شیمی

كلیات علم شیمی
مفاهیم پایه
دسته بندی مواد
روش های جدا سازی و خالص كردن مواد
اصول جداسازی مخلوطهای ناهمگن
اصول جداسازی مخلوطهای همگن
جداسازی به روش تغییر حالت فیزیكی ( صرف انرژی )
میعان ، تبخیر ، تصعید ، تبلور
تقطیر
جداسازی به روش تغییر دادن حلال
استخراج
كروماتوگرافی
جداسازی به روش نیروی گریز از مركز
نامگذاری تركیبات معدنی
معادلات شیمیایی
انواع معادلات شیمیایی
واكنشهای تركیبی
واكنشهای تجزیه
واكنشهای جابجایی
جابجایی ساده
جابجایی دوگانه
واكنشهای رسوبی
واكنشهای اكسایش و كاهش
نوشتن واكنشهای شیمیایی
استوكیومتری
واحد جرم اتمی
جرم اتمی و جرم مولكولی
مول و عدد آووگادرو
اتم گرم و مولكول گرم
جرم اتمی میانگین
طیف سنجی جرمی
جرم حجمی و چگالی
تركیب درصد اجزای یك تركیب
مقدمه
محاسبه فرمول تجربی
روابط مولی در معادلات شیمیایی
مقدمه
واكنشگر محدودكننده و اضافی
بازده و میزان پیشرفت واكنش
محاسبات در مخلوطها
محاسبات واكنشها در محلول
مقدمه
تجزیه حجم سنجی ( تیتراسیون )
گازها
حالت گاز
فشار گاز
مقدمه
واحدهای فشار
اندازه گیری فشار
دمای گاز
مقدمه
قانون صفر ترمودینامیك
دماسنج
دمای كلوین
قوانین گازها
قانون بویل
قانون شارل
قانون آمونتون
قانون تركیب حجمی گیلوساك و اصل آووگادرو
نظریه جنبشی گازها
معادله حالت گاز كامل ( ایده آل )
محاسبات در گازها
چگالی گازها
حجم مولی گازها
حجم مولی
شرایط استاندارد و شرایط متعارفی
جرم مولكولی متوسط مخلوط گازی
كسر مولی و فشار جزئی
قانون دالتون
روشهای حل مسئله
بررسی خواص فیزیكی و شیمیایی چند گاز مهم
بررسی خواص گازها
طرز شناسایی گازهای مختلف
گازهای حقیقی
اثرات متقابل بین مولكولی
معادله حالت ویریال
معادله حالت وان دروالس
تراكم
نفوذ مولكولی
سرعتهای مولكولی
ساختمان اتم و مولكول
درآمدی بر نظریه اتمی
مقدمات ظهور تئوری اتمی دالتون
اتم باستان
قانون بقای جرم لاوازیه
قانون نسبتهای ثابت در یك تركیب
قانون تركیب عناصر به نسبت های مضاعف
قانون اعداد متناسب
تئوری اتمی دالتون
اصول تئوری اتمی دالتون
استدلالات دالتون
نواقص تئوری اتمی دالتون
قانون نسبتهای ساده حجمی گیلوساك
مقدمه
تضاد ظاهری بین دالتون و گیلوساك
راه حل آووگادرو
تجزیه پذیری اتم و خواص الكتریكی آن
آزامیش الكترولیز فاراده
شرح آزمایش
نتیجه گیری
هدایت الكتریكی در گازها ( اشعه كاتدی )
شرح آزمایش
ویژگیهای اشعه كاتدی
نتیجه گیری آزمایش
محاسبه نسبت q/m برای الكترون توسط تامسون
آزمایش اشعه مثبت ( كانالی )
رادیو اكتیویته
منشا پدیده رادیواكتیویته
چگونگی كشف این پدیده در ابتدا
آزمایش اول رادرفورد
شرح آزمایش
پرتوهای آلفا ، بتا ، گاما
عوامل موثر بر انحراف ذرات در میدان مغناطیسی
كشف ایزوتوپ ها و نوترون
آزمایش تامسون
آزمایش چادویك
آزمایش قطرات روغن میلیكان
شرح آزمایش
محاسبات میلیكان
آزمایش اشعه x موزلی
مدل های اتمی
تامسون
رادرفورد
آزمایش دوم رادرفورد ( صفحه طلا )
شرح آزمایش
محاسبات
نتیجه گیری
نارسایی مدل اتمی رادرفورد
بوهر
تاثیر الكترومغناطیس
تعریف موج
فركانس موج و انرژی
