ساختار بلور

تمام مواد جامد بلوری هستند .بلور به عنوان جسم سختی تعریف می شود که واحدهای تکراری دارد.آرایش این واحد ها با پیوند بین ذرات معین می شود .بنابراین پیوند در بلور تا حدی خواص بلور رامعین می کند.

 تبلور هرماده ٬ طبق آرایش خاصی صورت می گیرد .ساده ترین واحد تکراری دراین آرایش ٬  سلول واحد نامیده می شود.

 بین سلول واحد و شکل بلور رابطه ای وجوددارد بر اساس شکل های خارجی آنها به هفت دستگاه بلور طبقه بندی می شوند. گاهی بیش از یک نوع سلول واحد باشکل یکسان وجوددارد.مثال سه نمونه سلول واحد مکعبی٬ ساده مکعبی مرکز پر (bcc  ) ومکعبی مراکز وجوه پر ( fcc )  وجود دارد. شایان ذکر است که نام دیگر مکعبی مراکز وجوه پر(  fcc ) ٬ مکعبی فشرده (ccp )  می باشد. .به آرایش سلول های واحد ٬  که دریک آرایش هندسی معین بارها تکرار می شود ٬  شبکه فضایی می گویند . لازم به تذکر است که شبکه های فضایی وسلول های واحد هیچ گونه واقعیت فیزیکی ندارند. مدل های ذهنی هستند که به نمایش  ساختار بلور کمک می کنند. 

برای پی بردن به فشردگی  یک سلول واحد می توان تعداد اتم یا یونی راکه درهر سلول واحد وجود دارد محاسبه نمود .سهم هر سلول واحد از اتم یا یونی که درمیان سلول قرارمی گیرد چون با هیچ سلول دیگری مشترک نیست (  1 ) و سهم هرسلول ازاتم یا یونی که در وجوه آن قرارمی گیرد چون بایک سلول دیگر مشترک است (2/1)وسهم هرسلول از اتم یا یونی که درگوشه های سلول قرار دارد چون بین هشت سلول دیگر به طور مشترک قرارگرفته ( 8/1 ) باید درنظر گرفت.

باکلیک برروی هریک از شبکه های بلوری بهتر می توانید به این موضوع پی ببرید.  

واکنش های برگشت پذیر و مفهوم تعادل

بسیاری ازفرایندهای فیزیکی وشیمیایی که دراطراف ما اتفاق می افتد درشرایط خاص می توانند درجهت معکوس نیز صورت گیرند. به عبارتی فراورده های حاصل ازاین فرایندها نیز می توانند  برهم اثر نموده وواکنش دهنده ها را تولید نمایند .این چنین فرایندهایی را برگشت پذیر یا دوطرفه می نامند.

درچنین فرایندهایی  اگر سامانه مورد نظر بسته باشد. یعنی تبادل ماده با محیط اطراف خود نداشته باشد ٬ امکان واکنش رفت وهم امکان واکنش برگشت درمخلوط واکنش وجود دارد. درابتدا و تا مدتی پس از آن سرعت واکنش رفت زیاد ولی بامصرف واکنش دهنده  به مرور ازسرعت واکنش رفت کاسته و بر سرعت واکنش برگشت افزوده می شود.و بعداز مدتی بین واکنش( مستقیم)  رفت٬  و واکنش( معکوس ) برگشت ٬ تعادل برقرارمی شود به عبارتی سرعت تبدیل به فراورده با سرعت تبدیل به واکنش دهنده   برابر می شود. دراین مرحله واکنش به تعادل رسیده است.ازاین لحظه به بعد تغییری درغلظت ٬  فشار ویا رنگ مخلوط ٬ رخ نمی دهد . و بعضی ازویژگی های قابل اندازه گیری ثابت می ماند. این درحالی است که واکنش رفت وبرگشت همواره با سرعت برابر درحال انجام هستند .

برای درک بهتر این موضوع در اینجا نمایید .

وبه چگونگی تعادل در  سیستم          ( CoCl4 ^-2  (aq  و    Co(H2O)6⁺²    دقت کنید.

هرگاه الکترود روی ومس با یک رشته سیم به هم متصل شوند چون پتانسیل الکترودی روی از مس کمتر است الکترون ها ازالکترود روی به سوی الکترود مس جاری می شوند .چون الکترون درالکترود روی تولید می شود به عنوان قطب منفی درنظر گرفته می شود . فلز روی که اکسایش یافته به صورت یون های  ⁺² Zn  وارد محلول  می شود . به این ترتیب کم کم الکترود روی خورده می شود وبرغلظت محلول آندی افزوده خواهد شد. 

الکترون ها از مدار خارجی ( سیم رابط ) گذشته و وارد الکترود مس می شوند .  به این ترتیب الکترود مس که دریافت کننده الکترون است قطب مثبت  خواهد بود . و چون کاتیون های دراطراف آن جمع می شوند  نقش کاتد را خواهد داشت. یون های مس این الکترون ها را دریافت نموده و کاهش می یابند  . در نتیجه این عمل کم کم بر جرم الکترود مس افزوده شده وازغلظت یونهای مثبت در محلول کاتدی کاسته خواهد شد.

