محاسبات شیمیایی به زبان ساده

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز

جرم اتمی

عدد جرمی نشان دهنده مجموع پروتن ها و نوترون های یک اتم است و از جایی

که جرم پروتون و نوترون با هم یکی نیست عدد جرمی نمیتونه ملاک خوبی برای

شیمیدانها در زمینه هایی مثل حل مساله ، محاسبه بازده و... باشه پس باید

به دنبال راهی بود که بتوان به هر اتم، جرمی رو نسبت داد اما چون اتم بسیار

کوچک هست حتی با ترازو های بسیار دقیق هم نمیتوان جرمی رو به اتم نسبت

داد ولی میتونیم نسبت جرم دو اتم رو بگیم از این رو میتوان عددی رو به عنوان

جرم به یک اتم نسبت بدیم و جرم بقیه اتم ها رو از روی اون حساب کنیم.

به جرم بدست امده با این روش جرم اتمی نسبی میگویند. تا بحال استاندادهای

مختلفی برای تنظیم جرم بیان شده مثلا در ابتدا جرم اتم هیدروژن را یک فرض

کرده و جرم بقیه عناصر را از روی اون حساب کردند اما بعد از کشف ایزوتوپ ها

فیزیکدانان تصمیم گرفتند که واحد جرمی رو یک-شانزدهم جرم فراوانترین ایزوتوپ

اکسیژن یعنی
در نظر بگیرند اما بعلت وجود کمی ایزوتوپ
این دو مقیاس

اندکی تفاوت پیدا کرد.

سرانجام در سال 1961 فیزیکدانان و شیمیدانان به توافق رسیدند که واحد جرم

اتمی را یک-دوازدهم جرم
انتخاب کنند.

جرم اتمی را با
یا
(atomic mass unit) نشان میدهند.


مول و عدد اووگادرو


یک مول از هر عنصر (ترکیب) برابر با جرمی از ان عنصر (ترکیب) بر حسب گرم

است که از لحاظ عددی برابر جرم اتمی ان است.

تعداد اتم ها در هر مول از هر ماده با هم برابر است به این تعداد عدد اووگادرو گویند

و با
نشان میدهند و مقدار عددی ان برابر
است.


مثال:

جرم واحد کربنی را بر حسب گرم محاسبه کنید .

طبق تعریف جرم هر اتم
برابر 12 واحد کربنی است.

پس اگر به تعداد عدد اووگادرو اتم
داشته باشیم جرم مجموعه دقیقا برابر 12

گرم خواهد شد پس یه تناسب میبندیم داریم:






ایزوتوپ ها

عنصر معمولا به چند صورت در طبیعت وجود دارد. میزان فراوانی هر ایزوتوپ مقدار

مشخص و ثابتی ست برای محاسبه جرم اتمی میانگین یک عنصر.

با دانستن فراوانی ایزوتوپ های اون از فرمول زیر استفاده میکنیم:





که M بزرگ ، جرم اتمی هر ایزوتوپ و f ، فراوانی اون ایزوتوپ هست.




فرمولهای شیمیایی

- فرمول ساده یا تجربی یا امپریک : فرمول تجربی ساده ترین نسبت عددی صحیح

بین اتم های تشکیل
دهنده هر مولکول ان ترکیب را نشان میدهد.

برای مثال فرمول تجربی اب اکسیژنه (
) ،
هست.


- فرمول مولکولی : این فرمول تعداد واقعی اتم ها در ملکول را بیان میکند و همواره

مضرب صحیحی از
فرمول تجربی است.

برای مثال فرمول ملکولی اب اکسیژنه
هست.


حالا برای محاسبه فرمول مولکولی یه ترکیب اول اون رو انالیز میکنند تا درصد عناصر

سازنده مشخص
بشه بعد این درصد ها رو بر جرم مولی عنصر مذکور تقسیم میکنند

و سپس این اعداد رو به کوچکترین
عدد بدست امده تقسیم میکنند اعداد حاصل باید

صحیح باشند اگر نبود تمام اعداد رو در یک عدد ضرب میکنیم تا اعداد صحیح شوند ،

اعداد بدست امده بیانگر فرمول تجربی ترکیب هست.

حالا اگر جرم فرمول مولکولی رو بر جرم فرمول تجربی تقسیم کنیم ضریبی بدست میاد

که اگر این ضریب رو
در فرمول تجربی ضرب کنیم فرمول مولکولی حاصل میشه.

برای تفهیم موضوع به مثال زیر توجه کنید

مثال:

تجزیه عنصری بنزوات متیل نشان داده است که این ترکیب به ترتیب از عناصر کربن ،

هیدروژن و اکسیژن با درصد های جرمی 70.58% ، 5.93% ، و 23.58% تشکیل

شده است. مطالعه خواص
فیزیکی ان نشان داده است که جرم فرمول مولکولی ان

136 است.فرمول مولکولی بنزوات متیل را
بیان کنید .

خوب داریم :








همه رو به کوچکترین عدد حاصل تقسیم میکنیم

میشه


پس فرمول تجربیش میشه


حالا اگر جرم فرمول مولکولی رو به جرم فرمول تجربی تقسیم کنیم میشه 2

پس فرمول واقعیش
است.
 

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز

روابط در واکنش ها

اگر ساده بخوایم بگیم اینه که کسرهای زیر رو با هم مساوی بذارید و

مجهول رو پیداکنید
(فقط در روابط زیر
ضریب استوکیومتری ،
جرم

مولی
غلظت مولی ،
حجم
چگالی ،
درصد خلوص و
هم

داده مساله هست )

برای مول




گرم




غلظت




گازها در شرایط استاندارد




گازها در شرایط غیر استاندارد




گازها کلاً !




خوب یه مقدار گنگه برای تفهیم. موضوع به مثال ساده زیر توجه بفرمایید

از واکنش ده گرم هیدروژن طبق واکنش زیر با اکسیژن کافی چتد گرم

اب تولید میشود ؟





خوب از کسر گرم استفاده میکنیم داریم



یعنی 90 گرم اب تولید میشه.



روش بعدی استفاده از کسر تبدیل هست.

کسر تبدیل در واقع یه جور تبدیل واحد هست که الان در موردش توضیح

میدم فقط نکته مهم توی محاسبات شیمیایی اینه که ما باید اول داده

مساله رو به مول تبدیل کنیم چون تنها رابط بین دو ماده متفاوت مول

هست.

