بخش دوم علوم سوم متوسطه ی یک

اتم ها و تركيب هاي شيميايي

تنوع در تركيب هاي شيميايي:
فرمول شيميايي

از كنارهم قرار گرفتن نمادهاي شيميايي فرمول شيميايي حاصل مي شود.
مثلا H₂ فرمول شيميايي ئيدروژن، O₂ فرمول شيميايي اكسيژن، H₂O فرمول شيميايي آب، CH₄ فرمول شيميايي گاز شهري (گاز متان) و C₁₂H₂₂O₁₁ فرمول شيميايي شكر است.

مثلا H₂SO₄ فرمول شيميايي سولفوريك اسيد است. اين فرمول نشان مي دهد كه اين ماده از سه عنصر ئيدروژن، گوگرد و اكسيژن تشكيل شده است و در هر مولكول آن دو اتم ئيدروژن،يك اتم گوگرد و چهار اتم اكسيژن وجود دارد.

پيوند ميان اتم ها:
شايد از خود پرسيده باشيد كه چرا دستتان در آب فرو مي رود اما در يخ فرو نمي رود؟ چرا بنزين فراٌر است اما قير چنين نيست؟ چرا از تركيب سديم و كلر جسم سخت نمك طعام اما از تركيب اكسيژن و ئيدروژن آب حاصل مي شود؟
پاسخ اينگونه سوالات را در پيوند بين اتمها جستجو كنيد.

الف) پيوند كوالانس

هر اتم تعداد معيني الكترون دارد كه اين الكترونها طبق نظريه بور در مدارهاي متحدالمركزي بدور هسته مي چرخند. در مدار اول دو الكترون,در مدار دوم 8, الكترون و در مدارهاي بعدي ..... قرار مي گيرد حال اگر در مدار آخر كمتر از حد معمول الكترون وجود داشته باشد آن اتم ميل تركيب شدن با اتم هاي ديگر را دارد تا الكترونهاي لايه آخر خود را تكميل كند.

پيوند كووالانس:
جاذبه اي است كه اتمهاي يك مولكول را كنار هم نگه مي دارد.
در اين نوع پيوند دو نافلز هر كدام با به اشتراك گذاشتن الكترون لايه آخر خود را كامل مي كنند. الكترونهاي اشتراكي به هر دو اتم تعلق دارد.
مثلا مولكول ئيدروژن 2 اتمي است. هر اتم ئيدروژن با به اشتراك گذاشتن تنها الكترون خود الكترونهاي لايه خود را كامل مي كند

پيوند بين مولكولهاي نيتروژن، اكسيژن، گاز متان ، الكل، كربن دي اكسيد و ...... از نوع كووالانس است.

ب) پيوند يوني:

در واكنش هاي شيميايي فلزات تمايل به از دست دادن الكترون دارند در اين صورت به يون مثبت يا كانيون تبديل مي شوند غير فلزات هم مايل به گرفتن الكترون و تبديل شدن به يون منفي يا آنيون هستند.
توجه داشته باشيد كه يون به اتمهاي باردار گفته مي شود. در يونها تعداد الكترونها و پروتونها برابر نيست. به مثالهاي زير توجه كنيد:

تمرين: در شكل مقابل مدل بور براي دو اتم نشان داده شده است.

الف) عدد جرمي و عدد اتمي هر يك را مشخص كنيد.
ب) كدام ذره يك يون است؟ منفي يا مثبت؟ چرا؟
ج) كدام ذره سنگين تر است؟ چرا؟
بنابر آنچه گفته شد هنگامی که يك اتم فلز و يك اتم نافلز مثل سديم و كلر كنارهم قرار مي گيرند يك الكترون از سديم به كلر منتقل مي شود در نتيجه هر دو اتم به يون با بار مخالف تبديل مي شوند. جاذبه بين بارهاي مخالف سبب كنار هم ماندن اين دو يون مي شود.
به جاذبه اي كه يونها را كنار هم نگه مي دارد پيوند يوني مي گويند.

در جدول زير تركيبات يوني و كووالانسي با هم مقايسه شده اند.

اسيدها، بازها و مواد خنثي

اسيدها

اسيد از كلمه اسيدوس به معناي ترش گرفته شده است. برخي اسيدها مانند آبليمو، سركه اسيد فرميك از موجودات زنده و بسياري از آنها مانند جوهر نمك، سولفوزيك اسيد و نيتريك اسيد و ....... بطريقه مصنوعي ساخته مي شوند در جدول زير برخي از اسيدهاي معروف و كاربرد آنها را مي بينيد.

راه شناسايي اسيدها:

اسيدها رنگ كاغذ تورنسل را قرمز مي كنند محدود PH اسيدها بين 0 تا 7 مي باشد بسته به قدرت اسيد رنگ كاغذ PH در اسيدها از نارنجي تا قرمز قهوه اي متغيير است هر چه PH كمتر باشد اسيد قويتر است.

كاغذ تورنس بسازيد:
مقداري از كلم بنفش را در آب ميوه گيري يا هاون خرد كنيد و عصاره آن را درون بشقابي بريزيد آنگاه تكه های باریک كاغذ را براي لحظاتي درون عصاره كلم قرار داده سپس باريكه ها كاغذ خشك را كنيد و با آنها اسيد يا باز بودن جوش شيرين – شامپو - آبليمو – آب پرتقال – دوغ و ..... را بيازمائيد.

باز يا قليا:
بازها معمولا مزه تلخ دارند و با اسيدها واكنش نشان داده، اثر آنها را از بين مي برند(خنثي مي كنند) و دراثر تماس با پوست آن را ليز و صابوني مي كنند.
گرد كيك پزي – جوش شيرين، ماده لوله بازكني، اغلب شوينده ها و حتي آب درون پوست پرتقال باز هستند. در جدول زير بازهاي معروف و برخي كاربردهاي آنها را ببينيد.
جدول

شناسايي بازها:
بازها تورنس را آبي، و فنل فتالئين را ارغواني و محدوده PH آنها بين 7 تا 14 است. هر چه PH بازي به 14 نزديك تر باشد آن باز قويتر است.

مواد خنثي موادي هستند كه نه خاصيت اسيدي و نه خاصيت بازي دارد.
آب مقطر، نمك طعام ، نفت و ...... خنثي هستند.
مواد خنثي رنگ تورنسل و كاغذ PH را تغيير نمي دهند . PH آنها حدود 7 است.
توجه داشته باشيد كه هرگاه اسيد و بازي بر هم اثر كنند نمك و آب بوجود مي آيد به اين واكنش، واكنش خنثي شدن اسيد و باز مي گويند.

بازي با اسيد و باز:
كمي محلول بي رنگ فنل فقاشين درون يك ليوان يا لوله آزمايش بريزيد و دوباره آن را خالي كيند. اكنون مقدار كمي آب آهك يا محلول جوش شيرين درون لوله بريزيد و آرام آرام بر روي آن جوهر نمك اضافه کنید علت آنچه را مشاهده مي كنيد تفسير كنيد.

جذاب و ديدني:
مقدار كمي (2 قاشق غذاخوري) پودر آلومينيم را درون يك ارلن يا بطري شير بريزيد. بر روي آن حدود 15 سي سي جوهرنمك اضافه كنيد. بلافاصله بادكنكي به دهانه آن ببنديد پس از لحظاتي دهانه بادكنك را با نخ ببنديد و آن را رها كنيد آنچه را مشاهده مي كنيد تفسير كنيد.

توجه: هنگام انجام اينگونه آزمايشات دقت و احتياط را فراموش نكنيد و حتي الامكان زير نظر افراد مطلع انجام دهيد.