واکنش های شیمیایی و استوکیومتری

صفحه 1:


صفحه 2:


صفحه 3:


صفحه 4:
رو ایرآ کرد تركيب يامولكول نسبت اتمهاثابت 9و ۱۱9 يعنى درمولكوادى اكشيدكربن نسبت به اكسيزن ‎APPS Se‏ ید له زیررادرنظرپگیرب ‎Hs+O2=——= CO2+H20‏ اداتمهاى كربن وهيدروزن واكسيزن دردوطرف معادله مى شماريم ‎PPB”‏ ل الال سيا (در هردوطرفیکبارتکوارشده باشدمثلک ربنو هیدروزن) ‎ ‎ ‎ 

صفحه 5:


صفحه 6:


صفحه 7:
له واكنشي که يك ماده به موادساده ترتفسیم مي ‎CaO0+CO2‏ 3 ee ‏را‎ eee eS GS OO ae ool Sees yer eee ERE Cree we Pre BSE ney 2mg+O02—== 2mgO 

صفحه 8:
راكثن ان جلشيني: Pere eres Sere Oo Se re Cu+FeSO« 7 ye HCL+NaOk——=> ۱۱۳-۲ 0 ‏/دلز ب‎ 

صفحه 9:
0 0 آم 0 3 استوكيومتري انبخش ازشيمي راشامل مي شودكه بانسبت عس مارت كت ول لا و 1 قانون كسرهاي زذ ا 00 6cmx—— =06/0 100c 100 1 

صفحه 10:
رد سای ‎ss oo‏ ‎ES‏ درواكنش ۵۷ 231 نم باب PE aes ‏لك‎ 0 1molLi 7 ۳ 2/۸: ‏كك‎ , 0 =7/1 9rH2 0 4 9/6grL 2mol 1۳90۱۳2 1 i Li ٠ 

صفحه 11:
روابط حجمي گازها: ان طور كه ‎ae‏ رم اكشبيزن دومول هيدروثن با يك مول اكسيزن نز ودومول اب توليدمي كنديااين .که دوحجم اكسيزن تركيب شده ودوحجم اب توليد مي كند 

صفحه 12:
تعدادمول هاي حل شده q ‏او‎ 4 1 

صفحه 13:
گازامونياك برطبق واکنش زیربااکسیژن ترکیب شده و اکسیدنیتروژن واب ‎OEE Stee STE oes‏ را . 4NH5+50.——- 4NO+6H20 Thane. ee aero) 4 RN COR ANT =| Ss =3 - 9/8 2 5 4 

صفحه 14:


صفحه 15:
۱ wet ۷ as 2 ee ‏اد‎ 

صفحه 16:
۳ Op ا الي ا ا ل ازموادواکنش دهنده ازنسبت موردنظر (دریبث شتراست که دراین صورات .این ماده ي واکنش دهنده رابه ترا ببه این واکنش دقت ‎See eo)‏ ادك ‎p) SOOLB‏ 055344 يومتري‌مي‌یساشدو لکنش‌دهندم محدودکنندم ‏ا ل ل بر ۳۳۳ ‏ورب ترجه ‎ik‏ بیشتر؛ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 17:
00 EDEN OP nee RUE SE TE or Beye eS BL ee TS ‏ال‎ Zn(s)+12(s}_———$=>_Zn|2(s) 7 ie 12=9/7gr 5/2 = a 83 65 ۶ ۳۳/0 7 254grl2 254 | Serre 2 ‏حل‎ ‎۱ Or i yo ۱ 4 

صفحه 18:
:محاسبه مقدار ماده ي توليد شده براساس ماده ي محدودكننده 0 ‏ا‎ 00020213217 ye reeror serene 38 0/OmolZnximolZnl_ — =38 0/OmolZni2 21molZn 38 00120128190101 + - 12 21molZn 2 as) ‎ee ERU ONSET TOPE CPC SO Tp hee]‏ لا در . است که مقداربدست امده آزتبدیل جرم به مول آن کمتر باشد 

صفحه 19:


صفحه 20:


صفحه 21:
موديناميك شيميابي: 30 TO. ii ۳" Sent ee 1 ‏ربمم‎ 0 شود درحال حاضر مهندسان ‎ae 7 Cen On CG pena rT ay‏ ا 

صفحه 22:
اظرفبت گرمايي: 5 05250 7 0500022 .اندازه ي يك درجه سلسیوس موردنیاز است مقدارگرماي مبادله شده ۱۳ ‎mm eg 1 a ji‏ ‎m.AT ۹‏ ‎AW AOE o KUO eb DM et err eg orb ME eCe nb uve TE wa)‏ ‎esp Rp ce‏ ۱ ‎AT=3C 9-21 m=275gr.‏ ‎YB ele‏ 941 ح جمسم ‎c= q‏ ‎175x 6‏ ام 3 ‎Spe eer ae 

صفحه 23:


صفحه 24:


صفحه 25:
peeve ets eC SESS ‏ا‎ Eee [۳ eee ent Ee cit CO eS Awe ee Re ate شودواین انرژي درقضي يك واکنش شيميايي تغييرمي کندبدین صورت که مواداولیه ۷ ‎eye PP,‏ قند وپس ازانجام واکنش شيميايي فراورده هانيزداراي .انرژي دروني معین 

صفحه 26:


صفحه 27:
م 0 ۳ 

صفحه 28:
9 ات ات 

صفحه 29:
١ 9 ‏بيستون باافزايش‎ ee = است ومقدار کارمنفي است دهد(باکاهش حجم پبشتون پایین بیاید) ومقداركارمتُبّت است و 

صفحه 30:


