به نام خدای زیبایی ها

موضوع:طیف سنجی فلوئورسانس

گردآورنده:آرمین بهروج

معلم مربوطه:آقای سلامی

دوم تجربی

دبیرستان شهیدرجایی

بسیاری از سیستم‌های شیمیایی ، فوتولومینسانس هستند، یعنی این سیستم‌ها می‌توانند توسط تابش الکترومغناطیسی برانگیخته شوند و متعاقب آن ، تابشی یا با همان طول موج یا با طول موج دیگر ، مجددا نشر کنند. دو نوع از متداول‌ترین وجوه فوتولومینسانس «فلوئورسانس» و «فسفرسانس» هستند.

این دو تابش ، توسط فرایندهای مکانیکی متفاوتی تولید می‌شوند. این دو پدیده را می‌توان بطور تجربی با مشاهده طول عمر حالت برانگیخته ، از یکدیگر تمیز داد. در مورد فلوئورسانس ، فرآیند لومینسانس تقریبا بلافاصله پس از قطع تابش ، متوقف می‌شود، اما فسفرسانس معمولا برای مدت زمانی که به آسانی قابل آشکارسازی است، دوام می‌آورد. با طیف‌سنجی فلوئورسانس آشنا میشویم.

به نام خداوندمهربان

موضوع:هیدروکربنهای هالوژن دار

گردآورنده:آرمین بهروج

معلم مربوطه:آقای سلامی

دوم تجربی

دبیرستان شهیدرجایی

هیدروکربنهای دارای کلرفلوئر برم و ید(هالوژنها) باهیدروکربنهای نفتی تفاوت دارند چراکه اکثر انها براحتی طی اکسیداسیون شیمیایی یا فعالیت باکتریایی تجزیه نمی گردند.

هیدروکربنهای دارای کلرفلوئر برم و ید(هالوژنها) باهیدروکربنهای نفتی تفاوت دارند چراکه اکثر انها براحتی طی اکسیداسیون شیمیایی یا فعالیت باکتریایی تجزیه نمی گردند.مشابه فلزات الاینده های پایدار بوده واضافات دائمی در محیط زیست دریایی هستند.برخلاف فلزات بیشتر انها ساخته دست انسان بوده وبصودژرت طبیعی وجود ندارندو درضمن در رسوبات وبدن جانوران مجتمع میشوند.اکثریت بزرگی از انها حاوی کلر هستند وتحت عنوان هیدروکربنهای کلردارشناخته می شوند.

به نام خالق هستی بخش جهان

موضوع:نانوکامپوزیت ها

گردآورنده:محمّدیوسفی

معلم مربوطه:جناب آقای سلامی

کلاس دوم تجربی

دبیرستان شهیدرجایی 1

دسته بندی، خواص و کاربرد

 مقدمه

کامپوزیت ترکیبی است که از لحاظ ماکروسکوپی از چند ماده متمایز ساخته شده باشد، به طوری که این اجزاء به آسانی از یکدیگرقابل تشخیص باشند.

به طور نمونه، یکی از کامپوزیت های آشنا بتن است که از دو جزء سیمان و ماسه ساخته شده است.

برای ایجاد تغییر و بهینه کردن خواص فیزیکی و شیمیایی مواد، آن ها را ترکیب یا کامپوزیت می کنیم. به طور مثال پلی اتیلن (PE) که در ساخت چمن های مصنوعی از آن استفاده می گردد، رنگ پذیر نیست و به همین سبب رنگ این چمن ها اغلب مات است. برای برطرف نمودن این نقص به آن وینیل استات می افزایند تا خواص پلاستیکی، نرمیت و رنگ پذیری آن اصلاح شود. در واقع، هدف از ایجاد کامپوزیت، به دست آوردن ماده ای ترکیبی با خواص مورد انتظار می باشد.

نانوکامپوزیت نیز همان کامپوزیت است که یک یا چند جزء از آن، ابعاد کمتر از 100 نانومتر دارد. نانوکامپوزیت ها از دو فاز تشکیل شده اند. فاز اول یک ساختار بلوری است که در واقع پایه یا ماتریس نانوکامپوزیت محسوب می شود و ممکن است از جنس پلیمر، فلز و یا سرامیک باشد. فاز دوم نیز ذراتی در مقیاس نانومتر می باشند که به عنوان تقویت کننده (مواد پرکننده Filler) به منظور اهداف خاص از قبیل استحکام، مقاومت، هدایت الکتریکی، خواص مغناطیسی و ... در درون فاز اول (ماده پایه) توزیع می شوند.

