فصل ا ّول: کیهان زادگاه عناصر

🧠 موضوع کلی: آغاز کیهان و پیدایش عنصرها

📌 بخش ۱: نگاهی به آسمان پرستاره

آسمان همیشه الهام‌بخش انسان بوده.
پرسش‌های بنیادین:
1. هستی چگونه پدید آمد؟ → فراتر از علم، مربوط به فلسفه و دین
2. پدیده‌های طبیعی چگونه و چرا رخ می‌دهند؟ → قلمرو علم تجربی
شیمیدانان با بررسی ماده، نور و ساختارهای آن به درک جهان کمک می‌کنند.

📌 بخش ۲: تلاش علمی برای شناخت کیهان

انسان امروز:
- به فضا می‌رود.
- عنصرهای موجود در سیارات را شناسایی می‌کند.
- مأموریت وویجر 1 و 2 → بررسی ترکیبات فیزیکی و شیمیایی سیارات.
- تلسکوپ جیمز وب → تحلیل آغاز کیهان و کشف مولکول‌ها.

📌 بخش ۳: چگونگی پیدایش عنصرها

نظریه مه‌بانگ (Big Bang):
- آغاز با انفجار بزرگ، تولید انرژی زیاد.
- پیدایش ذرات زیراتمی (الکترون، پروتون، نوترون).
- تشکیل هیدروژن و هلیم → سحابی‌ها → ستارگان و کهکشان‌ها.
ستارگان:
- درون خود واکنش‌های هسته‌ای انجام می‌دهند.
- از عناصر سبک، عناصر سنگین‌تر مانند کربن، آهن و طلا تولید می‌کنند.
- با انفجار (ابرنواختر) این عنصرها را در فضا پخش می‌کنند.

🟨 ستارگان، کارخانه تولید عنصرها هستند.

📌 بخش ۴: واکنش‌های هسته‌ای در ستارگان

واکنش هسته‌ای → انرژی بسیار بالا (فرمول مشهور: E = mc²)
مثال: خورشید
- دمای سطح: ۶۰۰۰°C
- دمای مرکز: ۱۰ میلیون °C
- در هر ثانیه، ۵ میلیارد کیلوگرم جرم به انرژی تبدیل می‌شود.

📌 بخش ۵: ایزوتوپ‌ها

هر عنصر از یک نوع اتم ساخته شده است.
گاهی اتم‌های یک عنصر، جرم متفاوت دارند (ایزوتوپ).
- مثل منیزیم: ³²Mg، ²⁵Mg، ²⁶Mg
- عدد اتمی Z (تعداد پروتون)، عدد جرمی A = Z + تعداد نوترون

📌 ویژگی ایزوتوپ‌ها:

خواص شیمیایی مشابه → چون Z برابر
خواص فیزیکی متفاوت → چون جرم متفاوت

📌 بخش ۶: رادیوایزوتوپ‌ها و کاربردها

برخی ایزوتوپها پرتوزا هستند (مانند ¹⁴C)
- استفاده در تاریخ‌گذاری آثار باستانی (مثال: فرش پازیریک)
ایزوتوپ‌های پرتوزا مثل Tc-99 در تصویربرداری پزشکی کاربرد دارند.

📌 بخش ۷: مقایسه ترکیب سیارات (زمین و مشتری)

بررسی ترکیب دو سیاره → نشان می‌دهد توزیع عنصرها ناهمگون است.
زمین: عناصر فلزی (Fe, Ca, Al…) بیشتر
مشتری: عناصر گازی (H, He…) بیشتر

🧪 نتیجه: زمین → سنگی / مشتری → گازی

🧠 نقشه ذهنی گفتار ۱: کیهان، زادگاه عنصرها

                                        [آغاز هستی]
                                              │
                                              ▼
                             ┌────────── پرسش‌های بنیادین ──────────┐
                             │   - چرا هستیم؟ (فلسفی/الهی)         │
                             │   - چگونه هستیم؟ (علمی/تجربی)       │
                             └─────────────────────────────────────┘
                                              │
                                              ▼
                      [علم تجربی → شیمی، اخترشیمی، فیزیک نجومی]
                                              │
                                              ▼
                ┌────────────────────[نظریه مهبانگ]────────────────────┐
                │  انفجار بزرگ → ذرات زیراتمی → هیدروژن و هلیم       │
                └─────────────────────────────────────────────────────┘
                                              │
                                              ▼
             [ستارگان] → واکنش هسته‌ای → عناصر سنگین‌تر → ابرنواختر
                                              │
                                              ▼
       [ایزوتوپ‌ها] → خواص فیزیکی متفاوت / خواص شیمیایی یکسان
                                              │
                                              ▼
                [رادیوایزوتوپ‌ها] → کاربرد در تاریخ‌گذاری و پزشکی
                                              │
                                              ▼
          [بررسی ترکیب سیارات] → توزیع عنصرها → شناخت منشاء هستی

📝 نکات مهم کنکوری و امتحانی

✅ نکات حفظی-مفهومی:

بیگ بنگ = شروع هستی و تشکیل ابتدایی‌ترین عنصرها (H و He).
ستاره‌ها = محل واکنش‌های هسته‌ای و تولید عناصر سنگین‌تر.
ایزوتوپ = اتم‌های یک عنصر با نوترون‌های متفاوت.
رادیوایزوتوپ = ایزوتوپ ناپایدار پرتوزا با کاربرد علمی و پزشکی.

✅ مقایسه‌ای:

زمین → عناصر فلزی → حالت جامد بیشتر
مشتری → گازهای سبک → حالت گازی بیشتر

✅ کاربردی:

ایزوتوپ ¹⁴C → تعیین سن اجسام باستانی
Tc-99 → تصویربرداری تیروئید در پزشکی

✅ فرمول انرژی هسته‌ای:
$E=mc2E = mc^2$
(هر گرم ماده، انرژی زیادی آزاد می‌کند)

1. نمادها، شناسه‌ها و خلاصه‌نویسی‌ها در زندگی و علم شیمی

مانند بلیت قطار یا تابلوهای راه‌آهن، در شیمی نیز از نمادها، کدها، و یکاها برای سادگی و دقت استفاده می‌شود.
برای فهم این نمادها، باید با قراردادهای بین‌المللی IUPAC آشنا باشید.

