دنیای شیمی و مهندسی مدرن

⚜ خواص ترمودینامیکی: خواص قابل اندازه گیری یک سامانه که بوسیله آن می توان سامانه را توصیف کرد. به دو دسته تقسیم می شوند: خواص مقداری و خواص شدتی

🔷خواص مقداری: خواصی که به مقدار ماده بستگی دارند. خواص زیر مقداری هستند:

🔹جرم
🔹حجم
🔹تعداد مول
🔹ظرفیت گرمایی
🔹 آنتالپی
🔹آنتروپی
🔹انرژی آزاد گیبس
🔹گرما
🔹انرژی درونی
🔹کار

🔶خواص شدتی: خواصی که به مقدار ماده بستگی ندارند. خواص زیر شدتی هستند:

🔸چگالی
🔸آنتالپی استاندارد
🔸ثابت گازها
🔸انرژی آزاد گیبس استاندارد
🔸ظرفیت گرمایی ویژه
🔸ظرفیت گرمایی مولی
🔸انرژی درونی استاندارد
🔸فشار
🔸دما
🔸غلظت مولی

💢💥نکات ویژه💥💢

1⃣خواصی که از تقسیم دو کمیت به یکدیگر به دست می آیند، شدتی هستند مثل:
فشار P=F/A
چگالی d=m/V
غلظت مولی M=n/V

1⃣کمیتهای استاندارد همگی شدتی هستند.

3⃣کمیتهای ویژه همگی شدتی هستند.





تقدیم به نگاه زیبای دانشجویان عزیزم🌺

👈لایک  و فوروارد به دوستان یادت نره

⚗ @shimi95_IR

#انگیزشی 💎❤️

برای اینکه یه آدم خاص باشی
کافیه خودت انتخاب کنی
که معمولی نباشی
معمولی فکر نکنی
معمولی تلاش نکنی
اونوقت نتیجه هایی ک میاد هم معمولی نیست
همه این آدم های معمولی که دوروبرت میبینی
فقط بخاطر اینه که خودشون انتخاب کردن و باور کردن
و قانع شدن به اینکه معمولی باشن
اگه اینو نمیخوای
فقط عوضش کن
خاص بودن توی وجودته 
برو و کشفش کن
اجازه بده رشد کنه 😌🦋



تقدیم به نگاه زیبای دانشجویان عزیزم🌺

👈لایک  و فوروارد به دوستان یادت نره

⚗ @shimi95_IR

⚜ انتخاب حلال مناسب محیط زیست

در شیمی انتخاب حلال مناسب ضروری است چون حدود 80 درصد از حجم کل مواد شیمیایی مورد استفاده در فرایندها را حلال تشکیل می­دهد. در حال حاضر حلال­های متعدد زیست محیطی مسائلی شامل بی­ خطر بودن برای سلامتی انسان، سمیت زیست محیطی، ایمنی در فرآیندهای پرخطر و مسائل مربوط به مدیریت زباله را به چالش می­کشد. شیمی سبز یک رویکرد جدید را به عرصه ­های سنتز، فرآوری و کاربرد مواد شیمیایی وارد می­کند؛ رویکردی که بتواند عوامل تهدید کننده سلامت و محیط را کاهش داده یا حذف کند. تهدید بزرگ برای محیط زیست و از جمله حلال­های پرکاربرد در واکنش­های شیمیایی، حلال های آلی هستند که بالقوه، موادی آلاینده و سمی می باشند. این حلال ها از طریق فرآیند تبخیر وارد محیط زیست می شوند.