بعد از مول خواسته مساله رو حساب کنیم برای جا افتادن مطلب مثال بالا

رو به روش کسر تبدیل حل میکنیم

اول بهتره واکنش رو تو ذهنتون خیلی ساده مرور کنید

اگر 2 مول هیدروژن با 1 مول اکسیژن واکنش دهد 2 مول اب تولید میکند


حالا مینویسیم




همینطور که متوجه شدید واحد مخرج هر کسر با صورت کسر قبل یکی هست

که این توی نوشتن کسر تبدیل کمک میکنه

با حل کردن چند مثال متنوع میتونید به این روش مسلط بشید چون چیز سختی

نداره

برای حل مسائل شیمی این روش بهترین هست و اگر به کتب مرجع هم نگاه

بندازید میبینید که همه از این روش استفاده کردن.


محدود کننده و اضافی

معمولا در واکنش های شیمیایی مواد با نسبت های دقیق استوکیومتری با

هم واکنش نمیدهند

و یک ماده از سایر اجزا سریع تر تموم میشه به این ماده محدود کننده و به سایر

مواد اضافی گفته میشه . برای محاسبه ملاک واکنشگر محدود کننده هست

پس باید اول اون رو پیدا کنیم برای پیدا کردن واکنشگر محدود کننده اول مول

هر کدام از اجزا رو حساب میکنیم و به ضریب استوکیومتری خودش در واکنش

تقسیم میکنیم هر کدوم که کوچکتر بود محدود کننده هست.

اگر از روش تناسب استفاده میکنید داده های مساله رو در کسر مورد نظر

جاگذاری کنید

هر کسری که مقدارش بزرگتر شد اون ماده محدود کننده هست

 

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز
محلول ها

بسیاری از واکنش های شیمیایی در فاز محلول به خصوص محلول ابی انجام

میشوند در فاز محلول واکنشگر ها به صورت یکنواخت با هم مخلوط شده و انالیز

فراورده ها و همچنین مطالعه و کنترل واکنش راحت تر از واکنش های فاز جامد

یا گازی صورت میگیرد.

در محلول به جزئی که مقدار ان بیشتر است حلال و به بقیه اجزا ماده حل شده

میگویند

برای حل مسائل محلول ها نیاز به دانستن مقدار ماده حل شده در حلال و به عبارتی

غلظت ان ماده داریم واحد های مهم غلظت عبارتند از:


1. درصد جرمی :

برابر مقدار گرم ماده حل شده در صد گرم محلول است و معمولا با
نشان میدهند


(x گرم حل شونده وX گرم محلول )






2.غلظت معمولی :

برابر مقدار گرم ماده حل شده در هر لیتر محلول است

معمولا با
نمایش میدهند







3. مولاریته :

برابر تعداد مول ماده حل شده در یک لیتر محلول است.معمولا ان را با
نمایش

میدهند واحد ان
یا
است.






4. مولالیته :

برابر مول ماده حل شده در یک کیلوگرم حلال است.






5. کسر مولی :

برابر نسبت مول ماده حل شده به تعداد کل مول های موجود در محلول است

مجموع کسر مولی حلال و حل شونده برابر یک است کسر مولی را با
نشان میدهند






چند رابطه مهم در محلول ها


1.




2.




3.




4. در مخلوط کردن یک ماده با دو غلظت متفاوت داریم





5.تبدیل مولاریته به مولالیته







بازده واکنش

در شرایط واکنش هیچ وقت تمام واکنش دهنده ها به محصول تبدیل نمیشن

به نسبت ماده حاصل در شرایط واکنش به مقدار بدست امده از رو روابط استو

کیومتری ضربدر صد بازده واکنش گویند.
 

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز


روابط جرمي – جرمي در محاسبه هاي استوکيومتري

در اغلب مسائل جرم مواد بر حسب گرم آنها داده مي شود. در اين موارد ابتدا جرم

را با دانستن جرم مولي به مول تبديل مي کنيم و بعد با استفاده از ضرايب تبديل

مناسب، تعداد مول خواسته شده در مسئله را محاسبه مي کنيم. اگر جرم ماده

را خواسته باشند دوباره اين مول را به جرم تبديل مي کنيم.



مثال :

چه جرمي از اکسيژن براي واکنش کامل با 1/96 g گاز پروپان C3H8 لازم است ؟



(C3H8 (g) + 5 O2(g) ® 3 CO2 (g) + 4 H2O (g


(C3H8 =44/09 (g.mol [SUP]_1 [/SUP]و O2 = 32/0 mol[SUP]_1[/SUP]


پاسخ : ابتدا مولهاي پروپان را محاسبه مي کنيم (با استفاده از جرم مولي پروپان)



2/18 mol C3H8 =
1 mol C3H8
44/09g C3H8
× 96/1 g C3H8 = Mol C3H8


حال تعداد مولهاي اکسيژن را با استفاده از ضريب تبديل مناسب محاسبه ميکنيم.


10/9 mol O2 =
5 mol o2
1mol C3H8
× 2/18 mol C3H8 = Mol O2


با استفاده از جرم مولي O2 ، جرم اکسيژن را بر حسب گرم محاسبه مي کنيم.


349g O2 =
32/0g O2
1mol O2
× 10/9 mol O2 = g O2





خلوص مواد


مواد مورد استفاده در آزمايشگاه يا صنعت کاملاً خالص نيستند و معمولاً ناخالصي

به همراه دارند. با وارد کردن درصد خلوص در محاسبه ها مي توان مقادير مورد نياز

از ماده ي ناخالص را محاسبه کرد.


جرم مورد نياز از ماده ي خالص = درصد خلوص × جرم مورد نياز از ماده ناخالص


مثال:

اگر بخواهيم مقدار ۲/۳۴ گاز C2H2 را از واکنش ميان [SUB]([/SUB]CaC2[SUB](S [/SUB]و آب کافي بدست

آوريم چند گرم [SUB]([/SUB]CaC2[SUB](S[/SUB] ناخالص با درصد خلوص ۷۵ % نياز داريم؟



(CaC[SUB]2(S)[/SUB] + 2H2O(L) ® Ca(OH)2(aq)+ C2H2(g

CaC2 = 64/1 g.mol[SUP]-1[/SUP] و C2H2 = 26 g.mol[SUP]-1[/SUP]



0/09 mol C2H2=
1mol C2H2
26 g C2H2
×2/34 g C2H2 =mol C2H2 :پاسخ


0/09 mol CaC2 خالص=
1mol CaC2
1mol C2H2
×0/09mol C2H2 =mol CaC2 خالص :پاسخ


5/77g cac2=
(64/1g cac2)
(1mol cac2)
×0/09mol CaC2 خالص= g CaC2 خالص :پاسخ


7/69 cac2 ناخالص=
(100g cac2ناخالص)
75 g cac2 خالص
× 5/77 g cac2 خالص= g CaC2 ناخالص :پاسخ





روابط حجمي گازها در محاسبه هاي استوکيومتري

در فشار و حجم ثابت يک مول از گازهاي مختلف حجم ثابت و برابري دارند. همانطور

که مي دانيد حجم گازها تابعي از فشار و دما است در شرايط STP (دما ْ 0 C و فشار

1 atm) هر مول گاز حجمي برابر L۲۲/۴ اشغال مي کند.



