعددي ثابت شد که بعضي از کانيهاي طبيعي بـخصوص زئوليتها واجـــد توانايي انجام تبــادل يون هستند. در واقع به رزينهاي معـدني ، زئوليت ميگويند و اين مواد يونهاي سختي آور آب (کلسيم و منيزيم) را حذف مـيکردند و به جاي آن يون سديم آزاد ميکردند از اينرو به زئوليتهاي سديمي مشهور شدند کـه استفاده از آن در تصفيه آب مزاياي زياد داشت چون احتياج به مواد شيميايي نبود و اثرات جانبي هم نداشتند.
اما زئوليتهاي سديمي داراي مـــحدوديتهايي بودند. ايــن زئوليتها ميتوانستند فقط سديم را جايگزين کــلـسـيـم و منيزيم محلول در آب نمايند و آنيونهايي از قبيل سولفات ، کلرايد و سيليکاتها بدون تغــيـيـر بـاقـي مــيمانند. واضح است چنين آبي براي صنايع مطلوب نيست. پس از انجام تحقيقات در اواســط دهه 1930 در هلند زئوليتهايي ساخته شد که به جاي سديم فعال ، هيدروژن فعال داشتند. اين زئوليتها که به تعويض کنندههاي کاتيوني هيدروژني معروف جديد ، سيلـيـس نـداشته و علاوه بر اين قادرند همزمان هم سختي آب را حذف کنند و هم قليائيست آب را کاهش دهند. براي بهبود تکنولوژي تصفيه آب ، گامهاي اساسي در سال 1944 برداشته شد که بــاعـث توليد زرينهاي تعويض آنيوني شد. زرينهاي کاتيوني هيدروژني تمام کاتيوني آب را حــذف ميکنند و رزينهاي آنيوني تمام آنيونهاي آب را از جمله سيليس را حذف مينمايند ، در نتيجه ميتـوان با استفاده از هر دو نوع زرين ، آب بدون يون توليد کرد. همچنين پژوهشگران دريـافـتـنـد کـه سيليکات آلومينيم موجود در خاک قادر به تعويض يوني ميباشد. اين نتيجه گـيـري با تهيه ژل سيليکات آلومينيم از ترکيب محلول سولفات آلــومـينيم و سيليکات سديم به اثبات رسيد. بنابراين اولين رزين مصنوعي که ساخته شد سيليکات آلومينيم بود. و امــروزه اکـثر زرينهاي تعويض يوني که در تصفيه آب بکار ميروند رزينهاي سنتزي هستند که با پليمريزاسيون ترکيبات آلي حاصل شدهاند.
شــيــمــي رزيــنها
رزيــنهــاي مـوازنه کننده يون ، ذرات جامدي هستند که ميتوانند يونهاي نامطلوب در مــحـلول را بـا هـمان مقدار اکي والان از يون مطلوب با بار الکتريکي مشابه جايگزين کنند. رزينهاي تعــويـض يــوني شـامــل بـار مثبت کاتيوني و بار منفي آنيوني ميباشد بــگـونـهاي که از نظر الکتريکي خنثي هستند. موازنه کنندهها با محلولهاي الکتروليت ايــن تـفـاوت را دارنـد که فقط يکي از دو يون ، متحرک و قابل تعويض است به عنوان مثال ، يک تعويض کــنـنـده کــاتيوني سولفونيک داراي نقاط آنيوني غير متحرکي است که شامـل راديـکـالـهاي آنــيوني SO2-3 ميباشد که کاتيون متحرکي مثل +H يا +Na به آن هستند.
1. خود دارای یون باشد. 2. در آب غیر محلول باشد. 3. فضای کافی در شبکه تعویض یونی داشته باشد ، بطوریکه یونها بتوانند به سهولت در شبکه جامد رزین وارد و یا از آن خارج شوند.
در مورد رزینهای کاتیونی هر دانــه رزیــن با آنیـون غیر تحرک و یون متحرک +H را میتوان همچون یک قطره اسید سولفوریک با غـــلظـت 25% فرض نمود. این
قطره در غشایی قرار دارد که فقط کاتیون میتواند از ان عبور نماید.
طبقه بندی رزینها
رزینها بر حسب گروه عامل تعویض متصل به پایه پلیمری رزین به چهار دسته تقسیم میشوند: 1. رزینهای کاتیونی قوی(( SAC) Strongacidis Cation) 2. رزینهای کاتیونی ضعیف(( WAC) Weak acidis Cation) 3. رزینهای آنیونی قوی SBA) Strongbasic anion) )) 4. رزینهای آمونیونی ضعیف WBA) Weak basic anion)) بــطــور کلی رزینهای نوع قوی در یک محــدوده وسـیــع PH و رزیـنهای نوع ضعیف در یک محدوده کوچک از PH مناسب هستند. ولـیـکـن با استفاده از رزینهای نوع ضعیف ، صرفه جویی قابل توجهی در مــصــرف مــواد شیمیایی مورد نیاز برای احیا رزین را باعث میشود. رزیــنهـای کــاتیونی قــوی قـادر به جذب کلیه کاتیونهای موجود در آب میباشد ولی نوع ضعیف قادر به جذب کاتیونــهای هـستند که به قلیائست آب مرتبط است و محصول سیستم اسید کربنیک است. نوع قوی Ca(HCO3)2 OR MgSO4 + 2ZSO3H -----> Ca2++2H2CO3 OR Mg2+ + H2SO4
نوع ضعیف
Mg(HCO3)2 OR Ca(HCO3)2 + 2ZCOOH -----> (ZCOO)2+ + Mg(ZCOO)2+Ca + 2H2CO3
2HCl OR 2H2SiO3 + 2ZOH -----> 2ZHSio3ZCl + H2O
2HCl OR 2HNO3 + ZOH -----> 2ZCl OR 2ZNO3 + H2O
برخی از کاربردهای رزینها · رزینهای کاتیونی سدیمی نه تنها کاتیونهای سختی آور آب بلکه همه یونهای فلزی را با سدیم تعویض میکنند. برای احیا این نوع رزینهای کافی است که رزین را با آب نمک شست و شو دهیم تا رزین به فرم اولیه خود برگردد. · بــا رزیــنهــای کــاتیونی چه نوع هیدروژنی و چه نوع سدیمی میتوان آهن و منگنز را چون بقیه کــاتیونـها حـذف کرد اما به علت امکان آلوده شدن رزینها معمولا مشکلاتی داشته و باید نکاتی را رعایت کرد. اولا بـاید دقت کرد که قبل از حذف یون آهن توسط رزین هیچ هوایی با آب در تماس قرار نگیرد چون در اثر مجاورت با هوا ، آهن و منــگـنـز مـحـلول در اب اکـسیـده شده غیر محلول در میآیند و در نتیجه روی ذرات رزین رســوب کــرده و بــاعـث آلــوده شدن رزین میگردد. · با استفاده از رزینهای تبادل یونی میتوان لیــزیــن را که جــز اســـیـد آمــینــه ضروری مورد نیاز رژیم غذایی خــوکــها ، مــاکـیان و سایر گونههای حیوانی میباشد ، را تخلیص کرد. دلیل اهمیت تخلیص این اسـیــد آمینه ، نزدیکتر شدن رژیم غذایی حیوانات به نیازمندیهای آنها در مـصـرف مـواد خـام و ... اسـت با توجه به اینکه مقدار لیزین در دانهها ، بخصوص غلات ناچیز میباشد. · حذف سیلیکا از آبهای صنعتی با استفاده از رزینهای آنیونی قوی · حذف آمونیاک از هوا بوسیله زئولیتهای طبیعی اصلاح شده (کلینوتپلولیت(
منابع و ماخذ:
1. نشریه علمی و پژوهشی شیمی ایران دوره 23 شماره 2
2. اصول تصفیه آب تالیف دکتر محمد چالکش امیری
3. روشهای پیشرفته در صنعت تصفیه آب تالیف مهندس محمد کرمانی
+ نوشته شده در چهارشنبه نهم اردیبهشت 1388ساعت 12:10 توسط infernal
|
ديميتري اوانوويچ مندليف
«ديميتري اوانوويچ مندليف» (Mandaliev) ، دگرگون کننده علم شيمي و فرزند يکي از مديران مدرسه محلي، در 7 فوريه 1834 در شهر «توبولسک» واقع در «روسيه» متولد شد. - ورود به دنياي شيمي وي در سال 1869، دکتر علوم و استاد شيمي دانشگاه شد و در همين سال ازدواج کرد. در اين هنگام، فقط 63 عنصر از نظر شيميدانها شناخته شده بود. - قانون تناوبي مندليف در اين فکر بود که خواص فيزيکي و شيميايي عناصر، تابعي از جرم اتمي آنهاست. بدون قانون تناوبي نه پيش بيني خواص عناصر ناشناخته ميسر بود و نه به نبودن يا غيبت برخي از عناصر مي شد پي برد. کشف عناصر، منوط به مشاهده و بررسي بود. بنابراين تنها ياري بخت، مداومت و يا پيش داوري، منجر به کشف عناصر جديد مي شد. قانون تناوبي، راه جديدي در اين زمينه گشود. منظور مندليف از اين جمله ها آن بود که در سير تاريخي شيميايي، زمان حدس زدن وجود عناصر و پيشگويي خواص مهم آنها فرا رسيده است. جدول تناوبي، پايه اي براي اين کار شد. حتي ساخت اين جدول نشان مي داد که در چه جاهايي مکان خالي باقي مي ماند که بايد بعدها پر شود. - چينش عناصر در جدول تناوبي با آگاهي از خواص عناصر موجود در جوار اين مکانهاي خالي مي شد خواص مهم عناصر ناشناس را تخمين زد و چند مشخصه مقداري آنها (جرم اتمي، چگالي، نقطه ذوب، نقطه جوش و مانند آنها) را به کمک نتيجه گيري هاي منطقي و چند محاسبه رياضي ساده تعيين کرد. اين امر به تبحر کافي در علم شيمي نياز داشت. مندليف در اين زمينه تبحر كامل داست که با ترکيب آن، با تلاش علمي و اعتقاد به قانون تناوبي، توانست پيشگويي درخشاني درباره وجود و خواص چندين عنصر جديد مطرح كند؛ بنابراين مطابق با اين فکر، جدولي درست کرد و 63 عنصر شناخته شده را به ترتيب جرم اتمي آنها در جدول قرار داد. تعداد عناصر در سطرهاي جدول يکي نبود؛ براي نمونه، سطر پنجم 32 عنصر داشت در حالي که سطر ششم فقط شامل 6 عنصر بود. ولي عناصري که خواص آنها شبيه هم بود، در اين جدول نزديک هم قرار داشتند و به همين علت مقداري از خانه هاي خالي به عناصري تعلق داشت که تا آن زمان شاخته نشده بود. وي اين نتيجه را در سال 1869 به جامعه شيمي روسيه تقديم کرد. - ميزان استقبال از جدول مندليف در آن زمان جدول مندليف که وجود 92 عنصر را پيش بيني مي كرد، جز «لوتر ميز» که يک سال پس از مندليف جدولي مشابه با جدول مندليف انتشار داده بود، طرفداري نداشت. - پيش بيني هاي مندليف در جهان علم پيش بيني هاي عجيب مندليف، در زماني طولاني به صورت نمونه هاي موجود در همه کتابهاي شيمي درآمده بود و کمتر کتاب شيمي وجود دارد که در آن از اکاآلومينيوم و اکابور و اکاسيليسيم ياد نشده باشد که بعدها پس از کشف به نامهاي گاليوم، اسکانديوم و ژرمانيوم ناميده شدند. در ميان سه عنصري که مندليف پيش بيني کرده بود، اکاسيليسيوم پس از بقيه کشف شد (1887) و کشف آن بيش از کشف دو عنصر ديگر، مرهون ياري بخت و تصادف مساعد بود. - تأييد پيش گويي هاي مندليف در واقع، کشف گاليوم از طرف «بوابودران» (1875) مستقيم با روشهاي طيف سنجي اش بود و جدا کردن سکانديوم از طرف «نيلسون» و «کلو» (1879) مربوط به بررسي دقيق خاکهاي نادر بود که در آن زمان اوج گرفته بود. اندک اندک همه پيش گويي هاي مندليف تحقق يافتند. آخرين تأييد درباره وزن مخصوص اسکانديوم فلزي بود. در سال 1937، «فيشر» شيميدان آلماني، موفق به تهيه سکانديوم با درجه خلوص 98% شد. وزن مخصوص آن، 3 گرم بر سانتيمتر مکعب بود. اين دقيقاً همان رقمي است که مندليف پيش بيني کرده بود. در پاييز سال 1879، «انگلس» کتاب جامعي به دست آورد که نويسندگانش «روسکو» و «شورلمر» بودند. در آن کتاب، براي نخستين بار به پيشگويي آلومينيوم از طرف مندليف و کشف وي بر اثر نام گاليوم اشاره شده بود. در مقاله اي که بعدها انگلس در کتابي هم نقل کرده است، به مطلب آن کتاب شيمي اشاره شده است و نتيجه گرفته است که: مندليف با به کار بردن ناخوداگاه قانون تبديل کميت به کيفيت هگل، واقيعت علمي را تحقق بخشيد که از نظر تهور، فقط در خور قياس با کار «لوريه» در محاسبه مدار سياره ناشناخته نپتون بوده است. - شهرت جهاني مندليف علاوه بر آنچه گفته شد، با اکتشاف آرگون در سال 1894 و هليوم و اينکه جدول مندليف وجود نيون و کريپتون و گزنون را پيش بيني كرد، جدول مندليف شهرت عجيب و فوق العاده اي کسب كرد. در آن سالها بود که همه آکادمي هاي کشورهاي جهان (غير از مملکت خويش) او را به عضويت دعوت كردند. - مرگ مندليف مندليف در دوم فوريه 1907 در سن 73 سالگي درگذشت. به طوري که مي دانيم، از هنگامي که جدول مندليف به وجود آمد، خانه هاي خالي آن يکي پس از ديگري با کشف عناصر پر مي شد و آخرين خانه خالي جدول در سال 1938 با کشف آکتنيوم در پاريس پر شد. --------------------------------------------------------------------------- يک نظر رنه دکارت رناتيوس کارتزيوس که با نام "رنه دکارت" مشهور است، يک فيلسوف و رياضيدان فرانسوي بود. او آثاري به زبان لاتين دارد، اما به زبان مادري خود نيز مطالبي نوشت و به اين ترتيب سنت فلاسفه را شکست. او در بسياري از کشورهاي اروپايي زندگي و کار کرده است. دکارت علم هندسه را به صورت رشته منظمي درآورد که اکثر کودکان مدرسه اي امروزه آنرا مي دانند. او همچنين سيستم نمايش نمايي و دستگاه مختصات دکارتي را ابداع کرد. او را عموماً به عنوان پدر فلسفه نوين غرب مي شناسند. جمله معروف "من مي انديشم، پس هستم" (cogito ergo sum) از اوست. --------------------------------------------------------------------------- بلز پاسکال بلز پاسکال - دانشمند فرانسوي - يک رياضيدان برجسته و متفکر مذهبي بود. او نظريه جديد احتمالات (علم احتمال وقوع امور مختلف) را پايه گذاري کرد. پاسکال با دنبال کردن کار دانشمندان ايتاليايي، گاليله و آنجليستا توريچلي بر روي جوسنج، يک فشارسنج