در بحث نانومواد، نانوکامپوزیت ها از جایگاه ویژه ای برخوردار هستند. حضور ذرات و الیاف در ساختار نانوکامپوزیت ها معمولاً باعث ایجاد استحکام در ماده ی پایه می شود. در واقع هنگامی که ذرات و یا الیاف درون یک ماده ی پایه توزیع شوند، نیروهای اعمال شده به کامپوزیت به طور یکنواختی به ذرات یا الیاف منتقل می شود. با توزیع مواد پرکننده درون ماده پایه خصوصیاتی نظیر استحکام، سختی، خواص تربیولوژیکی و تخلخل تغییر می کند. ماده ی پایه می تواند ذرات را به گونه ای از هم جدا نگه دارد که رشد ترک به تأخیر افتد. به علاوه اجزاء نانوکامپوزیت ها بر اثر برهمکنش سطحی بین ماده ی پایه و مواد پرکننده، از خواص بهتری برخوردار می شوند. نوع و میزان برهمکنش ها نقش مهمی در خواص مختلف نانوکامپوزیت ها همچون حلالیت، خواص نوری، خواص الکتریکی و مکانیکی آن ها دارد.

طبقه بندی نانوکامپوزیت ها

انواع نانوکامپوزیت را می توان بر اساس ماده پایه آن ها به شرح زیر طبقه بندی کرد:

نانوکامپوزیت های پایه پلیمری Polymer matrix nanocomposites (PMNCs)1-

نانوکامپوزیت های پایه سرامیکی Ceramic matrix nanocomposites (CMNCs)2-

نانوکامپوززیت های پایه فلزی Metal matrix nanocomposites (MMNCs)3-

در ادامه به بررسی خواص و کاربرد هر یک از این نانوکامپوزیت ها پرداخته می شود.

نانوکامپوزیت های پایه پلیمری

در بین نانوکامپوزیت ها بیشترین توجه به نانوکامپوزیت های پایه پلیمری معطوف است. یکی از دلایل گسترش نانوکامپوزیت های پلیمری، خواص بی نظیر مکانیکی، شیمیایی و فیزیکی آن است. نانوکامپوزیت های پلیمری عموماً دارای استحکام بالا، وزن کم، پایداری حرارتی بالا، رسانایی الکتریکی بالا و مقاومت شیمیایی بالایی هستند. تقویت پلیمرها با استفاده از مواد آلی و معدنی بسیار مرسوم می باشد. بر خلاف تقویت کننده های مرسوم که در مقیاس میکرون می باشند، در نانوکامپوزیت ها تقویت کننده ها ذراتی در ابعاد نانومتر می باشند. با افزودن درصد کمی از نانوذرات به یک پلیمر خالص، استحکام کششی، استحکام تسلیم و مدول یانگ افزایش چشمگیری می یابد. به عنوان مثال، با افزودن تنها 0.04 درصد حجمی میکا (یک نوع سیلیکات) با ابعاد 50 نانومتر به اپوکسی (Epoxy)، مدول یانگ این ماده 58 درصد افزایش خواهد یافت.

دلیل دوم توسعه نانوکامپوزیت های پایه پلیمری و افزایش تحقیقات در این زمینه، کشف نانولوله های کربنی در سال 1991 میلادی است. استحکام و خواص الکتریکی نانولوله های کربنی به طور قابل ملاحظه ای با نانولایه های گرافیت و دیگر مواد پرکننده تفاوت دارد. نانولوله های کربنی موجب رسانایی و استحکام فوق العاده ای در پلیمرها می شوند به طوری که کاربردهای حیرت انگیزی همچون آسانسور فضایی را برای آن می توان متصور شد. از نظر نظامی نیز فراهم کردن هدایت الکتریکی در پلیمرها فرصت های انقلابی را به وجود خواهد آورد. به عنوان مثال از پوسته های الکتریکی-مغناطیسی گرفته تا کامپوزیت های رسانای گرما و لباس های سربازان آینده

این دسته از کامپوزیت ها به دلیل خواص منحصر به فردی که دارند به طور گسترده ای در صنایع خودرو، هوا-فضا و بسته بندی مواد غذایی گسترش یافته اند. از دیگر کاربردهای نانوکامپوزیت های پلیمری پوشش های مقاوم به سایش، پوشش های مقاوم به خوردگی، پلاستیک های رسانا، حسگرها، آسترهای مقاوم در دمای بالا و غشاهای جداسازی گازها و سیالات نفتی می باشند. به عنوان مثال می توان به نوعی غشاء نانوکامپوزیتی ساخته شده از یک نوع پلیمر و نانولایه های سیلیکا اشاره کرد که توسط محققان دانشگاه کارولینای شمالی  ساخته شده است. این غشاء توانایی فوق العاده ای در جداسازی مولکول های آلی از گازها دارد.

