• بازدید : 39 views
  • بدون نظر
این فایل در ۸صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

فلزات قليايي كه عبارت اند از: ليتيم، سديم، پتاسيم، روبيديم، سزيم، فرانسيم هرگز در طبيعت به حالت آزاد يافت نمي شوند و بيش تر در تركيبات با ديگر عناصر مخلوط و تركيب شده اند. اين عناصر مي توانند با تقريبا همه ي نافلزات تركيب شوند.
سديم و پتاسيم در طبيعت فراوان اند اما ديگر عناصر اين گروه نسبتا كمياب اند. فرانسيم كه به مقدار بسيار كم در طبيعت يافت مي شود، عنصري راديواكتيو است.
سطح تازه فلزات قليايي(برش تازه ي آن) داراي جلاي فلزي نقره فام است. هادي الكتريسيته و حرارت مي باشند. اين فلزات نرم هستند و نقطه ي ذوب بسيار كمي دارند. به علاوه تمام اين فلزات در شبكه مكعب مركزدار متبلور مي شوند.
در فلزات قليايي با افزايش شماره ي اتمي نقطه ي ذوب و جوش منظما كاهش مي باند. به موازات اين كاهش، سختي نيز كم و كم تر مي شود مثلا ليتيم به دشواري با چاقو بريده مي شود ولي ساير عناصر قليايي نرم ترند.
بنابر اين از ابتداي گروه تا انتهايش يك سير نزولي را در رابطه با نقطه ي ذوب، نقطه ي جوش و همچنين سختي عناصر شاهد هستيم.
قابليت تراكم فلزات قليايي بسيار زياد است. به علت نرم بودن، استحكام كافي نداشتن، قابليت تراكم و همچنين ميل تركيبي شديد آن ها با نافلزات هرگز به عنوان مصالح ساختماني مورد استفاده قرار نمي گيرند.
شعاع اتمي اين عناصر با افزايش عدد اتمي افزايش مي يابد. چون شعاع اتمي اين فلزات بزرگتر از ساير عناصر ديگر مي باشد به همين جهت با ديگر فلزات آلياژ نمي دهند و فقط با يكديگر آلياژ مي دهند.
براي مثال سديم با پتاسيم آلياژ مايعي را ايجاد مي كند كه به عنوان سرد كننده و منتقل كننده ي حرارت در راكتورهاي هسته اي مورد استفاده قرار مي گيرد.
پتانسيل الكتروشيميايي اين فلزات زياد است، بنابر اين فعاليت شيميايي بسيار زيادي از خود نشان مي دهند.
فلزات قليايي با اكثر نافلزات به ويژه هالوژن ها يا نمك سازها به شدت تركيب شده و اغلب همرا با شعله و انتشار الكترون است. علت انتشار الكترون اين است كه حرارت واكنش زياد بوده و موجب كندن الكترون از اتم هاي اين فلزات مي گردد
هالوژن ها:
 
شناخت عناصر و مهم تر از آن تسلط بر روي نوع دسته بندي و علم به مکان آنها در جدول تناوبي کمک مي کند تا بتوان مشخصات و ويژگي هاي آنها را حدس زد و  به خوبي از آنها استفاده کرد .
 دسته بندي هاي کلي اي را براي جدول سحر آميز مندليف آورده اند که از جالب ترين دسته هايي که  نيز خواصي جالب دارند مي توان به گروه ۱۷ يا همان هالوژن ها اشاره کرد. ابتدا در اين قسمت به  دسته بندي عناصر بر اساس آرايش الکتروني مي پردازيم سپس به خواص عمومي هالوژنها اشاره مي کنيم بعد از آن به سراغ آشنايي کامل از عناصر تشکيل دهنده ي اين گروه مي رويم.
 
 عناصر را مي توان بر اساس آرايش الکتروني آنها طبقه بندي کرد: 
  
۱٫گازهاي نجيب: در جدول تناوبي ، گازهاي نجيب در انتهاي هر تناوب در گروه ۰ (صفر) جاي دارند. اين عناصر گازهاي بي رنگ، تک اتمي ، ديا مغناطيسي و از نظر شيميايي غير فعالند. بجز هليم (که آرايش الکتروني ۱s2 دارند) تمام گازهاي نجيب آرايش الکتروني ns2np6 که نظمي بسيار پايدار است، دارند.
 
