اگر برای شام ،یک لیوان برنج و یک قرص نان داری ، با نان ، شب را سر کن و لیوان برنجت را برای پیشرفت کشورت به خزانه آموزش و پرورش بریز

 (ضرب المثل ژاپنی)

 

آنتروپی

واژه ی آنتروپی که نخستین بار در سال 1865میلادی توسط دانشمندی به نام کلازیوس وارد شیمی شد،مرکب از دو لغت یونانی endon  به معنی درون یا در و tropeinبه معنی گردش یا تغییر و بر روی هم به معنی گردش درونی یا بی نظمی است.

ایده ی در نظر گرفتن آنتروپی به عنوان معیار بی نظمی نخستین بار توسط لودویک ادوارد بولتزمن مطرح شد.در نگرش میکروسکوپی بولتزمن،دلیل تمایل یک سامانه به بی نظمی بیشتر،آن است که احتمال وقوع حالت بی نظم تر بیشتر است.او این ایده را در قالب معادله ی ریاضی به صورت   S=kln

  Ω 

 ارائه کرد.ولی اینجا بد نیست مطرح شود که بولتزمن در مقابل ایده هایش در مورد آنتروپی با مقاومت سختی روبرو شد.زیرا در قرن نوزدهم میلادی،هنوز اصل وجود اتم و مولکول مورد پذیرش همگانی قرار نگرفته بود و بسیاری از دانشمندان برجسته،هنوز در مقابل پذیرش این دو مفهوم(اتم و مولکول)مقاومت می کردند.به همین دلیل ایده های بولتزمن درباره ی آنتروپی و ارتباط دادن آن به «بی نظمی مولکولی» را به مسخره می گرفتند.

تا جایی که همسر بولتزمن نیز از تبلیغات وسیع دانشمندان علیه او خسته شده بود،او به خاطر ارائه ی نظریه هایی که آرامش زندگی شان را در هم زده و نوعی بی نظمی و آشفتگی روانی برای آنان به ارمغان آورده بود مورد سرزنش قرار می داد.

سرانجام لودویک بولتزمن،از این همه تمسخر و فشار روانی خسته شد و با یک تصمیم نابخردانه،در صبح یک روز بهاری،با پریدن به درون رودخانه ی دانوب که از شهر «وین»(پایتخت اتریش) می گذرد،به عمر خود پایان داد و جهان علم  را از داشتن متفکری که می توانست منشا خدمات بزرگی باشد محروم کرد.

جالب این که تنها چند سال پس از خودکشی وی،نتیجه های حاصل از آزمایش های ساختار اتمی،همه ی دانشمندان را به پذیرش وجود اتم ها و مولکول ها متقاعد کرد و نظریه های بولتزمن مورد توجه آنان واقع شد.

بر سر در سنگی آرامگاه کوچک بولتزمن در قبرستان عمومی وین،معادله ای که مرگ او را به ارمغان آورد در بالای نامش حک شده است.

نویسنده هادی مشکینی

نمرات نوبت اول

شماره داوطلب	92	93	94	95	96	97	98	99	100	101
نمره کتبی	11.75	9.5	8.25	8.75	10		18.5	13.75	13	12.5
نمره مستمر
شماره داوطلب	102	103	104	105	106	107	108	109	110	111
نمره کتبی	7	5.5	12.25	14.25	6.25	13.5	18.5	10	13.5	13.25
نمره مستمر
شماره داوطلب	112	113	114	115	116	117	118	119	120	121
نمره کتبی	12		9.75	12.5	7.25		12	8		6.75
نمره مستمر
شماره داوطلب	122	123	124	125	126	127	128	129	130	131
نمره کتبی	12.25	16	5.75	5	9.75	10		1.5	5.75	12.25
نمره مستمر
شماره داوطلب	132	133	134	135	136	137	138	139	140	141
نمره کتبی	10.75	7.5	8.75	5.5	5	13	16.75	2.75	13	11.25
نمره مستمر
شماره داوطلب	142	143	144	145	146	147	148	149	150	151
نمره کتبی	7.5	8.25	8.5	9.25			8		12.75	3.25
نمره مستمر
شماره داوطلب	152	153	154	155	156	157	158	159	160	161
نمره کتبی	8.75	7	10	15.25	14	11.5	4.75	7.5	14.25	2.25
نمره مستمر
شماره داوطلب	162	163	164	165	166	167	168	169	170	171
نمره کتبی	6.75	15.5	13.5	18.75	15.25	8.25	3.25	16.5	5.5	11
نمره مستمر
شماره داوطلب	172	173	174	175	176	177	178	179	180	181
نمره کتبی	12	14.25	9.25	9.5	8.25	13.75	18.5	5.75	9	6.5
نمره مستمر
شماره داوطلب	182	183	184	185	186	187	188	189	190	191
نمره کتبی	13	10.25	17	10	10.75	17.25	17.75	15.75	16.5	13
نمره مستمر
شماره داوطلب	192	193	194	195	196	197	198	199	200	201
نمره کتبی	11.25	10	13.75	13.25	12.5	14.75	8.5		16	14.25
نمره مستمر
شماره داوطلب	202	203	204	205	206	207	208	209	210	211
نمره کتبی	3		10.75	12.5	5.5	4.75	8		12.5	14.25
نمره مستمر
شماره داوطلب	212	213	214	215	216	217	218	219	220	221
نمره کتبی	7.75	17.5	11	9.25	14.5	15.75	12.5	10.5	9.75	12.75
نمره مستمر
شماره داوطلب	222	223	224	225	226	227	228	229	230	231
نمره کتبی	18.5	10	14	11.5	3.25
نمره مستمر

