التصنيفات
العلوم الكيميائية

Butylated hydroxytoluene = BHT

Butylated hydroxytoluene = BHT ( بيوتايل هيدروكسي توليووين )

احد المركبات الفينولية التي تذوب في الدهون والزيوت .

الصيغةالجزيئية:C15H24O , او C6H2(OH)(CH3)(C(CH3)3)2

الكتلةالجزيئية: 220.34

الصيغةالبنائية:

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

الاستخدامات:
يستخدم هذا المركب لمنع الزيوت الموجودة في الطعام والماكياج و الادوية من التزنخ ( الفساد ) او ان تكون لها رائحة نتنه .

حيث يقوم هذا المركب بالتفاعل مع الاكسجين ليمنع وصوله الى الزيوت .


التصنيفات
العلوم الكيميائية

المـــــــــواد الكيميائية المؤكـــــــسدة

™•I|[«( ♥ المـــــــــواد الكيميائية المؤكـــــــسدة ♥)»]|I•™

تعليم_الجزائر
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته ..
::اهلا وسهلا فيكم اخواني::

المواد المؤكسدة

OXIDIZING SUBSTANCES

هي مواد تساعد على الإحتراق بما يتوفر لديها من أكسجين

ومن الأهمية إبعاد هذة المواد عند الحفظ عن أي مواد سريعة الإشتعال

أمثله للمواد الكيميائية المؤكسدة

******

SODIUM BROMATE

برومات الصودبوم NaBrO3

……….

POTASSIUM BROMATE

برومات البوتاسيوم KBrO3
……….
CHROMIUM TRI OXID

ثلاثي اكسيد الكروم Cr O3

……….
POTASSIUM NITRATE

نترات البوتاسيوم K NO3

……….
AMMONIUM NITRATE

نترات الأمنيوم NH4NO3

……….

SILIVER PEROXIDE
فوق اكسيد الفضة ِ AgO

……….

STRANTIUM NITRATE

نترات الإسترانشيوم Sr(NO3)2

……….

IODIC ASID

حمض الأيوديك HIO3
……….

بعض المواد المؤكسدة الضارة

******

كلورات الصوديوم NaClO3

SODIUM CHLORATE

اذا وجدت بجانب مادة مشتعلة فإنها تكون منفجرة وضارة
عن طريق الاستنشاق والبلع
……….

برمنجنات البوتاسيوم Kmno4

POTASSIUM PERMANGANATE

اذا خلطت مع مواد مشتعلة فإنها تؤدي للإنفجار وهي
ضارة عند البلع ومؤكسدة

……….

فوق اكسيد الباريوم ( بودرة ) BaO2

BARIUM PEROXIDE

ضارة عند البلع وهي مادة مؤكسدة

……….

المواد المؤكسدة الأكلة

……….

حمض النيتريك HNO3

ذو التركيز : 65% , 70 % , 86 %

NITRIC ACID

مادة مؤكسدة وآكلة تسبب حروق شديدة
……….

فوق اكسيد الصوديوم NaO2

SODIUM PEROXIDE
مادة مؤكسدة وآكلة تسبب حروق شديدة

……….

حمض البيركلوريك HClO4

PERCHLORIC ACID

مادة مؤكسدة وآكلة تسبب حروق شديدة
……….

التخلص من مخلفات المواد المؤكسدة

تختزل بكبريتيد الصوديوم أو ثيو كبريتات الصوديوم ثم نضيف
كمية قليلة من الماء وعند التعادل يصرف في حوض الصرف


التصنيفات
العلوم الكيميائية

الـــــزرنيــــــــخ


مرحباً بكم إخواني وأخواتي

في هذا الموضوع سنتعرف على أسرار وفضائح الأستاذ زرنيخ تعليم_الجزائر

لذلك يجب على الجميع إتخاذ الحذر والإحتياطات اللازمة عند التعامل معه تعليم_الجزائر

هو عنصر كيميائي عدده الذري = 33 وعدد الكتله له = 75 كما في الصور التالية :

تعليم_الجزائر

ثانياً : أنواع الزرنيخ

يوجد الزرنيخ على نوعين هي :

1- غيرعضوي سام : يوجد في المياه الجوفية والصخور والرمل
2- عضوي غير سام نسبياً : يوجد بنسب ضئيلة في الأسماك المحيطية والمأكولات البحرية بصفة عامة

ثالثاً : صور الزرنيخ

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

رابعاً : بعض إستخدامات الزرنيخ

1- يمكن خلطه مع المعادن الأخرى للحصول على سبائك قوية

2- يستخدم في إضافته إلى بعض المبيدات الحشرية والمواد التي تستخدم لقتل الزواحف الضارة

3- يستخدم في صناعة الغازات السامة المستخدمة في الحروب العسكرية

4- يستخدم في صناعة الألعاب النارية

خامساً : الأضرار الصحية للزرنيخ

1- عند التعرض لكميات كبيرة من الزنيخ سواء بالإبتلاع عن طريق الفم أو إستنشاق ابخرته فإنه يؤثر تأثير
مباشراً على الدم والشرايين والأوردة والجهاز العصبي حيث يكون هناك صعوبة في البلع
والتنفس مما يؤدي إلى الوفاه خلال 30 دقيقة

2- التأثير الخارجي للزنيح على الجسم يتسبب بالإصابة بسرطان الجلد حيث يظهر بقع سوداء وبيضاء
في اليدين أو الرجلين أو الأماكن التي وصل اليها الزرنيخ

3- عند التعرض للزرنيخ بكميات قليلة مثل الموجود في بعض المياه الجوفية فإنه يتسبب في الإصابة
ببعض الأمراض الخطيرة مثل سرطان الدم والبروستاتا وإضترابات الجهاز الهضمي

سادساً : بعض مركبات الزرنيخ

1- ثالث فلوريد الزرنيخ AsF3

تعليم_الجزائر

2- ثالث كلوريد الزرنيخ AsCl3

تعليم_الجزائر

3-ثالث هيدريد الزرنيخ

تعليم_الجزائر


التصنيفات
العلوم الكيميائية

الإيثين

الإيثين ( Ethene )

مركب هيدروكربوني أوليفيني بسيط غير مشبع , ترتبط ذرتا الكربون فيه برابطة مضاعفة .

تعليم_الجزائر

يوجد الإيثين في غاز الفحم وفي الغاز الطبيعي .

الصيغة الكيميائية

C2H4

الوزن الجزيئي

28.05 جم/ مول

التركيب الكيميائي

تعليم_الجزائر

التركيب المداري

تعليم_الجزائر

الخواص الفيزيائية للإيثين ( الإيثيلين )

الإيثين غاز عديم اللون حلو الطعم نوعاً ما , له رائحة حلوة مميزة , عديم الذوبان في الماء لكنه يذوب في الكحول أو الإيثر , قابل للإشتعال .
تبلغ درجة غليانه(-103.7) درجة مئوية , بينما تبلغ درجة انصهاره (-169.1) درجة مئوية .

تحضير الإيثين ( الإيثيلين ) في الصناعة

تعتمد خطوات صناعة الإيثيلين على التكسير والإنضغاط وأخيراً التنقية .
ويتم الحصول على الإيثيلين في الصناعة من ثلاثة مصادر رئيسية هي :

1- الإيثان والبروبان أو تغذية مكونة من عدة مكونات مثل سوائل الغاز الطبيعي , وتبلغ نسبة الإيثيلين المنتج من هذا المصدر حوالي 62 % .

C2H6(g) = C2H4(g) + H2(g)x

C3H8(g) = C2H4(g) + CH4(g)x

2- غازات المصافي ( تشمل على الإيثان والبروبان ) وتنتج حوالي 25 % ايثيلين .
3-النفثا بأنواعها الثلاثة ( الخفيفة , المتوسطة , الثقيلة ) وزيت الغاز والجازولين الطبيعي وتعطي أقل نسبة إيثيلين والتي تبلغ حوالي 13 %

تحضير الإيثين( الإيثيلين ) في المختبر

يتم تحضير الإيثيلين في المختبر بتسخين الكحول الإيثيلي ( الإيثانول ) مع حمض الكبريتيك المركز عند درجة 160 درجة مئوية , حيث يعمل حمض الكبريتيك على الإزالة الكاملة لجزئ الماء من جزئ الإيثانول .

CH3CH2OH + H2SO4 ——-> H2C=CH2 + H2O

ويجمع الإيثيلين بالإزاحة السفلية للماء .

تعليم_الجزائر

طرق أخرى لتحضير الإيثين

1 -التكسير الحراري

يمكن تحضير الإيثين في المختبر بطريقة أخرى تعتمد على تكسير جزيئات الألكانات الكبيرة بالتسخين في وجود عوامل مساعدة و مادة مهدئة للتفاعل مثل حجر الخفاف أو البورسلين لتتحول الى عدة نواتج ذات جزيئات صغيرة ولكن أكثر هذه النواتج حصيلة هو مركب الإيثين .
مثال :

تعليم_الجزائر

أيضاً في هذه الحالة يجمع الإيثين بالإزاحة السفلية للماء .

تعليم_الجزائر

هذه الطريقة تعطي إيثين غير نقي بسبب تكون عدة جزيئات أخف من الماء وعديمة الذوبان فيه كما هو الحال في الإيثين .

2 – تحضيره من ثنائي الهاليد المتجاور.

يفقد ثنائي كلوريد الإيثان ذرتي الهاليد ( ذرتي الكلور ) المتجاورتين إذا ما عومل بمحلول يوديد الصوديوم في الأسيتون أو بمسحوق الزنك في حمض الخل ليتكون الإيثين .

CH2Cl-CH2Cl + Zn ——-> CH2=CH2 + ZnCl2

3 – إنتزاع هاليد الهيدروجين من كلوريد الإيثيل

يمكن أن يتم إنتزاع هاليد الهيدروجين من كلوريد الإيثيل إذا ما عومل الأخير بقاعدة مناسبة مثل هيدروكسيد البوتاسيوم المذابة في الكحول الايثيلي .

CH3-CH2Cl + KOH ——–> CH2=CH2 + KCl + H2O

4 – هدرجة الايثاين (الاسيتيلين)

في ظروف معينة يتكون الإيثين عند إضافة الهيدروجين الى الإيثاين في وجود النيكل عند درجة 200 درجة مئوية .

