مفاهیم اولیه در شیمی 1- پایه دهم
در شیمی پایه دهم -و در کتاب شیمی 1 مواردی وجود دارد که به عنوان اصول و مفاهیم اولیه لازم است دانش آموزان با این مفاهیم و تعریف ها آشنا شوند. در این قسمت سعی شده با بیان این مفاهیم توضیحات مختصری بیان شود.
آنیون (Anion) یونی که بار الکتریکی منفی دارند.
آنیون یک یون با بار منفی است، به این معنی که یک یا چند الکترون به دست آورده است. آنیون ها اغلب در واکنش های شیمیایی نقش دارند و می توانند در ترکیباتی مانند کلرید (-Cl)، اکسید (-O2) و نیترات (-NO3) یافت شوند. این یون ها نقش مهمی در فرآیندهای مختلف بیولوژیکی و شیمیایی دارند.
اثر گلخانه ای ( Greenhouse Effect ) تأثیر گازهای گلخانه ای بر محیط زیست موضوعی است که بسیار نگران کننده است. گازهای گلخانه ای مانند دی اکسید کربن، متان و اکسید نیتروژن گرما را در جو زمین به دام می اندازند که منجر به افزایش تدریجی دمای کره زمین می شود. این پدیده که به عنوان گرمایش جهانی شناخته می شود، پیامدهای گسترده ای از جمله بالا آمدن سطح آب دریاها، رویدادهای شدید آب و هوایی و اختلال در اکوسیستم ها دارد.
استوكیومتری (Stoichiometry) دانش مطالعۀ روابط كمی در مواد و واكنشهای شیمیایی
( تست موضوعی شیمی- استوکیومتری 1.....)
( تست موضوعی شیمی- استوکیومتری 2....)
. اكسایش (Oxidation) به واكنش آرام اكسیژن با مواد گفته میشود
( مطالب بیشتر درباره اکسایش...)
. اکسید اسیدی ( Acidic Oxid )اکسید نافلز که در واکنش با آب، اسید تولید میکند
( تست موضوعی شیمی -اکسید اسیدی 1....)
(تست موضوعی شیمی- اکسید اسیدی 2.....)
. اکسید بازی ( Basic Oxid ) اکسید فلز که در واکنش با آب، باز تولید میکند.
( تست های موضوعی شیمی- اکسید بازی .....)
الکترون (Electron)ذرۀ زیراتمی با بار الکتریکی منفی که در فضای پیرامون هسته وجود دارد.
( مطلب بیشتر درباره الکترون، پروتون، نوترون...)
. الکترون های ظرفیت Valance (Electrons)) به بیرونی ترین الکترونهای اتم میگویند
. ایزوتوپ )هم مکان (Isotope) اتمهای یک عنصر که Z یکسان و A متفاوت دارند.
ایزوتوپ گونه ای از یک عنصر شیمیایی خاص است که از نظر تعداد نوترون و در نتیجه تعداد نوکلئون متفاوت است. همه ایزوتوپ های یک عنصر معین دارای تعداد پروتون یکسان اما تعداد نوترون های متفاوت در هر اتم هستند. این منجر به تغییرات در جرم اتمی می شود. ایزوتوپها معمولاً در تحقیقات علمی، پزشکی و صنعت برای اهداف مختلفی مانند تاریخگذاری آثار باستانشناسی، تشخیص شرایط پزشکی و تولید انرژی هستهای استفاده میشوند.
(مطالب بیشتر درباره ایزوتوپ...)
( تست موضوعی شیمی- ایزوتوپ...)
. باران اسیدی ( Acid rain ) بارانی كه باحل شدن گازهایی مانند گوگرددی اكسید و اكسیدهاینیتروژن موجود در هوا كره خاصیت اسیدی پیدا می كند.
باران اسیدی نوعی آلودگی محیطی است که تأثیرات قابل توجهی بر اکوسیستم، سلامت انسان و زیرساخت ها دارد. این ناشی از انتشار دی اکسید گوگرد (SO2) و اکسیدهای نیتروژن (NOx) در اتمسفر است که با آب، اکسیژن و سایر مواد شیمیایی واکنش داده و اسیدهای سولفوریک و نیتریک را تشکیل می دهند. سپس این اسیدها به صورت باران اسیدی، برف، مه یا ذرات خشک روی زمین می افتند.
