اتم ها
اسلاید 1: اتم هانام دبیر:جناب اقای حسینیتهیه کنندگان:محسن قانع مسیح محرریبه نام خداIn the name of god
اسلاید 2: پیوند یونیاتم چیست؟اجزای اتمنظریه های اتمیتاریخچه اتمفهرست مطالبخروج
اسلاید 3: اتم چیست؟اتم کوچکترین واحد تشکیل دهنده یک عنصر شیمیایی است که خواص منحصر به فرد آن عنصر را حفظ می‌کند. تعریف دیگری آن را به عنوان کوچکترین واحدی در نظر می‌گیرد که ماده را می‌توان به آن تقسیم کرد بدون اینکه اجزاء بارداری از آن خارج شود. اتم ابری الکترونی، تشکیل‌شده از الکترونها با بار الکتریکی منفی، که هستهٔ اتم را احاطه کرده‌است. هسته نیز خود از پروتون که دارای بار مثبت است و نوترون که از لحاظ الکتریکی خنثی است تشکیل شده است. زمانی که تعداد پروتون‌ها و الکترون‌های اتم با هم برابر هستند اتم از نظر الکتریکی در حالت خنثی یا متعادل قرار دارد در غیر این صورت آن را یون می‌نامند که می‌تواند دارای بار الکتریکی مثبت یا
اسلاید 4: منفی باشد. اتمها با توجه به تعداد پروتون‌ها و نوترون‌های آنها طبقه‌بندی می‌شوند. تعداد پروتون‌های اتم مشخص کننده نوع عنصر شیمیایی و تعداد نوترون‌ها مشخص‌کننده ایزوتوپ عنصر استنظریه فیزیک کوانتم تصویر پیچیده‌ای از اتم ارائه می‌دهد و این پیچیدگی دانشمندان را مجبور می‌کند که جهت توصیف خواص اتم بجای یک تصویر متوسل به تصاویر شهودی متفاوتی از اتم شوند. بعضی وقت‌ها مناسب است که به الکترون به عنوان یک ذره متحرک به دور هسته نگاه کرد و گاهی مناسب است به آنها عنوان ذراتی که در امواجی با موقعیت ثابت در اطراف هسته توزیع شده اند نگاه کرد. ساختار مدارها تا حد بسیار زیادی روی رفتار اتم تأثیر گذارده و خواص شیمیایی یک ماده توسط نحوه دسته بندی این مدارها معین می‌شود
اسلاید 5: جهت بررسی اجزاء یک ماده، می‌توان به صورت پی در پی آن را تقسیم کرد. اکثر مواد موجود در طبیعت ترکیب شلوغی از مولکولهای مختلف است. با تلاش نسبتاً کمی می‌توان این مولکول‌ها را از هم جدا کرد. مولکول‌ها خودشان متشکل از اتمها هستند که توسط پیوندهای شیمیایی به هم پیوند خورده اند. با مصرف انرژی بیشتری می‌توان اتمها را از مولکول‌ها جدا کرد. اتمها خود از اجزاء ریزتری بنام هسته و الکترون تشکیل شده که توسط نیروهای الکتریکی به هم پیوند خورده اند و شکستن آنها انرژی بسی بیشتری طلب می‌کند. اگر سعی در شکستن این اجرا زیر اتمی با صرف انرژی زیاد بکنیم، کار ما باعث تولید شدن ذرات جدیدی می‌شویم که خیلی از آنها بار الکتریکی دارندهمانطور که اشاره شد اتم از هسته و الکترون تشکیل شده است. جرم اصلی اتم در هسته قرار دارد؛ فضای اطراف هسته عموماً فضای خالی می‌باشد. هسته خود از پروتن (که بار مثبت دارد)، و نوترن (که بار خنثی دارد) تشکیل شده. الکترون هم بار منفی دارد. این سه ذره عمری طولانی داشته و دراجزا اتم
اسلاید 6: تمامی اتم‌های معمولی که به صورت طبیعی تشکیل می‌شوند یافت می‌شود. بجز این سه ذره، ذرات دیگری نیز در ارتباط با آنها ممکن است موجود باشد؛ می‌توان این ذرات دیگر را با صرف انرژی زیاد نیز تولید کرد ولی عموماً این ذرات زندگی کوتاهی داشته و از بین می‌رونداتم‌ها مستقل از اینکه چند الکترون داشته باشند (۳ تا یا ۹۰ تا)، همه تقریباً یک اندازه دارند. به صورت تقریبی اگر ۵۰ میلیون اتم را کنار هم روی یک خط بگذاریم، اندازه آن یک سانتیمتر می‌شود. به دلیل اندازه کوچک اتم ها، آنها را با واحدی به نام آنگستروم که برابر ۱۰- ۱۰ متر است می‌سنجند.