C2H2 + H2 ——–> CH2=CH2
الخواص الكيميائية للإيثين ( الإيثيلين )

ترتبط ذرتا الكربون في الإيثين برابطة مضاعفة تتسبب في شدة فعاليته مع مواد الكتروفيلية مما يجعله يدخل في كثير من التفاعلات الكيميائية مثل : تفاعلات الإضافة , الأكسدة , البلمرة , الألكلة , الهلجنة , وغيرها .

أهم تفاعلات الإيثين ( الألكينات بصفة عامة ) هي تفاعلات الإضافة لتكوين مركبات مشبعة , حيث تكسر الرابطة المزدوجة وتتغير الى رابطة أحادية ( تكسر الرابطة pi لتتكون الرابطة sigma ) .

التفاعلات الكيميائية

إضافة الهيدروجين ( الهدرجة )

يتفاعل الإيثين مع الهيدروجين ليكون الإيثان وذلك في وجود عامل مساعد ( حفاز ) مثل النيكل أو البلاتين .

تعليم_الجزائر

اضافة الهالوجين ( الهلجنة )

يتفاعل الايثين بالاضافة مع الهالوجينات , فعند إضافة البروم الى الإيثين يختفي لون البروم ويتكون 1, 2- ثنائي بروميد الإيثان .
ويستخدم هذا التفاعل للكشف عن الألكينات ويستدل على ذلك بالإختفاء الفوري للون البروم .

H2C=CH2 + Br2 ——-> CH2Br CH2Br

بينما إضافة الكلور الى الإيثين في وجود مذيب مناسب تؤدي الى تكوين 2,1- ثنائي كلوريد الإيثان .

H2C=CH2 + Cl2 ——-> CH2ClCH2Cl

اضافة هاليدات الهيدروجين (HX )

يتفاعل الإيثين بسهولة مع كلاً من بروميد الهيدروجين ويوديد الهيدروجين في درجة حرارة الغرفة ليكون كلاً من بروميد الإيثيل و يوديد الإيثيل على التوالي .

H2C=CH2 + HBr ——-> CH3CH2Br

H2C=CH2 + HI ——-> CH3CH2I

ايضاً يتفاعل كلوريد الهيدروجين مع الإيثين ولكن ببطء .

H2C=CH2 + HCl ——-> CH3CH2Cl

إضافة حمض الكبريتيك

يتفاعل الإيثين مع حمض الكبريتيك المركز لينتج كبريتات الإيثيل الهيدروجينية

تعليم_الجزائر

والتي تتحلل مائياً لتعطي الكحول الايثيلي .

تعليم_الجزائر

الاكسدة ببرمنجنات البوتاسيوم ( تفاعل باير Baeyer )

تعليم_الجزائر

يُؤكسَدُ الإيثين بسهولة ببرمنجنات البوتاسيوم القلوية ليتكون جلايكول ايثيلين
( Ethylene Glycol ) و يختفي اللون الأرجواني للبرمنجنات .

تعليم_الجزائر

ويتكون راسب بني أو أسود من ثاني أكسيد المنجنيز .

تعليم_الجزائر

X3H2C=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O—–> 2MnO2 +2KOH + 3CH2OHCH2OH

ويستخدم هذا التفاعل للكشف عن الألكينات حيث يستدل على ذلك بزوال لون البرمنجنات .

البلمرة

عندما يسخن الإيثين تحت ضغط عالِ وفي وجود الأكسجين وعوامل مساعدة فإنه يمكن الحصول مركب ذو وزن جزيئي مرتفع ما هو إلا مركب الكاني بسلسلة طويلة يتكون من العديد من وحدات الإيثيلين وعليه يسمي عديد الايثيلين (polythene )

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

الإحتراق

يحترق الإيثين في الهواء بلهب مضئ حيث يشكل ثاني أكسيد الكربون والماء ويعطي حرارة .

تعليم_الجزائر

C2H4 + 3 O2 ——-> 2CO2 + 2 H2O + heat

استخدامات الإيثين ( الإيثيلين )

يعد الإيثين من أهم المواد الخام لتصنيع المنتجات البتروكيميائية وأكثرها إنتاجاً حيث يعد المادة الأساس الخام لكثير من المنتجات البتروكيميائية , وتستخدم معظم مشتقاته في إنتاج البلاستيك .

تعليم_الجزائر

والمواد المعتادة للتجمد والألياف والمذيبات , ويعد المادة الأساس المستخدمة لتصنيع الكحول الايثيلي .
ايضاً يستخدم الإيثيلين كهرمون للنبات بكميات صغيرة حيث يسرع من نضوج الفواكه ويعمل على تفتح الأزهار .

تعليم_الجزائر

استعمل الإيثين قديماً كمخدر لكنه استبدل منذ زمن بعيد بغازات غير قابلة للإشتعال .


التصنيفات
العلوم الكيميائية

حمـض الكبريتيـك Sulfuric Acid

حمـض الكبريتيـك Sulfuric Acid

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

يعد حمض الكبريت من أوائل الأحماض التي تم التعرف عليها , حيث عرفه العرب منذ القرن الثامن الميلادي , وعرفته أوربا في القرنين الرابع والخامس عشر .

أطلق جابر بن حيان على هذا الحمض قديماً زيت الزاج ( Oil of Vitroil ) بسبب تحضيره من تسخين وتقطير الزاج الأخضر ( كبريتات الحديدوز المائية ) , والكبريتات الأخرى المشابهة له .

الصيغة الكيميائية

H2SO4

التركيب الكيميائي

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

الخواص الفيزيائية لحمض الكبريتيك

حمض الكبريتيك سائل عديم اللون .

تعليم_الجزائر

زيتي القوام لا رائحة له عندما يكون نقياً , إلا أنه يعطي أحياناً رائحة غاز ثالث أكسيد الكبريت (SO3 ) عند وجود هذا الغاز بنسبة عالية اثناء تحضير الحمض . كما يتميز حامض الكبريتيك المركز بأنه موصل للتيار الكهربائي .

يتجمد حمض الكبريتيك عند درجة حرارة 10 درجة مئوية , بينما
يغلي حامض الكبريتيك المركز (100 % وزناً ) عند درجة حرارة 330 درجة مئوية محرراً ثالث أكسيد الكبريت .
تبلغ كثافة حامض الكبريتيك 1.84 جم / ملل

تحضير حمض الكبريتيك

تعتمد طرق تحضير حمض الكبريتيك بصفة أساس على الكبريت والكبريتات كمواد أولية , كما أنها تحتاج الى تنقية عالية نتيجة النشاط الكيميائي الشديد للحامض , وتتمثل طرق تصنيع حامض الكبريتيك في طريقتين هما :

طريقة غرف الرصاص

وتعرف أيضاً بطريقة أكسيد النيتروجين , وهي طريقة قديمة إلا أنها لا زالت تستعمل في بعض البلدان وتتمثل هذه الطريقة في الخطوات التالية :

1- تفاعل ثاني أكسيد الكبريت مع الماء في وجود أكسيد النيتروجين , وفق التفاعل التالي :

SO2 + H2O + NO2 ——–> H2SO4 + NO

2- أكسدة أول أكسيد النيتروجين (NO ) الناتج من التفاعل السابق للحصول على ثاني أكسيد النيتروجين وذلك كما يلي :

x2NO + O 2 ———> 2NO2

3- إعادة ثاني أكسيد النيتروجين لبرج التفاعل مرة أخرى لتفاعله مع الماء وثاني أكسيد الكبريت للحصول على الحامض … وهكذا .

SO2 + H2O + NO2 ———> H2SO4 + NO

طريقة التماس ( التلامس )

تعليم_الجزائر

تم إكتشاف هذه الطريقة عام 1831 م , ثم طورت حتى أصبحت في الوقت الحاضر أرخص طرق تصنيع حمض الكبريت وأكثرها إنتشاراً .

تتم طريقة التماس من خلال عدة مراحل , هي كالتالي :

1- صهر عنصر الكبريت وترشيحة لفصل الأجزاء غير المنصهرة عنه .

2- ضخ المصهور الى وحدة حرق الكبريت للحصول على غاز ثاني أكسيد الكبريت الذي يمرر على سخان ثم الى مرشح الغاز الحار لتنقيته من الشوائب وفقاً للمعادلة التالية :

S + O2 ——-> SO2

3- إدخال غاز ثاني أكسيد الكبريت الى برج التحويل المحتوي على محفز – مثل معدن البلاتين أو الفناديوم – ليتأكسد ويتحول الى ثالث أكسيد الكبريت في وجود الهواء عند درجة حرارة معينة للحصول على أعلى مردود (97 % – 98 % ) من الغاز الناتج وفقاً للتفاعل التالي :

x2SO2 + O2 ——–> 2SO3

4- إمتصاص غاز ثالث أكسيد الكبريت بواسطة الماء

SO3 + H2O ——–> H2SO4

ثم أخذ المحلول الى وسط برج الأوليوم – حامض الكبريت مكثف مذاباً فيه ثالث أكسيد الكبريت – ليقابل حمض الكبريت الداخل من وسط البرج من الطرف الآخر .

5- أخذ جزء من الناتج من أسفل البرج الى مبرد الأوليوم ليصعد جزء منه مرة أخرى الى أعلى البرج , بينما يتجه الجزء الآخر من الحامض الناتج الى الخزانات .

6- سحب الغازات المنطلقة من أعلى برج الأوليوم الى برج الإمتصاص لتقابل حامض الكبريت حيث يمتص جزء منها ويخرج الباقي من فتحة في أعلى برج الامتصاص .

7- تنقية حمض الكبريت وتركيزه , وذلك بتبخير الحامض الناتج للحصول على ثالث أكسيد الكبريت , الذي يتم امتصاصه في أعمدة من الكوارتز لتحويله الى حامض نقي .

تعليم_الجزائر

مخطط إنتاج حمض الكبريتيك بطريقة التلامس

يختلف تركيز الحمض الناتج باختلاف درجة تبخير الحامض حيث يصل تركيزه الى 96 % عند درجة حرارة 300 درجة مئوية , بينما يصل تركيزه الى 98.3 % عند درجة حرارة 330 درجة مئوية , وللحصول على تراكيز معينة للحامض تستخدم مبخرات خاصة عند ضغوط معينة .

الخواص الكيميائية لحمض الكبريتيك

يتفكك حمض الكبريتيك كلياً – عند درجة حرارة 430 درجة مئوية – متحولاً الى بخار الماء و ثالث أكسيد الكبريت الذي يتفكك بدوره الى غازي ثاني أكسيد الكبريت والأكسجين .