2. جدول تناوبی و موقعیت عناصر

عنصرها بر اساس عدد اتمی مرتب شده‌اند.
مثال:
- Al (13): گروه 13، دوره 3
- Ca (20): گروه 2، دوره 4
- Mn (25): گروه 7، دوره 4
- Se (34): گروه 16، دوره 4

3. رفتار شیمیایی عناصر

He گاز نجیب، بی‌واکنش ⇒ سایر عناصر گروه 18 (مانند Ar) نیز همین ویژگی را دارند.
F با دریافت یک الکترون تبدیل به یون -F می‌شود.
- عناصر مشابه آنیون‌ساز: Br و P

⚖️ مفهوم جرم اتمی و amu

چرا از amu استفاده می‌کنیم؟

اتم‌ها بسیار ریز هستند، پس ترازوی معمولی کاربردی نیست.
به همین دلیل از واحدی بنام واحد جرم اتمی (amu یا u) استفاده می‌کنیم.

تعریف:

1 amu = 1/12 جرم اتم 12C
مثال‌ها:
- H ≈ 1.008 amu
- جرم یک نوترون یا پروتون ≈ 1 amu
- جرم الکترون: بسیار ناچیز (≈ 0.0005 amu)

📊 جرم اتمی میانگین و ایزوتوپ‌ها

چرا اعداد جدول تناوبی دقیقاً عدد جرمی نیستند؟

چون در طبیعت، عناصر دارای ایزوتوپ‌های مختلف با درصدهای متفاوتی هستند.

بنابراین:

جرم اتمی میانگین = (درصد ایزوتوپ ۱ × جرم آن) + (درصد ایزوتوپ ۲ × جرم آن) + ...

مثال:
- ⁷Li (%94) و ⁶Li (%6) → جرم میانگین ≈ 6.94 u
- ایزوتوپ‌های Cl نیز دارای دو نوع با جرم‌های متفاوت‌اند.

🔢 شمارش ذرات: مول و عدد آووگادرو (NA)

ایده اصلی:

شمارش مستقیم اتم‌ها غیرممکن است.
بنابراین از مول (mol) استفاده می‌کنیم:
- 1 mol = 6.022 × 10²³ ذره
- این عدد را عدد آووگادرو می‌نامند.

ارتباط با جرم:

جرم مولی (g/mol) = جرم یک مول از ذره
مثال‌ها:
- 1 mol C = 12.01 g
- 1 mol Fe = 55.85 g

⚗️ کاربردهای عملی مفاهیم

محاسبه‌ جرم، مول و تعداد اتم‌ها

تبدیل جرم به مول:
```
n(mol) = m(g) / M(g/mol)
```
تبدیل مول به تعداد اتم:
```
تعداد ذرات = n(mol) × NA
```
ترکیب این دو برای رفت‌و‌برگشت بین جرم و تعداد ذره.

📐 نقشه ذهنی (مایندمپ)

┌── شیمی پایه: مفاهیم ابتدایی ─────────────────────┐
│                                                    │
│   📌 نمادها و IUPAC                                 │
│     └── قراردادهای بین‌المللی                       │
│                                                    │
│   🧩 جدول تناوبی                                    │
│     ├─ موقعیت عناصر (گروه/دوره)                     │
│     ├─ فلز/نافلز/نیمه فلز                           │
│     └─ رفتار شیمیایی (واکنش‌پذیری)                 │
│                                                    │
│   ⚖️ جرم اتمی و amu                                 │
│     ├─ تعریف amu                                    │
│     ├─ جرم نسبی پروتون، نوترون، الکترون            │
│     └─ مقایسه جرم‌ها (جدول 1)                      │
│                                                    │
│   ⚗️ ایزوتوپ‌ها و جرم میانگین                      │
│     ├─ درصد فراوانی                                 │
│     └─ فرمول جرم اتمی میانگین                      │
│                                                    │
│   🔢 عدد آووگادرو و مول                            │
│     ├─ تعریف مول و NA                               │
│     ├─ ارتباط جرم و مول                            │
│     └─ شمارش ذرات از طریق جرم                      │
│                                                    │
└────────────────────────────────────────────────────┘

🧪 تمرین‌ و خودارزیابی (پاسخ تشریحی)

💡 تمرین 1:

با استفاده از جدول تناوبی، موقعیت (دوره و گروه) عنصرها:
13Al: گروه 13، دوره 3
20Ca: گروه 2، دوره 4
25Mn: گروه 7، دوره 4
34Se: گروه 16، دوره 4

💡 تمرین 2:

عنصر مشابه He؟ → Ar
چون دارای لایه ظرفیت کامل و بی‌واکنش

💡 تمرین 3:

عنصرهایی که می‌توانند یون مشابه +Al³ تشکیل دهند؟
پاسخ: Ga (31) چون در همان گروه 13 است.

💡 تمرین 4:

کدام عنصر یون مشابه -F می‌دهد؟ → Br (35) چون در گروه 17 است و تمایل به گرفتن یک الکترون دارد.

🧠 جمع‌بندی پایانی (ماندگار در ذهن)

شیمی زبان نمادهاست: مانند کدهای بلیت.
هر اتم هویتی دارد (عدد اتمی، جرم نسبی).
برای فهم دنیای اتم‌ها از مقیاس‌های خاص (amu, mol) استفاده می‌کنیم.
شمارش ذرات = جرم → مول → تعداد ذرات
نور و طیف‌سنجی: ابزار شناخت دنیای نادیدنی.

🧠 نقشه ذهنی کلی:

           توزیع الکترون‌ها در اتم
                   │
     ┌─────────────┼──────────────────┐
     ▼                             ▼
 ساختار لایه‌ای              زیرلایه‌ها و آرایش الکترونی
     │                             │
     │                             ├────→ زیرلایه‌ها: s, p, d, f
     │                             │       → ظرفیت: 2, 6, 10, 14
     │                             ├────→ عدد کوانتومی فرعی (l)
     │                             ├────→ قاعده آفبا و اصل n+l
     │                             └────→ آرایش گسترده و فشرده
     ▼
 پر شدن تدریجی لایه‌ها
     │
     ├────→ دوره‌های جدول = تعداد لایه‌ها
     ├────→ گروه‌ها = تعداد e ظرفیت (دسته s و p)
     └────→ ظرفیت هر لایه: 2n² (نظری)

🧪 خلاصه حرفه‌ای، عمیق و ماندگار از گفتار:

❶ ساختار لایه‌ای الکترون‌ها

الکترون‌ها به صورت لایه‌ای پیرامون هسته توزیع شده‌اند.
عدد اتمی (Z) مشخص می‌کند که اتم چند الکترون دارد.
لایه‌ها بر اساس عدد کوانتومی اصلی (n) نام‌گذاری می‌شوند.
- لایه 1 (n=1) → حداکثر 2 الکترون
- لایه 2 (n=2) → حداکثر 8 الکترون
- لایه 3 (n=3) → حداکثر 18 الکترون (اما در عمل، ابتدا s و p پر می‌شوند)

❷ زیرلایه‌ها و عدد کوانتومی فرعی (l)