خنثی بودن الکتریکی محلول همواره باید حفظ شود .زیرا  براثر تجمع یون های  ⁺² Zn   دراطراف تیغه   Zn  و آنیون دراطراف الکترود Cu سلول قطبیده شده وازکار باز می ماند به عبارتی  دراطراف الکترود ها به همان مقدار که بار مثبت کاتیون وجود دارد همان مقدار بار منفی  آنیون  نیز باید وجود داشته باشد .

  در داخل سلول حرکت یون ها ٬ مدار الکتریکی را کامل می کند . این عمل توسط پل نمکی صورت می گیرد . هم چنین وجود  پل نمکی  برای کامل شدن و بستن مدار الزامی است  . پل نمکی از اختلاط مکانیکی محلول دو نیم سلول نیز  ممانعت  می کند.

با کلیک در اینجامی توانید چگونگی  ساز وکار در این گونه  سلول ها را مشاهده نمایید.

                                 کروماتوگرافی              

کروماتوگرافی  روش جزء به جزء کردن یک مخلوط  براساس قطبیت مولکول ها می باشد.کروماتوگرافی شامل  یک فاز متحرک(مخلوط)  می باشد که می خواهیم جداسازی نماییم واین مخلوط دریک مایع ویا گاز حل شده است و ازروی یک فاز  ساکن  عبور می نماید  اجسام موجود در مخلوط به علت قطبیت متفاوت با سرعت های مختلف ازروی فاز ساکن می گذرند .

سرعت حرکت هر جزء درمخلوط به چند عامل قطبیت بستگی دارد که مهمترین آنها یک جسم قطبی هم به حلال وهم به فازساکن جاذبه دارد جسمی که کندتر حرکت می کند بیشترین جاذبه رانسبت به فاز ساکن دارد.

کروماتوگرافی انواع گوناگون دارد ازجمله :

 1- کروماتوگرافی ستونی :که برای جداسازی های فوق العاده حساس مانند جداسازی ویتامین ها ٬ پروتئین ها ٬ وهورمون هابه کار می رود. که باروش های دیگربه آسانی جدا سازی نمی شوند. در این روش فاز ساکن شامل  یک ستون شیشه ای یاپلاستیکی است. که باماده ای نظیر آلومینیم اکسید ٬ کلسیم کربنات٬  منیزیم کربنات٬ زغال فعال شده٬ خاک رس٬ ژل ها و یا بسیاری ازترکیبات آلی دیگر  پر شده است. اندازه ذرات فازساکن درگستره(  150 تا 200μm ) می باشد. فاز متحرک شامل مخلوط همراه بایک حلال مناسب است که ازبالای ستون اضافه می شود .

2-کروماتوگرافی یونی : دراین مورد ستون رااز رزین تبادل یون پر می کنند. بابه کاربردن رزین مناسب می توان یون های مثبت ویون های منفی راازهم جدانمود .

3- کروماتوگرافی کاغذی : دراین روش به جای ستون شیشه ای از نوارهای کاغذی درظرف سربسته استفاده می شود قطره ای ازمخلوط رابرروی کاغذ گذاشته وانتهای کاغذرادرحلال مناسب قرار می دهند حلال براساس خاصیت موئینگی درکاغذ نفوذ نموده وباعث جداسازی اجزاء مخلوط می شود بردیدن چگونگی این نوع کروماتوگرافی دراینجا کلیک نمایید.

شعاع اتمی

برای اینکه بتوانید واکنش پذیری یک جسم راپیشگویی نمایید اغلب لازم است اندازه اتم های آن جسم رابدانید. شعاع یک اتم بدون توجه به اتم های مجاورآن٬ شعاع اتمی نامیده می شود.

درجدول تناوبی عنصر ها٬ باافزایش عدد کوانتومی اصلی اندازه ابر الکترونی افزایش می یابد . بنابراین اندازه اتم ها درهرگروه ازبالا به پایین بیشتر می شود.

دریک تناوب عدد کوانتومی اصلی تمام اتم ها یکسان است٬ ولی به علت این که  بارمثبت هسته  هرعنصر نسبت به عنصر قبلی به اندازه یک پروتون افزایش یافته٬ درنتیجه ابرالکترونی بیرونی اندکی به سمت هسته کشیده می شود .ازاین رو اندازه اتم ها درطول یک تناوب از چپ به راست کاهش می یابد.

 به طور کلی شعاع اتمی عنصرها ازبالا به پایین درهرگروه افزایش٬ وازچپ به راست درهرتناوب کاهش می یابد.

اندازه اتم های بیشتر عنصر ها بااستفاده ازپراش پرتو ایکس معین می شود.الگوی پراش به دست آمده آرایش ٬ اندازه وفاصله اتم ها راآشکار می کند. دربلور اتم ها مقداری برهم کنش بین الکترون ها دراتم های مختلف صورت می گیرد٬ که اتم ها را به یکدیگر نزدیکتر می کند وسبب می شود که اندازه اتم کوچکتر باشد .در گاز های نجیب به علت کامل بودن لایه ظرفیت برهم کنش الکترونی وجود ندارد واتم ها ازیکدیگر فاصله دارند وشعاع اتمی بزرگتری دارند برای به دست آوردن شعاع اتمی دراین اتم ها به طریق برون یابی وباتوجه به نمودار تغییر  شعاع اتمی٬ دریک تناوب شعاع کووالانسی محاسبه می شود . 

شعاع اتمی معمولا برحسب پیکومتر(pm ) گزارش می شود. برای مشاهده چگونگی روند تغییر شعاع اتمی دراینجاکلیک کنید