نکات حفظی مبحث قدر هدایای زمینی را بدانیم در این مطلب طبقه بندی شده است.
شعاع اتمی چیست؟
☑️مطابق مدل کوانتومی،اتم را مانند کرهای در نظر میگیرند که الکترونها،پیرامون هسته و در لایه های الکترونی در حال حرکتند،بنابراین میتوان برای هر اتم یک شعاعاتمی در نظر گرفت.
✅روند تغییر شعاع اتمی در یک گروه:
*علت اول:
در هر گروه از بالا به پایین با افزایش تعداد لایههای الکترونی، شعاعاتمی افزایش مییابد.
*علت دوم:
در هر گروه از بالا به پایین،تعداد الکترون هایپیرامون هسته افزایش یافته و در نتیجه اولا الکترونهای لایههای درونی سبب دفع الکترونهای لایههای بیرونی شده و ثانیا الکترونهای درونی ،از نیروهای جاذبه بر الکترونهای بیرونی میکاهند.پس الکترونهای لایه های بیرونی در فاصله دورتری از هسته قرار گرفته و شعاعاتمی افزایش مییابد.
✅روند تغییر شعاعاتمی در یک دوره:
*در یک دوره تعداد لایههای الکترونی ثابت بوده درحالی که تعداد پروتونها افزایش مییابد.پس با افزایش پروتونها،نیروی جاذبهای هسته به الکترونها افزایش یافته و در نتیجه در یک دوره از چب به راست شعاعاتمی کاهش مییابد.
روند تغییر خصلت فلزی و نافلزی:
💢به طور کلی میتوان گفت که هر چه یک عنصر راحتتر الکترون از دست بدهد،خصلت فلزی بیشتری دارد و همچنین هر چه یک عنصر راحتتر الکترون دریافت کند،خصلت نافلزی بیشتری دارد.
✅روند تغییر خصلت فلزی و نافلزی در یک دوره:
در هر دوره(به جز دوره اول)که از سمت چپ با یک فلز قلیایی شروع میشود و در سمت راست به یک هالوژن میرسد،خصلت فلزی عنصرها به تدریج کاهش یافته و بر خصلت نافلزی آنها افزوده میشود.
❌❌❌آخرین عنصر در هر دوره،یک گاز نجیب است و این گازها میل ترکیبی ندارند یا میل ترکیبی آنها بسیار اندک است.
✅روند تغییر خصلت فلزی و نافلزی در یک گروه:
در هر گروه از بالا به پایین،خصلت فلزی عنصرها افزایش و خصلت نافلزی آنها کاهش می یابد.
آلکانها:
✅دستهای از هیدروکربنها هستند که سیرشده بوده و در آنها هر اتم کربن،با چهار اتم هیدروژن،پیوند یگانه دارند.
✅آلکانها ترکیباتی سیر شدهاند و در واکنشهای بسیار محدودی شرکت دارند.بنابراین برای جلوگیری از خوردگی فلزات،میتوان فلزها را در آلکانهای مایع قرار داد یا سطح فلزات را با آنها اندود کرد.
✅مطابق نمودارهای کتاب،آلکانهایی با ۱ الی ۴ اتم کربن حالت گازی داشته و آلکانهایی با ۵ تا ۱۷ اتم کربن حالت مایع دارند.
⭕️آلکنها:
✅دستهای از هیدروکربنها هستند که سیرنشده بوده و در ساختار خود یک پیوند کربن-کربن دارند.
✅ اتن،اولین عضو خانواده آلکنها بوده که بیشتر گیاهان مانند موز و گوجه فرنگی رسیده،آن را آزاد میکنند.
✅ آلکنها برخلاف آلکانها به دلیل داشتن پیوند دوگانه،سیرنشده بوده و واکنشپذیری بیشتری از آلکانها دارند.
✅یکی از واکنش های مهم آلکن ها،افزایش هالوژن ها و تولید دیهالید است.برای مثال از واکنش برم مایع و اتن، ۲،۱ دی برمو اتان مایع بدست میآید.