گستره طیف الكترومغناطیس
طیف عناصر
طیف جذبی
طیف نشری
فرضیه كوانتومی پلانك
مدل اتمی بوهر
فرضیات بوهر
محاسبات بوهر
توجیه طیف اتم هیدروژن
اثر زیمان
اثر زیمان
اصلاح مدل اتمی بوهر
نارسایی مدل اتمی بوهر
مكانیك موجی ( رابطه دوبروی )
طبیعت دوگانه موج - ذره
آزمایش پراشر
اثر فوتوالكتریك
اصل عدم قطعیت هایزنبرگ
مدل اتمی اوربیتالی
ساختمان اتم و جدول تناوبی
معادله موجی شرودینگر
تابع ? و معادله شرودینگر
مفهوم اوربیتال
انواع اوربیتال ها
تابع احتمال شعاعی
مقدمه
توزیع ابر الكترونی
مقایسه احتمال شعاعی دانیسته الكترونی اوربیتال های s , p , d , f
مقایسه احتمال شعاعی الكترونهای مرتبط به سطوح فرعی یك تراز اصلی
اعداد كوانتومی
مقدمه
عدد كوانتومی اصلی ( n )
عدد كوانتومی فرعی ( l )
عدد كوانتومی مغناطیسی اوربیتالی ( ml )
عدد كوانتومی مغناطیسی اسپینی ( ms )
اسپین
اندیشه وجود عدد كوانتومی اسپین
تابع زاویه ای موج و شكل اوربیتال ها
اوربیتالهای s
اوربیتال های p
اوربیتال های d
اوربیتال های f
انرژی اوربیتال ها
اتم های چند الكترونی
اصل بناگذاری اتم ( اصل آفبا )
قاعده حداكثر چندگانگی هوند
آرایش الكترونی عناصر
نوشتن آرایش الكترونی
توجیه آرایش الكترونی به ظاهر غیر عادی برخی عناصر
آرایش الكترونی كاتیون ها و آنیون ها
ورود الكترون ها در اوربیتال ها و تشكیل جدول تناوبی
مقدمه
تشكیل دوره اول جدول تناوبی
تشكیل دوره دوم جول تناوبی
تشكیل دوره سوم جدول تناوبی
تشكیل دوره چهارم جدول تناوبی
دوره چهارم
پیدایش اولین سری از عناصر واسطه
تشكیل دوره پنجم جدول تناوبی
تشكیل دوره ششم جدول تناوبی
دوره ششم
لانتانیدها
تشكیل دوره هفتم جدول تناوبی
دوره هفتم
اكتنیدها
پیدا كردن موقعیت یك عنصر در جدول تناوبی
انرژی یونش
تعریف انرژی یونیزاسیون و عوامل موثر بر آن
روند تغییرات انرژی یونیزاسیون
مقدمه
چگونگی تغییرات نخستین انرژی یونش در یك گروه
چگونگی تغییرات نخستین انرژی یونش در یك دوره
انرژی یونش در عناصر واسطه
توجیه برخی نظامهای دیده شده در نمودار انرژی یونیزاسیون
انرژیهای یونیزاسیون متوالی یك عنصر
مقدمه
تعیین شماره دوره و گروه عنصر
محاسبه انرژیهای یونش متوالی یك اتم
روشی برای تعیین تجربی انرژیهای یونش
بار موثر هسته
مقدمه
قاعده تجربی اسلتیو برای محاسبه بار موثر هسته
روشهای جدید محاسبه بار موثر هسته
روند تغییرات بار موثر هسته در دوره و گروه
نفوذ اوربیتال ها
مفهوم نفوذ
مقایسه نفوذ اوربیتالی در دوره و گروه
نقش قابلیت نفوذ اوربیتال ها در ایجاد اثر پوششی
اثرات متقابل الكترونها و اصل پاولی
مقدمه
بررسی انرژی اتم He
انرژی همبستگی اسپین
الكترونخواهی
مقدمه
روند تغییرات انرژی الكترونخواهی در هر دوره
روند تغییرات انرژی الكترونخواهی در هر گروه
انرژی دومین الكترونخواهی
اندازه اوربیتال ها و حجم اتمها
انواع شعاع ها و طرز بدست آوردن آنها
روند تغییرات شعاع اتمی در تناوب و گروه
روند تغییرات شعاع اتمی در عناصر واسطه
انقباض لانتانیدی
شعاع های یونی
ذرات ایزوالكترونیك
شیمی توصیفی
