سفارش تبلیغ
صبا
 
زیورهای دنیا، خردهای ناتوان را تباه می سازد [امام علی علیه السلام]
 
امروز: چهارشنبه 97 آذر 28

آیا تا به حال هوا را داخل سرنگی محبوس کرده‌اید تا آن را تحت فشار قرار دهید؟
چه اتفاقی می‌افتد وقتی پیستون سرنگ را فشار می‌دهید؟
هوا چگونه متراکم می‌شود؟ چگونه در یک فضای کوچکتر جا می‌گیرد؟
یک تکه اسفنج را می‌توان در فضای کوچکتری متراکم کرد. علت تراکم اسفنج این است که در آن سوراخهای ریزی وجود دارد، وقتی اسفنج را فشار می‌دهیم هوای داخل این سوراخها خارج می‌شود و ماده جامد اسفنج به هم نزدیکتر می‌گردد. درست مثل زمانی که یک تکه اسفنج خیس را فشار می‌دهید؛ آب از سوراخهای اسفنج خارج و اسفنج متراکم می‌شود. "بویل"، دانشمند انگلیسی در سال 1662 میلادی مقداری جیوه – که فلزی مایع است- را در یک لوله شیشه‌ای پنچ متری ریخت. این لوله خمیده به شکل حرف انگلیسی U و یک سمت آن مسدود بود. بویل مشاده کرد که با افزودن جیوه هوای به دام افتاده در سمتی که بسته است، متراکم می‌شود و فضای کمتری اشغال می‌کند. بویل نتیجه گرفت که هوا باید از ذرات بسیار کوچک، یعنی اتمهای ریز، تشکیل شده باشد. میان اتم‌ها فضایی است که در آن هیچ چیز نیست. وقتی هوا متراکم می‌شود، اتم‌ها به هم نزدیکتر می‌شوند. بویل همان سال‌ها در کتابی نوشت: "عنصرها را باید با آزمایش کشف کرد. شیمیدانها باید بکوشند تا هر چیزی را به مواد ساده‌تر تجزیه کنند، آن ماده یک عنصر است."
دانشمندان بر مبنای این توصیه بویل، تا اواخر قرن هجدهم حدود 30 عنصر گوناگون کشف کردند و مواد مرکب زیادی را که از این عناصر ساخته شده بود را بررسی کردند. بسیاری از مواد مرکب بررسی شده تا آن زمان از مولکول‌های ساده ساخته شده بودند و هر کدام بیش از چند اتم نداشتند. کافی بود فهرستی از انواع گوناگون اتمها تهیه شده و گفته شود که در هر ماده مرکب از هر نوع اتم چند عدد وجود دارد. در سال 1824 میلادی (1203 شمسی) "یوستون لیبینگ" و "فردریخ وهلر"، شیمیدان آلمانی درباره دوماده مرکب متفاوت تحقیق می‌کردند. هریک از آنها برای ماده مرکب خود فرمولی بدست آورد و نشان داد که در آن چه عناصری و از هر عنصر چند اتم وجود دارد. وقتی آنها نتایج کار خود را اعلام کردند معلوم شد که هر دو ماده دارای فرمول یکسانی هستند. با اینکه این دو ماده با هم متفاوت بودند و از هر جهت خواص گوناگونی داشتند، مولکولهای آنها از عناصر یکسان تشکیل شده و حتی عده اتمهای هر عنصر در هر دو ماده یکسان بود. به این ترتیب مشخص شد که تنها جمع کردنِ عده اتمهای موجود در یک مولکول کافی نیست. و این اتمها باید آرایش ویژه‌‌‌ای داشته باشند. بنابراین، آرایش متفاوت سبب تفاوتِ مولکولها می‌شود و خواص مواد با هم فرق خواهند داشت.
با توجه به اینکه هم مولکولها و هم اتمها به قدری کوچک هستند که دیده نمی‌شوند، شیمیدانان چگونه می توانند نوع آرایش اتم‌ها را در مولکولها بیابند؟
نخستین گام را در این راه، "ادوارد فرانکلندِ" انگلیسی برداشت. او مولکول‌های آلی را با برخی از فلزات ترکیب کرد و دریافت که اتمِ یک نوع فلزِ، همیشه با تعداد مشخصی از مولکول‌های آلی ترکیب می‌شود. او نتیجه گرفت که هر اتم توانایی و ظرفیت خاصی برای ترکیب با عناصر دیگر دارد. او اسم این خصلت را "والانس" گذاشت. "والانس" کلمه‌ای لاتین به معنای "ظرفیت" یا "توانایی" است. برای مثال وقتی می‌گوییم:"ظرفیت هیدروژن «یک» است"، یعنی اتم هیدروژن تنها با یک اتم دیگر می‌تواند ترکیب شود. ظرفیت اکسیژن «دو»، نیتروژن «سه» و کربن «چهار» است.
اسکات کوپرِ اسکاتلندی، نیز در 1858 میلادی نظریه "پیوندهای شیمیایی" را مطرح کرد. او معتقد بود که اتمها با "قلاب" یا "پیوند" به یکدیگر متصل می‌شوند و مولکولهای مختلف را تشکیل می‌دهند. طبق نظریه او، هر اتم به اندازه "ظرفیت" یا "والانس" خود می‌تواند با اتمهای دیگر پیوند بدهد. کوپر همچنین پیشنهاد کرد که اتم‌ها را با توجه به ظرفیتشان و تعداد پیوندهایی که می‌توانند با سایر اتمها داشته باشند، به صورت ذیل نمایش دهند:

به این ترتیب می‌توانیم مولکول‌ها را با رسم پیوندهای میان اتم‌ها، به شکل زیر نشان بدهیم:

استفاده از روش فوق برای نشان دادن ساختمان مولکول‌های کوچک و غیر آلی، به راحتی مقدور بود، اما در مورد مولکول‌های بزرگتر و مواد مرکب آلی، مشکلاتی وجود داشت که گاه باعث گمراهی می‌شد. از اینرو "ککوله" تلاش کرد تا مشکل ظرفیت را در موردِ مواد مرکب آلی برطرف کند. "فردریش آگوست ککوله" با توجه به این مسأله که هر اتم کربن ظرفیت اتصال به چهار اتم دیگر را دارد، توانست مسایل مربوط به تعداد زیادی از مولکول‌ها -که ساختمان آنها تا آن زمان معمّا به نظر می‌رسید- را حل کند.
امروزه نیز از همین مدل برای نشان دادن مولکولها و همچنین توضیح خواص آنها استفاده می‌شود.

اما شیمی‌دانان ها چگونه می‌توانند بین ساختار مولکول و خواص آن ارتباط برقرار کنند؟
مواد مختلف بسته به این‌که از چه عناصر تشکیل شده‌اند و دارای چه آرایشی هستند، خواص مختلفی دارند. برای مثال موادی که خاصیت اسیدی از خود نشان می‌دهند در ساختار مولکولی خود اتم هیدروژنی دارند که به اکسیژن متصل است و آن اتم اکسیژن هم با یک عنصر نافلز مانند گوگرد، فسفر و... پیوند دارد. حال اگر به جای اتم نافلز، یک اتم فلز مانند سدیم، کلسیم یا ... قرار گیرد، ترکیب به جای "خصلت اسیدی"، "خاصیت قلیایی" خواهد داشت.
در داروها و مولکول‌های بزرگ، خواص ترکیب به عوامل متعددی بستگی دارد. در نانو فناوری که هدف ساختن مولکولی جدید با رفتاری خواص است، یک دانشمند شیمی مولکولی با استفاده از تخصص خود، آرایشی از اتم‌ها را پیشنهاد می‌کند که خواصیت مورد نظر ما را داشته باشد. از سوی دیگر باید بدانیم مولکولها صرفاً آنچه ما روی کاغذ رسم می‌کنیم نیستند. مولکول‌ها دارای بعد هستند و فضا اشغال می‌کنند.
یک مولکول در فضا آرایشهای مختلفی را می‌تواند اختیار کند. درحال حاضر با استفاده از یک سری فنون خاص و به کمک کامپیوتر می‌توان آرایش‌های مختلف را پیش‌بینی کرده و چگونگی قرار گرفتن اتمها را در کنار یکدیگر را بررسی کرد. همچنین می توان حدس زد که هر آرایش مولکولی چه خواصی را موجب می‌شود. این کار نیز به واسطه اطلاعاتی که یک دانشمند شیمی مولکولی از مطالعه ساختارهای مختلف مولکولها بدست آورده است، امکان پذیر می‌باشد.
شاخه‌ای از نانوفناوری که با بهره‌گیری از شیمی مولکولی و روشهای محاسباتی فیزیکی و مکانیک کوانتومی، آرایشهای متنوع مولکولها را بررسی می‌کند را نانوفناوری محاسباتی می‌نامند


