آزمایشگاه علوم تجربی دهم و یازدهم

بررسی کتاب جدید علوم آزمایشگاه سال دهم

آزمایشگاه علوم تجربی دهم و یازدهم

بررسی کتاب جدید علوم آزمایشگاه سال دهم

تدریس خصوصی آنلاین شیمی
کنکوری-تقویتی
مدرس : رسول طاهری(مدیر وبلاگ)
کارشناسی ارشد شیمی
بیش از شانزده سال سابقه تدریس
09163914299

۳ مطلب در شهریور ۱۳۹۶ ثبت شده است

۲۴شهریور

فشار نیرویی است که بر سطح اجسام وارد می شود ؛ این نیرو، می تواند نیروی وزن باشد ،حتی نیروی وزن مولکول های هوا !!!اگر یک جسم را درنظر بگیریم نیروی وزن تمامی مولکول های هوا که شامل ستونی از مولکول ها ، چه آنان که با سطح جسم در تماسند و چه مولکول های که بر روی مولکول های در تماس با سطح قرار دارندتا انتهای هواکره ، بر سطح جسم وارد می شود . به این ترتیب نیروی وزن ستون ذرات هواکره بر سطح جسم وارد می شود . این فشار بسیار زیاد است این فشار در سطح آبها و دریاهای آزاد در حدود ۱ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع است.؛ یعنی هوا بر هر بند انگشت بدن انسان یک کیلوگرم فشار وارد می کند . با این حساب فشار وارد بر کل سطح بدن یک انسان معمولی شاید بیشتر از 500 کیلوگرم باشد ؛ یعنی ما توسط اقیانوسی از هوا احاطه شده ایم ! اما چرا فشاری به این بزرگی را احساس نمی کنیم ؟ زیرا ما درون بدن خود فشاری به نام فشار خون داریم که توسط سیالات درون بدن و عملکرد قلب ایجاد می شود . این فشار در جهت مخالف فشار هوا وارد شده و فشار هوا را خنثی می کند بنابراین ما فشار هوا را احساس نمی کنیم.

ابتدا یک لیوان را از آب لبریز کرده و بر روی دهانه ی آن یک ورقه ی کاغذ را قرار داده و سپس لیوان را به همرا کاغذ به آرامی  واژگون  می کنیم.آنگاه  مشاهده می کنیم که کاغذ نمی افتد و آب نمی ریزد که این دلیل بر قویتر بودن فشار هوا نسبت به جاذبه ی زمین است.

همچنین جیوه  از لوله باریک فشارسنج به پایین نمی آید، تا به درون ظرف پر از جیوه بریزد. زیرا هوا به سطح جیوه ی موجود در ظرف بزرگ، فشار وارد می کند در حالی که به سطح جیوه ی موجود در     لوله ی باریک، فشاری وارد نمی شود( خلا است). در نتیجه همین فشار یک طرفه مانع از پایین آمدن جیوه ی از لوله ی باریک می شود.

 

دریافت فیلم آزمایش 

مقداری آب جوش درون یک بطری پلاستیکی بریزید و در آن را ببندید ، سپس با احتیاط تکان دهید.در بطری را باز کنید و آب جوش را بیرون بریزید و بلافاصله در بطری را محکم ببندید. مشاهده می کنید بعد از خارج کردن آب داغ با بستن در بطری هوای محبوس شروع به سرد شدن کرده و منقبض می شود. انقباض هوای داخل بطری باعث کاهش فشار درون بطری می شود و فشار هوای بیرون باعث مچاله شدن بطری می شود.این مچاله شدن تا همدما شدن هوای داخل بطری با هوای بیرون ادامه خواهد داشت. باسرد شدن بطری بخار آب درون بطری تبدیل به آب مایع شده وحجم درون ظرف بسیار کم میشود در نتیجه فشار هوای بیرون قوطی را مچاله میکند .آب جوش داخل بطری، هوای داخل بطری را گرم کرده و دمای آن را بالا می برد و در نتیجه منبسط می شود

 

دریافت فیلم آزمایش 

 
از این بالاتر ،اگر هوای درون یک تانکر بزرگ را نیز تخلیه کنیم ، فشار هوای بیرون باعث مچاله شدن این تانکر غول پیکر می شود

این آزمایش ها نشان دهنده فشار هوا می باشد.

