اطلاعاتي كه معادله نمادي در اختيار م يگذارد و معناي برخي عبارت ها ي نمادهاي مورد استفاده در معادل ههاي شيميايي را بدانيد.

حاشيه صفحه 3 و 4 كتاب درسي را مطالعه كنيد.

- موازنه از تركيبي آغاز م يشود كه بيش ترين تعداد ات مها را دارد.

باشد. H يا O - موازنه در تركيب انتخاب شده از عنصري آغاز م يشود كه بيش ترين تعداد اتم را دارد. اين عنصر معمولاً نبايد

و . . . ) به صورت يك گونه واحد در OH− و ، SO42− ، NO - يو نهاي چند اتمي موجود در دو طرف معادله شيميايي (مانند − 3

نظر گرفته شده و موازن ه م يشود نه آن كه ات مهاي آن جداگانه موازنه شود.

- ضرايب را در دو طرف معادله طوري قرار م يدهيم تا تعداد ات مها در دو سوي معادله برابر شود.

- در پايان تعداد اتم هاي هيدروژن و اكسيژن بايد موازنه شود.

- در صورتي كه ضريب كسري در معادله واكنش ظاهر شود، ضرايب را در يك عدد مناسب ضرب م يكنيم تا كوچك ترين عدد

صحيح ممكن براي معادله واكنش به دست آيد.

. نمونه سؤالات علوي: دور اول سؤال 3، دوره دوم سؤال 2

- تركيب يا سنتز

- تجزيه

- سوختن

- جابجايي يگانه

- جابجايي دوگانه

واكنشي است كه در آن چند ماده با هم تركيب م يشوند و فرآورد ه يا فرآورد ههاي تاز هاي توليد م يشود. برخي از واكن شهاي

تركيب به صورت زير است:

( 4 ⇒ اكسيد فلز→ اكسيژن + فلز ( 1 Fe(S) + 3O(g) → 2Fe2O3 (S)

( اكسيد نافلز→ اكسيژن + نافلز ( 2 ⇒ C(S) +O2(g) → CO2(g)

( هيدروكسيد فلز→ آب + اكسيد فلز ( 3 ⇒ Na2O(S) + H2O(l) → 2NaOH(aq)

( اسيد اكسيژ ندار→ اب + اكسيد نافلز ( 4 CO2(g) + H2O(l) → H2CO3(aq)

( تهيه آمونيوم كلريد (نشادر) ( 5 ⇒ NH3(g) + HCl(g) → NH4Cl(s)

( تهيه آمونيوم برميد ( 6 ⇒ NH3 + HBr(g) → NH4Br(s)

پلي اتيلن (پلي تن) اتيلن (اتن)

واكنشي است كه با انجام آن يك ماده به مواد ساد هتري تبديل م يشود. برخي از واكن شهاي تجزيه به صورت زير است:

( كربنات فلز ( 1 ⎯⎯Δ → كربن د ياكسيد + اكسيد فلز ⇒ Na2CO3 (S) ⎯⎯Δ → Na2O(s) + COL2(g)

( ب يكربنات فلز ( 2 ⎯⎯Δ → 2 ⇒ آب+ كربن د ياكسيد+ كربنات فلز NaHCO3 (s) ⎯⎯Δ → Na2CO3(s) + CO3 (g) + H2O(g)

⇒ 2KClO3 (s) ⎯⎯Δ →2KCl(s) ⎯⎯Δ →2KCl(s) + 3O2(g) ( كلرات فلز ( 3 ⎯⎯Δ → اكسيژن + كلريد فلز

⇒ 2KNO3(s) ⎯⎯Δ →2KNO2(s) + O2(g) ( نيترات فلز ( 4 ⎯⎯Δ → اكسيژن + نيتريت فلز

( نمك آبپوشيده ( 5 ⎯⎯Δ → آب+ نمك بدون آب ⇒ BaCl2.2H2O(s) ⎯⎯Δ →BaCl2(s) + 2H2O(g)

⇒ 2NCla(l) ⎯⎯Δ →2Na(l) + Cl2(g) ( نافلز + فلز →⎯⎯⎯⎯⎯ نمك مذاب ( 6

⇒ 2HgO(s) ⎯⎯Δ →2Hg(l) + O2(g) ( اكسيد فلز ( 7 ⎯⎯Δ → اكسيژن + فلز

⇒ (NH4)2Cr2O7 (s) ⎯⎯Δ →Cr2O3(s) + N2(g) + 4H2O(g) ( تجزيه آمونيوم دي كرومات ( 8

( تجزي هي متانول ( 9 CH3OH(g) ⎯⎯Δ →CO(g) + 2H2(g)

