راههای بدست آوردن عدد آووگادرو/شیمی اول دبیرستان

راههای بدست آوردن عدد آووگادرو:

جرم اتمی و روش های بدست آوردن:

به كمك طیف‌سنج جرمی mass spectroscopy، جرم مطلق اتم‌ها بدست می‌آید. سپس برای هر اتم که دارای چندین ایزوتوپ است، جرم اتمی میانگین محاسبه شده به عنوان جرم اتم گزارش می شود. این دستگاه اولین بار برای بررسی ایزوتوپ‌ها از مورد استفاده قرار گرفت. دستگاه‌هایی از این نوع توسط استون و دمپستر با پیروی از اصول روش‌هایی كه تامسون ارائه كرده بود ساخته شد. اگر عنصری شامل چند نوع اتم با جرم‌های متفاوت ( ایزوتوپ‌ها ) باشد ، این تفاوت در مقادیر e / m یا q/m یون‌های مثبت حاصل از این اتم‌ها پدیدار می‌گردد . طیف نگار جرمی یون‌ها را بر حسب مقادیر نسبت بار به جرم ، از یكدیگر جدا می‌كند ، و سبب می‌شود كه یون‌های مثبت متفاوت در محل‌های مختلف روی یك صفحه عكاسی اثر كنند . وقتی دستگاه كار می‌كند ، اتم‌های بخار ماده مورد مطالعه در معرض بمباران الكترونی قرار گرفته و به یون‌های مثبت تبدیل می‌شوند . این یون‌ها بر اثر عبور از یك میدان الكتریكی ، به قدرت چندین هزار ولت ، شتاب پیدا می‌كنند . اگر ولتاژ این میدان ثابت نگهداشته شود ، تمام یون‌هایی كه مقدار e / m مساوی دارند با سرعت مساوی وارد یك میدان مغناطیسی می‌شوند . این سرعت شعاع مسیر یون را در میدان مغناطیسی تعیین می‌كند . اگر شدت میدان مغناطیسی و ولتاژ شتاب دهنده ثابت نگهداشته شوند ، تمام یون‌هایی كه مقدار e / m مساوی دارند ، در یك محل بر روی صفحه عكاسی متمركز می‌شوند ولی یون‌هایی كه مقدار e / m متفاوت دارند در محلهای مختلف روی صفحه عكاسی متمركز می‌شوند . هرگاه یك وسیله الكتریكی كه شدت اشعه یونی را اندازه می‌گیرد ، جای‌گزین صفحه عكاسی شود ، دستگاه را طیف سنج جرمی می‌نامیم . با استفاده از طیف سنج جرمی می‌توان هم جرم اتمی دقیق ایزوتوپ‌ها و هم تركیب ایزوتوپی عناصر ( انواع ایزوتوپ‌های موجود و مقدار نسبی هر یك ) را تعیین كرد . درواقع طرز كار طیف سنج جرمی، مانند لامپ اشعه‌ كاتدی است كه تامسون از آن بهره گرفت و نسبت بار به جرم الكترون را به دست آورد.
پس وقتی كه یك یون با بار الكتریكی معلوم e و جرم m با سرعت v وارد یك میدان مغناطیسی می‌شود ، از مسیر مستقیم خود منحرف می‌شود و مسیرش هلال یا دایره‌ای می‌شود كه شعاع آن r می‌باشد. مقدار r از رابطه زیر بدست می‌آید: (1) r=mv/He كه در آن H شدت میدان مغناطیسی است.همانطور كه از رابطه بالا مشخص است هر چه شدت میدان و بار الكتریكی ذره بیشتر باشد r كوچكتر می‌شود. كوچكتر شدن r به معنای بیشتر شدن انحراف از مسیر مستقیم است. از طرف دیگر چون r با m , v رابطه مستقیم دارد پس هر چه سرعت و جرم ذره بیشتر باشد انحراف ذره كمتر می‌شود. اگر رابطه فوق را كمی جابجا كنیم رابطه زیر بدست می‌آید: (2) e/mv=1/Hr می‌توان مقدار r را برای انحراف اشعه كاتدی در یك میدان مغناطیسی با شدت معین معلوم كرد و از آنجا توانست مقدار e/mv را بدست آورد. اما برای بدست آوردن e/m باید مقدار v را نیز معین كرد. یكی از روشهایی كه تامسون برای پیدا كردن مقدار v به كار برد مطالعه‌ی اشعه‌ی كاتدی در لامپی بود كه در امتداد آن میدانهای الكتریكی و مغناطیسی همزمان و عمود بر هم برقرار شده بود. طبق روابط فیزیك وریاضی سرعت الكترون از رابطه زیر بدست می‌آید: V=E/H (3) كه در آن E شدت میدان الكتریكی و H شدت میدان مغناطیسی است.با قرار دادن رابطه (3) در فرمول (2) رابطه زیر بدست آورد: e/m=E/(H**2)r . با معلوم بودن بار الكتریكی و دانستن سایر پارامترهای مربوط به آزمایش می‌توان جرم یونها در طیف‌سنج جرمی را بدست آورد.

واحد برای بیان جرم اتمی:
همانطور كه می دانید هرگز نمی توان یك اتم را جدا كرده، آن را در ترازو گذاشت و جرم آن را اندازه گرفت. زیرا واحد گرم یا میلی گرم (كه ترازو آن را نشان می دهد) برای بیان جرم اتم بسیار بسیار بزرگ است.
درواقع همیشه باید واحد اندازه گیری و كمیت مورد اندازه گیری با هم سنخیت داشته باشند، به عنوان مثال فاصله ی شیراز مشهد را نمی توان با سانتی متر یا متر اندازه گیری نمود، بلكه این فاصله به دلیل بزرگی با كیلومتر سنجش می شود.
حال جرم یك اتم هم نمی تواند با گرم اندازه گیری شود، زیرا جرم یك اتم در حدود 00000000000000000000001/0 گرم است.