حمض الكبريتيك كعامل مزيل للماء

لحمض الكبريتيك ميل كبير للماء واذا مزج معه انطلقت كمية كبيرة من الحرارة , لذلك فمن الخطر عند تخفيف الحمض أن يضاف الماء اليه لان الحرارة الناتجة تعمل على تبخير الماء فيدفع البخار بعض الحمض بقوة كبيرة , لذلك يجب إضافة الحمض بالتدريج الى وعاء كبير من الماء مع التحريك المستمر لتوزيع الحرارة .

يستطيع حمض الكبريتيك انتزاع الماء من كثير من المركبات كالكربوهيدرات حيث يحولها الى كتلة إسفنجية من الكربون .

تعليم_الجزائر

C12H22O11(s) + 11H2SO4 ——–> 12C(s) + 11H2SO4.H2O

كما أن قدرة حمض الكبريتيك على إزالة الماء جعلته يستخدم في تفاعلات الاسترة والنيترة لإزالة الماء الناتج في هذه التفاعلات وبذلك يمنع انعكاس التفاعل .

C2H5OH + CH3COOH = CH3COOC2H5 + H2O

الخواص الحمضية لحمض الكبريتيك

يتأين حمض الكبريتيك في المحلول المائي مكوناً أيونات الهيدروجين .

H2SO4 ===> 2H(+) + SO4(2-) x

يتفاعل حمض الكبريتيك مع القواعد والقلويات مكوناً الكبريتات العادية أو الكبريتات الحمضية .

H2SO4 +2NaOH ——> Na2SO4 + 2H2O

H2SO4 + NaOH ——> NaHSO4 + H2O

ونظراً لارتفاع درجة غليان حمض الكبريت بالنسبة للأحماض العادية الأخرى فإنه أقل تطايراً منها ولذا يتفاعل الحمض المركز مع أملاح هذه الأحماض ويزيح أحماضها .

فيتفاعل مثلاً مع الكلوريدات مكوناً كلوريد الهيدروجين .

H2SO4 +2NaCl = Na2SO4 + 2HCl

و مع النترات مكوناً حمض النيتريك .

H2SO4 +2NaNO3 = Na2SO4 + 2HNO3

كما يمكن أن يتفاعل مع كلاً من CaF2 و NaI

H2SO4 + CaF2 ——-> 2 HF + CaSO4

H2SO4 + 2 NaI ——–> 2 HI + Na2SO4

حمض الكبريتيك كعامل مؤكسد

لحمض الكبريت المركز الساخن خواص مؤكسدة بالإضافة الى خواصه الحمضية فيتفاعل مع كثير من الفلزات حيث يختزل الى ثاني أكسيد الكبريت كما في حالة النحاس مثلاً .

Cu + 2 H2SO4 ==> CuSO4 + SO2 + 2 H2O

ويتفاعل الحمض المركز مع الخارصين وينتج بالإضافة الى ثاني أكسيد الكبريت بعض كبريتيد الهيدروجين والكبريت .

ويؤكسد الحمض أيضاً كثيراً من اللا فلزات كالكربون والكبريت .

C + 2H2SO4 = CO2 + 2SO2 + 2H2O

S + 2H2SO4 = 3SO2 + 2H2O

تفاعل حمض الكبريتيك مع المركبات العضوية العطرية

يتفاعل حمض الكبريتيك المركز مع الكثير من المركبات العضوية العطرية حيث تستبدل ذرة من ذرات الهيدروجين بها بمجموعة حمض السلفونيك , ولهذا التفاعل أهمية كبيرة في تحضير الكثير من المركبات كا لفينول والسكارين , فيتفاعل مثلاً مع البنزين مكوناً حمض البنزين سلفونيك .

C6H6 + HO.SO2.OH = (C6H5.SO2.OH) + H2O

استخدامات حمض الكبريتيك

لحمض الكبريتيك استخدامات عديدة فهو يدخل بشكل ما في معظم المواد المصنوعة تقريباً ويعتبر مستوى انتاجه دليلاً على القدرة الصناعية لأي بلد وتعود وفرة استخدامه الى رخصه وتنوع تأثيره الكيميائي .

يدخل حمض الكبريتيك في انتاج الأصباغ والكحولات والبلاستيك والمطاط وصناعة الصابون والمنظفات والمفرقعات وحفظ بعض الأطعمة وفي صناعة الورق و صناعة الحديد والنحاس و سحب الألمنيوم , كما يدخل في منتجات صيدلية ونفطية عديدة .

ولعل أهم استخداماته تتمثل بصفة أساس فيما يلي :

1- كمادة مؤكسدة ونازعة للماء .

لذا يستخدم حمض الكبريت في تجفيف المركبات الكيميائية من الماء .

2- إنتاج الأسمدة الكيميائية مثل :

أ‌- سماد سوبر الفوسفات الأحادية .

وذلك بتفاعل حمض الكبريتيك مع الصخور الفوسفاتية كما يلي :

x2H2SO4 + Ca3(PO4)2 ——–> CaSO4 + Ca(H2PO4)2

ب‌- سماد كبريتات الأمونيوم .

ويحضر بتفاعل حمض الكبريت مع الأمونيا على النحو التالي :

H2SO4 + 2NH3 ——-> (NH4)2SO4

3- تحضير الكبريتات .

مثل كبريتات الصوديوم ( تستخدم في صناعة الورق والمنظفات والزجاج وتحلية المياه) , وكبريتات الألومنيوم ( صناعة الزيوت وتكرير النفط) , وكبريتات البوتاسيوم ( صناعة الأسمدة والزجاج والشبة والمواد الغذائية ) .

مثال يوضح كيفية تحضير كبريتات الصوديوم بواسطة حمض الكبريتيك :

H2SO4 + NaCl ——-> NaHSO4 + HCl

NaHSO4 + NaCl ——-> Na2SO4 + HCl

4- صناعة بطاريات السيارات .

ويسمى حمض الكبريت في هذه الحالة بماء النار أو الأسيد (Acid) , ويصل تركيزه في البطارية الى 33.33 % حامض كبريتيك .
حمض الكبريتيك والمطر الحمضي

تكون الامطار الحمضية

تتكون الامطار الحمضية من تفاعل الغازات المحتوية على الكبريت . واهمها ثاني اكسيد الكبريت مع الاكسجين بوجود الاشعة فوق البنفسجية الصادرة عن الشمس، وينتج ثالث اكسيد الكبريت الذي يتحد بعد ذلك مع بخار الماء الموجود في الجو، ليعطي حمض الكبريت . الذي يبقى معلقا في الهواء على هيئة رذاذ دقيق تنقله الرياح من مكان لاخر، وقد يتحد مع بعض الغازات في الهواء مثل النشادر، وينتج في هذه الحالة مركب جديد هو كبريتات النشادر، اما عندما يكون الجو جافا، ولا تتوفر فرصة لسقوط الامطار، فان رذاذ حمض الكبريت، ودقائق كبريتات النشادر يبقيان معلقين في الهواء الساكن، ويظهران على هيئة ضباب خفيف، لاسيما عندما تصبح الظروف مناسبة لسقوط الامطار فانهما يذوبان في ماء المطر، ويسقطان على سطح الارض على هيئة مطر حمضي، هذا وتشترك اكاسيد النيتروجين مع اكاسيد الكبريت في تكوين الامطار الحمضية حيث تتحول اكاسيد النيتروجين بوجود الاكسجين والاشعة فوق البنفسجية الى حمض النيتروجين . ويبقى هذا الحمض معلقا في الهواء الساكن، وينزل مع مياه الامطار، مثل حمض الكبريت مكونا الامطار الحمضية.

تعليم_الجزائر

التسمم بحمض الكبريتيك

تبلغ الجرعة القاتلة من حمض الكبريتيك حوالي 4- 5 سم3 وتؤدي إلي الوفاة بعد 12- 48 ساعة من التعاطي بسبب الصدمة العصبية والدموية الناجمة عن الألم المحرق أو الجفاف نتيجة القيء المتكرر. وقد تتأخر الوفاة إلي بضعة أسابيع ثم يموت المريض من الإنهاك والضعف العام الناجم عن نقص التغذية نتيجة انسداد المريء من جراء انكماش الغشاء المخاطي في موضع التآكل .

أعراض وعلامات التسمم

تبدأ بعد تناول السم مباشرة بشكل ألم شديد محرق يبدأ من الفم فالمريء فالمعدة وسرعان ما ينتشر الألم حتى يعم البطن كله ويكون مصحوباً بغثيان وقيء متكرر طعمه حمضي ولونه أسمر ويشكو المريض من عطش شديد وإمساك وقلة في البول وصعوبة في التنفس كما يصعب عليه البلع والكلام وتظهر علي كل من فم المريض ورقبته وملابسه خطوط تآكلية سوداء من جراء تساقط الحمض من الفم وسرعان ما تظهر أعراض الصدمة الثانوية مثل الوهن وهبوط درجة الحرارة وضعف النبض وتسرعه والعرق الغزير. ويحدث التسمم عادة عرضاً عندما يشرب الحمض التجاري بطريق الخطأ ويندر أن يكون التسمم انتحارياً ولكن قد يستعمل الحمض جنائياً بإلقائه علي الخصوم بغرض الانتقام أو التشوه وخاصة في النساء، وفي هذه الحالات يحدث الحمض حروقاً سطحية متسعة في الوجه والجسم والأطراف وتأخذ الحروق عادة شكل خطوط متوازية متجهة من الأعلى إلي الأسفل .
وكثيراً ما يؤدي ذلك إلي الوفاة وهو يؤدي دائماً إلي تشويه الوجه أو الرقبة أو الجسم .

تعليم_الجزائر

وقد يكون النسيج الندبي الناشئ عن التئام الحروق سبباً في زيادة التشوه حين ينكمش بعد مدة أو تتكون جدرة (keloid) يمكن أن تتحول في النهاية إلي ورم سرطاني يقضي علي حياة الإنسان .