نانوکامپوزیت های پایه سرامیکی

به مواد (معمولاً جامد) ی که بخش عمده ی تشکیل دهنده آن ها غیرفلزی و غیرآلی باشد، سرامیک گفته می شود. سرامیک ها خواص بسیار خوبی نظیر مقاومت حرارتی بالا، پایداری شیمیایی خوب و استحکام مکانیکی مناسبی دارند، اما به دلیل پیوندهای یونی و کووالانس موجود در سرامیک ها چقرمگی شکست آن ها پایین است و تغییر شکل پلاستیک این مواد محدود می باشد. به منظور رفع این مشکل با اضافه کردن و جداسازی الیاف و ذرات مناسب، می توان چقرمگی شکست را بالا برد. اگر این تقویت کننده ها ابعاد نانومتری داشته باشند بالاترین چقرمگی شکست به دست می آید.

به طور مثال در شکل1 نانوکامپوزیت نیترید سیلیسیم حاوی نانولوله های کربنی چند دیواره، نشان داده شده است. برای ساخت این نانوکامپوزیت از پرس ایزواستاتیک گرم استفاده می شود. از خواص مکانیکی قابل توجه این نانوکامپوزیت ها می توان به استحکام خمشی و مدول الاستیک قابل توجه آن ها اشاره کرد.

 نانوکامپوزیت های پایه فلزی

کامپوزیت های پایه فلزی، کم وزن و سبک بوده و به علت استحکام و سختی بالا کاربردهای وسیعی در صنایع خودرو و هوا-فضا پیدا کرده اند. اما این کاربردها به لحاظ کم بودن قابلیت کشش در این کامپوزیت ها محدود شده است. تبدیل کامپوزیت به نانوکامپوزیت سبب افزایش استحکام و رفع محدودیت های مذکور می شود.

نانوکامپوزیت های پایه فلزی اصولاً مشابه روش های متالوژی پودر تولید می شوند. این نانوکامپوزیت ها کاربردهای متفاوتی دارند خصوصاً نانوکامپوزیت های پایه منیزیم که در سال های اخیر به دلیل چگالی کم، استحکام بالا، مقاومت به خزش بالا و پایداری حرارتی مناسب، گسترش چشمگیری داشته اند. نانوکامپوزیت های پایه منیزیم کاربردهای گسترده ای در صنایع هوایی و خودروسازی دارند.

 نانوکامپوزیت و فردا

مهمترین تأثیر نانوکامپوزیت ها در آینده از طریق کاهش وزن خواهد بود. اخیراً کامپوزیت های نانوذره سیلیکاتی به بازار خودروها وارد شده اند. در سال 2001 هم جنرال موتور و هم تویوتا شروع تولید محصول با این مواد را اعلام کردند. مزیت این مواد استحکام و کاهش وزن است که مورد آخر صرفه جویی در سوخت را نیز به همراه خواهد داشت.

علاوه بر این نانوکامپوزیت ها به صنعت بسته بندی مواد غذایی نیز راه یافته اند تا سدی بزرگتر در برابر نفوذ گازها و کاهش فساد باشند. محققان معتقدند که افزودن دو درصد نانوذره رس به بسته بندی، 75 درصد تبادل اکسیژن و دی اکسید کربن را کاهش می دهد که این امر به افزایش طول مدت نگهداری مواد غذایی کمک می کند. در مورد ضدباکتریهایی نظیر نانوذرات نقره، این نانوذرات از رشد عوامل زنده فاسده کننده مواد غذایی مانند باکتریها و قارچ ها جلوگیری می کنند.

خواص تعویق آتشگیری نانوکامپوزیت های حاوی نانوذرات سیلیکا، می تواند به خوبی مصارفی در سرویس خواب، پرده ها و محصولاتی از این دست پیدا کند.

به نام خداوندمهربان

موضوع:شیمی محلولها

گردآورنده:محمّدیوسفی

معلم مربوطه:آقای سلامی

کلاس دوم تجربی

دبیرستان شهیدرجایی1

شیمی محلولها

 محلولها ، مخلوطهایی همگن هستند. محلولها را معمولا بر حسب حالت فیزیکی آنها طبقه بندی می‌کنند: محلولهای گازی ، محلولهای مایع و محلولهای جامد.

محلولها ، مخلوطهایی همگن هستند. محلولها را معمولا بر حسب حالت فیزیکی آنها طبقه بندی می‌کنند محلولهای گازی ، محلولهای مایع و محلولهای جامد. بعضی از آلیاژها محلولهای جامدند؛ سکه‌های نقره‌ای محلولهایی از مس و نقره‌اند و برنج محلولی جامد از روی در مس است. هر آلیاژی محلول جامد نیست، بعضی از آلیاژها مخلوطهایی ناهمگن اند. محلولهای مایع متداولترین محلولها هستند و بیشترین کاربرد را در بررسیهای شیمیایی دارند. هوا هم مثالی برای محلولهای گازی می‌باشد.

