به نام خدا

نام و نام خانوادگی : میلاد محمد پور

کلاس : 03

دبیرستان : نصیری

حقيقت امر لايه ازن چيست؟

لايه ازون در قسمت شمالي زمين در سال 1980 بين 15تا20 درصد كاهش پيدا كرده است. براي رفع اين مشكل جمعي از بهترين متخصصان زمين شناسي هر سال براي تحقيق و جستجو دور يكديگر جمع مي شوند. در سال 1992 پروكتيل مونترئال درباره لايه اوزون مطالعه و تحقيقي داشت كه فهميد بزرگ شدن سوراخ لايه اوزون بستگي به آلودگي هوا و توليد مواد سمّي دارد. در همان سال سازمان ملل متحد و حفاظت از محيط زيست برنامه اي را طرّاحي كرد كه اين برنامه جهت محافظت و حمايت از محيط زيست و مخصوصا لايه اوزون به نام برنامه  UNEPطراحي كرد كه اين برنامه جهت جلوگيري از توليد مواد سمّي و مواد شيميايي آلوده كننده، است. مولكول هاي اكسيژن(O2) به اكسيژن اتميك(O) تبديل مي شوند. اكسيژن اتميك به سرعت با مولكول هاي بيشتري تركيب شده و به شكل اوزون مي شود. آن پوشش حرارتي كه در سطح بالا رشد كرده و سلامتي لايه اوزون را به خطر انداخته است و اين مورد باعث شده است كه اگر استراتوسفر نباشد ما نتوانيم بدون آن زنده بمانيم. بالاي استراتوسفر مقداري از آلودگي مضّر اشعه مادون بنفش را و هم چنين تشعشعاتي از خورشيد(امواج بين 320 تا 240) را كه باعث مي شود لايه اوزون آسيب ببيند و هم چنين جان گياهان به خطر بيفتد را جذب مي كند. اشعه مادون بنفش با تابيدن نور مولكول هاي اوزون را مي شكافد ولي اوزون مي تواند تغيير شكل بدهد و عكس العمل زير ازآن حاصل مي شود: 

به نام خدا

نام و نام خانوادگی : میلاد محمد پور

کلاس : 03

دبیرستان : نصیری

به نام خدا

نام و نام خانوادگی : میلاد محمد پور

کلاس : 03

دبیرستان : نصیری

تاريخچه:

مندلیف و لوتار میر در مورد خواص عنصرها و ارتباط آنها بررسی های دقیق تری انجام دادند و در سال 1869ميلادي به این نتیجه رسیدند که خواص عنصرها تابعی تناوبی از جرم انهاست.به این معنا که اگر عنصرها را به ترتیب افزایش جرم اتمی مرتب شوند نوعی تناوب در آنها آشکار می گردد و پس از تعداد معینی از عنصرها، عنصرهایی با خواص مشابه خواص پیشین تکرار می شوند .

به نام خدا

نام و نام خانوادگی : میلاد محمد پور

کلاس : 03

دبیرستان : نصیری

تحقیقات نشان می‌دهند بین افزایش میزان گازهای گلخانه‌ای موجود در جو با گرم شدن کره زمین ارتباط مستقیمی وجود دارد.

زمین مقداری از انرژی خورشید را جذب می‌کند و باقی آن را بازمی‌تاباند. در طی این فرآیند طول موجنور تغییر پیدا می‌کند. بعضی از گازهای موجود در جو زمین، این تابش خروجی را جذب می‌کنند. این تابش عمدتاً در محدودهٔفروسرخ است. مولکول گازهای گلخانه‌ای، بسیار بیشتر از سایر گازها نور فروسرخ را جذب می‌کند. جذب انرژی توسط مولکول‌های گاز سبب جنبش مولکول و افزایش انرژی آن می‌شود. وقتی این اتفاق در مقیاس بزرگ رخ دهد، مانند این است که زمین را با یک پتو پوشانده‌ایم. دمای کل نواحی زمین افزایش می‌یابد. این پدیده اثر گلخانه‌ای نامیده می‌شود. 

به نام خدا

نام و نام خانوادگی : میلاد محمد پور

کلاس : 03

دبیرستان : نصیری

نفت:

نفت مخلوطی است از ئیدروکربن های جامد و به صورت مایع و گاز که از تجزیه شدن پیکر مرده جانداران تک سلولی به وجود می آید. روش های بسیار پیشرفته ای از قبیل لرزه اندازی و شکل برداری با اقمار مصنوعی برای ردیابی نفت به کار می رود. 

مقدمه:

زمانی که نور خورشید به سطح زمین می‌رسد، مقداری از آن جذب شده و زمین را گرم می‌کند. چون

زمین از خورشید سردتر است، آن انرژی را با طول موج‌های بلندتری نسبت به خورشید از خود

می‌تاباند (نگاه کنید به تابش جسم سیاه و قانون جابجایی ویین) پیش از آن که آن‌ها در فضا از بین بروند،

مقداری از این طول موج‌های بلندتر توسط گازهای گلخانه‌ای در جو زمین جذب می‌شوند. جذب این

انرژی تابشی باعث گرم شدن جو می‌شود (جو زمین همچنین در اثر انتقال گرمای محسوس و گرمای

نهفته حاصل از سطح نیز گرم می‌شود). گازهای گلخانه‌ای، نور خورشید را هم به سمت سطح زمین و

هم به سمت خارج از سطح زمین می‌تابانند. به فرایند بازتابش این نور به سمت سطح زمین که توسط

جوانجام می‌شود، اثر گلخانه‌ای می‌گویند.

بخار آب، دی‌اکسید کربن، متان و ازن موثرترین گازهای گلخانه‌ای هستند. با وجودی که نمی‌توان به

طور دقیق مشخص کرد که سهم هر کدام از این گازها در اثر گلخانه‌ای زمین چقدر است اما بخار آب

بین ۳۶٪ تا ۷۰٪، دی‌اکسید کربن بین ۹٪ تا ۲۶٪، متان بین ۴٪ تا ۹٪ و ازن حدود ۳٪ تا ۷٪ در فرایند

 اثر گلخانه‌ای زمین نقش بازی می‌کنند.

گازهای گلخانه‌ای دیگر، که البته به همین‌ها محدود نمی‌شوند، عبارتند از، نیتروژن اکسید، هگزا فلوراید

 گوگرد، هیدروفلوروکربنها، پرفلوروکربنها و کلروفلوروکربنها

* اثر گلخانه اي چیست؟

تا حالا تو تابستان سوار اتومبیلی که تو آفتاب مونده شدید؟ چرا اینقدر داخل اتومبیل گرمه در حالیکه

هوای بیرون به آن گرمی نیست؟

تا حالا توی زمستان داخل یک گلخانه رفته اید؟ با اینکه هوای بیرون سرد است هوای داخل گلخانه بنظر

 گرمتر می آید. علت اینها را می توان در پدیده ای دانست که به آن اثر گلخانه ای می گویند.

اشعه خورشید وارد گلخانه می شود. با گیاهان و خاک که تیره است برخورد کرده و قسمتی از آن جذب

آنها می شود. حال آنها انرژی جذب شده را می توانند دوباره تابش کنند، اما بصرت اشعه فروسرخ(اشعه

 با طول موج بلندتر). اینطوری انرژی به تله می افتد. چون اشعه فرو سرخ از شیشه ( یا پلاستیک) نمی

 تواند عبور کند. برای همین گلخانه گرم شده دمای آن بالا می رود. این اتفاق برای زمین هم می تواند

 بیافتد. هرچه میزان گازهای گلخانه ای مانند دی اکسید کربن در هوا بیشتر باشد، اثر گلخانه ای شدیدتر

 است.

                                                                                         --*  گرم شدن زمين يعني چه؟

مي‌دانيم كه كره زمين به طور طبيعي در اثر تابش خورشيد گرم مي‌شود، اما اينجا منظور ما از گرم

شدن زمين، پديده ديگري است.اين پديده نسبتا جديد عبارت است از تغيير دماي زمين در اثر فعاليتهاي

 بشري كه با تغييرات طبيعي آن فرق دارد. در طول 100 سال گذشته، كره زمين به طور غيرطبيعي

 4/0 درجه سانتيگراد گرمتر شده كه اين موضوع دانشمندان را نگران كرده‌است. آنها حدس مي‌زنند

فعاليت‌هاي صنعتي در ايجاد اين مشكل بسيار موثر است و به گرم شدن كره زمين كمك مي‌كند. منظور

 از«گرم شدن زمين» افزايش ميانگين دماي زمين است. «تغيير آب و هوا» در اثر اين افزايش دما به

وجود مي‌آيد. گرم شدن زمين موجب تغيير الگوي بارش، افزايش سطح آب درياهاي آزاد و كاهش سطح

آب درياچه‌ها و تاثيرات وسيع بر گياهان، حيات وحش و انسانها مي‌شود.

* اثر گلخانه اي چيست؟ گازهاي گلخانه اي چه گازهايي هستند؟

به مجموعه‌اي از گازها كه مقداري از انرژي خورشيد را در جو زمين نگه مي‌دارند و باعث گرم شدن

جو مي‌شوند‍‍، گازهاي گلخانه‌اي مي‌گويند.