جيوه اي ساخت و فشار جو را اندازه گرفت. او همچنين اصل پاسکال را ارائه کرد که مي گويد: «در يک مايع يا گاز، فشار اعمال شده به يک نقطه به طور برابر به همه بخشهاي سيال منتقل مي شود.» پاسکال نخستين ماشين حساب رقمي را نيز اختراع کرد. اما ساخت آن بيش از حد پر هزينه بود و هيچگاه به کار نرفت. --------------------------------------------------------------------------- نيکولا تسلا نيکولا تسلا - مخترع آمريکايي کرواسي الاصل - يک سيستم توليد و توزيع الکتريسيته را به ثبت رساند که جريان متناوب (AC) را ارسال مي کرد. او بسياري از طرحهاي مهم ديگر را در زمينه هاي الکتريسيته و راديو ارائه داد و به کار بست. سيم پيچ تسلا، يعني سيم پيچ القاي او، در تکنولوژي راديو به کار مي رود و در فرکانسهاي بسيار بالا کار مي کند. تسلا مدت کوتاهي براي مخترع آمريکايي توماس اديسون کار کرد، اما کار آنها به نزاع کشيد زيرا در مورد اينکه بهترين شکل جريان الکتريکي که مي توان براي توليد در مقياس وسيع به کار برد کدام است، توافق نداشتند. سرانجام سيستم جريان متناوب تسلا به سيستم جريان مستقيم (DC) اديسون ترجيح داده شد. --------------------------------------------------------------------------- ارنست رادرفورد ارنست رادرفورد - فيزيکدان بريتانيايي نيوزيلندي الاصل - شکل گيري فيزيک هسته اي و نظريه کوانتومي را پي نهاد. او بر روي راديواکتيويته و ماهيت ذرات آلفا (ذرات داراي بار مثبت) تحقيق کرد. مهمترين کشف او ماهيت ساختار اتم بود. او از طريق آزمايشهاي خود متوجه شد که بار مثبت اتم در مرکز آن در هسته اي ريز و متراکم متمرکز است. کار و راهبري رادرفورد الهام بخش دو نسل از دانشمندان شد. در سال 1908، او جايزه نوبل را در رشته شيمي دريافت کرد و در سال 1925 رئيس انجمن سلطنتي لندن شد. --------------------------------------------------------------------------- آلساندرو ولتا فيزيکدان ايتاليايي - آلساندرو ولتا - يکي از پيشگامان ايجاد الکتريسيته بود. او نخستين باتري الکتريکي را هنگام کار در پاريس ساخت. رهبر فرانسه - ناپلئون بناپارت - تحت تأثير کار او قرار گرفت و لقب کنت را به او داد. از ولتا پس از مرگ او نيز با دادن نام ولت (V) به واحد اندازه گيري نيروي محرکه الکتريکي، قدرداني شد. ولتا خواص هوا را نيز مورد مطالعه قرار داد. در سال 1783، او اين قانون را ارائه کرد که هوا با افزايش دما به طور يکنواخت منبسط مي شود. به اين کار تا حد زيادي توجه نشد و همين فکر را بعداً دانشمندان ديگر بسط دادند. پس از مرگ وي در سال 1927، از اين کشف او تقدير شد. --------------------------------------------------------------------------- جيمز وات جيمز وات - مخترع اسکاتلندي - طرح موتور بخار اوليه را اصلاح کرد و موجب شد که با موفقيت در کل صنايع به کار رود. او موتور طراحي شده توسط مهندس انگليسي توماس نيوکامن را اصلاح کرد و کارايي آن را بالا برد. کار وات به وقوع انقلاب صنعتي در بريتانيا کمک کرد. موتورهاي بخار جديد وات در طول قرن نوزدهم بخش بزرگي از توان لازم در صنايع بريتانيا را تأمين کرد. وات (W)، واحد کار يا توان، به افتخار جيمز وات چنين ناميده شده است. توان بيشتر وسائل برقي مانند لامپهاي برق و اجاقهاي برقي، بر حسب وات قيد مي شود. --------------------------------------------------------------------------- هاينريش هرتز نام فيزيکدان آلماني - هاينريش هرتز - به دليل کار او بر روي امواج الکترو مغناطيسي بخشي از مکالمات روزمره شده است. هرتز واحد مورد استفاده براي اندازه گيري فرکانس امواج الکترو مغناطيسي، به افتخار اين دانشمند آلماني نامگذاري شده است. هرتز از کار فيزيکدان اسکاتلندي جيمز کلرک ماکسول الهام گرفت، که وجود امواج الکترو مغناطيسي را پيش بيني کرده بود. هرتز تجهيزاتي را طراحي و ساخت که ثابت مي کرد اين امواج وجود دارد و آنها را مي توان از مسافتي دورتر آشکار ساخت. او مطمئن بود که مي توان امواج الکترو مغناطيسي براي ارسال پيام به آن سوي اقيانوس اطلس استفاده کرد، اما قبل از اينکه استفاده از راديو نشان دهد که حق با اوست، در گذشت. --------------------------------------------------------------------------- لرد کلوين لرد کلوين - رياضيدان و فيزيکدان انگليسي (متولد ايرلند شمالي که نخست ويليام تامسون نام داشت) - پايه گذار فيزيک جديد در بريتانيا بود. نام او به واحدي از دما داده شده است که معادل يک درجه سلسيوس است، اما در آن صفر درجه برابر 273- درجه سلسيوس (459- درجه فارنهايت) است. کلوين محاسبه کرد که اين دما پايين ترين دمايي است که ماده مي تواند به آن برسد. اين دما صفر مطلق ناميده مي شود و اين مقياس، مقياس مطلق يا مقياس کلوين نام دارد. علايق کلوين در کليه زمينه هاي علوم، از انرژي گرفته تا زمين شناسي، گسترده بود. کار او راه را براي بسياري از اکتشافات علمي بزرگ در اروپا در قرن نوزدهم و اوايل قرن بيستم ميلادي گشود. --------------------------------------------------------------------------- جيمز کلرک ماکسول جيمز کلرک ماکسول - فيزيکدان - در ادينبورگ اسکاتلند به دنيا آمد. وي از برجسته ترين دانشمند قرن نوزدهم خوانده شده است. معروف ترين کار او تعيين رابطه بين الکترو مغناطيس و نور بود. اين تحقيق بعداً به فيزيکدان آلماني هاينريش هرتز کمک کرد که اولين فرستنده امواج راديويي را بسازد. ماکسول در طول حيات شغلي خود درباره بسياري از مسائل علمي زمان خود از جمله در زمينه خواص فيزيکي گازها، ماهيت حلقه هاي سياره کيوان، نحوه تشخيص رنگ توسط انسان، و نمايشي از عکاسي رنگي، نظريه هاي جديدي را ارائه کرد. اما به دليل پيچيدگي نظرياتش، نسبت به او شناخت چنداني نداشتند. --------------------------------------------------------------------------- استفن هاوکينگ استفن هاوکينگ - متخصص انگليسي، فيزيک، رياضي - از پيشگامان تحقيقات علمي زير بنايي است. کار او ادامه نظريه هاي نسبيت است که دانشمند آمريکايي الاصل آلبرت اينيشتين براي نخستين بار مطرح کرد. توضيحات هاوکينگ درباره تشکيل جهان و تشکيل سياهچاله ها در فضا به طور گسترده اي در ميان دانشمندان سراسر جهان پذيرفته شده است. هاوکينگ اکنون به دليل کتاب پرفروش خود، "تاريخچه مختصري از زمان"، در ميان عموم مردم شناخته شده است. موفقيت او وقتي بيشتر آشکار مي شود که بدانيم او دچار نوعي بيماري است که قدرت سخن گفتن و حرکت را از او گرفته است. --------------------------------------------------------------------------- ويليام هاروي ويليام هاروي - پزشک انگليسي - نخستين دانشمندي بود که شرحي کامل از نحوه گردش خون را در بدن منتشر کرد. او دريافت که گردش خون يک فرآيند دو قسمتي است. نخست، خون از قلب به ريه ها جاري مي شود و به قلب باز مي گردد (گردش کوچک). سپس خون پس از بازگشت به قلب، به کل بدن به جز ريه ها ارسال مي شود (گردش بزرگ). پيش از وي پزشک مسلمان - ابن نفيس - به نحوه گردش خون در ريه ها پي برده بود، اما کار او در اروپا شناخته شده نبود. هاروي پزشک درباري هر دو پادشاه انگلستان، جيمز اول و چارلز اول، بود. چارز اول به هاروي اجازه داد که روي گوزنهاي پارکهاي سلطنتي تحقيق کند. --------------------------------------------------------------------------- ماکس پلانک ماکس پلانک - متخصص آلماني فيزيک نظري - پدر نظريه کوانتومي تلقي مي شود. او نخستين فردي بود که اين نظريه را مطرح کرد که نور نه موج خالص و نه ذره خالص، بلکه ترکيبي از هر دوست. او اين نظريه را مطرح کرد که انرژي در تشعشع پيوسته نيست، بلکه به بسته هاي ريز يا کوانتوم تقسيم مي شود. در سال 1900 ميلادي او فرمولي را براي بيان اندازه يک کوانتوم انرژي ارائه کرد. اين فرمول حاوي يک ثابت جهاني به نام ثابت پلانک است که براي توضيح رفتار ماده و انرژي در يک مقياس ميکروسکوپي به کار مي رود. پلانک در سال 1918 ميلادي جايزه نوبل فيزيک را براي اين اکتشافات دريافت کرد. --------------------------------------------------------------------------- نظرات هانري بکرل هانري بکرل - فيزيکدان فرانسوي - يکي از نخستين دانشمندان علوم هسته اي بود. وي در پاريس کار مي کرد و در آنجا با کمک ماري کوري و شوهرش پير کوري، خاصيت راديو اکتيويته را در اورانيوم کشف کرد. وي سپس عناصر راديو اکتيويته ديگري را نيز کشف کرد. بکرل کار فيزيکدان آلماني ويلهلم رونتگن - کاشف اشعه ايکس - را توسعه داد. علاقه به عکاسي به بکرل کمک کرد که رابطه بين راديو اکتيويته، نور و مغناطيس را کشف کند. کار او منجر به استفاده دانشمندان از خاصيت راديو اکتيويته براي ايجاد تصاوير اشعه ايکس شد. در سال 1903 ميلادي بکرل به طور مشترک با ماري و پير کوري برنده جايزه نوبل شد. --------------------------------------------------------------------------- ماري کوري ماري کوري - فيزيکدان لهستاني الاصل - و شوهر فرانسوي او پير، به خاطر تحقيق بر روي راديو اکتيويته، مشهورند. آنها از کار فيزيکدان فرانسوي هانري بکرل الهام گرفتند. ماري کوري نخستين کسي بود که از اصطلاح (راديو اکتيو) براي موادي که فعاليت الکترو مغناطيسي قابل توجه دارند، استفاده کرد. او همچنين دو عنصر راديو اکتيو جديد، يعني پلونيوم و راديوم را کشف کرد. پس از مرگ پير، ماري کوري کار او را به عنوان استاد فيزيک در دانشگاه پاريس به عهده گرفت و نخستين زني بود که در اين دانشگاه تدريس کرد. وي تحقيق خود را در جستجوي کاربردهاي پزشکي راديواکتيويته ادامه داد. جايزه نوبل در رشته فيزيک در سال 1903 ميلادي و در رشته شيمي در سال 1911 ميلادي به او اعطا شد. --------------------------------------------------------------------------- ايزاک نيوتن ايزاک نيوتن - فيزيکدان و رياضيدان انگليسي - يکي از بزرگترين دانشمندان تاريخ است. نظريه هاي او تفکر علمي را متحول کرد و مباني فيزيک نوين را بنياد نهاد. کتاب "اصول رياضي" وي يکي از مهمترين آثار تاريخ علم جديد است. نيوتن قانون گرانش را کشف کرد و سه قانون حرکت را که امروزه هنوز به کار مي رود، به دست آورد. او نخستين شخصي بود که نور سفيد را به رنگهاي طيف نور تجزيه کرد. تحقيقات وي در مورد نور منجر به طراحي يک تلسکوپ بازتابي توسط وي شد. نيوتن يکي از پيشتازان شاخه جديدي از رياضيات به نام حساب ديفرانسيل و انتگرال نيز بود. --------------------------------------------------------------------------- مايکل فارادي در اکثر لوازم خانگي، از ضبط صوت گرفته تا ماشين لباسشويي، موتورهاي الکتريکي وجود دارد. طراحي همه اين موتورها بر مبناي اصولي است که مايکل فارادي انگليسي بزرگترين متخصص فيزيک تجربي بيش از 150 سال قبل کشف کرده است. فارادي که براي نخستين بار علوم را از روي يک دانشنامه آموخت، از خوش اقبالي شاگرد شيميدان مشهور انگليسي همفري ديوي شد. دانشمندان در آن زمان تازه متوجه نحوه ايجاد الکتريسيته شده بودند و در جستجوي راههايي براي بکارگيري آن بودند. اکتشافات فارادي براي بهره برداري از اين نيرو جديد کاملاً به موقع بود. --------------------------------------------------------------------------- گاليله کار دانشمند ايتاليايي، گاليلئو گاليلئي (که به گاليله معروف است)، انقلابي در نجوم به وجود آورد. گاليله تلسکوپ را اختراع کرد و کشفهاي مهمي درباره سيارات و خورشيد به عمل آورد. مشاهدات او کار اختر شناس لهستاني، نيکولاس کپرنيک، را که معتقد بود زمين و سيارات ديگر به دور خورشيد مي چرخند، تأييد کرد. اين يافته بر خلاف تعاليم کليسا بود که زمين مرکز جهان است، و کليسا گاليله را مجازات کرد. گاليله استفاده از آونگ را در ساعت پيشنهاد کرد و نيز اصل مهمي را درباره گرانش کشف کرد و نيز اصل مهمي را