۲٫ عناصر نماينده: اين عناصر گروههاي A جدول تناوبي را تشکيل مي دهند و شامل فلزات و نافلزات هستند . خواص شيميايي اين عناصر بسيار متنوع است . بعضي از آنها ديامغناطيس و بعضي ديگر پارامغناطيس هستند. ولي ترکيبات اين عناصر ديا مغناطيس و بي رنگ اند. پوسته هاي الکتروني دروني تمام اين عناصر ، کامل يا پايدارند(ns2np6). اما بيروني ترين پوسته در اين عناصر ، از عنصري به عنصر بعدي در حال افزايش الکترون و پر شدن است. اين پوسته بيروني پوسته والانس و الکترونهاي آن، الکترونهاي والانس ناميده مي شوند. تعداد الکترونهاي والانس هر اتم ، برابر شماره گروه است که عنصر در آن قرار گرفته است. خواص شيميايي اين عناصر به الکترونهاي والانس آنها بستگي دارد.

 
۳٫عناصر واسطه: اين عناصر در گروههاي B جدول تناوبي ديده مي شوند. از ويژگيهاي اين عناصر درون سازي آنهاست. يعني الکترون متمايز کننده در آنها ، به روش نامگذاري، يک الکترون d دروني است. در عناصر واسطه ، الکترونهاي دو پوسته ي آخري در واکنشهاي شيميايي مورد استفاده قرار مي گيرند. تمام اين عناصر فلز بوده ، بيشتر آنها پارا مغناطيس اند و ترکيبات شديداً رنگين و پارا مغناطيس به وجود مي آورند.
  
۴٫عناصر واسطه دروني : اين عناصر در پائين جدول تناوبي ديده مي شوند، اما در واقع بايد در تناوب هاي ششم و هفتم به دنبال عناصر گروه III B قرار گيرند. ۱۴ عنصري که در تناوب ششم بعد از لانتان قرار دارند، سري لانتانيد ها ناميد مي شوند. در تناوب هفتم ، دسته اي که به دنبال آکتينيم قرار مي گيرند، سري آکتينيدها خوانده شده اند. در اين دسته از عناصر، الکترون متمايز کننده از نوع f است و در پوسته فرعي f واقع در پوسته زير ماقبل آخر قرار مي گيرد. بنابر اين، در شيمي اين عناصر ممکن است سه پوسته بيروني، دخالت داشته باشد. تمام عناصر واسطه دروني فلز هستند. اين عناصر پارامغناطيس اند و ترکيبات آنها نيز رنگين و پارا مغناطيس است.
  
فلزات و نافلزات: 
 
 گروه هاي ۱ IA)) ) و IIA) 2 ) جدول تناوبي ، فعالترين فلزات را در بر مي گيرند. چون عناصر يک گروه داراي ويژگيهاي يکسان مي باشند، يک گروه را گاهي يک خانواده مي نامند. بسياري از گروه ها داراي نامهاي خانوادگي اند. گروه۱ به استثناي هيدروژن ، خانواده ي فلزات قليايي ناميده مي شود. گروه ۲ را خانواده ي فلزات قليايي خاکي مي نامند.
 نا فلزات در سوي ديگر جدول ، در گروه هايVIA) 16 ، (VIIA) 17 و (VIIIA) 18 قرار گرفته اند . گروه (VIA) 16 را خانواده ي کالوژن مي نامند. گروه (VIIA) 17 را به نام خانواده ي هالوژنها مي شناسند. عناصر گروه (VIIIA) 18 ، گازهاي نجيب نام دارند.
 به طور کلي ، فلزات ، سخت، درخشنده و رساناي خوب گرما و الکتريسيته اند. نافلزات و بالاخص هالوژنها در دماي  معمولي گاز يا جامدهاي شکننده اند. اگر جامد باشند، سطح آنها تيره است و نارسانا به شمار مي آيند.
 
 نافلزها: 
 
 همانطور که گفته شد در گروه هاي چهارم، پنجم، ششم و هفتم (هالوژن ها) جدول تناوبي عناصري قرار دارند که اغلب خواص غير فلزي دارند اين عناصر يا گازي شکلند يا جامد که حالت شکننده دارند و هادي جريان برق و حرارت نيستند . غير فلزها در ترکيب با فلزها اغلب پيوند يوني تشکيل مي دهند و با يکديگر الکترون به اشتراک مي گذارند که به هر صورت به آرايش الکتروني گاز بي اثر دوره خود مي رسند از گروه چهارم تا هفتم خواص غيرفلزي شديد دارند و با فلزات ترکيب شده تشکيل نمک مي دهند به همين دليل آنها را هالوژن (نمک زا) مي گويند.
 
