درس دوم علوم نهم

               فصل دوم :

رفتار اتم ها با یکدیگر 

 یاد آوری  

مواد در طبیعت به سه حالت جامد، مایع و گاز هستند. اتم ها، ذرات تشکیل دهنده مواد هستند و هر اتم از سه ذره الکترون پروتون و نوترون تشکیل شده است. پروتون و نوترون در هسته اتم قرار دارند و الکترون ها در مدار های مشخصی در اطراف هسته اتم در حال گردش اند و می توانند در شرایط خاصی از یک اتم جدا شده و به اتم دیگر منتقل شوند. در حالت عادی تعداد الکترون و پروتون هر اتم برابر است ولی چنانچه تحت شرایطی اتمی الکترون از دست بدهد یا بگیرد تبدیل به یون می شود .

 

انواع مواد خالص:

1)عنصر: مواد خالصی هستند که فقط از یک نوع اتم تشکیل شده اند. مانند مس، طلا، اکسیژن و...

2)ترکیب: مواد خالصی هستند که مولکول آنها از دو یا چند اتم متفاوت تشکیل شده است، مانند نمک، شکر، آب و...

 

کاربرد چند ترکیب در زندگی:

اتیلن گلیکول : به عنوان ضد یخ در رادیاتور اتوموبیل

 آمونیاک : به عنوان کود برای رشد گیاهان

اتانول : به عنوان ضد عفونی کننده وسایل پزشکی

آب آهک : ضد عفونی کنند – تُرد کردن کدو حلوایی برای تهیه مربا

 

 

نکته: مواد معمولا در طبیعت به شکل خالص یافت نمی شوند مانند این تکه سنگ که در آن رگه هایی از طلا وجود دارد .

 

نحوه تشکیل ترکیبات یونی

انواع یون: یون مثبت (کاتیون)  یون منفی (آنیون)

 

پیوند یونی: پیوندی است که بین یون های مثبت و منفی ایجاد می شود. همانطور که در تصویر زیر می بینید از واکنش فلز سدیم و گاز کلر،سدیم کلرید بوجود می آید، اگر تعداد الکترون های سدیم و کلر را قبل و بعد از واکنش با همدیگر مقایسه کنیم متوجه می شویم که سدیم یک الکترون از دست داده و تبدیل به یون مثبت (کاتیون) شده و کلر یک الکترون گرفته و تبدیل به یون منفی (آنیون) شده است .

 

با توجه به واکنش سدیم و کلر:

1)اتم سدیم با از دست دادن یک الکترون مدار آخر خود، به یون مثبت تبدیل شده است .  

2)اتم کلر با گرفتن یک الکترون از سدیم، به یون منفی تبدیل شده است و تعداد الکترون های مدار آخر خود را به 8 رسانده است.

3)فلز ها تمایل به از دست دادن الکترون دارند .

4) نافلز ها تمایل به گرفتن الکترون دارند .

 

 

نکته: یون ها می توانند در یک محلول حرکت کنند و به طور مساوی در همه جای محلول پخش شوند و جریان الکتریکی را در آن محلول برقرار سازند .

 

نکته : یون ها در حالت جامد رسانا نیستند و سخت و شکننده می باشند .

 

 

مشارکت الکترونی و پیوند کووالانسی

همانطور که در تصویر می بینید که از ترکیب یک اتم اکسیژن با دو اتم هیدروژن یک مولکول آب به وجود می آید. با توجه به شکل پایین در این ترکیب انتقال الکترون صورت نمی گیرد بلکه تعدادی از الکترون های مدار آخر خود را به اشکتراک می گذارند. وقتی که دو اتم نافلز مناسب در کنار هم قرار می گیرند یک یا چند الکترون مدار آخر خود را با یکدیگر به اشتراک می گذارند و پیوندی بین آنها برقرار می شود که به آن پیوند کووالانسی می گویند .

 

نکته: با دقت در ترکیب مولکولی آب کتوجه می شویم که برخی از اتم ها فقط می توانند یک پیوند کووالانسی برقرار کند مانند هیدروژن ولی برخی از اتم ها دو یا چند پیوند کووالانسی برقرار می کنند مانند اکسیژن. نیتروژن سه پیوند کووالانسی و کربن چهار پیوند کووالانسی بر قرار کند .

 

انواع پیوند:

پیوند یونی: پیوندی است که به واسطه انتقال الکترون بین دو ذره صورت می گیرد

 یعنی پیوند بین یون مثبت و یون منفی مانند پیوندی که بین فلز ها و نافلزها می تواند ایجاد شود

 

پیوند کووالانسی: پیوندی است که از به اشتراک گذاشتن تعدادی از الکترون های مدار آخر بین دو اتم ایجاد می شود؛ مانند پیوند بین دو نافلز اکسیژن و هیدروژن

 

 

نکته: به موادی که از پیوند یونی حاصل می شوند، ترکیب یونی به موادی که از پیوند کووالانسی به وجود می آیند، ترکیب مولکولی می گویند .