منابع دی اکسید گوگرد و اکسیدهای نیتروژن در درجه اول فعالیت های صنعتی مانند سوزاندن سوخت های فسیلی در نیروگاه ها، تاسیسات صنعتی و وسایل نقلیه است. علاوه بر این، منابع طبیعی مانند فورانهای آتشفشانی و آتشسوزی جنگلها نیز میتوانند در تشکیل باران اسیدی نقش داشته باشند.
پرتوزایی (Radio activity)تبدیل خودبه خود ایزوتوپهای ناپایدار به گونه های پایدارتر که با گسیل پرتوها یا ذرههای پرانرژی همراه است.
پروتون (Proton) ذرۀ زیراتمی با بار الکتریکی مثبت که درون هسته قرار دارد.
( مطلب بیشتر درباره پروتون و ......)
. پیوند اشتراکی )کوواالنسی(( Covalent Bond ) نیروی جاذبه ای که از به اشتراک گذاشته شدن دو یا چند الکترون میان اتمها بهوجود میآید.
پیوند دوگانه ( Double Bond ) پیوند اشتراکی است که درنتیجۀ به اشتراک گذاشته شدن دو جفت الکترون میان دو اتم، تشکیل میشود
. پیوند سه گانه (Triple Bond ) پیوند اشتراکی است که درنتیجۀ به اشتراک گذاشته شدن سه جفت الکترون میان دو اتم، تشکیل میشود.
پیوند هیدروژنی ( Hydrogen Bond ) نوعی نیروی جاذبۀ بین مولکولی بسیار قوی است. این پیوند می تواند بین اتم هیدروژن و عناصر الکترونگاتیو کوچک مانند نیتروژنN، اکسیژن O و فلئور F ایجاد یشود.
( تست های موضوعی شیمی- پیوند هیدروژنی....)
پیوند یونی (Ionic Bond ) به نیروی جاذبۀ الکتروستاتیکی میان یونها با بار الکتریکی ناهمنام در شبکه بلوری میگویند.
پیوند یونی نوعی پیوند شیمیایی است که شامل جاذبه الکترواستاتیکی بین یونهای دارای بار مخالف است. این نوع پیوند معمولاً بین یک فلز و یک غیر فلز تشکیل می شود. اتم فلز یک یا چند الکترون را برای تشکیل یک یون با بار مثبت (کاتیون) از دست می دهد، در حالی که اتم غیر فلزی یک یا چند الکترون به دست می آورد تا یک یون با بار منفی (آنیون) تشکیل دهد. جاذبه حاصل بین یون های دارای بار مخالف، پیوند یونی را تشکیل می دهد.
پیوندهای یونی با نیروهای الکترواستاتیک قوی خود مشخص می شوند که یون ها را در یک ساختار شبکه کریستالی در کنار هم نگه می دارند. این پیوندها غیر جهت دار هستند، به این معنی که یون ها به تمام یون های اطراف با بار مخالف جذب می شوند و منجر به تشکیل یک ساختار سه بعدی می شود.
ترکیبات یونی، مانند کلرید سدیم (NaCl) از موادی هستند که توسط پیوندهای یونی به هم متصل میشوند. این ترکیبات اغلب نقطه ذوب و جوش بالا و همچنین هدایت الکتریکی خوبی را هنگام حل شدن در آب یا ذوب نشان می دهند. درک ماهیت پیوندهای یونی در زمینه های مختلف از جمله شیمی، علم مواد و بیوشیمی بسیار مهم است.
. ترکیب )مواد( مولکولی (Molecular Compound ) ترکیبی که از مولکولهای جدا از هم تشکیل شده است.
ترکیب یونی (Ionic Compound ) ر ترکیب شیمیایی که ذره های سازندۀ آن، یونهای مثبت و منفی هستند
( مطالب بیشتر درباره ترکیب یونی.....)