گازهای گلخانه‌ای نامی آشنا برای اغلب ماست. اگر از ما بخواهند که نام یکی از این گازها را بر زبان

بیاوریم، این نام احتمالا دی‌اکسید کربن خواهد بود. تقریباً همه کسانی که با اصطلاح "گازهای گلخانه‌ای"

 آشنا هستند، دی‌اکسید کربن را به عنوان معرف این گروه از گازها می‌شناسند. البته این دیدگاه نادرست

هم نیست، اما دی‌اکسید کربن تنها یکی از گازهای گلخانه‌ای است که انسان تولید می‌کند.

بخار آب(H2O)، دي اكسيدنيتروژن یا گاز خنده (NO2)، دي اكسيدكربن (CO2) ، متان (CH4)

و ازت گازهاي گلخانه‌اي اصلي هستند. اگر اين گازها در جو نبودند، انرژي گرمايي خورشيد مجددا به

فضا بر مي‌گشت و به اين ترتيب هواي زمين 33 درجه سانتيگراد سردتر از الان مي‌شد. اثر گلخانه‌اي

 به افزايش دماي كره زمين در اثر وجود گازهاي گلخانه‌اي در جو زمين گفته مي‌شود.

* آيا مي دانيد چرا به اين گازها، گازها‌ي‌ گلخانه‌اي مي‌گوييم؟

این گازها به این دلیل گازهای گلخانه‌ای نامیده می‌شوند که فضای گلخانه‌ها را در اطراف زمین ایجاد

می‌کنند. در گلخانه‌ها نور خورشید وارد محیط می‌شود اما به دلیل جداره شیشه‌ای، بخشی از آن دوباره به

 درون گلخانه برمی‌گردد. به این ترتیب فضای داخل گلخانه از بیرون گرمتر می‌شود. در جو زمین هم

 اتفاق مشابهی روی می‌دهد.

وقتی اشعه‌های خورشید به سطح زمین می‌رسند، بخشی از آنها جذب می‌شود و سطح زمین را گرم

می‌کند، زیرا سطح زمین بسیار سردتر از خورشید است. در نتیجه امواج را با طول موج بلندتری نسبت

 به خورشید منتشر می‌کند. اشعه‌های خورشید هم پس از برخورد با زمین با طول موج بلندتری منتشر

می‌شوند. از طرف دیگر جو زمین امواج با طول موج بلندتر را راحت‌تر جذب می‌کند. به این ترتیب

 این امواج بازگشتی از زمین جذب اتمسفر می‌شود. جذب این امواج سبب گرم شدن جو می‌شود. این

 عمل به خودی خود مضر نیست،. اما زمانی که گازهای گلخانه‌ای در سر راه این امواج بازگشتی قرار

 می‌گیرند، مضرات بیشتر می‌شود.

* نقش اثر گلخانه‌ای طبیعی در تعادل گرمایی زمین

این واقعیت که سیاره زمین با لایه ضخیمی از یخ پوشیده نشده است، به‌علت نقش طبیعی اثر گلخانه‌ای

است. سطح زمین همان اندازه که با انرژی دریافتی از خورشید گرم می‌شود، با مکانیسم اثر گلخانه‌ای

 نیز گرم می‌شود. نقش جو برای زمین همانند پتو می‌باشد که در فضایی که پوشش می‌دهد مقداری از

 گرمای آزاد شده از جسم را حفظ می‌کند و باعث افزایش دما می‌شود. چنانچه جوی در کار نبود و دمای

میانگین سطح زمین حدود بود. در حالیکه به خاطر وجود جو و اثر گلخانه‌ای ، این دمای میانگین

می‌باشد.

* اثر گلخانه‌ای افزوده

پدیده‌ای که دانشمندان محیط زیست را نگران می‌کند، اثر گلخانه‌ای طبیعی نیست، بلکه پدیده‌ای به نام اثر گلخانه‌ای افزوده می‌باشد که با افزایش غلظت گازهای کم مقدار در هوا که IR گرمایی را جذب می‌کنند، سبب می‌شود. مقدار بیشتری از انرژی IR گرمایی منتشره مجددا به سمت زمین هدایت شود و از این راه میانگین دمای سطح زمین از است، مانند اینکه چند پتو را روی هم بیاندازیم.

*آيا شما تا حالا يك گلخانه ديده ايد؟

گلخانه يك اتاق شيشه‌اي است كه نور خورشيد از شيشه‌هاي آن به داخل مي‌تابد و هواي گلخانه را گرم

مي‌كند. اما شيشه‌هاي گلخانه اجازه نمي‌دهند كه اين هواي گرم از گلخانه خارج‌شود. جو يا هوايي كه در

 اطراف ماست، شبيه يك گلخانه است. گازهاي گلخانه‌اي در جو درست مثل شيشه‌هاي گلخانه عمل

مي‌كنند. نور خورشيد پس از عبور از لايه‌هاي گازهاي گلخانه‌اي وارد جو زمين مي‌شود. زماني كه نور

 خورشيد به سطح زمين مي‌رسد، مقداري از انرژي گرمايي آن توسط خاك، آب و ساير موجودات جذب

 مي‌شود. مقداري هم در جو زمين مي‌ماند و باقيمانده آن به فضا برمي‌گردد. اگر مقدار گازهاي گلخانه‌اي

 در جو از حد طبيعي آن بالاتر باشد، انرژي كمتري به فضا برمي‌گردد، در نتيجه جو زمين گرم تر

مي‌شود و به دنبال آن دماي كره زمين بالا مي‌رود.

اثر گلخانه‌اي، كره زمين را به اندازه‌اي گرم نگه مي دارد كه ما انسان ها بتوانيم بر روي آن زندگي

كنيم. اما اگر اثر گلخانه اي شدت يابد، ممكن است دماي زمين به قدري زياد شود كه ما و بقيه گياهان و

جانوران نتوانيم گرماي آن را تحمل كنيم.

* تغيير آب و هوا يعني چه و اثرات آن چيست؟

اصلا «هوا» و «آب و هوا» با هم چه فرقي دارند؟

هر وقت آسمان صاف باشد و گرماي ملايمي به ما برسد و باد به شدت نوزد، مي گوييم هوا خوب است.

هر وقت آسمان گرفته باشد، باد تند بوزد يا برف و باران ببارد و ما را دچار زحمت كند، مي گوييم هوا

 بد است. معمولا اخبار هواشناسي ما را از چگونگي وضع هوا آگاه مي‌سازد.

هواي برخي مناطق كره زمين معتدل است، يعني باران به اندازه كافي مي بارد و هوا زياد گرم يا سرد

نمي‌شود. هواي بعضي جاها سرد است يعني برف مي‌بارد و دماي هوا سرد مي‌شود. جاهايي هم هست كه

 بسيار گرم و خشك است. هر كدام از اين جاها يك نوع آب و هوا دارد.

براي تعيين آب و هواي هر منطقه، تغييرات دماي هوا و مقدار باران و برف را در طول سال اندازه

 گيري مي‌كنند. شما هم مي‌توانيد اندازه تغييرات دماي هوا و مقدار باران و برف را در محل سكونت

 خودتان به دست آوريد. اما براي اين كه آب و هواي جاهاي گوناگون را بشناسيم، بايد اين مقادير را

چندين سال پشت سرهم اندازه گيري كنيم.

در نقشه ايران، جاي شهرهاي بابلسر، شهركرد، بندرعباس و طبس را پيدا كنيد. آب و هواي هر يك از

 اين شهرها نمونه آب و هواي يك ناحيه از كشور ماست. در حال حاضر شرايط آب و هوايي جاهاي

 مختلف در اثر گرم شدن كره زمين در حال تغيير است. مثلا شهري مثل تهران را در نظر بگيريد،

 تهران در نزديكي رشته كوه البرز قرار دارد. بنا به تعريف آب و هوا، تهران بايد هواي سرد باراني يا

برفي داشته باشد، اما مي‌بينيد كه به علت تغيير آب و هوا، از هواي سرد باراني يا برفي چندان خبري

نيست!

* انسانها چگونه آب و هوا را تغيير مي‌دهند؟

شايد باور نكنيد كه انسان ها هم مي‌توانند آب و هواي زمين را تغيير دهند. دانشمندان مي‌گويند اكثر

 فعاليت‌هاي انسان‌ها گاز گلخانه‌اي توليد مي‌كند. پس از انقلاب صنعتي و اختراع انواع ماشين آلات

صنعتي، انسانها بافعاليت هاي كشاورزي و صنعتي چهره زمين و آب و هواي آن را دگرگون ساختند. با

شروع انقلاب صنعتي روش زندگي مردم عوض شد. قبل از آن مقدار گازهاي گلخانه اي در جو كم بود،

 اما با رشد جمعيت و افزايش استفاده از نفت و زغال سنگ تركيب گازهاي اتمسفر نيز تغيير كرد.

بطوريكه در حال حاضر، غلظت گازهاي گلخانه اي از حدود 270 واحد به 367 واحد رسيده است. ما

براي انجام كارهاي خود به انرژي نياز داريم و اين انرژي را از غذا تامين ‌مي‌كنيم.