عناصر گروه IA
عناصر گروه IIA
عناصر گروه IIIA
عناصر گروه IVA
عناصر گروه VA
عناصر گروه VIA
عناصر گروه VIIA
عناصر گروه VIIIA
شیمی توصیفی عناصر واسطه
اثر اسیدها بر فلزات
پیوندهای شیمیایی
عوامل موثر در واكنش یك اتم
انواع پیوندهای شیمیایی
پیوند فلزی
مدلی ساده برای پیوند فلزی
پیوند فلزی در عناصر واسطه
تغییر خواص پیوند فلزی در گروهها و دوره های جدول تناوبی
پیوند یونی
الكترونهای والانس
یونهای عناصر گروههای اصلی
یونهای عناصر گروههای واسطه
چگونگی تشكیل پیوندهای یونی
فرمول تركیبات یونی
انواع یونهای تك اتمی شناخته شده
شبكه جامدات یونی
انرژی شبكه ، روند تغییرات و عوامل موثر بر آن
چرخه بورن - هابر
پیوند كووالانسی
چگونگی تشكیل پیوندهای كووالانسی
تشكیل مولكول H2
منحنی انرژی پتانسیل
همپوشانی اوربیتالی
الكترونهای والانس و قاعده هشتایی ( اكتت )
ساختارهای لوویس
جفت الكترونهای پیوندی و ناپیوندی
مرتبه پیوند
انواع پیوندی ? (سیگما) و ? (پای)
رسم فرمولهای الكترون نقطه ای
پیوند داتیو
گونه هایی با تعداد الكترون فرد ( رادیكالها )
گونه های ناقص قاعده هشتایی
الكترونگاتیوی
مقدمه
مقیاس های الكترونگاتیوی
الكترونگاتیوی پاولینگ
الكترونگاتیوی مولیكن
تغییرات الكترونگاتیوی عناصر یك دوره و یك گروه
عوامل موثر بر الكترونگاتیوی
قطبیت پیوند
حالت گذار بین پیوند یونی و كووالانسی
واپیچش یونها
روند تغییرات خصلت یونی و كووالانسی پیوندها
خواص پیوندهای كوالانسی
انرژی پیوند
طول پیوند
گشتاور دوقطبی و قطبیت مولكولها
بار قراردادی
عدد اكسایش
نواقص ساختار لوویس
رزونانس
مقدمه
شكل های رزونانسی و هیبرید رزونانس
چه وقت رزونانس داریم ؟
پیوندهای مستقر و نامستقر
عوامل موثر بر پایداری شكلهای رزونانسی
ساختار اسیدها
درآمدی بر نظریه های اسید و باز
قدرت اسیدی و بازی
عوامل ساختاری موثر بر قدرت اسیدی
اكسو اسیدها
هالو اكسو اسیدها
اكسواسیدهای گوگرد
اكسو اسیدهای نیتروژن
اكسواسیدهای فسفر
اكسو اسید كربن
اكسو اسید بور
شكل هندسی مولكولها و اوربیتال مولكولی
دافعه جفت الكترونی (VSEPR)
مقدمه
اتم مركزی با دو جفت الكترون
اتم مركزی با 3 جفت الكترون
3 جفت الكترون پیوندی
2 جفت الكترون پیوندی و یك جفت ناپیوندی
اتم مركزی با 4 جفت الكترون
4 جفت پیوندی
3 جفت پیوندی و 1 جفت ناپیوندی
2 جفت پیوندی و 2 جفت ناپیوندی
اتم مركزی با 5 جفت الكترون
5 جفت پیوندی
4 جفت پیوندی و 1 جفت ناپیوندی
3 جفت پیوندی و 2 جفت ناپیوندی
2 جفت پیوندی و 3 جفت ناپیوندی
اتم مركزی با 6 جفت الكترون
6 جفت پیوندی
5 جفت پیوندی و 1 جفت ناپیوندی
4 جفت پیوندی و 2 جفت ناپیوندی
پیوند والانس (VBT)
اساس نظریه پیوند والانس
هیبریداسیون
نحوه تشكیل اوربیتالهای هیبریدی
انواع اوربیتالهای هیبریدی و شكل مولكولها
sp
sp2
sp3
sp3d
sp3d2
سطح انرژی اوربیتالهای هیبریدی
مقایسه قدرت همپوشانی اوربیتالی هیبریدی با اوربیتالهای s و p خالص
مقایسه استحكام پیوند مرتبط به اوربیتالهای هیبریدی سطوح مختلف انرژی
نواقص نظریه پیوند والانس
پیوند پای (?)