هر لایه از زیرلایه‌هایی با انرژی متفاوت تشکیل شده:
- l=0 → s (2 e⁻)
- l=1 → p (6 e⁻)
- l=2 → d (10 e⁻)
- l=3 → f (14 e⁻)

📌 قاعده: تعداد زیرلایه‌ها در هر لایه = n
📌 زیرلایه‌ها به صورت ترکیبی از n و l با نماد “nl” نوشته می‌شوند.
مثال: 2p یعنی l=1 و n=2

❸ قاعده آفبا (Aufbau Principle)

✅ ترتیب پر شدن زیرلایه‌ها بر اساس انرژی است (از کم به زیاد):
به جای حفظ کردن، از قاعده n + l استفاده می‌شود:

زیرلایه	n	l	n+l	اولویت
1s	1	0	1	1
2s	2	0	2	2
2p	2	1	3	3
3s	3	0	3	4
3p	3	1	4	5
4s	4	0	4	6
3d	3	2	5	7
4p	4	1	5	8
…	…	…	…	…

⛔ اگر n+l برابر بود، زیرلایه‌ای با n کمتر اول پر می‌شود.

❹ آرایش الکترونی

نشان می‌دهد الکترون‌ها در کدام زیرلایه هستند.
آرایش گسترده:
- مثال:
  Be (Z=4): 1s² 2s²
  P (Z=15): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³
آرایش فشرده:
- استفاده از گاز نجیب قبلی
- مثال:
  Na (Z=11): [Ne] 3s¹

❺ لایه ظرفیت و الکترون‌های ظرفیت

لایه ظرفیت = آخرین لایه‌ای که الکترون دارد.
الکترون‌های ظرفیت = الکترون‌های همان لایه → تعیین‌کننده رفتار شیمیایی
مثال:
- Br: [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁵ → 7e در لایه ظرفیت (4s² 4p⁵)

❻ نقش آرایش الکترونی در جدول دوره‌ای

ویژگی	نتیجه
تعداد لایه‌ها	شماره دوره
تعداد الکترون ظرفیت	شماره گروه (برای گروه‌های اصلی s و p)
دستۀ s	گروه‌های 1 و 2 + He
دستۀ p	گروه‌های 13 تا 18
دستۀ d	گروه‌های 3 تا 12 (دوره‌های 4 به بعد)
دستۀ f	لانتانیدها و اکتینیدها

❼ نکات طلایی کنکور و امتحان نهایی

✅ در دوره سوم، زیرلایه 3d شروع به پر شدن نمی‌کند
✅ آرایش الکترونی برخی عناصر مثل Cr و Cu از قاعدۀ آفبا پیروی نمی‌کند

Cr (Z=24): [Ar] 3d⁵ 4s¹
Cu (Z=29): [Ar] 3d¹⁰ 4s¹
✅ ظرفیت زیرلایه‌ها = دنباله 2، 6، 10، 14 ← جمله عمومی: a_l = 4l + 2
✅ همیشه ابتدا s زیرلایه لایه جدید پر می‌شود، حتی قبل از d

🎯 تمرین‌های پیشنهادی برای تسلط:

آرایش الکترونی گسترده و فشرده برای عناصر:
- O, Ne, Si, Ca, Fe, Zn, Br
تعیین:
- لایه ظرفیت
- تعداد الکترون ظرفیت
- شماره گروه و دوره
کشف آرایش اشتباه با قاعده آفبا
تمرین رسم مسیر آفبا با فلش (شکل مثلثی)

🧠 نقشه ذهنی و خلاصه حرفه‌ای گفتار ۳: رفتار شیمیایی عنصرها بر پایه آرایش الکترونی

🔹 ۱. چهار دسته اصلی در جدول تناوبی (بر پایه زیرلایه)

دسته	نوع اوربیتال	گروه‌ها
s	ns	1 و 2 + He
p	np	13 تا 18
d	(n-1)d	عناصر واسطه
f	(n-2)f	لانتانیدها و اکتینیدها

🔹 ۲. پایداری گازهای نجیب و آرایش الکترونی

گازهای نجیب (He, Ne, Ar, Kr) به‌شکل تک‌اتمی در طبیعت یافت می‌شوند.
دلیل: آرایش کامل لایه ظرفیت ➜ پایداری بالا، واکنش‌ناپذیری
همگی هشت‌تایی (Octet) هستند، جز هلیوم که دو‌تایی است.

🔸 نتیجه کلیدی: هر اتمی که به آرایش گاز نجیب برسد، پایدارتر و واکنش‌ناپذیرتر است.

🔹 ۳. آرایش الکترونی و آرایش الکترون‌-نقطه‌ای (لوویس)

عنصر	آرایش الکترونی فشرده	الکترون‌های ظرفیت	آرایش نقطه‌ای
Na	[Ne] 3s¹	1	.Na
Cl	[Ne] 3s² 3p⁵	7	..
C	[He] 2s² 2p²	4	:C:

نکات مهم:

اتم‌های یک گروه مشابه، آرایش نقطه‌ای یکسانی دارند.
شماره گروه = تعداد الکترون‌های ظرفیت در گروه‌های اصلی

🔹 ۴. رفتار شیمیایی و تمایل به رسیدن به آرایش پایدار

سه مسیر برای رسیدن به پایداری (آرایش گاز نجیب):

➕ از دست دادن الکترون (تشکیل کاتیون)
➖ گرفتن الکترون (تشکیل آنیون)
🔄 به اشتراک‌گذاری الکترون (تشکیل پیوند کووالانسی)

نوع عنصر	رفتار	نمونه
فلزها	الکترون می‌دهند	Na → Na⁺
نافلزها	الکترون می‌گیرند	Cl → Cl⁻
نافلز + نافلز	اشتراک الکترون	Cl₂

🔹 ۵. تشکیل یون‌ها و پیوند یونی

مثال:
- Ca (۲e⁻ می‌دهد) → Ca²⁺
- O (۲e⁻ می‌گیرد) → O²⁻
- ترکیب یونی: CaO
- پیوند یونی = نیروی الکترواستاتیکی بین یون‌های ناهمنام

نکته طلایی: تمام ترکیب‌های یونی خنثی از نظر بار الکتریکی هستند.

🔹 ۶. فرمول‌نویسی ترکیب‌های یونی دوتایی

روش:

بار کاتیون و آنیون را بنویس.
نسبت یون‌ها را طوری بنویس که بار کل = صفر

ترکیب	فرمول شیمیایی
کلسیم کلرید	CaCl₂
آلومینیوم اکسید	Al₂O₃
پتاسیم نیترید	K₃N

🔹 ۷. تشکیل مولکول‌ها و پیوند کووالانسی

وقتی دو نافلز با هم واکنش می‌دهند → پیوند کووالانسی
الکترون به اشتراک گذاشته می‌شود تا آرایش هشت‌تایی حاصل شود.