 

دریافت فیلم آزمایش 

 

 یکی از آزمایش های جالبی که به خوبی فشار هوا و قدرت آن را نشان می دهد، نیم کره های ماگدبورگ هستند.

نیمکره‌های ماگدبورگ یک وسیله آزمایشی برای نشان دادن میزان قدرت فشار هوا است که به وسیله دانشمند و مخترع آلمانی اُتو فون گریک در سال ۱۶۵۶ و در شهر ماگدبورگ آلمان ساخته شد. این وسیله از دو نیم کره تو خالی از جنس مس به قطر ۵۰ سانتیمتر (۲۰ اینچ) تشکیل شده بود که برای نشان دادن فشاراعمال شده از جانب اتمسفر بر سطوح مختلف (رو به داخل) استفاده ساخته شد.

فون گریک برای اثبات اهمیت این تعادل، خود یک دستگاه پمپ تخلیه هوا ابداع کرد، سپس هوای درون کره متشکل از دو نیم کره را تخلیه و به این ترتیب، فشار هوا فقط از جانب بیرون و رو به داخل بر آن‌ها وارد شد که فشاری برابر با وزن یک کامیون ۳ تنی (۲۰۰۰۰ نیوتن) ایجاد می‌کرد. برای نشان دادن قدرت این فشار، وی در یک آزمایش چند مرد قوی هیکل را انتخاب کرد تا این دو نیمکره را در جهات مخالف بکشند. اما آنها نتوانستند آن دو را که تنها به وسیله خلأ هوا به هم چسبیده بودند از هم جدا کنند.
 
رسول طاهری
۲۲شهریور

هدف:

نشان دادن یک واکنش جا به جایی دوگانه با استفاده از ماده های ساده.

„در یک استوانه مدرج 250 میلی لیتری، 200 mL آب و سه قاشق پودرلباسشویی دستی (به رنگ سفید و دارای سدیم کربنات) بریزید و هم بزنید.
در یک بشر، سه قاشق مس ( II ) سولفات را در 10 mL آب گرم حل کنید.
با استفاده از یک سرنگ، همه محلول مس ( II )سولفات رابردارید. سر سرنگ را به طور کامل وارد محلول کنید.
با فشار دادن پیستون، مس ( II ) سولفات را به آرامی درونمحلول بیفزایید و همزمان از کنار به استوانه مدرج نگاهکنید.

جواب مورد انتظار:

با اضافه کردن مس سولفات به مخلوط پودر لباسشویی در آب، رسوب آبی رنگ تشکیل می شود که به دلیل وجود کف، شناور باقی می ماند.

 

در این فیلم واکنش جابجایی دوگانه بین سدیم کربنات و مس سولفات را مشاهده می نمایید

دریافت

 

سدیم کربنات برای از بین بردن سختی آب ، به پودر لباسشویی اضافه می شود .یونهای سدیم جایگزین یون های کلسیم که عامل سختی موقت آب است ، می شوند و کلسیم به صورت کلسیم کربنات رسوب داده می شود.

با اضافه کردن سدیم کربنات به آب، محیط بازی می شود.

با توجه به بازی بودن محیط گاهی محصول واکنش به صورت 2Cu (OH)2 CO3Cu نیز نمایش داده می شود , و به آن مالاکیت گفته می شود. این سنگ معدن به عنوان رنگ دانه سبز یا سنگ های سبز در تزئینات کاربرد

دارد.