صفحه 31:
معمولاواکنش هاي شيمبايي به کي آزدو صورت حجم ثابت وا ‎ed‏ 1 ‎a‏ سا سا 00 ‏و‎ arate el إبيب)جون فشارثابت است وت داشت بنابراين م بعلم 00 AV Aes: ارو هيد ‎Sc‏ سوقم 3 ۵۲2 تب 7 

صفحه 32:
يا :اگرواکنش گرماده 0 0 ا ا این صورت است 

صفحه 33:
حالت استاندارد: ۱ ست که دران واکنش دهنده هابه حالت استانداردبه Prey ا 0 .جامدويايك محلول فرق مي کند دهنده يايك محصول كازي شكل ان است كه خالص باشدوفشاران 1)اتمسفرباشد ل و0000 

صفحه 34:
برخي انتلپي هاي مهم: اتلبي شکیلد ۲۲۳ ۱ ‏ا‎ as RSP OR انتلپي سوختن: مقداريك مول ماده اي درمقداركافي اکسیژن خالص بسوزدگرماي ازاد شده وا انتالبي سوحتق 9 ۹ ‏ار اا‎ oo Wy ee 50+ 3 ‏و0‎ AH°C2HS5OH=- Pad APRON clo AH? H20=- 5/393 8/241 POP RP Oyo RiP, Won tv prewre CDE BOR PeV en eevee aera) epee) 

صفحه 35:


صفحه 36:
اع | الات ۷ ‎Ce ee‏ محم لاه ۸-8 شکسته مي شودوازان ‏6 زوه اأكزله كاي 2" واي + بست مي ايد ‎Bm)’‏ : 8 لالظ د ‎a at SC)‏ 8 ‎ad‏ ی ند ا ‎a‏ يه ‎(CRD So‏ الس ‎Beep Tene‏ ‎ae 

صفحه 37:


صفحه 38:
‎Tey‏ د ل اد روش مشتقيم 0 رن ‎ese Ui)‏ نمونه هايي ازموادو اکن راروي تغييردماي خوا ‏ازانجايي که نمي توان تما ۳ اندازه گيري انتالپي 

صفحه 39:


صفحه 40:
انارويي ونعيين جهت بيشرفت واكنش هاكا اشيميابي: انرزي يك سيستم درجريان واكنش هاي شيميايي انجام يافته ثابت باقي مي ماندوتنها .است ازشكلي به شکل دیگر درایدویاانکه بخشي ازسیستم به بخش دیگران جریا ياري از تغييرهاي فيزيكي وشيميايي خودبه خودودرجهت معيني روي مي دهند مثل سوختن گازمتان وهرگزواکنش عکس ان دیده نمي لود يك نمونه از گازفشرده دريك استوانه به طور طبيعي میل به انبساط ویر اکنده شدن داردوهميشه گرماا زجسم گرمتربهجسم سردترمنتقل مي شود وعکس ان امکان پذیر نمي اقروییز .مقداربي نظمي يك سیستم با بي نظمي مولكوليال سیستم را انترو ی فى کویند. 

صفحه 41:
یا افزایش انتروپي میل مي کند. انتروبي نيز مانند انتاليي تابع حالت است AS=S2-S1 Sil 5 toate i UNS Sore Cee Cy bao 1 ee ‏.هرگاه 5 > رو ن‎ 1 ا Emer Rey SOP STS - 

صفحه 42:
ا 5 7 :تعيين ‎٠‏ جهت در يك a 

صفحه 43:
ONS Se CDE SET ee sre rp ee sens ‏دوعامل براي پیشرفت واکتش عامل مساعدمي باشدودر نتیجه خودبه خود‎ ‏اتتت مثل تنوختن گازبوتان‎ ولي اگرعکس گرماز ابوذن.به,همراه کاهش انتزوپي ویاعامل گرماگیر ار سا ۱ گردد متلادردماهاي پایین يادماهاي بالا 

صفحه 44:


صفحه 45:
| ree EBT Pae Coen nN Ewes ee Pp pale, ct ‏موادشيميايي‎ ‏همكن(محلول)‎ ‎> ‏يحالم‎ ‎ae :فقط ازيك نو عباتم تشكيل شذه أئد :ان دسته ازموادكه آزّدوياجندنوع اتم تشكيل شده اند ‎kraecorre‏ 00 فازداردوؤنمي توان اجزاي تشكيل دهنده الو اتشخيص داد ذا و 

صفحه 46:
حات ۶ که مرک =e ۱:۰۰ Ue Bees ‏مایم درگاز‎ ‏و‎ كازدرماية ‎use‏ ‏جامندرمايع كازدرجامد 00-7 2055 fen ‏هوا‎ ‏بخاراب درهوا‎ ‏يددرنيتروزن‎ eee renee) AS gaa در ۳9 0 انواع 5 

صفحه 47:


صفحه 48:
(۳ 

صفحه 49:
ترايددايد 0 ‏ا ا‎ eS: mine eee eoeees ‏جامدبلو يار لیش‌بنیار منظمي‌دار ندودر لثرحل‌شدن‌دره هاز هم جدلشدم تحريك و از ادي‌عمل‎ ‏.لن هابيشترميشود‎ ل ل لآ 000 ار ۳ ‏ا ل ا‎ URES Steere) SS ‏لل‎ e 

صفحه 50:
Te Ne YE; OS pee ‏و‎ Sona ‏اا #مقدارماده حل شونده درمقدارمعيني‎ ‏.موجوددزمقدارمتقيني حلال راغلظت نامند‎ Ba aa ۷ ‎ee Se ios) See eee‏ ار ‎See Bens Dine) Tees oo toad‏ 