المعالجة

يحظر عمل غسيل للمعدة خوفاً من انثقاب المعدة وكذلك عدم استعمال المقيئات لأن المريض يقيئ بما فيه الكفاية كما لا يجوز استعمال أملاح الكربونات والبيكربونات لأن ثاني أكسيد الكربون الناتج عنهما يؤدى إلي تمدد جدار المعدة وانثقابها. ويعتبر استعمال الماء والحليب أفضل علاج ويفضل الحليب ليس لأنه يخفف الحمض فقط ولكن لأنه يحمي ويلطف الغشاء المخاطي المبطن للمريء والمعدة أيضاً وكذلك الحرارة الناتجة بين تفاعل الحليب والحمض أقل من تلك الناتجة بين الماء والحمض. كذلك يمكن استعمال زلال البيض أو زيت الزيتون. ويحقن المريض بالمورفين 5-10 مجم بالوريد لعلاج الألم ويعالج الجفاف بحقن محلول الجلوكوز والملح في الوريد ويتم التغلب علي العطش بإعطاء المريض قطعاً صغيرة من الثلج يمصها في فمه. ويجب أن تمنع تغذية المريض عن طريق الفم لبضعة أيام ويكتفى بتغذيته من الشرج أو بحقنه عن طريق الوريد ويحافظ عليه من المضاعفات الرئوية بإعطائه بعض المضادات الحيوية ، أما إذا ظهرت أعراض انسداد حنجري (مما قد يؤدي إلى اختناق) فإن ذلك يعد من دواعي فغر الرغامي (tracheostomy). أما في حالات إلقاء الحمض على الجلد فيتم غسل الجلد جيداً بكمية كبيرة من الماء والصابون وفي حالة إصابة العين فيتم غسلها بماء جاري (بدون صابون) لمدة من 15-20 دقيقة ثم يحول المصاب إلى أخصائي عيون لمتابعة حالته.


التصنيفات
العلوم الكيميائية

نظائر العناصر الكيميائية


عند تطبيق عملية التسمية العلمية فإن النظير ( النيوكليد ) محدد بإسم العنصر متبوعا بشرطة ثم عدد النوكلونات ( البروتونات والنيوترونات ) الموجودة فى نواة الذرة ( مثال , هيليوم-3 . كربون-12 , كربون-14 , حديد-57 , يورانيوم-238 ) . وعند إستخدام الإختصارات فإنه يتم وضع رقم النوكلونات اعلى رمز العنصر ( 3^He, 12^C, 14^C, 57^Fe, 238^U )

إختلاف الخواص بين النظائر
فى النواة المتعادلة , عدد الإلكترونات يساوى عدد البروتونات . وعلى هذا فإن النظائر المختلفة يكون لها نفس عدد الإلكترونات ونفس الشكل الإلكتروني . ونظرا لأن تصرف الذرة كيميائيا يتم تحديده بالتركيب الإلكتروني , فإن النظائر تقريبا تسلك نفس السلوك الكيميائي . الإستثناء الأساسي أنه نظرا لوجود إختلاف فى كتلتها , فإن النظائر الثقيلة تميل لأن تتفاعل بصورة أبطأ من النظائر الأخف لنفس العنصر .( تسمى هذه الظاهرة تأثير حركة النظائر ).

وتأثير الكتلة يلاحظ بشدة عند النظر للبروتيوم (1^H) مقابل ديتيريوم (2^H), نظرا لأن الديتريوم له ضعف كتلة البروتيوم . أما بالنسبة للعناصر الأثقل فإن تأثير الكتلة النسبي بين النظائر يقل ويكاد ينعدم كلما زاد ثقل العنصر .

وبالمثل , فإنه لجزيئين يختلفان فقط فى طبيعة النظير المكون لكل “متناظرين” منهما سيكون لهما تقريبا نفس نفس التركيب الإلكتروني , وعلى هذا سيكون لهما خواص فيزيائية وكيميائية متشابهه . الأشكال الإهتزازية للجزيء يتم تحديدها بشكل الجزيء وكتلة الذرات المكونة له . وبالتالى فإن هذان المتناظران سيكون لهما شكلان إهتزازيان مختلفان . حيث ان الشكل الإهتزازي يسمح للجزيء بإمتصاص الفوتونات الملائمة لطاقة هذا الإهتزاز , ويتبع ذلك أن يكون للمتناظرين خواص ضوئية مختلفة فى المنطقة تحت الحمراء .

وبالرغم من أن النظائر لها تقريبا نفس الخواص الإلكترونية والكيميائية , فإن سلوكها الجزيئي مختلف تماما . تتكون النواة الذرية من بروتونات ونيترونات مرتبطة معا بقوى نووية قوية . ونظرا لأن البروتونات لها شحنة موجبة , فإنها تدفع بعضها البعض . وتقوم النيوترونات بعمل بعض الفصل بين الشحنات الموجبة , مما يقلل من التنافر الكهرستاتيكي , وتساعد على ثبات النواة . وبزيادة عدد البروتونات , تزداد الحاجة لنيوترونات أكثر لعمل ثبات للنواة . فمثلا , على الرغم من أن نسبة نيوترون / بروتون فى 3^He هى 1 / 2 , فإن نيوترون / بروتون فى 238^U أكبر وتصل إلى 3 / 2 . وفى حالة وجود نيوترونات أقل أو أكثر من المفترض , فإن النواة تكون غير مستقرة , وينتج الإضمحلال النووي .

التواجد فى الطبيعة
يمكن لعدة نظائر لنفس العنصر أن تتواجد فى الطبيعة . ونسبة التواجد لنظير تتناسب بشدة مع ميله ناحية الإضمحلال النووي , النيوكليدات التى تعيش لفترة قصيرة تضمحل سريعا , بينما تعيش مكوناتها . وهذا لا يعنى أن هذه الأصناف تختفى تماما , نظرا لأن كثير منها يتكون أثناء إضمحلال الأصناف ذات العمر الأطول . يتم حساب الكتل الذرية للعناصر بعمل متوسط للنظائر التى لها كتل مختلفة .

وبالتوافق مع علم الكون , فإن كل النيوكليدات ما عدا نظائر الهيدروجين والهيليوم نتجت من النجوم والسوبرنوفا . ويكون تواجدها الطبيعي ناتجا من الكميات الناتجة أثناء تلك العمليات الكونية , وأيضا توزيعها فى المجرة , ومعدلات إضمحلالها . وبعد الإتندماج المبدئي للنظام الشمسي , توزعت النظائر طبقل لكتلها ( شاهد أصل النظام الشمسي . تركيب نظائر العناصر يختلف على كل كوكب , مما يجعل من الممكن تحديد أصل النيازك .

تطبيقات النظائر
هناك كثير من التطبيقات التى يتم إستخدام الخواص المختلفة للنظائر فيها .
إستخدام الخواص الكيميائية

* أحد أهم التطبيقات هو التسمية بالنظائر , بإستخدام النظائر الغير عادية كأثر أو علامة فى التفاعلات الكيميائية . وفى الحالات الطبيعية , فإن ذرات عنصر معين لا يمكن تمييزها عن بعضها . ولكن بإستخدان النظائر التى لها كتل مختلفة يمكن تمييزها بواسطة سبكترومتري الكتلة أو مطياف الأشعة تحت الحمراء . ولو تم إستخدام نظائر نشيطة إشعاعيا , يمكن تحديدها عن طريق الأشعة التى تنبعث منها ( وهذا ما يسمي تسمية بالنظائر المشعة .

* وهناك تقنية أخرى مشابهه للتسمية بالنظائر المشعة وهى حساب الزمن بالإشعاع ( وأشهرها حساب الزمن بالكربون المشع ) ويمكن إستخدامها لدراسة الخواص الكيميائية التى لا يمكن للتجارب العادية ملاحظتها , بإستخدام أثار النظائر .

* كما يمكن إستخدام إستبدالات النظائر لتحديد ألية التفاعل خلال تأثير النظير الحركي .

* عنصر أ
* عنصر ب
* عنصر ج

1. عنصر 1
2. عنصر 2
3. عنصر 3==إستخدام الخواص النووية==

* تعتمد كثير من تقنيات المطياف على الخواص النووية المتفردة للنظائر . فمثلا ” مطياف الرنين النووي المغناطيسي ” NMR ” يتم إستخدامه فقط للنظائر التى لها قيمة دوران غير صفرية . وأكثر النظائر إستخداما مع مطياف رنين نووي مغناطيسي 1^H , 2^D , 13^C , 31^P .

* مطياف موس باوير يعتمد أيضا على الإنتقالات النووية لنظائر معينة مثل 57^Fe .

* كما أن النيوكليدات الإشعاعية لها إستخدامات مهمة . نظرا لأن تطوير كل من القوة النووية والأسلحة النووية تتطلب كميات كبيرة من النظائر . كما أن فصل النظائر تمثل تحدي تقني معقد


التصنيفات
العلوم الكيميائية

ميتالورجيا اللحام

هتم ميتالورجيا اللحام بدراسة تأثير اللحام على المعادن من حيث الخواص الفيزيقية والميكانيكية والتركيب الكيميائي. ومن أساسيات ميتالورجيا اللحام البنية ألمجهريه لوصله اللحام والتي تؤثر في الخواص الميكانيكية – تغيرات اللحام مثل الدورة الحرارية – التفاعلات الكيميائية في المنطقة المنصهرة – العناصر السبائكيه – التركيب الكيميائي لمساعدات الصهر وكل هذه العوامل تؤثر بصفه أساسيه في البنية ألمجهريه لكل من معدن اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة

الخصائص الميتالورجية لوصلة اللحام
تعليم_الجزائر

دورة الحرارة والبنية ألمجهريه لوصلة اللحام
تتراوح أعلى درجة حرارة لقوس اللحام بين 5000 إلى 6000ه م نتيجة لهذه الحرارة يتم تسخين وانصهار معدن الأساس بالقرب من القوس وبالتالي إجراء اللحام . ويعبر عن الطاقة الكهربائية المعطاة لوصلة لحام بالدخل الحراري . يتم تسخين وصلة اللحام بسرعة لدرجة حرارة عاليه ثم تبريدها بمعدل عالي بعد إطفاء القوس . ويبين الشكل السابق التغير في درجات الحرارة أثناء اللحام وتشمل وصلة اللحام معدن اللحام المتكون نتيجة انصهار سلك اللحام ومعدن الأساس ، المنطقة المتأثرة بالحرارة من معدن الأساس ، معدن الأساس غير المتأثر كما هو موضح بالشكل

خصائص معدن اللحام
معدن اللحام المنصهر من سلك اللحام يكون غالباً ممتزجا بانتظام مع معدن الأساس المنصهر بحرارة القوس ويكونان معا بركه منصهرة تتجمد من خلال بعض التفاعلات الكيميائية . وعمليه التجمد التي تحدث في اللحام تماثل تلك الخاصة بصب الصلب المنصهر حيث يتكون نتيجة لعمليه التجمد هذه بنيه مجهريه عموديه Columnar Structure وأثناء تجمد معدن اللحام ،تنمو البنية ألمجهريه العمودية من قاع البركة المنصهرة في اتجاه المنطقة المركزية أو السطح طبقاً للتدرج الحراري داخل البركة المنصهرة وفى حالة البنية ألمجهريه العمودية ، فان حجم الحبيبات يكون كبيرا ومما يقلل من متانة الشد والصدم . وفى حالة اللحام متعدد الامرارات ، يتم تسخين الطبقة السابقة لدرجة حرارة أعلى من A3 بواسطة حرارة اللاحقة ثم تبريدها بسرعة ، وبذلك تختفي البنية العمودية في جزء الطبقة السابقة والملاصق للطبقة اللاحقة كما هو مبين في الشكل . وبناء على ذلك فان قيمة الصدم لمعدن اللحام تزداد في حاله اللحام متعدد الامرارات نتيجة لتصغير الحبيبات أو البنية ألمجهريه الدقيقة.