✅ چهار راه ­حل مبتنی بر حذف کامل این حلال­ها و استفاده از محیط­های جایگزین برای سنتز مواد آلی پیشنهاد شده است:
1-سنتز بدون حلال ((Solven free Synthesis
2-استفاده از آب به عنوان حلال
3-استفاده از سیال­های فوق بحرانی به عنوان حلال ((Supercritical fluids
4-استفاده از مایع های یونی به عنوان حلال

⚜عمده ترین موادی که در جریان آتش سوزی تولید می شود

🔹عبارتند از :
اسیدهای هالوژنه

, HBr , HF HCl

آمونیاک

NH3

فسژن

COCl2

اکسیدهای کربن

CO,CO2

سیانید هیدروژن

HCN

دی اکسید گوکرد

SO2

سولفید هیدروژن

H2S

اکسیدهای نیتروژن

N2O,NO,N2O3,NO2

اگر چه هر یک از گازهای حاصل از حریق اثرات فزیولوژیکی کاملاً متفاوتی را به وجود می‌آورند ولی زمانی که در یک مخلوط حضور دارند ،ممکن است هریک درجات معینی از یک اثر را ایجاد نمایند به عبارت دیگر ممکن است این موارد در کنار یکدیگر اثرات افزایشی داشته باشند به عنوان مثال کاملاً مشخص شده است که منواکسید کربن و سیانید هیدروژن اثرات افزایشی دارند بنا براین منطقی به نظر می رسد که برای برآورد شرایط خطر باید مقدار آنها را با هم جمع نمود.

🔥واکنش های گرماده🔥

🔹واکنش سوختن
🔹واکنش اکسایش
🔹واکنش اسید و بازها با همدیگر
🔹انحلال اسید یا باز در آب
🔹انحلال اکسیدهای فلزی در آب که باز تولید می کند.
🔹انحلال اکسیدهای نافلزی که اسید تولید می کند.
🔹انحلال اکثر گازها در آب
🔹انحلال موادی که پیوند هیدروژنی در آب تشکیل می دهند.
🔹میعان (تبدیل گاز به مایع)
🔹انجماد (تبدیل مایع به جامد)
🔹چگالش (تبدیل گاز به جامد)

💢استثناها💢

🔸سوختن گاز N2 گرماگیر است.
🔸شکر با وجود پیوند هیدروژنی، ولی انحلال گرماگیر در آب دار

⚜ اصطلاح حلال و حل شونده فقط در موارد زیر به کار می رود:

۱- محلول های آبی: آب حلال است

۲- محلولهای جامد در مایع و گاز در مایع: جزء مایع حلال است

۳- محلولهای مایع در مایع ( غیر آبی ) که یک مایع به وضوح بیشتر از دیگری باشد: جزء بیشتر حلال است

۴- در مورد محلولهای جامد در جامد (مثل آلیاژها) و گاز در گاز (مثل هوا): جزء بیشتر حلال است

۵- در غیر این صورت معمولاً از لفظ حلال و حل شونده استفاده نمی کنیم و فقط درصدها و یا نسبتها را بیان می کنیم.

وقتی اسم حلال را به کار می بریم که یه جزء غالبی وجود داشته باشد که بتواند ذرات آن جزء دیگر را احاطه کند( حلال پوشی) . اگر استون و کربن تترا کلرید با نسبت های نزدیک داشته باشیم هیچکدام حلال نیستند. فقط می توانیم بگوییم هر دو در هم حل می شوند.

در ترکیبات الی بحث حلال پوشی مثل اب پوشی نیست گاهی یک مولکول الکل با یک مولکول اب باهم هم فاز می شوند نیازی نیست چند اب دور یک الکل باشد.

در کتاب شیمی عمومی سیلبربرگ نوشته شده اغلب محلول را به صورت انحلال یک ماده در ماده دیگر در نظر می گیریم حل شونده در حلال حل می شود معمولا حلال جزیی است که در محلول فراوانی بیشتری دارد با وجود این بعضا مواد در یکدیگر امتزاج پذیرند یعنی به هر نسبتی در هم حل می شوند لذا یکی را حلال و دیگری حل شونده نامیدن مفهومی ندارد

در کتاب شیمی عمومی دکتر پارسافر در محلولهای مایع جزیی را که فراوانی بیشتر دارد حلال گرفته است و میزان وفور یک ماده با غلظت آنرا با واحدهای غلظت مانند کسر مولی -  مولاریته- مولالیته-درصد جرمی مشخص می شود.