اسلاید 7: نظریه دالتوننظریهٔ اتمی دالتون: دالتون نظریه اتمی خود را با اجرای آزمایش در هفت بند بیان کرد.ماده از ذره‌های تجزیه ناپذیری به نام اتم ساخته شده‌است.همهٔ اتمها یک عنصر، مشابه یکدیگرند.اتمها نه به وجود می‌آیند و نه از بین می‌روند.همهٔ اتم‌های یک عنصر جرم یکسان و خواص شیمیایی یکسان دارند.اتم‌های عنصرهای مختلف به هم متصل می‌شوند و مولکول‌ها را به وجود می‌آورند.در هر مولکول از یک ماده مرکب معین، همواره نوع و تعداد نسبی اتم‌های سازنده ی آن یکسان است.واکنش‌های شیمیایی شامل جابه جایی اتمها و یا تغییر در شیوهٔ اتصال آنها است.نظریه‌های دالتون نارسایی‌ها و ایرادهایی دارد و اما آغازی مهم بود. مواردی که نظریهٔ دالتون نمی‌توانست توجیه کند:پدیدهٔ الکترولیز نتایج مربوط به آنپیوند یونی - فرق یون با اتم خنثیپرتو کاتدیپرتوزایی و واکنش‌های هسته‌ایمفهوم ظرفیت در عناصر گوناگونپدیدهٔ ایزوتوپیقسمت اول نظریهٔ دالتون تأیید فیلسوف یونانی دموکریت بود.نظریهٔ دالتون از سه قسمت اصلی قانون بقای جرم - قانون نسبت‌ها معین - قانون نسبت‌های چندگانه می‌باشد.مطالعهٔ اتمها و ذرات ریزتر فقط به صورت غیرمستقیم و از روی رفتار (خواص) امکان پذیر است.اولین ذرهٔ زیراتمی شناخته شده الکترون است. مواردی که به کشف و شناخت الکترون منجر شد:الکتریسیتهٔ ساکن یا مالشیپدیدهٔ الکترولیز پرتو کاتدی۴پدیدهٔ پرتوزاییhere
اسلاید 8: نظریه اتمی رادرفوردهر اتم دارای یک هسته کوچک است که بیشتر جرم اتم در آن واقع است.هسته اتم دارای بار الکتریکی مثبت است.حجم هسته در مقایسه با حجم اتم بسیار کوچک است زیرا بیشتر حجم اتم را فضای خالی تشکیل می‌دهد.هسته اتم بوسیله الکترونها محاصره شده است.
اسلاید 9: الکترون با بار منفی، درون فضای ابرگونه با بار مثبت، پراکنده شده‌اند.اتم در مجموع خنثی است. مقدار با مثبت با بار منفی برابر است.این ابر کروی مثبت، جرمی ندارد و جرم اتم به تعداد الکترون آن بستگی دارد.جرم زیاد اتم از وجود تعداد بسیار زیادی الکترون در آن ناشی می‌شودنظریه اتمی تامسون (کیک کشمشی، مدل هندوانه‌ای یا ژله میوه دار)
اسلاید 10: تاريخچه اتمدو هزار و پانصد سال پيش، حدود 450 قبل از ميلاد يك دانش پژوه يا حكيم يوناني درباره تبديل اجسام قطعات كوچكتر به تفكر پرداخت. نام او «لوسيوپس» بود. از نظر او اينكه هر چيز را مرتبا به قطعات كوچكتر و كوچكتر تقسيم ميتوان كرد، مفهومي نداشت و اين عمل ميبايست در جايي به انتها ميرسيد و زماني به قطعهي چنان كوچكي رسيد كه نتوان كوچكتر از آن را به دست آورد.... لوسيوپس شاگردي به نام «دموكرتيوس داشت كه او هم همينطور فكر ميكرد. وقتي دموكريتوس در سال 380 قبل از ميلاد درگذشت، 72 كتاب دربارهي فرضيات خود راجع به كائنات نوشته بود. يكي از آن فرضيات اين بود كه همه چيز در جهان از
اسلاید 11: دموكريتوس نميتوانست عقايد خود را ثابت كند و حكماي يونان هم معتقد به وجود اتم نبودند و سخنان او برايشان مفهوم عقلي نداشت بنابراين نظريهي «اتميسم» وي معروفيتي نيافت. از كتابهاي دموكريتوس نسخ زيادي تهيه نشد و همان نسخهها نيز بتدريج از بين رفت و فقط بعلت آنكه در ديگر كتب قديمي به فرضيهي اتمي دموكريتوس اشاره شده نامي از وي به ميان آمده ما امروز از فرضيات او آگاه هستيم. حكيم يوناني ديگري به نام «اپيكور» كتابهاي دموكريتوس را قبل از نابودي مطالعه كرد و نظريهي اتمي وي را دنبال كرد. در سال 306 قبل از ميلاد در آتن، مدرسهاي بنا كرد. او معتقد بود همه چيز از اتم ساخته شده و حداقل 300 كتاب در موضوعات مختلف نوشت. وي شاگردان زيادي (از جمله زنان) تربيت كرد
