موازنه واکنشهای اکسایش- کاهش

دو روش برای موازنه واکنشهای اکسایش- کاهش بکار برده می‌شود: روش یون- الکترون و روش عدد اکسایش.
روش یون- الکترون برای موازنه معادلات اکسایش- کاهش
در موازنه معادلات به روش یون- الکترون ، دو دستور کار که کمی با هم متفاوت‌اند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی برای واکنشهایی که در محلول اسیدی انجام می‌گیرد و دیگری برای واکنشهایی که در محلول قلیایی صورت می‌پذیرد.
• مثالی برای واکنشهایی که در محلول اسیدی رخ می‌دهد، عبارت است:

Cr2O7-2 + Cl- → Cr+3 + Cl2

این واکنش موازنه نشده ، طی عملیات زیر موازنه می شود:

_ابتدا معادله را به صورت دو معادله جزئی که یکی برای نشان دادن اکسایش و دیگری برای نشان دادن کاهش است، تقسیم کرده و عنصر مرکزی را در هر یک از این نیم واکنش ها موازنه می کنیم:

Cr2O7-2 → 2Cr+3

2Cl- → Cl2

_اتمهای O و H را موازنه می‌کنیم. در سمتی که کمبود اکسیژن دارد، به ازای هر اکسیژن یک H2O اضافه می‌کنیم و در سمتی که کمبود هیدروژن دیده می‌شود، با افزودن تعداد مناسب +H آن را جبران می کنیم. در مثال بالا، طرف راست ، معادله جزئی اول 7 اتم اکسیژن کم دارد، پس به طرف مزبور 7H2O افزوده می‌شود. پس اتمهای H معادله جزئی اول را با اضافه کردن چهارده +H به طرف چپ معادله، موازنه می‌کنیم. معادله جزئی دوم ، بصورت نوشته شده ، از لحاظ جرمی ، موازنه است:

14H+ + Cr2O7-2 → 2Cr+3 + 7H2O

2Cl-→Cl2

_در مرحله بعد ، باید معادلات جزئی را از نظر بار الکتریکی موازنه می‌کنیم. در معادله جزئی جمع جبری بار الکتریکی طرف چپ برابر +12 و در طرف راست +6 است. 6 الکترون به سمت چپ اضافه می‌شود تا موازنه بار برای معادله جزئی اول حاصل شود. معادله دوم با افزودن دو الکترون به طرف راست ان موازنه می‌شود، ولی چون تعداد الکترونهای از دست‌رفته در یک معادله جزئی باید برابر تعداد الکترونهای بدست آمده در معادله جزئی دیگر باشد، بنابراین طرفین معادله جزئی دوم را در 3 ضرب می‌کنیم:

6e- + 14H+ +Cr2O7-2 → 2Cr+3 + 7H2O

6Cl- → 3Cl2 + 6e

_معادله نهایی ، با افزایش دو معادله جزئی و حذف الکترونها بدست می‌آید:

14H+ + Cr2O7-2 + 6Cl- → 2Cr+3 + 3Cl2 + 7H2O

• مثالی برای واکنش هایی که در محلول قلیایی صورت می‌گیرد:

MnO4- + N2H4 → MnO2 + N2

_معادله به دو معادله جزئی تقسیم می شود:

MnO4- → MnO2

N2H4→N2

_برای موازنه H و O در این واکنش‌ها ، درسمتی که کمبود اکسیژن دارد، به ازای هر اتم اکسیژن -2OH و سمت دیگر یک H2O اضافه می‌کنیم و در سمتی که کمبود هیدروژن دارد به ازای هر اتم هیدروژن ، یک H2O و در سمت مقابل یک -OH اضافه می‌کنیم. سمت راست معادله جزئی اول دو اتم O کم دارد. لذا -4OH به سمت راست و 2H2Oبه سمت چپ می‌افزاییم:

2H2O + MnO4- → MnO2 + 4OH

برای موازنه جرمی معادله جزئی دوم ، باید چهار اتم هیدروژن به سمت راست اضافه کنیم، لذا 4H2O به سمت راست و -4OH به سمت چپ اضافه می‌کنیم:

-4OH + N2H4 → N2 + 4H2O

_برای موازنه بار الکتریکی ، هر جا لازم است، الکترون اضافه می‌کنیم و در این جا بطرف چپ معادله جزئی اول ، سه الکترون و بطرف چپ معادله جزئی دوم ، چهار الکترون افزوده می‌شود و برای موازنه کردن الکترونهای بدست آمده و از دست رفته ، مضرب مشترک گرفته و معادله اول را در 4 و معادله دوم را در 3 ، ضرب می‌کنیم:

12e- + 8H2 + 4MnO4- → 4MnO2 + 16OH

_جمع دو معادله جزئی، معادله نهایی را بدست می‌دهد:

4MnO4- + 3N2H4 →4OH- + 4MnO2 + 3N2 + 4H2O

روش عدد اکسایش برای موازنه واکنشهای اکسایش- کاهش

موازنه شامل سه مرحله است. برای مثال واکنش نیتریک اسید و هیدروژن سولفید را در نظر می‌گیریم. معادله موازنه نشده به قرار زیر است:

HNO3 + H2S→ NO + S + H2O

_برای تشخیص اتمهایی که کاهیده یا اکسیده می‌شوند، اعداد اکسایش آنها را از معادله بدست می‌آوریم:

نیتروژن کاهیده شده (از +5 به +2 ، کاهشی معادل 3 در عدد اکسایش) و گوگرد اکسید شده است (از -2 به صفر ، یعنی افززایشی معادل 2 در عدد اکسایش).

_برای ان که مجموع کاهش در اعداد اکسایش برابر با مجموع افزایش این اعداد باشد، ضرایبی متناسب به هر ترکیب نسبت می‌دهیم:

2HNO3 + 3H2S→2NO + 3S +H2O

_موازنه معادله را ، با بررسی دقیقتر ، کامل می‌کنیم. در مراحل پیشین تنها موازنه موادی مطرح شد که اعداد اکسایش انها تغییر می‌کند. در این مثال‌ ، هنوز ضریبی برای H2O در نظر گرفته نشده است. ولی ملاحظه می‌شود که در سمت چپ واکنش 8 اتم H وجود دارد. همان سمت 4 اتم O نیز اضافی دارد. بنابراین ، برای تکمیل موازنه ، باید در سمت راست معادله ، 4H2O نشان داده شود:

2HNO3 + 3H2S → 2NO +3S + 4H2O

پس معادلات اکسایش- کاهش مانند واکنش‌های الکتروشیمیایی و واکنش های یونی را می‌توان با یکی از دو روش نامبرده موازنه کرد.

اسامی برندگان المپاد شیمی

لینک

آدرس سایت 7879 دانشگاه 190 کشور جهان

  World Listing - United States - Add Link - Help  

با انتخاب گزینه World Listing می توانید نام کشور مورد نظر خود را انتخاب کنید 

 و بر روی دکمه Search کلیک کنید تا فهرست آدرس سایت دانشگاههای کشور 

 مورد نظر را به شما نشان دهد. 

از شیمی آموختم ...

من از چرخش الکترون ها به دور هسته آموختم که کل جهان به دور مرکز هستی می چرخد و از حرکت پیوسته ذرات چه ارتعاشی چه انتقالی یا دورانی که ثبات و سکون در آفرینش راه ندارد و پیوسته در مسیر تغییر و تحول و تکامل هستیم.  

از شیمی آموختم که هر چه فاصله ما از مرکز افرینش وخالق هستی بیشتر باشد ما و نیستی ما آسانتر خواهد بود همانطوری که جدا کردن الکترون از دورترین لایه اتم آسانتر است.  

از تلاش ذرات بی شعور برای پایدار شدن متعجب شدم و دریافتم که شعوری والا و اندیشه ای برتر در پس پرده هدایت گر نقش ها و طرح هاست از پیوند اتم ها برای پایدارشدن دریافتم که اتحاد در مرز پایداری است و از گازهای نجیب کامل شدن را رمز پایداری یافتم.  

از بحث واکنشهای چند مرحله ای و زنجیری آموختم که ما ذره های حد واسط مراحل زندگی هستیم که در یک مرحله واکنش متولد می شویم و در واکنشی دیگر می میریم و هدف آفرینش و خلقت فراتر از تولید و مصرف ماست.

از بحث تعادل های شیمیایی و واکنشهای برگشت پذیر آموختم که جهان تعادلی است پویا و دینامیک که گرچه در ظاهر خواص ماکروسکوپی ثابت و یا متغییری دارد اما در درون در تکاپو و فعال است

 و از شیمی آموختم که از دست دادن فرصت ها واکنش های برگشت ناپذیری هستند که تکرار انها میسر نخواهد بود.  