پاسخ نامه ازمون نوبت اول

پاسخ نامه ازمون نوبت اول

بورت

محلول سازی

محلول سازی

بررسی کمی واکنش

ترموديناميک شيمي

گرما و دما

هر گاه دو جسم با دماهاي متفاوت با هم تماس حاصل کنند گرما از جسمي که دماي بيشتر دارد به جسمي که دماي کمتري دارد جاري مي شود. بنابر اين مي توان گفت که گرما نوعي انرژي است حال آنکه دما معياري است که ميزان سردي و گرمي اجسام را مشخص مي کند.

 يکاهاي انرژي

يکاها يا واحدهاي رايج انرژي کالري و ژول هستند. کالري مقدار گرماي مورد نياز براي افزايش دماي يک گرم آب خالص به اندازه يک درجه سلسيوس است.

ژول انرژي لازم براي بالا بردن جسمي به جرم  kg۱  به ارتفاع cm 10از سطح زمين است .

براي اندازه گيري مقادير ترموديناميکي بيشتر از kj  و kcal  استفاده مي شود.

 

ظرفيت گرماي

«ظرفيت گرمايي» يک جسم ، گرماي مورد نياز براي افزايش دماي آن به اندازه يک درجه سلسيوس است. «ظرفيت گرمايي ويژه» گرماي مورد نياز براي افزايش دماي يک گرم از جسمي به اندازه ي يک درجه سلسيوس  است.

 

q m.∆t

= C   ®

مقدار گرماي مبادله شده تغيير دما × جرم جسم

= ظرفيت گرمايي ويژه

يکان ظرفيت گرمايي ويژه   ^۱-C.^1-g . jْ و يا^۱-k.^1-g  jْ .   است.

 «ظرفيت گرمايي مولي » مقدار گرماي لازم براي افزايش دماي يک مول از يک ماده به اندازه يک درجه سلسيوس است و يکان  آن  ^۱- C ْ .^۱-  j.mol مي باشد.

 مثال : باkj   ۴۵ انرژي ، دماي چند کيلوگرم آب  c ْ10 ا فزايش مي يابد . ظرفيت گرمايي ويژه آب برابر c ْ^-۱.j.g^-۱   184/4 مي باشد.

g = mcΔT

۴۵۰۰ j = m (4/184 .  j . g ^-1 .ْ c ^-1 ) (10ْ c)

 

= 1075/5 g

45000 J (4/184 J. g ^-1. ْc) (10 ْC)

m =

سامانه (سيستم) و خواص آن

به بخشي از جهان که براي مطالعه انتخاب مي شود، «سامانه» مي گويند. هنگامي که سامانه مشخص شد، هر چيز ديگري که پيرامون آن باشد «محيط» آن سامانه مي نامند.

خواص قابل اندازه گيري سامانه مثل حجم، فشار و دما را خواص ترموديناميکي سامانه مي نامند.

 

خواص ترموديناميکي :

1- خواص مقداري : به مقدار ماده وابسته است مانند جرم و حجم

2- خواص شدتي : به مقدار ماده بستگي ندارد مانند دماي ذوب و جوش

 

جريان انرژي در سامانه

هر ذره در سامانه داراي انرژي جنبشي و پتانسيل است. مجموع اين انرژيها براي ذرات تشکيل دهنده سامانه انرژي دروني سامانه ناميده مي شود. در يک سامانه شيميايي تغيير انرژي دروني ΔE عبارت است از :

 ΔE =  E _پاياني –E_آغازي  =E _{فرآورده}  -E_{مواد اوليه}  =E₂ - E₁

بايد توجه داشت که تغيير انرژي در سامانه با تغيير انرژي محيط اطراف آن همراه است. به عبارت ديگر کل انرژي جهان ثابت است . بنابر اين هر تغيير در انرژي يک سامانه ترموديناميکي با تغيير ديگري در محيط متعادل مي شود.اگر انرژي محيط پيرامون آن افزايش مي يابد و برعکس