اسلاید 12: ولي به مرور زمان او و آثارش به فراموشي سپرده شدند. اما فرض وجود اتم از بين نرفت. دو قرن پس از اپيكور، در زمانيكه آثارش هنوز موجود بود، يك عالم رومي به نام «كولرتيوس» نظريهي اتمي را دنبال كرد. وي در حدود 56 سال قبل از ميلاد شعر طويلي به زبان انگليسي «دربارهي ماهيت اجسام» ميباشد. در اين شعر او به طور مشروح و استادانه به بيان و توضيح نظرات دموكريتوس و اپيكور پرداخت. اما از لوكريتوس هم نسخ زيادي تهيه نشد. همزمان با اضمحلال تمدن يونان و روم، نسخههاي قديمي هم نابود ميشدند. با آغاز قرون وسطي در اروپا نوشتههاي
اسلاید 13: دموكريتوس، اپيكور و لوكريتوس همگي از ميان رفته و مردم اتم را به فراموشي سپردند. تا اينكه در سال 1417، زماني كه اروپائيان به نسخ قديمي علاقمند شده بودند شخصي موفق به كشف يك نسخهي قديمي آسيب ديده از شعر لوكريتوس شد. در سال 1454 ياهان گوتنبرگ دستگاه چاپ را اختراع كرد و كتابها را از خطر نابودي نجات داد. شعر لوكريتوس منتشر شده و خيلي از و خيلي از دانش پژوهان تحت تاثير نظريهي اتمي قرار گرفتند. «پير گاسندي» كه در نيمهي اول دهه سالهاي 1600 كتب موثر و متعددي نوشته) است نظريهي اتمي پذيرفت و بسياري از دانش پژوهان اروپايي
اسلاید 14: را از نظرات خود دربارهي اتم مطلع ساخت. اتميسم به دوران جديد راه يافت. اما صرف ايده و تصور بودن اتم، ايدهاي كه فقط به نظر بعضي افراد منطقي ميرسيد، سبب ميشد تا جدي تلقي نشود. يك شيمي دان انگليسي به نام «رابرت بويلي» از جمله كساني بود كه از نظرات گاندي مطلع بود. او اولين دانشمندي بود كه به آزمايشاتي دست زد كه نشان دهنده احتمال وجود اتم بود. موضوع مورد علاقهي بويلي هوا بود. هوا جامد نبود كه موقع لمس كردن سخت باشد و فرم خود را حفظ كند و مايع هم نبود، كه جريان داشته و قابل رويت باشد. هوا مادهاي است كه به طور رقيق پراكنده ميشود و به چنين مادهاي «گاز» ميگويند.
اسلاید 15: در سال 1662، بويلي كمي جيوه در يك لولهي شيشهاي بلند به طول 5 متر و به شكل حرف J ريخت. قسمت كوتاهتر تحتاني لوله بسته بود در حالي كه سر لوله بلندتر باز بود. جيوه بخش تحتاني لوله را پر كرد و هوا در قسمت بسته و كوتاه لوله محبوس شد. سپس بويلي جيوهي بيشتري در لوله ريخت. فشار وزن جيوه اضافي مقداري از جيوه را در داخل قسمت كوتاه لوله به بالا راند. هم چنان كه جيوه به بالاي قسمت كوتاه فشار ميآورد، هواي محبوس در فضاي كوچكتر متراكم ميشد و اين هواي فشرده بود. هر چه بويلي جيوه بيشتري ميريخت، هواي محبوس در فضاي كوچكتر و بازهم كوچكتر متراكم ميشد. بويلي با اين آزمايش نشان داد كه چگونه فضاي پر شده از هوا با افزايش وزن جيوه كمتر ميشود. اين را «قانون بويلي» ميگويند
اسلاید 16: آزمايش بويليهوا چگونه متراكم ميشود؟ يك اسفنج را ميتوان در فضاي كوچكتري متراكم كرد. اين به آن دليل است كه اسفنج داراي منافذ كوچكي است كه وقتي آن را فشار ميدهيد هواي درون آن منافذ بيرون و ذرات سخت و جامد اسفنج به هم نزديكتر ميشوند. وقتي هوا را فشرده ميكنيم، منافذ آن را بسته و مادهي هوا را به هم نزديكتر ميكنيم. بويلي فكر كرد بايد اتمهاي بسياري ريزي در هوا باشد. بين اتمها فضايي وجود دارد كه در آن هيچ چيزي نيست. وقتي هوا متراكم ميشد اتمها ناچار به يكديگر نزديك ميشدند. به عقيده او اين در مورد گازها صادق بود. اگر آب مايع را بجوشانيد تبديل به بخار ميشود كه نوعي گاز است. بخار بيش از هزار برابر آب فضا را اشغال ميكند. آسانترين توضيح اين است كه فرض كنيم در آب اتم چنان به هم نزديكند كه يكديگر را لمس ميكنند حال آنكه در بخار و گاز آنها از يكديگر دورند. بدين ترتيب در سال 1662، بواسطه بويلي، اتم براي اولين بار از مرحله يك ايده و تصور گام فراتر نهاد.