درباره گرانش کشف کرد، و آن اينکه آهنگ سقوط يک در خلاء جسم با وزن آن ارتباطي ندارد. --------------------------------------------------------------------------- آنتوان لاوازيه آنتوان لاوازيه - شيميدان فرانسوي - پدر شيمي نوين تلقي مي شود. شهرت او بيشتر به خاطر تحقيقاتش در زمينه گازها، باروت و احتراق است. اين دانشمند اکسيژن و هيدروژن را کشف و نامگذاري کرد و پي برد که اين دو گاز در ترکيب با يکديگر آب را توليد مي کنند. اين امر منجر به توصيف عناصر ترکيبها توسط او شد و بسياري از آنها را به نامهايي که امروزه معروف اند، نامگذاري کرد. لاوازيه و همسرش - ماري - دانشمندان دقيقي بودند که کتابهاي راهنماي مهمي در شرح آزمايش هاي علمي تهيه کردند. در دوران پس از انقلاب فرانسه، انقلابيون لاوازيه را با گيوتين اعدام کردند. --------------------------------------------------------------------------- فرانسيس کريک فرانسيس کريک - زيست شناس انگليسي - با همکاري زيست شناس آمريکايي، جيمز واتسون، به خاطر کشف ساختار DNA (دئوکسي ريبوئوکلئيک اسيد) معروف است. DNA يعني وسيله انتقال مشخصات از والدين به فرزندان که يک مولکول آلي کربندار پيچيده است و در هر سلول زنده وجود دارد. کريک در سال 1947 ميلادي شروع به تحقيق بر روي خواص مولکولهاي آلي را آغاز کرد. در سال 1953 ميلادي او و واتسون کشف کردند که مولکول DNA احتمالاً شکلي مانند يک مارپيچ دو تايي، يا نردبان حلزوني دارد. اين پيشرفت عمده اي در دانش ما از ژنتيک بود. کريک و واتسون مشترکاً برنده جايزه نوبل سال 1962 ميلادي در رشته پزشکي و فيزيولوژي شدند. --------------------------------------------------------------------------- رابرت بويل بويل در ليسمور ايرلند به دنيا آمد. به دليل تحقيقاتي که در زمينه فيزيک شيمي انجام داد، در زمان حيات خود مشهور شد. او در سال 1662 ميلادي به دنبال کار بر روي خواص گازها، قانوني را که به قانون بويل معروف است را ارائه کرد. اين اصل مي گويد که فشار و حجم يک گاز با يکديگر نسبت عکس دارند. يعني با افزايش يکي از آنها، ديگري کاهش مي يابد. بويل مانند بسياري از دانشمندان زمان خود يک فيلسوف بود. او نظرات فيلسوف يوناني ارسطو را که توسط متفکران ايتاليايي در قرن شانزدهم ميلادي احيا شده بود، مورد سؤال قرار داد. بويل يک مسيحي متعهد نيز بود که سعي مي کرد از علم براي تأييد عقايد خود استفاده کند. --------------------------------------------------------------------------- نيلز بور نيلز بور - فيزيکدان دانمارکي - به دليل ابداع راه جديدي براي تصوير کردن ساختار اتم که به تولد فيزيک هسته اي نوين انجاميد، معروف شد. وي در لندن به همراه دو فيزيکدان انگليسي، ارنست رادرفورد و تامسون، به مطالعه پرداخت و نظريه کوانتومي را بر نظريات رادرفورد درباره ساختار اتم اعمال کرد. اين کار منجر به "مدل اتمي رادرفورد - بور" شد. بور در سال 1916 ميلادي که به کپنهاگ بازگشته بود، اصول مورد استفاده براي سلاحهاي هسته اي را کشف کرد. در سال 1943 ميلادي، از دانمارک که به اشغال آلمانيها درآمده بود، فرار کرد و به آمريکا رفت و در آنجا به عنوان مشاور ساخت بمبهاي اتمي به کار پرداخت. وي بعداً براي کنترل تسليحات مبارزه کرد. --------------------------------------------------------------------------- الکساندر گراهام بل الکساندر گراهام بل، مخترع تلفن، در اسکاتلند متولد شد و در همانجا در رابطه با صداي انسان و شنوايي مطالعه کرد. سپس به آمريکا نقل مکان کرد و در همانجا ضمن ادامه کارهاي قبلي خود، به تحقيق بر روي ارسال صدا توسط الکتريسيته پرداخت. بل در سال 1875 ميلادي موفق شد صداي خود را به صورت الکتريکي ارسال کند و سال بعد فکر خود را به ثبت رساند. در سال 1877 ميلادي، شرکت تلفن بل را به عنوان بخشي از يک مبارزه حقوقي براي حفظ امتيازات خود تشکيل داد. وي بخشي از منافع اختراع تلفن خود را صرف تأسيس مدارس خاصي براي ناشنوايان کرد. بل در بقيه عمر خود به اختراعاتش ادامه داد، و هيدروفيل را براي سريعتر کردن کشتيها و نيز کايت را اختراع کرد. --------------------------------------------------------------------------- ارسطو در قرن چهارم پيش از ميلاد، در يونان فقط چند مدرسه وجود داشت، و هيچ يک از آنها به تدريس علوم اشتغال نداشت. يافتن توضيح هاي منطقي درباره جهان به فلاسفه واگذاشته شده بود. ارسطو شاگرد فيلسوف معروف افلاطون بود، که تفکر را مبناي تمام دانشها مي دانست. ارسطو بعداً به اين نتيجه رسيد که نظريه هاي مربوط به جهان بايد بر مبناي مطالعه و طبقه بندي دقيق طبيعت باشد. ارسطو گونه هاي شناخته شده حيوانات و گياهان را طبقه بندي کرد، با اين اعتقاد که از چهار عنصر خاک، آب، آتش و هوا ساخته شده اند. وي همچنين معتقد بود که عنصر پنجمي به نام اتر، زمين را احاطه کرده است. --------------------------------------------------------------------------- ارشميدس ارشميدس - رياضيدان يوناني - پدر هندسه است. او مقدار عدد پي را که نسبت محيط يک دايره به قطر آن است، کشف کرد. عدد پي براي محاسبه حجم استوانه و کره نيز به کار مي رود. ارشميدس سپس راههاي اندازه گيري حجم و جرم اشياي نامنظم را مورد بررسي قرار داد. وي سرانجام اصل جابجايي را کشف کرد، يعني اين اصل را که هرگاه تمام يا بخشي از يک شيء در آب فرو برود، به اندازه وزن آبي که جابجا شده است، از وزن آن کم مي شود. يکي از راههاي بالا بردن آب "پيچ ارشميدس" ناميده مي شود زيرا تصور مي رود او آن را اختراع کرده است. --------------------------------------------------------------------------- آندره ماري آمپر آندره ماري آمپر - فيزيکدان و رياضيدان فرانسوي - در ابتداي قرن هجدهم ميلادي در پاريس کار مي کرد. وي از مهارت هاي رياضي و آماري خود براي مشاهده و اندازه گيري وقايع طبيعي که دانشمندان اروپايي ديگر کشف کرده بودند، استفاده مي کرد. وي در ادامه کار خود اثبات کامل رابطه بين الکتريسيته و مغناطيس را ارائه کرد. او همچنين شيوه جديدي را براي طبقه بندي عناصر شيميايي ارائه کرد. واحد جريان الکتريسيته به افتخار اين دانشمند آمپر يا amp ناميده شده است.
+ نوشته شده در چهارشنبه نهم اردیبهشت 1388ساعت 12:9 توسط infernal
|
تراز انرژی
دو اتم هنگامی که کاملا از یکدیگر جدا شوند، بطوری که هیچگونه برهمکنش توابع موج وجود نداشته باشد، میتوانند دارای ساختاری مشابه ساختار الکترونی باشند. با کوچک شدن فاصله بین دو اتم ، توابع موج الکترونی شروع به همپوشانی میکنند. بنا به اصل طرد پائولی در یک سیستم با برهمکنش معین هیچ دو الکترونی نمیتوانند دارای حالت کوانتومی یکسان باشند. پس باید ترازهای انرژی مجزا از اتمهای منفرد به ترازهای جدید متعلق به هر دو اتم و نه یکی آنها تقسیم شوند.
جایگاه الکترون در اتمالکترونها در جامدات به انرژیهای معینی محدود شده و مجاز به قرار گرفتن در انرژیهای دیگر نیستند. تفاوت اساسی بین الکترون در یک جامد با الکترون در یک اتم جدا شده ، این است که در جامد الکترون دارای یک گستره یا تراز از انرژیهای قابل دسترس است. زیرا در جامد توابع موج الکترونی اتمهای همسایه همپوشانی داشته و یک الکترون در یک اتم خاص قرار ندارد. طبیعتا این تاثیر بر انرژی پتانسیل و شرایط مرزی در معادله موج اثر میگذارد و سبب میشود، انرژیهای مختلفی بدست آورده و دو نوع تراز انرژی به نام تراز ظرفیت و هدایت داشته باشیم، که توسط انرژی شکاف یا باند همسویی از یکدیگر جدا شدهاند. نوار انرژی شبکه اتمیدر شبکه اتمی هر الکترون میتواند فقط در سطوح انرژی باشد، و در ناحیه ممنوعه (ناحیهای که ما بین تراز ظرفیت و تراز هدایت است) هیچ الکترونی یافت نمیشود. یونیزاسیون مکانیسمی است که در آن الکترون میتواند پس از کسب انرژی کافی ، از اتم خود جدا شده و در تراز هدایت به الکترونهای آزاد بپیوندد. نوارهای
انرژی عایقدر مواد عایق گاف انرژی بین نوار ظرفیت و نوار هدایت حدود 5 الکترون ولت یا بیشتر است، و این شکاف عظیم قادر خواهد بود به میزان قابل توجهی از حضور الکترون در تراز هدایت ، در دمای اتاق جلوگیری کند. نوارهای انرژی نیم رسانادر اجسام نیم رسانا شکاف انرژی برای سیلسیوم 1.1 الکترون ولت و برای ژرمانیوم 0.67 الکترون ولت میباشد، یعنی یک الکترون و نوار ظرفیت قادر خواهد بود با کسب این مقدار انرژی باند ظرفیت را ترک نموده ، با طی نمودن گاف انرژی خود را به تراز هدایت یا رسانش رسانده و به عنوان الکترون آزاد برای برقراری جریان الکتریکی موثر باشد.
نوارهای انرژی رسانابرای اجسام رسانا بین تراز ظرفیت و تراز هدایت شکافی وجود ندارد، و این ترازها روی هم منطبق شده و دارای باند مشترک میباشند. یعنی یک رسانا حتی در صفر درجه کلوین نیز دارای الکترون در باند هدایت است. بنابراین در دمای اتاق تعداد الکترونهای آزاد برای برقراری جریان یا حرکت بارها بیش از حد مورد نیاز موجود میباشد.
+ نوشته شده در چهارشنبه نهم اردیبهشت 1388ساعت 12:5 توسط infernal
|
تهیه لاستیک سنتزی
در یک بشر2گرم سود سوز آور را در 50میلی لیتر آب حل کرده به ملایمت بجوشانید سپس 5 گرم گوگرد را دورن آن ریخته و به هم بزنید . سپس محلول حاصل را صاف کنید و محلول قرمز رنگی از زیر صافی بدست می اید به آن 10میلی لیتر دی کلرو اتان بیفزاییدو حرارت دهید کلوخ های سفید رنگی بدست می آید که آنها پلیمرهای لاستیک سنتزی است این پلیمر ها جزء پلیمر های افزایشی می باشد
+ نوشته شده در پنجشنبه پانزدهم اسفند 1387ساعت 0:40 توسط infernal
|
+ نوشته شده در پنجشنبه پانزدهم اسفند 1387ساعت 0:40 توسط infernal
|
انرژی اتمی در خورشید در هر ثانیه 564میلیون تن اتم هیدوژن در اثر جوش هسته ای تولید 560 میلیون تن هلیم می کند و درحدود 4میلیون تن انرژی از این جوش خوردگی حاصل می شود انرزی هسته ای در دروی زمین غالباً از شکافت هسته ای اورانیم 235به دست میآید برای اولین با در سال 1896 هانری بکرل قطعه ای از سنگ یکی از تزکیبات طبیعی اورانیم را به طور اتفاقی در کشوی میز خود قرار داد و بهطور تصادفی یک فیلم عکاسی نیز در کشوی میز بود بکرل متوجه شد فیلم در اثر اشعه های این سنگ خراب شده است پس از او خانم ماری کوری و همسرش پیری کوری در فرانسه تحقیقات گستردهای درمورد سنگ های اورانیم انجام دادن و موفق به کشف رادیم و پلونیوم شدند که خاصیت تشعشاتی ییشتری از اورانیم داشت پس از این در بین سال های 1900-1935دانشمندان زیادی فردریک وایرن ژولیو کوری داماد ودختر ماری کوری –جیمز چادویک-رادرفورد-هایزنبرگ تحقیقات زیادی انجام دادند تا اینکه انریکوفرمی وآلبرت اینشتین قدم آخر را برداشتند که همان استفاده از انرژی اتمی بود در اوایل جنگ جهانی دوم اینشتین که یک یهودی وآلمانی الاصل بود فرار کرد وچند دانشمند دیگر نیز به امریکا رفت در آمریکا آزمایشگاه بزرگ و مخفی از طرف دولت این کشور د راختیار آنها قرار گرفت و نتیجه ان شد توانستند اولین و دومین بمب اتم را بسازند و سریعاً بر روی شهر هیروشیما ونکازاکی ژاپن ازمایش شد که باعث کشته شدن دویست هزار ادم بی گناه گشت
قسمت یک نوشته شده :احسان
ادامه مطلب
+ نوشته شده در پنجشنبه پانزدهم اسفند 1387ساعت 0:39 توسط infernal
|
بیو شیمی - Biochemistry دید کلی
اساس شیمیایی بسیاری از واکنشها در موجودات زنده شناخته شده است. کشف ساختمان دو رشتهای دزاکسی ریبونوکلئیک اسید (DNA) ، جزئیات سنتز پروتئین از ژنها ، مشخص شدن ساختمان سه بعدی و مکانیسم فعالیت بسیاری از مولکولهای پروتئینی ، روشن شدن چرخههای مرکزی متابولیسم وابسته بهم و مکانیسمهای تبدیل انرژی و گسترش تکنولوژی Recombinant DNA (نوترکیبی DNA) از دستاوردهای برجسته بیوشیمی هستند. امروزه مشخص شده که الگو و اساس مولکولی باعث تنوع موجودات زنده شده است.