نکاتی از جدول تناوبی:
✅در دوره سوم،تنها سیلیسیم(Si) به عنوان شبه فلز شناخته میشود که در گروه چهاردهم قرار گرفته است.
هم چنین کربن نیز تنها نافلز گروه چهاردهم جدول تناوبی به شمار میرود.
✅در دوره سوم، ۸ عنصر یافت میشود که فقط دو عنصر کلر و آرگون حالت فیزیکی جامد ندارند(به شکل گازی هستند).پس ۶ عنصر از ۸ عنصر این دوره(یعنی ۷۵ درصد آنها) حالت فیزیکی جامد دارند.
✅دومین عنصر گروه چهاردهم،همان سیلیسیم است که شبهفلز بوده و رفتار شیمیایی آن به گونهای است که الکترون به اشتراک میگذارد،اما دومین عنصر تناوب سوم،منیزیم است که فلز بوده و تمایل به از دست دادن الکترون دارد.
✅در دوره سوم از جدول تناوبی،سه عنصر سدیم(Na),منیزیم(Mg) و آلومینیم(Al) فلزی بوده، و عنصر سیلیسیم(Si) شبهفلز بوده اما ۴ عنصر فسفر(P)،گوگرد(S)،کلر(Cl) و آرگون(Ar) نافلزاند.
آرایش الکترونی هشتتایی:
*گازهای نجیب تمایل بسیار کمی برای انجام واکنش دارند.این تمایل بسیار کم برای انجام واکنش،به دلیل این است که آرایش الکترونی این گازها به ns² np⁶ ختم میشوند.
*️نکته:البته باید توجه داشت که هلیم به 1s² ختم میشود و با اینکه پایدار است اما هشت تایی نیست.
*عموما تمایل عناصر به انجام واکنش را بر حسب رسیدن به آرایش هشتتایی میسنجد و فلز یا نافلزی که راحتتر به آرایش هشتتایی میرسد،واکنش پذیرتر از یک فلز یا یک نافلز دیگر است.
شماره گروه عناصر دستهs:
*عنصرهای دسته s، شامل ۱۲ فلز قلیایی و قلیایی خاکی و همچنین دو عنصر هیدروژن و هلیم میشوند.
*باید توجه داشت که شماره گروه هر ۱۲ فلز دسته s و همچنین نافلز هیدروژن،برابر با تعداد الکترونهای ظرفیتی آنها است.
زیرا فلزات قلیایی در گروه ۱ قرار داشته و آخرین زیرلایه آنها به ns¹ ختم میشود.
اما فلزات قلیایی خاکی در گروه ۲ قرار داشته و آخرین زیرلایه آنها به ns² ختم میشود.
هم چنین هیدروژن نیز به ns¹ ختم میشود.
نکته:عنصر هلیم در گروه ۱۸ قرار گرفته و جزء عناصر دسته s میباشد اما تعداد الکترون ظرفیتی آن برابر ۲ است زیرا آخرین زیر لایه آن 1s² است.
بدست آوردن فلز آهن از سنگ معدن آن:
💢آهن در طبیعت اغلب به شکل اکسید یافت میشود.(به صورت کانه هماتیت که شامل Fe2O3 به همراه ناخالصی است).به همین دلیل برای بدست آوردن این فلز،باید آن را از سنگ معدن جدا کرد.
💢برای جدا کردن فلز آهن از سنگ معدن آن، میتوان پس از جدا کردن ناخالصیها، Fe2O3 را با عنصر کربن یا فلز سدیم وارد واکنش کرد.
💢دسترسی به کربن نسبت به فلز سدیم،آسانتر بوده و صرفه اقتصادی بیشتری برای واکنش با Fe2O3 برای تولید آهن دارد.
آلکانها:
✅آلکانها هیدروکربنهای سیرشدهای هستند که فرمول عمومی آنها به صورت Cn H2n+2 است.