 ● ماهیت محلولها

در یک محلول ، معمولا جزئی که از لحاظ کمیت بیشترین مقدار را دارد، حلال و سایر اجزا را مواد حل شده (حل شونده) می‌گوییم. اما گاهی آسانتر آن است که جزئی از محلول را با آنکه مقدارش کم است، حلال بنامیم و گاهی اصولا اطلاق نام حلال و حل شونده به اجزای یک محلول (مثلا محلولهای گازی) چندان اهمیتی ندارد.

بعضی از مواد به هر نسبت در یکدیگر حل می‌شوند.امتزاج پذیری کامل از ویژگیهای اجزای تمام محلولهای گازی و بعضی از اجزای محلولهای مایع و جامد است. ولی غالبا، مقدار ماده ای که در حلال معینی حل می شود، محدود است. انحلال پذیری یک ماده در یک حلال مخصوص و در دمای معین، بیشترین مقداری از آن ماده است که در مقدار معینی از آن حلال حل می شود و یک سیستم پایدار به وجود می آورد.

● غلظت محلول

برای یک محلول معین ، مقدار ماده حل شده در واحد حجم حلال یا در واحد حجم محلول را غلظت ماده حل شده می‌گوییم. مهمترین نوع غلظتها که در آزمایشگاه بکار می‌رود مولاریته و نرمالیته است.

● انواع محلولها

▪ محلولهای رقیق

محلولهایی که غلظت ماده حل شده آنها نسبتا کم است

▪ محلولهای غلیظ

محلولهایی که غلظت نسبتا زیاد دارند

▪ محلول سیر شده

اگر مقدار ماده حل شده در یک محلول برابر با انحلال پذیری آن در حلال باشد، آن محلول را محلول سیر شده می‌نامیم. اگر به مقداری از یک حلال مایع ، مقدار زیادی ماده حل شونده (بیشتر از مقدار انحلال پذیری آن) بیفزاییم، بین ماده حل شده و حل شونده باقیمانده تعادل برقرار می‌شود. ماده حل شونده باقیمانده ممکن است جامد ، مایع یا گاز باشد. در تعادل چنین سیستمی ، سرعت انحلال ماده حل شونده برابر با سرعت خارج شدن ماده حل شده از محلول است. بنابراین در حالت تعادل ، غلظت ماده حل شده مقداری ثابت است.

▪ محلول سیر نشده

غلظت ماده حل شده در یک محلول سیر نشده کمتر از غلظت آن در یک محلول سیر شده است.

▪ محلول فراسیرشده

می‌توان از یک ماده حل شونده جامد ، محلول فراسیر شده تهیه کرد که در آن، غلظت ماده حل شده بیشتر از غلظت آن در محلول سیر شده است. این محلول ، حالتی نیم پایدار دارد و اگر مقدار بسیار کمی از ماده حل شونده خالص بدان افزوده شود، مقداری از ماده حل شده که بیش از مقدار لازم برای سیرشدن محلول در آن وجود دارد، رسوب می‌کند.

● خواص فیزیکی محلولها

بعضی از خواص محلولها به دو عامل ، نوع ماده حل شده و غلظت آن در محلول بستگی دارند. این مطلب برای بسیاری خواص فیزیکی محلولها از جمله ، محلولهای آبی درست به نظر می‌رسد. برای مثال، محلول نمک طعام در آب بی رنگ پرمنگنات پتاسیم در آب، بنفش صورتی است (در اینجا نوع ماده حل شده مطرح است). افزون بر این ، می‌دانیم که هر چه بر محلول پرمنگنات آب بریزیم و آن را رقیقتر کنیم، از شدت رنگ آن کاسته می‌شود (اینجا غلظت محلول مطرح است)

یکی دیگر از خواص فیزیکی که به این دو عامل بستگی دارد، قابلیت هدایت الکتریکی محلول آبی مواد گوناگون است.

چهار خاصه فیزیکی دیگر از محلولها وجود دارد که به نوع و ماهیت ذرات حل شده بستگی ندارد، بلکه فقط به مجموع این ذرات وابسته است. به عبارت دیگر ، تنها عامل موثر بر خواص محلول در اینجا ، غلظت است. چنین خواصی از محلول را معمولا "خواص جمعی محلولها" (خواص کولیگاتیو)).Colligative properties) می‌نامند

 و عبارتند از کاهش فشار بخار ، صعود نقطه جوش ، نزول نقطه انجماد و فشار اسمزی.

▪ کاهش فشار بخار

وقتی یک حل شونده غیر فرار در یک حلال حل می‌شود، فشار بخار آن کاهش می‌یابد و مقدار کاهش به مقدار حل شونده بستگی دارد. هر چه میزان حل شونده بیشتر باشد، میزان کاهش در فشار بخار بیشتر است. برای مثال اگر دو ظرف را در نظر بگیریم که در آنها مقدار مساوی مایع وجود دارد که یکی محتوی مولکولهای آب خالص و دیگری محتوی محلول قند در آب است، بدیهی است که تعداد مولکولهای آب در واحد حجم از آب قند ، کمتر از آب خالص است. به همین نسبت ، تعداد مولکولهای آب در سطح آب قند ، نیز کمتر می‌باشد. بنابراین، نسبت مولکولهای پرانرژی آب که قادر به تبخیر از سطح آب قند هستند، کمتر می‌باشد و در نتیجه فشار بخار محلول کمتر می‌شود.