تاثیر بیوشیمی در کلینیک
مکانیسمهای مولکولی بسیاری از بیماریها ، از قبیل بیماری کم خونی و اختلالات ارثی متابولیسم ، مشخص شده است. اندازه گیری فعالیت آنزیمها در تشخیص کلینیکی ضروری میباشد. برای مثال ، سطح بعضی از آنزیمها در سرم نشانگر این است که آیا بیمار اخیرا سکته قلبی کرده است یا نه؟بررسی DNAدر تشخیص ناهنجاریهای ژنتیکی ، بیماریهای عفونی و سرطانها نقش مهمی ایفا می کند. سوشهای باکتریایی حاوی DNA نوترکیب که توسط مهندسی ژنتیک ایجاد شده است، امکان تولید پروتئینهایی مانند انسولین و هورمون رشد را فراهم کرده است. به علاوه ، بیوشیمی اساس علایم داروهای جدید خواهد بود. در کشاورزی نیز از تکنولوژی DNA نوترکیب برای تغییرات ژنتیکی روی ارگانیسمها استفاده میشود.
مدلهای مولکولی ساختمان سه بعدی
وقتی ارتباط سه بعدی بیومولکولها و نقش بیولوژیکی آنها را بررسی میکنیم، سه نوع مدل اتمی برای نشان دادن ساختمان سه بعدی مورد استفاده قرار میگیرد.
مدل فضا پرکن (Space _ Filling)
این نوع مدل ، خیلی واقع بینانه و مصطلح است. اندازه و موقعیت یک اتم در مدل فضا پرکن بوسیله خصوصیات باندها و شعاع پیوندهای واندروالسی مشخص میشود. رنگ مدلهای اتم طبق قرارداد مشخص میشود.
مدل گوی و میله (ball _ and _ Stick)
این مدل به اندازه مدل فضا پرکن ، دقیق و منطقی نیست. برای اینکه اتمها به صورت کروی نشان داده شده و شعاع آنها کوچکتر از شعاع واندروالسی است.
مدل اسکلتی (Skeletal)
سادهترین مدل مورد استفاده است و تنها شبکه مولکولی را نشان میدهد و اتمها به وضوح نشان داده نمیشوند. این مدل ، برای نشان دادن ماکرومولکولهای بیولوژیکی از قبیل مولکولهای پروتئینی حاوی چندین هزار اتم مورد استفاده قرار میگیرد.
فضا
در نشان دادن ساختمان مولکولی ، بکار بردن مقیاس اهمیت زیادی دارد. واحد آنگستروم ، بطور معمول برای اندازهگیری طول سطح اتمی مورد استفاده قرار میگیرد. برای مثال ، طول باند C _ C ، مساوی 1،54 آنگستروم میباشد. بیومولکولهای کوچک ، از قبیل کربوهیدراتها و اسیدهای آمینه ، بطور تیپیک ، طولشان چند آنگستروم است. ماکرومولکولهای بیولوژیکی ، از قبیل پروتئینها ، 10 برابر بزرگتر هستند. برای مثال ، پروتئین حمل کننده اکسیژن در گلبولهای قرمز یا هموگلوبین ، دارای قطر 65 آنگستروم است. ماکرومولکولهای چند واحدی 10 برابر بزرگتر میباشند. ماشینهای سنتز کننده پروتئین در سلولها یا ریبوزومها ، دارای 300 آنگستروم طول هستند. طول اکثر ویروسها در محدوده 100 تا 1000 آنگستروم است. سلولها بطور طبیعی 100 برابر بزرگتر هستند و در حدود میکرومتر (μm) میباشند. برای مثال قطر گلبولهای قرمز حدود 7μm است. میکروسکوپ نوری حداقل تا 2000 آنگستروم قابل استفاده است. مثلا میتوکندری را میتوان با این میکروسکوپ مشاهده کرد. اما اطلاعات در مورد ساختمانهای بیولوژیکی از مولکولهای 1 آنگستروم با استفاده از میکروسکوپ الکترونی X-ray بدست آمده است. مولکولهای حیات ثابت میباشند.
زمان لازم برای انجام واکنشهای بیوشیمیایی
راکسیونهای شیمیایی در سیستمهای بیولوژیکی به وسیله آنزیمها کاتالیز میشوند. آنزیمها سوبستراها را در مدت میلی ثانیه به محصول تبدیل میکنند. سرعت بعضی از آنزیمها حتی سریعتر نیز میباشد، مثلا کوتاهتر از چند میکروثانیه. بسیاری از تغییرات فضایی در ماکرومولکولهای بیولوژیکی به سرعت انجام میگیرد. برای مثال ، باز شدن دو رشته هلیکسی DNA از همدیگر که برای همانندسازی و رونویسی ضروری است، یک میکروثانیه طول میکشد. جابجایی یک واحد (Domain) از پروتئین با حفظ واحد دیگر ، تنها در چند نانوثانیه اتفاق میافتد. بسیاری از پیوندهای غیر کووالان مابین گروههای مختلف ماکرومولکولی در عرض چند نانوثانیه تشکیل و شکسته میشوند. حتی واکنشهای خیلی سریع و غیر قابل اندازه گیری نیز وجود دارد. مشخص شده است که اولین واکنش در عمل دیدن ، تغییر در ساختمان ترکیبات جذب کننده فوتون به نام رودوپسین میباشد .
انرژی
ما بایستی تغییرات انرژی را به حوادث مولکولی ربط دهیم. منبع انرژی برای حیات ، خورشید است. برای مثال ، انرژی فوتون سبز ، حدود 57 کیلوکالری بر مول (Kcal/mol) بوده و ATP ، فرمول عمومی انرژی ، دارای انرژی قابل استفاده به اندازه 12 کیلوکالری بر مول میباشد. برعکس ، انرژی متوسط هر ارتعاش آزاد در یک مولکول ، خیلی کم و در حدود 0،6 کیلوکالری بر مول در 25 درجه سانتیگراد میباشد. این مقدار انرژی ، خیلی کمتر از آن است که برای تجزیه پیوندهای کووالانسی مورد نیاز است، (برای مثال 83Kcal/mol برای پیوند C _ C). بدین خاطر ، شبکه کووالانسی بیومولکولها در غیاب آنزیمها و انرژی پایدار میباشد. از طرف دیگر ، پیوندهای غیر کووالانسی در سیستمهای بیولوژیکی بطور تیپیک دارای چند کیلوکالری انرژی در هر مول میباشند. بنابراین انرژی حرارتی برای ساختن و شکستن آنها کافی است. یک واحد جایگزین در انرژی ، ژول میباشد که برابر 0،239 کالری است.
ارتباطات قابل بازگشت بیومولکولها
ارتباطات قابل برگشت بیومولکولها از سه نوع پیوند غیر کووالانسی تشکیل شده است. ارتباطات قابل برگشت مولکولی ، مرکز تحرک و جنبش موجود زنده است. نیروهای ضعیف و غیر کووالان نقش کلیدی در رونویسی DNA ، تشکیل ساختمان سه بعدی پروتئینها ، تشخیص اختصاصی سوبستراها بوسیله آنزیمها و کشف مولکولهای سیگنال ایفا میکنند. به علاوه ، اکثر مولکولهای بیولوژیکی و پروسههای درون مولکولی ، بستگی به پیوندهای غیر کووالانی همانند پیوندهای کووالانی دارند. سه پیوند اصلی غیر کووالان عبارت است از: پیوندهای الکترواستاتیک ، پیوندهای هیدروژنی و پیوندهای واندروالسی آنها از نظر ژئومتری ، قدرت و اختصاصی بودن با هم تفاوت دارند. علاوه از آن ، این پیوندها به مقدار زیادی از طرق مختلف در محلولها تحت تاثیر قرار میگیرند.
+ نوشته شده در دوشنبه دوازدهم اسفند 1387ساعت 13:19 توسط infernal
|
در این بخش نحوه تهیه شناساگرهای معمول در آزمایشگاههای شیمی را به ترتیب حروف الفبا می توانید بیابید. همچنین این نکته نیز قابل ذکر است که برخی شناساگرها برای تیتراسیون EDTA استفاده میشوند و برخی دیگر برای تیتراسیونهای Redox و برخی تیتراسیونهای برجذب. که در داخل پرانتز پس از نام شناساگر به آن اشاره شده است.
A
+ نوشته شده در دوشنبه دوازدهم اسفند 1387ساعت 13:16 توسط infernal
|
+ نوشته شده در دوشنبه دوازدهم اسفند 1387ساعت 13:7 توسط infernal
|
شيمي آلي : دور نماي تاريخي و شيمي آلي امروزي :
دانش شيمي الي عمري كوتاه تر از 200 سال دارد . بيشتر تاريخ نويسان علوم مبداء ان را اوايل قرن نوزدهم ذكر مي كنند . در سال 1807 . جان جاكوب برزيليوس * مواد موجود در طبيعت را به دو دسته تقسيم كرد . مواد الي (ORGANIC ) ومواد معدني وغير الي (INORGANIC ) . مواد الي از موجودات زنده به دست مي امدند وعقيده بر اين بود كه اين مواد داراي نوعي (( نيروي حياتي )) اند . نيروي حياتي قابل اندازه گيري نبود اما مبناي زندگي به شمار مي امد وچون دانشمندان اين توانايي را نداشتند كه در ازمايشگاه زندگي خلق كنند وشيميدانها نيز نمي توانستند تركيبهايي بسازند كه داراي نيروي حياتي باشد . در سال 1828 . فردريك وهلر *" ازمايشي انجام داد كه معمولا ان را اغازي بر پايان تؤري نيروي حياتي به شمار مي اورند . وهلر ارره را كه يك تركيب الي بود از گرم كردن امونياك سيانات (تركيب غير الي ) به دست اورد
اوره يك تركيب الي = امونيم سيانات . يك تركيب غير الي
اوره اي كه وهلر تهيه كرد كاملا شبهيه اوره اي بود كه از ادرار جانوران استخراج مي شد . براي نخستين بار يك تركيب الي بدون دخالت نيروي حياتي از يك تركيب غير الي ساخته شده بود . بنابراين شيميدان ها براي توسف تركيبات الي به تعريف تازه اي نياز داسشتند . امروزه شيمي الي را تركيب هاي كربن مي نامند . چه چيزي كربن را تا اين اندازه استثنايي كرده است ؟ چرا تعداد تركيب هاي كربن تا اين اندازه زياد است ؟ كربن در ميان عنصرهاي رديف دوم جدول تناوبي قرار دارد . اتم هاي سمت چپ كربن تمايل دارند الكترن از دست بدهند . در حليكه اتم هاي سمت راست تمايل دارند الكترن بپذيرند :
عنصرهاي رديف دوم جدول تناوبي
كربن كه در وسط قرار دارد نه اسان الكترون از دست مي دهد ونه اسان الكترون مي پذيرد . در عوض با اتم هاي دذيگر از انواع گوناگون وبا اتم هاي كربن الكترون به اشتراك مي گذارد اين ويژگي همراه با اين واقعيت كه اتم كربن مي تواند چهار پيوند در فضاي سه بعدي تشكيل دهدموجب شده است كه ميليون ها تركيب الي زنجيري و حلقوي با شكلهاي گوناگون بوجودايد. ساختار بدن تمام موجودات زنده دست كم انهايي كه روي زمين زندگي ميكنند بر تركيب هاي كرين تكيه دارند . مثلا DNA يك ملكول بزرگ الي است كه تمام اطلاعات ژنتيكي يك گونه خاص را در خود نهفته دارد . پروتين هاي ماهيچه ها و پوست بدن ما از تركيب هاي كربن تشكيل شده است . انزيم ها كه واكنش هاي زيست شناختي بدنئ ما را كاتاليز مي كنند نيز از تركيب هاي الي اند . تركيب هاي الي همراه بااكسيژن هوايي كه تنفس مي كنيم انرژي لازم براي ادامه زندگي را فراهم مي اورن نه تنها بدن ما بيش تر از تركيب هاي تازه تشكيل شده اند و بوسيله انها تغذيه واداره مي شويم بلكه بايد گفت : در عصر شيمي الي زندگي مي كنيم . لباس هايي كه مي پوشيم چه از مواد طبيعي مانند پشم و پنبه وچه از مواد مصنوعي مانند نايلون وپلي استر همه از تركيب هايي كربن تشكيل شده اند . بنزيني كه خودرو ها را به حركت در مي اورند لاستيك تاير هايشان و پلاستيك هايي كه درون خودرو ها را تزيين مي كنند تركيب الي اند . بيشتر داروهايي كه كمك مي كنند با بيماري ها مقابله كنيم ودرد را بر طرف سازيم تركيب الي اند . آفت كشت هاي آلي ما را در از بين بردن بسياري از عوامل بيماري زا در گياهان وجانوران ياري كنند. از طرف ديگر بعضي از مواد شيميايي آْلي براي ما مشكلات جدي فراهم اورده اند . تعدادي از حشره كش ها (از جمله D.D.T ) چنديل سال به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفتند اما اكنون مصرف انها ممنوع شده اشت زيرا به بسياري از جانوران ديگر اسيب مي رسانند و براي انسان نيز خطر آفرينند . تركيب هاي آلي ديگر موسوم به پلي كلرو بي فنيلها (PCB ) از الوده كننده هاي محيط زيست به شمار مي ايند . مصرف تركيب هاي آلي به كار رفته به عنوان پيشران در قوطي هاي افشانه (كلروفلوئورو كربن ها CFC ) ممنوع شده است زيرا لايه ي اوزون را در استراتوسفر از بين مي برد . لايه ي اوزون ما را از پرتو هاي زيان اور خورشيد محفوز مي دارد . بنابراين خوب يا بد شيمي آلي با زندگي ما در اميخته است . ان را بايد تا انجا كه امكان دارد انديشمندانه فرا بگيريم و عاقلانه به كار بنديم ... هيدرو كربن ها نيز يكي از گروه هاي مختلف تركيبات آلي است كه به دو گروه بزرگ تقسيم مي شوند
+ نوشته شده در دوشنبه دوازدهم اسفند 1387ساعت 12:51 توسط infernal
|
شیمی آلی بخشی از دانش شیمی است که بررسی هیدروکربنها میپردازد. به همین دلیل به آن شیمی ترکیبات کربن نیز گفته میشود . پسوند «آلی» یادگار روزهایی است که مواد شیمیایی را بسته به این که از چه منبعی به دست میآمدند، به دو دسته معدنی و آلی تقسیم میکردند.
