ویکی‌مدرسه/جزوات درسی سال اول دبیرستان/شیمی یک/فصل اول:مايعی كمياب در عين فراوانی

آب

آب مایعی است که در ۱۰۰ درجه سلسیوس می‌جوشد و در ۰درجه سلسیوس یخ می‌زند و همچنین آب مایعی بی‌رنگ، بی‌بو، بی‌مزه است که حدود ۷۵٪ یا ۳/۴ سطح زمین را فرا گرفته. آب در طبیعت به سه نوع جامد (یخ)، مایع (آب)، گاز (بخار) وجود دارد. آب دو سوم جرم بدن انسان فرا گرفته. ۹۷٫۶٪ آب‌های زمین را آب شورفرا گرفته است. آب منبعی تجدیدپذیر است ولی به علت کمبود آب شیرین در دنیا آب ماده‌ای گرانبها است. آبی که در خون شماست کاملا شبیه آبی است که در اقیانوس‌ها وجود دارد.

ویژگی‌های غیرعادی آب

1. چکالی یخ از اب کمتر است
2. بالا بودن گرمای تبخیر آب.
3. بالا بودن ظرفیت گرمایی ویژه آب.
4. بالا بودن کشش سطحی آب.

عنصر

عنصر:عنصرها موادی هستند که ذره ی سازنده آن‌ها از اتم‌هایا مولکول های یکسان تشکیل است.

نکته:هر عنصر دارای اتم‌های یکسان است که از نظر حجم، شکل، خواص فیزیکی و شیمیایی مثل هم اند ولی اتم‌های ترکیب های مختلف از نظر خواص شیمیایی و فیزیکی با یکدیگر متفاوت اند.

فرشید صفری

از به هم پیوستن اتم های دو یا چند عنصر متفاوت ترکیب حاصل می‌شود مانند آب که از پیوند اتمهای اکسیژن و هیدروژن حاصل شده‌است

نماد شیمیایی عناصر

دانشمندان برای اینکه زبان واحدی برای عناصر ارائه کنند، حرف اول نام لاتین عناصر را به عنوان نماد شیمیایی عنصر انتخاب کرده‌اند.
به دلیل این که برخی از عناصر حرف اول لاتین آنها یکسان است برای برخی از عناصر حرف دوم آن‌ها نیز به صورت کوچک نوشته می‌شود. مثل:Mg توجه داشته باشید که عناصر را با حرف بزرگ نمایش می‌دهند و اگر حروفی کوچک بعد از حروف بزرگ آمد حروف دوم (حروف کوچک) با حروف اول یک عنصر است. مثلا: Al=آلمینیوم

مثال:

K	Ca	Ir	CL	Fe
Na	Pb	Cd	Al	Hg
H	N	P	--	--

فرمول شیمیایی

از کنار هم قرار دادن چند نماد شیمیایی ۲ یا چند عنصر در کنار هم فرمول شیمیایی به دست می‌آید.
مثال: Ca Co_۳

Na N O_۳
- هر فرمول شیمیایی بیانگر ۲ مطلب است:
۱- نوع عنصرهای تشکیل دهنده.
۲- تعداد هر عنصر در آن ماده.

پیوند کووالانسی

پیوند کووالانسی:پیوند کووالانسی از نوع پیوند شیمیایی است که قوی بوده و ۲ اتم را محکم در کنار هم قرار می‌دهد.

نکته:پیوند شیمیایی در مولکول آب از نوع کووالانسی است. پس پیوند شیمیایی در آب محکم و قوی است.

نکته:پیوندهای بین مولکولی در آب از نوع پیوند هیدروژنی است.

علامت پیوند هیدروژنی (...) است. (اطلاعات بیشتر)

مولکول قطبی

مولکول قطبی:به مولکول‌هایی ،مولکول قطبی می گویند که دارای دو قطب منفی و مثبت هستند.

نکته:مولکول آب،مولکولی قطبی است که در آن هیدروژن‌ها (+) و اکسیژن‌ها (-) است.

آزمایش قطبی بودن آب:اگر جسمی با بار منفی را به باریکه‌ای از آب که از جایی می‌ریزد نزدیک کنیم آب منحرف شده و جهت خود را تغییر می‌دهد.

ساختار مولکول آب

ساختار مولکول آب:همان‌طور که در قبل ذکر کردیم، مولکول آب قطبی است و پیوند شیمیایی آن از نوع کووالانسی و پیوند بین مولکولی آن از نوع هیدروژنی است اما از نظرالکتریکی بار آن خنثی است. با توجه به این مطالب ساختار آب خمیده‌است. یعنی عنصرهای "O" و "H" در یک خط راست،نیستند.

---

ظرفیت گرمایی

مقدار گرمایی:به مقدار گرمایی که به یک جسمی داده می‌شود تا دمای آن یک درجه سانتی گراد افزایش یابد.

ظرفیت

ظرفیت:به تعداد پیوندهای یک اتم با اتم‌های دیگر مثال:

ظرفیت کربن: C= 4

ظرفیت هیدروژن :H=1

(ویرایش معلم)

دلیل‌های غیرعادی بودن آب

حجم آب هنگام یخ زدن بیشتر می‌شود

1. مولکول آب قطبی است و هر یک از مولکول‌های آب با ۴ مولکول آب دیگر پیوند بین مولکولی هیدروژنی برقرار می‌کند. در نتیجه این امر بین آنها فضاهای خالی ایجاد می‌شود. هنگامی که آب یخ می‌زند این فضاهای خالی در جای خود ثابت می‌ماند و باعث می‌شود حجم آب زیاد شود.

و وقتی اب منبسط می شودحدود ۱۱/۳ سبک تر می‌شود

گرمای تبخیر

نکته:گرمای تبخیر آب به مقدار گرمایی که باید به ۱گرم مایعی داده شود که از حالت مایع به بخار تبدیل شود

مولکول‌های آب قطبی اند و نیروهای جاذبهٔ بین مولکولی آن از نوع هیدروژنی است و بسیار محکم و قوی می‌باشند در نتیجه برای شکستن این پیوندهای بین مولکولی قوی و زیاد و تبدیل مایع به بخار انرژی زیادتری لازم است.

نکته:هرچه مقدار گرمای تبخیر مایعی بیشتر باشد نیروهای جاذبهٔ بین مولکولی آن قوی تر است.

مثال: گرمای تبخیر ۱گرم الکل ۱۳۶۰ ژول است و گرمای تبخیر ۱گرم کلروفرم ۲۵۰ ژول است.

الف:نیروی جاذبهٔ بین مولکولی در کدام یک قوی تر است چرا؟؟

جواب:الکل، زیرا گرمای تبخیر آن بالاست.

ب:در شرایط یکسان کدام یک زودتر سرد می‌شوند؟

جواب:کلروفرم، زیرا گرمای تبخیر آن کمتر است. ذرات سازنده ماده می‌تواند اتم یا ملکول یا یون باشد برای مثال ذرات سازنده اهن اتم‌های اهن هستند و ذرات سازنده اب ملکول می‌باشد و ذرات سازنده نمک یون می‌باشد

آلودگی آب توسط کاتیون‌های سنگین