( تجزي هي آلومينيوم سولفات ( 10 ⇒ Al2(SO4)3 ⎯⎯Δ → Al2O3(s) + 3SO3 (g)

( 2 ⇒ برفكافت آب ( 11 H2O ⎯⎯⎯⎯⎯→2H2(g) + O2(g)

انرژي به صورت نور و گرما، تركيب هاي اكسيژ ندار به وجود م يآورد. برخي از واكن شهاي سوختن به صورت زير است:

⇒ 2C2H2(g) + 5O2(g) ⎯⎯→4CO2(g) + 2H2O(g) + q ( اكسيژن+ هيدروكرب نها ( 1 ⎯⎯Δ → گرما+آب+كرب ندي اكسيد Δ

⇒ 4Na(s) + O2(g) ⎯⎯→2Na2O(s) + q Δ ( سوختن فلز قليايي ( 2

⇒ 2Mg(s) + O2(g) ⎯⎯→2MgO(s) + q

Δ ( سوختن فلز قليايي خاكي ( 3

( سوختن گوگرد ( 4 ⇒ S(s) + O2(g) → SO2(g) + q

( سوختن فسفر ( 5 ⇒ P4 + 5O2(g) → P4O10(g)

نكته: اگر واكنش يك ماده با اكسيژن به آهستگي انجام پذيرد، واكنش را اكسايش مي نامند كه جزء واكنش هاي تركيب قرار

م يگيرد. زنگ زدن آهن و يا واكنش منيزيم با اكسيژن هوا از جمله ي اين نوع واكن شها به شمار مي آيند.

4Fe(e) + 3O2(g) → 2Fe2O3(s)

2Mg(s) + O2(g) → 2MgO(s)

A + BC → AC + B واكنشي است كه در آن اتم يك عنصر، جانشين اتم عنصر ديگر در يك تركيب م يشود و آن را به صورت

م يتوان نشان داد. برخي از واكن شهاي جاب هجايي يگانه به صورت زير است:

( 2 ⇒ هيدروژن + هيدروكسيد فلز→ آب + فلز قليايي ( 1 Na(s) + 2H2O(l) → 2NaOH(aq) + H2(g)

( هيدروژن + هيدروكسيد فلز→ آب+ فلز قليايي ( 2 ⇒ Ca(s) + 2H2O(l) → Ca(OH)2(aq) + H2(g)

( هيدروژن + نمك→ اسيد + فلز ( 3 ⇒ Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g)

( فلز الكترون گيرند هتر + نمك فلز الكترون دهند هتر → نمك فلز الكترون گيرند هتر + فلز الكترون دهند هتر ( 4

⇒ 2Al(s) + 3CuSO4(aq) → AL2(SO4)3(aq) + Cu(s)

( هالوژن پايي نتر + نتمك هالوژن بالاتر→ نمك هالوژن پايي نتر + هالوژن بالاتر ( 5

⇒ Cl2(g) + 2NaBr(aq) → 2NaCl(aq) + Br2(l)

AB + CD → CB + AD واكنشي است كه در آن دو عنصر از دو تركيب مختلف جانشين يكديگر م يشوند و آن را به صورت

م يتوان نشان داد. با انجام اين نوع واكنش ها، معمولاً آب يا گاز و يا رسوب به عنوان فرآورده توليد خواهد شد. برخي از واكنش هاي

جابجايي دوگانه به صورت زير است:

( آب + نمك→ باز + اسيد ( 1 ⇒ HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)

( نمك + اسيد→ نمك + اسيد ( 2 ⇒ H2S(aq) + Cd(No2)2(aq) → 2HNO3 (aq) + CdS(s)

( 3 ⇒ نمك + باز→ نمك + باز ( 3 NaOH(aq) + Fe(NO3 )3 (aq) → Fe(OH)3(s) + 3NaNO3 (aq)

( 2 ⇒ آب + نمك→ اكسيد بازي + اسيد ( 4 HCl(aq) + Na2O(aq) → 2NaCl(aq) + H2O(l)

( آب + نمك→ اكسيد اسيدي + باز ( 5 ⇒ NaOH(aq) + CO2(g) → Na2CO3(aq) + H2O(l)

( 2 ⇒ نمك محلول+ نمك نامحلول→ نمك محلول + نمك محلول ( 6 KI(aq) + Pb(NO3 )2(aq) → PbI3(s) + 2KNO3 (aq)

نكته: بايد توجه داشت واكنش 6، را به صورت يوني نيز م يتوان نمايش داد و آن را نبايد واكنش جا به جايي يگانه به شمار آورد.