مواد معدنی آنهایی بودند که از معادن استخراج میشدند و مواد آلی آنهایی که از منابع گیاهی یا حیوانی یعنی از موادی که توسط موجودات زنده تولید میشدند، به دست میآمدند. در واقع تا پیرامون سال ۱۸۵۰ بسیاری از شیمیدانان معتقد بودند، که خاستگاه مواد آلی باید موجودات زنده باشند و در نتیجه این مواد را هرگز نمیتوان از مواد معدنی سنتز نمود. موادی که از منابع آلی به دست میآیند، در یک خصوصیت مشترکند: همه آنها دارای عنصر کربن هستند. حتی پس از آن که مشخص شد این مواد لزوماً نبایستی از منابع زنده به دست آیند و میتوان آنها را در آزمایشگاه سنتز کرد، باز هم مناسبت داشت تا نام آلی برای توصیف آنها و موادی همانند آنها حفظ شود. این تقسیمبندی بین مواد معدنی و آلی تا به امروز حفظ شده است. امروزه اگر چه هنوز بسیاری از ترکیبات کربن به آسانی از منابع گیاهی و جانوری بدست میآیند، ولیکن بسیاری از آنها نیز سنتز میشوند. از ترکیبات گاهی از مواد معدنی مانند کربناتها و سیانیدها سنتز میشوند ولی غالباً از سایر مواد آلی تهیه میگردند. دو منبع بزرگ مواد آلی که از آنها مواد آلی ساده تأمین میشوند، نفت و ذغال سنگ است. (هر دو اینها از مفهوم قدیمی «آلی» بوده و فراورده تجزیه (کافت) گیاهان و جانوران هستند). این ترکیبات ساده به عنوان مصالح ساختمانی، در ساختن ترکیبات بزرگتر و پیچیدهتر مصرف میشوند. نفت و زغال سنگ سوختهای فسیلی هستند که در طی هزاران سال بر روی هم انباشته شده وغیر قابل جایگزینی هستند. این مواد — بویژه نفت — جهت رفع نیازهای انرژی که به طور دایم در حال افزایش است، با سرعت خطرناکی مصرف میگردند. امروزه کمتر از ۱۰٪ نفت برای ساختن مواد شیمیایی مصرف میشود و قسمت اعظم آن برای تولید انرژی سوزانده میشود. خوشبختانه منابع دیگری برای ایجاد نیرو از قبیل منبع خورشیدی، گرمای زمین، باد، امواج، جزر و مد و انرژی هستهای وجود دارد. اما چگونه میتوان منبع دیگری به جای مواد آلی پیدا نمود؟ البته در نهایت باید به جایی که سوختهای سنگوارهای از آنجا ناشی میشوند یعنی توده زیستی برگشت نمود، اما این بار به طور مستقیم و بدون دخالت هزاران سال. توده زیستی قابل تجدید است و چنانچه به طور مناسب مصرف شود، تا زمانی که ما بر روی این سیاره بتوانیم وجود داشته باشیم آن هم باقی میماند. در ضمن میگویند که نفت با ارزشتر از آن است که سوزانده شود. چه خصوصیتی در ترکیبات کربن وجود دارد که آنها را از ترکیبات مربوط به صد و چند عنصر دیگر جدول تناوبی متمایز میسازد؟ لااقل قسمتی از این جواب به نظر میرسد که چنین باشد: تعداد بسیار زیادی از ترکیبات کربن وجود دارند که مولکولهای آنها میتوانند بسیار بزرگ و پیچیده باشد. تعداد ترکیباتی که دارای کربن هستند چندین برابر بیشتر از تعداد ترکیبات بدون کربن است. این مواد آلی در خانوادههای مختلف قرار میگیرند، و معمولاً در بین مواد معدنی، همتایی ندارند. مولکولهای آلی شامل هزاران اتم شناخته شدهاند، و ترتیب قرار گرفتن اتمها حتی در مولکولهای نسبتاً کوچک بسیار پیچیده است. یکی از مسایل اصلی در شیمی آلی، آگاهی از طرز قرار گرفتن اتمها در مولکولها و یا تعیین ساختمان ترکیبات است. راههای زیادی برای شکستن این مولکولهای پیچیده و یا نوآرایی آنها برای ایجاد مولکولهای جدید وجود دارد؛ روشهای مختلفی برای اضافه نمودن اتمهای جدید به این مولکولها و یا جایگزین نمودن اتمهای جدید به جای اتمهای قدیم وجود دارد. بخش کلان شیمی آلی به پژوهش در مورد این واکنشها اختصاص دارد، یعنی تشخیص این که این واکنشها کدامند، چگونه انجام میشوند و چگونه میتوان از آنها برای سنتز یک ترکیب دلخواه استفاده نمود. اتمهای کربن میتوانند به میزانی که برای اتم هیچ عنصر دیگری مقدور نیست، به یکدیگر بپیوندند. اتمهای کربن میتوانند زنجیرهایی شامل هزاران اتم و یا حلقههایی با اندازههای متفاوت ایجاد نمایند؛ زنجیرها و حلقهها میتوانند دارای شاخه و پیوندهای عرضی باشند. به اتمهای کربن این زنجیرها و حلقهها، اتمهای دیگری که عمدتاً هیدروژن و همچنین فلویور، کلر، برم، ید، اکسیژن، نیتروژن، گوگرد، فسفر و سایر اتمهای گوناگون میپیوندد. هر آرایش مختلف از اتمها مربوط به ترکیب متفاوتی است، و هر ترکیب یک رشته ویژگیهای شیمیایی و فیزیکی ویژه خود را دارد. از این رو غیرمنتظره نیست که امروزه بیشتر از ده میلیون ترکیب شناخته شده کربن وجود داشته باشد و هر سال به این تعداد نیم میلیون ترکیب تازه افزوده گردد. تعجبآور نیست که بررسی این ترکیبات، رشته ویژهای را در شیمی به خود اختصاص دهد. شیمی آلی اهمیت فوقالعاده زیادی در تکنولوژی دارد و در واقع، شیمی رنگدانهها و داروها، کاغذ و جوهر، رنگهای نقاشی و پلاستیکها، بنزین و تایرهای لاستیکی است؛ همچنین، شیمی غذایی است که میخوریم و لباسی است که میپوشیم. شیمی آلی شالوده زیستشناسی و پزشکی است. ساختمان موجودات زنده، به غیر از آب، عمدتاً از مواد آلی ساخته شدهاند؛ مولکولهای مورد بحث در زیستشناسی مولکولی همان مولکولهای آلی هستند. زیستشناسی در مقیاس مولکولی همان شیمی آلی است. شاید دور از انتظار نباشد که بگوییم ما در عصر کربن زندگی میکنیم. هر روزه، روزنامهها ذهن ما را متوجه ترکیبات کربن نظیر کلسترول و چربیهای اشباع نشده، هورمونها و استروییدها، حشرهکشها و فرومونها، عوامل سرطانزا و شیمی درمانی، DNA و ژنها مینمایند. به خاطر نفت، جنگها به راه افتاده است. وقوع دو فاجعه بشریت را تهدید میکند و هر دو ناشی از تجمع ترکیبات کربن در جو است؛ یکی نازک شدن لایه ازون که عمدتاً به واسطه وجود کلروفلویورو کربنها است و دیگری پدیده گلخانه که به خاطر حضور متان، کلروفلویور و کربنها و سرآمد همه کربن دیاکسید است. شاید به همین مناسبت بوده است که مجله Science در سال ۱۹۹۰، الماس را که یکی از فرمهای آلوتروپی کربن است به عنوان مولکول سال انتخاب کرده است. و مولکول آلوتروپ تازهیاب فولرن باکمینستر کربن ۶۰ (buckminsterfullerene-C۶۰) است که هیجان بسیاری را در دنیای شیمی ایجاد کرده است، هیجانی که از «زمان ککوله تاکنون» دیده نشده است. در بحث شیمی آلی، آموختن اعداد یونانی و پیشوندهای اعداد یونانی به عنوان یک پیش نیاز مطرح میگردد. این اعداد در نام گذاری انواع هیدرو کربنها مصرف دارند.
+ نوشته شده در دوشنبه دوازدهم اسفند 1387ساعت 12:48 توسط infernal
|
+ نوشته شده در جمعه نهم اسفند 1387ساعت 23:38 توسط infernal
|
pH calculation lectures » pH of buffer - Henderson-Hasselbalch equation Solutions able to retain constant pH regardless of small amounts of acids or bases added are called buffers. Classical buffer contains solution of weak acid and conjugate base. Small amounts of acids or bases added are absorbed by buffer and the pH changes only slightly. In case of high or low pH just solutions of strong acids or bases are used - for example in case of pH=1 acid concentration is relatively high (0.1 M) and small addition of acid or base doesn't change pH of such solution significantly. How to calculate pH of buffer solution containing both acid and conjugate base? Dissociation constant definition 1.1 can be rearranged into 15.1 or 15.2 (note that due to sign change [A-] was moved to nominator). This is so called Henderson-Hasselbalch equation (or buffer equation). It can be used for pH calculation of solution containing pair of acid and conjugate base - like HA/A-, HA-/A2- or B+/BOH. For solutions of weak bases sometimes it s more convenient to use equation in the form 15.3 Both equations are perfectly equivalent and interchangeable. Henderson-Hasselbalch equation is used mostly to calculate pH of solution created mixing known amount of acid and conjugate base (or neutralizing part of acid with strong base). For example, what is pH of solution prepared mixing reagents so that it contains 0.1 M of acetic acid and 0.05 M NaOH? Half of the acid is neutralized, so concentrations of acid and conjugate base are identical, thus quotient under logarithm is 1, logarithm is 0 and pH=pKa. This approach - while perfectly justifiable in many cases - is dangerous, as it creates false conviction that the equation can be used this way always. That's not true. Henderson-Hasselbalch equation is valid when it contains equilibrium concentrations of acid and conjugate base. In case of solutions containing not-so-weak acids (or not-so-weak bases) equilibrium concentrations can be far from concentrations of substances put into solution. Let's replace acetic acid from our example with something stronger - e.g. dichloroacetic acid, with pKa=1.5. The same reasoning leads to result pH=1.5 - which is wrong. Proper pH value can be calculated from the equation 11.13 or using pH calculator - and it is 1.78. The reason is simple. Dichloroacetic acid is strong enough to dissociate on its own and equilibrium concentration of conjugate base is not 0.05 M (as we expected from the neutralization reaction stoichiometry) but 0.0334 M. As a rule of thumb you may remember that acids with pKa below 2.5 dissociate too easily and use of Henderson-Hasselbalch equation for pH prediction can give wrong results, especially in case of diluted solutions. For solutions above 10 mM and acids weaker than pKa>=2.5, Henderson-Hasselbalch equation gives results with acceptable error. The same holds for bases with pKb>=2.5. However, the same equation will work perfectly regardless of the pKa value if you are asked to calculate ratio of acid to conjugate base in the solution with known pH. Similar problem is present in calculation of pH of diluted buffers. Let's see what happens when you dilute acetic buffer 50/50:
The more diluted the solution is, the more solution pH is dominated not by the presence of acetic acid and its conjugate base, but by the water autodissociation. pH of 1 mM solution is close enough to the expected (from pKa) value, more diluted solutions deviate more and more. It is worth of noting here that 1 mM buffer solution has so low capacity, that it has very limited practical use. Henderson-Hasselbalch equation can be also used for pH calculation of polyprotic acids, as long as the consecutive pKa values differ by at least 2 (better 3). Thus it can be safely used in case of phosphoric buffers (pKa1=2.148, pKa2=7.199, pKa3=12.35), but not in case of citric acid (pKa1=3.128, pKa2=4.761, pKa3=6.396). In the latter case to calculate pH you should use full equation 11.16 - or pH calculator. If you are looking for a way to calculate buffer composition, you can reverse the equation. Using known pH and known pKa you can calculate ratio of concentrations of acid and conjugate base, necessary to prepare the buffer. Further calculations depend on the way you want to prepare the buffer. Note: if you need program that will help in buffer calculation, our pH calculator will be of no use, however, you can try our Buffer Maker - the buffer calculator. quick jump: pH calculator, concentration calculator, stoichiometry calculator, buffer calculator, chemical calculator suite, pH calculation, concentration calculation, stoichiometric calculation.