از شبکه بلور جامد های یونی آموختم که با وجود تضادها می توان چنان گرد هم آمد و پیوستگی ایجاد کرد که شبکه ای مقاوم در مقابل دماهای ذوب بالا بوجود آید..

با تشکر از دوست عزیز ( عظیمی دانشجوی ارشد شیمی )

راستی شما از شیمی چی آموختید؟ 

مرجع: http://www.chemist-pnu.blogfa.com/

قلیائیت

قلیائیت به مقدار یونهایی که در آب وجود دارند و برای خنثی کردن یونهای هیدروژن در واکنش شرکت می کنند، اطلاق می شود. بدین ترتیب قلیائیت معیاری برای توانایی آب جهت خنثی سازی اسیدها به حساب می آید.

اجزای تشکیل دهنده قلیائیت در جدول زیر آمده است. این ترکیبات از تجزیه مواد معدنی موجود در خاک بوجود می آیند. فسفات می تواند از شویندها در خروجی فاضلابها، از کودهای شیمیایی و حشره کشها در زمین کشاورزی نیز بدست آید. سولفید هیدروژن و آمونیاک می تواند محصولات تجزیه میکروبی مواد آلی باشند.

HS-	HPO4-2	HSiO3-
HCO3-	NH3	H2PO4-
H2BO3-	OH-	CO3-2

معروفترین اجزای قلیائیت به ترتیب اهمیت عبارتند از

چگونگی تهیه بعضی از گازها

How to Prepare Gases

Chemistry Lab Instructions

You can use common chemistry lab chemicals and equipment to prepare several gases. A conical flask, thistle funnel, delivery tube, pneumatic trough, and beehive are useful items to have on hand. Please make sure you are familiar with the use and functioning of the laboratory equipment you use, are aware of the characteristics of the substances (toxicity, flammability, explosivity, etc.), and take proper safety precautions. Use a ventilation hood (fume cupboard) and keep flammable gases away from heat or flame. I've tried to be as accurate as possible in my instructions, but you use them at your own risk. For convenience, I've listed the gases in alphabetical order.

موازنه معادله یک واکنش شیمیایی

•    

 چند موازنه معادله واکنش شیمیایی به درخواست دوستان عزیز بازدید کننده: 

الف - تشکیل آمونیاک 

_ N2 + _ H2 ---> _ NH3  

 ب - واکنش های سوختن

_ CH4 + _ O2 ---> _ H2O + _ CO2 

ج - موازنه معادلات یونی با یون های چند اتمی 

_ Ag⁺(NO3)^- + _ Ca²⁺Cl^-2 ---> _ Ag⁺Cl^- + _ Ca²⁺ (NO3) ^-2 

د -  موازنه معادلات یونی که آب محصول آن ها ست 

برای اطلاع بیشتر لطفا به آدرس زیر مراجعه فرمایید.  

 http://www.chemarak.com/doroos/sewomdab/movzene.asp

_ H2SO4 + _ K⁺(OH)^- ---> _ K⁺2(SO4)²⁺ + _ H2O 

مایعات یونی :

مایعات یونی :

این ترکیبات که بطور عمده شامل یک کاتیون آلی نامتقارن حجیم و یک آنیون آلی یا معدنی هستند اگرچه ماهیت نمکی دارند ولی به علت عدم تقارن در ساختار مولکولی شان دارای نقطه ذوب پائینی هستند بطوریکه درشرایط محیطی به فرم مایع به همین دلیل این ترکیبات ، مایعات یونی در دمای اتاق  Room Temperature Ionic Liquids" " نامیده می شوند .

آشنایی با نانو الماس

 

آشنایی با نانو الماس

الماس از کربن خالص تشکیل شده و سیستم تبلور آن مکعبی ساده (Cubic) است. وزن مخصوص الماس g/cm 5 ضریب شکــست آن 42/2 و سختی آن در مقیاس موس ، مساوی 10 است [14و15]. الماس دارای مصارف صنعتی و زینتی است. گرچه الماس بیشتر به عنوان بخش زینت شناخته می شود، ولی بیش از 80 درصد آن به مصارف صنعتی می‌رسد. مصارف عمده الماس در صنعت جهت برش مواد بسیار سخت نظیر فولادهای آلیاژی و کاربید تنگستن ، ساییدن ، اره کردن سنگ و بتون و حفاریها و بخش عمده ای هم بعنوان افزودنی به روغن های روان کننده و روان کاوها بکار می‌رود.