در تهیه مالاکیت بر اساس تحقیقات انجام شده ، محلول مس سولفات باید به محلول سدیم کربنات

( اضافه شود و نسبت مولی بیش از 1:10 باشد)

رسول طاهری
۱۲شهریور

شناساگرها موادی هستند که رنگ ان ها در محیط اسیدی و بازی با هم متفاوت است و به این خاطر توانایی نشان دادن خاصیت اسیدی یا بازی یک محلول را دارند. در حقیقت ، شناساگرها ترکیبهایی هستند که میتوانند به دو فرم مولکولی و یونی در محلول اسیدی و بازی موجود باشند ؛ مثلا در محلول اسیدی به طور عمده به صورت مولکولی و در محلول بازی به طور عمده به صورت یونی وجود دارند . از طرفی رنگ فرم مولکولی چنین ذره هایی با رنگ فرم مولکولی انها متفاوت است و این سبب تشخیص اسیدی یا بازی بودن محلول می شود.البته یک شناساگر می تواند در محیط های اسیدی و یا بازی با قدرت متفاوت نیز رنگ های متفاوتی داشته باشد که از این مساله می توان برای تشخیص قدرت اسیدی و بازی نیز به طور تقریبی استفاده کرد .

شناساگرها اکثرا مولکول های بزرگ اسید یا باز ضعیف آلی هستند. همه رنگ ها در محیط های اسیدی و بازی تغییر رنگ نمی دهند. اما این ترکیبات سریع به تعادل می رسند. اگر شناساگر اسید ضعیف باشد، تعادل زیر برقرار می شود:

 

فرم اسیدی HIn و فرم بازی این ترکیب )- In ( رنگ متفاوتی دارد. با افزایش + H به محیط )اسیدی(، طبق اصل لوشاتلیه تعادل به سمت چپ جابجا شود و غلظت HIn افزایش می یابد. هرگاه غلظت یک گونه ده برابر غلظت گونه دیگر باشد. محیط به رنگ، گونه غالب دیده می شود. بنابراین در محیط اسیدی، محیط به رنگ HIn می باشد 

 با افزایش باز به محیط، غلظت اچ مثبت کاهش می یابد .طبق اصل لوشاتولیه ، تعادل به سمت راست جابجا می شود و رنگ محیط را تغییر می دهد. در نتیجه غلظت هر دو گونه در محیط، رنگ مخلوط دو گونه دیده می شود.

 

 کلم قرمز دارای رنگ دانه های پلی فنلی است که به آن آنتوسیانیدین گفته می شود.

 

 

آنتوسیانیدین در برگ های پاییزی، گل زرد، توت فرنگی، انگور، زرشک و کلم قرمز وجود دارد. تا کنون حدود504 نوع آنتوسیانیدین در گیاهان مختلف شناخته شده است. یکی از مهمترین عملکرد آنتوسیانیدین ها درناحیه مرئی، جهت توجه حشرات و پرندگان به گل و گیاهان و در نتیجه پراکندگی دانه های آن هاست )گردهافشانی(. پارامترهای مؤثر بر رنگ آنتوسیانیدین ها به ترکیب آن ها با گلیکوزیدها، ماهیت، نوع و تعداد قندباندی شده به آن، شرایط شیمیایی و فیزیکی محیط دارد.

کلم قرمز یک شناساگر اسید و باز است و در محیط های با PH مختلف رنگ این معرف متفاوت است.

 

 

دریافت

 

در این فیلم ، پس از تهیه عصاره ی کلم قرمز و رقیق سازی آن ، تغییر رنگ این شناساگر طبیعی در محلول های اسیدی و بازی مختلف مشاهده می شود 

 

پوسته تخمۀ آفتاب گردان سیاه رنگ(خام)، پوست بادمجان و گیاه گلگاوزبان نیز می تواند همانند کلم قرمز،به عنوان شناساگر اسید و باز استفاده شود.

به جای معرف کلم قرمز، از زرد چوبه یا ریشه چغندر و یا گل سرخ استفاده کنید.

 

 

رسول طاهری