آرشیو آذر ماه 1399

در مطلب قبل به بحث وزن اتمي و ايزوتوپ ها رسيديم و چند سوال مطرح شد. حال براي اين كه آموخته هاي خود را بيازماييد، با چند سوال ديگر اين بحث را شروع مي كنيم و راجع به ميانگين وزن اتمي بيش تر خواهيم آموخت.

سوال 1:

فرض كنيد دانشمندان تصميم مي گيرند تا سيستم جديد وزن اتمي را طراحي كنند كه در آن يك اتم 12C ديگر 12 amu  وزن ندارد بلكه1.00 amu   است. وزن يك اتم 16O در اين سيستم چه قدر خواهد بود؟

جواب: 16/12 = 1.33 amu

سوال 2:

كربن موجود در طبيعت داراي 99% ايزوتوپ 12C و 1% ايزوتوپ 13C است. اگر 99 اتم 12C و يك اتم 13C داشتيد، جرم 99 تا اتم 12C و 1 اتم 13C چه قدر خواهد بود؟

الف)  1188 amu و 13 amu

ب) 99 amu  و 1 amu

ج) 1000 amu و 10 amu

جواب: گزينه الف صحيح است. 99 اتم 12C داراي جرم 99 x 12.00 = 1188 amu  خواهد بود و جرم يك اتم 13C خواهد بود:

1 x 13 = 13 amu

سوال3:

جرم ميانگين 100 اتم موجود در سوال 2 را تعيين كنيد.

جرم كل اين صد اتم :

1188 + 13 = 1201 amu

ميانگين جرم آن ها خواهد بود:

1201 amu/100 اتم =

 12.01 amu ( براي هر اتم)

اگر نگاه گذرا به جدول تناوبي داشته باشيد، متوجه خواهيد شد جرم اتمي كربن 12.01 نوشته شده است. همچنين توجه كنيد كه براي جرم اتمي، واحدي وجود ندارد. شما در جدول تناوبي متوسط جرم اتمي براي تعداد زيادي ايزوتوپ را مشاهده مي كنيد.

سوال 4:

جرم اتمي آرگون كه داراي 3 ايزوتوپ طبيعي 38Ar, 36Ar و 40Ar  است، چقدر است؟ درصد اين ايزوتوپ ها در طبيعت به ترتيب 0.34%، 0.07% و 99.58% است.

راهنمايي: بدون استفاده از ماشين حساب مي توانيد جواب را پيدا كنيد و بايستي از متوسط وزني استفاده كنيد.

الف) 33.33                                          ب) 38.00                                                            ج) 39.98

جواب الف اشتباه است. اين گزينه، درصد متوسط را نشان مي دهد:

(0.34 + 0.07 + 99.58)/3

جواب ب نادرست است زيرا متوسط جرم هاي سه ايزوتوپ را در حالتي كه وزن هر سه مساوي است، نشان مي دهد.

جواب ج صحيح است. مي توانيد از درصدهاي كم ايزوتوپ هايي با عدد جرمي 36 و 38 اين نكته را بفهميد. يعني جرم بايد به عدد 40 خيلي نزديك باشد. در محاسبه، ايزوتوپ ها بايستي بر اساس درصدشان وزن شوند:

0.0034 x 36.00 + 0.0007 x 38.00 + 0.9958 x 40.00 = 39.98

سوال 5:

كلر داراي دو ايزوتوپ 35Cl  با جرم 34.97 و 37Cl با جرم 36.95 است. وزن اتمي كلر 35.453 است. درصد هر ايزوتوپ چقدر است؟

جواب:

در اين سوال وزن اتمي مشخص است و وزن متوسط جرم هاي دو ايزوتوپ است اما درصد ايزوتوپ ها را نمي دانيد. به نظر مي رسد دو مجهول داريد. در واقع جمع درصد دو ايزوتوپ بايد 100باشد و براي همين اگر درصد 35Cl را x بگيريم، درصد 37Cl خواهد بود: 100 – x

اگر درصد ها را برداريم و با اعداد آن ها محاسبات را ادامه دهيم، خواهيم داشت

منبع:

https://article.tebyan.net/240486/%D8%B4%DB%8C%D9%85%DB%8C-%D8%AF%D8%A7%D9%86-%D9%86%D9%85%D9%88%D9%86%D9%87-3

نخست بياييد جرم يك اتم 12C بر حسب گرم محاسبه كنيم:

مي دانيم كه يك مول از 12C داراي جرم 12.00 گرم است.  در هر مول ، 6.022 ×1023اتم وجود دارد؛ پس يك اتم 12C داراي وزن:

12.00 g / 6.022 x 1023 اتم =

1.99 x 10-23 g

در هر اتم خواهد بود.

سوال 1:

يك واحد amu به صورت يك دوازدهم جرم اتم 12C تعريف مي شود. حال جرم  1 amu  را بر حسب گرم محاسبه كنيد.

جواب:

   1.99 x 10-23 g / 12 = 1.66 x 10-24 g    : يك دوازدهم جرم كربن 12          

مول و ماده مركب:

مي دانيم كه فرمول يك ماده مركب، نسبت اتم هاي عناصر مختلف آن ماده مركب را نشان مي دهد. براي مثال منيزيوم كلرايد فرمول MgCl2 دارد؛ يعني يك اتم منيزيوم و دو اتم كلر در اين ماده وجود دارند.