پس باید دنبال یك واحد بگردیم كه جرم اتم را با ان واحد اندازه گرفته و بیان كنیم.
دانشمندان در این مورد خیلی فكر كردند تا اینه نتیجه گرفتند كه یك اتم را به عنوان واحد انتخاب كنند و بقیه اتمهخا را نسبت به آن بسنجند. به عنوان مثال در ابتدا اتم ئیدروزن را به عنوان واحد در نظر گرفتند و مثلا" می گفتند جر بور ده برابر جرم ئیدروزن می باشد.

اما بعدها این واحد به اتم اكسیژن تغییر نمود و در نهایت شیمی دانها برای بیان جرم عنصرها بدین صورت عمل كردند كه فراوان ترین ایزوتوپ كربن یعنی كربن 12 را بعنوان استاندارد انتخاب كردند و جرم عنصرهای دیگر را با استفاده از نسبتهایی كه در محاسبات آزمایشگاهی بدست آمده بود، بیان كردند.
به عنوان مثال با استفاده از نسبتهایی كه در محاسبات آزمایشگاهی بدست آمده، مشخص شده است كه جرم اتم اكسیژن چهار سوم برابر جرم اتم كربن است. با توجه به اینكه جرم اتم كربن 12 می باشد جرم اتم اكسیژن را محاسبه كرد. در این مقیاس جرم اتم اكسیژن برابر 16 خواهد شد.
واحد جرم اتمی amu است كه كوتاه شده ی عبارت atomic mass unitاست. در این مقیاس جرم پروتون و نوترون 1 amu است.
و برای اینکه در آزمایشگاه بتوانجرم اتمی مواد را اندازه گیری نمود، از عدد آووگادرو استفاده می کنند و به تعداد عدد آووگادرو تا اتم ، amu تبدیل به گرم می شود. یعنی یک اتم ئیدروژن 1amu است و
23^10*02/6 یا یک مول ئیدروژن، 1 گرم است.

نمونه ای دیگر=>

عدد آووگادرو:

ریشه لغوی

عدد را به یاد دانشمند پر آوازه ایتالیایی "آمدئو آووگادرو" ، عدد آووگادرو نامیدند که این عدد ، تعداد ذره‌‌های موجود در یک مول از یک ماده است.

اتم گرم

از آنجائیکه اتم‌ها ذراتی بسیار کوچکند و جرم بسیار کمی دارند، یکاهای معمولی مانند گرم برای اندازه گیری جرم آنها بسیار بزرگ است. بنابراین اندازه گیری جرم یکی از آنها با ابزارهای معمولی ، کاری غیر ممکن است. به این علت ، همواره به جای جرم یک اتم ، جرم تعدادی از آنها را که شامل تعداد است در نظر می‌گیرند که جرم این تعداد از ذره را مبنای کار خود قرار می‌دهند که قابل اندازه گیری با ترازو است که می‌توان برای مقاصد عملی چه در آزمایشگاه و چه در کارخانه بکار برد.

شیمیدانها جرم یک مول یا اتم را اتم گرم می‌نامند.

کاربرد عدد آووگادرو

برای بیان مفهوم اتم گرم

شیمیدان‌ها جرم یک مول یا اتم را اتم گرم می‌گویند و آنرا برحسب گرم بیان می‌کنند. برای مثال اتم اکسیژن ، 16 گرم و اتم کربن ، 12 گرم است؛ یعنی جرم یک مول از اتمهای اکسیژن که شامل اتم است، برابر 16 گرم و به همین ترتیب ، جرم یک مول از اتم‌های کربن برابر 12 گرم است.

مفهوم مولکول گرم

بدیهی است جرم یک مول از مولکول‌های یک ماده که «مولکول گرم» نامیده می‌شود. به کمک اتم گرم اتم‌های سازنده آن به آسانی قابل محاسبه است. برای مثال ، مولکول گرم اکسیژن برابر مجموع دو اتم اکسیژن گرم و مولکول گرم برابر است با مجموع دو اتم اکسیژن و یک اتم کربن گرم است.

مفهوم وزن مولکولی

شمار اجزای یک مول برابر با عدد آووگادرو است. تعداد مولکول‌های موجود در یک مول از یک ترکیب مولکولی ، برابر با عدد آووگادرو است و جرم آن بر حسب گرم برابر با وزن مولکولی آن ترکیب است. برای مثال ، وزن مولکولی برابر با 18.02 است. در نتیجه داریم:

مولکول
چون یک مولکول آب دارای یک اتم O است یک مولکول شامل دو اتم از اتم H و یک مولکول از اتم O است.

راههای بدست آوردن عدد آووگادرو/شیمی اول دبیرستان

مطالب مشابه :

30 تست از عربي سال دوم انساني

عملکرد گروه عربی تنکابن درسال تحصیلی 93/92 در یک نگاه

طرح درس نیمسال اول آمادگی جسمانی ( پایه اول ، دوم ، سوم راهنمایی )

نمونه سوالات کتبی درس تربیت بدنی سال اول متوسط

نتایج مسابقات طنابزنی اموزشگاههای قوچان پسران

جدول طرح درس تربیت بدنی مقطع راهنمایی¯راکتی

طنابزنی اموزشگاههای قوچان

نمونه طرح درس روزانه تربیت بدنی با موضوع آموزش پرتاب دو دستی در پایه دوم ابتدایی

نمونه طرح درس روزانه والیبال

راههای بدست آوردن عدد آووگادرو/شیمی اول دبیرستان