مولکول	نمایش الکترون نقطه‌ای
Cl₂	Cl:Cl یا ..Cl : Cl..
H₂O	H:O:H
NH₃	..N:H:H:H

📝 تمرین‌ها و خودارزیابی‌ها (برای تسلط کامل):

جدول آرایش نقطه‌ای گروه‌های اصلی را کامل کن
پیش‌بینی یون حاصل از عناصر جدول تناوبی
- Mg → ؟
- N → ؟
- Al → ؟
فرمول شیمیایی ترکیب‌های زیر را بنویس:
- آلومینیوم فلوئورید
- سدیم فسفید
- منیزیم سولفید
آرایش الکترون نقطه‌ای مولکول‌های زیر را رسم کن:
- CH₄
- HCl
- NH₃

🎯 جمع‌بندی مفهومی

🔑 پایداری اتم‌ها در گرو آرایش الکترونی مشابه گازهای نجیب است.
📌 فلزها کاتیون می‌سازند، نافلزها آنیون یا مولکول
🧲 ترکیب یونی = یون + یون → پیوند یونی
🔗 ترکیب مولکولی = اشتراک‌گذاری → پیوند کووالانسی
🧬 همه این رفتارها ریشه در آرایش لایه ظرفیت دارند.

فصل دوم: ر ِّد پای گازها در زندگی

✅ خلاصۀ حرفه‌ای و مفهومی گفتار اول: هواکره، گنجی دربرابر چشمان ما

🧠 مفهوم کلی و پیام آیه اول (سورۀ روم، آیۀ ۴۸):

بادها، ابرها، هوا و چرخه آب همه نشانه‌هایی از نظم و حکمت الهی هستند. این نظم، وابسته به گازهای اتمسفر است که علم شیمی آن را بررسی می‌کند.

☁️ 1. هواکره (اتمسفر): پوشش گازی زمین

تعریف: لایه‌ای گازی به ضخامت حدود 500 کیلومتر اطراف زمین.
ترکیب:
- نیتروژن (78%)
- اکسیژن (21%)
- آرگون (0.93%)
- CO₂، نئون، هلیم، کریپتون و … (کمتر از 1%)

🔬 نکته کنکوری: اگر زمین را سیب در نظر بگیریم، اتمسفر همانند پوست نازک آن است!

🌀 2. خواص گازهای هوا

گازها نامرئی هستند اما اثراتشان محسوس‌اند (مثلاً باد).
دائم در حال جنبش و پراکندگی هستند.
ایجاد فشار هوا ناشی از برخورد مولکول‌های گاز با سطح‌هاست.
فشار هوا با افزایش ارتفاع کاهش می‌یابد.

📉 نکته برای امتحان نهایی: با افزایش ارتفاع از سطح زمین:

فشار ↓
دما در تروپوسفر ↓ (به‌ازای هر 1km، حدود 6°C)

🔬 3. لایه‌های هواکره

تروپوسفر: پایین‌ترین لایه، محل وقوع آب و هوا، دما کاهش می‌یابد.
بیش از 75٪ جرم هواکره در این لایه است.

📘 با هم بیندیشیم:

روند دمایی گواهی بر لایه‌لایه بودن اتمسفر است.
ذرات باردار مانند H⁺, O⁺, N⁺ در لایه‌های بالاتر به‌واسطه تابش کیهانی ایجاد می‌شوند.

🧪 4. ترکیب گازهای هوا

گاز	درصد حجمی
نیتروژن (N₂)	78%
اکسیژن (O₂)	21%
آرگون (Ar)	0.93%
CO₂، نئون، هلیم	<1%

🔍 حفظی برای کنکور:

فقط 3 گاز (N₂، O₂، Ar) بیش از 99.9٪ از هوا را تشکیل می‌دهند!

🧪 5. هوا منبع گازهای صنعتی

تقطیر جزء به جزء هوای مایع:

خنک‌سازی هوا تا 200- درجه برای مایع شدن.
گازها با توجه به نقطۀ جوش جدا می‌شوند:
- اول: CO₂ (به صورت جامد)
- سپس: N₂ (196-°C)
- بعد: Ar (186-°C)
- آخر: O₂ (183-°C)
- هلیم (269-°C) در انتها جدا می‌شود.

🔬 چرا تهیه O₂ خالص سخت است؟
نزدیکی نقطه جوش O₂ و Ar باعث آلودگی در جداسازی کامل می‌شود.

🧊 6. گازهای کاربردی: نیتروژن، آرگون، هلیم

نیتروژن: بسته‌بندی غذا، تایر خودرو، انجماد سریع مواد.
آرگون: جوشکاری، محیط بی‌اثر برای واکنش‌های حساس.
هلیم:
- سبک‌ترین گاز نجیب
- در بالن‌ها، MRI، غواصی، خنک‌سازی الکترونیک
- بیشتر در گاز طبیعی وجود دارد تا هوا → جداسازی اقتصادی‌تر

🧪 7. اکسیژن: گاز حیاتی

مولکولی، واکنش‌پذیر و لازم برای:
- سوختن، زنگ‌زدن، تنفس، تولید انرژی
در همه جای کره زمین: هواکره، زیست‌کره، آبکره

📈 تمرین مهم امتحانی:

با افزایش ارتفاع:
- فشار O₂ ↓
- دلیل حمل اکسیژن در هواپیما

🧠 نقشه ذهنی خلاصه گفتار 1 شیمی دهم (حفظی و تحلیلی)

                           شیمی دهم - گفتار 1: هواکره و گازها
                                        ┃
      ┏━━━━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━━━┓
  ✨ هدف الهی (آیه)                        🌍 زمین و هواکره
     ┃                                        ┃
   نظم، حکمت، حفاظت                   لایه گازی نازک، حاوی گازها
     ┃                                        ┃
  شیمی بررسی می‌کند          ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
                          💨 ترکیب هوا                🌡️ خواص و رفتار
                            ┃                         ┃
             نیتروژن، اکسیژن، آرگون، CO₂        فشار، دما، جنبش، تراکم
                            ┃                         ┃
     منابع گازهای صنعتی (تقطیر)        تغییر فشار با ارتفاع، لایه‌بندی
                            ┃                         ┃
             نیتروژن، آرگون، هلیم               ✨ پدیده‌ها: باد، جوش، انفجار
                                                           ┃
                                           💡 تأثیر انسان بر هواکره

📌 نکات کلیدی برای امتحان نهایی و کنکور:

عدد طلایی: درصد گازها → نیتروژن (78)، اکسیژن (21)، آرگون (0.93)
فشار هوا و دما با افزایش ارتفاع ↓
رفتار گازها (فشار، نقطه جوش، تراکم) را دقیق بلد باشید.
ترتیب تقطیر گازها از هوای مایع مهم است.
مقایسه منابع تولید هلیم (هوای مایع vs گاز طبیعی)
تفاوت کاربرد گازهای نیتروژن، آرگون، هلیم
چرا اکسیژن خالص دشوار به‌دست می‌آید؟
نمودار فشار اکسیژن vs ارتفاع را تحلیل کنید.
اهمیت هواکره در حفظ زندگی و تولید اکسیژن با فتوسنتز

🧯 1. گازهای خطرناک و ایمنی (CO: قاتل خاموش)

✅ نکات کلیدی:

مرگ ناشی از گازگرفتگی بیشتر به دلیل بی‌احتیاطی در استفاده از وسایل گرمایشی است.
CO (کربن مونوکسید) گازی بی‌رنگ و بی‌بو است که به شدت سمی است.
دستگاه حسگر CO با حسگرهای شیمیایی یا الکترونیکی، افزایش غلظت گاز را تشخیص داده و هشدار می‌دهد.

🧠 حفظ ماندگار:

“قاتل بی‌رنگ در خانه پنهان شده، اما حسگر هوشمند بیدارش می‌کند.”

⚗️ 2. اکسیدهای فلزی و نافلزی

✅ دسته‌بندی:

نوع اکسید	ماهیت	واکنش با آب	محصول
اکسید فلزی (مثل CaO)	بازی	CaO + H₂O → Ca(OH)₂	باز
اکسید نافلزی (مثل CO₂)	اسیدی	CO₂ + H₂O → H₂CO₃	اسید

💡 آزمایش‌ها:

آهک (CaO) در آب → محلول بازی (pH > 7)
آب گازدار (CO₂ محلول) → محلول اسیدی (pH < 7)

🧠 جمله کلیدی:

«اکسید فلز = باز، اکسید نافلز = اسید»

🔥 3. واکنش‌های شیمیایی و معادلات

✅ مراحل واکنش:

واکنش‌دهنده‌ها → فراورده‌ها
قانون پایستگی جرم: جرم واکنش‌دهنده‌ها = جرم فراورده‌ها

💡 نکته طلایی:

اتم‌ها نه به وجود می‌آیند نه از بین می‌روند؛ فقط جابه‌جا می‌شوند.
معادله شیمیایی باید موازنه شود: شمار اتم‌های هر عنصر در دو طرف برابر باشد.

🔁 روش موازنه:

به پیچیده‌ترین ماده ضریب 1 بده.
به کمک ضرایب مناسب، شمار اتم‌های هر عنصر را در دو طرف برابر کن.
اگر ضریب کسری بود → همه ضرایب را در عدد مناسب ضرب کن.

مثال مهم:

C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

🌍 4. سبک زندگی و تأثیر بر هواکره (ردپای کربنی)

✅ نکات مهم:

فعالیت‌های انسانی → تولید CO₂ → آلودگی هواکره
منابع مختلف انرژی، مقادیر متفاوت CO₂ تولید می‌کنند:

منبع برق	CO₂ تولیدی (kg/y)
زغال‌سنگ	4320
نفت خام	3360
گاز طبیعی	1728
باد، خورشید، زمین‌گرمایی	بسیار کم (مثلاً 240 برای خورشید)

هر درخت بزرگ = جذب 50kg CO₂ در سال

🧠 نکته ماندگار:

«با خاموش‌کردن یک چراغ، شاید هوای یک شهر را نجات دهی.»

🧠 نقشه ذهنی حرفه‌ای برای مرور

                         در میان تارنماها
                              |
  ---------------------------------------------------------------------
  |                             |                                |                                 |
گازها و ایمنی        اکسیدها و رفتارشان         معادلات شیمیایی       تأثیر انسان بر هواکره
  |                             |                                |                                 |
- CO خطرناک             - اکسید فلزی = بازی       - واکنش‌دهنده → فراورده      - ردپای کربنی
- دستگاه حسگر CO     - اکسید نافلزی = اسید      - موازنه‌سازی                - منابع انرژی و CO₂
- استاندارد خروج گاز  - آزمایش با کاغذ pH        - قانون پایستگی جرم          - نقش درختان در پاک‌سازی

✍️ پاسخ نمونه به خودارزیابی‌ها

آرگون در جوشکاری → جلوگیری از واکنش با اکسیژن → افزایش استحکام و طول عمر فلز
قانون پایستگی جرم → جرم قبل و بعد واکنش برابر است (مثال میخ زنگ زده)
معادله موازنه شده نمونه:
- SO₂ + O₂ → 2SO₃
- C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

🧪 فعالیت‌ها و کاوش‌ها – تحلیل حرفه‌ای

افزودن CaO به خاک → تغییر pH خاک → بهبود شرایط جذب مواد مغذی توسط گیاهان
CO₂ زیاد در دریا → مرگ مرجان‌ها به دلیل اسیدی شدن آب (یادآوری از علوم متوسطه اول)

✅ جمع‌بندی برای امتحان نهایی و کنکور تجربی

مفاهیم پایه‌ای و مفهومی مثل واکنش، جرم، گازها و انرژی، همیشه در طراحی سؤال مورد توجه‌اند.
تمرین زیاد در موازنه واکنش‌ها و تشخیص نوع اکسید کلید تسلط است.
سؤالات مفهومی درباره نقش انسان و سبک زندگی در آلودگی هوا می‌توانند درک شما را محک بزنند.

✅ خلاصه حرفه‌ای و ماندگار – گفتار: شیمی و زندگی پایدار

🧪 1. شیمی سبز و اصول 12گانه آن

تعریف شیمی سبز: مجموعه‌ای از اصول برای کاهش استفاده و تولید مواد خطرناک در واکنش‌ها؛ با هدف حفظ محیط زیست، جامعه و اقتصاد پایدار.

🔶 اقتصاد اتمی: اصل مهم شیمی سبز → تلاش برای حداقل پسماند با استفاده کامل از اتم‌ها در محصولات مفید.

📌 مثال مهم کنکوری:
✅ ایبوپروفن → تولید سنتی (۶ مرحله، بازده < 40٪)
✅ روش سبز جدید (۳ مرحله، بازده ۹۹٪، بازیافت پسماند)

🌍 2. توسعه پایدار

📌 تعریف: در تولید هر محصول باید هزینه‌های زیست‌محیطی، اقتصادی و اجتماعی لحاظ شود.

🧠 با هم بیندیشیم:
🔹 چرا پلاستیک زیست‌تخریب‌پذیر؟ → با وجود هزینه بالاتر، حفظ طبیعت مهم‌تر است.
🔹 چرا موتورهای کم CO₂؟ → جلوگیری از گرمایش زمین و هزینه‌های زیست‌محیطی.