صفحه 51:
Drs pees ‎mane ae‏ كم ديد ير مول راعطنا رك مي نامندوبا نمایش مي دهند ‎0 ‏1ت‎ 0 WSO ‏حجم محلول به لیتز‎ ‏یچ مولتي:مقدازماده حل شونده برحسب مول دريك لیترمحلول راغلظت مولي وبا . نشان مي دهند ‎ ‏تعدادمو(ق‌های حل ۱۳ 1 ۳ 

صفحه 52:
أجريان برق راازخودعبوونمي دفدوذرات يون دران ونده دران به صورت مولكولي خل شده ونه به صورت 9 

صفحه 53:
‎sp‏ ا 5 - ‎ess]‏ ل ا ا له 5 حل ‏ق رابه بي عبورمي دهد كه ‏ف:محلولي که جریان برق راازخودعبورنمي 3 1 ۰ وتعدادگمي ازان هابه یون تبدیل مي شوند ‎aS ۲ 

صفحه 54:
خواص ی ‎mn‏ ‎ABs 1-0 3‏ خلال ‎eet ere‏ كولوكاتيونامتد ‎ 

صفحه 55:
شا زب بان PS (۰۱ ee Bere ye neae ‎Ory ope Cap Ep eS‏ ا ا ا ا 0 اين كه نقطه أنجمادكاهش مي يابدبه دليل ذراتينمكا ‏.طتهام درربين مولكول هاي اب قزارمي كيردوباعث جنين عملي مي شود 

صفحه 56:


صفحه 57:
ا 0220 2 ‏0ل ا ا لش‎ EIS 305 00 ‏ا ا ا ا 0 ل‎ ‏ا ل اللا‎ 5 ‏ال ا‎ ‏كت‎ ROE SD ‏ا ا ا ا‎ er 

صفحه 58:


صفحه 59:


صفحه 60:
5 ‏ا‎ ae) WEED) 09 ‏ا ل ل ا ا ل‎ oe (al ‏ميعان:مايع كردن هوا‎ ‏تبخیر :استخر اچ,نمك ازاب دریا‎ ‏ا‎ 10 Ce SE Teen ۱ ney ۰۳۳۱ ۱ ean پابخازآب: استخراج خطرو گلام 

صفحه 61:


صفحه 62:
P 0 ‏ع‎ ‎be io Oy SS ‏ا‎ ۴ ی — 3 یت - 0 ‎me yw |‏ رااژروي فاز ‎As‏ مي دهد ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 63:


تعریف واکنش های شیمیایی :تغیرات موجودبه دودسته تقسیم می شوند تغیرات فیزیکی:مانندبخارشدن اب تغیرات شیمیایی:مانندسوختن گاز ف###یزیکی)H2O(S ف###یزیکی #یمیایی)CO2(g)+H2O(g ش##یمیایی کاهش دما )H2O(L )CH4(g)+O2(g دریک ترکیب یامولکول نسبت اتمهاثابت می باشد 1CO2+2H2O 1CH4+2O2 یعنی درمولکول دی اکسیدکربن نسبت به اکسیزن C ____همان ‏O :معادله زیررادرنظربگیرید ‏CO2+H2O نسبت1به2اس ت ‏C3H8+O2 1. 2عناصری که درسمت راست ویاچپ فقط یکباردیده می شوندمشخص می کنیم ).درهردوطرفی##کبارتکرارشده #ب###اشدمثل:ک###ربنوهیدروزن( تعداداتمهای کربن وهیدروزن واکسیزن دردوطرف معادله می شماریم  3.بااعمال ضرایب مناسب برای مولکول تعداداتم های دوطرف رایکسان مکنیم 4. 3CO2+H2O ‏C3H8+O2 تعداداکسیژن وهیدروژن هارادردوطرف باهم برابرمی کنیم معادله موازنه شده به صورت زبرمی باشد 3CO2+4H2O :برای موازنه کردن اولف###لزبع#دنافلزودرا#نته#اا#ک#سیژنوهیدروژن1. ض##را#یبمع#ادله #موازنه #ش##ده #ب###ایدساده #ت###رین2. ‏C3H8+5O2 ت###ركيب1. ت###جزي2. ه س##وختن3. ج#انشيني4. ساده دوگانه دوياچندماده باهم تركيب مي شوندوتركيباتي باساختارجديد مي سازند ‏NH4CL ‏NH3+HCL واكنشي كه يك ماده به موادساده ترتقسيم مي شود ‏Q ‏CaCO3+ ‏CaO+CO2 واكنشي كه دران اكسي‍ژن شركت داشته باشدرااكسيدشدن .نامندامااگراين واكنش همراه بانوروانرژي باشدسوختن نامند 2mgO 2mg+O2 واكنشي يك فلزيك بنيان ويايك غيرفلزجانشين تركيبي بامشخصات خودمي شوند .واكنشي است كه دران فقط يك جانشيني ديده مي شود ‏Fe+CuSO4 ‏Cu+FeSO4 + گ###روه #ج#ايگذينيكديگر مي2 .ش##وند + ‏HCL+NaOH استوكيومتري انبخش ازشيمي راشامل مي شودكه بانسبت عنصرهادرتركيبات ونيزارتباط هاي كمي بين موادشركت كننده درواكنش هاي شيميايي سروكاردارد كسر__است 2 درواكنش زير:نسبت مولي منيزيم به اكسيژن مثل نسبت 1 2mg هر6ساعت چنددقيقه است؟ 2mg+O2 6 1m —————×—————×6cm =06/0 100c 100 ‏m درواكنش زير چندمول H2درواكنش با 23/ moليتيم بااب تشكيل ميگردد 6 l )2Li(s)+2H2O(l )2LiOH(aq )+H2(g = 1molH _____×xmolH2=23/6molLi 12/ molH2 2 2molLi 3 چندگرم گاز Hدراثرواكنش كامل57/8 grفلزليتيم بااب تشكيل مي شود؟ 2 0 2molH =7/1 grH2 1molH2 1 2 × 1molH 1molLi 57/8 grLi × 2 × 9/6grL 2mol 0 ‏Li ‏i محاسبه جرم مولكولي تركيبات برابراست باحاصل جمع جرم اتمي عناصرباتوجه به تعداد ان ها 23+16+1=40 ‏H ‏o ‏M NaOH ‏Na همان طور كه درواكنش زيرمشخص است 4گرم هيدروژن .با32گرم اكسيژن واكنش مي دهدو36گرم اب توليد مي كند 2H2O )2H2(g)+O2(g دومول هيدروژن با يك مول اكسيژن نزديك شدودومول اب توليدمي كنديااين .كه دوحجم اكسيژن تركيب شده ودوحجم اب توليد مي كند مقدارگرم ماده ي حل شده دريك ليترمحلول بنابراين غلطت هرمول معرف مقدار ماده ي حل شده درحجم مشخص ازمحلول است مقدارمول حل شده دريك ليترمحلول ياتعدادمول هاي حل شده :ازيك ماده دريك ليترمحلول وداريم تعدادمول هاي حل شده n =Mغلظت معمولي حجم محلول برحسب ليتر v اگر Mg (NH3)2 6رادرليتر 4اب حل كنيم غلظت مولي چقدراست؟ ‏mol =5/1 mol/Lit 6 4 = ‏n ‏m ‏Mغلظتمولي= گازامونياك برطبق واكنش زيربااكسيژن تركيب شده واكسيدنيتروژن واب توليدمي كندازواكنش 7ليترامونياك چندليتراب وچندليتراكسيژن مصرف 4NO+6H2O =5/10lit H2O 42 = 4 مي شود؟ 4NH3+5O2 6Lit ×7litNH3 ‏H2O 4Lit ‏NH3 = 9/8 LitO2 =3 5 4 5Lit ×7LitNH3 ‏O2 4LitNH 3 محاسبات مربوط دريك محلول رقيق تعدادمول هاي حل شونده برابرحاصلضرب غلظت مولي درحجم ان است اين تعدادمول برابرحاصلضرب غلظت مولي محلول غليظتر درحجمي است كه بايدبراي رقيق كردن برداشته شود:بااين تفاسيرداريم ‏m1v1= m2v2 تهيه 100c براي ‏c 2moL/ان نيازاست؟ ‏Lit 1/0moL/ محلول ‏Lit اسيدكلريدريك به چندسي سي ازمحلول 100×1/0=2×v2=v2=5cc ‏m1v1=m2v2 درموقع انجام واكنش هاي شيميايي اغلب نسبت هاي استوكيومتري رعايت نمي شوندبلكه يكي ازموادواكنش دهنده ازنسبت موردنظر(دربخش تئوري)كمترويابيشتراست كه دراين صورت .اين ماده ي واكنش دهنده رابه ترتيب محدودكننده وياواكنش دهنده ي اضافي مي نامند :به اين واكنش دقت كنيد 2NH3 ‏N2+3H2 گ###رم #ازنيتروژنب###ا6گ###رم #هيدروژنب###ه #طوركاملوا#كنشداده #و34گ###رم #ا#مونياك28 ظرف#نجام #وا#كنش4گ###رم #هيدروژنب###ا30گ###رم #ن##يتروژن ا #ا##ل#گردرون ت###وليدميك#ند ح ا واردشودازا#نجاييك#ه #هيدروژنك#مترازنسبتا#ستوكيومتريميب###اشدوا#كنشدهنده #محدودكننده# .