همچنين براي روشنايي و گرم كردن خانه‌هايمان به انرژي نياز داريم. اتومبيل‌ها براي حركت به سوخت

 نياز دارد. ماشين‌هاي صنعتي نيز به انرژي نياز دارند. اكثر انرژي‌هاي لازم براي موارد فوق به طور

 مستقيم يا غير مستقيم از سوخت‌هاي فسيلي مثل نفت و گاز و زغالسنگ بدست مي‌آيد.اينهاسوختهايي

هستند كه سوزاندن آنها گاز گلخانه‌اي آزاد مي‌كند!!!

با افزایش میزان آلاینده‌های جوی و پدید آمدن اثر گلخانه‌ای ، دانشمندان پیش‌بینی کرده‌اند که میانگین

 دمای هوا در نتیجه افزایش میزان دی‌اکسید کربن و سایر گازهای گلخانه‌ای

منظور از«گرم شدن زمين» افزايش ميانگين دماي زمين است. «تغيير آب و هوا» در اثر اين افزايش

دما به وجود مي‌آيد.

به اندازه چند درجه افزایش خواهد یافت و این افزایش دما ، روی آب و هوا ، محیط زیست و

اکوسیستم‌های مختلف کشورهای جهان تأثیر خواهد گذاشت.

دانشمندان معتقدند که گرم شدن کره زمین از مدتها پیش در جریان بوده است و بطور عمده ، علت

افزایش دما به اندازه دو سوم یک درجه سانتی‌گراد از سال 1860 به بعد ، افزایش گازهای گلخانه‌ای

می‌باشد.

* آيا مي‌دانيد كه چه وقتي گازهاي گلخانه‌اي را به هوا مي‌فرستيد؟

هر وقت كه:

· تلويزيون تماشا مي كنيد

با كامپيوتر بازي مي كنيد.

· از كولر يا فن كوئل استفاده‌ مي‌كنيد

· از استريو ضبط استفاده مي كنيد

· چراغ را روشن مي كنيد

· لباسهايتان را مي شوييد يا اطو مي‌كنيد

· سوار اتومبيل مي شويد

· غذايتان را در مايكروويو گرم مي كنيد

· از بخاري گازي يا نفتي استفاده مي كنيد

· به توليد گازهاي گلخانه‌اي در هوا كمك مي‌كنيد.

چرا؟

چون شما براي انجام اين كارها به برق و سوخت نياز داريد.

آيا مي‌دانيداين برق و سوخت از كجا تامين مي‌شود؟

خوب، نيروگاه ها زغال سنگ و نفت را مي سوزانند تا برق توليد كنند و پالايشگاهها نيز براي تصفيه

نفت خام و توليد نفت و بنزين، سوخت مصرف مي‌كنند. سوزاندن نفت و زغالسنگ هم گاز گلخانه‌اي

توليد مي‌كند. پس هر چه شما بيشتر برق مصرف كنيد، نيروگاهها از سوخت بيشتري استفاده مي‌كنند و

در نتيجه گاز گلخانه‌اي زيادتري توليدمي‌شود.

* متان هم يك گاز گلخانه‌اي است. متان چگونه توليد مي‌شود؟

وقتي كه شما:

· زباله هايتان را به محل دفن زباله مي فرستيد،

· حيواناتي مثل گاو، گوسفند و ... را براي توليد لبنيات و گوشت پرورش مي‌دهيد،

· در شاليزار برنج مي‌كاريد،

· زغالسنگ استخراج مي‌كنيد

اتومبيل ها و كارخانه‌هايي هم كه مايحتاج روزانه ما را توليد مي‌كنند، مقادير زيادي از انواع گازهاي گلخانه‌اي را به هوا مي‌فرستند.

چرا نمي‌خواهيم زمين گرمتر بشود؟

بعضي وقتها مسائل كوچك مي‌توانند به مشكلات بزرگي تبديل شوند! مثلا به مسواك زدن دندانهايتان فكر

 كنيد. اگر شما يك روز مسواك نزنيد، هيچ اتفاق خاصي نمي‌افتد، اما آيا مي‌دانيد اگر يك ماه دندانهايتان

را مسواك نزنيد، چه اتفاقي خواهد افتاد؟ اين همان چيزي است كه براي زمين نيز اتفاق مي‌افتد. اگر

دماي هوا فقط چند روز، بالاتر از حد طبيعي باشد، چندان مهم نيست- چون دماي زمين تقريبا ثابت

مي‌ماند. اما اگر دماي هوا مدت زيادي بطور مداوم بالا برود، كره زمين با مشكلاتي مواجه خواهد شد.

دماي متوسط زمين در طول قرن گذشته تقريبا 5/0 درجه سانتيگراد افزايش يافته‌است؛ دانشمندان انتظار

دارند كه در طول 100 سال آينده متوسط دماي زمين 5/1 تا 5/3 درجه سانتيگراد افزايش يابد. شايد

دهد. زمانيكه اين پديده رخ دهد، ممكن است تغييرات بزرگي در سطح آب اقيانوسها، مزارع كشاورزي و

 هوايي كه تنفس مي‌كنيم يا آبي كه مي‌نوشيم، رخ دهد.

                    نام:ابوالفضل حسین پور
                     مدرسه:شهید نصیری

                      کلاس:03

مقدمه

لایه اوزون قسمتی از استراتوسفر است که حاوی گاز طبیعی اوزون O₃ است. اوزون توانایی جالب توجهی در جذب برخی از فرکانسهای اشعه فرابنفش دارد. لایه اوزون زیاد چگال نیست. اگر آنرا در تروپوسفر متراکم شود ضخامت آن تنها در حد چند میلیمتر می‌شود. اوزون در جو زمین عموما توسط شکستن مولکول دو اتمی اکسیژن به دو اتم تنها بوسیله نور فرابنفش بوجود می‌آید. اکسیژن تک اتمی با اکسیژن نشکسته ترکیب می‌شود و اوزون را بوجود می‌آورند. مولکول اوزون ناپایدار است و هنگامی که نور فرابنفش به آن برخورد می‌کند به یک مولکول اکسیژن و یک اکسیژن اتمی شکسته می‌شود. به این فرآیند مداوم واکنش زنجیره‌ای اوزون اکسیژن نامیده می‌شود. بدین ترتیب لایه اوزون در استراتوسفر بوجود می‌آید.

                                           نام: مهدی کهنسال

                                            مدرسه:شهید نصیری

                                            کلاس:03

وردسپهر یا تروپوسفر (به انگلیسی: Troposphere)، دارای ضخامتی حدود ۱۰ کیلومتر در قطب‌ها و ۱۶ تا ۱۸ کیلومتر در مناطق استوایی است. از ویژگی عمده آن کاهش دما در جهت قائم حدود °۶ سانتی‌گراد (°۱۸ فارنهایت یا ۲۷۹ کلوین)، در هر ۱۰۰۰ متر افزایش سرعتِ بادها با افزایش رطوبت (H_۲O) نسبت به سطوح پایین تر قابل ملاحظه‌است، و به طور کلی مجموعه پدیده‌های هواسپهری که هوا نامیده می‌شود در این لایه قابل بررسی هستند. وردایست (به انگلیسی: Tropopause) مرز میان وردسپهر و لایهِ بالاییِ آن یعنی پوش سپهر که مرز انتقال ویژگی‌های هواسپهری را در مقیاس بزرگی از تلاطم و اختلاط را تشکیل می‌دهد. این لایه کم‌ژرفا^[۵] در ناحیهِ استوا نسبتاً مشخص شده‌است، این مرز فوقانی وردسپهر نسبت به فصول سال تغییر می‌کند^[۶].

مقدمه:

زمانی که نور خورشید به سطح زمین می‌رسد، مقداری از آن جذب شده و زمین را گرم می‌کند. چون

زمین از خورشید سردتر است، آن انرژی را با طول موج‌های بلندتری نسبت به خورشید از خود

می‌تاباند (نگاه کنید به تابش جسم سیاه و قانون جابجایی ویین) پیش از آن که آن‌ها در فضا از بین بروند،

مقداری از این طول موج‌های بلندتر توسط گازهای گلخانه‌ای در جو زمین جذب می‌شوند. جذب این

انرژی تابشی باعث گرم شدن جو می‌شود (جو زمین همچنین در اثر انتقال گرمای محسوس و گرمای

نهفته حاصل از سطح نیز گرم می‌شود). گازهای گلخانه‌ای، نور خورشید را هم به سمت سطح زمین و

هم به سمت خارج از سطح زمین می‌تابانند. به فرایند بازتابش این نور به سمت سطح زمین که توسط

جوانجام می‌شود، اثر گلخانه‌ای می‌گویند.

بخار آب، دی‌اکسید کربن، متان و ازن موثرترین گازهای گلخانه‌ای هستند. با وجودی که نمی‌توان به

طور دقیق مشخص کرد که سهم هر کدام از این گازها در اثر گلخانه‌ای زمین چقدر است اما بخار آب

بین ۳۶٪ تا ۷۰٪، دی‌اکسید کربن بین ۹٪ تا ۲۶٪، متان بین ۴٪ تا ۹٪ و ازن حدود ۳٪ تا ۷٪ در فرایند

 اثر گلخانه‌ای زمین نقش بازی می‌کنند.