☁️ 3. آلوتروپ‌های اکسیژن: O₂ و O₃

ویژگی	اکسیژن (O₂)	اوزون (O₃)
فرمول	O₂	O₃
جرم مولی	32	48
نقطه جوش (°C)	-183	-112
واکنش‌پذیری	کمتر	بیشتر
ساختار	دو پیوند	سه پیوند رزنانسی

📌 کاربرد اوزون:
🔸 گندزدایی، ضدعفونی آب
🔸 اما در تروپوسفر سمی است!

☀️ 4. لایه اوزون و واکنش‌های برگشت‌پذیر

📌 معادله لایه اوزون:
۲O₃ ⇌ ۳O₂

واکنش رفت: تخریب اوزون
واکنش برگشت: بازسازی اوزون
انرژی جذب‌شده → تابش فروسرخ منتشر می‌شود

✅ نکته مفهومی: ساختار تعیین‌کننده رفتار ماده است. (ساختار O₃ → واکنش‌پذیرتر)

⚠️ 5. اوزون در تروپوسفر (هوای آلوده شهرها)

📌 تولید اوزون زیان‌آور:
در هوای آلوده و نور خورشید:
NO₂ + O₂ → NO + O₃

📌 منبع اکسیدهای نیتروژن:

رعد و برق
موتور خودروها

🔴 پیامد: سوزش چشم، آسیب ریه، هوای قهوه‌ای

💨 6. رفتار گازها و قانون آووگادرو

📌 ویژگی‌های گاز:

شکل و حجم متغیر
تراکم‌پذیر
پخش‌پذیر در فضا

📌 قانون آووگادرو:
در شرایط STP، حجم یک مول از هر گاز = 22.4 لیتر

🔹 حجم ∝ دما (در فشار ثابت)
🔹 حجم ∝ مول (در دما و فشار ثابت)

⚖️ 7. استوکیومتری گازها

📌 ضریب‌های معادله → نسبت مولی بین مواد

✅ مثال:
8mol SO₃ → چند mol O₂؟
8 × (1/2) = 4 mol O₂

📌 کاربرد حیاتی در کنکور و صنعت

🧠 با هم بیندیشیم مهم‌ها

اگر فقط یکی از واکنش رفت/برگشت در لایه اوزون انجام شود → فاجعه اکولوژیکی
واکنش برگشت‌پذیر: امکان رفت‌وبرگشت (مثل تعادل اوزون)
واکنش برگشت‌ناپذیر: فقط یک‌طرفه (سوختن کاغذ)
مصرف اکسیژن در بدن برای گلوکز:
C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + انرژی

🧠 نقشه ذهنی (Mind Map) – شیمی سبز و گازها

              🔬 شیمی و توسعه پایدار
                  /       |       \
       ♻️ شیمی سبز     🌎 توسعه پایدار     💨 گازها
        |                    |                  |
  ✅ اقتصاد اتمی     ♻️ هزینه کل        📌 ویژگی‌ها (تراکم، حجم، دما)
  📘 ایبوپروفن       🧠 پلاستیک سبز     ⚖️ قانون آووگادرو
                           🛠️ موتور خودرو      📊 استوکیومتری گازها
                  __________________________
                 |                                           |
         ☁️ آلوتروپ‌های اکسیژن               🌫️ اوزون تروپوسفری
         |                                       |
     O₂ vs O₃                            منبع: NOx + نور خورشید
     📌 ساختار + خواص                🧪 واکنش تولید اوزون
     🔁 واکنش برگشت‌پذیر             ☠️ اثرات زیان‌آور

📚 پیشنهادهای مطالعاتی و یادگیری عمیق

حتما ساختار لوویس O₂ و O₃ را تمرین کن.
نمودارها و شکل‌های مرتبط با تغییر حجم گاز با دما را مجدد ترسیم کن.
مثال‌های استوکیومتری را با روش تناسب مولی چند بار تمرین کن.
تفاوت رفتار اوزون در دو لایه جو را به صورت جدولی حفظ کن.

فصل سوم: آب، آهنگ زندگی

✅ خلاصه مفهومی، تحلیلی و ماندگار (گفتار اول: آب، مایه حیات)

🌀 مقدمه‌ای مفهومی: زمین، سیاره آبی

زمین از فضا آبی دیده می‌شود چون ۷۵٪ سطح آن را آب پوشانده است.
جرم کل آب‌های زمین:
۱۰¹⁸ × ۱.۵ تن
اگر زمین را مسطح فرض کنیم، آب روی آن تا ۲ کیلومتر بالا می‌آید.

🌊 آب، ترکیبی حیاتی و پویای شیمیایی

آب در طبیعت همیشه به صورت محلول وجود دارد (خالص نیست).
آب‌های روی زمین حاوی یون‌های گوناگون هستند.
محلول آب دریا = مخلوط همگن شامل یون‌های حل‌شده مانند:
- +Na (سدیم) – ۱۰۵۰۰ mg/kg
- –Cl (کلرید) – ۱۹۰۰۰ mg/kg
- –SO₄² (سولفات)، +Mg²، +Ca²، +K⁺ و غیره

🔁 زمین؛ یک سامانه پویا

چهار بخش اصلی کره زمین (سامانه زمین‌شیمیایی):

آب‌کره (Hydrosphere) – محل تبادلات شیمیایی گسترده
هواکره (Atmosphere) – شامل گازهایی مثل N₂، O₂، CO₂
سنگ‌کره (Lithosphere) – مواد جامد مثل ماسه، نمک‌ها
زیست‌کره (Biosphere) – جانداران و واکنش‌های زیستی

↩️ پیوستگی بین این بخش‌ها باعث تبادل دائم مواد می‌شود.

⚗️ یادگیری از آزمایش‌ها (تحلیل نتایج عملی)

واکنش +AgNO₃ با –Cl:
تولید رسوب سفید AgCl → تشخیص یون کلرید
واکنش +Ba² با –SO₄² → رسوب BaSO₄
واکنش +Ca² با –PO₄³ → رسوب Ca₃(PO₄)₂

📌 یاد بگیر:

هرگاه کاتیون فلزی سنگین با آنیون‌هایی خاص واکنش دهد → تشکیل رسوب (تشخیص کیفی یون)

🧬 یون‌ها در محلول

یون‌ها در محلول به دو دسته تقسیم می‌شوند:

نوع یون	مثال‌ها
تک‌اتمی	Na⁺، Cl⁻، Ca²⁺
چنداتمی	NO₃⁻، SO₄²⁻، CO₃²⁻، NH₄⁺

👨‍🔬 ترکیب یونی نمونه:

K₂SO₄ ← شامل ۲K⁺ و ۱SO₄²⁻
(NH₄)₂CO₃ ← شامل ۲NH₄⁺ و ۱CO₃²⁻

💧 کمبود آب شیرین؛ بحران جهانی

فقط ۲.۵٪ آب‌های زمین شیرین است.
- بیشتر آن در یخچال‌ها و آب‌های زیرزمینی
فقط ۰.۳٪ از آب زمین قابل استفاده برای مصرف انسانی است.
ایران:
- ۱٪ جمعیت جهان
- فقط ۰.۲۶٪ منابع آب شیرین جهان

🧪 کاربردهای شیمی در آب

شیمیدانان دریا بررسی می‌کنند:

منشأ یون‌ها
واکنش‌های شیمیایی در آب
چگونگی تولید مواد طبیعی از آب دریا
امکان ادامه حیات در شرایط خاص (مثل زمستان)

🧠 نقشه ذهنی (Mind Map) گفتار اول — آب، مایه حیات

🌍 زمین، سیاره آبی
│
├── 🌊 آب‌کره
│   ├── %75 سطح زمین را پوشانده
│   ├── آب‌ها = محلول همگن
│   └── یون‌های فراوان: Na⁺, Cl⁻, Mg²⁺, SO₄²⁻, ...
│
├── 🧪 ویژگی شیمیایی
│   ├── آب = محلول یون‌دار
│   ├── یون‌های تک‌اتمی و چنداتمی
│   └── تشکیل رسوب ← تشخیص یون‌ها
│
├── 🔄 چرخه تبادل مواد (سیستم پویا)
│   ├── آب‌کره ↔ هواکره ↔ سنگ‌کره ↔ زیست‌کره
│   └── مثال: فتوسنتز، تبخیر، بارش، تجزیه، آتشفشان
│
├── 🚱 بحران آب شیرین
│   ├── ۹۷٪ آب‌ها شورند
│   ├── ۰.۳٪ قابل مصرف انسانی
│   └── کم‌آبی در ایران و جهان
│
└── 👨‍🔬 کاربردهای شیمی در مطالعه آب
    ├── بررسی یون‌ها
    ├── تحلیل واکنش‌ها
    └── طراحی روش‌های تهیه آب خالص (مثلاً تقطیر)

📝 تمرین‌ها و نکات مهم امتحانی و کنکوری

1. خودارزیابی‌ها (با پاسخ خلاصه‌شده):

س1: مواد موجود در آب دریا؟
✅ NaCl، MgCl₂، CaCO₃ ← منشأ: انحلال سنگ‌ها

س2: چرا زمین از دیدگاه شیمیایی پویاست؟
✅ تبادل مداوم مواد بین ۴ بخش → باعث پویایی شیمیایی

س3: بیشترین یون‌ها در آب دریا؟

بیشترین آنیون: Cl⁻
بیشترین کاتیون: Na⁺

س4: دلیل کمبود آب؟
✅ بیشتر آب‌ها شورند؛ منابع شیرین کم و دور از دسترس

2. سؤالات مفهومی کنکوری احتمالی

چرا آب در زمستان یخ می‌زند ولی حیات ادامه می‌یابد؟
✅ به‌دلیل چگالی کمتر یخ نسبت به آب مایع → یخ روی سطح می‌ماند و زیر آن مایع است.
تفاوت محلول، محلول خالص، آب معدنی؟
✅ محلول: ترکیب همگن
✅ آب معدنی = محلول ناخالص با یون‌های مفید
✅ آب مقطر = خالص ← بدون یون

3. فرمول‌های مهم

معادله واکنش AgNO₃ + NaCl → AgCl↓ + NaNO₃
معادله واکنش BaCl₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2NaCl

✅ خلاصه مفهومی و کاربردی گفتار: غلظت مولی (مولار)

(مناسب برای تثبیت مفاهیم در حافظه بلندمدت)

💡 1. مفهوم غلظت مولی (مولار):

تعریف: تعداد مول‌های ماده‌ی حل‌شونده در یک لیتر محلول
فرمول:

$C=nV(C:غلظت مولی−n:مول ماده حل‌شونده−V:حجم محلول (لیتر))C = \frac{n}{V} \quad (C: \text{غلظت مولی} – n: \text{مول ماده حل‌شونده} – V: \text{حجم محلول (لیتر)})$
واحد: mol/L یا M (مولار)

🧪 2. تفاوت با درصد جرمی:

ویژگی	درصد جرمی	غلظت مولی
پایه اندازه‌گیری	جرم	حجم
کاربرد	صنعت، داروسازی، کشاورزی	آزمایشگاه، پزشکی، شیمی محاسباتی
واحد	g / 100g محلول	mol / L محلول

🧠 3. چرا از غلظت مولی استفاده می‌کنیم؟

مول اساس محاسبات شیمی است.
حجم اندازه‌گیری ساده‌تری نسبت به جرم دارد.
کاربرد گسترده در علوم پزشکی، آزمایشگاه‌ها و داروسازی.

🔍 4. مثال کاربردی:

محلول 0.2M KI، یعنی در هر لیتر محلول 0.2 mol پتاسیم یدید وجود دارد.
مثال محاسبه:

$n=C×V=0.2×0.25=0.05 moln = C \times V = 0.2 \times 0.25 = 0.05 \, mol$

🧠 5. مفاهیم کلیدی از فعالیت‌ها و با هم بیندیشیم:

🔸 تشخیص رقیق و غلیظ:

اگر نسبت مول به حجم بیشتر باشد → محلول غلیظ‌تر است.
افزایش حلال → غلظت کاهش می‌یابد.
افزایش حل‌شونده در حجم ثابت → غلظت افزایش می‌یابد.

🌡️ مبحث مکمل: انحلال‌پذیری و تأثیر آن بر زندگی

💧 1. تعریف انحلال‌پذیری:

بیشترین مقدار حل‌شونده‌ای که در 100g آب (در دمای مشخص) می‌تواند حل شود تا محلول سیرشده ایجاد کند.
واحد: g / 100g آب

📊 2. طبقه‌بندی مواد بر اساس انحلال‌پذیری:

انحلال‌پذیری در 100g آب	دسته‌بندی
کمتر از 0.01g	نامحلول
0.01g – 1g	کم‌محلول
بیشتر از 1g	محلول

🔥 3. اثر دما بر انحلال‌پذیری:

معمولاً با افزایش دما، انحلال‌پذیری افزایش می‌یابد.
نمودار S–θ نشان‌دهنده رابطه دما و انحلال‌پذیری است.

❗ کاربردهای زیستی و صنعتی:

بیماری‌هایی مانند سنگ کلیه و نقرس به انحلال‌پذیری نمک‌ها مرتبط‌اند.
چشمه‌های آب گرم و رسوب CaCO₃ نیز مثالی از تغییر انحلال‌پذیری با دما هستند.