ونيتروژنب###اتوجه #ب###ه #ب###يشتربودنن##سبتا#ستوكيومتريوا#كنشدهنده #ا#ضافين##اميده #ميش##ود :حال دراين مثال واكنش دهنده محدودكننده را مشخص مي كنيم .ومقدارفراورده را بر حسب گرم به دست مي اوريم ‏Zn=2/5gr )ZnI2(s :براي حل مساله بهتر است ابتداجرم هاي داده شده رابه مول تبديل كنيم )Zn(s)+I2(s ‏I2=9/7gr 1molZ = 5/2 __________×5/2grZn ________ = ‏molZn 83 ‏n65gr 0/0 65 ‏Zn 7/ __________×7/9grI2 =_______ = 1molI2 38 0/0 mol I2 254grI2 9 254 حال مي توانيم ماده محدودكننده راتعيين كنيم با توجه به اين كه به ازاي هرمول فلزروييك ‏I2 :مول موردنيازاست پس 1×38 0/0= 38 0/0=38/0 :محاسبه مقدار ماده ي توليد شده براساس ماده ي محدودكننده چون ماده محدودكننده نداريم(هردونسبت استوكيومتري تركيب شده اند)بنابراين ازهريك از .موادمي توان به عنوان محدودكننده نام برد 1molZnI ___________×38 0/0molZn =38 0/0molZnI2 21molZn 319grZnI __________×38 0/0molZnI2 =12/12grZnI2 21molZn ‏I2 اگربعدازتبديل جرم به مول دوواكنش دهنده مساوي نبودندواكنش دهنده اي محدودكننده .است كه مقداربدست امده ازتبديل جرم به مول ان كمتر باشد واكنش هاي شيميايي اتفاق افتاده در صنعت ويا ازمايشگاه هميشه ان طور نيست كه برروي كاغذ واز نظر تئوري محاسبه مي گرددبلكه هميشه :بابازده كمتر از ان است كه ازرابطه زير مي توان ان را بدست اورد بازده عملي بازده درصدي واكنش = بازده نظري(تئوري) ×100 ترموديناميك يكي از شاخه هاي علوم تجربي است كه موضوع اصلي ان مطالعه شكل هاي مختلف انرژي وتبديل ان ها به يكديگراست قوانين ترموديناميك كه از نظر استواري وجامع بودن كمترهمتايي دربين سايرقوانين علمي دارندازجمع بندي پژوهش هاي تجربي زيادي حاصل شده اندازنظرتاريخي ترموديناميك دراغازبراي مطالعه وبهبودكارماشين هاي گرمايي كه بادريافت گرماكارانجام مي دهندشكل گرفت اما امروزه ازان به عنوان وسيله ي بسيارنيرومندبراي رخدادهاي فيزيكي وشيميايي وتغييرانرژي وابسته به ان ها استفاده مي شود درحال حاضر مهندسان زيادي با استفاده از قوانين ترموديناميكي مشغول طراحي .ماشين هاي درون سوز سيستم هاي پرتاب موشك وغيره مي باشند ق##انوناولت###رموديناميك ياهمانق##انونب###ق#ايا#نرژي1. ق##انوندوم #ت###رموديناميك ن##اظر ب###ر ت###عيينجهتيا#ستك#ه #ا#نرژيدرا#نخ#ودبه2.# .خ#ودازجاييب###ه #ج#ايديگرجريانمييابد .ق##انونس##وم #ا#ينك#ه #ب###ه #دمايه #ص #ف#ر مطلق()-273رسيدنن##اممكنا#ست3. ظرفيت گرمايي ويژه مقدار گرمايي است كه براي افزايش دما يك گرم از جسمي به .اندازه ي يك درجه سلسيوس موردنيازاست مقدارگرماي مبادله شده جرم جسم×تغييردما =ظرفيت گرمايي ويژه ‏q ‏m.ΔT =C گ###رم #ا#هنجهتا#فزا#يشدمابه #ا#ندازه3#درجه #س##انتيگ###راد ا#نرژبمع#ادل941ژول175 ن##يازداريم #ظرفيتگ###رماييويژه #ا#ينعنصر را#بدستاوريد؟ ‏ΔT=3C ‏q=941 ‏m=275gr ‏q ___________=C ‏c=__________=792/1 941 ‏j/gr ‏c ×175 3 ‏m.ΔT اگردرمساله اي ازماظرفيت گرمايي مولي راخواست براي بدست اوردن ان مي توانيم ازاين .فرمول استفاده كنيم مقدارماده _________________= تعدادمول جرم اتمي ياجرم مولوكولي .ان قسمت ازجهان است كه مت ان راموردمطالعه قرارميدهيم تمام قسمت هاي جهان به غيرازسيستم كه درحال تبادل جرم وانرژي باسيستم .موردنظرمي باشدرامحيط مي گويند ديواره اي كه سيستم راازمحيط پسرامون ان جدامي كندرامرزسيستم .نامندكه ممكن است حقيقي يامجازي باشد ...ماده خواصي داردمثل :جرم-حجم-فشار-دما-جرم حجمي و ان خواصي كه به مقدار ماده تشكيل دهنده ي سيستم بستگي ندارد(به كميت بستگي ندارد)مثل ظرفيت گرمايي ويژه به مقدارماده تشكيل دهنده سيستم بستگي دارد.مثل: جرم -حجم هرذره موجوددريك سيستم داراي انرژي جنبشي وپتانسيل مي باشد مجموع اين انرژي ها براي ذره هاي تشكيل دهنده يك سيستم انرژي دروني ناميده مي شودواين انرژي دروني يك واكنش شيميايي تغييرمي كندبدين صورت كه مواداوليه خودداراي انرژي دروني معين هستند وپس ازانجام واكنش شيميايي فراورده هانيزداراي .