اسلاید 17: شواهد وجود اتم آيا اتم انواع مختلف دارد؟ دموكريتوس معتقد بود كه اين امكان وجود دارد. يونانيان باستان عقيده داشتند جهان از چهار عنصر خاك، آب، هوا، آتش ساخته شده است. به نظر دموكريتوس هر يك از اين عناصر احتمالا نوع متفاوتي از اتم را دارا بودند. اتمهاي خاك ممكن است سخت و ناهموار باشند، اتمهاي آب احتمالا نرم و گرد هستند و اتمهاي آتش ممكن است نوك تيز و كنگره دار باشند و اتمهاي هوا بسيار سبك هستند. اما يونانيان باستان هيچگونه مدركي براي اثبات اينكه جهان واقعي از اين چهار عنصر ساخته شده نداشتند. بويلي در كتابي كه در 1661 نوشت، اظهار داشت كه عناصر بايد از طريق آزمايش كشف شوند. شيمي دانها بايد سعي كنند هر چيز را به سادهترين مواد ممكن.
اسلاید 18: تجزيه كنند، زمانيكه ديگر ماده قابل تجزيه نبود، آن يك عنصر است. پس از انتشار كتاب بويلي تا اواخر سالهاي دههي 1700، حدود 30 عنصر مختلف كشف شد. آيا هر عنصر داراي نوع مختلفي از اتم است؟ يعني نيكل، نقره، اكسيژن و سولفور هريك داراي اتمهاي نوع خود هستند؟ طي سالهاي دههي 1700، اگر بويلي و چندتن ديگر طرفداران فرضيهي اتم بودند، ولي اكثر شيمي دانها مطالعه در اجسام ريزي را كه ديده نميشدند، عمل بي فايدهاي ميدانستند. شيمي داني فرانسوي به نام «آنتوان لوران لاووازيه» در سال 1782 ثابت كرد كه وقتي مادهاي به ماده ديگر تغيير شكل ميدهد، تغييري در وزن كلي آن حاصل نميشود و به طور كلي جرم فراوردهها برابر واكنشدهنده هاست. اين قانون «بقاي ماده» خوانده ميشود.
اسلاید 19: كشف لاووازيه با فرضيه اتم جور در ميآيد. فرض كنيم گفتهي دموكريتوس كه اتمها قابل ساختن يا از بين بردن نيستند درست باشد و تنها تغيير آرايش آنها ممكن باشد. چوب و هوا هريك داراي اتمهايي با آرايش يكسان هستند. وقتي چوب ميسوزد، اتمها با تغيير آرايش به صورت خاكستر و دود در ميآيند. با اين حال تعداد اتمها همان خواهد بود و وزن كلي آنها تغيير نخواهد كرد. اگر چنين باشد ميتوان به جاي وزن كلي وزن هر عنصر را جداگانه حساب كنيم و ببينيم وقتي تغييرات روي ميدهد چه اتفاقي ميافتد. «ژوزف لوئي پروست» شيمي دان فرانسوي، اين مورد آزمايش كرد، در سال 1789 به علت انقلاب بي رحمانه در فرانسه به اسپانيا رفت (لاووازيه در فرانسه ماند و در 1794 سر از بدنش جدا شد). پروست طي آزمايش هايي تركيبات
اسلاید 20: مختلفي از عنصرها را شناخت و به اين نتيجه رسيد كه براي هر تركيب با هر روشي عنصرها را بياميزد بايد همان نسبت‌ها را حفظ كند. وي به اين كار (تركيب عناصر) ادامه داد تا در سال 1799 قانون «نسبتهاي ثابت» خود را اعلام كرد. بردست خود را درگير مسالهي اتم نكرد ولي اتم در قانون وي بدين صورت جاي ميگيرد: فرض كنيد تمام عناصر از اتم تشكيل شده باشند و اتم قابل تجزيه به ذرات كوچكتر نباشد. وقتي عناصر به هم ملحق شده و تركيبي را به وجود ميآورند، اتمهاي بسياري از يك عنصر با اتمهاي بسياري از يكديگر تركيب ميشوند. «جان دالتون» دانشمند انگليسي با توجه به اين ارتباط ميان اتمها و قانون نسبتهاي ثابت، پس از آزمايشهاي متعدي موفق به ارايهي قانون نسبتهاي چند گانه، در 1803 شد. اين قانون بدين صورت است كه هرگاه چند گرم از عنصر با
اسلاید 21: گرمهاي متفاوتي از عنصر واكنش دهد، تركيبات متفاوتي ميدهد كه بين گرمهاي عنصر نسبتهاي ساده و كوچكي برقرار بود. وي در واقع همان نظريات لوسيوپس و دموكريتوس را كاملتر و با اثبات ارائه ميكرد و در سال 1808 نظريات خود را درباره اتم را در كتابي منتشر كرد و به خاطر اين كتاب است كه امتياز كشف و فرضيهي اتمي به او داده ميشود. پس از نشر كتاب دالتون شيمي دانهاي بيشتري آماده قبول فرضيه وجود اتم شدند و به زودي تقريبا همه آن را پذيرفتند