. ترکیب یونی دوتایی (Compound Ionic Binary) ترکیبی که از یونهای دو عنصر مختلف تشکیل شده است
. تروپوسفر (Troposphere) بخشی از هوا كره كه در فاصلۀ 10 تا12كیلومتری از سطح زمین قرار دارد
. تقطیر جزء به جزء ( Fractional Distillation ) روشی برای جداسازی اجزای مخلوط چند مایع با نقطۀجوش متفاوت است
. توسعه پایدار ( Sustainable Development ) توسعه ای که نیازهای کنونی را برآورده سازد بدون آنکه توانایی نسلهای آینده در برآوردن نیازهایشان را به خطر اندازد
جدول دوره ای (Periodic Table) چیدمان عنصرهای شیمیایی به ترتیب افزایش Z كه در آن عنصرها با خواص مشابه در یك ستون قرار میگیرند
. جرم اتمی ( Atomic Mass ) جرم اتم را بر حسب amu نشان میدهند.
جرم اتمی میانگین ( Average Atomic Mass ) میانگین جرم اتمی ایزوتوپهای یک عنصر را با توجه به درصد فراوانی آنها در طبیعت نشان میدهد
. جرم مولی (Molar Mass ) به جرم یك مول ماده گفته میشود
. جفت الکترون پیوندی (Pair Electron Bonding) جفت الکترونی که پیوند اشتراکی را به وجود میآورد
. جفت الکترون ناپیوندی (Pair Electron Non-Bonding ) جفت الکترونی که به یک اتم تعلق دارند و در تشکیل پیوند شیمیایی شرکت نکرده است.
حالت برانگیخته ( Excited State ) حالتی برای اتم که نسبت به حالت پایه انرژی بالاتری دارد.
حالت پایه ( Ground State) به حالتی برای اتم با پایین ترین سطح انرژی می گویند
. حل شونده (Solute) جزئی كه در حلال حل میشود.
حالل (Solvent) جزئی كه حل شونده را در خود حل می كند و مولهای بیشتری دارد
. درصد جرمی (Mass Weight Percent) جرم مادۀ حل شونده در 100 گرم محلول را نشان میدهد
. درصد فراوانی (Abundance Percentage ) درصد یک ایزوتوپ معین در مخلوطی از ایزوتوپهای طبیعی یک عنصر را نشان میدهد.
دگرشکل یا آلوتروپ (Allotrope) شکل متفاوت مولکولی یا بلوری از یک عنصر است.
دوره یا تناوب (Period) به هر ردیف از جدول دورهای عنصرها میگویند.
رادیوایزوتوپ (Radioisotope) به ایزوتوپهای ناپایدار و پرتوزا میگویند
. روش وارسی ( Inspection Method) روشی برای موازنه كردن معادله های شیمیایی با شمارش نوبتی اتمها در دو سوی معادله است.
زیستْ تخریب پذیر (Biodegradation) موادی كه در محیط زیست به كمك باكتریها به مواد ساده تری تجزیه میشوند
. زیست کره (Biosphere) بخشی از کره زمین که در آن زندگی وجود دارد.
ساختار لوویس ( Lewis Structure ) شیوهای برای نمایش مولکولها و یونها است به گونه ای که در آن چگونگی اتصال اتمها به هم با الکترونهای پیوندی و ناپیوندی نشان داده میشود.
سوخت سبز (Green Fuel ) نوعی سوخت بهدست آمده از مواد گیاهی که با محیطزیست سازگار است
. سوخت فسیلی (Fossil Fuel ) موادی مانند زغال سنگ، نفت خام و گاز طبیعی كه طی میلیونها سال از تجزیه اجساد و بقایای جانوران و گیاهان مدفون شده در زمین به وجود آمده اند
. سوختن (Combustion)واكنش اكسایش سریعی که با ایجاد شعله و آزادكردن مقدار زیادی گرما و نور همراه است
. سوختن كامل (Complete Combustion ) به سوختن یك سوخت در حضور اكسیژن كافی میگویند
. سوختن ناقص (Incomplete Combustion ) به سوختن یك سوخت در حضور مقدار كم اكسیژن میگویند. كه افزون بر كربن دی اكسید و آب، مقدار زیادی كربن مونواكسید نیز تولید می كند.