▪ افزایش نقطه جوش

در اثر حل شدن مقداری حل شونده غیر فرار در یک حلال ، نقطه جوش آن افزایش می‌یابد. مقدار افزایش فقط به مقدار حل شونده بستگی دارد. برای مثال ، آب در شرایط متعارفی (دمای ۲۵درجه سانتیگراد و فشار بخار یک اتمسفر یا ۷۶۰میلی متر جیوه) در ۱۰۰درجه سانتیگراد می جوشد. اما اگر در آب، مقداری قند مثلا به غلظت یک مولال (یک مول در ۱۰۰۰گرم آب) بریزیم، فشار بخار محلول آب قند به اندازه ۱۴میلی متر جیوه کاهش می‌یابد و در نتیجه محلول در ۵۲/۱۰۰درجه سانتیگراد می‌جوشد.

▪ کاهش نقطه انجماد

وقتی یک حل شونده غیر فرار در یک حلال حل می‌شود، نقطه انجماد آن کاهش می‌یابد. بنابراین دمای انجماد محلولهای آبی همیشه کمتر از دمای انجماد آب خالص است. استفاده از این خاصیت در رادیاتور اتومبیل می‌باشد که برای جلوگیری از یخ زدن آب رادیاتور اتومبیل در زمستان ، به آن مقداری مایع به نام ضد یخ می‌افزایند. همچنین با اضافه کردن نمک (مانند کلرید سدیم) همراه با شن ریز روی آسفالت خیابانهای شهر ، هیدراته شدن یونهای نمکها مستلزم مصرف مقداری آب است که از ذوب شدن برف فراهم می گردد. بنابراین آب نمک غلیظی فراهم می‌شود که حتی در ۲۰درجه زیر صفر منجمد نمی‌ شود.

▪ فشار اسمزی

اگر در ظرف U شکلی ، حلال A از مخلوط حلال و حل شونده (B + A) به وسیله یک غشای نیمه تراوا ، جدا شود، چون فقط حلال از غشا عبور می‌کند، بعد از رسیدن به حالت تعادل ، ارتفاع مایع در قسمت که حل شونده وجود دارد بالا می رود. 

اگر به این ستون فشار وارد شود تا سطح مایع در دو طرف یکسان شود، این فشاراسمزی است که به علت حل شدن حل شونده غیر فرار در حلال ایجاد شده است. 

به عکس فرآیند اسمز ، اسمز معکوس گویند که برای شیرین کردن آب استفاده می شود. همچنین برای تعیین جرم مولکولی پلیمرها ، پروتئینها و بطور کلی مولکولهای سنگین از فشار اسمزی استفاده می‌شود.

                                                     به نام خدا

تحقیقی از : جواد میرزاخواه

موضوع : اکسایش

اُکسایــِش و کاهش (به انگلیسی: Redox) نام کلی واکنش‌های شیمیایی است که مایه تغییر عدد اکسایش اتم‌ها می‌شوند. این فرایند می‌تواند دربرگیرنده واکنش‌های ساده‌ای همچون اکسایش کربن و تبدیل آن به کربن دی‌اکسید و کاهش کربن و تبدیل آن به متان و یا واکنش‌های پیچیده‌ای چون اکسایش قند در بدن انسان طی واکنش‌های چند مرحله‌ای باشد

                                                      به نام خدا

تحقیقی از : جواد میرزاخواه

موضوع : پیوند داتیو 

پیوند داتیو نوعی پیوند کووالانسی بین دو اتم است که دو الکترون از یک اتم وارد اربیتال خالی اتم دیگر می‌شوند

                                                     به نام خدا

تحقیقی از : جواد میرزاخواه

موضوع : اتم اسکاندیم

اسکاندیم(Scandium) از عنصرهای شیمیاییجدول تناوبی است. نشانه کوتاه آن Sc و عدد اتمی آن ۲۱ است.

به نام یزدان پاک
مهدی مسعودی
 دبیرستان شهید رجایی 1

موضوع تحقیق :  محاسبه تعداد مولکول آب تبلور

عناصر واسطه

دانیال علیزاده

مدرسه شهید رجایی1

این عنصرها بسته به اینکه الکترون متمایز کننده اتم آنها در تراز n-۱)d) و یا در تراز n-۲)f) لایه ظرفیت وارد شود، به دو دسته تقسیم می‌شوند.