در حل بعضي مسايل استوکيومتري گازها ميتوان با استفاده از قانون نسبتهاي حجمي،

ضريب تبديل حجمي – حجمي مناسب را از روي معادله ي موازنه شده پيدا کرد.


در شرايط غير STP مي توان با استفاده از چگالي گازها مقدار جرم آنها را به حجم يا بر

عکس تبديل کرد.





چگالي



=

جرم
__

حجم




مثال :
چند ليتر گاز H2 از واکنش 80/4 منيزيم با مقدار اضافي هيدروکلريک اسيد در شرايط

متعارفي توليد مي شود؟



[SUB]([/SUB]Mg (s) + 2 Hcl [SUB](aq)[/SUB] ® Mg Cl 2 [SUB](aq)[/SUB] + H2 [SUB](g[/SUB]


0/2 mol Mg =
1mol Mg
24 g Mg
×4/80 g Mg =mol Mg :پاسخ


0/2 mol H2 =
1mol H2
1 mol Mg
×0/2 Mol Mg =mol H2 :پاسخ


4/48 L H2 =
22/4 L H2
1 mol H2
×0/2 Mol H2 =L H2 :پاسخ
 

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز

حل معادلات شیمیایی


تا کنون تعداد زیادی آزمایش با گازها، مایعات و جامدات انجام داده اید و مواد مختلفی

را در ظروف آزمایش، رسوب داده اید، سر ریز کرده اید و صاف و تقطیر کرده اید.



هنگامی که به تمامی این آزمایش ها فکر می کنید، متوجه خواهید شد که آنها با

٤ گروه اصلی واکنش های شیمیایی مطابقت دارند:



ساده ترین این واکنش ها، ترکیب مستقیم است.در این واکنش،دو یا چند ماده با

هم ترکیب می شوند تا یک ماده واحد یا مجموعه ای از مواد را تشکیل دهند؛ همان

گونه که آهن و گوگرد، سولفید آهن تشکیل می دهند:








یا زمانی که آهک خام (اکسید کلسیم) با آب واکنش نشان می دهد تا آهک آبدیده

(هیدروکسید کلسیم) را تشکیل دهد:





تجزیه، درست در نقطه مقابل ترکیب قرار دارد.در این فرایند،یک ماده به مواد ساده تری

تفکیک می شود. این وضعیت، زمانی که دو عنصر بنیادی آب را جدا می کنید، به وجود

می آید:




یا وقتی اکسیژن را از پروکسید هیدروژن تهیه می کنید:






در یک جانشین سازی (انتقال) ساده، یک عنصر جای عنصر دیگری در یک ماده ی

مرکب می گیرد، همانند وقتی که هیدروژن را از روی و اسید هیدروکلریک تهیه میکنید:





یا وقتی با انداختن یک میخ به محلول سولفات مس، مس را آزاد می کنید:





در یک جانشینی دو تایی، دو ماده ی مرکب، شریکشان را با هم تعویض می کنند.

رسوب دادن کلرید نقره از محلول نمک طعام و نیترات نقره را در نظر بگیرید:






یا وقتی سولفات منیزیم و کربنات سدیم را با هم ترکیب می کنید:



در بررسی معادلات شیمیایی اختصاری بالا توجه کنید که در هر مورد، تعداد اتم های

مساوی از هر عنصری در هر طرف فلشی که نشانگر انجام واکنش است، وجود دارد.

به دلیل این آرایش و ترکیب مساوی، این تعریف های شیمیایی، معادله نامیده میشوند.



برای کشف معادله ای که در آن فویل آلومینیومی را در اسید هیدروکلریک حل می کنید،

باید معادله ی واقعی را بنویسید:



اما آیا نوشتن AlCl صحیح است؟

به جدول ظرفیت عناصر در واکنش های مختلف در زیر توجه کنید:




آلومینیوم، پیوندهای سه ظرفیتی دارد و کلر تک ظرفیتی است. بنابراین یک اتم Al، سه

اتم Cl می گیرد و کلرید آلومینیوم باید به صورت AlCl[SUB]٣[/SUB] باشد.

نوشتن H هم صحیح نیست؛ هیدروژن در حالت آزاد، تنها به صورت مولکول دو اتمی H[SUB]٢[/SUB]

وجود دارد. بنابراین معادله را به این صورت باید تغییر دهید:












معادله ی زیر را نیز در نظر بگیرید:




که برای تعادل و موازنه ی اتم ها در دو طرف معادله، مقادیر Cl و H در هر دو طرف باید

برابر باشد.




معادله ی ساده ی زیر را در نظر بگیرید:






این معادله علاوه بر این که به ما میگوید آهن و گوگرد با هم سولفید آهن را میسازند،

بلکه یک اتم آهن و یک اتم گوگرد را می گیرد تا یک مولکول FeS تولید کند.



علاوه بر آن، با وارد کردن وزن اتمی دو عنصر Fe و S، معادله به شما می گوید که چه

مقدار آهن و گوگرد نیاز است و چه مقدار سولفید آهن با
ید به دست آورید:







می توان از اعداد وزن اتمی برای معین کردن اعداد گرم یا هر واحد وزنی دیگری

استفاده کرد.



حال واکنش پیچیده تری را در نظر می گیریم:



اگر می خواهید کربنات منیزیم تولید کنید، به جدول انحلال پذیری زیر توجه کنید؛ این جدول

به شما می گوید که MgCO[SUB]٣[/SUB] انحلال ناپذیر است. بنابراین باید بتوانید رسوب آن را از نمک

منیزیم حل پذیر مانند سولفات و کربنات سدیم حل پذیر تهیه کنید:



حال باید بدانید چه مقدار MgSO[SUB]٤[/SUB] و Na[SUB]٢[/SUB]CO[SUB]٣[/SUB] لازم دارید و چه مقدار MgCO[SUB]٣[/SUB] بدست خواهید

آورد.



با استفاده از جدول سمت صورتی رنگ بالا، می فهمید که هر مولکول سولفات منیزیم،

هفت مولکول آب H[SUB]٢[/SUB]O دارد که به آن متصل میشود و هر مولکول کربنات سدیم، ١٠ مولکول

آب دارد. این وضعیت در واکنش شیمیایی وارد نمی شو
د اما مجبورید آن ها را در وزن مواد

شیمیایی به حساب آورید.