شیمی سبز (Green Chemistry ) شاخهای از علم شیمی که در پی طراحی فرآورده ها و فرایندهایی است تا تولید و استفاده از مواد خطرناک را کاهش داده یا از بین ببرد.
عدد اتمی (Atomic Number ) به شمار پروتونهای موجود در هستۀ یک اتم میگویند
. عدد آووگادرو (Number s’Avogadro) به عدد 1023×،6/022 میگویند
. عدد جرمی (Number Mass) مجموع شمار پروتونها و نوترونها در هستۀ یک اتم است.
عدد کوانتومی اصلی (Number Quantum Principal)عددی که لایه های الکترونی را در اتم مشخص میکند.
عدد کوانتومی فرعی ( AzimuthalNumber Quantum )عددی است که زیرلایه های موجود در یک لایۀ الکترونی را مشخص میکند.
عنصر (Element)مادهای كه ذره های سازندۀ آن از یك نوع اتم هستند.
غلظت مولی( Molar Concentration ) مولهای حل شوندۀ در یك لیتر محلول را نشان میدهد
. فراورده (Product) مادهای كه در یك واكنش شیمیایی تولید شده و در سمت راست معادلۀ شیمیایی نوشته میشود.
فرمول شیمیایی ( Chemical Formula ) شیوه ای برای نشان دادن نوع و شمار اتمهای سازندۀ یك واحد از ماده شیمیایی است.
فرمول مولکولی( Molecular Formula ) فرمول شیمیایی که نوع و شمار اتمها را در یک مولکول از ماده نشان میدهد.
قاعدۀ آفبا ( Aufbau Rule )بنابراین قاعده، الکترونها نخست در زیرلایه های با انرژی کمتر جای میگیرند و به تدریج زیرلایه های با انرژی بالاتر را اشغال میکنند
. قاعدۀ هشت تایی (Octet Rule )اتمها تمایل دارند که با به اشتراک گذاشتن الکترون، شمار الکترونهای لایه ظرفیت خود را به هشت برسانند.
قانون آووگادرو (Law s᾽Avogadro) حجم های مساوی از گازها در دما و فشار یكسان، شمار مولكولهای مساوی دارند
. قانون پایستگی جرم (the of Law of The Mass Conservation) در یك واكنش شیمیایی، اتمها نه به وجود می آیند و نه از بین میروند
قانون بقای جرم که به عنوان اصل بقای جرم نیز شناخته می شود، یک مفهوم اساسی در زمینه فیزیک و شیمی است. بیان میکند که جرم کل یک سیستم بسته در طول زمان ثابت میماند، بدون توجه به هرگونه تغییر فیزیکی یا شیمیایی که ممکن است در سیستم رخ دهد. این بدان معنی است که جرم نمی تواند ایجاد یا از بین برود، فقط از شکلی به شکل دیگر تبدیل می شود.
. كاتالیزگر (Catalyst) ماده ای كه سرعت واكنش شیمیایی را افزایش میدهد.
کاتیون (Cation)یونی که بار الکتریکی مثبت دارد
. گازهای گلخانه ای (Greenhouse Gases )گازهایی مانند كربن دیاكسید، بخار آب و متان كه از طریق اثر گلخانه ای باعث گرم شدن زمین میشوند
. گازهای نجیب (Noble Gases ) به عنصرهای گروه هجدهم جدول دورهای میگویند
. گروه (Group) عنصرهای موجود در یک ستون از جدول دوره ای هستند که خواص شیمیایی مشابهی دارند
. لایۀ الکترونی ( Electron Shell ) به فضای پیرامون هسته با گنجایش معین الکترون و انرژی معین گفته میشود.
لایۀ اوزون (Ozone Layer )پوششی پیرامون زمین حاوی اوزون که زمین را از پرتوهای پرانرژی و خطرناك فرابنفش خورشید محافظت می كند.
