منو
 کاربر Online
898 کاربر online
تاریخچه ی: شیمی فیزیک

تفاوت با نگارش: 1

Lines: 1-39Lines: 1-97
 +{DYNAMICMENU()}
 +__واژه‌نامه__
 +*((واژگان شیمی فیزیک))
 +*((واژگان شیمی آلی))
 +*((واژگان شیمی معدنی))
 +*((واژگان شیمی تجزیه))
 +*((واژگان شیمی صنعتی))
 +__مقالات مرتبط__
 +*((شیمی فیزیک))
 +*((الکتروشیمی))
 +*((خوردگی فلزات))
 +*((سینتیک شیمیایی))
 +*((سرعت واکنش))
 +*((شیمی کوانتومی))
 +*((شیمی تابش))
 +*((ترموشیمی))
 +*((مقالات جدید شیمی|شیمی))
 +__کتابهای مرتبط__
 +*((کتابهای شیمی فیزیک))
 +__[http://217.218.177.31/mavara/mavara-view_forum.php?forumId=47|انجمن شیمی]__
 +__سایتهای مرتبط__
 +*سایتهای داخلی
 +**[http://www.shimi.ir|شیمی عمومی]
 +**[http://www.chemistmag.com |مجله شیمی]
 +*سایتهای خارجی
 +**[http://en.wikipedia.org/wiki/Physical_chemistry|درباره اصول کلی شیمی فیزیک]
 +**[http://dbhs.wvusd.k12.ca.us/webdocs/Thermochem/Enthalpy.html|درباره آنتالپی]
 +**[http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch22/rateframe.html|سینتیک شیمیایی]
 +**[http://www.chem.queensu.ca/people/faculty/Mombourquette/FirstYrChem/colligative/index.htm|خواص غلظتی(کولیگاتیو)]
 +**[http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/kinetic/idegas.html|قانون گاز ایده آل]
 +**[http://www.funsci.com/fun3_en/electro/electro.htm|آزمایشها در الکتروشیمی]
 +**[http://dl.clackamas.cc.or.us/ch105-09/voltaic.htm|پیل ولتایی]
 +**[http://www.corrosion-doctors.org/Corrosion-History/Kinds.htm|انواع خوردگی شیمیایی]
 +**[http://www.rwc.uc.edu/koehler/biophys/7b.html|واکنشهای هسته‌ای]
 +**[http://chemlearn.chem.indiana.edu/demos/Endother.htm|واکنشهای گرمازا و گرماگیر]
 +**[http://www.geocities.com/CapeCanaveral/launchpad/5226/thermo.html|ترموشیمی]
 +__گالری تصویر__
 +*[http://217.218.177.31/mavara/mavara-browse_gallery.php?galleryId=39|گالری علوم]
 +body=
 +|~|
 +{DYNAMICMENU}
 
 
 ||__~~green:شیمی فیزیک~~__ (__Physical chemistry__) بخشی از علم شیمی است که در آن ، از اصول و قوانین فیزیکی ، برای حل مسائل شیمیایی استفاده می‌شود. به عبارت دیگر ، هدف از شیمی فیزیک ، فراگیری اصول نظری ((فیزیک)) در توجیه پدیده‌های شیمیایی است. برای آشنایی بیشتر با علم شیمی فیزیک ، باید با زیر مجموعه‌های این علم آشنا شویم و اهداف این علم را در دل این زیر مجموعه‌ها بیابیم.|| ||__~~green:شیمی فیزیک~~__ (__Physical chemistry__) بخشی از علم شیمی است که در آن ، از اصول و قوانین فیزیکی ، برای حل مسائل شیمیایی استفاده می‌شود. به عبارت دیگر ، هدف از شیمی فیزیک ، فراگیری اصول نظری ((فیزیک)) در توجیه پدیده‌های شیمیایی است. برای آشنایی بیشتر با علم شیمی فیزیک ، باید با زیر مجموعه‌های این علم آشنا شویم و اهداف این علم را در دل این زیر مجموعه‌ها بیابیم.||
 
 
 +
 +
 {img src=img/daneshnameh_up/6/6a/entry2.jpg} {img src=img/daneshnameh_up/6/6a/entry2.jpg}
 +
 +
 
