صفحه 1:
مایعات و جامدات
صفحه 2:
گازها
65 << 0, + + +
Heat or Heat +, ae
reduce
ار |
Liquid
Crystalline solid
صفحه 3:
مایعات حدواسط جامدات و گازها هستند | مانند گازها تحت فشار بسهولت جاری می شوند
مایعات تخت تأثیر ماهیت و قدرت نیروهای
جاذبه بین مولکولی هستند مانند جامدات نسبتا غیر قابل تراکم اند
مایعات از نظر نظم ساختمانی بین جامدات و گازها هستند یعنی نه مثل گازها بی
نظمی کامل مولکولی مشاهده میشود و نه مثل جامدات ساختمان شبکه بلوری
منظم دارند در مایعات حرکت ملکولها آهسته است لذا دارای حجم معینی هستند.
ولی شکل مشخصی ندارند و شکل ظرف را بخود میگيرند.
صفحه 4:
تغيير فشار بر حجم مايع بى تأثير است. به علت حداقل بودن فضاى بين ملكولى.
ولى با افزايش دما اكثر مايعات منبسط شده و افزايش حجم مى يابند اين انبساط
حجم مايعات كمتر از كازهاست.
صفحه 5:
ویسکوزیته: مقاومت مایعات در برابر جاری شدن
یک راه تعیین ویسکوزیته. تعیین زمان عبور مقدار مشخصی مایع از یک سوراخی
(مجرای باریک) در درجه حرارت و فشار معین است.
عوامل موثر در ویسکوزیته: نیروهای جاذبه. وزن ملکولی و ساختمان ملکولی
ویسکوزیته مایعات با ملکولهای بزرگ و شکل نامنظم. بیشتر از ویسکوزیته مایعات
با ملکولهای کوچک است. افزایش (1[دما) باعث کاهش ویسکوزیته میشود ولی
صفحه 6:
افزایش ۳ (فشار) باعث افزایش ویسکوزیته میشود.
کشش سطحی: ملکولهای مایعی که در سطح قرار دارند به سمت داخل
کشیده میشوند ولی ملکولهایی که در مرکز مایع قرار دارند به طور یکنواخت
توسط ملکولهای دیگر به هر طرف کشیده میشوند. به همین علت قطرات مایع
کروی هستند.
افزایش 1 باعث کاهش کشش سطحی میشود ( بعلت کاهش نیروهای جاذبه
on ملکولی)
صفحه 7:
Surface Tension as Gs
صفحه 8:
* تصعید: تبدیل جامد به گاز 935 ج Sublimation: solid
تبدیل مایع به گاز 935 > Naporization: liquid
* ذوب شدن: تبدیل جامد Melting or fusion: solid > liquid wey
* تبرید: تبدیل گاز به جامد 50110 +- Deposition: gas
* میعان:تب یل 56 4 Condensation: gas > liquid wu
agi? مایع به جامد انجماد 50110 > Freezing: liquid
صفحه 9:
Vaporization| | Condensation
Sublimation| | Deposition
Energy of system
صفحه 10:
انرژي و
تغییر فاز
٠ Sublimation: AH,,, > 0 (endothermic).
Vaporization: AH,,, > 0 (endothermic). ¢
Heat of Vaporization
Melting or Fusion: AH,,, > 0 ¢
(endothermic).
Heat of fusion
Deposition: AHy., < 0 (exothermic). *
Condensation: AH.,,, < 0 (exothermic). *
con
ايو مسد ند اس ور ال یا ات نک انس
صفحه 11:
2
انرژی جنبشی ملکولی مایع نیز مانند گازها از قانون توزیع ماکسول - بولتزمن
پیروی میکند.
هنگامی که دما بالاتر میرود انرژی جنبشی متوسط مولکولها زیاد میشود و
تعداد ملکولهایی پر انرژی و قابل فرار بیشتر میشوند.
صفحه 12:
intermolecular
forces are broken Vapor phase
Formation
intermolecular
اسر 5
Heating Liquid Solutions
Liquid phase
صفحه 13:
در تبخیر افت دما داریم چرا؟
فرار ملکولهای پر انرژی باعث کاهش انرژی جنبشی متوسط ملکولهای باقی مانده
در مایع میشود و دما پایین میآید.
فشار بخار
هر چه نیروی جاذبه ملکولیضعیفتر باشد. فشار بخاربیشتراست.
2 ح- فشار بخار آب )
۱ ۳ = P>P
یارب یویر ۳50281 فش پخاراتر,
صفحه 14:
فشار بخار تعادل بستگی به نوع جسم و درجه حرارت دارد.
با افزایش 1. فشار بخار بیشتر میشود. با افزايش نیروی جاذبه ملکولی فشار
بخار کمتر میشود.