محلول (Solution) به مخلوط همگن دو یا چند ماده گفته میشود
. محلول فراسیر شده ( Supersaturated Solution ) محلولی كه مقدار حلشونده در آن بیشتر از انحلال پذیری حل شونده در یك دمای معین است.
مخلوط ناهمگن (Heterogeneous Mixture ) مخلوطی كه اجزای تشکیل دهندۀ آن قابل تشخیص است.
معادلۀ شیمیایی (Chemical Equation ) نمایش یك واكنش بـا نمادها و فرمولهای شیمیایی كه در آن واكنش دهنده ها، فرآورده ها و نسبت مولی آنها مشخص میشود.
معادلۀ موازنه شده (Balanced Equation ) معادلهای كه شمار اتمهای هر عنصر در دو طرف آن برابر است
. معادلۀ نمادی ( Symbol Equation )معادلهای كه در آن فرمول شیمیایی واكنش دهنده)ها(، فراورده)ها( و حالت فیزیکی آنها نوشته میشود.
معادلۀ نوشتاری (Equation Word) معادلهای که حاوی نام واكنش دهنده)ها( و فراورده)ها( است.
موازنه كردن (Balancing) برابر كردن شمار اتمهای هر عنصر در دو سوی یك معادلۀ شیمیایی است.
مول (Mole) نماد آن mol بوده و یكای مقدار ماده در SI است.
مول (جرم مولی) یک واحد اندازه گیری در شیمی است که نشان دهنده مقدار یک ماده است. یک مول برابر است با تعداد اتم های موجود در 12 گرم کربن 12 که تقریباً 6.022 x 10^23 اتم است. این عدد به عدد آووگادرو معروف است.
مول برای بیان مقدار یک ماده در یک نمونه معین، خواه اتم، مولکول، یون یا ذرات دیگر استفاده می شود. این به شیمیدانان اجازه می دهد تا با استفاده از یک واحد اندازه گیری به راحتی با مقادیر زیادی از موجودات میکروسکوپی کار کنند. به عنوان مثال، جرم مولی یک ماده، جرم یک مول از آن ماده است و بر حسب گرم بر مول بیان می شود.
از نظر عملی، مول به شیمیدانان اجازه می دهد تا اندازه گیری ها و محاسبات دقیق را در واکنش های شیمیایی و سایر فرآیندها انجام دهند. این یک مفهوم اساسی در شیمی است و برای درک رفتار ماده در سطح مولکولی ضروری است.
. مولکول قطبی( Polar Molecule ) مولکولی که در میدان الکتریکی جهت گیری میکند.
( اطلاعات بیشتر درباره مولکول های قطبی ......)
مولکول ناقطبی (Non- Polar Molecule)مولکولی که در میدان الکتریکی جهت گیری نمیکند.
(اطلاعات بیشتر درباره مولکول های غیر قطبی.....)
نماد شیمیایی (Symbol Chemical) نماد یك یا دو حرفی كه معرف یک عنصر است.
نمادهای شیمیایی نمادهای کوتاهی هستند که برای نشان دادن عناصر شیمیایی در جدول تناوبی استفاده می شوند. به هر عنصر یک نماد منحصر به فرد اختصاص داده می شود که معمولاً از یک یا دو حرف مشتق شده از نام عنصر تشکیل شده است. به عنوان مثال، نماد هیدروژن H و نماد کربن C است.
نوترون (Neutron) یکی از ذره های سازندۀ هستۀ اتم که بار الکتریکی ندارد.
( مطلب بیشتر درباره الکترون، پروتون و نوترون ...)
نیروهای وان در والس (Forces Walls der Van) به همه نیروهای جاذبۀ بین مولکولی )به جز پیوند هیدروژنی( میگویند
. واكنش شیمیایی (Reaction Chemical) فرایندی است كه در آن از یك یا چند ماده، مواد شیمیایی تازهای تولید میشود.
واكنش دهنده (Reactant) هریک ازمواد آغازی واکنش را میگویند.