 
 !ترمودینامیک شیمیایی !ترمودینامیک شیمیایی
 !!تعیین سمت و سوی واکنش !!تعیین سمت و سوی واکنش
 ترمودینامیک شیمیایی در عمل ، برقراری چهارچوبی برای تعیین امکان پذیربودن یا خود به خود انجام شدن تحولی فیزیکی یا شیمیایی معین است. به عنوان مثال ، ممکن است به حصول معیاری جهت تعیین امکان پذیر بودن تغییری از یک فاز به فاز دیگر بطور خود به خود مانند تبدیل ((گرافیت)) به ((الماس)) یا با تعیین سمت و سوی خود به خود انجام شدن واکنشی زیستی که در سلول اتفاق می‌افتد، نظر داشته باشیم.

در حلاجی این نوع مسائل ، چند مفهوم نظری و چند تابع ریاضی دیگر بر مبنای قوانین اول و دوم ترمودینامیک و برحسب توابع انرژی گیبس ابداع شده‌اند که شیوه‌های توانمندی برای دستیابی به پاسخ آن مسائل ، در اختیار قرار داده‌اند.
 ترمودینامیک شیمیایی در عمل ، برقراری چهارچوبی برای تعیین امکان پذیربودن یا خود به خود انجام شدن تحولی فیزیکی یا شیمیایی معین است. به عنوان مثال ، ممکن است به حصول معیاری جهت تعیین امکان پذیر بودن تغییری از یک فاز به فاز دیگر بطور خود به خود مانند تبدیل ((گرافیت)) به ((الماس)) یا با تعیین سمت و سوی خود به خود انجام شدن واکنشی زیستی که در سلول اتفاق می‌افتد، نظر داشته باشیم.

در حلاجی این نوع مسائل ، چند مفهوم نظری و چند تابع ریاضی دیگر بر مبنای قوانین اول و دوم ترمودینامیک و برحسب توابع انرژی گیبس ابداع شده‌اند که شیوه‌های توانمندی برای دستیابی به پاسخ آن مسائل ، در اختیار قرار داده‌اند.
 !!تعادل !!تعادل
 پس از تعیین شدن سمت و سوی تحولی طبیعی ، ممکن است علم بر میزبان پیشرفت آن تا رسیدن به ((تعادل شیمیایی|تعادل)) نیز مورد توجه باشد. به عنوان نمونه ، ممکن است حداکثر راندمان تحولی صنعتی یا ((قابلیت انحلال مواد|قابلیت انحلال)) دی‌اکسید کربن موجود در هوا ، در آبهای طبیعی یا تعیین غلظت تعادلی گروهی از __متابولیتها__ ( __Metabolites__ ) در یک سلول مورد نظر باشد. روشهای ترمودینامیکی ، روابط ریاضی لازم برای محاسبه و تخمین چنین کمیت‌هایی را بدست می‌دهد.

گرچه هدف اصلی در ترمودینامیک شیمیایی ، تجزیه و تحلیل در بررسی امکان خود به خود انجام شدن یک تحول و تعادل می‌باشد، ولی علاوه بر آن ، روشهای ترمودینامیکی به بسیاری از مسائل دیگر نیز قابل تعمیم هستند. مطالعه ((تعادلهای فازی|تعادلهای فاز)) ، چه در سیستم‌های ایده آل و چه در غیر آن ، پایه و اساس کار برای کاربرد هوشمندانه روشهای ((استخراج)) ، ((تقطیر)) و ((تبلور)) به عملیات متالوژی و درک گونه‌های کانی‌ها در سیستم‌های ((زمین‌ شناسی)) می‌باشد.
 پس از تعیین شدن سمت و سوی تحولی طبیعی ، ممکن است علم بر میزبان پیشرفت آن تا رسیدن به ((تعادل شیمیایی|تعادل)) نیز مورد توجه باشد. به عنوان نمونه ، ممکن است حداکثر راندمان تحولی صنعتی یا ((قابلیت انحلال مواد|قابلیت انحلال)) دی‌اکسید کربن موجود در هوا ، در آبهای طبیعی یا تعیین غلظت تعادلی گروهی از __متابولیتها__ ( __Metabolites__ ) در یک سلول مورد نظر باشد. روشهای ترمودینامیکی ، روابط ریاضی لازم برای محاسبه و تخمین چنین کمیت‌هایی را بدست می‌دهد.

گرچه هدف اصلی در ترمودینامیک شیمیایی ، تجزیه و تحلیل در بررسی امکان خود به خود انجام شدن یک تحول و تعادل می‌باشد، ولی علاوه بر آن ، روشهای ترمودینامیکی به بسیاری از مسائل دیگر نیز قابل تعمیم هستند. مطالعه ((تعادلهای فازی|تعادلهای فاز)) ، چه در سیستم‌های ایده آل و چه در غیر آن ، پایه و اساس کار برای کاربرد هوشمندانه روشهای ((استخراج)) ، ((تقطیر)) و ((تبلور)) به عملیات متالوژی و درک گونه‌های کانی‌ها در سیستم‌های ((زمین‌ شناسی)) می‌باشد.
 !!تغییرات انرژی !!تغییرات انرژی
 همین طور ، تغییرات انرژی ، همراه با تحولی فیزیکی یا شیمیایی ، چه به صورت کار و چه به صورت گرما مورد توجه جدی قرار دارند؛ این تحول ممکن است احتراق یک سوخت ، شکافت هسته ((اورانیوم)) یا انتقال یک متابولیت در بستر گرادیان غلظت باشد.

مفاهیم و روشهای ترمودینامیکی ، نگرشی قوی برای درک چنان مسائلی را فراهم می آورد که در __شیمی فیزیک__ مورد بررسی قرار می‌گیرند.
 همین طور ، تغییرات انرژی ، همراه با تحولی فیزیکی یا شیمیایی ، چه به صورت کار و چه به صورت گرما مورد توجه جدی قرار دارند؛ این تحول ممکن است احتراق یک سوخت ، شکافت هسته ((اورانیوم)) یا انتقال یک متابولیت در بستر گرادیان غلظت باشد.

مفاهیم و روشهای ترمودینامیکی ، نگرشی قوی برای درک چنان مسائلی را فراهم می آورد که در __شیمی فیزیک__ مورد بررسی قرار می‌گیرند.
 
 
 +
 +
 {img src=img/daneshnameh_up/3/32/2d3d_physics1.jpg} {img src=img/daneshnameh_up/3/32/2d3d_physics1.jpg}
 +
 +
 
 
 !الکتروشیمی !الکتروشیمی
 تمام واکنش‌های شیمیایی ، اساسا ماهیت الکتریکی دارند؛ زیرا ((الکترون|الکترونها)) ، در تمام انواع ((پیوند شیمیایی و انواع آن|پیوندهای شیمیایی)) (به راههای گوناگون) دخالت دارد. اما __الکتروشیمی__ ، بیش ار هر چیز بررسی پدیده های ((اکسیداسیون-احیا|اکسایش- کاهش)) (__Oxidation - Reduction__) است. روابط بین تغییر شیمیایی و انرژی الکتریکی ، هم از لحاظ نظری و هم از لحاظ عملی حائز اهمیت است.

از واکنش‌های شیمیایی می‌توان برای تولید انرژی الکتریکی استفاده کرد، (در سلولهایی که "__سلولها یا پیلهای ولتایی__" یا "__سلولهای گالوانی__" نامیده می‌شوند) و انرژی الکتریکی را می‌توان برای تبادلات شیمیایی بکار برد (در سلولهای ((الکترولیت|الکترولیتی))). علاوه بر این، مطالعه فرایندهای الکتروشیمیایی منجر به فهم و تنظیم قواعد آن گونی از پدیده های اکسایش- کاهش که خارج از این گونه سلولها یا پیلها روی می دهد نیز می‌شود.
 تمام واکنش‌های شیمیایی ، اساسا ماهیت الکتریکی دارند؛ زیرا ((الکترون|الکترونها)) ، در تمام انواع ((پیوند شیمیایی و انواع آن|پیوندهای شیمیایی)) (به راههای گوناگون) دخالت دارد. اما __الکتروشیمی__ ، بیش ار هر چیز بررسی پدیده های ((اکسیداسیون-احیا|اکسایش- کاهش)) (__Oxidation - Reduction__) است. روابط بین تغییر شیمیایی و انرژی الکتریکی ، هم از لحاظ نظری و هم از لحاظ عملی حائز اهمیت است.

از واکنش‌های شیمیایی می‌توان برای تولید انرژی الکتریکی استفاده کرد، (در سلولهایی که "__سلولها یا پیلهای ولتایی__" یا "__سلولهای گالوانی__" نامیده می‌شوند) و انرژی الکتریکی را می‌توان برای تبادلات شیمیایی بکار برد (در سلولهای ((الکترولیت|الکترولیتی))). علاوه بر این، مطالعه فرایندهای الکتروشیمیایی منجر به فهم و تنظیم قواعد آن گونی از پدیده های اکسایش- کاهش که خارج از این گونه سلولها یا پیلها روی می دهد نیز می‌شود.
 !سینتیک شیمیایی (__Chemical Kinetic__) !سینتیک شیمیایی (__Chemical Kinetic__)
 سینتیک شیمیایی عبارت از بررسی سرعت ((واکنش شیمیایی|واکنش‌های شیمیایی)) است. سرعت یک واکنش شیمیایی را عوامل معدودی کنترل می‌کنند. بررسی این عوامل ، راههایی را نشان می‌دهد که در طی آنها ، مواد واکنش‌دهنده به محصول واکنش تبدیل می‌شوند. توضیح تفضیلی مسیر انجام واکنش بر مبنای رفتار ((اتم|اتم‌ها)) ، ((مولکول|مولکول‌ها)) و ((آنیون و کاتیون|یون‌ها)) را "__مکانیسم واکنش__" می‌نامیم.

در ترمودینامیک و الکتروشیمی ، کارها پیش‌بینی انجام واکنش بود؛ اما مشاهدات صنعتی ، نتایج ترمودینامیک شیمیایی را به نظر تایید نمی‌کند. در این حالت نبایستی فکر کنیم که پیش بینی ترمودینامیک اشتباه بوده است؛ چون ترمودینامیک کاری با میزان پیشرفت واکنش و نحوه انجام فرایندها ندارد. نظر به اهمیت انجام فرایندها از نظر بهره زمانی ، لازم است که عامل زمان در بررسی فرایندها وارد شود.

به عنوان مثال ، ((کاتالیزور|کاتالیزورهای)) بخصوصی به نام "__آنزیم‌ها__" در تعیین این که کدام واکنش در سیستمهای زیستی با سرعت قابل ملاحظه به راه بیافتد، عواملی مهم هستند. مثلا مولکول "__تری فسفات آدنوزین__" (__Adnosine triphosphate__) از لحاظ ترمودینامیکی در محلولهای آبی ناپایدار بوده و باید ((هیدرولیز)) گردیده و به "__دی فسفات آدنوزین__" و یک فسفات معدنی ((واکنش تجزیه|تجزیه)) شود. در صورتی که این واکنش در غیاب آنزیمی ویژه ، "__آدنوزین تری فسفاتاز__" ، بسیار کند می‌باشد.

در واقع همین کنترل ترمودینامیکی سمت و سوی واکنش‌ها به همراه کنترل سرعت آنها توسط آنزیمهاست که موجودیت سیستمی با تعادل بسیار ظریف ، یعنی سلول زنده را مقدور می‌سازد. بیشتر واکنش‌های شیمیایی طی مکانیسمهای چند مرحله‌ای صورت می‌گیرند. هرگز نمی‌توان اطمینان داشت که یک مکانیسم پیشنهاد شده ، بیانگر واقعیت باشد. مکانیسم واکنشها تنها حدس و گمانهایی بر اساس بررسیهای سینتیکی‌اند.
 سینتیک شیمیایی عبارت از بررسی سرعت ((واکنش شیمیایی|واکنش‌های شیمیایی)) است. سرعت یک واکنش شیمیایی را عوامل معدودی کنترل می‌کنند. بررسی این عوامل ، راههایی را نشان می‌دهد که در طی آنها ، مواد واکنش‌دهنده به محصول واکنش تبدیل می‌شوند. توضیح تفضیلی مسیر انجام واکنش بر مبنای رفتار ((اتم|اتم‌ها)) ، ((مولکول|مولکول‌ها)) و ((آنیون و کاتیون|یون‌ها)) را "__مکانیسم واکنش__" می‌نامیم.