حجم مولی اب خالص در دما وفشار ثابت معین است ولی در محلولها حجم مولی اب علاوه بر دما وفشار به غلظت حل شونده مثلا اتانول هم وابسته است. بغیر از کسر مولی حدود 05/0 الکل که حجم مولی آب از ۱۸ میلی لیتر بر مول کمی بیشتر می شود در بقیه موارد کسر مولی الکل هرچه بیشتر شود حجم مولی اب کمتر از ۱۸ می شود.

انحلال الکل در آب را از منظر آنتالپی و آنتروپی چگونه تفسیر می کنید؟

 در محلول اب والکل جاذبه ها بیشتر می شود وحجم محلول نهایی از مجموع حجم حلال وحل شونده کمتر است مثلااگر ۵۰ میلی لیتر اب و ۵۰ میلی لیتر الکل را به هم بیافزاییم  حجم محلول حاصل  ۹۵ میلی لیتر می شود ولی حجم محلول از حجم تک تک اجزاء خالص بیشتر است.

در انحلال الکل در آب جاذبه اجزاء در حالت محلول قویتر از حالت خالص آنها بوده و عمل انحلال گرما ده است.اما با وچود جاذبه قویتر سرعت تبخیر سطحی محلول نسبت به آب خالص  کم نمی شود چون الکل از اب فرار تر است .

در هنگام جوشیدن محلول آب و الکل ،در بخار خارج شده کسر مولی الکل بیشتر از اب است. الکل واب در دمای حدود ۸۰ درجه به جوش می آیند

گفتیم درانحلال الکل در آب جاذبه مولکول های آب و الکل بیشتر می شود ولی بی نظمی کل سیستم بیشتر میشود چون مولکولها درمحلول در حجم بزگتری از اجزاء خالص پخش شده اند. 

یک دلیل دیگر مبنی بر افزایش بی نظمی اینست که اگر انحلال الکل در اب با کاهش بی نظمی همراه باشد نباید انحلال به هر مقداری انجام می شد وتعادلی می شد. پس چون انحلال کامل انجام شده است پس بی نظمی زیاد می شود.

انحلال اتانول در آب گرماده است چون پیوند هیدروژنی مخلوط اب والکل محکمتر از حالت خالص ان هاست. اکسیژن الکل به خاطر دهندگی گروه اتیل منفی تراست  و هیدروژن اب مثبت تر است پس اکسیژن الکل با هیدروژن اب پیوند هیدروژنی قویتری می دهد.

⚜ به  طرق زیر می توان حلال را از حل شونده تشخیص داد :

1- اگرحالت فیزیکی حلال وحل شونده یکسان است در این حالت هر کدام تعداد مول یا کسر مولی بزرگتری دارد حلال است.

مثلا در هوا می توان نیتروژن را حلال در نظر گرفت چون بخش اعظم هوا یعنی حدود 80% هوا نیتروژن است .

در مورد آلیاژ طلا چون طلا بیشتر از مس و سایر عناصر در الیاژ وجود دارد طلا حلال و بقیه حل شونده هستند.

در محلول آب و الکل اگر مقدار مولهای آب بیشتر از الکل باشد یا مساوی باشد آب حلال است (در صورت هم اندازه بودن دو ماده ، آن ماده ای را که از اهمیت و شهرت بیشتری برخوردار است، حلال می نامیم.)

ولی اگر مول آب اندک و الکل بیشتر باشد می توان الکل را حلال به حساب آورد.

 

2-اگر حل شونده وحلال دوحالت فیزیکی مختلف دارند در این صورت ان جزیی که تعیین کننده فاز محلول است حلال می باشد ودر این موارد معمولا حل شونده تغییر فاز می دهد. مثال  آب نمک – نوشابه گازدار – اب قند

در این مورد دیگرحتما نیازی نیست که مقدار حلال بیشتر از حل شونده باشد. مهم تغییر فاز حل شونده به فاز حلال است . 

و گاهی اصولا اطلاق نام حلال و حل شونده به اجزای یک محلول (مثلاً محلول های گازی) چندان اهمیتی ندارد.