اسلاید 22: وزن اتمهايكي ديگر از مشكلاتي كه سر راه اثبات اتم بود وزن آنها بود. دالتون در جستجوي آن بود كه بداند چه چيز باعث ميشود اتمهاي عناصر مختلف با يكديگر متفاوت باشند. در آزمايشات و تحقيقات افرادي مانند لاووازيه، پروست و خود دالتون، وزن مواد مختلف داخالت داشتند. شايد كشف وزن اتمهاي مختلف امكانپذير بود و شايد اين همان عاملي بود اتمها را با يكديگر متفاوت ميساخت. در سال 1811 فيزيكدان ايتاليايي به نام «آمدئوآووگادور» مدعي شد كه چنانچه حجمهاي مساوي از گازهاي مختلف هميشه از ذرات مساوي ساخته شده باشند او ميتواند قانون تركيب امجام را ثابت كند..
اسلاید 23: اين ذرات ممكن است اتمهاي منفرد و يا تركيبي از اتمها كه مولكول ناميده ميشوند، باشند و اين «فرضيه اووگادور» خوانده ميشود. با توجه به اينكه دو حجم از هيدروژن با يك حجم اكسيژن تركيب ميشود، چنانچه اين نظريه صحت داشته ميداشت، پس احتمالا بدان معني است كه به عوض يك اتم از هر كدام كه دالتون معتقد بود، 2 اتم هيدروژن در يك مولكول آب را پذيرفتند ولي تقريبا هيچ كس اعتنايي به فرضيهي اووگادور نكرد. براي حدود 50 سال شيمي دانها نميفهميدند منظور از نسبتهاي چندگانه چيست؟ در سال 1860 اولين كنگره بين المللي شيمي در كارلسورهه آلمان تشكيل شد. صد و چهل شيمي دان از همهي ممالك در آن شركت كردند. يك شيمي دان ايتاليايي به نام «استاينس لائو
اسلاید 24: كانيزارو» كه با فرضيهي اووگادور كاملا آشنايي داشت، نظريات خود را در جزوهاي منتشر كرد و در كنگره سخنراني مستدلّي درباره اووگادور ايراد كرد. «ژان سوره استا» شيمي دان بلژيكي كه مشغول تهيهي جدول اوزان اتمي بود فرضيهي اووگادور را اساس كار قرار داد و سرانجام در 1865 موفق شد اولين جدول جديد اين ارقام را در اختيار عموم قرار دهد
اسلاید 25: آرايش اتمي اگر چه مشكل وزنهاي اتمي حل شده بود، اما اين تنها مشكل اتم نبود. در 1824 دو شيمي دان آلماني، «جوستوس خون ليبيگ» و «فرد ريش وولر» روي دو تركيب متفاوت كار ميكردند هريك براي تركيب خود به فرمولي دست يافتند و به تعداد زيادي از اتمهاي هريك از آن دو عنصر پي بردند. وقتي نتايج حاصله را اعلام كردند، معلوم شد هر دو تركيب داراي فرمول واحدي هستند و در مقياس مساوي، مولكول هر تركيب داراي فرمول واحدي هستند و در مقياس مساوي، مولكول هر تركيب داراي همان عناصري است كه در تركيب ديگر وجود دارد. با همهي اينها دو تركيب متفاوت با دو طرز عمل مختلف بودند. «بزرليوس» كه پيشكسوت شيمي دانهاي عصر خود بود، از
اسلاید 26: اين مساله در شگفت شد و عمل دو شيمي دان را تكرار كرد و متوجه صحت عمل آن دو شد. دو تركيب متفاوت با عناصر يكسان با نسبتهاي يكسان حاصل ميشد. برزليوس آنها را «ايزومر» ناميد كه واژهاي يوناني به معناي «نسبتهاي برابر» است. موارد ديگري از ايزومرها كشف شد كه تقريبا هميشه در مولكولهاي حاوي اتم كربن بدست ميآمد. برزليوس مولكولهاي كربن دار نباتات و حيوانات را به دليل اينكه معمولا در موجودات زنده بودند «تركيبات آلي» ناميد. دست يابي به فرمول تركيبات آلي دشوارتر بود. در حاليكه اكثر مولكولهاي فاقد اتم كربن كوچك بودند ولي پي بردن به ساختمان آنها ميسر بود. اما در مورد اينكه دقيقا چه ميزان از هر نوع اتم وجود داشته، گيج كننده بود و ممكن بود كه همان تركيبات ايزومرهاي متفاوتي داشته باشند..