 نوشته شده توسط محمدسرحدی در سه شنبه 88/6/3 و ساعت 1:57 صبح | نظرات دیگران()
درباره خودم
آمار وبلاگ
بازدید امروز: 91
بازدید دیروز: 85
مجموع بازدیدها: 842960
فهرست موضوعی یادداشت ها
آشنایی با روش های تفکیک و تخلیص ترکیبات آلی-مقالات شیمی آلی[4] . شیمی[4] . سوالات شیمی[2] . شیمی(3)وآزمایشگاه[2] . شیمی3 . شیمیدان های نامی اسلام-امام جعفر صادق علیه السلام -ابن سینا ، حس . ضد یخ . ضرب المثل های شیمی . طریقه پاک کردن واز بین بردن انواع لکه ها . طلا-پلاتنین . ظرف مناسب برای پخت غذا کدامند؟ . عسل یا( داروهای آرامبخش ،داروهای شیمیایی یا آنتی بیوتیک های شیمی . علت سوزش و اشک هنگام خرد کردن پیاز . عناصر باهم بودن را دوست دارند! . عنصر آرگون ،در جدول تناوبی با نشان Ar، و عدد اتمی 18 قرار گرفته . عنصر شیمیایی جدید در جدول تناوبی-آیوپاک- عنصر . عوارض دکلره کردن مو . عوارض لامپ کم مصرف از نظر شیمی . عکس . فواید نوشابه گازدار . قانون بویل . قران . کنکور . گاز . گاز شهری (TOWN GAS) . گامی ‌دیگر برای به خدمت درآوردن انرژی اتم . لانتان ،آکتنیم،تالیف کتب درسی شیمی ،جدول تناوبی سال دوم دبیرستان . لایه اوزون چیست؟ . لایه اوزون-cfc . لاک ناخن از نظر شیمی . مزایا ومضرات استفاده از گاز نیتروژن در تایر خودرو . مزایای نمک دریایی نسبت به نمک‌های معمولی . معرفی دانشمندان شیمی . مقالات انرژی هسته ای-راکتور-اورانیوم . مقالات شیمی . مواد تشکیل دهنده شامپو . نانو . نرم افزار ISIS/Draw برای رسم مولکول های سخت شیمی . نفت خام . نمونه سوال . نمونه سوال شیمی سال اول-نمونه سوال شیمی سال دوم-نمونه سوال شیمی . نمک حمام چه فوایدی دارد؟ . نوبل شیمی . هرپایه . هشدار یک شیمیست به کسانی که رژ لب میزنن . همه چیز درباره استفاده صحیح از جواهر -جواهرآلات- بهترین روش تم . وبلاگ شیمی وزندگی اگر در یافتن مطلب در گوگل با مشکل روبه رو شدید . وطنم ایران . یخ خشک-کاربردهای یخ خشک چیست؟ . کلید سوالات شیمی 3شهریور 93 . سوالات شیمی 3 دی 88 . سوالات شیمی 3-خرداد89- با جواب -سوالات شیمی 3خرداد89 . سوالات شیمی(3)و آزمایشگاه دی 90 . سوالات وجواب شیمی 1شهریور1389 . سوالات وجواب شیمی 3 شهریور1389 . سوالی که دانش آموز در کلاس از من پرسید(جایگزین تترا اتیل سرب در . شامپوی خوب-آداب شامپو زدن . شبکه های بلوری . شعاع اتمی گالیم،چرا شعاع اتمی گالیم از آلومینیوم کم تر است؟ . شهریور93 . 10 استفاده غیرمعمول از نمک . 2009 برای کشف اسرار مولکولی حیات . آب اکسیژنه- H2O2 . آب قند به جای بنزین . آب -کشش سطحی- ظرفیت گرمایی . آب هم می تواندمشکل زاباشد . آرایش الکترونی اتمها-اوربیتال-ساختار اتم هاومولکول ها - . آزمایش . شیمی (3 ) وآزمایشگاه . شیمی (3) و آزمایشگاه . شیمی (3) و آزمایشگاه دی ماه 94 . شیمی (3) و آزمایشگاه -شیمی 3خرداد 93 همراه با جواب وپاسخ نامه،دا . شیمی (3)و آزمایشگاه ، دی ماه 1393 .