+ نوشته شده در جمعه نهم اسفند 1387ساعت 23:32 توسط infernal
|
شیمی کمپلکس
ترکیب مس (II)-تترافنِل پروفین یک کمپلکس فلزی است از تترافنیل پروفین و مس (II) استات منو هیدرات
اصطلاح کمپلکس در شیمی , همچنین خواندن کووردیناسیون یک ترکیب یا کمپلکس فلزی یک ساختار مرکب بوده از یک اتم مرکزی که احاطه شده با اتم ها یا مولکول. در اصل یک کمپلکس مفهوم یک ترکیب برگشت پذیر از تجمع مولکول ها اتم ها یا یون ها از میان ترکیبات با پیوند شیمیایی. کووردیناسیون در شیمی کاربرد دارد. برخی از فلزات کمپلکس ها به شکل واقعاً تغییر ناپذیری هستند وبسیاری ازآنها به حدی به هم نزدیک هستند که پیوند آنها خیلی قوی است. تاریخ کمپلکس کوردیناسیون کمپلکس ها معلوم بود ولی نمیتوانستند آن را بفهمند بعد ازآغاز علم شیمی e.g. محلول های آبی و مس سولفات (کات کبود) . کلید شکافتن اتفاق افتاد هنگامی که آلفراد ورنر پیشنهاد کرد در میان مواد دیگر کبالت(III) دارای شش لیگاند است و یک ساختار هندسی هشت وجهی دارد این نظریه اجازه داد تا تفاوت میان کوئوردیناسیون و یون کلراید در کبالت و آمونیوم کلرید را بفهمند. کلراید بسیاری سوالات را که قبلاً جواب روشنی نداشتند توضیح داد. او با عزم خود نخستین کسی بود که کوئوردیناسیون کمپلکس ساختار شش گوشه ای روی سولفید با استفاده از نور پیدا کرد، روراندگی نظریه آن شیمی کایرالیتی بود که لزوماً ارتباط دارد با شرکتهای وابسته به ترکیبات کربن
فلز کمپلکس فلز کمپلکس همچنین مانند ترکیبات کوئوردیناسیون معلوم است, شامل تمام فلزات ترکیبات می شود جدا از این فلز بخارات , پلاسما, و آلیاژها نیز جزء فلزات کمپلکس هستند. در مطالعه شیمی کوئوردیناسیون مطالعه در مورد مواد غیر آلی (کانی ها) وتمام مواد قلیایی و فلزات قلیایی خاکی و تغییر وتحول فلزات , لانتانیدها , رادیواکتیوها ,و شبه فلزها نیز مطالعه می شود. بدین جهت شیمی کوئوردیناسیون اکثریت فهرست ها و سر فصل هایی شیمی را شامل می شود. فلزات و یون فلزها به تنهایی وجود دارند در در حالت تلغظ شده کمتر لیگاند ها می توانند آنرا احاطه کنند. یونها یا مولکولهایی که فلز را محاصره می کنند لیگاند نامیده می شوند. لیگاند ها عموماً به وسیله پیوند کوالانسی کوئوردیناسی به یون فلزی متصل می شوند( الکترون دادن از یک زوج الکترونی تنها ). کوئوردیناسیون شیمی رامی توان بر طبق طبیعت لیگاند ها طبقه بندی کرد ودرباره ی آن به طور وسیعی سخن گفت:
این نوع لیگاند ها مانند ( آکو) ، ( آمینو ) ، ( کلرو) ، ( سیانو ) ، ( en- اتیلن دی آمین) مثال:)]- [اتیلن دی آمین کبالات (I) کلر هگزا آمین کبالات III)) پتاسیم تری اگزالاتو فراتIII))
مثال: (C5H5)Fe(CO)2CH3
مثال: هموگلوبین طبیعت بسیاری از لیگاندها کلاسیک هستند مخصوصاًکه شامل آب باشند.
مثال: Ru3(CO)12
مثال: [Fe4S4(Scysteinyl)4]2−در یک نوع خوشه ی بیولوژیکی فعال قرار دارد
+ نوشته شده در جمعه نهم اسفند 1387ساعت 23:12 توسط infernal
|
کروماتوگرافی لایه نازک نوعی کروماتوگرافی جذبی جامد – مایع است و اصول آن مانند کروماتوگرافی ستونی است. ولی در این مورد جسم جاذب جامد را به صورت یک لایه نازک در روی یک قطعه شیشه یا پلاستیک محکم پخش میکنند. یک قطره از محلول نمونه یا مجهول را در نزدیکی لبه صفحه میگذارند و صفحه را همراه مقدار کافی از حلال استخراج کننده در ظرفی قرار میدهند. مقدار حلال باید آنقدر باشد که فقط به سطح زیر لکه برسد (شکل الف). حلال به طرف بالای صفحه میرود و اجزاء مخلوط را با سرعتهای متفاوت با خود میبرد. در نتیجه ممکن است تعدادی لکه روی صفحه ظاهر شود. این لکه ها روی یک خط عمود بر سطح حلال ظرف قرار میگیرند (شکل ب).
این روش کروماتوگرافی بسیار آسان است و به سرعت هم انجام میشود. این روش برای تفکیک اجزاء یک مخلوط بسیار مفید است و همچنینی میتوان از آن برای تعیین بهترین حلال استخراج کننده جهت کروماتوگرافی ستونی استفاده کرد. در TLC میتوان از همان مواد جامد که در کروماتوگرافی ستونی استفاده میشود استفاده کرد و در این میان سیلیکا و آلومینا بیشتر به کار میرود. معمولا جسم جاذب را با مقدار کمی از ماده نگهدارنده مانند گچ شکسته بندی، کلسیم سولفات و یا نشاسته مخلوط میکنند تا جسم جاذب چسبندگی لازم را پیدا کند و به صفحه بچسبد. صفحه ها را میتوان قبل از مصرف تهیه کرد و یا از ورقه های پلاستیکی آماده که در بازار موجود است استفاده نمود. یکی از مزایای مشخص TLC آن است که احتیاج به مقدار بسیار کمی از نمونه دارد. در بعضی موار میتوان تا مقدار 9-10 گرم را تشخیص داد. اما ممکن است اندازه نمونه تا 500 میکرو گرم برسد. در نمونه های زیاد میتوان از تجربه های تهیه ای استفاده کرد. در این تجربه ها لکه های مختلف را میتراشند و با یک حلال مناسب میشویند (استخراج میکنند). و برای شناسایی (از طریق طیف سنجی) به کار میبرند. تشخیص لکه های رنگین در روی کروماتوگرام آسان است و برای تعیین محل لکه های اجسام بیرنگ روشهای متعددی وجود دارد. برای مثال میتوان با تابش نور ماوراء بنفش به صفحه محل لکه، ترکیبهایی را که خاصیت فلوئورسانس دارند مشخص کرد. به روش دیگر میتوان جسم جاذب را با ماده فلوئورسانس دار بی اثر دیگری مخلوط کرد. هنگامی که نور ماوراء بنفش به این صفحه بتابد، لکه اجسامی که نور ماورای بنفش را جذب می کنند ولی خاصیت فلوئورسانس ندارند در زمینه فلورسانس دار صفحه به صورت تیره رنگ ظاهر میشوند. در بسیاری موارد دیگر، از معرفهای آشکارساز دیگری استفاده میکنند. این معرفها را میتوان بر روی کروماتوگرام پاشید و لکه ها را ظاهر کرد. سولفوریک اسید، که بسیاری از ترکیبات آلی را به ذغال تبدیل میکند و محلول پتاسیم پرمنگنات نمونه هایی از معرفهای آشکار ساز هستند که به این روش مصرف میشوند. ید نیز معرف آشکار ساز دیگری است که مصرف میشود. در این مورد صفحه را دز ظرفی میگذارند که محیط آن از بخار ید اشباع باشد. بسیاری از ترکیبات آلی ید را جذب میکنند و لکه آنها روی کروماتوگرام رنگین (معمولا قهوه ای) میشود. در شرایط معین سرعت حرکت ترکیب نسبت به سرعت پیشرفت حلال (Rf) خاصیت مشخصی از ترکیب است. برای تعیین این مقدار مسافتی را که جسم از خط شروع تا وسط لکه را طی کرده است اندازه میگیرند و آنرا به مسافتی که حلال پیموده تقسیم میکنند. این مسافت را با خط شروع یکسانی میسنجند.
بخش عملی
تفکیک مواد رنگی برگ سبز
چند میلی لیتر از مخلوط 2 به یک اتر نفت و اتانول را همراه با چند برگ سبز در هاونی بگذارید و برگها را با دسته هاون له کنید. مایع بدست آمده را به یک قیف جدا کننده منتقل کنید و همان حجم آب مقطر به آن اضافه کنید و تکان دهید. فاز آبی پایینی را دور بریزید. این شستشو را دو بار انجام دهید و هر بار فاز آبی را دور بریزید. و آب تازه اضافه کنید.لایه آلی (بالایی) را به ارلن کوچکی منتقل کنید و به آن 2 گرم سدیم سولفات بدون آب اضافه کنید (برای آب گیری). یک نوار 10 سانتی از ورقه کروماتوگرام سیلیکاژل تهیه کنید و یک لکه 1 الی 2 میلی متری از محلول ماده رنگی را طوری بر روی صفحه قرار دهید که حدود 1 و نیم سانتی متر از انتهای آن فاصله داشته باشد (برای گذاشتن لکه از لوله مویین تمیز استفاده کنید). صبر کنید تا لکه خشک شود. برای جداسازی از حلال بنزن – استون با نسبت 7 – 3 (حجمی) مطابق توضیحات بالا استفاده کنید. ممکن است تا هشت لکه رنگین مشاهده شود. این لکه ها به ترتیب کاهش مقدار Rf عبارتند از کاروتنها (دو لکه نارنجی کروماتوگرافی لایه نازک (TLC) کروماتوگرافی لایه نازک نوعی کروماتوگرافی جذبی جامد – مایع است و اصول آن مانند کروماتوگرافی ستونی است. ولی در این مورد جسم جاذب جامد را به صورت یک لایه نازک در روی یک قطعه شیشه یا پلاستیک محکم پخش میکنند. یک قطره از محلول نمونه یا مجهول را در نزدیکی لبه صفحه میگذارند و صفحه را همراه مقدار کافی از حلال استخراج کننده در ظرفی قرار میدهند. مقدار حلال باید آنقدر باشد که فقط به سطح زیر لکه برسد (شکل الف). حلال به طرف بالای صفحه میرود و اجزاء مخلوط را با سرعتهای متفاوت با خود میبرد. در نتیجه ممکن است تعدادی لکه روی صفحه ظاهر شود. این لکه ها روی یک خط عمود بر سطح حلال ظرف قرار میگیرند (شکل ب).
این روش کروماتوگرافی بسیار آسان است و به سرعت هم انجام میشود. این روش برای تفکیک اجزاء یک مخلوط بسیار مفید است و همچنینی میتوان از آن برای تعیین بهترین حلال استخراج کننده جهت کروماتوگرافی ستونی استفاده کرد. در TLC میتوان از همان مواد جامد که در کروماتوگرافی ستونی استفاده میشود استفاده کرد و در این میان سیلیکا و آلومینا بیشتر به کار میرود. معمولا جسم جاذب را با مقدار کمی از ماده نگهدارنده مانند گچ شکسته بندی، کلسیم سولفات و یا نشاسته مخلوط میکنند تا جسم جاذب چسبندگی لازم را پیدا کند و به صفحه بچسبد. صفحه ها را میتوان قبل از مصرف تهیه کرد و یا از ورقه های پلاستیکی آماده که در بازار موجود است استفاده نمود. یکی از مزایای مشخص TLC آن است که احتیاج به مقدار بسیار کمی از نمونه دارد. در بعضی موار میتوان تا مقدار 9-10 گرم را تشخیص داد. اما ممکن است اندازه نمونه تا 500 میکرو گرم برسد. در نمونه های زیاد میتوان از تجربه های تهیه ای استفاده کرد. در این تجربه ها لکه های مختلف را میتراشند و با یک حلال مناسب میشویند (استخراج میکنند). و برای شناسایی (از طریق طیف سنجی) به کار میبرند. تشخیص لکه های رنگین در روی کروماتوگرام آسان است و برای تعیین محل لکه های اجسام بیرنگ روشهای متعددی وجود دارد. برای مثال میتوان با تابش نور ماوراء بنفش به صفحه محل لکه، ترکیبهایی را که خاصیت فلوئورسانس دارند مشخص کرد. به روش دیگر میتوان جسم جاذب را با ماده فلوئورسانس دار بی اثر دیگری مخلوط کرد. هنگامی که نور ماوراء بنفش به این صفحه بتابد، لکه اجسامی که نور ماورای بنفش را جذب می کنند ولی خاصیت فلوئورسانس ندارند در زمینه فلورسانس دار صفحه به صورت تیره رنگ ظاهر میشوند. در بسیاری موارد دیگر، از معرفهای آشکارساز دیگری استفاده میکنند. این معرفها را میتوان بر روی کروماتوگرام پاشید و لکه ها را ظاهر کرد. سولفوریک اسید، که بسیاری از ترکیبات آلی را به ذغال تبدیل میکند و محلول پتاسیم پرمنگنات نمونه هایی از معرفهای آشکار ساز هستند که به این روش مصرف میشوند. ید نیز معرف آشکار ساز دیگری است که مصرف میشود. در این مورد صفحه را دز ظرفی میگذارند که محیط آن از بخار ید اشباع باشد. بسیاری از ترکیبات آلی ید را جذب میکنند و لکه آنها روی کروماتوگرام رنگین (معمولا قهوه ای) میشود. در شرایط معین سرعت حرکت ترکیب نسبت به سرعت پیشرفت حلال (Rf) خاصیت مشخصی از ترکیب است. برای تعیین این مقدار مسافتی را که جسم از خط شروع تا وسط لکه را طی کرده است اندازه میگیرند و آنرا به مسافتی که حلال پیموده تقسیم میکنند. این مسافت را با خط شروع یکسانی میسنجند.