گازهای گلخانه‌ای دیگر، که البته به همین‌ها محدود نمی‌شوند، عبارتند از، نیتروژن اکسید، هگزا فلوراید

 گوگرد، هیدروفلوروکربنها، پرفلوروکربنها و کلروفلوروکربنها

* اثر گلخانه اي چیست؟

تا حالا تو تابستان سوار اتومبیلی که تو آفتاب مونده شدید؟ چرا اینقدر داخل اتومبیل گرمه در حالیکه

هوای بیرون به آن گرمی نیست؟

تا حالا توی زمستان داخل یک گلخانه رفته اید؟ با اینکه هوای بیرون سرد است هوای داخل گلخانه بنظر

 گرمتر می آید. علت اینها را می توان در پدیده ای دانست که به آن اثر گلخانه ای می گویند.

اشعه خورشید وارد گلخانه می شود. با گیاهان و خاک که تیره است برخورد کرده و قسمتی از آن جذب

آنها می شود. حال آنها انرژی جذب شده را می توانند دوباره تابش کنند، اما بصرت اشعه فروسرخ(اشعه

 با طول موج بلندتر). اینطوری انرژی به تله می افتد. چون اشعه فرو سرخ از شیشه ( یا پلاستیک) نمی

 تواند عبور کند. برای همین گلخانه گرم شده دمای آن بالا می رود. این اتفاق برای زمین هم می تواند

 بیافتد. هرچه میزان گازهای گلخانه ای مانند دی اکسید کربن در هوا بیشتر باشد، اثر گلخانه ای شدیدتر

 است.

                                                                                         --*  گرم شدن زمين يعني چه؟

مي‌دانيم كه كره زمين به طور طبيعي در اثر تابش خورشيد گرم مي‌شود، اما اينجا منظور ما از گرم

شدن زمين، پديده ديگري است.اين پديده نسبتا جديد عبارت است از تغيير دماي زمين در اثر فعاليتهاي

 بشري كه با تغييرات طبيعي آن فرق دارد. در طول 100 سال گذشته، كره زمين به طور غيرطبيعي

 4/0 درجه سانتيگراد گرمتر شده كه اين موضوع دانشمندان را نگران كرده‌است. آنها حدس مي‌زنند

فعاليت‌هاي صنعتي در ايجاد اين مشكل بسيار موثر است و به گرم شدن كره زمين كمك مي‌كند. منظور

 از«گرم شدن زمين» افزايش ميانگين دماي زمين است. «تغيير آب و هوا» در اثر اين افزايش دما به

وجود مي‌آيد. گرم شدن زمين موجب تغيير الگوي بارش، افزايش سطح آب درياهاي آزاد و كاهش سطح

آب درياچه‌ها و تاثيرات وسيع بر گياهان، حيات وحش و انسانها مي‌شود.

* اثر گلخانه اي چيست؟ گازهاي گلخانه اي چه گازهايي هستند؟

به مجموعه‌اي از گازها كه مقداري از انرژي خورشيد را در جو زمين نگه مي‌دارند و باعث گرم شدن

جو مي‌شوند‍‍، گازهاي گلخانه‌اي مي‌گويند.

گازهای گلخانه‌ای نامی آشنا برای اغلب ماست. اگر از ما بخواهند که نام یکی از این گازها را بر زبان

بیاوریم، این نام احتمالا دی‌اکسید کربن خواهد بود. تقریباً همه کسانی که با اصطلاح "گازهای گلخانه‌ای"

 آشنا هستند، دی‌اکسید کربن را به عنوان معرف این گروه از گازها می‌شناسند. البته این دیدگاه نادرست

هم نیست، اما دی‌اکسید کربن تنها یکی از گازهای گلخانه‌ای است که انسان تولید می‌کند.

بخار آب(H2O)، دي اكسيدنيتروژن یا گاز خنده (NO2)، دي اكسيدكربن (CO2) ، متان (CH4)

و ازت گازهاي گلخانه‌اي اصلي هستند. اگر اين گازها در جو نبودند، انرژي گرمايي خورشيد مجددا به

فضا بر مي‌گشت و به اين ترتيب هواي زمين 33 درجه سانتيگراد سردتر از الان مي‌شد. اثر گلخانه‌اي

 به افزايش دماي كره زمين در اثر وجود گازهاي گلخانه‌اي در جو زمين گفته مي‌شود.

* آيا مي دانيد چرا به اين گازها، گازها‌ي‌ گلخانه‌اي مي‌گوييم؟

این گازها به این دلیل گازهای گلخانه‌ای نامیده می‌شوند که فضای گلخانه‌ها را در اطراف زمین ایجاد

می‌کنند. در گلخانه‌ها نور خورشید وارد محیط می‌شود اما به دلیل جداره شیشه‌ای، بخشی از آن دوباره به

 درون گلخانه برمی‌گردد. به این ترتیب فضای داخل گلخانه از بیرون گرمتر می‌شود. در جو زمین هم

 اتفاق مشابهی روی می‌دهد.

وقتی اشعه‌های خورشید به سطح زمین می‌رسند، بخشی از آنها جذب می‌شود و سطح زمین را گرم

می‌کند، زیرا سطح زمین بسیار سردتر از خورشید است. در نتیجه امواج را با طول موج بلندتری نسبت

 به خورشید منتشر می‌کند. اشعه‌های خورشید هم پس از برخورد با زمین با طول موج بلندتری منتشر

می‌شوند. از طرف دیگر جو زمین امواج با طول موج بلندتر را راحت‌تر جذب می‌کند. به این ترتیب

 این امواج بازگشتی از زمین جذب اتمسفر می‌شود. جذب این امواج سبب گرم شدن جو می‌شود. این

 عمل به خودی خود مضر نیست،. اما زمانی که گازهای گلخانه‌ای در سر راه این امواج بازگشتی قرار

 می‌گیرند، مضرات بیشتر می‌شود.

* نقش اثر گلخانه‌ای طبیعی در تعادل گرمایی زمین

این واقعیت که سیاره زمین با لایه ضخیمی از یخ پوشیده نشده است، به‌علت نقش طبیعی اثر گلخانه‌ای

است. سطح زمین همان اندازه که با انرژی دریافتی از خورشید گرم می‌شود، با مکانیسم اثر گلخانه‌ای

 نیز گرم می‌شود. نقش جو برای زمین همانند پتو می‌باشد که در فضایی که پوشش می‌دهد مقداری از

 گرمای آزاد شده از جسم را حفظ می‌کند و باعث افزایش دما می‌شود. چنانچه جوی در کار نبود و دمای

میانگین سطح زمین حدود بود. در حالیکه به خاطر وجود جو و اثر گلخانه‌ای ، این دمای میانگین

می‌باشد.

* اثر گلخانه‌ای افزوده

پدیده‌ای که دانشمندان محیط زیست را نگران می‌کند، اثر گلخانه‌ای طبیعی نیست، بلکه پدیده‌ای به نام اثر گلخانه‌ای افزوده می‌باشد که با افزایش غلظت گازهای کم مقدار در هوا که IR گرمایی را جذب می‌کنند، سبب می‌شود. مقدار بیشتری از انرژی IR گرمایی منتشره مجددا به سمت زمین هدایت شود و از این راه میانگین دمای سطح زمین از است، مانند اینکه چند پتو را روی هم بیاندازیم.

*آيا شما تا حالا يك گلخانه ديده ايد؟

گلخانه يك اتاق شيشه‌اي است كه نور خورشيد از شيشه‌هاي آن به داخل مي‌تابد و هواي گلخانه را گرم

مي‌كند. اما شيشه‌هاي گلخانه اجازه نمي‌دهند كه اين هواي گرم از گلخانه خارج‌شود. جو يا هوايي كه در

 اطراف ماست، شبيه يك گلخانه است. گازهاي گلخانه‌اي در جو درست مثل شيشه‌هاي گلخانه عمل

مي‌كنند. نور خورشيد پس از عبور از لايه‌هاي گازهاي گلخانه‌اي وارد جو زمين مي‌شود. زماني كه نور

 خورشيد به سطح زمين مي‌رسد، مقداري از انرژي گرمايي آن توسط خاك، آب و ساير موجودات جذب

 مي‌شود. مقداري هم در جو زمين مي‌ماند و باقيمانده آن به فضا برمي‌گردد. اگر مقدار گازهاي گلخانه‌اي

 در جو از حد طبيعي آن بالاتر باشد، انرژي كمتري به فضا برمي‌گردد، در نتيجه جو زمين گرم تر

مي‌شود و به دنبال آن دماي كره زمين بالا مي‌رود.

اثر گلخانه‌اي، كره زمين را به اندازه‌اي گرم نگه مي دارد كه ما انسان ها بتوانيم بر روي آن زندگي

كنيم. اما اگر اثر گلخانه اي شدت يابد، ممكن است دماي زمين به قدري زياد شود كه ما و بقيه گياهان و

جانوران نتوانيم گرماي آن را تحمل كنيم.

* تغيير آب و هوا يعني چه و اثرات آن چيست؟

اصلا «هوا» و «آب و هوا» با هم چه فرقي دارند؟

هر وقت آسمان صاف باشد و گرماي ملايمي به ما برسد و باد به شدت نوزد، مي گوييم هوا خوب است.

هر وقت آسمان گرفته باشد، باد تند بوزد يا برف و باران ببارد و ما را دچار زحمت كند، مي گوييم هوا

 بد است. معمولا اخبار هواشناسي ما را از چگونگي وضع هوا آگاه مي‌سازد.