اسلاید 27: دانستن تعداد اتمهاي يك مولكول كافي نبود، زيرا ممكن بود انواع يكسان از اتمها به نظر تعداد مساوي آرايش متفاوتي در دو مولكول متفاوت ارائه دهند. اما شيمي دانها چگونه ميتوانستند به اين آرايش پي ببرند؟ يك شيمي دان انگليسي به نئام «ادوارد فرانكلند» در سال 1852 پيشنهاد كرد كه هر نوع مختلف اتم داراي «ظرفيت» خاص است. يعني قدرت تركيب فقط با تعداد خاصي از اتمهاي ديگر را دارد. اين كلمه را از لغت يوناني به معناي «قدرت» گرفته شده است. براي مثال هيدروژن داراي ظرفيت 1 است و فقط با يك اتم ديگر ميتواند تركيب شود. در 1858 يك شيمي دان اسكاتلندي به نام «آرچيباله اسكات كوپر» پيشنهاد كرد كه به اتم آنچنان بنگريم كه گويي پيوند هايي دارد كه به وسيلهي آنها خود را به ديگر اتمها متصل ميكند.
اسلاید 28: مثلا هيدروژن را به صورت - مينويسيم و با متصل كردن پيوندها مولكول ميسازيم. روش استفاده از پيوندهاي اتمي براي ساختن مولكول در مورد تركيبات آلي كوچك به آساني قابل عمل بود، ولي مسالهي پيچيده مولكولهاي بزرگ آلي بود كه هنوز نياز به توضيح داشت. «ككوله» فرضيه ظرفيت را در مورد تركيبات آلي اجرا كرد و در سال 1858 نشان داد كه با تمركز بر اين واقعيت كه اتم كربن چهار پيوندي است و مسالهي تعدادي از مولكولها را حل كرده است. با روشن شدن موضوع اوزان اتمي، صحت راه ككوله نيز روشن شد. زماني كه ككوله سيستم خود را اعلام كرد بسياري از مسائل مربوط به تركيبات آلي بسرعت حل شد. با اين حال يك تركيب ساده همچنان حل نشده باقي ماند و آن بنزن با فرمول C0H0
اسلاید 29: بود. به نظر ميرسيد كه براي تركيب 6 اتم كربن و 6 اتم هيدروژن براي ايجاد مولكولي كه مانند بنزن عمل كند، طبق سيستم ككوله هيچ راهي نباشد. بعد از ظهر يك روز در سال 1865 وقتي كه سوار بر يك واگن اسبي بود به خواب سبكي فرو رفت، در حالت نيمه خواب زنجيري از اتمهاي كربن به سرعت از نظرش گذشت ناگهان ته زنجيره خود را به سر ديگر متصل كرد و حلقهاي از اتم تشكيل داد. بدين ترتيب ككوله جواب سئوال خود را يافت و فرمول گسترده بنزن را ارائه داد. در 1874 يك شيمي دان هلندي به نام «جاكوبرس هنريكوس وانهوف» نشان داد كه چگونه ميتوان پيوندهاي اتم كربن را نه فقط به صورت ترسيم روي يك كاغذ بلكه در فضاي واقعي قرار داد. بدين ترتيب ساختن نمونههاي سه بعدي مولكولها در حاليكه همهي اتمها در جاي صحيح خود و همه پيوندها در جهت درست قرار داشته باشند ميسّر گرديد