⚡ نقشه ذهنی (Mind Map) – غلظت مولی و انحلال‌پذیری

                               [غلظت مولی (مولار)]
                                       |
        ---------------------------------------------------------
       |                   |                    |                 |
 [تعریف و فرمول]    [کاربردها]        [محاسبات]        [تفاوت با درصد جرمی]
       |                   |                    |                 |
   n / V (mol/L)     پزشکی، آزمایشگاه     مثال: M × L       درصد بر جرم
                                       |
                                       ↓
                           [انحلال‌پذیری]
                                       |
       -----------------------------------------------------------
      |                 |                    |                   |
  [تعریف]      [اثر دما]     [جدول‌ها و نمودارها]     [کاربردهای زیستی]
      |                 |                    |                   |
 g/100g H₂O     نمودار S–T     مواد محلول/کم‌محلول     سنگ کلیه، نقرس

🎯 نکات طلایی کنکوری و امتحانی:

درصد جرمی بیشتر برای جرم‌های بزرگ و صنعتی کاربرد دارد، نه محاسبات دقیق آزمایشگاهی.
واحد حجم در غلظت مولی باید لیتر باشد؛ همیشه میلی‌لیتر را به لیتر تبدیل کن!
در محلول‌های رقیق، مقدار حل‌شونده نسبت به حجم محلول کم است.
در محلول سیرشده، دیگر نمی‌توان حل‌شونده بیشتری وارد کرد.
اثر دما بر انحلال‌پذیری مواد مختلف یکسان نیست.
مولکول‌های قطبی در میدان الکتریکی جهت‌گیری می‌کنند ← مثل آب، HCl.
نیروهای بین‌مولکولی قوی‌تر باعث نقطه جوش بالاتر می‌شود.

✅ جمع‌بندی مفهومی حرفه‌ای

۱. ساختار آب در سه حالت فیزیکی

حالت	رفتار مولکول‌های H₂O	نوع پیوند بین مولکول‌ها	ویژگی ساختاری
بخار	جدا از هم، آزادی حرکت بالا	پیوند هیدروژنی ندارند	نامنظم
مایع	جابجایی و لغزش دارند	پیوند هیدروژنی موقت	نسبتاً نزدیک
یخ	نظم بالا، شبکه‌ای	پیوندهای هیدروژنی پایدار	ساختار شش‌ضلعی، فضای خالی زیاد، چگالی کمتر از مایع

📌 نتیجه: به‌دلیل آرایش منظم و فضای خالی بین مولکول‌های یخ، چگالی یخ کمتر از آب مایع است.

۲. آب به عنوان حلال

قطبی بودن آب (گشتاور دو قطبی زیاد) باعث شده:
- ترکیبات یونی مثل NaCl را یونی حل کند.
- ترکیبات قطبی مولکولی مثل اتانول و استون را مولکولی حل کند.
حلالیت وابسته به نوع نیروهای بین مولکولی است:
- «شبیه، شبیه را حل می‌کند» (Like dissolves like)

3. انواع انحلال

نوع انحلال	توضیح	مثال
مولکولی	ساختار مولکول حفظ می‌شود	اتانول در آب
یونی	یون‌ها جدا شده و آب‌پوشیده می‌شوند	NaCl در آب

4. انحلال گازها در آب

گازهایی مثل O₂ در آب به کمک پیوند دوقطبی-دوقطبی حل می‌شوند.
افزایش دما → کاهش انحلال گاز
افزایش فشار → افزایش انحلال گاز (قانون هنری)

📌 نکات مهم و ترکیبی کنکوری

❄️ چگالی یخ < آب → یخ روی آب می‌ماند
💧 ساختار شش‌ضلعی یخ → علت زیبایی دانه‌های برف
🧪 انحلال یونی: یون‌ها در آب آب‌پوشیده می‌شوند
🚫 هگزان در آب حل نمی‌شود چون غیرقطبی است
🔺 استون، اتانول → هر دو قطبی → حل در آب
🌡️ در آب سرد، گاز بیشتر حل می‌شود (علت آمدن ماهی‌ها به سطح در گرما)
📉 انحلال‌پذیری گاز با دما رابطه معکوس و با فشار رابطه مستقیم دارد

🧠 نقشه ذهنی خلاصه گفتار (ذهن‌نگار)

                💧 آب و پیوندهایش 💧
                        |
        ┌────────────┬────────────┐
      حالت‌های آب   ←   پیوندهای هیدروژنی   →   انحلال مواد
        |                            |                           |
  جامد/مایع/بخار         ساختار شبکه‌ای        محلول‌ها (آبی/غیرآبی)
        |                            |                           |
    چگالی یخ↓              دانه برف شش‌ضلعی      یونی ←→ مولکولی
        |                            |                           |
   فشار/دما← گازها در آب ← قانون هنری ← ماهی‌ها

📝 پاسخ خودارزیابی‌ها و فعالیت‌ها

🔸 مقایسه چگالی آب و یخ

چگالی یخ کمتر از آب مایع است زیرا در ساختار یخ، فضای خالی بین مولکول‌ها بیشتر است.

🔸 چرا یاخته‌ها در کلم هنگام یخ زدن تخریب می‌شوند؟

چون آب درون سلول یخ می‌زند و منبسط می‌شود → دیواره‌ی سلول را پاره می‌کند.

🔸 آب و هگزان → محلول تشکیل نمی‌دهند چون یکی قطبی و دیگری غیرقطبی است.

🧪 تحلیل آزمایش‌ها

آزمایش قرص جوشان در آب سرد و گرم:

دما	گاز جمع‌شده	نتیجه
سرد	بیشتر	انحلال‌پذیری گاز در آب سرد بیشتر است.
گرم	کمتر	در آب گرم، گاز سریع‌تر خارج می‌شود.

📌 نتیجه: هرچه دما بالاتر رود، انحلال‌پذیری گاز کاهش می‌یابد.

📉 نمودار فشار – انحلال‌پذیری (قانون هنری)

در دمای ثابت، انحلال‌پذیری گازها با فشار مستقیم است.

گازی که شیب نمودارش بیشتر است (مانند NO) → انحلال‌پذیری بالاتری دارد.

💡 ارتباط با زندگی (سوالات مفهومی کنکور)

چرا آب بخش عمده بدن است؟
→ حلال قوی برای واکنش‌های زیستی
چرا در هوای گرم ماهی‌ها به سطح آب می‌آیند؟
→ کاهش اکسیژن محلول در آب
چرا نوشیدنی‌های ورزشی حاوی یون‌ها هستند؟
→ کمک به هدایت عصبی و تعادل یونی

علی صبوری

خدمات

زمینه های کاری

محصول

نرم افزار کامپیوتر

شرکت دارویی