اخرین امتحان در سال 1393 . شیمی ،دبیرستان،شیمی 3،امتحان نهایی،شهریور 94 . شیمی 3،خرداد94،کلید سوالات شیمی3 . شیمی 3دی ماه 95 با پاسخنامه . شیمی آلی -شیمی آلی در زیست شناسی وژزشکی . شیمی درس شیرین زندگی!!! . شیمی دی ماه 89 سوم دبیرستان . شیمی رنگ . شیمی و نان . شیمی(3) و آزمایشگاه . شیمی(3) و آزمایشگاه خرداد92 . شیمی(3) و آزمایشگاه -شهریور95- شیمی3 . شیمی(3) و آزمایشگاه -شهریور96-شیمی . شیمی(3) و آزمایشگاه شهریور 92 . شیمی(3) و آزمایشگاه، دی 92 شیمی سال سوم . شیمی(3) و آزمایشگاه-شهریور96-شیمی-دبیرستان- . ابتلا به بیماری با غذاهای رنگی شیمیایی . اتم . اتیلن کلیگول ، مهمترین سیال در مایعات خنک کننده . اربیتال اتمی،اربیتال هیبریدی و اربیتال مولکولی . از شیمی آموختم که ... . ازهررشته . اطلاعات ارزشمند در مورد طلا . الماس-گرافیت-فولریت-سختی الماس . امتحان . امتحان نهایی ازهردرسی . امتحان نهایی شیمی 3دی 88 . انرژی هسته ای . انرژی هسته ای به زبان ساده . انعقاد آب . انیمشن شیمی 3 برای سال سوم دبیرستان . انیمیشن پیش دانشگاهی . انیمیشن های شیمی 2 . براق کردن طلا و جواهر -نحوه تشخیص اصل یا تقلبی بودن طلا . پانزده نکته جالب در مورد عطرها و ادکلن ها . پر کردن دندان و مسمومیت با جیوه؟ . پیوند کووالانسی . پیوندیونی . تجربی و ریاضی . تجلی وحدت . تقارن . تماشای آنلاین تلویزیون . تکمیل شدن سطر هفتم جدول تناوبی عناصر (جدول مندلیف) . جدول تناوبی با تمام امکانات . جدول تناوبی بسیار زیبا با تمام امکانات . چگونگی تشکیل پیوند کووالانس وانرژی پیوند . چند حالت برای مواد داریم ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟ . چند نکته در مورد گاز مونو اکسیدکربن . خرداد95 . دانش آموز . دانش آموزان چهارم ریاضی (پیش دانشگاهی )و من . دانشمندشیمی . دانلود سوالات امتحان نهایی شیمی دی 91 . دانلود سوالات شیمی 1 اول دبیرستان هماهنگ کشوری سال 89 . دانلود سوالات شیمی(3)خرداد90 . دبیر . درباره عطر . دستمال چگونه نمی سوزد؟ . دوغ، نوشیدنی پرفایده و سالم . رابطه قران وشیمی . راز کشش سطحی آب . راه تشخیص رب گوجه فرنگی تقلبی . راههای تمیز کردن نقره و طلا و جواهرات . رژلب را نخورید . رسم ساختار لوویس مولکول ها-ساختار لوویس . زیاد آب معدنی نخورید- . سؤالات و کلید اولیه گروههای آزمایشی علوم ریاضی و فنی،‌علوم تجربی . سئوالات کنکورسال 1388 . سایت سنجش را از وبلاگ شیمی وزندگی ببینید . سختی آب و انواع آن . سمی . سوالات امتحان نهایی سوم دبیرستان شیمی دی ماه 89 . سوالات امتحانی شیمی 3و1 در سالهای مختلف -سوالات شیمی 1 درشهریور .
جستجو در صفحه

لوگوی دوستان
خبر نامه