  عناصر گروه هفتم (اصلي) هالوژنها:
 
 عناصر اين گروه به ترتيب عبارتند از : فلوئور F ، کلر Cl، برم Br ، يد I  ، استانين At. شعاع اتمي اين عناصر با افزايش عدد اتمي (از بالا به پائين) زياد مي شود انرژي يونيزاسيون کم شده الکترونگاتيوي نيز کم مي شود نقاط ذوب و جوش بيشتر شده. پتانسيل اکسيداسيون آنها به ترتيب کاهش مي يابد و هر کدام در لايه آخر ۷ الکترون (s2p5) دارند، با فلزات ميل ترکيبي شديد دارند و مولکول حاصل از آنها اغلب خصلت يوني دارد مانند NaF و KCl و BaI2 . با هيدروژن هالديدئيدروژن مي دهند که پس از حل شدن در آب محلول اسيد به وجود مي آورند مانند HCl و HI. از بالا به پائين خواص غير فلزي ضعيف تر مي شود غير فلز بالاتر مي تواند غير فلز پائين تر را از نمکش بيرون کرده و هالوژن آزاد نمايد . مثلاً:                      
 
                                      KCl +  Br ——–> عملي نيست
 
 ولي از تأثير کلر بر نمک Br، برم حاصل مي شود:  
 
                                       2KBr + Cl2 ———–>2 KCl + Br2 
 
 بنابراين از لحاظ فعاليت شيميايي ترتيب زير برقراراست:
 
 F۲>Cl۲>Br۲>I۲>As
 
فلوئور و کلرگازي شکلند، برم مايع و يد جامد است که خيلي زود به حالت بخار در مي آيند به همين دليل آنها را به صورت  F2, Cl2,Br2,I2  نشان مي دهند. 
 فلوئور در تمام ترکيبات يک ظرفيتي است ولي ساير هالوژنها مي توانند ظرفيت هاي مختلف در ترکيبات داشته باشن زيرا در فلوئور فقط يک الکترون منفرد در اوربيتال ۲p وجود دارد و به هيچ وجه نمي تواند حالت برانگيخته پيدا کند ولي در ساير هالوژنها ، الکترونها حالت برانگيخته پيدا مي کنند و الکترونهاي منفرد زياد تر ايجاد مي گردد. مثلاً: اتم کلر ۱۷Cl در ترکيب با فلوئور ۹F  ممکن است CLF و ClF3 و ClF5 و ClF7 بدهد در هر ترکيب حالت برانگيخته الکترونها را در اوربيتال ۳d مي توان توجيه کرد.
 هالوژنها چون ميل ترکيبي زيادي با عناصر ديگري دارند در طبيعت به حالت آزاد وجود ندارد ولي به صورت ترکيب فراوان هستند اين عناصر اغلب سمي و خطرناکند در حاليکه ترکيبات آنها بسيار مفيد و با ارزش هستند و کاربرد آنها در صنايع مختلف زياد است مانند گاز فريون CF2Cl2 که در يخسازي به کار مي رود پي وي سي  و د.د.ت (دي کلر ـ دي فنيل تري کلرواتان)، کلروفرم ، …. ساير ترکيبات فلوئور برم و يد که در انواع داروها و ترکيبات مختلف مورد استفاده قرار مي گيرند.
 براي تهيه ي هالوژنها از نمک هاي آنها استفاده مي کنند فقط فلوئور را از الکتروليز KHF2 يا (KF.HF)  بدست مي آورند. بقيه هاليدها با اسيد سولفوريک و دي اکسيد منگنز هالوژن مي دهند مثلاً: طرز تهيه يد از يديد سديم:
 
 2NaI + H2SO4 + MnO2 ——-> MnSO4 + 2NaHSO4 + I2 + 2H2O
 
از تاثير گاز کلر بر يديدها نيز مي توان يد بدست آورد يا از تاثير گاز کلر بر برميدها برم حاصل مي شود. فلوئور اکسيد کننده ايست شديد و کلر نيز اکسيد کننده است برم و يد هم خاصيت اکسيد کنندگي و هم خاصيت احيا کنندگي دارند مثال:
 
 2KI + Cl2 ——> 2KCl + I2
 
۳I2 + 2Al ——> 2AlI3
 
که در اولي يد اکسيد شده و در دومي يد احياء شده است.
 