2KI(aq) + Pb + → PbI2(s) + 2K+ (aq)

يك تركيب نشان مي دهد و براي تعيين آن به ترتيب زير عمل م يشود:

-1 مقدار گرم يا درصد هر يك از عنصرهاي موجود در تركيب بر جرم مولي آن تقسيم م يشود تا تعداد مول عنصر تعيين شود.

-2 مو لهاي به دست آمده در مرحله اول بر كوچك ترين آ نها تقسيم م يشود تا كوچ كترين نسب تهاي مولي به دست آيد.

-3 اعداد به دست آمده در مرحله دوم نشان دهنده تعداد اتم هر عنصر در فرمول تجربي است.

رابطه زير استفاده م يشود:

i =

فرمول تجربي) ) × i = فرمول مولكولي

به هنگام استفاده از روابط حجمي در حل مسائل استوكيومتري بايد به شرايط انجام واكنش توجه داشت. چنانچه واكنش در شرايط

22 ليتر يا 22400 ميل يليتر در نظر گرفته م يشود. ولي در صورتي كه / انجام گيرد حجم هر مول گاز برابر 4 (STP) استاندارد

22 ليتر با 22400 ميل يليتر) استفاده كرد بلكه بايد از رابط ه / واكنش در شرايطغير استاندارد انجام گيرد نم يتوان از حجم مولي ( 4

جرمي و چگالي گاز براي رسيدن به خواسته مسئله استفاده كرد.

خلوص را به صورت كسر يا ضريب تبديل ( )

100 به كاربرد م يتوان از رابطه زير نيز استفاده كرد: g

= ×100

* براي تأمين مقدار معيني از يك ماده خالص بايد مقدار بيشتري از ماده ناخالص در دسترس را به كاربرد.

واكنش دهنده محدود كننده و واكنش دهنده ديگر را اضافي م ينامند.

در صنعت واكنش دهنده ارزا نتر را به عنوان اضافي و واكن شدهنده گران تر را به عنوان محدود كننده به كار م يبرند.

مراحل زير تعيين كنيد و سپس مسئله را با توجه به مقدار واكنش دهنده محدود كننده حل كنيد:

-1 مقادير داده شده براي هر يك از واكنش دهند هها را به مول تبديل كنيد.

-2 مول هر واكنش دهنده را به ضريب استوكيومتري آن در معادله واكنش تقسيم كنيد.

-3 مقدار كوچ كتر مربوط به محدود كننده و مقدار بزر گتر مربوط به اضافي است.

بازده واكنش 100 % نيست. براي تعيين بازده واكنش از رابطه زير استفاده م يشود.

= ×100

* بازده نظري مقدار فرآورده مورد انتظار از محاسب ههاي استوكيومتري بر اساس معادله واكنش است.

* بازده عملي مقدار فرآورد ههايي كه در طي انجام واكنش به طور واقعي به دست م يآيد.

حجم آن ضرب كنيد تا تعداد مول واكنش دهنده به دست آيد سپس با ادامه روابط استوكيومتري به خواسته مسئله برسيد.

روش اول: با استفاده از حل كردن جرم مشخص از ماده حل شونده در آب و به حجم رساندن آن

روش دوم: رقيق كردن حجم معيني از يك محلول غليظ با آب مقطر و به حجم رساندن آن

- براي محاسبه گرما و يا ظرفيت گرمايي ويژه از رابطه زير استفاده مي شود:

براي محاسبه ظرفيت گرمايي مولي كافي است، ظرفيت گرمايي ويژه ماده را در جرم مولي ماده ضرب كنيد.

نمونه سؤالات علوي: دوره اول سؤال 9، دوره سوم سؤال 13

شود با علامت (+) و آنچه از سامانه خارج شود با علامت (-) بايد نوشته شود به همين دليل م يتوان گفت:

است. (+)q و در يك فرآيند گرماگير علامت (−)q الف) در يك فرآيند گرماده علامت

است. و اگر حجم (+)w و در يك فرآيند همراه با كاهش حجم علامت (−)w ب) در يك فرآيند همراه با افزايش حجم علامت

است. w = 􀁄 تغيير نكند

( ترمو شيمي (صفحه 39 )، حرك تهاي گرمايي (حاشيه صفحه 40 )، دما (صفحه 40

( ظرفيت گرمايي و ظرفيت گرمايي ويژه و ظرفيت گرمايي مولي (صفحه 41

( مقايسه ظرفيت گرمايي آب، بخار آب و يخ (صفحه 43 )، ترموديناميك (صفحه 44

( سامانه و محيط و مرز سامانه (صفحه 44 و 45 )، انواع سامانه (صفحه 45

( خواص مقداري و خواص شدتي سامانه (صفحه 46 )، تابع حالت و تابع مسير (صفحه 48

حالت استاندارد ترموديناميكي (صفحه 54 )، آنتالپ يهاي استاندارد تشكيل، سوختن، تبخير، ذوب، تصعيد، پيوند (صفحه 54 تا صفحه

( 58 )، مقايسه دماي شعله، سوختن اتان، اتن، اتين (صفحه 56 )، گرماسنج ليواني و گرماسنج بمبي و كاربرد هر يك (صفحه 59

، تصوير صفحه 40 ، تصوير صفحه 45 ، تصوير صفحه 47 ، حاشيه صفحه 48 ، حاشيه صفحه 59 ، تصوير صفحه 61 ، تصوير صفحه 64

تصويرهاي صفحه 70 ، حاشيه صفحه 71 ، تصوير صفحه 72 ، تصوير صفحه 74

برسند. (ΔS > 􀁄) و بي نظمي بيشتر (ΔH < 􀁄) به طور كلي فرآيندهاي فيزيكي و شيميايي تمايل دارند به سطح انرژي پايي نترل

براي تعيين خود به خودي بودن فرآيندها به ترتيب زير م يتوان عمل كرد:

ΔS و ΔH -1 با استفاده از

فرآيند در هر دمايي خود به خودي است. ← ΔS > 􀁄 , ΔH < 􀁄 ( الف

فرآيند فقط در دماهاي پايين خود به خودي است. ← ΔS < 􀁄 , ΔH < 􀁄 ( ب

فرآيند در هر دماهاي بالا خود به خودي است. ← ΔS > 􀁄 , ΔH < 􀁄 ( پ

فرآيندي غير خود به خودي است. ← ΔS < 􀁄 , ΔH > 􀁄 ( ت

ΔG -2 با استفاده از

فرآيند خود به خودي است. ← ΔG < 􀁄 ( الف

فرآيند غير خود به خودي است. ←ΔG > 􀁄 ( ب

فرآيند در جهت رفت و در جهت برگشت م يتواند خود به خودي باشد. ← ΔG = 􀁄 ( پ

درصد جرمي = × مقدار گرما ماده حل شونده در 100 گرم محلول 100

درصد حجمي = × مقدار حجم ماده حل شونده در 100 واحد حجم محلول 100

* يكاي حجم در صورت و مخرج كسر بايد يكسان باشد.

* از درصد حجمي براي بيان غلظت دو مايع قابل امتزاج استفاده م يشود. دو مايع قابل امتزاج به هر نسبت در يكديگر حل م يشوند.

ppm = ×1006

* يكاي جرم در صورت و مخرج يكسان باشد.

براي بيان مقادير بسيار كم كاتيو نها و آنيو نها در آب دريا و بدن جاندارن و ميزان آلايند ههاي هوا استفاده م يشود. ppm * از

مقدار گرم ماده حل شونده در يك ليتر محلول ← = غلظت معمولي

تعداد مول ماده حل شونده در يك ليتر محلول ← = غلظت مولي

* راي جترين روش بيان غلظت، غلظت مولي يا مولار است.

تعداد مول ماده حل شونده در يك كيلوگرم حلال ← = مولاليته

* از غلظت مولال براي بيان خواص كوليگاتيو محلول ها استفاده م يشود.

فاز و فصل مشترك (صفحه 76 )، حلال و حل شونده و محلول آبي و محلول غير آبي (صفحه 77 ) برخي حلا لهاي آلي و كاربرد

( آ نها (صفحه 77 )، آنتالپي فرو پاشي شبكه و آنتالپي آبپوشي (صفحه 83 ) قانون هنري (صفحه 89 )، خواص كوليگاتيو (صفحه 96

فشار بخار و دماي جوش (صفحه 96 )، كلوئيد (صفحه 99 ) اثر تيندال (صفحه 99 )، مقايسه كلوئيد با محلول و سوسپانسيون (صفحه

( 100 )، انواع كلوئيد (صفحه 100 ) حركت براوني (صفحه 102 )، پايداري كلوئيدها (صفحه 102 ) ، لخته شدن يا انعقاد (صفحه 102