اسلاید 30: واقعیت اتمحدود اواخر سالهاي دههي 1800 فرضيهي اتمي در تمامي پيكارهايش پيروز شده بود. ساختمان مولكويهاي بيشتر و بيشتري با جزئيات كشف شده و حتي ساختمان بعضي از تركيبات آلي نسبتا پيچيده نيز روشن شد. اما هنوز هيچكس اتم يا مولكول را به چشم نديده بود و اتم تنها وسيلهاي براي توجيه و تشريح اكتشافات شيمي دانان و مفاهيم آسان و مفيدي بودند. هيچكس نميدانست اتمها و مولكولها واقعا چگونهاند، چه اندازه و وزني دارند و بسياري از شيمي دانان اظهار ميكردند كه نبايد موضوع اتم را جدي گرفت و فقط در حد يك ايده است. در سال 1827 يك گياه شناس اسكاتلندي به نام «رابرت براون» براي ديدن يك ذرهي بسيار كوچك گرده گياهي كه بر روي آب شناور بود از ميكروسكوپ خاصي استفاده كرد. وي مشاهده كرد كه
اسلاید 31: ذرات كوچك گرده در جهات مختلف پراكنده ميشدند. البته دانههاي گرده از گياهان بر ميخيزند و ذرات كوچكي از حيات در خود دارند. در نتيجه براون به فكر افتاد كه حركت ذرات بدليل زنده بوده آنهاست. براون همين آزمايش را روي ذرات بسيار ريز رنگ كه فاقد حيات بودند، انجام داد. آنها نيز همانطور حركت ميكردند. اين حركت را «حركت براوني» مينامند. براي مدتي در حدود 30 سال هيچكس نميدانست چگونه آن را توجه يكند. حدود 1860 يك رياضي دان اسكاتلندي به نام «جيمز كلارك ماكسول» در مورد طرز عمل گازها به مطالعه پرداخت. وي نشان داد كه گازها نه تنها از اتم و مولكول ساخته شده‌اند، بلكه اين اتمها و مولكولها دائما در همه جهات در حركت اند و از اطراف و بالاي يكديگر به سرعت ميجهند. هر چه درجه حرارت بالا بود اتمها و مولكولها با سرعت بيشتري حركت
اسلاید 32: ميكردند و با شدت بيشتري ميجهيدند. ذره كوچك بر حسب جهتي كه تصادمات مولكولها انجام ميگيرد تا بي نهايت روي آب به اين طرف و آن طرف خواهد رفت. اين توضيح حركت براوني است. در سال 1905 رياضي دان آلماني به نام «آلبرت انيشتين» حركت ذراتي بر طبق «حركت براوني» را مورد مطالعه قرار داد و فرمول رياضي پيچيدهاي شامل اندازه ذره، اندازه مولكول آب و فاصلهاي كه ذره در مدت زمان معين طي ميكند، ارائه داد. بنابراين اگر كسي ميتوانست اعداد قسمتهاي حباب به استنثناي مولكول آب را بدست آورد مجهول آخر قابل محاسبه است. سرانجام در سال 1908 يك دانشمند فرانسوي به نام «ژان بانيست پرن» مسئله را حل كرد. وي ذرات جسمي موسوم به
اسلاید 33: شيره انگم را در ظرف آبي ريخت، نيروي جاذبه زمين ذرات را به ته ظرف كشاند ولي «حركت براوني» همچنان ذرات را به طرف بالا پرتاب ميكرد. طبق فرمول همچنان كه يك ذره از پايين به بالا ميرفت تعداد ذرات در آب ميبايست تا ميزان بخصوصي كم شود. پرن در همهي ارتفاعات مختلف ذرات را شماره كرد و توانست ارقامي براي همه موارد فرمول به غير از مولكول آب تهيه و اندازهي مولكولي آب را حساب كند. معلوم شد كه يك اتم حدود 1/100000000 يك سانتيمتر است. وقتي خبر آزمايش پرن پخش شد مابقي شيمي دانها ناگزير تسليم شدند. بدين ترتيب دليل روشني در مورد اندازههاي اتمهاي واحد بدست آمد. اگرچه خود اتمها ديده نميشدند ولي نتايج حاصل از تكانهاي آرام، فشار دادن و تصادم آنها قابل رويت بود.