فلزات واسطه دستهd

الکترونهای متمایز کننده اتم این عنصرها در تراز n-۱)d) لایه ظرفیت اتم آنها وارد می‌شود و عموما (غیر از روی و کادمیم)، در حالت اکسایش صفر و یا دست کم در یکی از حالتهای اکسایش بالاتر از صفر، یک یا چند اوربیتال تک الکترونی در تراز لایه ظرفیت اتم خود دارند. عنصرهای واسطه دوره چهارم (ردیف ۳d)، دوره پنجم (ردیف ۴d)، دوره ششم (ردیف ۵d) و دوره هفتم (ردیف ۶d)، جزو این دسته از فلزات هستند.

فلزات واسطه دسته F

این عناصر که الکترونهای متمایز کننده اتم آنها، در ترازهای n-۲)F) لایه ظرفیت که ترازهای نسبتا درونی‌اند قرار می‌گیرند، به عناصر واسطه داخلی معروفند و جزو عنصرهای گروه III B در جدول تناوبی می‌باشند و دو ردیف متمایز از عنصرهای واسطه را شامل می‌شوند که عبارتند از اکتنیدها و لانتانیدها.

خواص فیزیکی عناصر واسطه

به غیر از عناصر واسطه گروه II B (یعنی روی، کادمیم، جیوه) و فلزهای واسطه دیگر)، دماهای ذوب و جوش، گرمای نهان تبخیر، چگالی، سختی، انرژی بستگی نسبتا بالایی دارند (در بین آنها تنها جیوه در دمای معمولی مایع است). شدت این خواص در عنصرهای واسطه میانی هر ردیف بیشتر می‌شود. دلیل این رویداد، وجود اوربیتالهای تک الکترونی نسبتا زیاد در تراز d و امکان همپوشانی مناسب این اوربیتالها، تشکیل پیوند کووالانسی در شبکه بلور و افزایش انرژی بستگی بلور فلزی است. اما در آخرین عنصر واسطه هر ردیف، انرژی بستگی به پایینترین حد خود نزول می‌کند.

خواص مکانیکی عناصر واسطه

از چپ به راست, محلولهای ابی(ابدار): Co(NO₃)₂ (قرمز); K₂Cr₂O₇ (نارنجی); K₂CrO₄ (زرد); NiCl₂ (فیروزه ای); CuSO₄ (ارغوانی).

فلزهای واسطه عموما انعطاف پذیرند، قابلیت تغییر شکل دارند، خاصیت چکش خواری، صیقل پذیری، تورّق و مفتول شدن آنها خیلی زیاد است. در مقابل ضربه، فشار و کشش، مقاومت دارند (غیر از جیوه که مایع، روی و کروم که شکننده‌اند).

البته فلزهای گروه IB (مس، نقره و طلا) بسیار نرم‌اند. این فلزها با یکدیگر و نیز با برخی نافلزات، آلیازهای بسیار مهمی تشکیل می‌دهند که خواص و کاربردهای ویژه‌ای در پژوهش، علم و صنعت دارند. از آلیاژ این فلزات در ساخت موتور جت هواپیما، استفاده می‌شود.

خواص مغناطیسی

این فلزها عموما (غیر از روی و کادمیم) در حالت آزاد و خنثی و یا دست کم در یکی از حالتهای اکسایش خود در ترکیبها، دارای اوربیتالهای تک الکترونی‌اند. از این‌رو، غالبا در حالت گازی یا در بسیاری از ترکیبات کوئوردیناسیون خود، بویژه با لیگاندهای ضعیف دارای خاصیت پارامغناطیسی‌اند. بدیهی است برخی از آنها که فاقد الکترون جفت‌نشدهاند، حتی در حالت آزاد (گازی) دارای خاصیت دیامغناطیسی‌اند (مانند روی و کادمیم) و یا ممکن است برخی از آنها با داشتن الکترونهای جفت‌نشده در بلور، آنتی فرومغناطیس باشند و یا در ترکیبات کمپلکس یا لیگاندهای قوی و یا مغناطیس باشند (کروم).

الکترونگاتیوی

به علت کوچک بودن اندازه اتم و زیاد بودن بار موثر هسته، عنصرهای واسطه نسبت به عنصرهای اصلی، الکترونگاتیوی و انرژی یونش عنصرهای واسطه نسبت به عنصرهای اصلی همدوره خود بیشتر است.

رسانایی برق و گرما

فلزات واسطه، عموما جریان برق را به خوبی هدایت می‌کنند، قدرت رسانایی عنصرهای گروه IB از فلزهای دیگر بیشتر است، (دلیل آن پر بودن اوربیتالهای تراز d و وجود اوربیتال تک الکترونی S لایه ظرفیت است). رسانایی گرمایی این فلزات به موازات رسانایی الکتریکی آنها افزایش می‌یابد. رسانایی الکتریکی وانادیوم از فلزهای دیگر کمتر است.