انرژي دروني معين مي باشد مواداوليه فراورده انرژي دروني فراوردهE2 ‏ΔE= E2- E1 E1انرژي دروني مواداوليه تغيير انرژي دروني حالت اغازي انرژي ‏E2<E 1 ‏ΔE<0 حالت پاياني انرژي سيستم كاهش مي يابد ‏ΔE=E2- E1 <0 ‏E2<E1 سطح انرژي حالت پاياني انرژي ‏E2>E1 >ΔE 0 حالت اغازي سطح انرژي انرژي سيستم افزايش مي يابد ‏ΔE=E2- E1>0 ‏E2>E1 اگرسيستم انرژي از دست بدهدعالمت انرژي دروني منفي خواهدبود(عالمت گرمامنفي است) اگر سيستم انرژي بگيرد عالمت انرژي مثبت خواهدبود(عالمت گرمامثبت است) :انرژي دروني ازرابطه زيربدست مي ايد ك##ار=W =q ‏ΔE= q+w گ@@رما =W<0حجم افزايش يابد(هنگام انبساط) = W=-PΔVكارانجام شده =W>0كاهش حجم :دراينجا2حالت وجوددارد الف)هنگامي كه يك سيستم كارانجام مي دهدمثالدريك پيستون باافزايش حجم پيستون است ومقدار كارمنفي است . (ΔV>0باالروددرنتيجه ) ب)هنگامي كه محيط روي سيستم كارانجام مي دهد(باكاهش حجم پسشتون پايين بيايد) (ΔV<0 ومقداركارمثبت است .درنتيجه ) :براي تغييرانرژي دروني سيستم با2روش اشناشده ايد ب###اا#نجام #ك#ار :براي ان مي توانيم اين نموداررارسم كنيم -گرما -كار 1. .2ب###اا#نتق#ا##ل گ###رما گرما + +كار .مجموع انرژي پتانسيل وجنبشي ذرات موجوددريك سيستم ‏PΔV- ‏ΔE= +W ‏q مقدارمساوي ان را مي گذاريم حال -PΔVرابه طرف ديگر تساوي مي بريم باتوجه به ان كه عالمت ان تغييرمي .كند ‏q=ΔE+PΔV معموالواكنش هاي شيميايي به يكي ازدو صورت حجم ثابت ويا فشارثابت انجام مي .پذيرد الف)چون حجم ثابت ‏Δv=0 ‏qv=ΔE ب)چون فشارثابت است وتغيير حجم خواهيم داشت بنابراين qp=ΔE+P رابرابربا ‏H ياانتالپي استفاده مي .E+pvگيرند ‏qp=ΔH ‏ΔV .مقدارگرماي مبادله شده درفشارثابت راگرماي واكنش ويا تغييرانتالپي واكنش مي نامند .انتالپي مانند انرژي دروني تابع حالت است وبه مسيرانجام واكنش ارتباطي ندارد :مي توان گفت ‏ΔH=H2 – H1 :اگرواكنش گرماده باشد ΔH<0مي شودونموداربه اين صورت است مانندسوختن گازها مواداوليه فراورده <ΔH 0 سطح انتالپي اگرواكنش گرماگيرباشد ‏ΔH>0است مثل ذوب يخ فراورده مواداوليه >ΔH 0 سطح انتالپي يك واكنش استانداردواكنشي است كه دران واكنش دهنده هابه حالت استانداردبه .محصوالت تبديل مي شوند شرط اين كه يك واكنش دهنده يا يك محصول به حالت استانداردباشدبرحسب گازمايع .جامدويايك محلول فرق مي كند الف)حالت استاندارديك واكنش دهنده يايك محصول گازي شكل ان است كه خالص باشدوفشاران 1اتمسفرباشد ب) حالت استاندارديك واكنش دهنده يايك محصول محلول ان است كه غلظت ان يك .مول برليترباشد ج) حالت استاندارديك واكنش دهنده يايك محصول مايع يا جامدان است كه به حالت .خالص باشد .دران يك جسم مركب از عناصر سازنده اش تشكيل مي شودرا واكنش تشكيل ان ماده نامند مقداريك مول ماده اي درمقداركافي اكسيژن خالص بسوزدگرماي ازاد شده را انتالپي سوختن .نامند :انتالپي سوختن اتانول رابااستفاده از اطالعات داده شده محاسبه كنيد =ΔH°C2H5OH7/277 =ΔH° H2O8/241 =ΔH°CO25/393 ‏C2H5OH+3O2 ‏ΔH° O2 2 ‏CO2+3H2O =0 انتالپي سوختن =مجموع انتالپي هاي تشكيل فراورده ها-مجموع انتالپي هاي تشكيل مواداوليه [2 ΔH° CO2+3 ΔH° H2O] – [1 ΔH° C2H5OH+3 ]ΔH° O2 =]ΔH°=[2×5/393-))+3×)-8/241)]-[1×7/277-))+3×0 منفي است وگرما زا است ‏ΔH°= -7/1234 وقتي تغييرفيزيكي موردنظرشرايط استانداردانجام شودبه تغييرانتالپي وابسته به ان انتالپي .استانداردان تبديل ياتغييرحالت فيزيكي گويند .مهمترين ان ها تصعيد ذوب وبخاراست .انتالپي مايع شدن يك بخاربامنفي انتالپي تبخيران مايع دردماي يكسان مساوي است تبخير مايع شدن بخار درتفكيك پيوندي مثل A—Bپيوندكوواالنسي ميان A—Bشكسته مي شودوازان ‏B(g) A(g بدست مي ايد و .گونه هاي ) ‏ΔHA—B ° باتوجه به واكنش به مقدارعددي 240kg —A ‏B )A(g) B(g + يه ‏CL—CL+240kg انتالپي تفكيك گويند )2CL(g .مقدارعددي شكستن پيوندهميشه همراه باگررفتن انرژي مي باشددرنتيجه ΔH°پيوندان .ها هميشه مثبت است نوع پيوند(يگانه-دوگانه-سه گانه) درميزان انتالپي تاثيرمستقيم داردزيرادرپيوند چندگانه به دليل وجودجاذبه ي بيشتر بين اتم هاي تشكيل دهنده پيوندانرژي بيشتري الزم است .تااين پيوندهاشكسته شود :مي توان از 2راه تعيين نمود روشمستقيم# .2روشغيرمستقيم1.