خاک معدنی اورانیوم ( کیک زرد )

خاک معدنی اورانیوم ( کیک زرد )
Yellowcake
 

کیک زرد یا Yellowcake که بنام اورانیا (Urania) هم شناخته می شود در واقع خاک معدنی اورانیوم است که پس از طی مراحل تصفیه و پردازشهای لازم از سنگ معدنی آن تهیه می شود. تهیه این ماده به منزله رسیدن به بخش میانی از مراحل مختلف تصفیه سنگ معدن اورانیوم است و باید توجه داشت که فاصله بسیار زیادی برای استفاده در یک بمب اتمی دارد.
روش تهیه کیک زرد کاملآ به نوع سنگ معدن بدست آمده بستگی دارد، اما بطور معمول از طریق آسیاب کردن و انجام پردازش های شیمایی بر روی سنگ معدن اورانیوم، پودر زبر و زرد رنگی بدست می آید که قابلیت حل شدن در آب را ندارد و حدود ۸۰% غلظت اکسید اورانیوم آن خواهد بود. این پودر در دمایی معادل ۲۸۷۸ درجه سانتیگراد ذوب می شود.

رزین‌های مبادله کننده یون

پدیده تبادل یون برای اولین بار در سال 1850 و به دنبال مشاهده توانایی خاک‌های زراعی در تعویض برخی از یون‌ها مثل آمونیوم با یون کلسیم و منیزم موجود در ساختمان آنها گزارش شد. در سال 1870 با انجام آزمایش‌های متعددی ثابت شد که بعضی از کانیهای طبیعی بخصوص زئولیت‌ها واجد توانایی انجام تبادل یون هستند. در واقع به رزین‌های معدنی ، زئولیت می‌گویند و این مواد یون‌های سختی آور آب (کلسیم و منیزیم) را حذف می‌کردند و به جای آن یون سدیم آزاد می‌کردند از اینرو به زئولیت‌های سدیمی مشهور شدند که استفاده از آن در تصفیه آب مزایای زیاد داشت چون احتیاج به مواد شیمیایی نبود و اثرات جانبی هم نداشتند.
اما زئولیت‌های سدیمی دارای محدودیتهایی بودند. این زئولیتها می‌توانستند فقط سدیم را جایگزین کلسیم و منیزیم محلول در آب نمایند و آنیونهایی از قبیل سولفات ، کلراید و سیلیکات‌ها بدون تغییر باقی می‌مانند. واضح است چنین آبی برای صنایع مطلوب نیست. پس از انجام تحقیقات در اواسط دهه 1930 در هلند زئولیتهایی ساخته شد که به جای سدیم فعال ، هیدروژن فعال داشتند. این زئولیتها که به تعویض کننده‌های کاتیونی هیدروژنی معروف جدید ، سیلیس نداشته و علاوه بر این قادرند همزامان هم سختی آب را حذف کنند و هم قلیائیست آب را کاهش دهند.
برای بهبود تکنولوژی تصفیه آب ، گامهای اساسی در سال 1944 برداشته شد که باعث تولید زرین‌های تعویض آنیونی شد. زرین‌های کاتیونی هیدروژنی تمام کاتیونی آب را حذف می‌کنند و رزین‌های آنیونی تمام آنیونهای آب را از جمله سیلیس را حذف می‌نمایند ، در نتیجه می‌توان با استفاده از هر دو نوع زرین ، آب بدون یون تولید کرد. همچنین پژوهشگران دریافتند که سیلیکات آلومینیم موجود در خاک قادر به تعویض یونی می‌باشد. این نتیجه گیری با تهیه ژل سیلیکات آلومینیم از ترکیب محلول سولفات آلومینیم و سیلیکات سدیم به اثبات رسید. بنابراین اولین رزین مصنوعی که ساخته شد سیلیکات آلومینیم بود. و امروزه اکثر زرین‌های تعویض یونی که در تصفیه آب بکار می‌روند رزین‌های سنتزی هستند که با پلیمریزاسیون ترکیبات آلی حاصل شده‌اند.
 

◄  شیمی رزین‌ها: