چند سوال بسیار ابتدایی شیمی

[ArmanOrouji]

چند سوال بسیار ابتدایی شیمی هر وقت که شیمی دهم را مطالعه می کنم ذهنم را درگیر می کند:
1. ما 92 عنصر طبیعی داریم که سنگین ترین آن اورانیم با عدد اتمی 92 است پس چگونه تکنسیم با عدد اتمی 43 مصنوعی است؟ اگر اینگونه باشد باید کمتر از 92 عنصر طبیعی داشته باشیم.
2. جدول تناوبی شامل 7 دوره و 18 گروه است ولی مگر لانتانید ها و اکتنید ها هم جزو عناصر واسطه نیستند (گروه 3 دوره 6و7) پس چرا 7 دوره و 18 گروه داریم اگر اینگونه تصور کنیم جدول تناوبی در اصل باید 3بعدی شود نه 2 بعدی!
3. برای بدست آوردن تعداد اتم های یک جسم ما باید جرم کل و جرم هر اتم را داشته باشیم پس ما چگونه موفق به کشف عدد آووگادرو شدیم(تعداد اتم های یک مول) در حالی که جرم هر اتم را نداریم؟

[arman chemist]

سلام. در حد سواد ابتدایی خودم اینجوریه که:۱. ساختگی بودن یک عنصر بیشتر از آنکه به عدداتمی بستگی داشته باشد به تعداد نوترون بستگی دارد. به طور دقیق تر به نسبت تعداد نوترون به پروتون. در راکتور های همجوشی تولید عناصر معمولا یک عنصر سبک رو با نوترون بمباران میکنند تا عنصر جدید بدست بیاد. پس ممکنه اون عنصر سبک عدد اتمیش تغییر نکنه. در صورت نشر پرتو بتا فقط امکان اضافه شدن عدد اتمیش وجود داره.
۲.کاملا درسته. جدول تناوبی سه بعدیه ولی برای اینکه بهتر در کتاب ها و جزوات علمی جا بشه اینطوری که میبینین رسمش میکنن.
۳.عدد آووگادرو با استفاده از تکنیک تخمین بدست اومده. مثل وقتی که میخوایم تعداد موهای سر یک فرد رو بشماریم منطقه کوچکی از مو رو انتخاب میکنیم و با توجه به مساحت مقدار کاش رو تخمین میزنیم. برا اطلاعات بیشتر و کاملتر مقاله زیر رو بخون.
https://blog.faradars.org/%D8%B9%D8%AF% ... %B1%D9%88/

[rohamavation]

سوالت مربوط به بچه های شیمی هست منم برات پیدا کردم اینجا اوردم .چون خودم چیزی نمیدونم .
زیرا اکثر اشکال یا ایزوتوپ های آن (اتم های یک عنصر شیمیایی با تعداد نوترون های مختلف) دارای نوترون های اضافی هستند که آن را بسیار ناپایدار می کند.هر عدد اتمی زوج دارای ایزوتوپ زوج و زوج است که در برابر واپاشی بتا پایدار است، زیرا ایزوتوپ‌های زوج و زوج به دلیل جفت شدن پایدارتر از فرد و فرد هستند.
به طور کلی، برای عناصری که اعداد اتمی آنها نزدیک به یک عدد پروتون جادویی است، یا برای عناصری که برای آن عنصر، خط پایداری به عدد نوترونی جادویی نزدیک می‌شود، انتظار داریم تنوع بیشتری از ایزوتوپ‌های پایدار داشته باشیم.
بر اساس این ملاحظات، اگر امیدوار بودیم عنصری سبک بدون ایزوتوپ پایدار پیدا کنیم، عنصری است که Z فرد باشد، عنصری که Z از هر عدد پروتون جادویی فاصله داشته باشد، و عنصری باشد که خط پایداری برای آن نباشد. نزدیک به عدد نوترونی جادویی Technetium این الزامات را برآورده می کند.هسته هایی با تعداد معینی از نوکلئون ها که به اعداد جادویی معروف هستند در برابر فروپاشی هسته ای پایدار هستند. این تعداد پروتون یا نوترون (2، 8، 20، 28، 50، 82 و 126) پوسته های کاملی را در هسته می سازند.
ساده‌ترین چیزی که می‌توانیم امتحان کنیم استفاده از فرمول جرم نیمه تجربی است اما به درستی پیش‌بینی می‌کند که، به عنوان مثال، 97Tc بسیار بسیار نزدیک به خط تقسیم بین ثبات و بی‌ثباتی است.پوسته‌های اتمی وقتی به اندازه دو برابر یک عدد مربع، یعنی 2، 8، 18، 32، 50، 72، 98، 128 و غیره باشند، تعادل یکنواخت را احساس می‌کنند. هر دوره در جدول تناوبی تعدادی عنصر برابر با یک دارد. این اعداد و عناصری که در پایان این دوره‌ها فضاها را اشغال می‌کنند، چنان متعادل هستند که اصلاً تمایلی به تغییر یا واکنش نشان نمی‌دهند. عناصر موجود در دو طرف این گازهای نجیب به طور واکنشی به دنبال تقلید از نیروانای هماهنگ همسایگان خود هستند، اما عناصر در میانه یک دوره (مانند کربن) در دو جهت مختلف کشیده می شوند و در نتیجه می توانند در نهایت در بسیار پیچیده پیچیده شوند. مولکول ها.
هسته‌های اتمی زمانی پایدارتر هستند که تعداد پروتون‌های آنها زوج و نزدیک به یکی از اعداد ذکر شده در بالا باشد. تکنتیوم (43) و پرومتیم (61) هیچ یک از این معیارها را برآورده نمی کنند و ناپایدار هستند.
عنصر تکنسیم با عدد اتمی ۴۳، یک عنصر مصنوعی است که فاقد ایزوتوپ پایدار در طبیعت است. در نتیجه جرم اتمی استاندارد برای آن تعریف نمی‌شودگروه VIIB و دوره پنجم جدول تناوبی قرار دارد. در واقع عنصر تکنسیوم یک فلز واسطه (Transition Metals) خاکستری مایل به نقره ای، رادیواکتیو و بلورین است اولین عنصر مصنوعی ساخت انسلن هستدر حدود ۲۲ ایزوتوپ رادیواکتیو تکنسیوم با رنج جرمی ۹۰ تا ۱۱۱ گزارش شده است. پایدار ترین ایزوتوپ های رادیو اکتیو آن عبارتند از : ۹۷Tc با نیمه عمر ۲/۶ میلیون سال و ایزوتوپ ۹۹Tc با نیمه عمر ۲۱۱۱۰۰ میلیون سال. سایر رادیو ایزوتوپ ها عمر بسیار کمی دارند.
علاوه بر آن، تعداد زیادی حالت متا (m برای حالت متا استفاده می شود) نیز برای عنصر تکنسیوم وجود دارد. ایزوتوپ رادیواکتیو ۹۷Tcm با نیمه عمر ۹۰ روز از دیگر ایزوتوپ های متا پایدار تر است. ایزوتوپ های رادیواکتیو ۹۵Tcm با نیمه عمر ۶۱ روز و ایزوتوپ ۹۹Tcm با نیمه عمر ۶ ساعت در رتبه های بعدی قرار می‌ گیرند.
اکسید تکنسیوم یکی از مهمترین ترکیبات فلز تکنسیوم است. آنیون مربوطه، پرتکنتات (−TcO۴) می باشد. در واقع این عنصر می تواند به راحتی با هالوژن ها، اکسیژن و گوگرد واکنش دهد و هالید ها، اکسید و سولفید تولید نماید. از دیگر ترکیبات آن می توان این ترکیبات یافت کرد
اکسید تکنسیوم (Tc۲O۷)
سولفید تکنسیم (Tc۲S۷)
کربونیل تکنسیم (Tc۲(CO)۱۰)
هگزا فلوروئید تکنسیم (TcF۶)
تترا کلرید تکنسیم (TcCl۴)
تری برمید تکنسیم (TcBr۳)
پرتکنتیک اسید (HTcO۴)
سدیم پرتکنتات (Na[TcO۴])
چرا ردیف اول فقط 2 عنصر دارد، اما تمام ردیف های بعدی یک الگو دارند؟ الگویی از دو ردیف با همان تعداد عناصر وجود دارد که فقط بعد از ردیف اول شروع می شود.الگو به این شکل بهتر بیان می شود:
ردیف 1: 2 عناصر
ردیف 2: 2+6 عنصر
ردیف 3: 2+6 عنصر
ردیف 4: 2+6+10 عنصر
ردیف 5: 2+6+10 عنصر
ردیف 6: عناصر 2+6+10+14
ردیف 7: عناصر 2+6+10+14
دلیل آن به نحوه پر کردن سطح انرژی موجود توسط الکترون ها برمی گردد. چیزی که یک عنصر را از عنصر دیگر متمایز می کند عدد پروتون است و هر بار که یک پروتون اضافه می شود و عنصر جدیدی تعریف می شود به یک الکترون دیگر نیاز دارد تا بار را خنثی کند. آن الکترون به طور طبیعی کمترین سطح انرژی موجود در اتم را اشغال می کند.
سطوح انرژی موجود با حالت کوانتومی، از جمله اعداد کوانتومی n،l و ml تعریف می شوند. n عدد کوانتومی اصلی است و به دوره ای که عنصر در آن قرار دارد یا پوسته مربوط می شود. l عدد کوانتومی تکانه زاویه ای است که پوسته فرعی s, p, d, f را تعریف می کند که n زیر پوسته وجود دارد که مقادیر آنها l=0,…n−1 است. عدد کوانتومی مغناطیسی ml، پوسته فرعی را به اوربیتال‌ها تقسیم می‌کند، که 2l+1 اوربیتال وجود دارد که مقادیر آنها ml=−l،…+l است.
زیر پوسته تعداد اوربیتال زیر پوسته
برچسب مقدار $m_l=-l,\dots {+l}$ ظرفیت الکترونی
s 0 1 2
s 1 3 6
d 2 5 10
f 3 7 14
هر اوربیتال (یعنی هر مقدار میلی لیتر) ممکن است حاوی 2 الکترون باشد. اعداد کوانتومی موجود عبارتند از:
n l مقادیر (subshells) ml ظرفیت کل الکترون پوسته را نشان می دهد
1 0 (s) 0 2
2 0,1 (s,p) -1,0,1 2+6
3 0,1,2 (s,p,d) -2,-1,0,1,2 2+6+10
4 0,1,2,3 (s,p,d,f) -3,-2,-1,0,1,2,3 2+6+10+14
این الگو وجود دارد، اما به نظر نمی رسد مطابقت داشته باشد زیرا در ردیف 7 شما 98 الکترون در پوسته خواهید داشت و ممکن است انتظار داشته باشید که ردیف شامل 98 عنصر باشد. این مورد نیست! سطوح انرژی برای مقادیر l با انحرافات زیاد از 0 (یعنی اوربیتال هایی با تکانه زاویه ای بالا) به طور فزاینده ای از هم دور می شوند، بنابراین حتی اگر اوربیتال های 3 بعدی در ردیف سوم وجود داشته باشند، انرژی آنها بسیار بالاتر از اوربیتال های 3p است که حتی از اوربیتال های 4s نیز بالاتر است. این دوباره در ردیف 4 اتفاق می افتد که در آن اوربیتال های 4f از نظر انرژی بسیار بالاتر از اوربیتال های 4d هستند، حتی از 5s نیز بالاتر هستند.
تفاوت در انرژی همیشه در موارد خاص آنقدر زیاد نیست، بنابراین مثال‌هایی وجود دارد که پیوند یا لیگاندها یا تقارن باعث تغییر سطوح انرژی می‌شوند، اما در غیر این صورت روند درست است. اگر آنها بتوانند برخی از عناصر را در ردیف بعدی تولید کنند (یا کشف کنند)، ممکن است انتظار داشته باشیم که در نهایت پوسته5g شروع به پر شدن کند و یک بلوک جدید در جدول داشته باشد، اما در واقع به نظر نمی رسد که آنها اتم های پایداری باشند. .
فکر می‌کنم در وهله اول دلیل چیدن عناصر را در این جدول از دست داده‌ام. جدول تناوبی به گونه ای چیده شده است که همه عناصر در یک ستون دارای تعداد یکسانی الکترون بیرونی باشند. این مفید است زیرا عناصر با پیکربندی لایه بیرونی الکترون‌ها به روش‌های مشابهی واکنش نشان می‌دهند، بنابراین در ستون‌هایی با هم گروه‌بندی می‌شوند. این اثر ایجاد «دوره‌هایی» است که با یک فلز واکنش‌پذیر شروع می‌شود و با یک گاز بی‌اثر خاتمه می‌یابد. ردیف 1 دارای دو عنصر است و به نوعی خاص است زیرا اولین مورد در این سری است. هیدروژن دارای 1 الکترون و حداکثر ظرفیت 2 الکترون است. این بدان معناست که مانند سایر عناصری که فقط 1 الکترون در لایه بیرونی خود دارند (گروه 1) و همچنین به روشی مشابه با عناصری که فقط به 1 الکترون بیشتر برای تکمیل لایه بیرونی خود نیاز دارند (گروه 7) رفتار می کند. پس کجا آن را قرار دهیم؟ اغلب در جایی در وسط قرار می گیرد. سپس هلیوم یک پوسته بیرونی کامل دارد، به این معنی که شباهت های زیادی به عناصر دیگر با پوسته بیرونی کامل دارد و در گروه 8 (یا گروه 0) در سمت راست قرار می گیرد.
جدول دوره جایگزینی که شما ذکر کردید، نسخه سمت چپ، طوری تنظیم شده است که با خواندن آن از چپ به راست، اوربیتال ها را پر کنید. این وضعیتی را در نظر می گیرد که من توضیح می دهم که در آن اوربیتال های سه بعدی بالاتر از 4 ثانیه هستند، و با استفاده از این جدول سمت چپ به وضوح آن را می بینید. با این حال، این جدول جایگزین به شما اجازه نمی‌دهد تا پیکربندی پوسته والانس را مانند جدول مندلیف به راحتی بخوانید. انواع دیگر جدول انواع مختلفی از ویژگی ها یا روابط را برجسته می کند، که می تواند در شرایط خاص مفیدتر باشد. برچسب‌های سمت چپ (1s؛ 2s؛ 2p 3s؛ و غیره) به زیر پوسته بیرونی آن ردیف مربوط می‌شوند، بنابراین کربن در بخش «2p» آن نمودار است در حالی که منیزیم در بخش «3s» در همان ردیف است.hope I helped you understand the question. Roham Hesami, sixth
semester of aerospace engineering
رهام حسامی ترم ششم مهندسی هوافضا