هواي برخي مناطق كره زمين معتدل است، يعني باران به اندازه كافي مي بارد و هوا زياد گرم يا سرد

نمي‌شود. هواي بعضي جاها سرد است يعني برف مي‌بارد و دماي هوا سرد مي‌شود. جاهايي هم هست كه

 بسيار گرم و خشك است. هر كدام از اين جاها يك نوع آب و هوا دارد.

براي تعيين آب و هواي هر منطقه، تغييرات دماي هوا و مقدار باران و برف را در طول سال اندازه

 گيري مي‌كنند. شما هم مي‌توانيد اندازه تغييرات دماي هوا و مقدار باران و برف را در محل سكونت

 خودتان به دست آوريد. اما براي اين كه آب و هواي جاهاي گوناگون را بشناسيم، بايد اين مقادير را

چندين سال پشت سرهم اندازه گيري كنيم.

در نقشه ايران، جاي شهرهاي بابلسر، شهركرد، بندرعباس و طبس را پيدا كنيد. آب و هواي هر يك از

 اين شهرها نمونه آب و هواي يك ناحيه از كشور ماست. در حال حاضر شرايط آب و هوايي جاهاي

 مختلف در اثر گرم شدن كره زمين در حال تغيير است. مثلا شهري مثل تهران را در نظر بگيريد،

 تهران در نزديكي رشته كوه البرز قرار دارد. بنا به تعريف آب و هوا، تهران بايد هواي سرد باراني يا

برفي داشته باشد، اما مي‌بينيد كه به علت تغيير آب و هوا، از هواي سرد باراني يا برفي چندان خبري

نيست!

* انسانها چگونه آب و هوا را تغيير مي‌دهند؟

شايد باور نكنيد كه انسان ها هم مي‌توانند آب و هواي زمين را تغيير دهند. دانشمندان مي‌گويند اكثر

 فعاليت‌هاي انسان‌ها گاز گلخانه‌اي توليد مي‌كند. پس از انقلاب صنعتي و اختراع انواع ماشين آلات

صنعتي، انسانها بافعاليت هاي كشاورزي و صنعتي چهره زمين و آب و هواي آن را دگرگون ساختند. با

شروع انقلاب صنعتي روش زندگي مردم عوض شد. قبل از آن مقدار گازهاي گلخانه اي در جو كم بود،

 اما با رشد جمعيت و افزايش استفاده از نفت و زغال سنگ تركيب گازهاي اتمسفر نيز تغيير كرد.

بطوريكه در حال حاضر، غلظت گازهاي گلخانه اي از حدود 270 واحد به 367 واحد رسيده است. ما

براي انجام كارهاي خود به انرژي نياز داريم و اين انرژي را از غذا تامين ‌مي‌كنيم.

همچنين براي روشنايي و گرم كردن خانه‌هايمان به انرژي نياز داريم. اتومبيل‌ها براي حركت به سوخت

 نياز دارد. ماشين‌هاي صنعتي نيز به انرژي نياز دارند. اكثر انرژي‌هاي لازم براي موارد فوق به طور

 مستقيم يا غير مستقيم از سوخت‌هاي فسيلي مثل نفت و گاز و زغالسنگ بدست مي‌آيد.اينهاسوختهايي

هستند كه سوزاندن آنها گاز گلخانه‌اي آزاد مي‌كند!!!

با افزایش میزان آلاینده‌های جوی و پدید آمدن اثر گلخانه‌ای ، دانشمندان پیش‌بینی کرده‌اند که میانگین

 دمای هوا در نتیجه افزایش میزان دی‌اکسید کربن و سایر گازهای گلخانه‌ای

منظور از«گرم شدن زمين» افزايش ميانگين دماي زمين است. «تغيير آب و هوا» در اثر اين افزايش

دما به وجود مي‌آيد.

به اندازه چند درجه افزایش خواهد یافت و این افزایش دما ، روی آب و هوا ، محیط زیست و

اکوسیستم‌های مختلف کشورهای جهان تأثیر خواهد گذاشت.

دانشمندان معتقدند که گرم شدن کره زمین از مدتها پیش در جریان بوده است و بطور عمده ، علت

افزایش دما به اندازه دو سوم یک درجه سانتی‌گراد از سال 1860 به بعد ، افزایش گازهای گلخانه‌ای

می‌باشد.

* آيا مي‌دانيد كه چه وقتي گازهاي گلخانه‌اي را به هوا مي‌فرستيد؟

هر وقت كه:

· تلويزيون تماشا مي كنيد

با كامپيوتر بازي مي كنيد.

· از كولر يا فن كوئل استفاده‌ مي‌كنيد

· از استريو ضبط استفاده مي كنيد

· چراغ را روشن مي كنيد

· لباسهايتان را مي شوييد يا اطو مي‌كنيد

· سوار اتومبيل مي شويد

· غذايتان را در مايكروويو گرم مي كنيد

· از بخاري گازي يا نفتي استفاده مي كنيد

· به توليد گازهاي گلخانه‌اي در هوا كمك مي‌كنيد.

چرا؟

چون شما براي انجام اين كارها به برق و سوخت نياز داريد.

آيا مي‌دانيداين برق و سوخت از كجا تامين مي‌شود؟

خوب، نيروگاه ها زغال سنگ و نفت را مي سوزانند تا برق توليد كنند و پالايشگاهها نيز براي تصفيه

نفت خام و توليد نفت و بنزين، سوخت مصرف مي‌كنند. سوزاندن نفت و زغالسنگ هم گاز گلخانه‌اي

توليد مي‌كند. پس هر چه شما بيشتر برق مصرف كنيد، نيروگاهها از سوخت بيشتري استفاده مي‌كنند و

در نتيجه گاز گلخانه‌اي زيادتري توليدمي‌شود.

* متان هم يك گاز گلخانه‌اي است. متان چگونه توليد مي‌شود؟

وقتي كه شما:

· زباله هايتان را به محل دفن زباله مي فرستيد،

· حيواناتي مثل گاو، گوسفند و ... را براي توليد لبنيات و گوشت پرورش مي‌دهيد،

· در شاليزار برنج مي‌كاريد،

· زغالسنگ استخراج مي‌كنيد

اتومبيل ها و كارخانه‌هايي هم كه مايحتاج روزانه ما را توليد مي‌كنند، مقادير زيادي از انواع گازهاي گلخانه‌اي را به هوا مي‌فرستند.

چرا نمي‌خواهيم زمين گرمتر بشود؟

بعضي وقتها مسائل كوچك مي‌توانند به مشكلات بزرگي تبديل شوند! مثلا به مسواك زدن دندانهايتان فكر

 كنيد. اگر شما يك روز مسواك نزنيد، هيچ اتفاق خاصي نمي‌افتد، اما آيا مي‌دانيد اگر يك ماه دندانهايتان

را مسواك نزنيد، چه اتفاقي خواهد افتاد؟ اين همان چيزي است كه براي زمين نيز اتفاق مي‌افتد. اگر

دماي هوا فقط چند روز، بالاتر از حد طبيعي باشد، چندان مهم نيست- چون دماي زمين تقريبا ثابت

مي‌ماند. اما اگر دماي هوا مدت زيادي بطور مداوم بالا برود، كره زمين با مشكلاتي مواجه خواهد شد.

دماي متوسط زمين در طول قرن گذشته تقريبا 5/0 درجه سانتيگراد افزايش يافته‌است؛ دانشمندان انتظار

دارند كه در طول 100 سال آينده متوسط دماي زمين 5/1 تا 5/3 درجه سانتيگراد افزايش يابد. شايد

دهد. زمانيكه اين پديده رخ دهد، ممكن است تغييرات بزرگي در سطح آب اقيانوسها، مزارع كشاورزي و

 هوايي كه تنفس مي‌كنيم يا آبي كه مي‌نوشيم، رخ دهد.

دمیتری ایوانویچ مِندِلیف (به روسی: Дмитрий Иванович Менделеев) ، (بهانگلیسی: Dmitri Ivanovich Mendeleev) شیمی‌دان معروف اهل روسیه است. وی پایه‌گذار جدول تناوبی عناصر شیمیائی موسوم به «جدول مندلیف» است، او بوسیله این جدول توانست وجود تعداد زیادی از عناصر کشف نشده را پیش‌بینی نماید.

زندگی نامه

دمیتری ایوانویچ مِندِلیف، فرزند یکی از مدیران مدرسه محلی در ۸ فوریه ۱۸۳۴ در روستایی نزدیک شهر توبوسک در کشور روسیه متولد شد.پدربزرگ وی، پاول مکسیمویچ سوکودوف، یک کشیش در کلیسای ارتدکس و پدر وی معلم علوم سیاسی، فلسفه و هنرهای زیبا بود. تصور می شود که مندلیف کوچکنرین فرد خانواده در میان ۱۱ ، ۱۳ ، ۱۴ و یا ۱۷ فرزند بوده است. بعد از نابینا شدن پدر مندلیف و از دست دادن شغل تدریس ، مادر وی مجبور به کار شد و کارخانه ی شیشه ای را که متعلق به آنها ولی رها شده یود احیا نمود.در سن ۱۳ سالگی در پی درگذشت پدرش و تخریب کارخانه ی شیشه در آتش سوزی دمیتری وارد مدرسه ی ژیمناسیم (به انگلیسی:Gymnasium) در توبوسک (به انگلیسی: Tobolsk) شد.

