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

آب

آب مایعی است که در ۱۰۰ درجه می‌جوشد می‌زند و در ۰ درجه یخ می‌زند و همچنین آب مایعی است بی رنگ، بی بو، بی مزه که حدود ۷۵٪ سطح زمین را آب فرا گرفته. در طبیعت هم به سه نوع جامد(یخ) مایع(آب) گاز(بخار)دیده می‌شود.

آب منبعی تجدیدپذیر است و طبیعت آن را می‌تواند دوباره تولید کند ولی به علت کمبود آب شیرین در دنیا مردم جهان با بی آبی مواجه هستند.
به مجموعه رویدادهایی که به هم پیوسته بوده و باعث تغییر می‌شوند فرآیند گویند.

آب در ۱۰۰ درجه می‌جوشد و به بخار تبدیل می‌شود.

حجم آب از صفر و زیر آن زیاد می‌شود، بین ۰ و ۴ درجه سانتی گراد حجم آب کم می‌شود و از ۴ تا ۱۰۰ درجه حجم آب شروع به زیاد شدن می‌کند زیرا در اثر گرما جنبش مولکول‌ها زیاد می‌شود و فاصلهٔ بین مولکول‌ها شروع به زیاد شدن می‌کند. از ۱۰۰ و بالاتر از آن به دلیل آنکه فاصلهٔ بین مولکول‌ها و جنبش آنها خیلی زیاد می‌شود حجم آب بیشتر می‌شود. آب سه چهارم بدن انسان فرا گرفته.

ویژگی‌های غیرعادی آب

1. حجم آب هنگام یخ زدن بیشتر می‌شود.
2. بالا بودن گرمای تبخیر آب.
3. بالا بودن ظرفیت گرمایی ویژه آب.
4. بالا بودن کشش سطحی آب.

عنصر

عنصرها موادی هستند که از اتم‌های یکسان تشکیل شده‌اند.

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

فرشید صفری

ترکیب

از به هم پیوستن اتمهای دو یا چند عنصر متفاوت ترکیب حاصل می‌شود مانند آب که ازپیوند اتمهای اکسیژن و هیدروژن حاصل شده‌است ، اکسید جیوه ندافی

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 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- تعداد عنصرهای تشکیل دهنده.
۲- تعداد هر عنصر در آن ماده.

پیوند کووالانسی

پیوند کووالانسی از نوع پیوند شیمیایی است که قوی بوده و ۲ عنصر 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

به مولکول‌هایی قطبی 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

همان طور 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. با توجه به این مطالب ساختار آب خمیده‌است. یعنی عنصر‌های "O" و "H" در یک خط راست نیستند.

---

ظرفیت گرمایی

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

ظرفیت گرمایی ویژه

مقدار گرمایی است که به یک گرم از جسمی داده می‌شود تا دمای آن یک درجه سانتی گراد افزایش یابد

ظرفیت

تعداد پیوند‌های یک اتم با اتم‌های دیگر می‌تواند داشته باشد

مثال:

ظرفیت C= 4

ظرفیت 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.

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.