تاثیر پیوند پای بر ساختار مولكول
برهمكنش d-p?
پیوندهای پای غیر مستقر
نحوه تشكیل پیوند دوگانه در مولكول اكسیژن
اوربیتال مولكولی
تداخل سازنده و مخرب امواج
نظریه اوربیتال مولكولی
دیاگرام اوربیتال مولكولی و مرتبه پیوند
اوربیتال های مولكولی ? و *?
دیاگرام اوربیتال مولكولی گونه های A2 عناصر دوره دوم جدول تناوبی
توصیف مولكولهای 2 اتمی ناجور هسته بر اساس نظریه اوربیتال مولكولی
اوربیتال های مولكولی نامستقر
گرما شیمی
انرژی
گرما
دما
تغییر آنتالپی فرایندهای ویژه
واكنش های گرماده و گرماگیر
تغییرات آنتالپی استاندارد
آنتالپی تغییرات فیزیكی
آنتالپی تشكیل
آنتالپی انحلال
آنتالپی یونیزاسیون
آنتالپی الكترون گیرندگی
آنتالپی تشكیل و تفكیك پیوند
آنتالپی احتراق
آنتالپی هیدروژنه كردن
آنتالپی تشكیل مواد در محلول
آنتالپی تشكیل یونهای منفرد در محلول
آنتالپی آبپوشی
آنتالپی شبكه
اندازه گیری گرمای واكنش
با استفاده از آنتالپی های تشكیل
با استفاده از انرژیهای پیوند
به كمك قانون هس
ظرفیت گرمایی مواد
مقدمه
گرماسنجی
وابستگی آنتالپی و واكنشها به دما
ترمودینامیك
مفاهیم و تعاریف
كار ، گرما ، انرژی
سیستم و محیط
تعریف سیستم و محیط
انواع سیستم
كمیت های شدتی و مقداری
توابع حالت و مسیر
قراردادی برای علامت ها
قانون اول ترمودینامیك
مقدمه
انرژی درونی
بیان قانون اول ترمودینامیك
انواع كار
فرایند برگشت پذیر و یرگشت ناپذیر
محاسبه كار انبساطی
انبساط آزاد
فرآیند آدیاباتیك
آنتالپی
مقدمه
رابطه تغییرات انرژی درونی و تغییرات آنتالپی
قانون دوم ترمودینامیك
مقدمه
آنتروپی
محاسبه تغییرات آنتروپی سیستم و محیط
اثر دما بر آنتروپی
تغییر آنتروپی فرآیندها
آنتروپی مطلق
انرژی آزاد گیبس
قانون سوم ترمودینامیك
بیان های گوناگون قانون سوم ترمودینامیك
چگونگی رسیدن به دماهای خیلی پایین
مایعات و جامدات
توجیه حالات سه گانه
نیروهای میان مولكولی
نیروهای واندروالس و لاندن
پیوند هیدروژنی
مقدمه
چگونگی تشكیل پیوند هیدروژنی
بررسی نقاط جوش هیدریدهای گروههای 4 ، 5 ، 6 ، 7 جدول تناوبی
اثرات پیوند هیدروژنی
كشش سطحی
نقطه ذوب و جوش
آنتالپی تبخیر و ذوب
گرانروی
فشار بخار
پیوند هیدروژنی در آب
پیوند هیدروژنی در HF
حلالیت به واسطه برقراری پیوند هیدروژنی
تغییر حالت مواد
تغییر حالت با تشكیل یا گسستن پیوند
مایعات
حالت مایع
مقدمه
مفهوم نفوذ
گرانروی
كشش سطحی
توزیع انرژی جنبشی یك مایع
فشار بخار
پدیده های تغییر حالت فیزیكی مواد