✅آلکانهای راستزنجیر،آلکانهایی هستند که همه اتمهای کربن آنها پشت سر هم قرار گرفته و درواقع هر اتم کربن حداکثر به دو اتم کربن دیگر متصل میشود.
برخی واکنشهای آلکنها:
1⃣آلکنها در حضور گاز اکسیژن به سرعت سوخته و بسته به مقدار گاز اکسیژن آن،فراوردههای مختلفی را تولید میکنند.
2⃣در مقایس صنعتی،از واکنش آلکنها با آب در حضور کاتالیزگری اسیدی،در شرایط مناسب الکلی تک عاملی به دست میآید.
***برای مثال از واکنش اتن و آب،الکل اتانول تولید میشود.
3⃣از واکنش آلکنها با هالوژنها،دیهالیدها به دست میآیند.
***برای مثال از واکنش اتن و برم مایع، ۲،۱-دی برومو اتان بدست میآید.
چند نکته:
🛑در دمای اتاق، ۲،۱-دی برومو اتان و اتانول به صورت مایع وجود دارند.
🛑شمار جفت الکترونهای پیوندی در اتانول و ۲،۱-دی برومو اتان باهم برابر نبوده و به ترتیب برابر ۸ و ۷ میباشد.
🛑اتانول از جمله مهمترین حلالهای صنعتی بوده و به هر نسبتی میتواند در آب حل بشود.
برخی ویژگیهای فلزات قلیایی:
💢در جدول تناوبی عنصرها در هر دوره، فلزهای قلیایی دارای بیشترین واکنشپذیری بین فلزات همدوره خود بوده و راحتتر الکترون از دست میدهد.
💢الکترون ظرفیتی عناصر گروه۱(فلزات قلیایی)برابر شماره گروه آنها بوده و درواقع برابر ۱ میباشد.
💢فلز قلیایی دوره چهارم،همان 19K (پتاسیم)است.
💢فلزات قلیایی(با درنظر نگرفتن گازهای نجیب)دارای بیشترین شعاع در بین عناصر همدوره خود میباشند.
برخی از ویژگیهای هالوژنها:
💢هالوژنها عناصر گروه ۱۷ جدول تناوبی بوده و نسبت به سایر نافلزات همدوره خود،دارای بیشترین واکنشپذیری بوده و درواقع راحتتر الکترون میگیرند.
💢تعداد الکترونهای ظرفیتی عناصر گروه۱۷(هالوژنها)برابر شماره یکان گروه آنها بوده و درواقع برابر ۷ میباشد.
💢هالوژن دوره سوم،همان 17Cl (کلر)است.
💢هالوژنها(با درنظر نگرفتن گازهای نجیب)دارای کمترین شعاع در بین عناصر همدوره خود میباشند.
برخی از خواص فیزیکی آلکانها:
1⃣مقایسه نقطهجوش:
🛑در ترکیبهای مولکولی،هر اندازه نیروهای جاذبه بین مولکولی قویتر باشد،نقطه جوش بالاتر است.
🛑در هیدروکربنها که همگی مولکولهایی ناقطبیاند،با افزایش شمار اتمهای کربن و به تبع آن افزایش جرم مولکولی،نیروی جاذبه بین مولکولی و در نتیجه نقطه جوش افزایش مییابد.
2⃣مقایسه فرار بودن:
🛑تمایل یک ماده برای تبدیل شدن به گاز را فراریت میگویند.
🛑در ترکیبهای مولکولی،هر اندازه نیروهای جاذبه بین مولکولی قویتر باشد،مولکولها با نیروی بیشتری یکدیگر را جذب میکنند.این امر سبب میشود که مولکولهای ماده تمایل کمتری برای تبدیل شدن به گاز(فراریت بودن)داشته باشند.
🛑از این رو در هیدروکربنها که مولکولهایی ناقطبیاند،با افزایش شمار اتمهای کربن و به تبع آن افزایش جرم مولکولی،فراریت کاهش مییابد.