اسلاید 34: در سال 1936 يك دانشمند آلماني به نام «اووين ويلهلم مولر» ميكروسكوپ الكتروني را اختراع كرد. در اين ميكروسكوپ سر سوزن ظريفي در ظرفي كه همهي هواي آن كشيده شده (خلأ) قرار داده شده بود. وقتي به ظرف حرارت داده ميشد، ذرات كوچكي از سر سوزن جدا شده و در خطوط مستقيم از آن دور شده و به صفحهاي از مواد شيميايي اصابت ميكردند و اين صفحه در اثر برخورد ذرات سرخ و گداخته ميشد. از گداختگي صفحه ميتوانستند نوع ساختمان سر سوزن را تعيين كنند. مولر اين وسيله را تكميل و در حدود سالهاي 1950 موفق شد از صفحه گداخته عكس بگيرد. اين عكس اتمهاي سازندهي نوك سوزن را كه در خطوط منظم رديف شده بودند نشان ميداد.
اسلاید 35: بالاخره مردم موفق به ديدن اتم شدند. البته ديگر در آن زمان ميدانستند كه اتم آنچه كه تصور ميكردند، نيست. لوسيپوس و دموكريتوس و دالتون فكر ميكردند اتمها غير قابل تجزيهاند و خود كلمهي اتم هم به همين نام است. امروزه دانشمندان دربارهي اتم چيزهاي زيادي ميدانند.
اسلاید 36: پیوند یونینوعی از پیوند شیمیایی است که برپایه نیروی الکترواستاتیک بین دو یون با بار مخالف شکل می‌گیرد.ترکیبات یونی متشکل از تعداد زیادی آنیون و کاتیون هستند که با طرح معین هندسی در کنار هم قرار گرفته‌اند و یک بلور بوجود می‌آورند. هر بلور ، به سبب جاذبه‌های منفی ـ مثبت یونها به هم ، نگهداشته شده است. فرمول شیمیایی یک ترکیب یونی نشانه ساده‌ترین نسبت یونهای مختلف برای به وجود آوردن بلوری است که از نظر الکتریکی خنثی باشد.
اسلاید 37: ماهیت یونوقتی اتمها به یون تبدیل می‌شوند، خواص آنها شدیدا تغییرمیکند. مثلاً مجموعه‌ای از مولکولهای برم قرمز است. اما یونهای در رنگ بلورماده مرکب هیچ دخالتی ندارند. یک قطعه سدیم شامل اتم‌های سدیم نرم است. خواص فلزی دارد و بر آب به شدت اثر می‌کند. اما یونهای در آب پایدارند.مجموعه بزرگی از مولکولهای کلر ، گازی سمّی به‌رنگ زرد مایل به سبز است، ولی یونهای کلرید مواد مرکب رنگ ایجاد نمی‌کنند و سمّی نیستند. به همین لحاظ است که یونهای سدیم و کلر را به صورت نمک طعام می‌توان بدون ترس از واکنش شدید روی گوجه فرنگی ریخت. وقتی اتمها به صورت یون در می‌آیند، ماهیت آنها آشکارا تغییر می‌کند
اسلاید 38: خواص مواد مرکب یونیسانایی الکتریکی : رسانایی الکتریکی مواد مرکب یونی مذاب به این علت است که وقتی قطب‌هایی با بار مخالف در این مواد مذاب قرار گیرد و میدان الکتریکی برقرارشود، یونها آزادانه به حرکت در می‌آیند. این حرکت یونها بار یا جریان را از یک‌جا به جای دیگر منتقل می‌کنند. در جسم جامد که یونها بی‌حرکت‌اند و نمی‌توانند آزادانه حرکت کنند، جسم خاصیت رسانای الکتریکی ندارد.سختی : سختی مواد مرکب یونی به علت پیوند محکم میان یونهای با بار مخالف است. برای پیوندهای قوی انرژی بسیاری لازم است تا یونها از هم جدا شوند و امکان حرکت آزاد حالت مذاب را پیداکنند. انرژی زیاد به معنی نقطه جوش بالا است که خود از ویژگی‌های مواد مرکب یونی است
اسلاید 39: شکنندگی : مواد مرکب یونی شکننده‌اند. زیرا که ساختار جامد آنها آرایه منظمی از یونهاست. مثلاً ساختار سدیم کلرید (NaCl) را در نظر بگیرید. هرگاه یک سطح از یونها فقط به فاصله یک یون در هر جهت جابجا شود، یونهایی که بار مشابه دارند درکنار یکدیگر قرار می‌گیرند و یکدیگر را دفع می‌کنند و چون جاذبه‌ای در کار نیست بلور می‌شکند. سدیم کلرید را نمی‌توان با چکش کاری ، به ورقه‌های نازک تبدیل کرد. با چنین عملی بلور نمک خرد و از هم پاشیده می‌شود.
اسلاید 40: شاد و موفق باشید
نقد و بررسی ها
هیچ نظری برای این پاورپوینت نوشته نشده است.