آزمون نوبت اول سال تحصیلی87-1386 (دبیرستان استاد مطهری مشکین شهر)

1-     مفاهیم زیر را تعریف کنید :

-         بازده درصدی

-         استوکیومتری

-         ظرفیت گرمایی ویژه

-         ترموشیمی

2-     در جاهای خالی هر یک از واکنش های زیر فرمول چه ماده ی باید نوشته شود ؟ هر واکنش جزء کدام دسته از واکنش هاست ؟

-         Na(s) + H₂O(l)→ ……………….+H₂(g)

-         ……+ H₂O(l) →NH₄OH(aq)

3-     محلول سدیم کرومات را قطره قطره به محلول نقره نیترات اضافه کرده رسوب رنگی نقره کرومات و محلول سدیم نیترات حاصل می گردد . معادله نمادی موازنه شده این واکنش را بنویسید؟

4-     معادله واکنش های زیر را موازنه کنید ؟

-         C₂H₂(g) + O₂ →CO₂(g) + H₂O(g)

-         MnO₂(s) + HCl(aq) →MnCl₂(aq) + Cl₂(g) + H₂O(l)

5-     تجزیه عنصری یک ترکیب آلی نشان می دهد که این ترکیب از 1/39% کربن ، 7/8% هیدروژن و 2/52% اکسیژن تشکیل شده است ، اگر جرم مولی این ترکیب 92 گرم بر مول باشد فرمول تجربی و فرمول مولکولی این ترکیب را بدست آورید ؟

6-      اگر بخواهیم 34/2 گرم گاز استیلن را از واکنش میان CaC₂(s) و آب کافی بدست آوریم چه مقدار CaC₂(s) ناخالص با درصد خلوص 75% نیاز داریم ؟

CaC₂(s) + 2H₂O(l) → Ca(OH)₂(aq) + C₂H₂(g)

7-     بر اثر برخورد یک خودرو با مانع ، کیسه هوای آن فعال شده ، 70 لیتر نیتروژن آن را پر می کند ، در صورتیکه چگالی نیتروژن در دمای واکنش 9/0 گرم بر لیتر باشد ، چند گرم سدیم آزید وارد واکنش شده است ؟

2NaN₃(s) → 2Na(s) + 3N₂(g)

8-     برای کاهش دمای یک میله مسی به جرم 5/0 کیلو گرم به اندازه 16 درجه سانتیگراد ، 08/3 کیلو ژول گرما از آن گرفته می شود ، ظرفیت گرمایی ویژه میله مسی را حساب کنید ؟

9-     از ترکیب 256 گرم گوگرد با 124 گرم فسفر چند گرم فسفرپنتاسولفید حاصل می شود ؟

4P₄+5S₈→ 4P₄S₁₀

10 - گچ تخته سیاه مخلوطی جامد از سنگ آهک (CaCO₃) و ژیپس (CaSO₄) است . سنگ آهک در محلول رقیق HCl حل می شود ، اما ژیپس حل نمی شود

CaCO₃(s) + 2HCl → CaCl₂(aq) + CO₂(g) + H₂O(l)

اگر از انحلال 10 گرم نمونه گچ 448 میلی لیتر گاز CO₂  در شرایط استاندارد تولید شود چند درصد نمونه سنگ گچ از سنگ آهک تشکیل شده است ؟

11 – دانش آموزان کلاس سوم تجربی دبیرستان استاد مطهری می خواستند 100 میلی لیتر محلول 1/0 مولار پتاسیم یدید تهیه کنند . آنها بعد از محاسبه مقدار ماده لازم برای تهیه این محلول ، ماده جامد را در مقداری آب حل کرده و سپس این ماده حل شده را تماما به جای بالن 100 میلی لیتری به بالن 250 میلی لیتری منتقل کرده و به حجم رساندند مولاریته محلول جدید را محاسبه کنید ؟

12- اگر دو محلول پتاسیم یدید یک مولار و سرب (II) نیترات یک مولار در اختیار داشته باشیم مقدار رسوب ایجاد شده (PbI₂) را در هر یک از حالت های زیر محاسبه کنید ؟

Pb(NO₃)₂ + 2KI →PbI₂ + 2KNO₃

-          یک میلی لیتر محلول پتاسیم یدید با یک میلی لیتر محلول سرب(II) نیترات واکنش می دهد

-          دو میلی لیتر محلول پتاسیم یدید با یک میلی لیتر محلول سرب(II) نیترات واکنش می دهد

-          یک میلی لیتر محلول پتاسیم یدید با دو میلی لیتر محلول سرب(II) نیترات واکنش می دهد