در ترمودینامیک و الکتروشیمی ، کارها پیش‌بینی انجام واکنش بود؛ اما مشاهدات صنعتی ، نتایج ترمودینامیک شیمیایی را به نظر تایید نمی‌کند. در این حالت نبایستی فکر کنیم که پیش بینی ترمودینامیک اشتباه بوده است؛ چون ترمودینامیک کاری با میزان پیشرفت واکنش و نحوه انجام فرایندها ندارد. نظر به اهمیت انجام فرایندها از نظر بهره زمانی ، لازم است که عامل زمان در بررسی فرایندها وارد شود.

به عنوان مثال ، ((کاتالیزور|کاتالیزورهای)) بخصوصی به نام "__آنزیم‌ها__" در تعیین این که کدام واکنش در سیستمهای زیستی با سرعت قابل ملاحظه به راه بیافتد، عواملی مهم هستند. مثلا مولکول "__تری فسفات آدنوزین__" (__Adnosine triphosphate__) از لحاظ ترمودینامیکی در محلولهای آبی ناپایدار بوده و باید ((هیدرولیز)) گردیده و به "__دی فسفات آدنوزین__" و یک فسفات معدنی ((واکنش تجزیه|تجزیه)) شود. در صورتی که این واکنش در غیاب آنزیمی ویژه ، "__آدنوزین تری فسفاتاز__" ، بسیار کند می‌باشد.

در واقع همین کنترل ترمودینامیکی سمت و سوی واکنش‌ها به همراه کنترل سرعت آنها توسط آنزیمهاست که موجودیت سیستمی با تعادل بسیار ظریف ، یعنی سلول زنده را مقدور می‌سازد. بیشتر واکنش‌های شیمیایی طی مکانیسمهای چند مرحله‌ای صورت می‌گیرند. هرگز نمی‌توان اطمینان داشت که یک مکانیسم پیشنهاد شده ، بیانگر واقعیت باشد. مکانیسم واکنشها تنها حدس و گمانهایی بر اساس بررسیهای سینتیکی‌اند.
 !ارتباط شیمی فیزیک با سایر علوم !ارتباط شیمی فیزیک با سایر علوم
 همانطور که عنوان شد و از نام __شیمی فیزیک__ پیداست، این علم ، مسائل و پدیده‌های شیمیایی را با اصول و قوانین فیزیک توجیه می‌کند و ارتباط تنگاتنگی میان ((شیمی)) و ((فیزیک)) برقرار می‌کند. علاوه بر آن ، روابط بسیار پیچیده شیمیایی با زبان ریاضی ، مرتب و طبقه‌بندی شده و قابل فهم می‌گردد. بسیاری از پدیده‌های زیستی مانند سوخت و ساز مواد غذایی در سلولهای بدن با علم شیمی فیزیک توجیه می‌شود و این ، ارتباط شیمی فیزیک را با ((زیست شناسی)) و به تبع آن پزشکی بیان می‌کند.

بسیاری از پدیده های طبیعی که به صورت خود به خودی انجام می‌گیرد، همانند تبدیل خود به خودی الماس به گرافیت ، با علم شیمی فیزیک توجیه می‌شود.
 همانطور که عنوان شد و از نام __شیمی فیزیک__ پیداست، این علم ، مسائل و پدیده‌های شیمیایی را با اصول و قوانین فیزیک توجیه می‌کند و ارتباط تنگاتنگی میان ((شیمی)) و ((فیزیک)) برقرار می‌کند. علاوه بر آن ، روابط بسیار پیچیده شیمیایی با زبان ریاضی ، مرتب و طبقه‌بندی شده و قابل فهم می‌گردد. بسیاری از پدیده‌های زیستی مانند سوخت و ساز مواد غذایی در سلولهای بدن با علم شیمی فیزیک توجیه می‌شود و این ، ارتباط شیمی فیزیک را با ((زیست شناسی)) و به تبع آن پزشکی بیان می‌کند.