افزایش حجم زیر سرپوش تأثیری بر فشار بخار ندارد (فشار بخار مستقل از
مقدار مایع و ابعاد ظرف است)
صفحه 15:
نقطه جوش
clo نقطهای که فشار جو با فشار بخار مایع برابر است را نقطه جوش گویند.
در حالت 12177 دمای نقطه جوش را نرمال گویند
2-60 1 1.05017 فشار جو ]
20 1 اون | أب
برای مایعاتی که نقطه جوش بالایی دارند و در اثر گرما احتمال تجزیه شدن دارند
با کاهش فشار آن را در دمای پایینتری میجوشانند (مثل اواپراتورها)
صفحه 16:
گرمای تبخیر
گرمای تبخیر مولى 4117
: مقدار انرژی لازم برای تبخیر یک مول مایع در دمای
معین است.
نظريه تروتون: تبدیل مایع به بخار با افزایش آنتروپی همراه است. (در مایع غير
قطبی مقدار افزایش برای همه مایعات یکسان است. یعنی 0[ "[2102)
40 ور -
1 -,45 آنتروپی تبخیر
١ bas مول بخار به مایع با تراکم بخار انجام میشود كرماى آزاد شده را كرماى
ميعان مولى مىنامند. كه همان كرماى تبخير مولى است.
T, =criticaltemj دمای بحرانی
صفحه 17:
1۳
‘Vapor pressure
صفحه 18:
‘Temperature
صفحه 19:
دیاگرام فازي ۲۷20 و 602
Pressure
-785 —564 311
‘Temperature (°C) Temperature (°C)
صفحه 20:
دمایی که بالاتر از آن تحت هر فشار ماده در حالت مایع نمیتواند باشد و تبخیر
میگردد. گرمای تبخیر مایع با افزایش دما کاهش مییابد و در نقطه بحرانی
AH, =0
AS,=0
- AH,
رابطه کلازیوس - کلاپیرون | + دصي - 77و10
2 03+
صفحه 21:
۲ 71-106
تمرینی از این رابطه: اكر 12-211 و و 7 مقدار ۸/17 را حساب کنید.
7
صفحه 22:
نقطه انجماد - نقطه ذوب
اگر تبادل حرارتی بین سیستم ومحیط خارج نباشد. در واقع در سیستم بسته
تعادل خواهیم داشت.
نقطه انجماد نرمال پا نقطه ذوب نرمال: درجه حرارت مربوط به تعادل
جامد مايع در فشار یک اتمسفر
سويركول با مايع فوق سرد: مايعى كه هنكام سرد شدن به دمای کمتر از
نقطه انجماد برسد ولى باز مايع باشد. با خراش ظرف و يا اضافه كردن يك دانه
كوجك بلور. تبلور ایجاد میشود
جامدات بیشکل (شيشداى): مثل شيشه. قير يا مواد يلاستيكى نقطه ذوب
یاانجماد معینی ندارند.به این جامدات آمورف گویند.
صفحه 23:
گرمای ذوب مولی ۵/۶ يا 42/7 : مقدار گرمای لازم برای تبدیل یک
مول جامد به مايع.
كرماى مولى تبلور: مقدار كرماى آزاد شده در تبديل يك مول مايع به جامد
ذوب شدن با افزايش بىنظمى همراه است.
7
آنتروپی مولی ذوب: : ۶ نسبت گرمای مولی ذ
صفحه 24:
فشار بخار جامد
1 ۰
فشار بخار
۱ ۱ چا
نيروى جاذبه ملكولى جامد
مايع
بخار
بخار
I |
7 » فشار بخار
در نقطه ذوب. فشار بخار مایع با فشار بخار جامد برابر است.
تصعید Sublimation
تبديل جامد به بخار مانند: بغار حب يخ خشى sale CO,
صفحه 25:
گرمای مولی تصعید: میزان گرمای لازم برای تصعید یک مول جامد به بخار یا
جمع گرمای مولی ذوب و گرمای مولی تبخیر
AH =1436@a] mo. رحس و
AH, =10518a] mo. حل # 1200
,2119562720 ,۵13 + ء 2۸۵17 ول تصعي ۲۷ حس 5
صفحه 26:
نمودار فاز سه حالت
حالت غیر عادی. در مثال آب. آنتیموان و پیسموت است یعنی با افزایش فشار کاهش
نقطه انجماد داریم و در حالت انجماد افزایش حجم برای حالت انجماد که کاهش
حجم باید داشته باشیم مثل (0) شیب منحنی (1 5) مثبت است و با افزایش
فشار نقطه انجماد بالا میرود.