# نمونه هايي ازموادواكنش دهنده رادرشرايط مناسب برهم اثرداده وسپس گرماي حاصل ازان راروي تغييردماي خوانده شده وظرفيت گرمايي مخلوط واكنش وظرف محتوي ان حساب .مي كنند .ودرپايان ازروي گرماي حساب شده انتالپي واكنش موردمطالعه راتعيين مي كنند ازانجايي كه نمي توان تمام واكنش هاي انجام يافته درطبيعت راتوسط روش مستقيم اندازه گيري انتالپي نمودبنابراين براي محاسبه تغييرانتالپي وابسته به انجام واكنش .هاي شيميايي مي توان ازروش هايي چندبهره گرفت هنري هس شيميدان وفيزيكدان سوئيسي-روسي تباردرسال 1840ازراه تجربه دريافت كه گرماي وابسته به يك واكنش شيميايي به راهي كه ان واكنش انجام مي پذيردارتباطي .نداردويااين كه مستقيم ازراه است ب###نابرا#ينميت###وا#ندريافتك#ه #ا#نتا##لپييك ت###ابع #ح#ا##لتا#ستوفقط ب###ه #ح#ا##لتا#غازيوپاياني( )وپايانيب###ستگيداردونه #مسير ا#نجام #وا#كنش انرژي يك سيستم درجريان واكنش هاي شيميايي انجام يافته ثابت باقي مي ماندوتنها ممكن .است ازشكلي به شكل ديگر درايدوياانكه بخشي ازسيستم به بخش ديگران جريان يابد بسياري از تغييرهاي فيزيكي وشيميايي خودبه خودودرجهت معيني روي مي دهند .مثل سوختن گازمتان وهرگزواكنش عكس ان ديده نمي شود يك نمونه از گازفشرده دريك استوانه به طور طبيعي ميل به انبساط وپراكنده شدن داردوهميشه گرماازجسم گرمتربهجسم سردترمنتقل مي شود وعكس ان امكان پذير نمي .باشد .مقداربي نظمي يك سيستم يا بي نظمي مولكولي ان سيستم را انتروپي مي گويند هميشه تغييرات به سمت افزايش بي نظمي يا افزايش انتروپي ميل مي كند. انتروپي نيز مانند انتالپي تابع حالت است . ‏ΔS=S2-S1 .هرگاه S2>Sنتيجه مي شود<ΔS 0 1 .هرگاه S2<Sنتيجه مي شود ΔS>0 يعني سيستم بي نظم تر شده است يعني سيستم منظم تر شده است 1 هرگاه تعدادمول ها يك واكنش بيشتر شودبه معني ان است كه واكنش به سمت بي .نظمي مي رود :تعيين جهت در يك واكنش شيميايي بستگي به 2عامل دارد .2ا#نتروپي1. ا#نتا ##لپي ا#نتا##لپي1. >ΔH 0 ‏ΔH<0 واكنش گرماگير واكنش گرمازا افزايش انتروپي(افزايش بي نظمي) ا#نتروپي2. كاهش انتروپي(كاهش بي نظمي) عامل گرمازابودن وافزايش انتروپي دريك واكنش در كنارقراربگيرنداين دوعامل براي پيشرفت واكنش عامل مساعدمي باشدودرنتيجه خودبه خود است مثل سوختن گازبوتان ولي اگرعكس گرمازابودن به همراه كاهش انتروپي وياعامل گرماگير بودن به همراه افزايش انتروپي دريك واكنش كنار هم قراربگيرند(يعني يك عامل مساعدوديگري نامساعد)واكنش تحت شرايط معيني خودبه خودمي گردد مثالدردماهاي پايين يادماهاي باال :اولين تقسيم بندي مواد ان است كه موادرابه دو دسته خالص وناخالص طبقه بندي مي كنيم عنصر خالص موادشيميايي تركيب همگن(محلول) ناخالص ناهمگن .عنصر:فقط ازيك نوع اتم تشكيل شده اند .تركيب:ان دسته ازموادكه ازدوياچندنوع اتم تشكيل شده اند .همگن:تنهايك فازداردونمي توان اجزاي تشكيل دهنده ان راتشخيص داد .ناهمگن:چندفازي است ومي توان اجزاي تشكيل دهنده ان راتشخيص داد حالت فيزيكي محلول# حالت فيزيكي اجزاي سازنده محلول مثال گازدرگاز گاز مايع جامد هوا مايع درگاز جامددرگاز بخاراب درهوا يددرنيتروژن گازدرمايع نوشابه گازدار مايع درمايع الكل دراب جامددرمايع يددرالكل گازدرجامد هيدروژن درپاالديم مايع درگاز جامددرجامد جيوه درنقره صفحه ياامالگام دندانپزشكي انواع الياژهامثل برنج فازبسياري ازموادباتوجه به فشارودمامي توانندبه صورت گازجامدومايع باشندبه هركدام :ازاين شكل هاي فيزيكي يك فازمي گوينديابه عبارتي مي توان گفت فازرابخشي ازماده درنظرگرفت كه تمام ان راازنظرتركيب شيميايي وخواص فيزيكي يكسان .باشد :حالل .بخشي ازيك تركيب رادرخودحل مي كند :حل شونده .بخشي است كه در حالل حل مي شود الف:مشابه بودن نيروهاي بين مولكولي ب:عامل افزايش بي نظمي ج:تشكيل پيوندهيدروژني حلش##دنمايع #درجامد:ب###اا#فزا#يشا#نتروپيهمرا#ه #ا#ستزيراذره #هايت###شكيلدهنده #يك1- ج#امدبلوريارا#يشب###سيارمنظميدارندودرا#ثرحلش##دنذره #هاازهم #ج#دا#شده #ت###حريك وازاديعمل .ا#نهابيشترميش##ود حلش##دنمايع #درمايع:#درجهتا#فزليشا#نتروپيا#ستزيرادومايع #ك#ه #دريكديگرحلمي2- .ش##وندنسبتب###ه #دومايع #ج#داازيكديگربين##ظميب###يشتريدارند حلش##دنگ###ازدرمايع:#ب###اكاهشا#نتروپيهمرا#ه #ا#ستزيرا#بينذره #هادرحا##لتگ###ازيج#اذبه3-# .