3⃣مقایسه گرانروی:
⭕️گرانروی،مقاومت یک ماده در برابر جاری شدن است.
⭕️در ترکیبهای مولکولی،هر اندازه نیروهای جاذبه بین مولکولی قویتر باشد،مولکولها با نیروی بیشتری یکدیگر را جذب میکنند.این امر سبب میشود که مولکولهای ماده مقاومت بیشتری در برابر جاری شدن از خود نشان دهند.
⭕️از این رو در هیدروکربنها که مولکولهایی ناقطبیاند،با افزایش شمار اتمهای کربن و به تبع آن افزایش جرم مولکولی،گرانروی افزایش مییابد.
4⃣مقایسه چسبندگی:
⭕️میزان تمایل یک ماده برای قرار گیری در کنار یک ماده دیگر را چسبندگی گویند.
⭕️چسبندگی هیدروکربنها نیز همانند نقطه جوش و گرانروی،با افزایش شمار اتمهای کربن افزایش مییابد.
چندنکته از هیدروکربنها:
✅نفتالن با فرمول مولکولیC10H8،نوعی ترکیب آلی آروماتیک به حساب میآید.
✅در ساختار آلکانها،هر اتم کربن به چهار اتم دیگر متصل بوده و دیگر تمایلی به انجام واکنش ندارند.
✅در آلکانهای راست زنجیر،با افزایش تعداد کربنها(افزایش جرم مولکولی) نقطه جوش افزایش مییابد.
✅اما در آلکانهای راست زنجیر،با افزایش تعداد کربنها(افزایش جرم مولکولی)،تمایل به حالت گازی کاهش یافته و بنابراین میزان فراریت کاهش مییابد.
✅باید توجه داشت که نخستین عضو خانواده آلکنها،اتن با ۲ اتم کربن است.
همچنین نخستین عضو از خانواده سیکلو آلکانها،سیکلوپروپان(با ۳ اتم کربن)است.
بررسی واکنشپذیری عنصرها:
✅هرچه یک عنصر واکنشپذیری بیشتری داشته باشد،در شرایط یکسان میل ترکیبی بیشتری داشته و تمایل بیشتری به ترکیب شدن با سایر عناصر دارد.
✅از آنجا که اغلب عنصرها(از جمله سدیم) واکنشپذیر هستند،ترکیبهای حاصل از آنها پایدارتر از خودشان هست.
✅به طور کلی هر واکنش شیمیایی که به طور طبیعی(خودبهخودی)صورت میگیرد(مانند واکنش کربن جامد با سدیم اکسید)،واکنشپذیری فرآوردهها از واکنشدهندهها کمتر است.
🛑نکته:در واکنشهایی که به طور طبیعی انجام میشوند و در هر طرف معادله واکنش تنها یک عنصر آزاد وجود دارد،واکنشپذیری عنصر آزادی که در سمت واکنشدهندهها است بیشتر از واکنشپذیری عنصر آزادی است که در سمت فرآوردهها قرار دارد.
برخی از روندهای تناوبی در جدول تناوبی:
1⃣روند تغییر خصلت فلزی و نافلزی:
✅میتوان گفت هرچه یک عنصر راحتتر الکترون از دست بدهد،خصلت فلزی بیشتری دارد.
همچنین برای نافلزات نیز میتوان گفت هرچه یک عنصر راحتتر الکترون دریافت کند،خصلت نافلزی بیشتری دارد.
✅در هر دوره از جدول تناوبی(به جز دوره اول)از سمت چپ به راست،خصلت فلزی عنصرها به تدریج کاهش یافته و بر خصلت نافلزی آنها افزوده میشود.
✅اما در هر گروه از جدول تناوبی از بالا به پایین،خصلت فلزی عنصرها افزایش و خصلت نافلزی آنها کاهش مییابد.
🛑نکته:آخرین عنصر موجود در هر تناوب،یک گاز نجیب است.گازهای نجیب عنصرهایی هستند که میل ترکیبی ندارند و یا میل ترکیبی آنها بسیار اندک است.