وزن اتمی هر عنصری را در زیر آن بنویسید. سپس وزن مولکولی هر ماده ترکیب را با اضافه

کردن وزن های اتمی تمام اتم های موجود در مولکول حساب کنید. برای واکنش قبلی داریم:







با جمع کردن اعداد به دست آمده در دو سمت معادله ی یاد شده، اعداد یکسانی به دست

می آورید. بنابراین کاملا مشخص است که دو طرف واکنش در موازنه هستند.

محاسبات بالا به شما می گویند که ٢٤٦ g بلور سولفات منیزیم و ٢٨٦ g بلور کربنات سدیم،

٨٤ g کربنات منیزیم به شما خواهند داد.
 
  • Like
واکنش ها: mahz

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز

تبدیل واحدها در محاسبات بر اساس مول

یک مول برابر است با تعداد 10[SUP]23[/SUP]×022/6 ذره از هر ماده، خواه این ماده عنصر باشد یا ترکیب.

مثلا وقتی می گوییم یک مول آلومینیم یعنی مقداری آلومینیم که در آن تعداد 10[SUP]23[/SUP]×022/6

اتم از این فلز وجود داشته باشد، یا وقتی می گوییم یک مول آب یعنی مقداری آب که در آن

تعداد 10[SUP]23[/SUP]×022/6 مولکول آب H2O وجود داشته باشد. پس مول یک واحد شمارش است

و باید بتوانیم در محاسبات آن را بر حسب واحدهای دیگر مثل جرم و حجم بیان کنیم. رابطه

واحد مول با واحدهای دیگر به صورت زیر می باشد.



یک مول = تعداد 10[SUP]23[/SUP]×022/6 ذره از ماده


یک مول = جرم اتمی یا مولکولی ماده بر حسب گرم


یک مول = حجمی برابر 4/22 لیتر یا 22400 میلی لیتر از یک ماده در حالت گاز در شرایط

استاندارد.



مول را با واحدهای دیگری چون اتم گرم ، مولکول گرم و یون گرم نیز بیان می کنند. برای اتمها

یک مول با یک اتم گرم برابر است، برای مولکولها یک مول با یک مولکول گرم برابر است و برای

یونها یک مول با یک یون گرم برابر است.


مثال :‌

یک مول گاز آرگونA r برابر است با یک اتم گرم گاز آرگونA r .



یک مول کربن تترا کلرید CCl4 برابر است با یک مولکول گرم کربن تترا کلرید CCl4 .



یک مول یون Fe[SUP]3+[/SUP] آهن III برابر است با یک یون گرم Fe[SUP]3+[/SUP] آهن III .



بر اساس مطالب بالا می توان رابطه زیر را نوشت که از آن بعنوان کلید تبدیل واحدها استفاده

می کنیم :




یک مول = جرم مولی بر حسب گرم = 4/22 لیتر یا 22400 میلی لیتر گاز در شرایط استاندارد = تعداد 10[SUP]23[/SUP]×022/6 ذره از هر ماده


بنابر این با داشتن یکی از مقدارهای داده شده می توان دیگر مقادیر را با استفاده از ضرایب

تبدیل بین این واحدها بدست آورد.




مثال :

حساب کنید 2/0 مول گاز کربن دی اکسید CO2 ( جرم مولی برابر 44 ) :



آ) چند گرم جرم دارد ؟

ب) در شرایط استاندارد چند لیتر حجم اشغال می کند ؟

ج) دارای چند مولکول CO2 می باشد ؟



جواب قسمت آ : وقتی جرم مولی این گاز برابر 44 ، است. می توان گفت :

44 گرم گاز کربن دی اکسید = یک مول گاز کربن دی اکسید



که ضریب تبدیل از این تساوی با توجه به واحد معلوم یعنی 2/0 مول کربن دی اکسید، بدست

می آید.




جواب قسمت ب : بر اساس کلید داده شده در تبدیل واحدها رابطه بین حجم گاز و مول در شرایط

استانداد به صورت زیر است:


یک مول گاز کربن دی اکسید = 4/22 لیتر گاز کربن دی اکسید در شرایط استاندارد.


که ضریب تبدیل بر اساس واحد معلوم از آن بدست می آید.


جواب قسمت ج : بر اساس کلید داده شده در تبدیل واحدها رابطه بین تعداد مولکولهای کربن دی

اکسید و مول آن به صورت زیر است.



یک مول گاز کربن دی اکسید = 10[SUP]23[/SUP]×022/6 مولکول گاز کربن دی اکسید CO2 .

که ضریب تبدیل بر اساس واحد معلوم از آن بدست می آید.


 
  • Like
واکنش ها: mahz

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز

وزن اکی والان

تعیین وزن اکی والانی یک ماده برای تهیه محلول با غلظت نرمال از آن ترکیب ضروری است.

وزن اکی والان یک ماده بستگی به واکنشی دارد که ماده در آن شرکت کرده است. پس

تعریف وزن اکی والانی برای یک ماده همواره مبتنی بر چگونگی رفتار آن ماده در واکنش

شیمیایی ویژه است. چنانچه نوع واکنش دقیقا مشخص نباشد ارزیابی وزن اکی والانی

غیر ممکن خواهد بود و بدون در اختیار داشتن این اطلاعات نمی‌توان غلظت محلولی را بر

حسب نرمالیته بیان کرد.

با توجه به نوع واکنشی که یک ماده می‌تواند در آن شرکت کند می‌توان وزن اکی والان

آنرا تعیین کرد.

تعیین وزن اکی والان با توجه به نوع واکنش:



  • وزن اکی والان ماده‌ای که در یک واکنش خنثی شدن شرکت می‌کند، وزنی از آن
ماده است که در آن واکنش با یک وزن فرمول گرم یون هیدروژن ترکیب می‌شود و

یا یک فرمول گرم یون هیدروژن تولید می‌کند.



  • برای اسیدها و بازهای قوی و برای اسیدها و بازهایی که فقط یک یون
    یا
فعال دارند وزن اکی والانی برابر با وزن مولکولی آنهاست.



  • برای اسیدها و بازهای قوی که دو یون
    یا
    فعال دارند و در یک

واکنش اسید - باز با دو هیدروژن یا هیدرو کسید خود شرکت می‌کنند وزن اکی



والانی نصف وزن مولکولی آنها است.




E = M / N

در این فرمول ،

E : وزن اکی والان ،

M : وزن مولکولی

و n : تعداد هیدروژن یا گروه هیدروکسید در یک اسید یا باز قوی است.



  • برای یک اسید چند عاملی که دارای دو یا چند هیدروژن با تمایلات متفاوت برای
تفکیک شدن است تعیین اکی والان دشوارتر است. بعنوان مثال در تیتراسیون

اسید فسفریک ، در تیتراسیون اول که اسید یک پروتون از دست می‌دهد وزن

اکی والان اسید فسفریک برابر وزن مولکولی آن است در حالیکه در تیتراسیون

دوم وزن اکی والان نصف وزن مولکولی است.