 يدومتري:
 
 به واکنش هايي که در آن يد اکسيد مي گردد يعني از محلول يديدها يد آزاد مي گردد يدومتري گويند.
 
 2KI + H2O2 + H2SO4 ——-> I2 + K2SO4 + H2O 
 
تذکر: ارزش حجمي آب اکسيژنه (پر اکسيد هيدروژن) از رابطه a=N.Ev  بدست مي آيد که a ارزش حجمي N نرماليته  Ev اي کي والان حجمي معادل ۶/۵ است.
 
 
ئيدراسيدها (هاليدها هيدروژن):
 
 هاليدهاي ئيدروژن به ترتيب عبارتند از HF و HCl و HBr و HI که براي تهيه ي آنها از تاثير اسيد سولفوريک بر هاليدهاي فلزي استفاده مي کنند. 
اين مواد در آب حل شده توليد اسيد مي نمايند. فلوئوريدئيدرژن به علت داشتن پيوند ئيدروژني استثنائاً نقطه ي جوش بالاتر دارد و در حالت عادي مايع است بقيه هاليدهاي ئيدروژن با افزايش جرم مولکولي نقطه ي جوش بالاتر دارند به همين دليل فلوئوريد ئيدرژن به صورت H2F2  و همين ها به صورت زيروند ۳ تا آخر وجود دارد. 
ئيدرواسيد ها بر اغلب فلزات، ا کسيدها، بازها، کربناتها اثر کرده و نمک مي دهند.
اسيد فلوئوريدريک بر شيشه اثر مي کند يعني سيليس SiO2 را در خود حل مي نمايد.
  • بازدید : 36 views
  • بدون نظر
این فایل در ۳صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

لب کامپیوتر لب تاب، گوشی موبایل، دوربین فیلمبرداری دیجیتال یا دستگاه پخش MP3 شما پردازنده یا نرم افزار نیست،  باتری است . بدون آن، منبع همیشه در دسترس انرژی وسایل پرتابل الکترونیکی چیزی جز وسایل گران قیمت مگس وزن نیستند .تداولترین گونه باتری موجود در وسایل همراه ، یک باتری غیر قابل شارژ استاندارد است . این باتریها از لحاظ شیمیایی به دو گونه عمده تقسیم می شوند : الکالاین یا لیتیمی. اما وسایل همراه پراستفاده ، مانند لب تابها، گوشیهای موبایل و PDA ها معمولا به باتریهای قابل شارژ اتکا دارند دو نوع متمایز باتریهای قابل شارژ  در بازار متداول است : نیکل ـ بنیاد . شامل نیکل ـ کادمیم  و لیتیم بنیاد شامل لیتیم ـ یون و پولیمر لیتیم ـ یون .
باتریهای غیرقابل شارژ استاندارد

الکالاین یا قلیایی (Alkaline ) 

کارآمدی باتریهای قلیایی معمولا ۱۰ برابر کارآمدی باتریهای قدیمی روی ـ کربن است . آنها طول عمر بیشتری دارند و می توانند ۸۵ درصد از ظرفیت خود را پس از پنج سال ذخیره حفظ کنند . باتریهای قلیایی کمتر نشت می کنند و در محدوده گسترده ای از دمای محیط می توانند کار کنند .

لیتیم (Lithium )

باتریهای لیتیم از لیتیم در حالت فلزی آن استفاده می کنند تا به یک چگالی انرژی بسیار بالا دست پیدا کنند ، در نتیجه مدت عمل طولانی و طول عمر نگهداری (در قفسه ) زیادی دارند . باتریهای لیتیم می توانند پس از پنج سال عدم استفاده تا ۹۷ درصد از ظرفیت اسمی خود را حفظ کنند. باتریهای لیتیم بهترین جایگزین برای باتریهای قلیایی استاندارد دوربینهای دیجیتال ، دستگاهای پخش MP3 و سایر وسایل الکترونیکی هستند .

باتریهای شارژ شدنی

نیکل ـ کادمیم (Ni-cd یا nickel-cadmium )

باتریهای نیکل ـ کادمیم سرعت شارژ شدن بالایی را فراهم می سازند و می توانند طول عمر خوبی داشته باشند با بیش از هزار چرخه شارژ/دشارژ . اگر پیش از آنکه باتریهای نیکل ـ کادمیم کاملا دشارژ (خالی ) نشوند آنها را شارژ کنید کارآیی آنها پایین می آید . بعضی از شارژرهای باتریهای نیکل ـ کادمیم دارای مداری برای دشارژ کردن باتری ، پیش از شارژ کردن آنها هستند . باتریهای نیکل ـ کادمیم به یک دوره break-in نیاز دارند . بسیاری از سازندگان این نوع باتریها سه بار چرخه شارژ/دشارژ را پیش از آنکه باتری به حالت بهینه خود برسد توصیه می کنند .