( صابون و پاك كننده غير صابوني (صفحه 104 و 105

تصوير صفحه 79 ، تصوير حاشيه صفحه 80 ، تصوير صفحه 81 ، تصوير صفحه 82 ، تصوير صفحه 83 ، نمودار صفحه 86 ، جدول صفحه

، 87 ، نمودار صفحه 89 ، تصوير صفحه 93 ، تصوير صفحه 96 ، جدول صفحه 98 ، تصوير انتهاي صفحه 99 ، جدول هاي صفحه 100

تصويرهاي صفحه 102 ، تصوير صفحه 104 ، تصوير صفحه 105

( -1 انحلال پذيري مواد در آب (جدول صفحه 78

اگر بيش از يك گرم حل شونده در 100 گرم آب حل شود، ماده محلول است.

0 گرم حل شونده در 100 گرم آب حل شود، ماده نامحلول است. / اگر كمتر از 01

0 گرم تا 1 گرم حل شونده در 100 گرم آب حل شود، ماده كم محلول است. / اگر بين 01

-2 پيش بيني انحلا لپذيري مواد

الف) تركيبات مولكولي (كووالانسي)

در آب حل م يشود. (CHCl - مواد قطبي در حلال قطبي حل م يشوند مانند: كلروفرم ( 3

- مواد ناقطبي در حلال ناقطبي حل م يشوند مانند: نفتالين در تولوئن حل م يشود.

* برقراري پيوند هيدروژني ميان مولو لهاي حل شونده و آب باعث پيشرفت انحلال م يشود. مانند: اتانول به هر نسبتي در آب حل م يشود.

* در مولكول هايي كه داراي بخش قطبي و ناقطبي هستند هر چه بخش قطبي بزر گتر باشد مولكول بهتر در آب حل مي شود. مانند:

درچربي حل م يشود. A در آب حل م يشود ولي ويتامين C ويتامين

( ب) تركيبات يوني: در آب حل مي شوند مگر آن كه شبكه بلور آ نها مستحكم باشد (جدول صفحه 87

ΔH انحلال = ΔH1 + ΔH2 + ΔH3 ( الف) تركيبات مولكولي (كووالانسي) (تصوير صفحه 82

( ب) تركيبات يوني (تصوير صفحه 83

ΔH انحلال = ΔH فروپاشي شبكه + ΔH آبپوشي

انحلا ل جامد در مايع (افزايش آنتروپي)

انحلال مايع در مايع (افزايش آنتروپي)

انحلال گاز در مايع (كاهش آنتروپي)

الف) مواد غير الكتروليت: در آب فقط به صورت مولكولي حل م يشوند و يون توليد نمي كنند مانند: شكر (ساكاروز)، قند، الكل و . . .

* محلول غير الكترولي تها رساناي جريان الكتريكي نيستند.

ب) الكترولي تهاي قوي: در آب فقط به صورت يوني حل مي شوند و به طور كامل به يون تفكيك مي شوند و عبارتند از:

و . . . NaCl ،CuSO - نم كها مانند: 4

و . . . NHO3 ، H2SO4 ، HCl : - اسيدهاي قوي مانند

و . . . kOH ، NaOH : - بازهاي قوي مانند

محلول الكترولي تهاي قوي م يتواند رساناي خوب جريان الكتريكي باشند.

الكترولي تهاي ضعيف: بخش كمي از آ نها به صورت يوني در آب حل مي شود و بخش عمده آن ها به صورت مولكولي در آب حل

م يشود و عبارتند از:

و . . . CH3COOH ، HCOOH ، HF - اسيدهاي ضعيف مانند

NH - بازهاي ضعيف مانند 3

* محلول الكترولي تهاي ضعيف رساناي ضعيف جريان الكتريكي هستند.

در صد تفكيك يوني معياري براي مقايسه تركيب هاي مولكولي (كووالانسي) محلول در آب به يونيده شدن يا يونش است و با رابطه،

زير محاسب ه م يشود:

با حل كردن ماده حل شونده غير فرار در آب:

-1 فشار بخار كاهش مي يابد.

-2 دماي جوش افزايش م ييابد.

-3 دماي انجماد كاهش م ييابد.

(°C) افزايش دماي جوش = m× i ×0/52 (°C) كاهش دماي انجماد = m× i × (−1/ 85)

بيشتر باشد فشار بخار كمتر، دماي جوش بالاتري و دماي انجماد پايي نتر است. (m× i) * هر چه تعداد ذر ههاي ماده حل شده