تیتراسیون پروتون سوم اسید فسفریک جنبه کاربردی ندارد. بدون آگاهی از اینکه

کدام یک از مراحل تیتراسیون در واکنش درگیر است، تعیین وزن اکی والان اسید

فسفریک غیر ممکن خواهد بود.



  • وزن اکی والان گرم در واکنشهای اکسیداسیون احیا عبارت است از وزنی که بطور

مستقیم یا غیر مستقیم یک مول الکترون تولید یا مصرف می‌کند. بنابراین وزن اکی

والان هر ماده‌ای که در واکنش اکسیداسیون - احیا شرکت کرده است از تقسیم

کردن وزن مولکولی آن بر تغییر عدد اکسیداسیون آن ماده بدست می‌آید.



  • وزن اکی والان برای یک نمک یا یک ماده شرکت کننده در یک واکنش رسوبی یا
تشکیل کمپلکس برابر وزنی از ماده است که در صورت یک ظرفیتی بودن کاتیون
یک مولکول گرم و در صورت دو ظرفیتی بودن نصف مولکول گرم و … کاتیون تولید
یا مصرف نماید.

بنابراین برای تهیه یک محلول با نرمالیته مشخص ابتدا باید وزن اکی والانی ماده مورد

نظر را و بعد از حل کردن تعداد مشخصی از وزنهای اکی والانی نرمالیته مورد نظر را

بدست آورد.
 
آخرین ویرایش:
  • Like
واکنش ها: mahz

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز


ثابت حاصلضرب انحلالی

هر گاه اراده کنیم که مطالعه خود را درباره سیستم تعادلی حل شدن مواد کم محلول مانند

کلرید نقره در آب را از بررسیهای کیفی فوق فراتر ببریم و داوریهای کمی و دقیق تری انجام

دهیم، ناگزیر از کاربرد یک رابطه ثابت تعادل خاصی می‌باشیم.

این رابطه را حاصلضرب انحلالی میگویند و ثابت آن را Ksp یا ثابت حاصضرب انحلالی مینامند.


تعیین حاصلضرب انحلال پذیری در رسوب کلرید نقره:

بیشتر اجسام حداقل به میزان کم در آب حل میشوند.چنانچه ماده‌ای نامحلول یا کم محلول

در آب قرار داده شود، موقعی که سرعت انحلال یونها از جامد برابر سرعت رسوب کردن یونها

از محلول سیر شده گردد، یک حالت تعادل برقرار می‌شود.

پس بین کلرید نقره و محلول سیر شده از کلرید نقره یک حالت تعادل وجود دارد.


(AgCl(S)↔Ag(aq)+Cl-(aq

ثابت تعادل به صورت زیر:



از آنجا که غلظت یک جامد خالص مقدار ثابتی است،
را ممکن است باk یکی گرفت.

در این صورت خواهیم داشت :



ثابت ksp حاصضرب انحلال پذیری نامیده می‌شود.

غلظتهای یونی در این رابطه ، غلظتهای مربوط به یک محلول سیر شده در دمای مرجع هستند.


وابستگی ksp به دما:

از آنجا که انحلال پذیری یک نمک معمولا بطور وسیعی با دما تغییر می‌کند، مقدار عددی ksp یک

نمک با دما تغییر می‌کند.

جدول حاصضرب انحلال پذیری اجسام مختلف در دمای 25 درجه سانتیگراد در کتابهای مرجع

مختلف داده شده است.


انحراف از مقدار ksp :

انحلال پذیری برخی از نمکها در آب بیش از مقداری است که بر مبنای مقادیر ksp محاسبه شده

است. سیستم کربنات باریم را در نظر بگیرید.


(BaCO3(s)↔Ba+2(aq)+CO-23(aq

یون کربنات موجود در این محلول آبکافت می‌شود، زیرا این یون باز ضعیفی است. غلظت یون CO-23

بر اثر واکنش آن با آب کاهش می‌یابد. تعادل BaCO3 به سمت راست میل می‌کند و بیش از موارد

دیگر BaCO3 حل می‌گردد. محاسبه انحلال پذیری مولی BaCO3 که بر مبنای ksp انجام می‌گیرد،

غلظت CO-23 را که باید در حال تعادل در محلول وجود داشته باشد، بدست می‌دهد.

اما مقدار BaCO3 مربوطه باید بیشتر حل شود تا نه تنها از این غلظت CO-23 ، بلکه از CO-23 که

بر اثر آبکافت به HCO+3 تبدیل می‌شود، اجتناب گردد. در محلول برخی نمکها (مثلا pbs) آنیون و

کاتیون هر دو آبکافت می‌شوند.

عامل دیگری که موجب می‌شود، انحلال پذیری محابسه شده اشتباه در آید، اثر نمک است. انحلال

پذیری یک نمک با اضافه کردن الکترولیت دیگر به محلول افزایش می‌یابد.

مثلا کلرید نقره در حدود 20% در محلول 0.02 مولار KNO3 بیشتر حل می‌شود تا در آب خالص

یونهای +K و NO-3 کمک می‌کنند تا در محلول محیط یونی بوجود آید، بطوری که یونهای +Ag و -Cl

از طرف بارهای مخالف احاطه می‌شوند. در نتیجه یونهای +Ag و -Cl در محلول محکم تر نگهداشته

شده‌اند و برای ترکیب شدن و تشکیل (AgCl(s کمتر مناسب هستند. نتیجه نهایی ، جابجایی

تعادل انحلال پذیری به سمت راست است.


تشکیل رسوب و حاصلضرب انحلال پذیری:

مقدار عددی ksp یک نمک بیانی کمی از حد انحلال پذیری آن نمک است. وقتی مقادیر غلظت

یونهای محلول نمک در عبارتی مشابه عبارت ksp نمک جایگزین شود، نتیجه حاصضرب یونی محلول

نامیده می‌شود. ksp حاصضرب یونی محلول سیر شده است. حاصلضرب یونی را می‌توان برای

محلول مورد آزمایش محاسبه کرد و نتیجه را با ksp نمک مورد نظر مقایسه نمود.

سه نوع مقایسه زیر امکان پذیر است :



1-حاصلضرب یونی کمتر از ksp :


چنین محلولی سیر ناشده است. جامد اضافی می‌تواند تا حدی که ksp تعیین می‌کند در آن

محلول حل شود.


2-حاصلضرب یونی بیشتر از ksp :


محلول موقتا ابر سیر شده است. تشکیل رسوب تا زمانی که حاصلضرب یونی برابر ksp شود،

صورت می‌گیرد.