فلزات واسطه خارجی

این دسته از فلزات را می‌توان در خود جدول تناوبی مشاهده نمود، در عناصر واسطه خارجی زیر لایهٔ d در حال پرشدن می‌باشد، این عناصر نسبت به فلزات گروه اول و دوم سختی، چگالی و دمای ذوب و جوش بالاتری دارند، همه فلزات (اعم از قلیایی، قلیایی خاکی و واسطه و فلزات اصی دسته p) جامد می‌باشند به جز جیوه که در دمای اتاق به حالت مایع می‌باشد و یک استثناء به شمار می‌آید. در آرایش الکترونی این عناصر بی نظمی‌های متعددی دیده می‌شود، برای مثال دو نمونه از این بی نظمی‌ها در دو عنصر Cr و Cu دیده می‌شوند، گروه یازدهم یا IB با نام فلزات سکه ساز نیز شناخته می‌شوند که شامل سه عنصر مس، نقره و طلا می‌باشد، البته در بین فلزات واسطه خارجی نامگذاری‌های دیگری نیز وجود دارد که به صورت دسته‌ای صورت گرفته‌اند و نظمی بین این دسته بندی‌ها دیده نمی‌شود، برای مثال دو نمونه از این دسته بندی‌ها عبارتند از:

- فلزات پلاتینی: که شامل شش عنصر پالادیم، پلاتین، رودیم، ایریدیم، روتنیم و اوسمیم می‌باشد.

- تریادها یا فلزات فرومانتیک یا دستهٔ سه تایی‌ها: که شامل آهن، کبالت و نیکل سه عنصر که در نامگذاری آیوپاک در یک گروه قرار گرفته‌اند و در تناوب چهارم جدول تناوبی و گروه‌های هشتم و نهم و دهم قراردارند.

افشین قاسمی

مدرسه شهید رجایی 1

بلوک افبخشی از جدول تناوبی است که شامل عناصری می‌شود که زیرلایهٔ اف آن‌ها در حال پر شدن باشد. به این عناصر

فلزات واسطه داخلی نیز می‌گویند.^[۱] عناصر دو دستهٔ لانتانیدها و آکتینیدها به جز لوتتیم و لورنسیم^[۲] جزو بلوک اف هستند.

این عناصر که الکترونهای متمایز کننده اتم آنها، در ترازهای n-۲)F) لایه ظرفیت که ترازهای نسبتا درونی‌اند قرار می‌گیرند، به عناصر واسطه داخلی معروفند و جزو عنصرهای گروه III B در جدول تناوبی می‌باشند و دو ردیف متمایز از عنصرهای واسطه را شامل می‌شوند که عبارتند از اکتنیدها و لانتانیدها. عناصر دستهٔ اول خواصی مشابه فلز لانتان دارند و به لانتانیدها مشهور هستند و عناصر دستهٔ دوم خواصی مشابه فلز اکتینیم دارند و به اکتینیدها معروف شده‌اند.

از آن جا که قرار دادن لانتانیدها و اکتینیدها در خانه‌های پلاک ۵۷ و ۸۹ میسرنمی شد، این دو گروه در پایین جدول تناوبی و به صورت جداگانه اما با ارجاع به دو عنصر لانتانیم(لانتان) و اکتینیم قرارگرفته‌اند.

لانتانیدها

در این عناصر زیرلایهٔ ۴f در حال پرشدن می‌باشد و شامل عناصر از عدد اتمی ۵۸ تا ۷۱ می‌باشند. این عناصر براق و واکنش پذیری شیمیایی قابل توجهی دارند و نسبتا عناصری چگالند.

اکتینیدها

در این عناصر زیرلایهٔ ۵f در حال پرشدن می‌باشد و شامل عناصر از عدد اتمی ۹۰ تا ۱۰۳ می‌باشد، برای مطالعهٔ اکتینیدها ساختارهسته نسبت به آرایش الکترونی عناصر از اهمیت بیش تری برخوردار می‌باشد، مشهورترین اکتینید که امروزه بحث‌های زیادی را در اقتصاد و سیاست و علم به خود اختصاص داده‌است اورانیوم می‌باشد که از آن انواع استفاده‌های صلح آمیز و غیر صلح آمیز(برای ساخت سلاح‌های اتمی ) می‌شود. تمامی این عناصر بجز ۳ عنصر اول یعنی اورانیوم و توریم و پروتاکتینیم بقیه در ازمایشگاه ساخته شده اند. پلوتونیم به مقدار بسیار ناچیزی در سنگ های اورانیوم دار پیدا شده است. این عناصر همگی رادیو اکتیو و چگالند.