مندلیف دو بار - یک بار در سال ۱۸۶۲ و دیگر بار در سال ۱۸۸۲ - ازدواج کرد که ازواج اول او در سال ۱۸۸۲ به جدایی انجامید. او از همسر اول خود یک پسر و دو دختر و از همسر دوم خود دو پسر و یک دختر داشت.

وی در سال ۱۸۶۵ دکترای علوم را به خاطر رساله‌اش با عنوان "درباره ی ترکیبات آب با الکل" دریافت کرد. در سال های ۱۸۶۴ و ۱۸۶۵ به ترتیب استاد شیمی در موسسه ی تکنولوژی سن پترزبورگ و دانشگاه ایالتی سن پترزبورگ شد.

با وجود اینکه مندلیف افتخارات زیادی در سازمان های علمی سرتاسر اروپا از جمله انجمن سلطنتی انگلستان داشت، در ۱۷ آگوست۱۸۹۰ از دانشگاه سن پترزبورگ استعفا داد. او در ۱۸۹۳ به عنوان مدیر اداره ی اوزان و مقادیر منصوب شد.

در سال ۱۹۰۵ مندلیف به عنوان عضو آکادمی سلطنتی علوم سوئد انتخاب شد. یک سال بعد از آن کمیته ی جایزه ی نوبل شیمی ، مندلیف را به خاطر کشف ساخنار تناوبی عناصر برای جایزه نوبل سال ۱۹۰۶ به آکادمی سوئد توصیه نمود. بخش شیمی آکادمی سوئداین پیشنهاد را به صورت مشروط پذیرفت، اما بر خلاف انتظار در جلسه اصلی آکادمی ، یک مخالف از اعضای کمیته ی نوبل، پیشنهاد انتخاب هانری مواسان ، فرد مورد نظر خود را مطرح نمود.سوانت آرنیوس نیز با وجود اینکه عضو کمیته ی نوبل نبود با بیان این که کشف ساختار تناوبی عناصر، برای جایزه نوبل سال ۱۹۰۶ قدیمی است با انتخاب مندلیف مخالفت نمود. به گفته برخی از معاصران او ، آرنیوس به دلیل انتقاد مندلیف از نظریه تفکیک وی، با انتخاب او مخالفت کرد. سرانجام پس از بحثی طولانی، اکثریت آکادمی به هانری مواسان رای دادند. تلاش برای انتخاب مندلیف برای جایزه نوبل سال ۱۹۰۷ نیز با مخالفت کامل آرنیوس بی فرجام ماند.
سرانجام در سال ۱۹۰۷ دمیتری ایوانویچ مِندِلیف در سن ۷۲ سالگی بر اثر آنفلوآنزا در سن پترزبورگ درگذشت.

ایده ارتباط جرم اتمی با خواص مواد

در آن زمان فقط شصت و سه عنصر از نظر شیمی‌دان‌ها شناخته شده بود. مندلیف در این فکر بود که خواص فیزیکی و شیمیایی عناصر تابعی از جرم اتمی آن‌ها است. بدون قانون تناوبی نه پیش‌بینی خواص عناصر شیمیایی ناشناخته میسر بود و نه پی بردن به فقدان یا غیبت برخی از عناصر .کشف عناصر منوط به مشاهده و بررسی بود.قانون تناوبی راه جدیدی در این زمینه گشود.

جدول تناوبی پایه‌ای برای این کار شد. حتی ساخت این جدول نشان می‌داد که در چه جاهایی مکان خالی باقی می‌ماند که باید بعداً اشغال شود. با آگاهی از خواص عناصر موجود در جوار این مکان‌های خالی می‌شد خواص مهم عناصر ناشناس را تخمین زد و چند مشخصه مقداری آنها (جرم‌های اتمی، چگالی، نقطه ذوب و نقطه جوشش و مانند آن‌ها را) به کمک نتیجه گیری‌های منطقی و چند محاسبه ریاضی ساده، تعیین کرد.

 

جدول تناوبیِ نوشته شده توسط مندلیف

او جدولی درست کرد و شصت و سه عنصر شناخته شده را به ترتیب جرم اتمی‌شان در جدول قرار داد. تعداد عناصر در سطرهای جدول یکی نبود مثلاً سطر پنجم ۳۲ عنصر داشت در حالی که سطر ششم فقط شامل ۶ عنصر بود. ولی عناصری که خواص آن‌ها شبیه به هم بود در این جدول نزدیک هم قرار داشتند و بدین علت مقداری از خانه‌های جدول خالی ماند. مندلیف در مورد خانه‌های خالی اظهار داشت که خانه‌های خالی متعلق به عناصری است که تاکنون شناخته نشده‌اند. وی این نتیجه را در سال ۱۸۶۹ به جامعه شیمیروسیه تقدیم کرد .

پایه‌گذاری جدول تناوبی

جدول مندلیف که پیش بینی وجود ۹۲ عنصر را می‌نمود جز لوتر مایز که یک سال بعد از مندلیف جدولی مشابه با جدول مندلیف انتشار داده بود، طرفداری نداشت. پیش‌بینی‌های عجیب مندلیف زمان درازی به صورت مثال‌های موجود در همه کتاب‌های شیمی در آمده بود و کمتر کتاب شیمی وجود دارد که در آن از «اکاآلومینیوم» و «اکابور» و «اکاسیلیسیم» یاد نشده باشد، عناصری که بعدها پس از کشف به نام‌های گالیوم، اسکاندیم ژرمانیوم نامیده شدند.

در میان سه عنصری که مندلیف پیش‌بینی کرده بود «اکاسیلیوم» (ژرمانیوم) بعد از سایرین کشف شد (۱۸۸۷) و کشف آن بیش از کشف دو عنصر دیگر مرهون یاری بخت و تصادف مساعد بود. در واقع کشف گالیوم توسط بوابودران (۱۸۷۵) مستقیماً توسط روش‌های طیف سنجی بود و جدا کردن اسکاندیم توسط نیلسون و کلو (۱۸۷۹) مربوط به بررسی دقیق خاک‌های نادر بود که درآن زمان اوج گرفته بود. اندک اندک همه پیشگویی‌های مندلیف تحقق یافتند. آخرین تأیید در مورد وزن مخصوص سکاندیوم فلزی بود. در سال ۱۹۳۷، فیشر شیمیدانآلمانی موفق به تهیه سکاندیوم با درجه خلوص ۹۸ درصد شد. وزن مخصوص آن سه گرم بر سانتی‌متر مکعب بود و این دقیقاً همان رقمی است که مندلیف پیش‌بینی کرده بود.

در پاییز سال ۱۸۷۹، انگلس کتاب جامعی به دست آورد که نویسندگانش روسکو و شورلمربودند. در آن کتاب برای نخستین بار به پیشگویی «اکاآلومینیوم» توسط مندلیف و کشف آن تحت نام گالیوم اشاره شده بود. در مقاله‌ای که بعدها انگلس در کتابی هم نقل کرده است، اشاره به مطلب آن کتاب شیمی شده‌است و نتیجه گرفته است که: «مندلیف با به کار بردن ناخودآگاه قانون تبدیل کمیت به کیفیت هگل، واقعیتی علمی را تحقق بخشید که از نظر تهور فقط قابل قیاس با کار لوریه در محاسبه مدار سیاره ناشناخته نپتون بوده‌است.»

با کشف آرگون (در ۱۸۹۴)، هلیوم، و استفادهٔ رمزی از جدول مندلیف برای پیش‌بینی وجود عناصر نئون، کریپتون و گزنون، جدول مندلیف شهرت عجیب و فوق العاده‌ای کسب نمود. در این سال‌ها بود که تمام آکادمی‌های کشورهای جهان او را به عضویت دعوت نمودند.

از هنگامی که جدول مندلیف بوجود آمد خانه‌های خالی آن یکی پس از دیگری با کشف عناصر پر می‌شد و آخرین خانه خالی جدول در سال ۱۹۳۸ با کشف آکتینوم در پاریس پر شد.

دیگر دست آوردها

مندلیف همچنین در مطالعات دیگری در شیمی سهم مهمی داشته است. شیمیدان و مورخ علم روس، لو چوگائف از با عنوان "یک شیمیدان نابغه، فیزیکدانی تراز اول، پژوهشگری پرثمر در زمینه های هیدرودینامیک، هواشناسی، زمین شناسی، برخی زمینه های فناوری شیمی نظیر مواد منفجره، نفت و سوخت؛ و دیگر مباحث نزدیک به فیزیک و شیمی؛ یک متخصص در صنایع شیمیایی و به طور کلی متخصص در صنعت و نیز یک متفکر اصیل در اقتصاد" یاد کرده است. مندلیف در زمینه ی علوم کشاورزی نیز کار کرد و در مورد اتر نیز فرضیاتی طرح نمود.
در مطالعات خود در زمینه ی شیمی فیزیک، مندلیف انبساط مایعات با گرما را بررسی نمود و یک رابطه شبیه به قانون گی لوساک درمورد یکنواختی انبساط گازها به دست آورد.