مقدمه
تبخیر
میعان
نقطه جوش
نقطه انجماد
نمودارهای فاز سیستم های تك جزئی
جامدات
انواع جامدات بلوری
جامدات فلزی
مكعبی مركز پر
مكعبی وجوه مركز پر
شش گوشه ای تنگچین
جامدات یونی
شبكه بلور
سلول واحه
تعریف سلول واحه
انواع سلول واحه
عدد كوئوردیناسیون
تعداد اتمهای سلول واحد
محاسبه شعاع های یونی
تعیین ساختار بلور ، معادله براگ
نقص های شبكه ای
جامدات مشبك ( كووالانسی )
جامدات مولكولی
جدول خواص جامدات بلوری
محلول ها
ماهیت محلول ها
انحلال پذیری
اهمیت پدیده انحلال
فرآیند انحلال
قواعد انحلال پذیری
محلول های سیر نشده ، سیر شده و فراسیر شده
تغییرات انرژی ضمن انحلال
اثر دما و فشار بر انحلال پذیری
اصل لوشاتلیه
قانون هنری
غلظت محلول ها
درصد وزنی
كسر مولی
مولاریته
مولالیته
نرمالیته
محلول های الكترولیت
فشار بخار محلولها
محلولهای ایده آل
مقدمه
قانون رائول
محلولهای حقیقی
انحراف از حالت ایده آل
محلول آزئوتروپ
خواص غلظتی ( كولیوگاتیو )
مقدمه
كاهش فشار بخار محلولها
صعود نقطه جوش محلولها
نزول نقطه انجماد محلولها
ضریب وانتسهف
پدیده اسمز
انواع مخلوطها
شیمی آلی
مقدمه ای بر شیمی آلی
هیدروكربن ها
مقدمه
هیدروكربن های آلیفاتیك
آلكان ها
نامگذاری
نامگذاری آلكیل ها
ایزومری
خواص فیزیكی
خواص شیمیایی
واكنش سوختن و تجزیه عنصری آلكانها
هالوژن دار كردن آلكان ها
سیكلو آلكانها
نامگذاری
ایزومری
خواص فیزیكی
آرایش فضایی
خواص شیمیایی
آلكن ها
نامگذاری
ایزومری و ساختار
خواص فیزیكی
تهیه آلكن ها
خواص شیمیایی
آلكین ها
نامگذاری
ایزومری و ساختار
خواص فیزیكی
تهیه آلكین ها
خواص شیمیایی
هیدرو كربن های آروماتیك
مقدمه
حلقه بنزن و مشتقات
ساختار بنزن
نامگذاری مشتقات بنزن
خواص فیزیكی
خواص شیمیایی
واكنش های جانشینی الكتروفیلی
مقدمه
نیترو دار كردن
سولفون دار كردن
هالوژن دار كردن
آلكیل دار كردن
آسیل دار كردن
اثر گروههای استخلافی بر فعالیت و جهت گیری حلقه بنزن
تركیبات اكسیژن دار
با باند یگانه C-O
الكل ها
مقدمه
نامگذاری
خواص فیزیكی
تهیه الكل
خواص شیمیایی
الكل های چند عاملی
فنول
اتر ها
مقدمه
نامگذاری
خواص فیزیكی
تهیه اتر
خواص شیمیایی
با باند دوگانه C=O
آلدهید كتون
مقدمه
نامگذاری
خواص فیزیكی
تهیه آلدهید و كتون ها
خواص شیمیایی
كربوكسیلیك اسید و استر
مقدمه
نامگذاری
خواص فیزیكی
تهیه اسید و استر
خواص شیمیایی
تركیبات نیتروژن دار
آمین ها
مقدمه
نامگذاری
ایزومری
خواص فیزیكی
تهیه آمین ها
خواص شیمیایی
پلیمرها