                                                             بنام یزدان پاک


مهدی مسعودی

دبیر : جناب سلامی

موضوع تحقیق :                   انرژی یونش

                                                        بنام یزدان پاک
مهدی مسعودی

دبیر: جناب سلامی

موضوع :                   طیف نشر خطی هیدروژن

                        بنام یزدان پاک

مهدی مسعودی

شیمی دوم

دبیر:جناب سلامی

موضوع:                                     انرژی یونش

نام : جلال منصوری

مدرسه : رجایی 1 

کلاس : 2 تجربی

-------------------------------------------------------------------

انرژی هسته ای به طور کلی برای سلامت انسان ایمن و غیر زیان آور تشخیص داده شده است. اما وقتی اشکالی در تاسیسات هسته ای رخ دهد، می تواند موجب گسترش انتشار پرتوهای رادیواکتیو و به مخاطره افتادن سلامت انسانها شود و حتی یک نیروگاه هسته ای متوسط را به نامی مشهور و به یادماندنی مثل “چرنوبیل” تبدیل کند.
با این حال، انفجار در نیروگاه هسته ای چرنوبیل روسیه تفاوت های زیادی با حوادث اخیر نیروگاه هسته ای فوکوشیمای ژاپن دارد که در اثر زمین لرزه دچار مشکل شده است. تمام کارشناسان معتقدند که این دو حادثه به هیچ وجه دارای وضعیت مشابه نیستند.
انفجارهای هیدروژنی روزهای اخیر که در راکتورهای نیروگاه فوکوشیمای شماره یک رخ داد، باعث مجروح شدن ۱۱ نفر شد و صدمات زیادی به این راکتورها وارد کرد و این مسئله نگرانی از احتمال ذوب شدن این راکتورها و انتشار پرتوهای رادیواکتیو خطرناک را افزایش داده است.

نام : جلال منصوری

مدرسه : رجایی 1 

کلاس : دوم تجربی

-----------------------------------

گاز های نجیب و کاربرد انها

کاربردهای هلیوم

زمانی بزرگترین کاربرد هلیوم پر کردن بالونهای سبکتر از هوا و سفینه ها بوده است. قدرت بالابری این عنصر نسبت به هیدروژن ۹۲% است. بدلیل آتشگیر نبودن، استفاده از این گاز بسیار سودمند بوده است. امروزه از این عنصر برای جوشکاری قوسی حفاظت شده و ایجاد انرژی اتمی برای منظورهای گوناگون نیز استفاده میشود.

جدول تناوبی به شکلی که امروزه در دسترس می باشد، از ابتدا به این صورت نبوده و طی سال های بسیاری گسترش یافته است.

گرچه منابع، دیمتری مندلیف را اولین دانشمندی معرفی کردند که عناصر را بر اساس وزن اتمی شان به صورت جدول مرتب کرد اما تا قبل از آنچه مندلیف ارایه کرده بود، تاریخچه ای در این مورد وجود دارد که در زیر خلاصه ای از آن آورده شده است.

در سال 1669 بازرگان آلمانی و کیمیاگر مبتدی به نام Hennig Brand تلاش کردند سنگ فیلسوف را کشف کنند، چیزی که ظاهرا می توانست فلزات را به طلای خالص تبدیل کند. او اولین نفری بود که فسفر را کشف کرد. در سال 1680 Robert Boyle، نیز فسفر را کشف کرد و این عنصر به عموم شناخته شد.

در سال 1809 ، حداقل 47 عنصر کشف شده بود که دانشمندان سعی می کردند آنها بر اساس مشخصاتشان دسته بندی کنند.

در سال 1863 شیمیدان انگلیسی John Newlands ، عنصر کشف شده را بر اساس مشخصاتشان به 11 گروه تقسیم کرد.

در سال 1869 شیمیدان روسی Dimitri Mendeleev، بر اساس وزن اتمی عناصر را رده بندی کرد. او کشف سایر عناصر را نیز پیش بینی کرد و فضایی را برای آنها در جدول تناوبی خود در نظر گرفت.

در سال 1886 فیزیکدان فرانسوی Antoine Bequerel ، اولین بار رادیو اکتیویته را کشف کرد. Marie  و  Pierre Curie روی تابش اورانیم و توریوم تحقیق کردند و در  ادامه رادیم و پولونیم را کشف کردند.

در سال 1894 Sir William Ramsay و Lord Rayleigh گازهای نجیب را کشف کردند که به عنوان گروه 0 به جدول تناوبی اضافه شدند.

در سال 1897 فیزیکدان انگلیسی J. J. Thomson اولین بار الکترون (ذره با بار منفی در یک اتم) را کشف کرد.

در سال 1913 Bohr کشف کرد که الکترون ها به دور یک هسته با انرژی های مختلف می چرخند که آنها را اربیتال نامید. تابش در حین حرکت آنها از یک اربیتال به اربیتال دیگر ساتع می شود.

و در سال 1945 Glenn Seaborg لانتانیدها و آکتنیدها (عدد اتمی > 92) را شناسایی کرد که معمولا در زیر جدول تناوبی گذاشته می شوند.