واکنش دهنده به ماده ای گفته می شود که در یک واکنش شیمیایی دستخوش تغییر می شود. این ماده ای است که در واکنش شرکت می کند و در طی یک واکنش مصرف می شود. به عنوان مثال، در واکنش بین هیدروژن و اکسیژن برای تشکیل آب، هیدروژن و اکسیژن واکنش دهنده هستند. واکنش دهنده ها برای انجام واکنش های شیمیایی ضروری هستند و معمولاً در سمت چپ معادله شیمیایی نوشته می شوند. آنها مواد اولیه ای هستند که در طی یک واکنش شیمیایی به محصولات تبدیل می شوند. درک واکنش دهنده های درگیر در یک واکنش برای پیش بینی نتیجه یک فرآیند شیمیایی و برای طراحی واکنش های شیمیایی جدید با محصولات خاص مورد نظر بسیار مهم است.
هواکره (Atmosphere) لایه ای از گازها که دور یک جرم آسمانی مانند زمین را احاطه میکند.
جو یا اتمسفر لایه ای پیچیده و پویا از گازها است که زمین را احاطه کرده است. این گاز از گازهای مختلفی از جمله نیتروژن، اکسیژن، دی اکسید کربن و بخار آب تشکیل شده است که برای حمایت از حیات در سیاره ما ضروری هستند. اتمسفر با به دام انداختن گرما و عایق بندی سیاره نقش مهمی در تنظیم دما و آب و هوای زمین دارد. همچنین از ما در برابر تشعشعات مضر خورشید و ذرات کیهانی محافظت می کند و رسانه ای است که از طریق آن پدیده های آب و هوایی رخ می دهد. اتمسفر به چندین لایه تقسیم می شود که هر کدام ویژگی ها و عملکردهای منحصر به فرد خود را دارند. درک اتمسفر برای پیش بینی و درک الگوهای آب و هوا و همچنین برای مطالعه تأثیر فعالیت های انسانی بر محیط زیست حیاتی است. به طور کلی، جو جزء اساسی سیاره ما است که شرایط لازم برای رشد حیات را فراهم می کند.
یون تک اتمی (Ion Monoatomic) یونی که تنها از یک اتم تشکیل شده است.
یون یک اتم است که دارای بار الکتریکی خالص است. این زمانی اتفاق میافتد که یک اتم یک یا چند الکترون به دست میآورد یا از دست میدهد و در نتیجه بین تعداد پروتونها و الکترونها عدم تعادل ایجاد میشود. یون تک اتمی یونی است که فقط از یک اتم تشکیل شده است، یا یک کاتیون (با بار مثبت) یا یک آنیون (با بار منفی).
+K+, Na, مثالهایی از کاتیون تک اتمی و- Cl-, F-,Br مثالهایی از آنیون تک اتمی هستند.
یون چنداتمی ( Polyatomic Ion)یونی که از اتصال دو یا چند اتم تشکیل شده است.
«یون چند اتمی» به گروهی از اتمها اطلاق میشود که به یکدیگر پیوند دارند و بار الکتریکی کلی را حمل میکنند. این یون ها می توانند دارای بار مثبت (کاتیون ها) یا بار منفی (آنیون ها) باشند که بستگی به این دارد که آیا الکترون به دست آورده اند یا از دست داده اند.
یون های چند اتمی اغلب در ترکیبات یافت می شوند و نقش مهمی در واکنش های شیمیایی دارند. نمونه های رایج یون های چند اتمی عبارتند از سولفات (-SO42)، نیترات (-NO3) و آمونیوم (+NH4). این یون ها می توانند با یون ها یا عناصر دیگر ترکیب شوند و انواع مختلفی از ترکیبات مانند نمک ها، اسیدها و بازها را تشکیل دهند.
درک یون های چند اتمی در مطالعه شیمی ضروری است، زیرا آنها به خواص و رفتار کلی ترکیبات کمک می کنند. با دانستن ترکیب و بار یونهای چند اتمی، شیمیدانان میتوانند نحوه تعامل مواد مختلف و تشکیل ترکیبات جدید را پیشبینی کنند. این دانش در زمینه هایی مانند بیوشیمی، علوم محیطی و علم مواد اساسی است.