صفحه 27:
جامدات - بلورها
بلور حالتی از ماده است که pole تقارن دارد و از انتشار الگوهای منظم هندسی به نام " سلول
واحد" در سه بعد فضا بوجود آمده است. در واقع بلورها موادی آنیزوتروپ (نامتجانس) هستند
یعنی خواص مکانیکی (قدرت مکانیکی) و الکتریکی (هدلیت الکتریکی) و ضریب شکست نور در
جهات مختلف بلور یکسان نیست.
با سرد شدن تدریجی مایع فوق اشباع بلورهای بزرگ تشکیل میشوند
شکل بلور تابع خصوصیات ماده و شرایط تبلور است.
صفحه 28:
اشعه و ساختار بلورها
امواج الکترومغناطیسی متشکل از فوتونهای پرانرژی. ضمن تابش به فلز منجر به
خروج و بمباران الکترونهای درون به مدارهای بالاتر و در نتیجه الکترون لابههای
پالاتر سقوط به مدارهای داخلی میکنند و انرژی خود را به صورت اشعه »از دست
میدهند. (فلز مورد استفاده اغلب مس و با مولیبدن است)
با پرتو اشعه :به بلور و بررسی رابطه براگ 2205/70 7
میتوان به طول پیوند بلور دسترسی پیدا کرد.
صفحه 29:
Shale jel
Unit cell
Lattice \
point
صفحه 30:
صفحه 31:
سلول های وأحد مکفبی
مكعبوساده 01116 ۵ات۳ ۰
اتم ها در گوشه های یک مکعب قرار دارد
Body-centered cubic (bcc). $ 4S *
اتم ها در گوشه های یک مکعب و مرکز مکعب قرار دارد
Face-centered cubic (£60). e455 40S *
=
اتم ها در گوشه های یک مکعب و مرکز وجه های مکعب قرار دارد
صفحه 32:
سلول هاي
واحد مکعبی
Primitive cubic
Body-centered cubic Face-centered cubic
صفحه 33:
Latom
at center
1
gatom at
8 comers
Body-centered
Simple cubic cubic
atom at
6 faces
atom at
8 corners
اه ماه
comers 8
\
صفحه 34:
۱ سهم اتم ها در سلول واحد
Fraction in
Unit Cell
م
RIE NI مع
Position in
Unit Cell
Center
Face
Edge
Corner
صفحه 35:
صفحه 36:
ساختار سلول واحد ۱۱۵6۱
cr
lat
صفحه 37:
براساس توزیع چگالی الکترونی مثلاً در نفتالین معلوم میشود تمام اتمها در یک
صفحه قرار دارند و توزیع چگالی الکترونی یکنواخت است.
در سلول واحد شمارش تعداد ذرات (اتم . مولکول و یا یون ها) مهم است.
مثال:
هكزاكونال يعنى اشكال 8810
ساختمانهاى فشرده
مكعبى يعنى اشكال 2126 ©2126
خصوصیت مشترک این دو (عدد کئوردیناسیون 12. 7490 فضا توسط
گوی ها پر شده)
ساختمان مکعبی مرکز پر: (عدد کئوردیناسیون 8 و 6896 فضا توسط
گوی ها پر شده)
صفحه 38:
بلورهای یونی
عامل مهم در تعيين ساختمان هندسی بلور پونی (شعاع یونی) است.
برای بلورهای یونی ]۷[ برحسب عدد کئوردیناسیون
صفحه 39:
رو(
برای بلورهای پونی و[ مثالهای زیر بررسی میشود:
MX,
مثال ٩ فلوریت 08/3 هر یون *0 با 8 فلوئور که در گوشههای مکعب قرار دارند
احاطه شده ولی هر یون 7۳ فقط با :037 احاطه شده که در گوشههای 4
وجهی است. پس عدد کئوردیناسیون فلز به غیر فلز4 به 8 است.
مثال ۲) روتیل 162 عدد کثوردیناسیون فلز به غیر فلز 3 به 6 است.
مثال ۳) * کریستوبالیت عدد کئوردیناسیون فلز به غیر فلز 2 به 4 است.
صفحه 40:
انرژی شبکه
2هك- وم انرژی
12 وم
0
اكر 442 همنام باشند 0 <22 يعنى انرى جذب مىشود.
اكر 42 1 ناهمنام باشند 0 >۳17 پس انرژی آزاد میشود.
صفحه 41:
برای بلور یونی ۸2 یک بلور متشکل از 8 سلول واحد است.
صفحه ۲۰۵ کتاب
صفحه 42:
PE=4 cee | انرزى جاذبه )١
تعداد نزدیکترین ۴ هاى به 3 مرکزی فاصله 477 برابر 6 است.