او منشا پیدایش نفت را مورد بررسی قرار داد و نتیجه گرفت که هیدروکربن ها در اعماق زمین تشکیل شده‌اند. مندلیف همچنین ترکیبات تشکیل دهنده ی نفت را بررسی کرد و در ساخت اولین پالایشگاه نفت در روسیه کمک نمود.وی متوجه اهمیت نفت به عنوان منبع مشتقات نفتی و مواد حاصل از نفت شده بود.این تعبیر معروف از اوست که سوزاندن نفت به عنوان سوخت "همانند برافروختن اجاق گاز با اسکناس است".

 

تمبر یادبود دمیتری مندلیف - انتشار در سال ۱۹۳۴ - روسیه

منبع:ویکی پدیا

نام و نام خانوادگی : محمد حسین صیادی               مدرسه : شهید نصیری               کلاس : 04                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 عوامل موثر بر گرمایش گلخانه ای زمین و نتایج آن:
تغییرات اقلیمی ناشی ازگرمایش گلخانه ای کره ی زمین از موضوع مورد توجه دانشمندان ، بخصوص اقلیم شناسان وجغرافی دانان است .بسیاری ازدانشجویان ، دبیران ودانش آموزان نیز به اطلاع از روند این پدیده ی نو وعوامل ونتایج مربوط به آن علاقمند هستند .
درخصوص پدیده گلخانه ای ونتایج آن ،مقالات فراوانی نوشته شده اند که البته هر کدام بخشی از موضوع را بررسی کرده اند در این مقاله سعی شده است کلیه ی جوانب موضوع گرمایش گلخانه ای به طور ساده وبه اختصار بیان شود .

تهيه كننده: اميرحسين بربين

مایع یا گاز بر هر جسمی که در آن غوطه‌ور است فشار وارد می‌کند. این فشار را هیدروستاتیکی می‌گویند. پرده‌های گوش به تغییرات فشار هیدروستاتیک حساس‌اند. به همین دلیل وقتی در آب شیرجه می‌رویم و یا وقتی در آسانسور ناگهان بالا می‌رویم این تغییرات را احساس می‌کنیم. همه ما در ته یک دریای هوا زندگی می‌کنیم و از این هوا فشاری بر همه چیز وارد می‌شود. روش کلاسیک اندازه گیری این فشار که هنوز هم بطور وسیعی رایج است فشار سنج جیوه‌ای است.

نام و نام خانوادگی : حسین فرمقدم

کلاس : 03

دبیرستان : شهید نصیری

عمل پختن

در بسیاری ازموارد ، عمل پختن شامل دی پلیمرپزاسیون (Depolymerizathon) پروتئینها یا هیدراتهای کربن توسط حرارت دادن و هیدرولیز آنها است. دی پلیمرپزاسیون به معنی تکه تکه شدن زنجیر پلیمری به زنجیرهای کوتاهتر است.

پلیمرهایی که در صورت موثر بودن عمل پخت باید (دی پلیمر) شوند شامل مواد هیدرات کربنی دیواره سلولی در سبزیجات و کالوژن (Collagen) یا بافت پیوندی ( Connecthve tissues) در گوشت هستند. هر دو نوع این پلیمرها در آب گرم یا گرمای مرطوب تحت عمل ئیدرولیز قرار گرفته و دی پلیمره می‌شوند. در هر حال یک دی پلیمریزاسیون جزئی ، مورد نیاز است 

به نام خدا

نام خانوادگی : نصیری

کلاس : 03

دبیرستان شهید نصیری

آب نظیر خیلی دیگر از مولکول ها آنقدر کوچکند که حتی کوچکترین قطره آب شامل میلیاردها مولکول است. هر دو مولکول آب شامل دو اتم هیدروژن متصل به یک اتم اکسیژن است. فرمول شیمیایی آب H₂O است. این به این معناست: هر مولکول آب از دو اتم هیدروژن (H₂) و یک اتم اکسیژن (O) تشکیل شده است. 

به نام خدا

نام خانوادگی : نصیری

کلاس : 03

دبیرستان شهید نصیری

تولید باران با استفاده از هرعمل مصنوعی که با تحریک و تغییر در فرآیندهای درونی ابر همراه‌است، باروری ابر نامیده می‌شود. معمولا باروری ابرها با اضافه‌کردن موادی خاص به‌نام عامل‌های باروری انجام می‌شود. مهم‌ترین هدف برای باروری ابرها، افزایش میزان بارش، جلوگیری از بروز بلایای طبیعی از قبیل سیل، تگرگ، رعد وبرق، انتقال زمانی و مکانی بارش، زدودن مه مزاحم، تعدیل آب وهوا، تولید برف در ارتفاعات و... است. 

اتم‌ها در مولکولها توسط پیوندهای کووالانسی کنار هم نگه داشته شده‌اند. اما پرسش این است که مولکولها در حال مایع و جامد توسط چه نیرویی به سوی یکدیگر جذب می‌شوند، نیروهایی که مولکولهای یک ماده را در حالت مایع یا جامد به همدیگر ارتباط می‌دهد به نیروهای بین مولکولی معروف است.

نیروهای بین مولکولی بین مولکولهای قطبی با نیروهای بین مولکولی بین مولکولهای غیرقطبی باهم تفاوت دارند. معمولاً نیروهای بین مولکولی به نام نیروهای واندروالسی معروفند. وجود این نیروها در بین مولکولها باعث می‌شود که یک ترکیب جامد مولکولی شکل معینی داشته باشد و با غلبه بر این نیروها بتوان آن را به حالت مایع درآورد.

نیروهای دوقطبی - دوقطبی این نیروها بین مولکولهای قطبی دیده می‌شوند. این مولکولها دارای دوقطبیهای دائمی هستند و تمایل به قرار گرفتن در راستای میدان الکتریکی دارند. پایدارترین حالت زمانی است که قطب مثبت یک مولکول تا حد امکان به قطب منفی مولکول مجاور نزدیک باشد. در این شرایط بین مولکولهای مجاور یک نیروی جاذبه الکتروستاتیکی به نام نیروی دوقطبی بوجود می‌آید.

با توجه به مقادیر الکترونگاتیوی اتم‌ها در یک مولکول دو اتمی می‌توان میزان قطبیت مولکول و جهت‌گیری قطبهای مثبت و منفی را پیش بینی کرد اما پیش بینی قطبیت مولکولهای چند اتمی باید مبتنی بر شناخت شکل هندسی مولکول و آرایش جفت الکترونهای غیر مشترک باشد. 

پیوند هیدروژنی نوعی نیروی بین مولکولی است که در آن بین اتم هیدروژن از یک مولکول با اتمهای الکترومگناتیو F و O و N از مولکول دیگر جاذبه‌ای بوجود می‌آید که به پیوند هیدروژنی معروف است. پیوند هیدروژنی فقط بین ترکیبات دارای H و O و N و F وجود دارد یعنی در این ترکیبات هیدروژن به عنوان پلی بین دو اتم الکترونگاتیو عمل می‌کند. انرژی لازم برای شکستن یک مول پیوند هیدروژنی از حدود ۱ تا ۱۰ کیلوکالری متغیر است.

اگرچه پیوندهای هیدروژنی ضعیفتر از پیوندهای کووالانسی است اما در میان نیروهای بین مولکولی قویترین آنها به شمار می‌رود. پیوندهای هیدروژنی نقش موثری در ساختار مواد مهم بیولوژیکی شامل پیوندهای N -H و O-H و تعیین خواص آنها دارد. شکل هندسی پروتئین‌ها واسیدهای نوکلئیک که مولکولهای آلی دارای زنجیر بلند هستند با پیوند هیدروژنی میان گروههای N - H یک زنجیر و گروه C = O زنجیر مجاور تثبیت می‌شود.

که در ربایش فضای بین ملکولی اتم‌های هیدروژن پیوند واندر والسی به طور چشم گیری افزابش میابد . 

مولکولهای غیرقطبی، دوقطبی دائمی ندارند ولی با وجود این تمام مواد غیرقطبی را می‌توان مایع کرد. از اینرو علاوه بر نیروی دوقطبی - دوقطبی باید نوع دیگری از نیروی بین مولکولی وجود داشته باشد. وجود نیروهای پراکندگی در مولکولها به عنوان یک اصل پذیرفته شده‌اند. تصور می‌شود این نیروها ناشی از حرکت الکترونها باشد. در یک لحظه از زمان ابر الکترونی یک مولکول به نحوی تغییر شکل می‌دهد که یک دوقطبی لحظه‌ای بوجود می‌آید که در آن قسمتی از مولکول به مقدار بسیار کم منفی تر از قسمت‌های دیگر است و در لحظه بعد به علت حرکت الکترونها جهت دوقطبی لحظه‌ای تغییر می‌کند.

اثر این دوقطبیهای لحظه‌ای در طول زمان بسیار کوتاه یکدیگر را حذف می‌کنند به صورتی که مولکول غیر قطبی فاقد دوقطبی دائمی می‌شود. ولی دوقطبیهای مواج لحظه‌ای یک مولکول، دوقطبیهای نظیر خود را در مولکولهای مجاور القا می‌کنند و حرکت هم‌زمان الکترونهای مولکولهای مجاور باعث ایجاد نیروی جاذبه بین این دو قطبیهای لحظه‌ای، نیروی لاندن را تشکیل می‌دهند. نیروی لاندن بین مولکولهای قطبی هم وجود دارد، اما تنها نیروی بین مولکولی موجود در مولکولهای غیرقطبی است. 