 

سوال 2:

در تركيب Fe2O3 چند اتم اكسيژن براي هر دو اتم آهن وجود دارد؟

الف) 1.5                                                   ب) 2                                                               ج) 3

واضح است كه گزينه ج صحيح است.

عدد زيرنويس مي تواند بر اساس مول هم بيان شود. اگر دو اتم كلر براي هر اتم منيزيوم در MgCl2 وجود دارد، پس دو مول از اتم كلر بايد براي هر مول از اتم منيزيوم وجود داشته باشد و يا به عبارت ديگر؛ براي هر 12 x 1023  اتم كلر، 6 x 1023 اتم منيزيوم وجود دارد.

سوال 3:

فرمول هيدروكسيد باريوم، Ba(OH)2 است. پرانتز نشان دهنده اين است كه به ازاي هر يون باريوم، دو يون هيدروكسيد وجود دارد. چند مول اكسيژن براي هر مول باريوم وجود دارد؟

جواب:

مي توان پرانتز را به صورت  BaO2H2  هم نوشت، يعني رابطه مولي اتم ها كاملا مشخص مي شود. پس جواب 2 مول اكسيژن است.

جرم مولي:

جرم مولي كه همان وزن فرمولي يك ماده مركب ناميده مي شود، جرم يك مول از هر ماده مركب است و مي تواند به راحتي با جمع كردن جرم هاي اتمي هر عنصر در ماده مركب به دست بيايد. براي هيدروكسيد باريوم، بايستي وزن اتمي باريوم، وزن اتمي اكسيژن(كه بايد دو بار حساب شود) و وزن اتمي هيدروژن (دو بار حساب شود) با هم جمع كنيم. يعني:

 137 + (2 x 16) + (2 x 1) = 171 g

پس يك مول از Ba(OH)2 داراي جرم مولي يا وزن فرمولي 171 گرم است.

سوال 4:

چه مقدار هيدروكسيد باريوم بايد وزن كنيم تا  0.10 مول از اين ماده داشته باشيم؟

منبع:

https://article.tebyan.net/240518/%D8%B1%D8%A7%D8%A8%D8%B7%D9%87-%D8%A8%DB%8C%D9%86-%D9%85%D9%88%D9%84-%D9%88-%D9%85%D9%88%D8%A7%D8%AF-%D9%85%D8%B1%DA%A9%D8%A8-%D8%AF%D8%B1-%D8%B4%DB%8C%D9%85%DB%8C

به مخلوط همگن (يكنواخت) از دو يا چند ماده، محلول مي گوييم. در اين مطلب فقط با محلول مركب از دو ماده سر و كار خواهيم داشت. در مطلب "انحلال پذيري"  با ماده حل شونده و حلال آشنا شديد. ماده حل شونده، در كم ترين مقدار و حلال در بيش ترين مقدار محلول وجود دارند. يكي از مهم ترين مشخصه هاي يك محلول، غلظت آن است:

مقدار نسبي ماده حل شونده در حلال را غلظت مي گوييم.

روش هايي براي بيان غلظت در شيمي وجود دارد، مانند : درصد وزني، مولاريته، مولاليته و كسر مولي. اما در اين جا روي مولاريته تاكيد خواهيم كرد.

مولاريته:

تعداد مول هاي ماده حل شونده در هر ليتر محلول را مولاريته گويند. اگر 1.0 مول NaCl را در آب كافي حل كنيم تا يك ليتر محلول درست كند، يك محلول 1.0 مولار از نمك طعام خواهيم داشت. مولاريته را با M نشان مي دهيم.

سوال 1:

كدام گزينه طرز درست كردن محلول 1.0 M  نمك طعام NaCl  را درست نشان مي دهد؟

الف) 58 گرم نمك به يك ليتر آب اضافه كرده و آن را به دقت به هم بزنيم.

ب) 58 گرم نمك در بشر ريخته و آب را اضافه كنيم و مخلوط كنيم و آب را آن قدر به آن بيفزاييم كه حجم كل محلول به يك ليتر برسد.

ج) 5.8 گرم نمك در بشر ريخته و آب كافي در آن بريزيم تا نمك را حل كند. سپس محلول را در استوانه مدرج بريزيم و آن قدر آب به آن اضافه كنيم تا حجم آن در استوانه مدرج به 100 ميلي ليتر برسد.

جواب:

هر دو گزينه ب و ج صحيح هستند. براي مثال در گزينه ب، ظرفي كه براي آزمايش انتخاب مي كنيد، بستگي به تعداد رقم هاي معنادار مورد نظر شما در مولاريته دارد. اگر يك رقم معنادار لازم داريد، يك بشر با حجم يك ليتر خوب است. اگر به دو يا سه رقم معنادار نياز داريد، يك استوانه مدرج لازم خواهيد داشت و اگر به 4 رقم معنادار نياز داريد، بايد از يك ظرف غلظت سنجي استفاده كنيد.

در گزينه ج دقت كنيد حل شدن 0.1 مول از NaCl در 100 ميلي ليتر (0.1 ليتر) محلول، باعث ايجاد محلول 0.1 مولار مي شود

منبع:

https://article.tebyan.net/240561/%D9%85%D9%88%D9%84-%D9%88-%D9%85%D8%AD%D9%84%D9%88%D9%84