ن##اچيزيوجودداردوازا#ينروذره #هاازاديعملب###يشتريدارند غلظت:مقدارماده حل شونده درمقدارمعيني حالل يامقدارماده ي حل شونده ي .موجوددرمقدارمعيني حالل راغلظت نامند درصدجرمي:هرگاه مقدارمعيين ومشخص از يك تركيب رادراب وحالل ديگري .حل نماييم درصدجرمي به صورت زير تعريف مي شود ×100 جرم ماده حل شونده جرم محلول =درصدجرمي غلظت معمولي:مقدارماده حل شونده برحسب گرم دريك ليتر محلول راغلظت معمولي مي نامندوبا نمايش مي دهند ‏C ________________________=C مقدارگرم ماده ي حل شونده حجم محلول به ليتر غلظت مولي:مقدارماده حل شونده برحسب مول دريك ليترمحلول راغلظت مولي وبا ‏M .نشان مي دهند _________________________=M تعدادمول هاي حل شونده حجم محلول(ليتر) تعدادزيادي واكنش هاي شيميايي درمحلول ابي صورت مي گيردودرچنين مواردي بايدمعادله ي موازنه شده مبناي محاسبه هاي كمي محلول قرارگيرداستوكيومتري واكنش هابرحسب مول تفسيرمي شودبنابراين اين .نخستين مرحله دراين گونه مسائل تبديل اطالعات مسئله به مول است .الكتروليت:محلولي كه بتواند جريان برق راعبوردهدوذرات يون وجوددارد غيرالكتروليت:محلولي كه جريان برق راازخودعبورنمي دهدوذرات يون دران وجود نداردوماده حل شونده دران به صورت مولكولي حل شده ونه به صورت يونيزه مثل گلوكز :الكتروليت ها ارنظررسانايي الكتريكي به2دسته قوي وضعيف تقسيم مي شوند الكتروليت قوي:محلولي كه جريان برق رابه خوبي عبورمي دهد كه درصدتفكيك يوني ان باالست الكتروليت ضعيف:محلولي كه جريان برق راازخودعبورنمي دهدودرصدتفكيك يوني ان پايين است ودراب عمدتا به شكل مولكولي حل .شده وتعدادكمي ازان هابه يون تبديل مي شوند نقطه جوش محلول اب نمك ازاب خالص بيشتراست اين افزايش نقطه جوش به دليل وجود ذرات حل شونده دربين حالل مي باشداين دسته ازخواص فيزيكي مثل نقطه جوش نقطه انجماد-فشاربخارو...كه مقداران هابراي حالل .درحالت محلول خالص تفاوت مي كندراخواص كولوگاتيونامند فشاربخار:فشاري كه مولكول هاي بخاريك مايع در باالي ان دارندفشاربخارنامندومقداران به تعدادمولكول هاي حالل درسطح بستگي .دارد هرچه تعدادذرات حل شونده دريك حالل بيشترگرددسرعت تبخيركاهش يافته .ودرنتيجه فشاربخارنيزبيشتركاهش مي يابد اب خالص در صفردرجه سانتي گراد يخ زده ودر100درجه سانتي گرادمي جوشددرحالي كه اگربه اين مقداراب خالص مقداري نمك طعام بيفزاييم هم نقطه جوش افزايش مي يابدوهم اين كه نقطه انجمادكاهش مي يابدبه دليل ذرات نمك .طعام دربين مولكول هاي اب قرارمي گيردوباعث چنين عملي مي شود هرگاه يك ماده رادريك حالل حل كنيم به اندازه ذرات ماده حل شونده مخلوط .هاي بدست امده باهم فرق مي كند محلول:به اين دسته ازمخلوط هاكه اندازه ي ذرات ان ها بسياركوچك است .ونورراپخش نمي كندوهمچنين پس ازمدتي نيز ته نشين نمي شوندمحلول گويند كلوييد:به اين مخلوط هاكه نورراپخش مي كندودرضمن ته نشين هم نمي شوند .كلوييدگويند گاهي برخي ازتركيبات همانندكلوييدنورراپخش مي كندامابرخالف كلوييدپس ازمدتي ته نشين مي شوند اين مخلوط هاي ناهمگن راكه پس ازمدتي ته نشين مي شوندسوسپانسيون گويند.سوسپانسيون هاپايدارنيستندوفازجامددرون ان ها تمايل به ته نشين شدن داردبه همين دليل است كه درروي برخي ازشربت ها اين جمله نوشته شده است:پيش ازمصرف شيشه راخوب تكان دهيد ن و عم خل و ط اندازه ذرات محلول خيلي ريز كلوييد ته نشيني ذره ها خير عبورذره هاازكاغذ صافي بله سپان سو ون سي درشت خير خير درشت بله خير# پخش نور خير بله بله اثرتيندال(پخش نور) حركت براوني روش هاي جداسازي احزاي مخلوط الف)روش صرف انرژي(فائق امدن بر نيروهاي ميان مولكولي اجزا محلول) ميعان:مايع كردن هوا تبخير:استخراج نمك ازاب دريا تصعيد:مثل نفتالين تبلور:جداكردن بلورهاي خالص نيترات پتاسيم ساده:الكل ازاب تقطير : درخال:غليظ كردن شيره قند جزبه جز:تقطيرنفت خام بابخاراب:استخراج غطروگالب ب)روش واردكردن يك حالل جديد(تغييراثرنيروهاي مولكولي حاكم به كمك حاللي مخصوص) جامدازمايع:يدازاب استخراج مايع ازجامد:روغن كشي ازتفاله داغ روغني گازازگاز:بخاراب ازهيدروژن صفحه اي كروماتوگرافي ستوني ج)سانتريفوژ:مثل جداساختن رسوب ازمحلول فازساكن:فازي كه بدون حركت است فازمتحرك:فازي كه پيوسته درحال جريان است وموادجداشونده راازروي فاز .ساكن عبور مي دهد