اطلاعات اولبه

برای اینکه ترکیبی به صورت جامد یا مایع باشد. باید نیروهایی ، مولکولهای آن ترکیب را کنار هم نگه دارد. در ترکیبات قطبی به علت وجود اختلاف الکترونگاتیوی بین دو اتم ، دو بار جزئی مثبت و منفی در دو سر مولکول حاصل می‌شود و این نیروی دوقطبی ، مولکولها را کنار هم نگه می‌دارد. برای توجیه حالت مایع و جامد مواد غیرقطبی مانند برم و ید نیز ، نیروی جاذبه دیگری باید وجود داشته باشد.

چون نقاط ذوب و جوش مواد غیرقطبی با افزایش جرم مولکولی بالا می‌رود، نتیجه می‌گیریم که مقدار این نیرو نیز با جرم و اندازه مولکول زیاد می‌شود. این واقعیت که فراریت مولکولهای قطبی مانند مولکولهای غیرقطبی با افزایش وزن مولکولی کم می‌شود، نشان می‌دهد که این نوع نیروی بین مولکولی باید برای همه مواد مولکولی متداول باشد.

ماهیت نیروهای لاندن
منشا و دلیل بوجود آمدن این نیروی بین مولکولی در سال ۱۹۳۰، توسط “فرتیز لاندن” توضیح داده شد. این نیرو همانند سایر نیروهای بین مولکولی (دوقطبی – دوقطبی و پیوند هیدروژنی ) ماهیت الکتریکی دارد. اما برخلاف آنها که از قطبیت دائم مولکولها بوجود می‌آیند، نیروی لاندن (یا پراکندگی) از جدایی بار موقتی و لحظه‌ای در درون یک مولکول حاصل می‌شود.

منشا تولید لاندون

منشأ ایجاد این نیروها ، حرکت الکترونها می‌باشد. الکترونها در مولکولهای غیرقطبی مانند H2 بطور متوسط به هر اندازه که به یک هسته نزدیک باشند، به همان اندازه به هسته دیگر نزدیکند. اما در یک لحظه ابر الکترونی می‌تواند در یک انتهای مولکول متمرکز شود و در لحظه بعد این ابر الکترونی در انتهای دیگر مولکول باشد.

چگالی لحظه‌ای الکترونها در یک طرف مولکول و قسمت دیگر آن یک دوقطبی موقت در مولکول H2 بوجود می‌آورد. این موضوع به نوبه خود یک دوقطبی مشابه در مولکول مجاور القا می‌کند. این دوقطبی‌های موقت که هر دو در یک مسیر جهت‌یابی شده‌اند، نیروی جاذبه‌ای میان مولکولها ایجاد می‌کنند که به نیروی پراکندگی یا لاندن معروف است.

عوامل موثر در ایجاد نیروهای لاندن
قدرت نیروهای لاندن به این بستگی دارد که وقتی یک دوقطبی موقت در مجاورت یک مولکول برقرار می‌شود، با چه سهولتی می‌تواند توزیع الکترونی آن مولکول را قطبیده کند. سهولت قطبی شدن در درجه اول به اندازه مولکول بستگی دارد. دوقطبی شدن مولکولهای بزرگ که الکترونها دورتر از هسته می‌باشند، آسانتر از مولکولهای کوچک که الکترونها به هسته نزدیک هستند صورت می‌گیرد. با افزایش اندازه مولکول و وزن مولکول بر قدرت نیروهای لاندن افزوده می‌شود.

البته نیروهای لاندن بیشتر به اندازه و شکل مولکول بستگی دارند تا به جرم آن. از میان دو مولکولی که دارای وزن مولکولی یکسان ولی شکل و اندازه مختلفی هستند، الکترونهای مولکول کوچکتر و فشرده‌تر آزادی کمتری دارند و دوقطبی لحظه‌ای براحتی در مولکول ایجاد نمی‌شود. بنابراین نیروی بین مولکولی آنها ضعیف‌تر از نیروی بین مولکولی مولکول بزرگتر می‌باشد که الکترونهایش آزادی عمل بیشتری دارند.

بنابراین نیروهای لاندن در مولکولهای فشرده و متقارن ، ضعیفتر از مولکولهای با اتمهای سبک ، طویل و استوانه‌ای شکل (سطح زیاد مولکول) می‌باشد و به همان علت نقاط ذوب و جوش این ترکیبات فشرده کمتر از مولکولهای بزرگ می‌باشد، هرچند که جرم مولکولی یکسانی داشته باشند.

اهمیت نیروی لاندن
از میان نیروهای بین مولکولی ، نیروی لاندن از همه مهم‌تر می‌باشد. این نیرو تنها نیروی جاذبه میان مولکولهای غیر قطبی است. حتی تخمین زده شده است که ۸۵ درصد از کل نیروهای میان مولکولی در مولکول قطبی HCl ناشی از نیروی لاندن می‌باشد. فقط در مولکولهایی که پیوند هیدروژنی دارند، این نیروها نقش فرعی را ایفا می‌کنند.

برای مثال حدود ۸۰ درصد از نیروهای جاذبه بین مولکولی در آب ، متعلق به پیوند هیدروژنی است و فقط ۲۰ درصد بقیه مربوط به نیروهای پراکندگی (لاندن) می‌باشد. قویترین نیروهای لاندن بین مولکولهای کمپلکس و بزرگ دیده می‌شوند که ابر الکترونی بزرگی دارند که به آسانی تغییر شکل داده و قطبی می‌شوند، این ترکیبات نقاط ذوب و جوش نسبتا بالای دارند.

اميرحسين بربين

    دیبرستان شهید نصیری

محمد مهدی یوسفی

استاد راهنما:اقای سلامی

موضوع :لوویس

پیش دانشگاهی رشته علوم تجربی

سال:93-94

تعریف PH و طرز اندازه گیری آن

دیبرستان شهید نصیری

محمد مهدی یوسفی

استاد راهنما:اقای سلامی

موضوع :لوویس

پیش دانشگاهی رشته علوم تجربی

سال:93-94

مدل لوویس

در مطالب قبل گفته شده آرنیوس اسید و باز را به محیط آبی محدود کرده بود. سپس مدل لوری – برونستد ارایه شد که نسبتاً کامل تر و فراگیر تر از مدل آرنیوس بود و برای اسید و باز محدودیت فازی نداشت. امّا این مدل هم اسیدها را به موادی محدود می کرد که دارای هیدروژن باشند و بتوانند H⁺   را آزاد کنند. در این جا با مدل کامل تری آشنا خواهید شد و تعریف جامع تری از اسید و باز را در قالب مدل لوویس فرا خواهید گرفت.

محدودیت مدل آرنیوس و نیز مدل لوری – برونستد باعث شد تا «گیلبرت نیوتون لوویس» شیمی دان مشهور آمریکایی در سال 1923 تعریف جامع تر و کامل تری از اسید و باز را مطرح کند.

اسید لوویس: مولکول یا یونی که دست کم دارای یک اوربیتال خالی است و می تواند جفت الکترون ناپیوندی را به صورت داتیو بپذیرد.

باز لوویس: مولکول یا یونی است که دست کم یک جفت الکترون نا پیوندی دارد و می تواند آن را برای ایجاد یک پیوند داتیو در اختیار مولکول یا یون دیگری قرار دهد.

موادی که در مدل لوری – برونستد باز هستند در مدل لوویس هم باز محسوب می شوند. امّا تعریف لوویس از اسید طیف گسترده تری از مواد را در بر می گیرد. چون بر اساس این مدل، نه تنها H⁺   بلکه هر ذره ی دیگری که دارای اوربیتال خالی است می تواند جفت الکترون ناپیوندی را بپذیرد و اسید محسوب شود. گونه های بسیاری مانند ALCL ₃ , SO₃ , BF₃  طبق تعریف لوویس اسید هستند.

به واکنش گاز آمونیاک (NH₃)  با گاز بورتری فلوئورید (BF₃)  توجه کنید:

 

این واکنش یکی از معروف ترین نمونه هایی است که با مدل لوری – برونستد یا مدل آرنیوس قابل توجیه نبوده امّا با مدل لووییس تفسیر می شود. همان طور که مشاهده می کنید این واکنش با انتقال پروتون همراه نیست و باید به جفت الکترون های ناپیوندی توجه کنیم. NH₃  در ساختار خود یک جفت الکترون ناپیوندی دارد که آن را در اختیار BF₃  که دارای اوربیتال خالی است می گذارد. NH3  به عنوان دهنده ی داتیو باز و BF₃  به عنوان پذیرنده ی داتیو اسید محسوب می شود.

لوویس با ارایه ی این مدل بر مبنای مبادله ی جفت الکترون های ناپیوندی، سهم چشمگیری در پیش رفت یکی از شاخته های علم شیمی داشت که شیمی کوئوردیناسیون نامیده می شود.

 

اگر چه گفته شد مدل لوویس کامل ترین مدل برای اسید و باز است و طیف گسترده تری از مواد را در بر می گیرد امّا به معنی بهترین و مناسب ترین مدل در همه ی آزمایشات نیست. برای مثال واکنش معروف خنثی شدن بین HCL_(aq)   و NaOH_(aq)  با مدل آرنیوس راحت تر توجیه می شود امّا در مدل لوری – برونستد و یا مدل لوویس تفسیر آن پیچیده است.