بسیاری از پدیده های طبیعی که به صورت خود به خودی انجام می‌گیرد، همانند تبدیل خود به خودی الماس به گرافیت ، با علم شیمی فیزیک توجیه می‌شود.
 
 

- +

{img src=img/daneshnameh_up/a/ab/scin0005.gif}
 
 
 !کاربردهای شیمی فیزیک !کاربردهای شیمی فیزیک
 ارتباط شیمی فیزیک با سایر علوم ، کاربردهای اقتصادی و اجتماعی این علم را بیان می‌کند. به عنوان مثال ، با مطالعه الکتروشیمی ، به پایه و اساس پدیده‌های طبیعی مانند ((خوردگی فلزات)) پی برده و می‌توان از ضررهای اقتصادی و اجتماعی چنین پدیده‌هایی جلوگیری کرده و یا این پدیده‌ها را به مسیری مفید برای جامعه سوق داد. علاوه بر آن ، کاربرد ((قوانین ترمودینامیک)) مانند "__نقطه اتکیتک__" در جلوگیری از ضررهای جانی و مالی پدیده‌های طبیعی مانند __یخ بندان__ بعد از بارش برف ، بسیار مفید می‌باشد (مخلوط کردن برف و نمک بر اساس نقطه اتکیتک).

فراموش نکنیم که تمامی __باطری‌ها__ و __پیلهایی__ که وسایل زندگی ما با نیروی آنها بکار گرفته می‌شوند، براساس قوانین شیمی فیزیک ساخته شده‌اند.
 ارتباط شیمی فیزیک با سایر علوم ، کاربردهای اقتصادی و اجتماعی این علم را بیان می‌کند. به عنوان مثال ، با مطالعه الکتروشیمی ، به پایه و اساس پدیده‌های طبیعی مانند ((خوردگی فلزات)) پی برده و می‌توان از ضررهای اقتصادی و اجتماعی چنین پدیده‌هایی جلوگیری کرده و یا این پدیده‌ها را به مسیری مفید برای جامعه سوق داد. علاوه بر آن ، کاربرد ((قوانین ترمودینامیک)) مانند "__نقطه اتکیتک__" در جلوگیری از ضررهای جانی و مالی پدیده‌های طبیعی مانند __یخ بندان__ بعد از بارش برف ، بسیار مفید می‌باشد (مخلوط کردن برف و نمک بر اساس نقطه اتکیتک).

فراموش نکنیم که تمامی __باطری‌ها__ و __پیلهایی__ که وسایل زندگی ما با نیروی آنها بکار گرفته می‌شوند، براساس قوانین شیمی فیزیک ساخته شده‌اند.
 !مباحث مرتبط با عنوان !مباحث مرتبط با عنوان
 *((الکتروشیمی)) *((الکتروشیمی))
 *((الکترولیت)) *((الکترولیت))
 *((ترموشیمی)) *((ترموشیمی))
 *((خوردگی فلزات)) *((خوردگی فلزات))
 *((سینتیک شیمیایی)) *((سینتیک شیمیایی))
 +*((شیمی سطح))
 +*((شیمی کلوئید))
 +*((شیمی کوانتومی))
 *((شیمی محلولها)) *((شیمی محلولها))
 *((پیل الکتروشیمیایی))  *((پیل الکتروشیمیایی))
 *((غلظت)) *((غلظت))
 *((الکتروشیمی تعادل)) *((الکتروشیمی تعادل))

تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 چهارشنبه 04 مرداد 1391 [06:13 ]   7   admin      جاری 
 سه شنبه 03 مرداد 1391 [10:14 ]   6   admin      v  c  d  s 
 سه شنبه 27 تیر 1385 [05:18 ]   5   فیروزه نجفی      v  c  d  s 
 سه شنبه 27 تیر 1385 [05:13 ]   4   فیروزه نجفی      v  c  d  s 
 سه شنبه 27 تیر 1385 [05:04 ]   3   فیروزه نجفی      v  c  d  s 
 دوشنبه 16 آبان 1384 [13:57 ]   2   فیروزه نجفی      v  c  d  s 
 دوشنبه 16 آبان 1384 [13:52 ]   1   فیروزه نجفی      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..