وتتغير خواص معدن اللحام بناء على نوع عملية اللحام وأسلوب اللحام ، أو بمعنى أخر ، فإنها تختلف تبعاً لكمية الدخل الحراري ، دوره الحرارة ، التركيب الكيميائي للمعدن المترسب ونسبه المزج لمعدن الأساس. والعلاقة بين الدخل الحراري والخواص الميكانيكية لمعدن اللحام بالنسبة للصلـب عالي المتانة حيث يتضح أن كل من متانة الشد والصدم تقلان بازدياد الدخل الحراري – وأن نسبه المزج أو التخفيف بمعدن الأساس تتراوح بين 10 -20% في حاله اللحام اليدوي بصفه عامه ، وفى بعض الأحيان تصبح حوالي 60% في حاله لحام القوس المغمور ، ولذلك لا يمكن إهمال تأثير التركيب الكيميائي لمعدن الأساس على معدن اللحام . في حاله وجود اختلاف كبير في التركيب الكيميائي لكل من معدن الأساس ومعدن اللحام وهو أمر لا بد منه عند لحام المعادن غير متشابهه فيجب ملاحظة أن خواص معدن اللحام تتغير طبقاً لعمق التغلغل .

خصائص المنطقة المتأثرة بالحرارة (Heat Affected Zone – HAZ )
يتم تسخين وصله اللحام وتبريدها بسرعة كما هو مبين في الشكل المنطقة المتأثرة بالحرارة والملاصقة لمعدن اللحام تتعرض لدرجة حرارة قريبه من درجة الانصهار ثم تنخفض درجة حرارتها لتصل إلى درجة حرارة الغرفة خلال فتره زمنيه قصيرة – ويؤثر معدل التبريد على الصلادة – حجم الحبيبات والخواص الميكانيكية للمنطقة المتأثرة بالحرارة

كذلك يقل معدل التبريد بزيادة كمية الدخل الحراري ودرجة حرارة معدن الأساس بينما يزداد معدل التبريد بزيادة سمك معدن الأساس
وتختلف درجة حرارة ومعدل تبريد المنطقة المتأثرة بالحرارة بناء على المسافة من خط الانصهار بين معدن اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة . وبالتالي نتيجة لهذا الاختلاف الحراري فأن البنية ألمجهريه تختلف بالرغم من عدم لاختلاف التركيب الكيميائي .ويبين الجدول تصنيف البنية ألمجهريه في المنطقة المتأثرة بالحرارة لملحومات الصلب الكربوني . كما توضح الصورة البنية ألمجهريه للمنطقة المتأثرة بالحرارة لصلب يحتوى على 0.35% كربوني.

و تتصلد المنطقة المتأثرة بالحرارة نتيجة التسخين والتبريد السريع ..ويلاحظ ازدياد الصلادة بصوره ملحوظة نتيجة لمعدل التبريد العالي في الجزء الملاصق لخط الانصهار.

جدول رقم 1 . تصنيف المنطقة المتأثرة في ملحومات الصلب الكربوني
تعليم_الجزائر
قد يؤدى تصليد المنطقة المتأثرة بالحرارة إلى حدوث شروخ نتيجة لانخفاض اللدونه ، وعلى ذلك فمن المستحب تقليل الصلادة إلى أقل ما يمكن للوصول إلى جودة عاليه لوصلة اللحام . ويتحكم في صلادة المنطقة المتأثرة بالحرارة عنصران أساسيان هما العناصر السبائيكيه في الصلب ومعدل التبريد ولكنها أكثر تأثرا بنسبه الكربون . ومع ذلك ففي حاله الصلب لا يمكن إهمال تأثير العناصر الأخرى بخلاف الكربون ويمكن تحديد المكافئ الكربوني بحساب تأثير العناصر الأخرى مقارنة بالكربون وجمعها معا وعادة تستخدم المعادلة ألأتيه لتقدير التصليد :

Ceq = 1/6 Mn + 1/24 Si + 1/40 Ni + 1/5 Cr + 1/4 Mo

حيث أن ، Ceq تعنى مكافئ الكربون C, Mn, Si … تعنى نسبة كل عنصر في الصلب وبالنسبة للعلاقة بين أعلى صلادة ومكافئ الكربون لألواح كل من الصلب الكربوني والصلب عالي المتانة بسمك 20مم . بناء على مكافئ الكربون الموضح عاليه فانه يمكن حساب أعلى صلادة من المعادلة ألأتيه:

Hv(max) = (666 x Ceq + 40 ) + 40

حيث أن ، Hv (max) أعلى صلادة بالفيكر

تزداد قابلية التشرخ بزيادة الصلادة أو بمعنى أخر بزيادة مكافئ الكربون
. وبجانب مكافئ الكربون ، تتأثر أعلى صلادة في المنطقة المتأثرة بالحرارة بسمك الوصلة ، الدخل الحراري ، درجة حرارة التسخين السابق للحام. و يتضح من هذا أن أعلى صلادة تقل بزيادة درجة حرارة التسخين المسبق وزيادة كمية الدخل الحراري .

نظرا لأن معادلة مكافئ الكربون لا تشمل على الهيدروجين المذاب وتخانة الوصلة واللذان يؤثران في قابلية التشرخ للصلب عالي المتانة فان المعادلة ألأتيه تستخدم لتقييم قابلية التشرخ في المنطقة المتأثرة بالحرارة لهذا النوع من الصلب :

Pc = C% + Si% / 30 + Mn% / 20 + Cu% / 20 + Ni% /60 + cr% /20 + Mo% /15
+V% /10 + 5B% + t/600 + H/60
حيث ، Pc قابلية التشرخ
L تخانة الوصلة (مم)
H الهيدروجين المذاب في معدن اللحام (سم3 /100جم)
يغطى المعدن المنصهر أثناء اللحام يكون بغازات مختلفة ويمتص كميات كبيره من الأكسجين والنتروجين والهيدروجين في فتره زمنيه قصيرة . كما هو واضح في الجدول فان المعدن المترسب يحتوى على كمية كبيره من الغازات إذا ما قورن بالصلب ،مما يؤثر على قابلية اللحام وينتج عنه فجوات غازيه وشروخ وتقصف.

أمثله لنسب الأكسجين والنتروجين والهيدروجين في كل من المعدن المترسب والصلب
تعليم_الجزائر

1- الهيدروجين
يذوب الهيدروجين في شكل ذرات في أطوار الصلب والسائل بدون تكون مركبات .ونظراً لصغر القطر الذرى للهيدروجين فانه ينتشر ويتحرك بسهوله داخل الشبكية البلورية للمعدن . كميه الهيدروجين الناتجة من المعدن المترسب باستعمال سلك لحام E6010 أعلى منها في حاله استعمال سلك لحام E7016 ، وأعلى أيضاً بكثير من الحد الأقصى لذوبان الهيدروجين في الحديد ومن ثم سينتشر في اللحام مسبباً شروخاً وفجوات غازيه

2- الأكسجين
يترسب الأكسجين في المعدن المترسب على هيئة أكسيدات مثل أكسيد السيلكون وأكسيد المنجنيز وأكسيد الحديد والتي يمكن أن يبقى في المعدن المترسب كخبث على أشكال كرويه حيث أنه من الصعب أحياناً إزالة الخبث المنصهر نتيجة لمعدل التبريد السريع بعد اللحام.

كما هو موضح في الجدول فإن نسبة الأكسجين في المعدن المترسب أعلى من تلك الموجودة بالصلب بحوالي عشرة أضعاف . يوجد الأكسجين كشوائب غير معدنية في المعدن المترسب وله تأثير ضار على خواص الصدم.

3- النتروجين
يدخل النتروجين إلى المعدن المترسب من الجو المحيط نتيجة حماية غير كافيه لبركة اللحام . تتراوح نسبة النتروجين في المعدن المترسب باللحام اليدوي ما بين 0.008 إلى 0.02 % بصرف النظر عن نوع الالكترود المغطى وذلك في حاله اللحام باستعمال الطول القياسي للقوس بصفه عامه . هذه النسبة أعلى بكثير من تتلك الموجودة بالصلب . يسبب النتروجين زيادة في متانة الشد والصلادة إلا أنه يقلل الصدم وممكن أن يسبب ترسيب النتريدات تقصفا ولكن إضافة نسبه صغيره من النتروجين للصلب الأوستينتيتى المقاوم للصدأ ممكن أن يؤدى إلى زيادة المتانة . ويلاحظ أن نسبة النتروجين في المعدن المترسب تتأثر بالرياح الجوية وطول القوس أثناء اللحام .