بخش عملی تفکیک مواد رنگی برگ سبز چند میلی لیتر از مخلوط 2 به یک اتر نفت و اتانول را همراه با چند برگ سبز در هاونی بگذارید و برگها را با دسته هاون له کنید. مایع بدست آمده را به یک قیف جدا کننده منتقل کنید و همان حجم آب مقطر به آن اضافه کنید و تکان دهید. فاز آبی پایینی را دور بریزید. این شستشو را دو بار انجام دهید و هر بار فاز آبی را دور بریزید. و آب تازه اضافه کنید.لایه آلی (بالایی) را به ارلن کوچکی منتقل کنید و به آن 2 گرم سدیم سولفات بدون آب اضافه کنید (برای آب گیری). یک نوار 10 سانتی از ورقه کروماتوگرام سیلیکاژل تهیه کنید و یک لکه 1 الی 2 میلی متری از محلول ماده رنگی را طوری بر روی صفحه قرار دهید که حدود 1 و نیم سانتی متر از انتهای آن فاصله داشته باشد (برای گذاشتن لکه از لوله مویین تمیز استفاده کنید). صبر کنید تا لکه خشک شود. برای جداسازی از حلال بنزن – استون با نسبت 7 – 3 (حجمی) مطابق توضیحات بالا استفاده کنید. ممکن است تا هشت لکه رنگین مشاهده شود. این لکه ها به ترتیب کاهش مقدار Rf عبارتند از کاروتنها (دو لکه نارنجی)، کلروفیل a (آبی – سبز)، کلروفیل b (سبز) و زانتوفیلها (چهار لکه زرد). )، کلروفیل a (آبی – سبز)، کلروفیل b (سبز) و زانتوفیلها (چهار لکه زرد).
+ نوشته شده در جمعه نهم اسفند 1387ساعت 0:31 توسط infernal
|
ساختمان آلدئیدها و کتونها:
آلدئید (RCHO)
کتون (RCOR)
الف) 2، 4 دی نیترو فنیل هیدرازین: 1 میلی لیتر استن در لوله آزمایش ریخته و بدان چند قطره معرف 2، 4 دی نیتروفنیل هیدرازین اضافه کنید و مشاهده خود را یادداشت کنید. این آزمایش را روی بنزآلدئید و استوفنون نیز انجام دهید. این آزمایش به آلدئیدها و کتونها جواب میدهد.
ب) سدیم بی سولفیت: یک میلی لیتر از معرف غلیظ را در یک لوله آزمایش ریخته به آن 3/0 میلی لیتر از جسم مورد نظر اضافه کنید و شدیدا تکان دهید، تشکیل رسوب سفید دلیل بر مثبت بودن آزمایش است. اکثر گروههای کربونیل فعال به این آزمایش جواب مثبت میدهند، چون این واکنش نوکلئوفیلی است هرچقدر گروه کربنیل مثبت تر باشد امکان جواب مثبت بیشتر است، در نتیجه این آزمایش بیشتر مخصوص آلدئیدها میباشد. این آزمایش را برای استون و بنزآلدئید انجام دهید.
ج) تالنز: 1 میلی لیتر بنزآلدئید در لوله آزمایش ریخته و به آن 1 میلی لیتر از معرف تازه تهیه شده اضافه کنید. در صورت لزوم کمی حرارت دهید (توسط حمام آب گرم ملایم) تشکیل آئینه نقره ای مثبت بودن آزمایش را نشان میدهد.
د) معرف کرومیک اسید: 1 قطره از جسم مایع یا یک صدم گرم از جسم جامد را در 1 میلی لیتر استون حل کنید و چند قطره معرف به آن اضافه نمائید.
+ نوشته شده در جمعه نهم اسفند 1387ساعت 0:29 توسط infernal
|
روش كار :
3 ميلي ليتر از حلال را دريك لوله ی آزمايش كوچك ريخته و 2/0 ميلي ليترازنمونه ی مايع (يا 1/0 گرم ازنمونه ی جامد ) را به آن اضافه مي كنيم . سپس با زدن ضربه بوسيله ی انگشتان آنها را مخلوط مي كنيم و پس ازمدتي چنانچه ازنمونه ی مايع يا جامد اثري ديده نشود انحلال صورت گرفته است . لازم به تذكر است تركيبات جامد براي حل شدن بايد به صورت پودرنرم باشند پس براي تركيباتي كه بلورهاي درشت دارند بايد ساييده شوند ، تا به صورت پودردرآيند و براي حل شدن آنها چند دقيقه وقت لازم است . همچنين اگر هواي آزمايشگاه سرد باشد ، چند لحظه حرارت دادن روي شعله بسيارملايم اشكلال ندارد. با استفاده ازدستورالعمل بالا ، حلاليت مجهول را بايد در حلالهاي نام برده شده دربالا آزمايش كرد و گروه عاملي آنرا تا حدودي شناسايي كرد كه اين شناسايي با آزمايشات مراحل بعدي تأ يي ميشود. اگر مجهول در هيچ كدام ازحلالها حل نشد ممكن است تركيب معدني باشد.
- انحلال پذيري دراتر :
دربين تركيباتي كه يونيزه نميشوند ، آنهايي كه داراي گروه عاملي هستند معمولا" دراترحل ميشوند . آنهايي كه بيش از يك گروه عاملي دارند انحلال پذيري كمتري دراتردارند و حلاليت آنها درآب افزايش مي يابد. چنانكه تركيب درآب حل شود، PH محلول آبي را با كاغذ PH يا تورنسل بسنجيد .
- تركيبات بي اثر :
تركيباتي كه دراسيد سولفوريك غليظ يا حلالهاي ديگرحل نمي شوند ، تركيبات بي اثرميگويند . آلكانها ، تركيبات آروماتيك ساده و آلكيل هاليدها ، مثال هايي ازاين نوع هستند.
+ نوشته شده در جمعه نهم اسفند 1387ساعت 0:29 توسط infernal
|
آزمایشهای طبقه بندی:
1. فریک هیدروکسامات
قبل از آزمایش : بل ازانجام آزمایش باید ویژگی انولی شدن ترکیب درمحلول اسیدی بررسی شود. زیرا دراین صورت آزمایش فریک کلرید دارای نتیجه مثبت است. برای این کار یک قطره ازمجهول مایع یا چند دانه ازنمونه جامد را دریک میلی لیتر اتانول حل کرده وسپس یک میلی لیترهیدروکلریک اسید نرمال به آن اضافه کنید. اگر ازهر رنگی غیر اززرد مشاهده شد ، ازآزمایش فریک هیدروکسامات نمی توان برای مجهول استفاده کرد .
در صورت نداشتن خاصیت انولی :
روش آزمایش :
2تا 3 قطره ازنمونه مایع را یا حدود 40 میلی گرم مجهول جامد را درمخلوطی ازیک میلی لیتر هیدروکسیل آمین هیدروکلرید 0.5 نرمال و 0.2 میلی لیتر هیدروکسید N6 حل کنید. مخلوط را برای چند دقیقه بجوشانید. محلول را سرد کنید و سپس 2 میلی لیتر اسید هیدروکریک یک نرمال به آن اضافه کنید . درصورت کدر شدن مخلوط 2 میلی لیتر اتانول 95% به آن اضافه کرده ، سپس یک قطره فریک کلرید 5% به آن اضافه کرده و به رنگی که ایجاد می شود توجه کنید اگر رنگ ازبین رفت افزایش فریک کلرید را ادامه دهید تا رنگ پایداری به وجود آید رنگ قرمز دلیل برمثبت بودن آزمایش است .
2. آزمایش هیدرولیز بازی :
روش آزمایش :
یک گرم ازاستر و 10 میلی لیتر ازمحلول آبی سدیم هیدروکسید 25% را دریک بالن بریزید سنگ جوش را در آن بیاندازید و با گذاشتن مبرد روی آن ، مخلوط را حدود 30 دقیقه رفلاکس نمایید. سپس پس از 30 دقیقه حرارت دادن را قطع کنید. چنانکه لایه روغنی ازبین رفته است حرارت دادن کافی است . پس اگر حل شود و لایه روغنی ازبین رود و بوی مطبوع استر به مشام نرسد . آزمایش مثبت است .
3. معادل صابونی شدن :
برای تعیین معادل صابونی شدن ، باید نرمالیته محلول الکلی هیدروکسید سدیم مورد استفاده تعیین گردد.
الف. تعیین محلول الکلی سدیم هیدروکسید :
8 گرم هیدروکسید سدیم را دقیقا" توزین کرده و در250 میلی لیتر اتانول مطلق حل کنید . بعد ازآنکه کاملا" حلشد ، 25 میلی لیتر آب به آن اضافه کنید. این محلول را با محلول هیدروکلرید اسید 0.25 نرمال استاندارد تیتر نمایید . ونرمالیته آنرا بدست آورید .
ب. تعیین معادل صابونی شدن :
(0.2-0.4 ) گرم استر را به دقت وزن کرده و داخل یک ارلن مایر 150 میلی لیتر بریزید . بوسیله R مورب 15میلی لیتر ازمحلول هیدروکسید سدیم الکلی را به استر اضافه نمایید . سپس با قراردادن یک مبرد ، مخلوط را برای 1.5-1 ساعت رفلاکس کنید . پس ازپایان مدت رفلاکس ، بگذارید مخلوط را دردمای آزمایشگاه سرد شود. سپس مبرد و رابط را با آب مقطر طوری بشویید که آب شست و شو داخل ارلن مایر شود. بعد 3-2قطره ازشناساگر فنول فتالئین به مخلوط اضافه کنید . و به وسیله هیدروکلریک اسید 0.25نرمال استاندارد زیادی سود را تیترکنید. ازرابطه زیرمعادل صابونی شدن را محاسبه کنید.
. Vحجم بازبرحسب لیتر V′. حجم اسید برحسب لیتر N. نرمالیته بازاسید . N′نرمالیته اسید استاندارد. ازضرب کردن S.E درتعداد عوامل استری وزن ملکولی استربدست می آید.
+ نوشته شده در جمعه نهم اسفند 1387ساعت 0:28 توسط infernal
|
آزمايشهاي طبقه بندي شناسايي آمينها : مقدمه : محصول اين واكنش سولفون آميد يك استخلافي ازآمين نوع اول و سولفون آميد نوع دوم ازآمين نوع دوم مي باشد. سولفون آميد يك استخلافي درمحلول آبي انحلال پذير است ٬ آما سولفون آميد دواستخلافي درمحلول بازي حل نميشود ٬ چون هيدروژن اسيدي ندارد. بنابراين درواكنش بابازنمي تواند نمك تشكيل دهدو آمين هاي نوع سوم فاقد هيدروژنهاي آمينو هستند٬ بنابراين دراين شرايط واكنش پذيري ندارند.
+ نوشته شده در جمعه نهم اسفند 1387ساعت 0:27 توسط infernal
|
مقدمه
قبل از تلاش برای تعیین ساختمان یک ماده آلی مجهول از طریق طیف گیری ، میتوان مشکل را با تعیین فرمول مولکولی ماده قدری سادهتر کرد. در این مقاله این موضوع را بررسی میکنیم چگونه فرمول مولکولی یک ترکیب ، تعیین گردیده و چطور میتوان از آن فرمول ، اطلاعاتی برای ساختمان ماده بدست آورد.
تجزیه عنصری و طرز محاسبات
روش قدیمی تعیین فرمول مولکولی یک ماده مستلزم سه مرحله است. اولین مرحله ، انجام آنالیز (تجزیه کیفی عنصری برای یافتن نوع اتمهای موجود در مولکول است. مرحله دوم ، انجام آنالیز کمی عنصری برای یافتن تعداد نسبی انواع مختلف اتمها در مولکول است. این عمل منجر به یافتن فرمول تجربی میگردد. مرحله سوم ، شامل تعیین جرم مولکولی یا تعیین وزن مولکولی است که وقتی آن را با فرمول تجربی در هم آمیزیم، تعداد واقعی اتمهای موجود در مولکول را نشان خواهد داد و نتیجه حاصل ، فرمول مولکولی خواهد بود.
تعیین فرمول تجربی
تقریبا تمام مواد آلی ، دارای کربن و هیدروژن هستند. در اکثر حالتها ، تعیین این که آیا این عناصر موجودند یا خیر ، واجب و لازم نیست. ولی اگر ضرورت ایجاب کند که وجود آن دو را به اثبات رسانیم، میتوان ماده مجهول را در حضور اکسیژن سوزاند. اگر احتراق ماده ، انیدریک ایجاد کند، پس در ماده مجهول کربن موجود بوده است و اگر آب ایجاد شد، میبایست اتمهای هیدروژن در ماده وجود داشته باشند.
یادآوری این نکته ضروری است که هیچ روش مستقیم مناسبی برای تعیین وجود اکسیژن در یک ماده وجود ندارد، به این دلیل است که در آنالیز کیفی از اکسیژن نامی برده نمیشود. نیتروژن ، کلر ، برم ، ید و گوگرد را میتوان به آزمایشی مشابه آزمون ذوب سدیم شناسایی کرد. برای تعیین دقیق کربن و هیدروژن موجود در یک ماده مجهول ، به یک آنالیز کمی نیاز است. در عملیات آزمایشگاهی تجاری مکررا این تجزیه را انجام میدهند. روش تعیین مقادیر کربن و هیدروژن در یک ماده ، مبتنی بر احتراق آن برای تولید انیدریک کربنیک و آب است. در تجزیه کمی ، انیدریک کربنیک و آب را جمعآوری کرده و سپس وزن میکنیم. روشهایی نیز برای تعیین مقادیر گوگرد ، نیتروژن و هالوژنهای موجود در ترکیب در دسترس هستند. تعیین جرم مولکولی
یک مرحله در تعیین فرمول مولکولی یک ماده ، تعیین وزن یک مول از آن ماده است. این عمل به طرق مختلفی صورت میگیرد. بدون در دست داشتن جرم مولکولی یک مجهول ، کسی قادر نیست بگوید فرمول تجربی که مستقیم از تجزیه عنصری تعیین گشته ، آیا فرمول حقیقی ماده بوده یا این که این فرمول باید در عددی ضرب شود تا فرمول مولکولی واقعی جسم مجهول مشخص گردد.