باتریهای هیبرید نیکل ـ فلز (NّiMH یا nickel-metal hybride )

باتریهای NIMH سی تا چهل درصد ظرفیت انبارش بیشتری را نسبت به معادلهای نیکل ـ کادمیم دارند، اما تعداد چرخه شارژ/دشارژ مجدد کمتری را پشتیبانی میکنند بین ۳۰۰ تا ۵۰۰ چرخه معمول است . باتریهای NIMH پیش از شارژ به دشارژ کامل نیاز ندارند ، در نتیجه می توانید پیش از یک استفاده طولانی برنامه ریزی شده ، آن را کاملا شارژ کنید . اگر باتری NIMH تعداد دفعات زیادی بطور کامل دشارژ (خالی) شود طول عمر آن کم می شود . هر چند اگر گاهی اجازه دهید که کاملا تخلیه شود به گونه ای بهینه کار خواهد کرد .شارژ کردن باتریهای NIMH نسبت به معادل باتریهای نیکل ـ کادمیم طولانی تر است و اگر بیش از حد شارژ شوند یا در زمانی که باتری داغ است شارژ ادامه یابد احتمال دارد که خراب شوند . شارژرهای NIMH خوب می توانند جلوی شارژ بیش از حد باتری را بگیرند یا اگر دمای داخلی باتری زیاد باشد عمل شارژ را متوقف کنند .

باتریهای لیتیم ـ یون (Lithium-Ion )

باتریهای لیتیم ـ یون بالاترین چگالی انرژی را فراهم می سازند .تقریبا دو برابر انرژی قابل دسترسی از باتریهای نیکل ـ کادمیم . آنها به دشارژ کامل نیاز ندارند ، به دوره break-in نیاز ندارند و از مسئله حافظه باتری خبر ندارند . می توانید در هر زمانی یک باتری لیتیم ـ یون را بی آنکه روی کارآیی باتری اثر بگذارد شارژ کنید ، اما چون باتریهای لیتیم ـ یون معمولا دارای طول عمر شارژ/دشارژ ۳۰۰ تا ۵۰۰ چرخه هستند اگر زود به زود و قبل از تخلیه ، این باتری را شارژ کنید طول عمر باتری را پایین می آورید . با آنکه بسیاری از سازندگان باتریهای لیتیم ـ یون طول عمر باتری را تا سه سال ذکر می کنند ، بعضی از مصرف کنندگان طول عمر تا ۱۸ ماه را گزارش کرده اند .

پولیمر لیتیم ـ یون (Li-Ion polymer ) 

باتریهای پولیمر لیتیم ـ یون که گاهی به Li-Poly یا Lipo نیز مشهورند ، اساسا شبیه به باتریهای لیتیم ـ یون هستند . اختلاف اصلی در آن است که پولیمرهای لیتیم ـ یون بسیار نازکتر هستند ، با اندازه هایی به کوچکی یک میلیمتر . باتریهای پولیمر لیتیم ـ یون بسیار سبک نیز هستند و در برابر شارژ بیش از حد و نشت مواد شیمیایی نیز مقاومترند . اما تولید آنها گرانتر از باتریهای لیتیم ـ یون تمام می شود و چگالی انرژی پایین تری دارند . باتریهای پولیمر لیتیم ـ یون بیشتر در وسایل الکترونیکی سبک وزن و گران قیمت مانند گوشیهای موبایل به کار می روند .

دقت در جابجایی           

همه انواع باتریها جایگزین پذیر نیستند . هرگز از باتری لیتیم ـ یون روی وسیله ای که برای استفاده از این نوع باتری طراحی نشده است بهره نگیرید . معمولا می توانید از باتریهای نیکل ـ بنیاد قابل شارژ به جای باتریهای الکالاین هم اندازه بهره بگیرید و مسئله ای پیش نیاید . اگر به جای باتری های غیر قابل شارژ استاندارد می خواهید از باتریهای قابل  شارژ  نیکل ـ بنیاد بهره بگیرید ، یک شارژر با کیفیت خوب بخرید . شارژرهای باتری خوب می توانند طول عمر باتری را زیاد کنند

عتیقه زیرخاکی گنج