أساسيات ميتالورجيا الصلب المقاوم للصدأ Stainless steel
الصلب المقاوم للصدأ عباره عن سبيكه تحتوى أساساً على الحديد وهناك مجموعتان من هذا الصلب هما المجموعه 300 ، المجموعه 400

العنصران الأساسيان فى الصلب المقاوم للصدأ هما الكروم والنيكل . يعتبر الكروم عنصر أساسى فى هذا النوع من الصلب لأنه يكون أكسيد الكروم الذى يغطى سطح الصلب ويحميه من الصدأ . أقل نسبه كروم ضرورية للحصول على صلب مقاوم للصدأ هى 12% تقريباً . مجموعه 400 من هذا الصلب هى المحتويه على الحديد والكروم وهى قابله للمغنطه كما هو الحال فى الصلب الكربونى باضافة كل من الكروم والنيكل للحديد يتم الحصول على مجموعه 300 لهذا الصلب وهى غير قابله للمغنطه

بصفه عامه فإن سبائك الصلب المقاوم للصدأ لها مقاومه ممتازه للتأكل والأكسده بعض هذه السبائك لها خواص فيزيقيه محسنه عند درجات الحراره العاليه نتيجه إضافه عناصر سبائيكيه أخرى . يعتبر الكروم هو العنصر الرئيسى فى جميع أنواع الصلب المقاوم للصدأ حيث أن نسبته تتراوح ما بين 12 الى حوالى 30%

يوجد ثلاثة أنواع أساسيه للصلب المقاوم للصدأ هى :
1- الصلب المارتنزيتى المقاوم للصدأ
2- الصلب الفريتى المقاوم للصدأ
3- الصلب الأوستنتيتى المقاوم للصدأ

كل من الصلب المارتنزيتى والفيريتى المقاوم للصدأ عباره عن سبائك مختلفه النسب من الحديد والكربون والكروم . فى حالة وجود النيكل فأن نسبته تقل عادة عن 1.5 – 4%.

يبين شكل رقم 1 منحنى الاتزان للحديد والكروم . المنطقه الموجوده فى أقصى الجانب الأيسر من المنحنى توضح أن الأوستنيت ممكن أن يكون موجوداً فقط فى الحديد الخالى من الكربون مع وجود كروم حتى نسبة 12% تقريباً . باضافة الكربون وبناء على نسبته المضافه فمن الممكن أن تمتد منطقة الأوستنتيت حتى 18% كروم فى الحديد

وهناك الصلب المقاوم للصدأ الفيريتى يحتوى على نسبة عاليه من الكروم ونسبه منخفضه من الكربون فى الحديد وطور الفيريت فى هذا النوع من الصلب يظل ثابت ومستقراً حتى نقطة الانصهار للصلب . بمعنى أخر لا يوجد تحول طورى فى هذا الصلب .

تعليم_الجزائر

1 – الصلب المارتنزيتى المقاوم للصدأMartensitic Stainless steel
هذا النوع من الصلب هو جزء من مجموعه سبائك 400 وهو قابل للتصليد بالمعالجه الحراريه . ولذلك يجب أخذ هذه النقطه فى الاعتبار عند لحام هذا النوع من الصلب .بحيث يشتمل أسلوب لحام الصلب المقاوم للصدأ المارتنزيتى على كل من التسخين السابق والتسخين اللاحق للحام وذلك لتقليل أو منع تكون المارتنزيت فى المنطقه المتأثره بالحراره لوصلة اللحام.
تتراوح نسب الكروم فى هذا النوع من الصلب من 12 حتى 17% تقريباً مجالات استعمال هذا الصلب تشمل أدوات تناول الطعام كالسكاكين والشوك والملاعق – شفرات الحلاقه وتطبيقات أخرى تتطلب قابلية الاحتفاظ بدرجة عاليه من الصلاده

2 – الصلب الفريتى المقاوم للصدأFerretic Stainless Steel
يحتوى الفريتى الصلب المقاوم للصدأ على نسب كروم تتراوح من 17 حتى 27% تقريباً بدون اضافات ملموسه من النيكل والكربون أو أى عناصر أخرى تساعد فى تكوين الاوستينيت .

ويعتبر هذا النوع من الصلب غير قابل للتصليد ويحتفظ بطور الفريت حتى نقطة انصهار الصلب كما هو موضح فى منحنى الاتزان للحديد والكروم فى شكل رقم 1 . بمعنى أخر لا يتكون أو ستينيت فى هذا الصلب مع التسخين بالرغم من أن هذا الصلب يعتبر غير قابل للتصليد ، فان بعض أنواعه ممكن أن تحتوى على أوستنيت عند حدود الحبيبات الذى قد يتحول الى مارتنزيت فى المنطقه المتاثره بالحراره أثناء تبريد المعدن.

الصلب الفريتى المقاوم للصدأ معرض لنمو زائد فى الحبيبات عند تعرضه لدرجات حراره أعلى من 1100ه م ويمكن ملاحظة ذلك فى المنطقه المتأثره بالحراره من معدن الأساس بعد تبريد وصلة اللحام . لحسن الحظ فانه يمكن تصغير الحبيبات بالمعالجه الحراريه اللاحقه لللحام ، التىتحسن من متانته أيضاً .

ممكن استعمال سلك لحام من نفس النوع للحام سبائك الصلب الفريتى المقاوم للصدأ .إلا أنه يفضل استخدام اسلاك لحام من الصلب الأوستنيتى المقاوم للصدأ 312 ، 310 أو 309 للحام الصلب الفريتى المقاوم للصدأ .

3 – الصلب الأوستنيتى المقاوم للصدأ Austenitic Staniless Steel
هذا النوع من الصلب عباره عن سبائك من الحديد والكروم والنيكل أيضاً مضافاً اليه نسب مختلفه من الكربون وعناصر سبائكيه أخرى للحصول على خواص معينه مثل مقاومة التأكل والأكسده والمتانه عند درجات الحراره العاليه وقابلية اللحام.

البنيه المجهريه للأوستنيت تظل ثابته وغير متغيره عند جميع درجات الحراره وذلك بإضافة النيكل ونسب أقل من الكربون والمنجنيز وهذا يعنى عدم تحول الأوستنيت الى فيريت عند أى درجة حراره.
و الصلب الاوستنيتى المقاوم للصدأ لا يمكن تصليده بالمعالجه الحراريه حيث لا يحدث تحول الى فيريت وهى ميزه لعدم امكانيه تصليد أى جزء فى معدن الأساس هذا النوع من الصلب له قابليه لحام ممتازه وذلك لجميع سبائك المجموعه 300 .

وكذلك فليس من الضرورى عمل تسخين سابق للحام بل على العكس يجب تجنب التسخين المسبق تماماً كما يجب أن تكون درجة الحراره بين الامرارات أقل من 95ه م.

4 – اسلاك اللحام للصلب المقاوم للصدأ
لعل أحد أهم العوامل فى اختيار سلك اللحام هى مضاهاته معدن الأساس بقدر الامكان فى التركيب الكيميائى والمتانه ومقاومة التأكل والأكسده.بالرغم من عدم وجود ألفا فيريت فى الصلب الاوستنيتى المقاوم للصدأ فانه عاده يحتوى على نسبه صغيره من دلتا فيريت . وتعتبر هذه ميزه حيث أنها تساعد فى تقليل امكانية التشرخ على الساخن فى اللحام أثناء دورة التبريد كذلك فالتحكم فى نسبة الفيريت الموجود فى الصلبالاوستنيتى المقاوم للصدأ هام للغايه فاضافه نسبه صغيره من دلتا فيريت تقلل مشاكل اللحام الخاصه بالتشرخ على الساخن لمعدن اللحام.
الشكل رقم 2 يوضح الطور المتوقع بعد عملية اللحام من واقع تحليل معدن اللحام ومعدل التبريد ويجب ان يوضع فى الحسبان ان ذلك الشكل ليس منحنى طور ثنائي
تعليم_الجزائر

5 – طور سيجما Sigma phase
بالرغم من أن وجود الفيريت فى معدن اللحام له ميزه فى عملية اللحام الإ أنه قد يسبب مشاكل بالنسبه للخواص الفيزيقيه عند درجات الحراره العاليه أثناء الاستخدام .ذلك لأن بعض سبائك الصلب الاوستنتيتى المقاوم للصدأ وبالأخص تلك المحتويه على فيريت تكون طوراً هشاً يعرف بطور سيجما عند تعرضها لدرجات حراره ما بين 480 الى 960 م ويترسب طور سيجما بسرعه زائده عند درجات حراره معينه خلال هذا المدى الحرارى فى خلال وقت قصير جداً . كمثال فان طور سيجما سوف يترسب فى أقل من ساعه عند درجة حراره 840 م.

ونتيجه لترسيب طور سيجما يقل كل من مقاومة التأكل ولدونه الصلب فى حين تزداد صلاده الصلب وتقل متانته بصوره واضحه . بالرغم من أنه يمكن التخلص من طور سيجما بالتلدين عند درجات حراره أعلى من 980م ، إلا أنه من الأفضل اختيار السبائك المناسبه وبالأخص عند استعمالها عند درجات حراره أعلى من 540م ، فيجب تأن تكون نسبة دلتا فيريت الموجوده فى السبيكه التى تم اختيارها فى أقل حد ممكن . كذلك عند أختيار سلك اللحام للصلب المقاوم للصدأ المستخدم فى درجات الحراره العاليه . يجب أن يكون هو أيضا منخفض فى نسبة دلتا فيريت وذلك لتحاشى طور سيجما فى معدن اللحام المترسب.
تعليم_الجزائر

6 – ترسيب الكربيدات
يوجد مدى حرارى حرج يجب أن يأخذ فى الاعتبار فى حاله لحام الصلب الاوستنيتى المقاوم للصدأ أو تسخينه .ذلك انه فى مدى الحرارى ما بين 430 الى 820م ، يتحد الكروم مع الكربون لتكوين كربيدات كروم عند الحدود الفاصله للحبيبات ونتيجه لذلك تفقتد مناطق المعدن حول حدود الحبيبات الحمايه التى يوفرها أكسيد الكروم وتصبح عرضه للتأكل بسهوله.

وأثناء اللحام يحدث ترسيب للكربيدات فى المناطق المتأثره بالحراره من معدن الاساس إذا ما يتم تعريضها للمدى الحرارى الحرج . لفتره زمنيه كافيه لاتحاد الكربون بالكروم وتزداد الخطوره الناتجه عن ترسيب الكربيدات بزيادة هذه الفتره الزمنيه.