3-حاصلضرب یونی برابر ksp :

این محلول سیر شده است.




اثر یون مشترک:

اثر یون مشترک به تعادلات انحلال پذیری مربوط می‌شود. به عنوان نمونه سیستم زیر را در نظر

بگیرید.


(BaSO4(s)→Ba+2(aq)+SO-24(aq

افزایش یون سولفات ، از سولفات سدیم به محلول سیر شده سولفات باریم موجب می‌شود که

این تعادل به سمت چپ جابجا شود.

غلظت Ba+2 کاهش می‌یابد و BaSO4 رسوب می‌کند. چون حاصلضرب
مقدار

ثابتی است. افزایش
موجب کاهش
می‌گردد
 

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز

محاسبات ساخت محلول

در ساختن محلول ها يك فرمول كلي داريم كه عبارت است از : N1.V1 = N2.V2


براي درك بيشتر مضوع با يك مثال پيش مي رويم


چنانچه بخواهيم 100 ميلي ليتر محلول 1N اسيد سولفوريك را از يك محلول غليظ تر

بسازيم و محلول غليظ تر مثلا 3N باشد مي گوييم N1V1 = N2V2 (محلول غليظ را 1

و محلول رقيق را 2 در نظر مي گيريم)


3N * V1 = 1N * 100 ml


و به اين ترتيب حجمي از اسيد سولفوريك غليظ را كه براي ساخت 100ml محلول 1N

لازم داريم بدست مي آوريم

حال اين مقدار را با پيپت از محلول غليظ بر ميداريم و درون يك بالن ژوژه 100ml ميريزيم

( بهتر است براي برداشتن و تخليه محلول بر سر پيپت پوآر وصل كنيم تا كار راحت تر

انجام بگيرد)

پس از ريختن محلول در بالن ژوژه تا خط نشانه كه در گردن بالن ژوژه قرار دارد آب مقطر

مي ريزيم . محلول مورد نظر آماده است.

سوال) روش ساخت محلول 1M از NaOH را شرح دهيد.



اول از همه چيز بايد بدانيم:

N = M.n


N= نرماليته

M= مولاريته

n= ظرفيت كه براي اسيدها تعداد H اسيدي و براي بازها تعداد OH مي باشد.


نكته: وقتي ظرفيت مساوي يك باشد ميزان N=M است

بقيه مراحل مانند ساخت محلول رقيق اسيدسولفوريك است.
 

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز


معادله هاسل باخ


این معادله برای محلول های بافر است. محلول های بافر حاوی یک اسید و باز مزدوج آن یا

یک باز و اسید مزدوج آن است. این محلول ها در مقابل تغییرات PH مقاوم هستند!

معادله ی هندرسون هسل باخ برای محلول حاوی اسید و باز مزدوج آن :



که
غلظت باز مزدوج اسید و
غلظت اسید ضعیف است و
همان منفی log

ثابت تعادل اسید است.

در مورد K:

هر تعادلی یک ثابت تعادل دارد (در دمای مشخص) که برابر است با ضرب غلظت فرآورده ها

به توان ضریب شان در معادله ی واکنش تقسیم بر واکنش دهنده ها به توان ضرایبشان در

معادله ی واکنش.

برای مثال برای واکنش



داریم:



در حالت تعادل در یک دمای مشخص، ضرب غلظت فرآورده ها به توان ضریبشان تقسیم بر

واکنش دهنده ها به توان ضرایبشان در معادله ی واکنش، مقدار ثابت و مشخصی ست که

به آن ثابت تعادل هم می گویند و می توان آن ها را در جداول پیوست کتاب ها پیدا کرد.
 

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز

استاندارد کردن

روش استاندارد کردن محلول 1/0 نرمال سدیم هیدروکسید :

معمولترین استاندارد اولیه ای که برای استاندارد کردن محلول سود در آزمایشگاه به کار می رود ،

پتاسیم هیدروژن فتالات با درجه خلوص استاندارد اولیه است .

روش کار : مقداری پتاسیم هیدروژن فتالات (M = 204.23g/mol) را در اتوکلاو 110 درجه سانتیگراد

به مدت یک ساعت خشک کرده و در دسیکاتور بگذارید تا سرد شود . البته پتاسیم هیدروژن فتالات،

زیاد رطوبت گیر نیست و می توانید این مرحله را با مشورت کارشناس حذف کنید . 7/0 تا 9/0 گرم

پتاسیم هیدروژن فتالات خشک شده ( توجه : این مقدار استاندارد اولیه برای زمانی پیشنهاد شده

است که از بورت 50 میلی لیتری استفاده شود،زیرا حجم مصرفی تیترکننده با این مقدار از استاندارد

اولیه در حدود 35 تا 45 میلی لیتر است . بنابراین اگر می خواهید از بورت 25 میلی لیتری استفاده

کنید ؛ وزن استاندارد اولیه را نصف کنید . ) را در یک ظرف توزین ، تمیز و خشک وزن کنید و با 50 میلی

لیتر آب مقطر به ارلن مایر 250 میلی لیتری منتقل کنید . 2 قطره شناساگر فنول فتالئین ، به محلول

اضافه کنید و آن را با سودی که ساخته اید تیتر کنید ( همه اصول یک تیتراسیون کلاسیک را رعایت

کنید . این اصول عبارتنداز : شستشوی بورت با محلول تیتر کننده ، خشک کردن بدنه ارلن و سکوی

آزمایشگاه و گذاشتن یک ورق کاغذ سفید در زیر ارلن به هنگام تیتراسیون . ) . نقطه پایانی زمانی

است که رنگ صورتی محلول 30 ثانیه پایدار باشد . حال غلظت سود را از رابطه زیر بدست آورید :





روش استاندارد کردن محلول 1/0 نرمال کلریدریک اسید :

استاندارد اولیه ای که بیشتر برای استاندارد کردن کلریدریک اسید به کار می رود ، سدیم کربنات با

درجه خلوص استاندارد اولیه است . سدیم کربنات طبق معادله زیر با کلریدریک اسید واکنش میدهد:





روش کار : مقداری سدیم کربنات جامد را در اتوکلاو 110 درجه سانتیگراد به مدت یک ساعت خشک

کنید و در دسیکاتور بگذارید تا سرد شود . 2/0 تا 25/0 گرم از آن را در یک ظرف توزین تمیز و خشک

وزن کنید و وزن دقیق آن را در دفترچه یادداشت خود بنویسید . نمونه را با 50 میلی لیتر آب مقطر به

ارلن مایر تیتراسیون منتقل کنید و 2 الی 3 قطره شناساگر سبز برموکرزول به آن اضافه کنید . حال

محلول را با کلریدریک اسیدی که ساخته اید تیتر کنید . نقطه پایانی زمانی است که رنگ محلول از

آبی ، به سبز مایل به زرد تبدیل شود . حال غلظت کلریدریک اسید را از رابطه زیر بدست آورید :




روش استاندارد کردن محلول 1/0 مولار نقره نیترات ( روش مور ) :

مقداری NaCl یا KCl جامد و خالص را در اتوکلاو 120 درجه سانتیگراد به مدت دو ساعت خشک کنید .

سپس 2/0 تا 25/0 گرم NaCl یا 25/0 تا 3/0 گرم KCl را با یک ترازوی تجزیه ای وزن کنید و وزن دقیق

آن را در دفترچه یادداشت بنویسید . نمک را با 75 میلی لیتر آب مقطر به ارلن مایر تیتراسیون منتقل

و 2 میلی لیتر محلول پتاسیم کرومات 1/0 مولار ( 96/1 گرم پتاسیم کرومات در 100 میلی لیتر آب )

به آن اضافه کنید . حال محلول را بوسیله نقره نیتراتی که تهیه کرده اید تیتر کنید .

تشخیص نقطه پایانی در این تیتراسیون کمی مشکل است و نیاز به مهارت دارد . اما اگر تیتراسیون را

سه بار تکرار کنید ، به راحتی می توانید نقطه پایانی را تشخیص دهید .

برای کمک به تشخیص نقطه پایانی به موضوع زیر توجه کنید :

محلول داخل ارلن تا قبل از شروع تیتراسیون به خاطر حضور یون کرومات ( شناساگر ) زرد شفاف است.

با شروع تیتراسیون و تشکیل رسوب شیری رنگ AgCl محلول کم کم به رنگ زرد لیمویی مات ( کدر )

تبدیل می شود .

نقطه پایانی زمانی است که تمام یون کلر در محلول رسوب کرده و با افزودن نقره نیترات بیشتر ، کرومات

وارد واکنش شده و رسوب قرمز آجری Ag2CrO4 بوجود می آید . اما طبق معمول چون شروع تشکیل

این رسوب نقطه پایانی، محسوب میشود، باید به محض تغییر رنگ محلول از زرد لیمویی، به زرد لیمویی

چرک آب یا کثیف ( مخلوطی از زرد لیمویی با رگه ای از قرمز آجری که تمام ارلن را فراگیرد ) تیتراسیون

را قطع کرد .

حال غلظت نیترات نقره را از رابطه زیر بدست آورید :






روش استاندارد کردن محلول 1/0 نرمال پتاسیم پرمنگنات :

یکی از استانداردهای اولیه ای که برای استاندارد کردن پتاسیم پرمنگنات به کار می رود ، سدیم

اگزالات یا اگزالیک اسید است .




مقداری سدیم اگزالات با درجه خلوص استاندارد اولیه را در اتوکلاو 110 درجه سانتیگراد به مدت 1 تا

2 ساعت خشک و در دسیکاتور بگذارید تا سرد شود .

25/0 تا 3/0 گرم از سدیم اگزالات خشک (M=134.00g/mol) را در یک ظرف توزین تمیز و خشک وزن

کنید .

باید 50 تا 75 میلی لیتر آب مقطر به ارلن مایر تیتراسیون منتقل کنید . 3 تا 5/3 میلی لیتر سولفوریک

اسید غلیظ به محلول اضافه کنید و آن را کاملاً گرم کنید ( محلول به جوش نیاید ) .

حال بلافاصله محلول را با پرمنگناتی که ساخته و صاف کرده اید ، تیتر کنید . به خاطر داشته باشید

که دمای محلول در تمام مدت تیتراسیون از 55 درجه سانتیگراد نباید پایینتر بیاید . نقطه پایانی زمانی

است که محلول با یک قطره از پرمنگنات تغییر رنگ دهد . ( مانند یک قطره پرمنگنات در آب )

این تغییر رنگ به مدت 30 ثانیه پایدار باشد .

حال غلظت پرمنگنات پتاسیم را از رابطه زیر بدست آورید :





روش استاندارد کردن محلول 1/0 مولار سدیم – EDTA :

محلول های EDTA را معمولاً با یکی از نمکهای منیزیم (MgSO4 or MgCl2) استاندارد می کنند . برای

مثال در حدود 7/0 تا 9/0 گرم MgCl2.6H2O را با ترازوی تجزیه ای وزن کنید .

و وزن دقیق آن را در دفترچه یادداشت خود بنویسید . نمونه را با 50 تا 75 میلی لیتر آب مقطر و 5 میلی

لیتر محلول بافر آمونیاک – آمونیوم کلرید و دو قطره شناساگر اریوکروم بلک T به محلول اضافه کنید .

محلول را با EDTA ساخته شده تیتر کنید . نقطه پایانی زمانی است که محلول با یک قطره از EDTA

از قرمز اناری به آبی آسمانی تغییر رنگ دهد .

حال غلظت سدیم – EDTA را از رابطه زیر بدست آورید :




 

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی
کاربر ممتاز

سالیابی هسته ای

فروپاشی رادیو نوکلئید یک سنجش بسیار دقیق است که مدت زمان آن در اثر تغییرات شکل شیمیایی ، دما ، فشار یا دیگر

پدیده‌های فیزیکی طبیعی تغییر نمی‌کند.

ثابت فروپاشی و لذا نیمه عمر رادیو نوکلید ، تنها برای چند رادیو نوکلید ، معدود که از طریق جذب الکترون فروپاشی می‌کنند،

با شکل شیمیایی تغییر می‌یابد.

چنانچه در یک زمانی در گذشته t0 مقدار یک رادیو نوکلید موجود N0 بوده و بعد از یک مدت زمان ، t1 مقدار رادیو نوکلید باقی

مانده N1 باشد ، قانون فروپاشی زیر در آن بکار خواهد رفت:

(N1=N0-eλ(t0-t1

که در آن لاندا ثابت فروپاشی برای رادیو نوکلید مادر است.

این معادله همچنین می‌تواند برای فواصل فروپاشی (t0-t1) بصورت زیر حل می‌گردد:

(t0-t1= (1/λ)Ln(N0/N1

چنانچه مقادیر رادیو نوکلید در هر دو زمان و ثابت فروپاشی لاندا معلوم باشد ، فواصل زمانیt0 - t1 می‌تواند محاسبه گردد.

چنانچه t1 زمان حال (t1=0) باشد ، واضح است که N1 می‌تواند مستقیما در نمونه‌ای قابل دسترس اندازه گیری شود. مساله

در اینجا دانستن مقدار رادیو نوکلید N0 در زمان قبل t0 است. دو روش تعیین N0 به تعریف دو نوع اساسی روش‌های سالیابی

هسته‌ای کمک می‌کند: ساعت فروپاشی تعادلی و ساعت انباشتگی.





ساعت فروپاشی تعادلی:

این ساعت را می‌توان مشابه سیستمی‌در نظر گرفت که در آن در یک سطل معلق در یک سطح تعادل نگهداری می‌شود ، چرا

که آب از دست رفته از سطل در اثر نشست ، بوسیله همان میزان آب از طریق یک شیر در زمان مورد نظر جایگزین می‌گردد.این

مقدار تعادل مشابه مقدار یک رادیو نوکلید ، N0 در t0 بحث شده در بالاست.

چنانچه شیر بسته شود و آب ورودی قطع گردد، مقدار آب در سطل با زمان کاهش می‌یابد.در این توضیح ساده، چنانچه سرعت

نشست R معلوم باشد ، زمان t یعنی زمان بسته شدن شیر تا زمان اندازه گیری مجدد آب در سطل ، بوسیله رابطه زیر داده

می‌شود:

(مقدار آب باقی مانده – مقدار آب تعادل) t = 1/R

در یک رادیو نوکلید طبیعی ، چنانچه موازنه بین سرعت تولید و سرعت فروپاشی آن با برداشتن نمونه از محیطی که در آن تولید

انجام می‌شود ،پایان یابد با مقدار رادیو نوکلید و لذا اکتیویته آن برطبق قانون فروپاشی هسته‌ای ساده با زمان شروع به کاهش

می‌نماید.

در فرو پاشی رادیو نوکلید میزان نشست بستگی به نیمه عمر رادیو نوکلید و تعداد اتم های رادیو نوکلید حاضر داشته و معادله

اساس فروپاشی برای محاسبه t بکار می‌رود. که در آن A0 اکتیویته نمونه در زمان T0 و A اکتیویته در زمانهای بعدی است.

سالیابی بوسیله کربن اکتیو و سالیابی بوسیله تریتیم ، مثالهای از ساعت فروپاشی تعادلی هستند. در این موارد مقادیر در حال

تعادل اکتیویته مخصوص 14C و 13H برای کربن و هیدروژن موجود در اتمسفر بدلیل برهمکنش‌های اشعه کیهانی یا اتمسفر ثابت

می‌مانند. تعادل زمانی پایان می‌پذیرد که نمونه حاوی کربن (در یک سیستم زنده) یا هیدروژن (معمولا در آب) در تماس تعادلی با

اتمسفر جدا شود. برای سیستمهای زنده ، ورودی 14C با مرگ خاتمه پیدا می‌کند.

برای 3H در شکل آب اتمسفری‌ها ورودی زمانی پایان می‌پذیرد که آب با چاه عمیق وارد شده یا در بطری قرار گیرد. (مثلا برای

شراب) و تبادل اتمسفری نتواند رخ دهد.


ساعت انباشتگی:

چنانچه در زمان t0 ، مقدار آب در سطل پایینی صفر یا حداقل یک مقدار معلوم باشد ، مقدار افزوده شده آب به سطل پایینی در

یک مدت زمان بعدی ، t1 ، تابعی از زمان نشت سطل بالایی است.

بنابراین رابطه زیر می‌تواند برای تعیین زمان از هنگام قرار گرفتن آب در سطل بالایی و شروع نشست بکار رود:

واحدزمان/سرعت نشت تقسیم بر (ml) انباشته شدن در سطل پایینتر تصحیح شده برای مقدارml)=t0 )زمان نشت::

بطور مشابه ، در یک سیستم فروپاشی رادیو نوکلید ، انباشته شدن عبارتست از مقدار محصولات اختر تشکیل شده و سرعت

نشت بستگی به مقدار مادر رادیو نوکلید حاضر در زمان t0 و ثابت فروپاشی (یا t1/2) برای رادیو نوکلید دارد. مقدار رادیو نوکلید

مادر (N0) حاضر در زمان t0 براحتی از مجموع اتم‌های محصولات فروپاشی تشکیل شده و اتمهای باقی مانده در زمان t0 تعیین

می‌گردد.

در یک سیستم طبیعی ، مقدار رادیو نوکلید مادر (N1) به اضافه مقدار محصولات اختر موجود در حال حاضر (t=0) تنها زمانی می‌

تواند برای تعیین N0 ، مقدار رادیو نوکلید مادر در t0 ، بکار رود که سیستم از نظر شیمیایی بسته باشد.

یک سیستم بسته شیمیایی سیستمی است که در آن مهاجرتی از رادیو نوکلید مادر یا دخترهای آن در مدت زمان آزمایش به

داخل یا خارج انجام نگیرد.

در یک صخره ، سیستم شیمیایی غالبا برای اجزا غیر فرار در زمانی که صخره از یک حالت ذوبی به حالت جامد تبدیل میشود ،

برای اجزا فرا زمانی که سرد شدن به نقطه‌ای می‌رسد که دیگر گازی به بیرون راه ندارد ، بسته است.

در اینجا لازم است درصد‌های انشعاب در شمای فروپاشی در نظر گرفته شوند، چرا که کلیه فروپاشی‌های مادر منجر به نوکلید

دختر مخصوص مورد اندازه گیری نمی‌شود. به یاد داشته باشید که نیمه عمر یک رادیو نوکلید که ? را تعیین می‌کند متناسب با

غیبت رادیو نوکلید مادر است ، نه ظهور یک نوکلید دختر خاص در حالیکه چندین مسیر فروپاشی برای آن مقدور می‌باشد.

در ساعت انباشتگی مقادیر نوکلید دختر محصول موجود در زمان t0 باید از مقدار اندازه گیری شده در زمان t1 کسر گردد، تا تنها

مقدار تولید شده در فروپاشی رادیو اکتیو برای دوره مورد نظر محاسبه بکار رود. نسبتهای ایزوتوپی در عنصر "جمع کننده" دختر

می‌توانند با یک اسپکترومتر جرمی اندازه گیری شوند.

احتمال دارد که حداقل یکی از این ایزوتوپ‌ها بوسیله فرآیندهای فروپاشی رادیو اکتیو طبیعی تولید نشود. از سیستماتیک‌های

سنتز هسته‌ای ، یا بوسیله تجزیه فازهای معینی از سنگ‌های آسمانی قدیمی که اساسا حاوی رادیو نوکلید مادر نیستند ،

می‌توان یک نسبت اصلی برای ایزوتوپ‌های عنصر محصول تخمین زد. سپس این نسبت می‌تواند برای تصحیح مقدار مشاهده

شده نوکلید محصول برای مقدار اصلی موجود در زمان t0 بکار رود.
 

Tooba.T

عضو جدید
سلام ، میتونی فرمول 5 رو اثبات کنی؟( تبدیل مولاریته به مولالیته)
 

Similar threads

بالا