استفاده از طیف سنج جرمی
در یک آزمایشگاه جدید ، جرم مولکولی با استفاده از طیف سنج جرمی تعیین میگردد. یک روش قدیمی جهت تعیین جرم مولکولی ماده ( بر اساس اصول شیمی عمومی ) ، روش چگالی بخار است. در این روش ، حجم مشخصی از گاز در دمای مشخص توزین میگردد. پس از تبدیل حجم گاز در دما و فشار استاندارد ، میتوان تعیین نمود که آن حجم چه کسری از یک مول را نشان میدهد. از این طریق میتوان جرم مولکولی ماده را بسادگی تعیین کرد.
اندازهگیری نزول نقطه انجماد یک حلال
روش دیگر تعیین جرم مولکولی یک ماده ، اندازهگیری نزول نقطه انجماد یک حلال است که به مقدار مشخصی از ماده مورد آزمایش اضافه شده باشد. این روش به نام روش انجماد سنجی خوانده میشود.
اسمومتری فشار بخار
روش دیگر که فقط گاهی اوقات مورد استفاده قرار میگیرد، اسمومتری فشار بخار است. در این روش ، ماده مورد آزمایش را در یک حلال حل کرده و تغییر فشار بخار حلال را اندازه میگیرند.
تیتراسیوناگر ماده مجهول یک اسید کربوکسیلیک باشد، میتوان آن را با محلول استاندارد هیدروکسید تیتر کرد. با بهره گیری از این روش میتوان اکیوالان خنثی را تعیین نمود. اکیوالان خنثی معادل وزن اکیوالان آن اسید است. اگر آن اسید فقط حاوی یک گروه کربوکسیل باشد، در آن صورت اکیوالان خنثی و جرم مولکولی معادل خواهند بود. اگر آن اسید دارای بیش از یک گروه کربوکسیل باشد، آنگاه اکیوالان خنثی برابر جرم مولکولی اسید تقسیم بر تعداد گروههای کربوکسیل خواهد بود. بسیاری از فنلها (بویژه آنهایی که توسط گروههای الکترون کشنده استخلاف شدهاند) آنقدر اسیدیاند که میتوان آنها را با روشی مشابه اسیدهای کربوکسیلیک تیتر کرد. این روش را میتوان برای اسیدهای سولفونیک نیز بکار برد.
فرمول مولکولی
هنگامی که جرم مولکولی و فرمول تجربی تعیین گردیدند، میتوان مستقیما فرمولی مولکولی جسم را تعیین کرد. اغلب ، وزن فرمول تجربی و جرم مولکولی یکسان است. در چنین حالتی ، فرمول تجربی ، همان فرمول مولکولی است. در بسیاری از حالتها وزن فرمول تجربی کمتر از جرم مولکولی است. در چنینی حالتهایی ضروری است که تعیین گردد چند بار وزن مولکولی را باید به وزن فرمول تجربی تقسیم کرد و سپس رقم بدست آمده را در فرمو ل تجربی ضرب کرد تا فرمول مولکولی بدست آید. مثال ساده در این مورد ، اتان است. بعد از تجزیه کمی عنصری ، فرمول تجربی CH3 برای اتان تعیین گردید. محاسبات نشان داد که جرم مولکولی اتان 30 است. پس از تقسیم وزن مولکولی اتان (30) بر وزن فرمول تجربی (15) رقم 2 بدست آمد. بنابراین ، باید فرمول مولکولی اتان ، 2(CH3) یا C2H6 باشد. برای مثال ، مجهولی که فرمول تجربی C7H14O2 بوده و وزن فرمولی آن 130 است. اگر فرض کنیم که جرم مولکولی این ماده 130 تعیین شده است، میتوان نتیجه گرفت فرمول تجربی و فرمول مولکولی معادلند وضمنا فرمول مولکولی باید C7H14O2 باشد
+ نوشته شده در جمعه نهم اسفند 1387ساعت 0:26 توسط infernal
|
چنانكه تهيه مشتق برای يك نمونه با اشكال مواجه شد ، برای تعيين جرم مولكولي ازطريق كاهش نقطه ذوب d- كامفر مي توان استفاده كرد . يك لوله آزمايش تميزو خشك و كوچك را به طوردقيق وزن نماييد . بعد 50 گرم ازنمونه را درلوله ی آزمايش ريخته و دوباره لوله را همراه با محتويات آن وزن نماييد . سپس 5/1 گرم كامفررا درلوله ريخته و مجددا" لوله ی آزمايش را وزن كنيد . لوله آزمايش را به سرعت رویشعله ی ملايم حرارت دهيد تا ذوب شود و يك مايع زلال بدست آيد. بگذاريد لوله ی آزمايش به دمای عادی برسد ، سپس محتويات لوله را روی يك شيشه ساعت تميزبريزيد. سپس آنرا به صورت پودردرآورده وبا استفاده ازيك لوله ی موئين و دماسنج نقطه ذوب را بدست آوريد . ارتفاع پودردرلوله موئين نبايد بيش ازيك ميلي مترباشد . نقطه ذوب كامفررا نيزجداگانه بدست آوريد. تفاوت دونقطه ذوب را بدست آوريد .اكنون جرم مولكولی تركيب راميتوان ازرابطه ی زيربدست آورد.
39/7×w×1000 وزن كامفر= W ——————— = M Δw وزن تركيب = w
كاهش نقطه ذوب = Δ
+ نوشته شده در جمعه نهم اسفند 1387ساعت 0:25 توسط infernal
|
مقدمه :
هدف کلی از آزمایشگاه جداسازی و شناسایی ترکیبات آلی، آشنا شدن با روش های اساسی جداسازی و انتخاب مناسب آنهادر مورد مخلوط مورد آزمایش میباشد.آگاهی و کسب مهارت در شناسایی گروههای عاملی ترکیبات آلی با استفاده از خصوصیات فیزیکی،انحلال پذیری و تجزیه ترکیب آلی،آزمایشهای مشخصه هر گروه عاملی و تبیین نتایج آنها،مشتق سازی،طیف سنجی،در نهایت شناخت ساختار ملکولها میباشد. در این آزمایشگاه نمونه ای به عنوان مجهول در اختیار ما قرار میگیرد و ما با استفاده از مهارت های زیرآنرا مورد بررسی قرار میدهیم.
● بررسی مقدماتی ●آزمایش بایل اشتاین ●تیین دمای جوش(bp) ●تیین جرم مولکولی به روش ((Rast ●ذوب قلیایی با سدیم ●آزمایش نیتروژن ● آزمایش گوگرد ● آزمایش هالوژن ●آزمایش تولنس
●بررسی مقدماتی
حالت فیزیکی نمونه ای که به عنوان مجهول در اختیار ما قرار گرفته جامد است.رنگ ان سفید است و بوی خاصی ندارد.حدود 0.1 گرم از نمونه را در یک کروزه چینی ریخته و شعله را به لبه کروزه نزدیک میکنیم و مشاهده میکنیم که به رنگ نارنجی همراه با دوده میسوزد که نشانه آروماتیک بودن آن است.
● آزمایش بایل اشتاین
انتهای یک سیم مسی را به صورت دایره ی کوچکی در می اوریم و روی شعله حرارت میدهیم تا شعله فقط رنگ خود را داشته باشد و هیچ رنگ دیگری ظاهر نشود.سپس سیم را میگذاریم تا به دمای عادی برسد و سپس آنرا به نمونه مجهول آغشته کرده روی شعله حرارت می دهیم رنگ سبز دلیل بر وجود هالوژن است و نمونه ما هالوژن دارد.
●تیین دمای جوش
برای اندازه گیری دمای جوش دو روش مرسوم است. 1) روش میکرو، که در این روش 2 الی 3 قطره از مایع لازم است. 2) روش تقطیر ، که مقدار زیادی از نمونه را در یک بالن میریزیم و دمای جوش را در حال تقطیر شدن مایع اندازه گیری می کنیم. bp نمونه مجهول بزرگتر 110 شد.
تعیین جرم مولکولی به روش (Rast )
یک لوله آزمایش تمیز و خشک را بطور دقیق وزن می نماییم و بعد 50 میلی گرم از نمونه را در لوله آزمایش می ریزیم دوباره لوله آزمایش با نمونه را دقیقا توزین میکنیم سپس 1.5 گرم کامفور را در لوله ریخته و مجددا لوله آزمایش را وزن می کنیم.بعد لوله را روی شعله ملایم حرارت میدهیم تا ذوب شود و یک مایع زلال بدست آید و لوله را میگذاریم تا به دمای عادی برسد و محتویات لوله را روی یک شیشه ساعت میریزیم و با استفاده از یک لوله مویین نقطه ذوب کامفور را هم جداگانه بدست می آوریم.تفاوت دو دمای ذوب مقدار کاهش نقطه کامفور بوسیله ترکیب بکار رفته است اکنون جرم مولکولی ترکیب را از رابطه زیر بدست می آوریم.
M=39.7*w*1000/(∆*W)
M=39.7*50*1000/(5.73*1500)
M=230.57
که در این رابطه ∆:کاهش نقطه ذوب وw :وزن ترکیب و W : وزن کامفور(1500گرم)است.
ذوب قلیایی با سدیم:
قطعه کوچکی از فلزسدیم رامی بریم ودر لوله آزمایش پیرکس خشک می اندازیم ولوله را روی چراغ گازحرارت می دهیم تاسطح فعال فلز سدیم نمایان شودولایه رویی آن ممکن است اکسید شده باشد و از بین برود و بخارات حاصل از حرارت دادن سدیم مشاهده میشود سپس بلافاصله حدود 10 میلی گرم از مجهول را روی سدیم موجود در لوله میریزیم و لوله را در دمای آزمایشگاه می گذاریم تا سرد شود و در یک بشر 10 میلی لیتر آب مقطر میریزیم و محلول را خوب بهم میزنیم و حرارت میدهیم تا به جوش آید سپس آنرا صاف میکنیم و محلول صاف شده را برای آزمایشهای شناسایی نیتروژن،گوگرد و هالوژن نگه میداریم که به این محلول اولیه گویند.
آزمایش نیتروژن
یک میلی گرم از محلول اولیه را با استفاده از کاغذ PH ومحلول سدیم هیدروکسید ده در صد روی PH=13تنظیم میکنیم و دو قطره محلول اشباع شده فروآمونیوم سولفات و دو قطره پتاسیم فلورید سی درصد به آن اضافه کرده و با افزایش قطرهقطره سولفوریک اسید سی در صد محیط را اسیدی میکنیم تا هیدروکسیدآمین حل شودو رسوب آبی تیره( آبی پروس ) مربوط به NaFe2(CN)6 مشاهده گردد که در ترکیب مجهول مورد آزمایش مشاهده شد که دلیل بر وجود نیتروژن است.
آزمایش گوگرد
یک میلی لیتر از محلول اولیه را با استیک اسیدی میکنیم و چند قطره محلول یک در صد سرب استات به آن اضافه میکنیم و در صورت وجود گوگرد رسوب سیاه سولفورسرب (Spb)تشکیل میشود که در نمونه مجهول ما وجود نداشت.
آزمایش هالوژن
یونهای سیانید و سولفید برای این آزمایش مزاحمت ایجاد میکنند که بوسیله اسیدی کردن محیط با اسید نیتریک و جوشاندن به مدت دو دقیقه به صورت HCN و H2S ازمحیط خارج میکنیم محلول را سرد کرده و چند قطره نقره نیترات پنج در صد به آن اضافه میکنیم.وجود توده عظیمی از رسوب نمایاننده وجود هالید و مثبت بودن آزمایش است.
تمایز بین کلرید،برمید،یدید
دو میلی لیتر از محلول اولیه را با اسید سولفوریک ده درصد اسیدی کرده و به مدت دو دقیقه می جوشانیم پس از اینکه سرد شد حدود نیم میلی لیتر کربن تتراکلرید اضافه میکنیم و اسیدی بودن محلول را بررسی میکنیم و محلول را به شدت تکان میدهیم و میگذاریم تا لایه ها از هم جدا شود.وجود رنگ نارنجی تا قهوه ای نشان دهنده وجود برم است.رنگ بنفش نشان دهنده ید است و زرد کمرنگ دلیل بر وجود کلر است که در نمونه مورد آزمایش ما مشاهده شد.
آزمایش تولنس
ده میلی گرم از ماده مجهول را در حداقل مقدار دی اکسان حل میکنیم و این محلول را به دو یا سه میلی لیتر از واکنشگری که در لوله کوچکی ریخته ایم اضافه میکنیم و محلول را خوب هم میزنیم تشکیل رسوب آینه ای دلیل بر وجود آلدهید است که در مجهول مورد آزمایش ما مشاهده نشد.
نتیجه
اکنون با در نظر گرفتن نتایج بدست آمده از آزمایش ها که نشان دهنده آروماتیک بودن و وجود نیتروژن،کلر،اکسیژن و خاصیت اسیدی ضعیف ماده مجهول را اثبات میکند و با استفاده از جرم مولکولی و قاعده سیزده فرمول ماده مجهول مورد نظر را بدست می آوریم.
M=230.85 C17H26= فرمول پایه C6H3(NO2)2COCl=فرمول ماده مجهول
+ نوشته شده در جمعه نهم اسفند 1387ساعت 0:25 توسط infernal
|
نویسنده : میررشید ; ساعت ۱۱:٢۸ ب.ظ روز ۱۳۸٧/۱۱/۱٦
تگ ها : لیست آنیون ها و کاتیون ها
+ نوشته شده در جمعه نهم اسفند 1387ساعت 0:24 توسط infernal
|
طراح این معما آلبرت اینشتین بوده و به گفتهً خودش فقط %2 از مردم دنیا می توانند این معما را حل کنند . هیچگونه کلک و حقه ای در این معما وجود ندارد و فقط منطق محض می تواند شما را به جواب برساند. .. (1) در خیابانی ۵ خانه در 5 رنگ متفاوت وجود دارد. راهنمایی:
+ نوشته شده در جمعه نهم اسفند 1387ساعت 0:23 توسط infernal
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
کلاسیک (یا ورنر کمپلکس ها) لیگاندها درکلاسیک شیمی کوئوردیناسیون به وسیله فلزات بسته شده اند . تقریباً ومنحصراً لیگاند ها از طریق به اشتراک گذاشتن الکترون ها تنها که روی اتم ها یا لیگاند ها اقامت دارند پیوندها محکمی برقرار می کنند