وهناك طرق عديده لتقليل أو منع ترسيب الكربيدات فى الصلب الأوستنيتى المقاوم للصدأ ومن أهمها :-
1. تسخين المعدن لدرجة حراره أعلى من 980م ثم تبريده سريعاً بالطش. هذه المعالجه الحراريه تعمل على ذوبان كربيدات وبالتالى اعادة توزيع الكروم بشكل منتظم داخل الحبيبات وحول الحدود الفاصله بينها .كما أن التبريد السريع يمنع ترسيب الكربيدات بتبريد المعدن فى أقل وقت ممكن خلال المدى الحرارى الحرج.
2. تقليل نسبه الكربون فى الصلب المقاوم للصدأ بالدرجه الكافيه بحيث عندما يتم ترسيب كربيدات الكروم تكون غير مؤثره على كفاءة حماية الحبيبات والمناطق القريبه من الحدود بينها من التأكل فى المحاليل . الأنواع ذات الكربون المنخفض بالنسبه لكل من معدن الأساس وسلك اللحام يضاف النهايتها حرف L أو يشار اليها بالحروف (ELC)
3. اضافه عنصر لتثبت الكربون مثل النيييوم (N6) أو التيتانيوم (Ti) لمعدن الأساس أو سلك اللحام. حيث أن لكل فيهما قابليه اكبر للاتحاد بالكربون عنها فى حالة الكروم فيصبح الكربون المتاح للاتحاد مع الكروم قليل جداً وغالباً ما يستخدم هذا النوع من الصلب فى التطبيقات التىيصعب فيها التحكم فى درجة الحراره خلال المدى الحرارى الحرج.


التصنيفات
العلوم الكيميائية

تحضير محلول غروي ومشاهدة ظاهرة تندال

تحضير محلول غروي ومشاهدة ظاهرة تندال

الهدف من التجربة
1- أن تحضر محلولاً غروياً بطريقة تكثيف دقائق المحلول الحقيقي.
2- أن تقارن المحاليل الغروية بالحقيقية من ناحية قدرتها على تشتيت الضوء.
الأســـاس النظـــري

.

عرفت من دراستك للوحدة الثالثة أنه يمكن تصنيف المخاليط وفق قطر دقائق المادة المذابة، كما هو مبين في الجدول الآتي:

قطر دقائق المادة المذابة
أقل من (10 -7) سم
من (10 -7) إلى (10 -5) سم
أكبر من (10 -5) سم
نوع المحلول
حقيقي
غروي
معلّق

كما عرفت أيضاً أن لكل منها خصائص تميزه من الآخر، وتتميز المحاليل الغروية بقدرتها على تشتيت الضوء الذي يسمى (( ظاهرة تندال )).
وتحضر المحاليل الغروية، عموماً، بإحدى طريقتين:
1- تكثيف دقائق المادة المذابة في المحاليل الحقيقية إلى المدى الغروي: ومن الأمثلة على ذلك تحضير المحلول الغروي للكبريت بتفاعل كيميائي يُنتج ذرات الكبريت التي تتجمع مع بعضها لتصل أقطار دقائقها إلى المدى الغروي.
2- تجزئة دقائق المادة لتصل أقطارها إلى المدى الغروي: وكمثال على ذلك، يحضر الذهب الغروي بإمرار شرارة كهربائية خلال قوس كهربائية (قطباها من الذهب) في الماء.
المـــواد والأدوات اللازمــة

.

– حمض هيدروكلوريك (HCl) ا(0.2 مول / لتر).
– محلول ثيوكبريتات الصوديوم Na 2S 2O 3) (1 مول / لتر).
– حليب سائل.
– محلول كرومات البوتاسيوم K 2CrO 4 تركيزه ا(0.1مول / لتر)، أو محلول دايكرومات البوتاسيوم (K 2Cr 2O 7) تركيزه (0.1مول / لتر). مصدر ضوئي (مصباح قدرته (200) واط داخل أنبوب فلزي أو داخل صندوق من الكرتون المقوى به شق رأسي طوله (1) سم وعرضه (1) مم في أحد جوانبه كما في الشكل (11).
خطوات التجربة

.

أولاً

تحضير محلول الكبريت الغروي

1- ضع (50) مل من حمض الهيدروكلوريك (0.2مول / لتر) في كأس سعة (150) مل، أضف فوقها تدريجياً (20) مل من محلول ثيوكبريتات الصوديوم (1مول / لتر). حرك المحلول باستخدام قضيب زجاجي وراقبه. هل يتعكر المحلول ويصبح ضبابياً؟ لماذا؟ ما لون الدقائق المتكونة في المحلول؟ وما اسمها؟
2- اكتب معادلة كيميائية تمثل التفاعل الحادث.
ملحوظة: احتفظ بالمحلول لمشاهدة ظاهرة تندال.

ثانياً

ظاهرة تندال

تعليم_الجزائر
الشكل (11) : ظاهرة تندال.‏

لمشاهدة ظاهرة تندال في المحاليل الغروية، ومقارنة النتائج بالمحاليل الحقيقية، أعد الجهاز المبين في الشكل (11) الذي يتكون من أنبوب فلزي (أو صندوق من الكرتون المقوّى) يحتوي على مصدر ضوئي من مصباح قدرته (200) واط تقريباً، أمام المصباح ثقب صغير أو شق رأسي طوله (1) سم وعرضه (1) مم للسماح بمرور حزمة ضوئية.

1- خذ أربعة أنابيب اختبار، سعة كل منها (15) مل ورقمها من (1) إلى (4).
2- خذ (10) مل تقريباً من المحاليل الآتية، وضع كل واحد منها في أنبوب اختبار منفرد، على النحو الآتي:

رقم الأنبوب
(1)
(2)
(3)
(4)
المحلول
كرومات البوتاسيوم
دايكرومات البوتاسيوم
الكبريت المحضر في الجزء (1)
حليب

3- ثبت أحد الأنابيب في مسار الضوء كما في الشكل (11)، وانظر إليه من زوايا مختلفة، مع التركيز على النظر إلى المحلول بزاوية قائمة على مسار الضوء.
هل تلاحظ تشتتاً للضوء بوساطة دقائق المادة المُذابة؟ سجل ملحوظاتك.
4- كرر الخطوة السابقة مع بقية المحاليل كل على حدة، مسجلاً ملحوظاتك في كل مرة.
المشــاهدات والنتائج

.

أولاً

تحضير محلول الكبريت الغروي

1- لون الدقائق المتكونة في المحلول واسمها.
2- معادلة التفاعل الكيميائي الحادث.

ثانياً

ظاهرة تندال

1- سجل أسماء المحاليل التي تشتت الضوء عند النظر إليها بزاوية قائمة.
2- سجل أسماء المحاليل التي كان مسار الشعاع الضوئي فيها واضحاً.
3- فسر سبب تشتت مسار الضوء في محلول الكبريت وفي الحليب.
.

الأسئلــــة

.

؟

1- ما الفرق بين المحاليل الحقيقية والمحاليل الغروية من ناحية:
أ- حجم الدقائق.
ب- ظاهرة تندال.
ﺠ- ثبات المحاليل وقابليتها للترسيب.
2- هل يمكن فصل الدقائق المنتشرة في المحلول الغروي بالترشيح بوساطة ورقة ترشيح؟ وضح إجابتك.
3- صنف المحاليل الآتية إلى: حقيقي أو غروي أو معلّق.
أ- محلول كبريتات النحاس (II).
ب- محلول الغراء في الماء.
ﺠ- محلول الجيلاتين في الماء.
د- محلول كلوريد الصوديوم.
ﻫ- محلول النشا.
و- الحبر.
4- اكتب أسماء ثلاث صناعات تستخدم فيها المحاليل الغروية.

نشاط إضافي

تحضير محلول غروي بطريقة تجزئة الدقائق ـ تحضير مستحلب صابوني.
تحتاج في هذا النشاط إلى:
زيت نباتي، محلول صابون (1%).
نفذ النشاط كما يأتي:
1- ضع (1) مل من زيت نباتي في أنبوب اختبار، وأضف إليها (10) مل من الماء المقطر، وامزج بشدة، ثم اتركه جانباً لمدة دقيقة، ماذا تلاحظ؟ هل يتكون محلول؟
2- أضف (2) مل من محلول الصابون (1%)، ورج المزيج جيداً لمدة نصف دقيقة، وراقب ثبات المستحلب المتكون، وقارنه بالخطوة السابقة. ماذا تلاحظ؟ صنف المستحلب الذي حصلت عليه على النحو: محلول حقيقي، محلول غروي، محلول معلّق.


السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك … لك مني أجمل تحية . شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك … لك مني أجمل تحية . شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك … لك مني أجمل تحية .


التصنيفات
العلوم الكيميائية

تحضير اليود في المختبر وتعرف بعض خواصه

تحضير اليود في المختبر وتعرف بعض خواصه

الهدف من التجربة
1- أن تتعرف بعض الخواص الفيزيائية والكيميائية لعنصر اليود.
2- أن تحضر اليود في المختبر.
3- أن تتعرف بعض تفاعلات أيون اليوديد.
الأســـاس النظـــري

.

تعرفت عند دراستك الوحدة الأولى، أنه يمكن تصنيف العناصر من صفاتها وسلوكها إلى فلزات ولا فلزات وأشباه فلزات، وعرفت أن العناصر اللافلزية توجد في أعلى الجهة اليمنى من الجدول الدوري، وقد درست في الوحدة نفسها خواص اثنين من العناصر اللافلزية: الكلور والكبريت وتفاعلاتها، ومن العناصر اللافلزية الأخرى عنصر اليود الذي يوجد في الطبيعة على شكل أملاح، مصدرها الرئيس مياه البحر، ويمكن الحصول عليه في صورة نقية، بأكسدة أملاحه بعوامل مؤكسدة، كما هو مبين في التفاعل الآتي:
تعليم_الجزائر
وينقى اليود من الشوائب الصلبة الموجودة معه، باستخدام ظاهرة التسامي، إذ يتميز اليود بمقدرته على التحول من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية مباشرة.
ويتفاعل اليود بسهولة مع الفلزات النشطة، مثل الصوديوم مكوناً يوديد الصوديوم، كما يكوّن معقداً ذا لون أزرق داكن مع محلول النشا، ويستخدم هذا التفاعل في الكشف عن اليود.
أمّا أيونات اليوديد (- I )، فتُكوّن رواسب صفراء عند تفاعلها مع أيونات العناصر الثقيلة، مثل أيونات الرصاص وأيونات الفضة:

تعليم_الجزائر

المــواد والأدوات اللازمـــة

.

يود صلب (I 2)، يوديد بوتاسيوم (KI)، ثنائي كلوروميثان (CH 2C l2)، حمض الكبريتيك المركز (H 2SO 4) ا(98%)، محلول (KI) ا(0.1 مول / لتر)، محلول كلوراكس أو هايبكس (محلول هيبوكلوريت OCI -)، محلول نشا، محلول نترات الرصاص (0.5 مول / لتر) محلول نترات الفضة AgNO 3 ا(0.01 مول / لتر).

تحـــذيـــر

1- حمض الكبريتيك المركز مادة حارقة، حاذر ملامستها للجلد والعينين والملابس، وإن حدث ذلك فاغسل المنطقة الملوثة بمحلول مخفف من كربونات الصوديوم الهيدروجينية.2- محلول نترات الفضة يلوث الجلد والملابس، حاذر ملامسته للجلد والملابس.


خطوات التجربة

.

أولاً

الخواص الفيزيائية

تعليم_الجزائر

الشكل (7) : تعرف خاصية التسامي في اليود.‏

1- خذ قليلاً من بلورات اليود النقي، ولاحظ الحالة الطبيعية واللون، وبالرجوع إلى كتاب (Hand Book of Chemistry and Physics)، املأ الفراغات في جدول المقارنة ـ في بند النتائج ـ مع بقية عناصر مجموعة الهالوجينات.
2- خاصية التسامي
أ – خذ كأساً زجاجياً جافاً سعته (50) مل، وضع فيه تقريباً (0.2) غرام من اليود الصلب.
ب- غطِّ الكأس بزجاجة ساعة، ثم ضع على زجاجة الساعة قليلاً من الثلج المجروش.
ﺠ- سخن بلطف باستخدام موقد بنسن، ولاحظ لون أبخرة اليود داخل الكأس وسجله.
د- استمر في التسخين البطيء جداً، ولاحظ تشكل بلورات على سطح زجاجة الساعة السفلي كما هو مبين في الشكل (7). ما لون هذه البلورات؟
ﻫ- في أثناء إجراءك لهذه التجربة، هل لاحظت تكون سائل اليود؟ ماذا تسمي هذه الظاهرة؟
3- اختبار الذوبان
أ- خذ ثلاثة أنابيب زجاجية ورقمها، وضع في كل من الأنبوبين الأول والثاني (5) مل ماء، وضع في الأنبوب الثالث (1) مل من رابع كلوريد الكربون (CCI 4).
ب- أضف إلى الأنبوب الأول بلورة صغيرة من اليود ورجّ جيداً. هل يذوب اليود في الماء؟ وسجّل ملحوظاتك على النحو اللآتي: يذوب بسرعة، أو قليل الذوبان، أو لا يذوب.
ﺠ- أضف إلى الأنبوب الثالث بلورة صغيرة من اليود، ورجه جيداً. وسجل ملحوظاتك كما في الخطوة (2).
د- أضف إلى الأنبوب الثاني بضع بلورات من ملح يوديد البوتاسيوم (KI) ورجّ جيداً، هل يذوب (KI) في الماء؟ ما لون المحلول الناتج؟
ﻫ- أضف محتويات الأنبوب الثاني إلى الأول، ولاحظ لون المحلول الناتج. هل يذوب اليود في الماء المحتوي على يوديد البوتاسيوم؟ استفسر من مدرسك عن السبب وسجّله.

ثانياً

تحضير اليود في المختبر

1- ضع بضع بلورات من يوديد البوتاسيوم الصلب (تقريباً 0.1غ) في أنبوب اختبار جاف، أضف قليلاً من بلورات أكسيد المنغنيز (MnO 2) (IV) ا(0.05)غ تقريباً، ثم أضف تدريجياً (1) مل من حمض الكبريتيك المركز. هل تلاحظ تصاعد أبخرة؟ ما لونها؟ وهل تتجمع هذه الأبخرة على الطرف العلوي البارد للأنبوب؟ اكتب معادلة التفاعل.
2- ضع في أنبوب اختبار (5) مل من محلول يوديد البوتاسيوم (0.1مول / لتر)، وأضف بضــع قطــــرات مـــن محلــــول الهيبوكلوريــــت، ثــــم أضــــف بضــــع قطـــرات مــن حمـــض الهيدروكلوريــك (0.1مول / لتر). ما لون المحلول الناتج؟ اكتب معادلات التفاعلات التي حدثت.
3- خذ (1) مل تقريباً من المحلول الناتج، وخففه بالماء إلى (5) مل، ثم أضف بضع قطرات من محلول النشا، لاحظ لون المحلول الناتج وسجله.
4- أضف إلى الجزء المتبقي من المحلول (1) مل من ثنائي كلوروميثان، ورج المزيج جيداً، لاحظ لون الطبقة العضوية السفلية ولون الطبقة المائية. فسر النتيجة.

ثالثاً

تفاعلات أيون اليوديد

خــــذ أنبوبــــي اختبــــار، وضــــع فــــي كــــل منهــــما (1) مــــل مـــــن محلـــــول يوديـــد البوتاسيــوم (0.1مول / لتر)، أضــف إلـــى الأول (1) مــــل مـــــن محلــــول نتــــرات الرصاص (0.5مول / لتر) وإلى الثاني (1) مل من محلول نترات الفضة (0.1مول / لتر). هل تتكون رواسب في كلتا الحالتين؟ ما لون هذه الرواسب؟ اكتب معادلات التفاعلات التي حدثت.
المشـاهدات والنتائج

.

أولاً

الخواص الفيزيائية

1- جدول مقارنة للخواص الفيزيائية لبعض الهالوجينات.

العنصر
الرمز
العدد الذري
كتلة الجزيء
الحالة الطبيعية
اللون
درجة الغليان
درجة الانصهار
أهم استخداماته في الحياة اليومية

الكلور
البروم
اليود

2- خاصية التسامي
أ- سجل لون أبخرة اليود ولون بلوراته.
ب- هل تكوّن سائل؟ نعم أم لا؟ ما اسم هذه الظاهرة؟
3- اختبار الذوبان
سجل ملحوظاتك على النحو: ذائب، غير ذائب، قليل الذوبان:
أ – اليود في الماء.
ب – اليود في (CH 2C l2).
جـ – (KI) في الماء.
أ – ذوبان اليود في الماء المحتوي على يوديد البوتاسيوم.
ب – لون المحلول الناتج وسبب اللون.

ثانياً

تحضير اليود في المختبر

1- تفاعل محلول (KI) مع (MnO 2) وحمض (H 2SO 4):
أ- ما لون الأبخرة المتصاعدة.
ب- اكتب معادلة التفاعل الحادث.
2- بتفاعل محلول (KI) مع محلول الهيبوكلوريت (OCl-):
أ- ما لون المحلول الناتج.
ب- اكتب معادلة التفاعل.
ﺠ- ما لون المحلول بعد إضافة النشا.
د- ما لون الطبقة العضوية.
ﻫ- ما لون الطبقة المائية.

ثالثاً

تفاعل محلول (KI)

1- مع نترات الرصاص:
أ- اكتب معادلة التفاعل.
ب- ما لون الراسب وصيغته.
2- مع نترات الفضة:
أ- اكتب معادلة التفاعل.
ب- ما لون الراسب وصيغته.

[IMG]http://www.*************/up/uploads/18bdb16a31.gif[/IMG]



التصنيفات
العلوم الكيميائية

أثر العوامل المساعدة في سرعة التفاعل الكيميائي

أثر العوامل المساعدة في سرعة التفاعل الكيميائي

يتحلل فوق أكسيد الهيدروجين (H 2O 2) إلى ماء وأكسجين، حسب المعادلة:
تعليم_الجزائر
ويستمر هذا التفاعل فترة طويلة في درجة الحرارة العادية؛ فهو تفاعل بطيء ويمكن متابعة سرعته بجمع الأكسجين الناتج من عملية التحلل. لقد ثبت بالتجربة أن جمع 50 مل من الأكسجين يستغرق ما يقارب (500) يوم، ولكن عند إضافة (1غ) من مادة أكسيد المنغنيز (MnO 2)(Iv) إلى فوق أكسيد الهيدروجين في درجة الحرارة العادية فإنه يمكن جمع الكمية نفسها من الأكسجين في دقائق معدودة، دون أن تتأثر كتلة MnO 2 المضافة ويمثل التفاعل في هذه الحالة على النحو الآتي:
تعليم_الجزائر
تسمى مادة أكسيد المنغنيز (IV) (العامل المساعد). والعوامل المساعدة هي مواد تزيد من سرعة التفاعلات الكيميائية دون أن تستهلك في أثناء التفاعل.

تعليم_الجزائر

الشكل (5-9): نقل طاقة التنشيط اللازمة
للتفاعل بوجود العامل المساعد.

وللعوامل المساعدة أهمية كبيرة في حقل الصناعات الكيميائية، فمثلاً: يستخدم النيكل المسامي عاملاً مساعداً عند تحويل الزيوت النباتية إلى دهون صلبة سائغة الطعم، ويستخدم عامل مساعد يدخل الحديد فيه للإسراع في تفاعل جزيئات N 2 مع جزيئات H 2لإنتاج NH 3.
كما أن كثيراً من التفاعلات التي تجري داخل أجسام الكائنات الحية تتم بوجود عوامل مساعدة من البروتينات تدعى (أنزيمات). وتستخدم الأنزيمات في صناعات مهمة مثل : الأغذية والمنظفات والورق والنسيج.
ولكن، كيف يزيد العامل المساعد من سرعة التفاعل؟
يمكن القول بأن العامل المساعد يمهد طريقاً بديلاً – أكثر سهولة – بين المواد المتفاعلة والناتجة إذ إن وجود العامل المساعد يقلل طاقة التنشيط اللازمة للتفاعل؛ مقارنة بتلك الطاقة المطلوبة في غياب العامل المساعد؛ أنظر الشكل ( 5-9).
فغياب العامل المساعد يشبه الانتقال من مكان (أ) إلى مكان آخر (ب) اللذين يفصلهما جبل، ولكي يتم الانتقال لابد من المرور بقمة الجبل. لكن إذا وجدت طريق أسهل؛ كوجود نفق، فإن ذلك يسهل الوصول من (أ) إلى (ب). وهذا ما توفره العوامل المساعدة؛ فهي تقلل من طاقة التنشيط اللازمة للانتقال من المواد المتفاعلة إلى المواد الناتجة، أي أنها تزيد سرعة التفاعل.