چند نکته مهم :

 1)اگر ترکیب های یونی را در آب حل کنیم یون های مثبت و منفی آنها از هم جدا می شوند و این ذره ها در کل محلول پخش می شوند به همین دلیل می توانند جریان الکتریکی را از خود عبور دهند .

 

2)موادی که ترکیب مولکولی دارند جریان برق ره به راحتی عبور نمی دهد زیرا به صورت مولکولی در آب حل می شوند و یون ایجاد نمی کنند.

 

3)یون ها در ترکیب های یونی به صورت شبکه ای به هم متصل هستند و هر یون توسط چند یون غیر هم نام خود احاطه می د و بین آنها نیروی جاذبه قوی ایجاد می شود. به همین دلیل ترکیبات یونی در حالت جامد، رسانای جریان برق نیستند ولی در حالت مذاب یا محلول، مقتی که یون ها از هم جدا می وند می توانند جریان برق را عبور دهند .

 

 

بسیار مهم: ترکیب های یونی در مجموع از نظر بار الکتریکی خنصی هستند .

 

پایان فصل دوم

خلاصه درس اول علوم نهم

فصل اول

مواد و نقش آنها در زندگی

مقدمه:

 

تمام چیزهایی که ما در اطراف خود میبینیم، از ماده ساخته شده اند؛ حتی انسانها و جانداران دیگر نیز از مواد گوناگون تشکیل گردیده اند. برخی از مواد، خالص و برخی دیگر مخلوط هستند. در ادامه این تحقیق بیشتر با انواع و خاصیت های مواد آشنا می شویم.

 

مواد 2 دسته هستند:

1)مواد خالص:

این مواد تنها از یک نوع ماده به وجود آمده اند. مواد خالص خود دودسته دارند.

1)عنصر: (شامل فلزات و نافلزات و شبه فلزات می شود)

 

2)ترکیب: (شامل ترکیبات یونی و مولکولی است)

 

2)مخلوط: این مواد از دو یا چند نوع ماده به وجود آمده اند. مواد مخلوط خود دو دسته دارند.

1)همگن   2)ناهمگن

 

 

*نکته: مس اولین فلزی است که توسط بشر شناسایی شد و مورد استفاده قرار گرفت .

 

 

خصوصیات فلز مس:

1)-مقاوم در برابر خوردگی و زنگ زدگی

2)-رسانایی الکتریکی

 3)-رسانایی گرمایی

 4)-چکش خواری

 5)-قابلیت مفتول شدن

6)-مناسب برای ساخت ظروف و...

 

نکته : فلز مس را از سنگ معدن مالاکیت که معمولا رنگ سبز دارد به دست می آورند .

 

 

واکنش پذیری فلزات

 

برخی از فلزات با برخی مواد دیگر واکنش نشان می دهند. این واکنش ها دو دسته اند:

1)واکنش های کند: در واکنش های کند سرعت انجام شدن واکنش پایین می باشد. مانند واکنش بین آهن و اکسیژن که باعث به وجود آمدن اکسید آهن می شود .

واکنش اکسیژن و اهن:

 

 

 

2)واکنش های سریع: همانطور که از نام این واکنش ها پیداست، سرعت انجام شدن آزمایش بالا است. مانند واکنش بین منیزیم با آتش یا واکنش بین سدیم و آب .

واکنش سدیم و اب:

 

نکته: برخی فلزات مانند طلا واکنش ناپذیر هستند و به هیچ وجه با اکسیژن یا مواد دیگر واکنش نشان نمی دهند .

 

نافلزات ها و کاربرد آنها

تعریف نافلز: نافلز ها دسته دیگری از مواد هستند که خواص فیزیکی و شیمیایی فلز ها را مانند واکنش پذیری با اکسیژن، چکش خواری، رسانایی بالا، مفتول شدن و... را ندارند .

 

برخی از مهم ترین نافلز ها:

اکسیژن: اکسیژن یکی از مهم ترین نافلز ها است. این عنصر مهم ترین گاز برای جانداران زنده را می سازد. اکسیژن حدود 21 درصد از هواکره را تشکیل می دهد. از اکسیژن استفاده های بسیاری در صنعت می شود؛ مثال ساخت کپسول های تنفسی، ساخت اسید سولفوریک وهمچنین اتم های اکسیژن گاز  ُازن را می سازند که نقش بسازایی در جلوگیری از وارد شدن امواج مضر به جو زمین می شود و ... .

گوگرد: این عنصر که با نام سولفور نیز شناخته می شود در ساختار شیمیایی اسید سولفوریک حضور دارد. گوگرد معمولا در دهانه آتشفشان های فعال و نیمه فعال یافت می شود .