12- 0(6( ۶
vo
تعداد همسایههای 5( نسبت به 32 مرکزی با فاصله 0-27 برابر
2 استل2< 2 + رل <ه
&+e}(- 9(
3
۲ انرژی دا PE=
۳ انرژی جاذبه PE=
صفحه 43:
CRU 8 در رئوس مکعب در فاصله 13۳ از یون مرکزی قرار دارد.
2r? =J3r + رل
2
اه -_
7 بلور 2186001
e424 | eases
ba Bi | ne
Ordehray
ثابت مدلونگ ۸< مر prt بلور
NaCl
صفحه 44:
<
و در حالت تعمیم lg actly بلورر جدخنر) مور 2202 تور
46 - ۷۵0 ۸
2-0 244219 [ ذابت مدلونگ برای چند بلور
A(CsCI=1.763
تعداد واحد بار کاتیون 26
تعداد واحد بار آنیون 22
صفحه 45:
ساختمانهای ناقص: نقص شبکه بلوری
۱- نقص نقطهای (نقطهای از شبکه بلور خالی باشد
الف ) نقایص جابجایی ۲-نقص خطی (ردیف از شبکه جابجا شده باشد)
۳- نقص سطحی (کامل نبودن صفحهای از نقاط بلو
( نقصش اتکی جایک لنیوزو آنیوزدر بسرخیسقاط -1
.خالی است. و در کل بلور خنثی است
ب ) نقص نقطهای ۰ ۸ 2 - نقص فرنکل: برخی از کاتیونها در محل اصلی خود
۱ هه
(در بلور يونى ديده مىشوة | ور شرى نیستند و در کل بلور خنثی است. (مثال در
7 هاليدهاى نقره. آنيون بزرك و كاتيون كوجك است.)
صفحه 46:
نقص به علت ورود ناخالصی مثل sr در بلور 854
نقص به علت به هم خوردگی استوکیومتری مثل اکسید نیکل
در دماى 1100 بلور 1/70 سبز كمرتك (عايق)
تهیه ۸۷:0 ۳
أدر دماى 1500 بلور ( ,0 جو 2/10 ) سیاه نیمه هادی
نيمه هادى ها
يكى از ناخالصى ها كه موجب نقص در بلور مى شود وقتى است 21055 جاى 2/2
را در شبكه 726:1 بكيرد. بس براى حفظ خنثى بودن در جايى ديكر نقطداى
خالى است.
صفحه 47:
افزایش ناخالصیها به برخی از بلورها موجب خاصیت رسانایی میشود مثلا سیلیسیم
و ژرمانیم که عایق اند و شبکه بلورین شبیه الماس دارند. آگر در حالت مذاب آن.
کمی عنصر پُر وارد شود. از آذ که 3 میتواند سه پیوند بدهد. پس یک حفره
الکترونی ایجاد میشود. که با انتقال یک الکترون از پیوند مجاور حفره به جای دیگر
منتقل میشود و نیمه هادی حاصل به نام ۳ یعنی نیمه هادی مثبت معروف است.
0 , 62 , [۸ , )عناصر گروه(]111) + بلور۳۵56۵۱۷6)66/5 یا نیمه هاد:
(ناخالصی کمبود الکترون دارد)
ظ , 3 , 50 , ۸56) عناصر گروه sean negative(Ge/Si ,5b)+ (IV)
(ناخالصی الکترون اضافی دارد)
صفحه 48:
نيروهاي بين
مولکو
Covalent bond
(strong)
ههه
نيروهاي بين
مولكولي
صفحه 49:
نا لا لا لا
انواع نيروهاي مولكولي
نیروهای یون-دوقطبی
نیروهای دوقطبی -دوقطبی
نیروهای پراکندگی لاندن
پیوند هیدروژنی
صفحه 50:
بون-دوقطبي نيروهاي
مه همه
ge Fe
صفحه 51:
از
Forces
صفحه 52:
نيروهاي پراكندگي لاندن
Electrostatic
attraction
Heliumatom1 Heliumatom2 6
صفحه 53:
پیوند هيدروژني
lone pairs
صفحه 54:
پیوند هید
روژني
صفحه 55:
پیوند هيدروژني
81۳/3
H2Te
HAT
Br
PH;
H20
100
B.Pt مو
صفحه 56:
Lattice Energy
(kJ/mol)
2326
2127
3795
3414
3217
7547
انرژي
شبکه ) سو ليمع Lattice
فسبويراووعن رم ) (kJ/mol)
MgCl, 1030
رو 834
730
910 MgO
788 CaO
732 SrO
682
808 ScN
701
671
657
600
Compound
LiF
LiCl
Lil
NaF
NaCl
NaBr
Nal
KF
KCl
KBr
CsCl
CsI