2⃣شعاع اتمی:
✅شعاع اتمی عنصرها در یک گروه از بالا به پایین با افزایش عدد اتمی افزایش مییابد.
✅همچنین در یک دوره،شعاع اتمی عنصرها از چپ به راست کاهش مییابد.
🛑نکته:در یک دوره بیشترین شعاع اتمی مربوط به عناصر گروه یک و کمترین شعاع اتمی با چشمپوشی از گازهای نجیب مربوط به عناصر گروه هفده(هالوژنها) میباشد.
3⃣واکنشپذیری عنصرها:
🥇فلزها:
✅در گروه یک،از بالا به پایین با افزایش شعاع اتمی،عنصر فلزی راحتتر الکترون از دست داده و در نتیجه خصلت فلزی و واکنشپذیری آنها افزایش مییابد.
✅به طور کلی در یک دوره از چپ به راست،با کاهش شعاع اتمی،تمایل فلزی برای از دست دادن الکترون کم شده و خصلت فلزی و واکنشپذیری کاهش مییابد.
🥈نافلزها:
✅اما در گروههای نافلزی از بالا به پایین با افزایش سعاع اتمی،تمایل به دریافت الکترون و درنتیجه خصلت نافلزی و واکنشپذیری کاهش مییابد.
✅همچنین به طور کلی در هر دوره از چپ به راست،با کاهش شعاع اتمی،تمایل عنصر نافلزی به گرفتن الکترون و درنتیجه خصلت نافلزی و واکنشپذیری افزایش مییابد.
نکاتی چند از روندهای تناوبی:
✅به طور کلی،در دوره سوم جدول تناوبی از چپ به راست،اختلاف شعاع اتمی عناصر متوالی،کاهش مییابد.
✅اما مقایسه دقیقتر اختلاف شعاع اتمی عنصرهای متوالی دوره سوم به صورت زیر است:
Al-Si > Na-Mg > Mg-Al > Si-P > P-S > S-Cl
✅در نافلزات گروه ۱۷ جدول تناوبی،از بالا به پایین خصلت نافلزی عنصرها کاهش مییابد،بنابراین شدت واکنش آنها نیز با عنصرهای فلزی کاهش مییابد.
✅فعالترین نافلز موجود در جدول تناوبی،عنصر فلوئور است.اما این عنصر کوچکترین شعاع اتمی را میان عناصر دوره دوم جدول (بدون در نظر گرفتن گازهای نجیب) دارد.
✅به طور کلی،شعاع اتمی همانند خصلت فلزی،در یک دوره از جدول از چپ به راست کاهش یافته و در یک گروه از جدول تناوبی از بالا به پایین افزایش می یابد.
️خلاصهای از خواص فیزیکی و شیمیایی عناصر موجود در گروه۱۴:
1⃣اولین عنصر:کربن
✅رسانایی الکتریکی بالا
✅نارسانای گرمایی
✅فاقد سطح صیقلی
✅فاقد خاصیت چکشخواری
✅الکترون به اشتراک میگذارد.
2⃣دومین عنصر:سیلیسیم
✅رسانای الکتریکی(به مقدار اندک)
✅رسانای گرمایی
✅دارای سطح صیقلی
✅فاقد خاصیت چکشخواری
✅الکترون به اشتراک میگذارد.
3⃣سومین عنصر:ژرمانیم
✅رسانای الکتریکی(به مقدار کم)
✅رسانای گرمایی
✅دارای سطح صیقلی
✅فاقد خاصیت چکشخواری
✅الکترون به اشتراک میگذارد.
4⃣چهارمین عنصر:قلع
✅رسانای الکتریکی
✅رسانای گرمایی
✅دارای سطح صیقلی
✅دارای خاصیت چکشخواری
✅الکترون از دست میدهد.
5⃣پنجمین عنصر:سرب
✅رسانای الکتریکی
✅رسانای گرمایی
✅دارای سطح صیقلی
✅دارای خاصیت چکشخواری
✅الکترون از دست میدهد.
️هالوژنها:
✅به عنصرهای گروه ۱۷ جدول دورهای،هالوژن گویند.در این گروه ۴ عنصر نافلزی 9F , 17Cl , 35Br , 53l وجود دارد.
✅آرایش الکترونی لایه ظرفیت عنصرهای این گروه به صورت ns²np⁵ (به شرطی که n بزرگتر مساوی ۲ باشد) میباشد و این نافلزها در بیرونیترین لایه الکترونی خود،هفت الکترون دارند.
✅از هالوژنها در تولید لامپ چراغهای جلوی خودروها استفاده میشود.
✅مقایسه شعاع اتمی،خصلت نافلزی و واکنشپذیری نافلزات این گروه به صورت زیر است:
مقایسه شعاع اتمی:
I > Br > Cl > F
مقایسه خصلت نافلزی و واکنشپذیری:
I < Br < Cl < F
✅شرایط واکنش نافلزهای این گروه با گاز هیدروژن به شرح زیر میباشد:
💢فلوئور:حتی در دمای 200- درجه سانتیگراد به سرعت واکنش میدهد.
💢کلر:در دمای اتاق به آرامی واکنش میدهد.
💢برم:در دمای 200 درجه سانتیگراد واکنش میدهد.
💢ید:در دمای بالاتر از 400 درجه سانتیگراد واکنش میدهد.
واکنش پذیری عنصرها:
*اغلب عنصرها واکنشپذیر هستند،بنابراین ترکیب های حاصل از آنها پایدارتر از خودشان است.
*میدانیم هرچه واکنشپذیری فلزی بیشتر باشد:
1⃣تمایل آن به انجام واکنش شیمیایی بیشتر است.
2⃣در شرایط یکسان راحتتر به یون تبدیل میشود.
3⃣میل بیشتری به ایجاد ترکیب با دیگر عنصرها دارد.
4⃣تامین شرایط نگهداری آن دشوارتر است.
5⃣میزان پایداری ترکیب حاصل از آن نسبت به خودش بیشتر است.
6⃣استخراج آن دشوارتر بوده و به صرف انرژی بیشتری نیاز دارد.
*به طور کلی در هر واکنش شیمیایی که به طور طبیعی(خودبهخودی)انجام شود،واکنشپذیری فرآوردهها از واکنشدهندهها کمتر است.
*درواقع در واکنشهای طبیعی(خودبهخودی) که در هر طرف معادله واکنش تنها یک عنصر آزاد وجود دارد،واکنشپذیری عنصر آزاد واکنشدهندهها بیشتر از واکنشپذیری عنصر آزاد فرآوردههاست.
*با مطالعه واکنشهای موجود در فصل۱ کتاب یازدهم،میتوانیم به مقایسه زیر در مورد واکنشپذیری برخی از فلزات پی ببریم:
K>Na>Mg>Al>Ti>Zn>Fe>Cu>Ag>Au
انواع نفت خام:
✳️از تقطیر جز به جز نفت خام،دستههای متفاوتی از هیدروکربنها به دست میآید که چهار مورد آنها عبارتاند از:
بنزین و خوراک پتروشیمی
نفت سفید
گازوئیل
نفت کوره
✳️مقایسه اندازه و جرم مولکولهای دستههای حاصل به صورت زیر میباشد:
نفتکوره>گازوئیل>نفتسفید>بنزین و خوراک پتروشیمی
✳️نکته:همچنین مقایسه قدرت نیروهای بین مولکولی،نقطه جوش،چگالی و گرانروی این ۴مورد همانند مقایسه اندازه و جرم مولکولهای آنهاست.
✳️اما مقایسه فراریت این ۴ مورد به صورت زیر است:
نفتکوره < گازوئیل< نفتسفید < بنزین و خوراک پتروشیمی
✳️نفت خام را بر اساس چگالی و گرانروی آن به دو دسته سبک و سنگین دسته بندی میکنند:
1⃣نفت سبک:دارای چگالی و گرانروی کم
2⃣نفت سنگین:دارای چگالی و گرانروی زیاد
✳️در نفت سنگین نسبت به نفت سبک،نفت کوره بیشتر و بنزین و خوراک پتروشیمی کمتری وجود دارد؛پس چگالی و گرانروی نفت سنگین از نفت سبک بیشتر است.
✳️اما باید توجه داشته باشید که در همه انواع نفت،کمترین درصد فراوانی مربوط به نفت سفید و بیشترین درصد فراوانی مربوط به نفت کوره است.
✳️به طور کلی نفت سبک گرانتر از نفت سنگین است.از این رو گرانترین نفت،نفت برنت دریای شمال و ارزانترین نفت،نفت سنگین کشورهای عربی است.
🛑مقایسه قیمتها:
نفت برنت > نفت سبک کشورهای عربی > نفت سنگین ایران > نفت سنگین کشورهای عربی
️مقایسه میزان فرار بودن ترکیبات آلی:
✅تمایل یک ماده برای تبدیل شدن به گاز را فراریت میگویند.
✅در ترکیبهای مولکولی،هر اندازه نیروهای جاذبه بین مولکولی قویتر باشد،مولکولها با نیروی بیشتری یکدیگر را جذب میکنند که این امر سبب میشود تا مولکولهای ماده تمایل کمتری برای تبدیل شدن به گاز(فرار بودن)داشته باشند.
✅بنابراین در هیدروکربنها که دارای مولکولهای ناقطبی هستند،با افزایش شمار اتمهای کربن و به تبع آن افزایش جرم مولکولی،فراریت کاهش مییابد.
✅مقایسه قدرت نیروهای جاذبه بین مولکولی و فراریت در چهار آلکان C3H8,C4H10,C5H12,C6H14 به صورت زیر است:
🛑مقایسه نیروهای جاذبه بین مولکولی:
C6H14 > C5H12 > C4H10 > C3H8
🛑مقایسه فراریت:
C6H14 < C5H12 < C4H10 < C3H8
فرایند تخمیر گلوکز:
✅یکی از راههای تهیه سوخت سبز،استفاده از بقایای گیاهانی مانند نیشکر،سیبزمینی و ذرت است.
✅واکنش بیهوازی تخمیر گلوکز،از جمله واکنشهایی است که در این فرایند رخ میدهد.
✅مطابق این واکنش،گاز کربن دی اکسید و اتانول تولید میشود.
C6H12O6(aq)➡️ 2C2H5OH(aq) + 2CO2(g)
✅همچنین میدانیم امروزه مزارع زیادی برای تهیه سوخت سبز،روغن و خوراک دام به کشت ذرت اختصاص دارند.
🛑نکته:یکی از فراوردههای واکنش تخمیر گلوکز اتانول است که به عنوان سوخت سبز مصرف میشود.
طلا:
✅طلا( 79Au) فلزی ارزشمند و گرانبها از دسته d جدول دورهای است که افزون بر ویژگیهای مشترک فلز،ویژگیهای منحصر به فردی نیز دارد.
✅فلز طلا به اندازهای چکشخوار و نرم است که چند گرم از آن را میتوان با چکشخواری به صفحهای با مساحت چند متر مربع تبدیل نمود.
✅رسانایی الکتریکی بالای طلا و حفظ این رسانایی در شرایط دمایی گوناگون سبب شده تا از آن در ساخت قطعات رایانه،لوازم پزشکی و...... استفاده شود.
✅طلا فلزی با واکنشپذیری ناچیز است،به طوری که با گازهای موجود در هواکره و مواد موجود در بدن انسان واکنش نمیدهد.
✅از ویژگیهای خاص دیگر طلا،بازتاب زیاد پرتوهای خورشیدی است که سبب شده تا از آن در ساخت کلاههای فضانوردان استفاده شود.
✅هر چند طلا در طبیعت به شکل فلزی و عنصری نیز یافت میشود،اما مقدار آن در معادن طلا بسیار کم است.
✅به طوری که برای استخراج مقدار کمی از آن باید از حجم انبوهی خاک معدن استفاده کرد.به همین دلیل پسماند بسیار زیادی تولید میشود.
اتن:
⭕️اتن (C2H4) نخستین عضو خانواده آلکنها میباشد.
⭕️بیشتر گیاهان مانند موز و گوجه فرنگی رسیده گاز اتن را آزاد میکنند.
⭕️اتن آزاد شده از میوههای رسیده سبب رسیدن سریعتر میوههای نارس میشود.
⭕️گاز اتن سنگ بنای صنایع پتروشیمی است؛زیرا در این صنایع به کمک اتن،حجم انبوهی از مواد گوناگون تولید میشود.
⭕️در مقیاس صنعتی از واکنش آب با این آلکن در حضور کاتالیزگرهای اسیدی،در شرایط مناسب الکل یک عاملی (اتانول) به دست میآید.
⭕️از واکنش اتن با گاز زرد کلر در حضور کاتالیزگر FeCl3 جامد، ۱و۲-دی کلرو اتان تولید میشود.
⭕️همچنین از واکنش هیدروژن با آلکنها در حضور نیکل جامد به عنوان کاتالیزگر،آلکان به دست میآید.
استخراج فلزها به کمک گیاهان:
⭕️یکی از روشهای استخراج فلز از لابهلایهی خاک،استفاده از گیاهان است.
⭕️در این روش در معدن یا خاک دارای فلز؛گیاهانی را میکارند که میتوانند آن فلز را جذب کنند.
⭕️سپس گیاهان را برداشت میکنند،میسوزاند و از خاکستر حاصل،فلز را جداسازی میکنند.
⭕️با توجه به جدول کتاب درسی میتوان درصد فلزها را در گیاه محاسبه و با درصد آنها در سنگ معدنشان مقایسه کرد:
✅درصد طلا در گیاه: %0.01
درصد طلا در سنگ معدن: %0.002
✅درصد نیکل در گیاه: %3.8
درصد نیکل در سنگ معدن: %2
✅درصد مس در گیاه: %1.4
درصد مس در سنگ معدن: %0.5
✅درصد روی در گیاه: %4
درصد روی در سنگ معدن: %5
⭕️از مقایسه درصد فلزها در گیاه با درصد فلزها در سنگ معدن آنها،میتوان نتیجه گرفت که استخراج فلزهای طلا و مس برخلاف نیکل و روی به کمک گیاهان از نظر اقتصادی به صرفه است.
⭕️زیرا درصد فلز روی در سنگ معدن آن بیشتر از درصد این فلز در گیاه است و همچنین درصد فراوانی نیکل در گیاه کمتر از دو برابر درصد فراوانی آن در سنگ معدن میباشد و چون استخراج فلزها از گیاهان هزینه بیشتری نسبت به استخراج فلزها از سنگ معدن دارد،بهتر است دو فلز روی و نیکل را از سنگ معدن آنها استخراج کرد.
انواع نفت خام:
✳️از تقطیر جز به جز نفت خام،دستههای متفاوتی از هیدروکربنها به دست میآید که چهار مورد آنها عبارتاند از:
بنزین و خوراک پتروشیمی
نفت سفید
گازوئیل
نفت کوره
✳️مقایسه اندازه و جرم مولکولهای دستههای حاصل به صورت زیر میباشد:
نفتکوره>گازوئیل>نفتسفید>بنزین و خوراک پتروشیمی
✳️نکته:همچنین مقایسه قدرت نیروهای بین مولکولی،نقطه جوش،چگالی و گرانروی این ۴مورد همانند مقایسه اندازه و جرم مولکولهای آنهاست.
✳️اما مقایسه فراریت این ۴ مورد به صورت زیر است:
نفتکوره < گازوئیل< نفتسفید < بنزین و خوراک پتروشیمی