 

کاربرد های اسید سولفوریک:

1) تهیه کود شیمیایی

2) تهیه رنگ

3) تولید پلاستیک

4) خودرو سازی

5) تولید شوینده ها

6) چرم سازی

 

نیتروژن: این عنصر بیش از 78 درصد هواکره را تشکیل داده و یکی از مهم ترین گاز ها است. این عنصر به صورت گاز دو اتمی نیتروژن در هوا یافت می شود. مقدار نیتروژن بر روی کره زمین همیشه ثابت است و در چرخه نیتروژن قرار دارد :

چرخه ی نیتروژن:

 

 

کاربرد های نیتروژن:

1) تولید امونیاک

2) یخ سازی

3) کود شیمیایی در کشاورزی

4) تولید مواد منفجره

کاربرد ها کلر:

 1)-تهیه مواد سفید کنند

 2)-استفاده در حشره کش ها و تهیه سم

 3)-ضد عفونی کردن آب

 4)-ساخت جوهر نمک (هیدروکلریک اسید)

 

نکته: فلوئور از پوسیدگی دندان جلوگیری می کند و مانند کلر در لایه والانس خود 5 الکترون  دارد

لایه والانس به معنای اخرین لایه الکترون ها در یک اتم می باشد .

 

 

طبقه بندی عناصر

از آنجایی که طبقه بندی مطالعه را آسان تر می سازد، دانشمندان نیز عناصر را طبقه بندی نموده اند. در شکل زیر مدار ای الکترونی عناصر 1 تا 11 جدول تناوبی نشان داده شده است و عناصر بر اساس تعداد الکترون های مدار آخرشان در ستون های مربوطه قرار گرفته اند:

 

 

نکات مهم :

1) عنصر هایی که تعداد الکترون های لایه والانس (مدار آخر) آنها برابر است در یک ستون قرار می گیرند؛ مانند لیتیم و سدیم

2) عنصر هایی که تعداد مدار های الکترونی آنها برابر است در یک ردیف قرار می گیرند مانند هیدروژن و هلیم.

3) عناصری که در یک ستون قرار دارند خواص شیمیایی نسبتا مشابهی دارند و از بالا به پایین شدت واکنش آنها بیش تر می شود. مانند عناصر ستون اول که همگی با آب واکنش نشان می دهند و هرچه از بالا به پایین میاییم شدت واکنش بیش تر می گردد.

4) هیدروژن و هلیم دو (عنصر اول جدول) استثنا هستند و شامل ستون و ردیف نمی شوند .

5) به عناصر ستون اول فلزات قلیایی و به عناصر ستون دوم فلزات قلیایی خاکی می گویند .

6) به عناصر ستون هفتم هالوژن یا نمک زا و به عناصر ستون هشتم گاز های نجیب( بی اثر) می گویند .

7) به دلیل اینکه مدار آخر گاز های نجیب تکمیل است ( 8 الکترون دارد) به ندرت در واکنش ها شرکت می کنند .

 

 

برخی عناصر موجود در بدن و نقش آنها

 

اهن: شرکت در ساختمان هموگلوبین خون

کلسیم: استحکام استخوان و دندان و انقباض سلول های ماهیچه ای

 سدیم و پتاسیم: تنظیم فعالیت های قلب

 ید: تنظیم فعالیت های بدن

 

نکته: هموگلوبین مولکول پروتئینی آهن دار است که در درون گلبول قرمز وظیفه حمل اکسیژن را دارد .

 

سدیم: سدیم اصلی ترین عنصر خارج سلولی در بدن است و نقش بسیاری در انتقال پیام های عصبی در بدن دارد.

 

برخی ویژگی های سدیم:

 1)-با چاقو به آسانی بریده می شود و نرم است

 

 2)-به شدت با اکسیژن و هوا و آب واکنش می دهد به همین دلیل در زیر نفت نگهداری می شود

 

نکته: در پوسته زمین و در بدن انسان اکسیژن بیش ترین سهم را دارد. دلیل زیاد بودن اکسیژن در بدن وجود داشتن آب و در پوسته زمین وجود سیلیس است .

 

 

الیاف طبیعی و مصنوعی

 پارچه از الیاف درست شده و الیاف ساختمان پلیمری دارد

 

نحوه تشکیل پلیمر: هر پلیمر (مولکول درشت) از اتصال چندین مولکول کوچک درست شده است .

 

: انواع پلیمر

پلیمر طبیعی: از گیاهان یا جانوران به دست می آید؛ مانند: پشم، ابریشم، پنبه، سلولز و... .

پلیمر مصنوعی: معمولا از نفت خام به دست می آید؛ مانند: پلاستیک

 

 

چند نکته مهم:

1) سوزاندن پلاستیک بخارات سمی تولید می کند

 

2) بازگردانی پلاستیک عالوه بر حفظ محیط زیست باعث کاهش مصرف نفت خام می شود.

3) تجزیه پلاستیک به زمان خیلی زیادی نیاز دارد به همین دلیل محیط زیست را آلوده کرده و خیلی دیر به چرخه طبیعی بر می گردد .