کوتاه _ جالب _ شیمی

[Admin]

تمام مواد و اجسام اطراف ما از ذرات بسيار ريزي به نام اتم تشكيل شده اند . تئوري اتمي بيش از 2500 سال دستخوش تغيير و تحول بوده است . نظريه اتمي براي نخستين بار توسط دموكريتوس مطرح شد . وي معتقد بود كه مواد از ذرات بسيار ريز و تقسيم ناپذير تشكيل شده است و به همين دليل اين ذرات را اتم ناميد . وي مي پنداشت كه اتم هاي مايع ، نرم ولطيف اند اما اتم هاي جامد ، سخت هستند . نقطه مقابل نظريه دموكريتوس ، نظريه ارسطو بود ، وي معتقد بود كه مواد يكپارچه و پيوسته هستند كه او اين پكپارچگي را هالي ناميد . مطابق اين نظريه ، هالي آن قدر تقسيم پذير است كه در تجزيه آن ديگر چيزي بنام اتم باقي نمي ماند .

نظريه ارسطو تا به قرن هاي شانزدهم طرفدار داشت . در اين بازه زماني ، نظريه اتمي طرفداراني نيز داشت .

بويل با تكيه بر انديشه ذرات گاز و رفتار آن ها و همچنين در صحنه شيمي ، آنتوان لاو وازيه با انجام آزمايش هايي ، نظريه اتمي را تقويت كردند .

در اين هنگام جان دالتون ، با استناد به آزمايش هاي خود ، نظريه اتمي خود را مطرح ساخت . به موجب اين نظريه :

1 - تمام مواد از ذرات بسيار ريزي به نام اتم تشكيل شده اند .

2 - اتم هاي يك عنصر از نظر جرم و نوع يكسان هستند اما اتم هاي عناصر مختلف از نظر جرم و نوع كاملاً متفاوت هستند .

3 - اتم تقسيم ناپذير است .
[img:350:280]http://www.hupaa.com/Data/Pic/P00460.jpg[/img]
اين نظريه توانست به بسياري از شيمي دانان در انجام آزمايش هاي خود كمك كند . با استناد به اين نظريه ، شيمي دان ها توانستند تركيبات مولكولي مواد را كشف كنند و همچنين قانون پايستگي جرم را در واكنش هاي شيميايي بكار ببرند .

در اواسط قرن نوزدهم ، عده از دانشمندان با انجام آزمايش هايي ، تقسيم ناپذير بودن اتم را رد كردند و پي بردند كه اتم از ذرات بسيار ريزي تشكيل شده است . كه به ذرات سازنده اتم ، زير اتمي مي گويند .

براي نخستين بار جان تامسون ، با استفاده از لامپ پرتو كاتدي ، به ماهيت زير اتمي ها پي برد . وي به دو سر الكترود مثبت و منفي لامپ ، اختلاف پتانسيل الكتريكي وصل كرد ، و مشاهده كرد كه پرتو كاتدي از الكترود منفي ( كاتد ) به الكترود مثبت ( آند ) مي رود . سپس در مسير پرتو كاتدي ميدان مغناطيسي قرار داد و مشاهده كرد كه پرتو كاتدي به سمت قطب مثبت منحرف مي شود . و همچنين در اين مسير ، توربين پرّه دار قرار داد و بر اثر برخورد پرتو به توربين ، توربين شروع به حركت مي كرد .

وي با تكيه بر آزمايش هاي خود به اين نتيجه رسيد كه ذرات سازنده پرتو كاتدي داراي بارالكتريكي منفي هستند و همچنين علاوه بر ماهيت موجي كه پرتو دارد ، ماهيت ذره اي نيز از حود نشان مي دهد . تامسون اين ذرات منفي را ، الكترون ناميد .

و بعد ها وي دريافت كه ذرات سازنده پرتو كاتدي در تمام مواد وجود دارند . وي با استناد بر استنتاج هاي خود نظريه اتمي خود را مطرح ساخت . مطابق اين مدل ، اتم از بار الكتريكي منفي ( الكترون ) و بار الكتريكي مثبت تشكيل شده است كه به صورت يكنواخت در سراسر اتم پخش شده است .

اما دو سه سال بعد از آن رادرفورد با انجام آزمايشي ، مدل اتمي تامسون را رد كرد . او در آزمايش خود ، پرتو آلفا را ، كه داراي بار الكتريكي منفي است ، به ورقه نازك طلا گسيل داد ، بر اثر اين برخورد ، بخش عظيمي از پرتو از ورقه عبور كرد ، اما قسمت ناچيزي از آن ، بر اثر بر خورد ، منعكس و يا منحرف شد . وي با تكيه بر اين استنتاج ، مدل اتمي خود را در صحنه رقابت مطرح ساخت . بخش عظيمي از فضا اتم خالي است و به همين دليل بخش عظيمي از پرتو آلفا بدون انحراف از اتم عبور مي كند ، اما قسمت ناچيزي از اتم توپر و متراكم است كه داراي بار الكتريكي مثبت است و هنگامي كه پرتو آلفا به آن برخورد مي كند منعكس مي شود و يا هنگامي كه از نزديكي آن عبور مي كند منحرف مي شود . در اطراف اين منطقه توپر (هسته اتم ) الكترون ها پراكنده شده اند . و علت آنكه چرا هنگامي كه پرتو آلفا از فضاي اطراف هسته عبور مي كند و از كنار الكترون ها بدون هيچ انحرافي به مسير خود ادامه مي دهد آن است ، كه در يك اتم اندازه بارالكتريكي مثبت هسته با مجموع اندازه بار الكتريكي منفي الكترون هاي اطراف آن برابر است . پس مطابق مدل اتمي رادرفورد ، اتم از هسته كه داراي بار الكتريكي مثبت است و در مركز اتم قرار دارد و همچنين الكترون كه در اطراف هسته قرار دارد ، تشكيل شده است .

با پذيرفتن مدل اتمي رادرفورد اين سوال براي دانشمندان پيش آمد ، كه طيف نشري خطي اتم عناصر ، حاصل از چيست ؟

در اين هنگام نيلس بور با پذيرفتن مدل اتمي رادرفورد چنين پيشنهاد داد كه الكترون ها در اطراف هسته اتم در سطوح انرژي مشخصي قرار دارند و در اين سطوح به دور هسته اتم در حال چرخيدن هستند . انرژي الكترون هايي كه در سطوح انرژي پايين تر به هسته نزديك تر هستند ، نسبت به الكترون هايي كه از هسته دورند ، انرژي كمتري دارند . پس براي انتقال الكترون از سطح انرژي پايين به سطح انرژي بالا ، بايد انرژي معادل اختلاف انرژي بين آن دو سطح ، را به آن الكترون بدهيم . پس انرژي الكترون ها در يك اتم كوانتيده است .

مدل اتمي بور توانست به ما نشان دهد كه طيف نشر خطي كه از اتم عناصر گسيل مي شود ، بر اثر انتقال الكترون ها از سطوح انرژي بالا به سطوح انرژي پايين است ، كه در اين انتقال انرژي الكترون كاهش و به صورت نور و گرما آزاد مي شود . كه اگر اين نور آزاد شده را از منشور عبور دهيم طيف نشري آن مشخص مي شود . بور ، بيشتر مدل اتمي خود را بر اساس آزمايش هايي كه با اتم هاي هيدروژن و هيليم انجام داده بود مطرح مي ساخت به همين دليل مدل اتمي او ( كه به مدل منظومه شمسي معروف است ) براي اتم هاي سنگيني مانند اورانيم ، آهن و ... صدق نمي كرد . در اين هنگام مدل اتمي كوانتمي (يا ابر الكتروني ) به همكاري بسياري از دانشمندان به در عرصه رقابت مطرح شد . از جمله دانشمنداني كه در اين مدل اتمي سهم چشمگيري داشتند ، هايزنبگ ، پلانك و شرودينگر را مي توان نام برد . البته انيشتين با ارائه فرمول هاي خود نيز توانست به اين مدل اتمي كمك كند .

طبق اين مدل اتمي اتم از هسته و الكترون تشكيل شده است ، كه هسته در مركز اتم قرار دارد و الكترون ها در اطراف هسته اتم در سطوح انرژي مشخصي حركت مي كنند ( در اينجا بايد توجه داشت كه همه الكترون ها به دور هسته نمي چرخند بلكه در اطراف آن در حال حركت هستند ) ، اما تعيين دقيق مكان (موضع ) و سرعت ( نوع حركت ) الكترون ها به طور هم زمان و در يك لحظه امكان پذير نيست . الكترون ها در اطراف هسته اتم در فضاي مشخصي حركت مي كنند ، كه به اين فضاي اطراف اتم كه بيشترين احتمال وجود اتم را دارد ، اوربيتال مي گويند . اوربيتال ها در واقع تراز انرژي الكترون ها را مشخص مي كنند . هر كدام از اين اوربيتال ها به چند زير لايه تقسيم مي شوند كه الكترون هاي زير لايه هاي يك اوربيتال ، داراي انرژي يكساني هستند .

در مدل اتمي كوانتمي ، تجسم اتم بسيار مشكل است . به همين دليل بعضي از افراد براي مطالعه دگرگوني هاي اتم در يك واكنش از مدل اتمي بور استفاده مي كنند .

البته مدل كوانتمي را در صفحه هاي سه بعدي (رايانه ) نشان مي دهند .

ورنر هايزنبرگ ، دانشمند آلماني ، خاطر نشان ساخت كه تعيين دقيق الكترون ( موضع ومكان آن ) و همچنين اندازه سرعت آن (نوع حركت ) در يك لحظه امكان پذير نيست .

براي ديدن جسمي وهمچنين تشخيص محل آن كافيست يك فوتون را به سطح آن گسيل كنيم و با انعكاس آن فوتون از سطح و بازگشتش به حسگر هاي مجازي يا حقيقي ( چشم يا هر نوع حسگر مجازي كه رادار ها را دريافت مي كند ) ، موقعيت آن جسم را بازگو مي كند . طبق قوانين پلانك در مورد امواج ، فوتون داراي طول موج و همچنين انرژي مي باشد ، به همين دليل هنگامي كه به سطح جسم برخورد مي كند ، مقداري از انرژي خود را به سطح جسم مقابل منتقل مي كند . اما ممكن است تاثيري بر آن نداشته باشد . ( مانند برخورد نور به سطح آينه وانعكاس آن ) اما اگر بخواهيم موقعيت يا جايگاه احتمالي الكترون ها را در اطراف هسته اتم بيابيم و يك فوتون به الكترون بتابانيم ، الكترون با دريافت مقداري انرژي از فوتون ، سرعتش افزايش مي يابد ، و در نتيجه مي توانيم از جايگاه و محل حركت الكترون مطلع شويم ، اما نمي توانيم از حركت و سرعت آن سخني بگوييم و اگر با انجام آزمايش هايي (از جمله استفاده از ميدان مغناطيسي ) بتوانيم سرعت الكترون را ثبت كنيم ، در اينجا نمي توانيم به طور دقيق محل حركت الكترون را مشخص كنيم . اين بيان به عنوان عدم قطعيت هايزنبرگ شناخته شده است . پس ما در واقع اشكال اوربيتال ها را بر اساس امواجي كه از الكترون ها ساطع مي شود ، مجسم مي كنيم .

منابع :

فيزيك پايه جلد چهارم نوشته فرانك بلت

شيمي عمومي نوشته مورتيمر

[Admin]

مشاهدات كيهاني هابل نشان مي دهد كه جهان نسبت به زمان منبسط مي شود. در اين مورد رابطه ي هابل نشان مي دهد كه سرعت كهكشانها به فاصله انها نسبت به ناظر بستگي دارد كه به صورت زير ارائه شده است :

u(t)=k(t)x(t)


كه در آن u(t) سرعت k(t) ثابت هابل x(t) فاصله بين ناظر و كهكشان است و همگي تابع زمان هستند .

رابطه هابل يك مفهوم سئوال بر انگيز است و سئوال اين است كه آيا انيساط جهان تاثيري روي اندازه اتمها دارد؟

به عبارت ديگر فرض كنيم فاصله زمين از دو كهكشان الف و ب، به صورت زير باشد :


d1 and d2 and d1>d2


آيا اندازه اتمها در دو كهكشان الف و ب نسبت به زمين يكسان است؟

اجازه دهيد يك نگاه جديد به جهان بيندازيم :

با توجه به نظريه سي. پي. اچ. انبساط جهان روي همه ي اجسام موجود در جهان اثر دارد و اندازه كهكشانها و ستارگان و اتمها با انبساط جهان افزايش مي يابد. همچنين هنگاميكه اندازه اتمها افزايش مي يابد، طول موج تابشي توسط اتمها به سمت سرخ جابجا مي شود .

در ادامه مي خواهم اين پديده را توضيح دهم : با توجه به نسبيت عام اينشتين، بيگ بنگ از انفجار يك توده يگانه (يا گاز بسيار داغ و عجيب ) با فشار نامحدود، چگالي نامحدود با انحناي نامحدود فضا زمان ايجاد شده است. اين شرايطي كه نسبيت براي زمان قبل از بيگ بنگ ترسيم مي كند، قابل پذيرش نيست .

با توجه به نظريه سي. پي. اچ. بيگ بنگ بر اثر انفجار يك سياه چاله مطلق ايجاد شده كه آن سياه چاله نيز از نيروي محظ تشكيل شده بود و در انجا انرژي و جرم وجود نداشت.

فرض كنيم بيگ بنگ در لحظه صفر و حجم جهان در آن لحظه به صورت زير بود :




at=0. volume=V
نخست ذرات نيرو روي يكديگر كار انجام داده و انرژي توليد مي كنند. انرژي به ذرات زير اتمي تبديل شده و آنگاه اتمها شكل مي گيرند.

سپس حجم جهان شروع به افزايش مي كند. با افزايش حجم جهان، چگالي جهان كاهش مي يابد و با توجه به قوانين شناخته شده فيزيك بر اثر كاهش چگالي جهان فاصله بين اجرام افزايش يافته و كنش نيروها كه تابع فاصله هستند نيز كاهش مي يابد .

فرض كنيد اتم الف در فاصله د از مركز مركز انفجار باشد در آن صورت حجم اتم تابع حجم جهان است و مي توان نوشت :




V(atom)=k V(universe), that V(univerese) is volume of universe of center of explosion to atom's situation.


اما حجم جهان به زمان بستگي دارد يعني :




V(uninverse)=V(t)

So, V(atom)=kV(t)

با توجه به نسبيت در جهان هيچ دستگاه مرجع مطلقي وجود ندارد، بنابراين هر ناظري خود را در مركز انفجار مشاهده خواهد كرد.

فرض كنيم يك ناظر بر سطح زمين ايستاده و مشاهده مي كند جهان در حال انبساط است و سرعت فرار اجسام تابع فاصله است كه توسط رابطه هابل مشخص مي شود :




u(t)=k(t)x(t)


اما ناظر چگونه سرعت فرار كهكشانها را اندازه مي گيرد؟ اين ناظر چگونه متوجه شتاب كهكشان مي شود؟

تنها بر اثر جابجايي به سمت سرخ گرانش. اما جابجايي به سمت سرخ گرانش تابع سرعت كهكشان و حجم اتمهاي موجود در آن است.

كهكشان بتدريج دور مي شود و فاصله آن با ناظر افزايش مي يابد. بنابراين حجم كهكشان و حجم اتمهاي موجود در آن افزايش مي يابد و اين نيز نشان مي دهد كه كهكشان داراي شتاب است.

بنابراين براي توجيه درست انبساط جهان بايد يك پارامتر در رابطه هابل منظور گردد كه مربوط به افزايش حجم اتها است. زيرا رابطه هابل با فرض ثابت بودن حجم اتمها ارائه شده است .

بعضي اجسام (مانند كوسارها) با سرعتي نزديك به سرعت نور يا فراتر از آن در حال فرار هستند. زيرا هنگاميكه فاصله بين ناظر و و جسم افزايش مي يابد، حجم اتمها نيز افزايش مي يابد و امواج الكترومغناطيسي كه از فضا مي يايد، بيشتر به طرف سرخ جابجا مي شود و در نتيجه سرعت نسبي آن با ناظر افزايش مي يابد تا جاييكه ديگر مشاهده نمي شود و وارد جهان غير قابل مشاهده خواهد شد.

[Admin]

تعيين عمر اشيا و بقايای اجساد كشف شده در حفاری های باستان شناسی
در يك حفاري تكه استخواني پيدا مي شود و باستان شناسان مي گويند كه اين استخوان 5 هزار سال عمر دارد. يك بچه ماموت در آند كشف مي شود و عمر آن را بيش از 2 هزار سال تخمين مي زنند. اما دانشمندان چگونه مي فهمند كه يك شيء يا اجساد و بقاياي موجودات زنده متعلق به چه زماني هستند. تاريخ سنجي به وسيله كربن 14 يك روش رايج و مطمئن براي تعيين قدمت بقاياي موجودات زنده است ، با اين شرط كه حداكثر 50 هزار سال عمر داشته باشند.اين روش فقط درخصوص اشيايي به كار مي رود كه يا خود زماني زنده بوده اند مانند استخوان ، بقاياي گياهان و بقاياي اجساد حيوانات و انسان ها و يا اين كه از موجودات زنده ساخته شده اند. مانند لباسهاي پنبه اي يا كتاني ، وسايل چوبي و غيره.

كربن 14 چگونه ساخته مي شود؟

اشعه كيهاني هر روز و به مقدار زياد به اتمسفر زمين مي رسد. براي مثال در هر ساعت نيم ميليون تابش كيهاني به هر فرد مي تابد. اين اشعه كيهاني با اتمهاي اتمسفر برخورد مي كند و تابشهاي ثانويه را به صورت نوترون هاي پر انرژي به وجود مي آورد. اين نوترون هاي پرانرژي با اتمهاي نيتروژن برخورد مي كنند. پس از برخورد نوترون با نيتروژن 7(14پروتون و 7نوترون) اين اتمها به اتمهاي كربن 6(14 پروتون و 8نوترون) به اضافه اتمهاي هيدروژن (يك پروتون و يك نوترون) تبديل مي شوند.كربن 14 راديواكتيو است با نيمه عمري حدود 5700 سال. (نيمه عمر مدت زماني است كه نصف اتمهاي يك ماده راديواكتيو به دليل تابش غيرفعال مي شوند).

كربن 14 در موجودات زنده

اتمهاي كربن 14 كه بر اثر تابش كيهاني به وجود آمده اند با اتمهاي اكسيژن تركيب شده و گاز دي اكسيدكربن مي دهند. گياهان اين گاز را جذب كرده و بر اثر پديده فتوسنتز كربن 14 در فيبر گياهان وارد مي شود.حيوانات و انسان ها اين گياهان را مي خورند و كربن 14وارد بدن آنها مي شود. نسبت كربن 14 به كربن معمولي (كربن)12 در هوا و بدن موجودات زنده در تمام زمانها تقريبا ثابت بوده و هست. تقريبا در هر تريليون اتم كربن يك اتم ، اتم كربن 14است.كربن 14واپاشي مي كند. ولي هميشه تا زماني كه موجود زنده است ، به دليل تبادل با محيط بيرون اتمهاي واپاشيده شده با اتمهاي جديد كربن 14جايگزين مي شوند و اين نسبت تقريبا ثابت مي ماند.

تعيين تاريخ يك فسيل

به محض اين كه يك موجود زنده مي ميرد، دريافت كربن آن از محيط قطع مي شود. نسبت كربن 12 به كربن 14 در لحظه مرگ موجود با مقدار استاندارد آن در بدن بقيه موجودات زنده برابر است ؛ ولي پس از مرگ كربن 14 واپاشيده شده و با هيچ كربن 14 جديدي جايگزين نمي شود.كربن 14 بتدريج و با سرعت بسيار كم از بين مي رود در حالي كه مقدار كربن 12 ثابت است.با به دست آوردن نسبت كربن 12 به كربن 14 در نمونه مورد بررسي و مقايسه آن با مقدار استاندارد اين نسبت در موجودات زنده مي توان قرني را كه اين موجود در آن مي زيسته است ، با دقت بسيار خوبي محاسبه كرد. فرمول محاسبه عمر فسيلها با استفاده از كربن 14به شرح زير است :

پس اين نمونه در 18940 سال پيش مي زيسته است. چون نيمه عمر كربن 14، 5700 سال است تعيين عمر اجسام با استفاده از كربن 14 فقط در مواردي معتبر است كه نمونه حداكثر متعلق به 60هزار سال قبل باشد. پس از اين مدت مقدار كربن 14 بسيار ناچيز مي شود. البته قوانين كربن 14 براي ساير ايزوتوپ ها هم معتبر است.مواد ديگري هم وجود دارند كه هم به صورت راديواكتيو هم غيرفعال در طبيعت وجود دارند و نسبت آنها هم مقدار ثابتي است از طرفي نيمه عمر طولاني تري هم دارند.مثلا پتاسيم ماده اي است كه دو ايزوتوپ فعال و غيرفعال آن در بدن موجودات زنده به طور طبيعي يافت مي شود. نيمه عمر پتاسيم 40، 103 ميليون سال است. البته روش تاريخ سنجي راديواكتيو در آينده قابل استفاده نيست. تمام موجوداتي كه بعد از 1940 مرده اند، به دليل فعاليت هاي هسته اي بمبهاي اتمي ، رآكتورهاي هسته اي و آزمايش هاي هسته اي در فضاي باز دچار تغييرات هسته اي شده اند و در آينده تشخيص درصد راديواكتيويته طبيعي در اين موجودات از راديواكتيويته حاصل از اين فعاليت هاي هسته اي مشكل خواهد بود.

منبع: http://www.hupaa.com

[Admin]

شنیدن برخی كرامات و یا داستان‌های مرتاض‌های هندی گاهی اوقات انسان را قلقلك می‌دهد كه: «چه می‌شد من هم می‌توانستم روی آب راه بروم؟» كار چندان سختی نیست. ما به شما می‌آموزیم.
پیش از هر كاری بهتر است كمی دانش فیزیك شما را تقویت كنیم و آن چیزیهایی كه یادتان رفته را به یادتان بیاوریم. فیزیك دبیرستان كه یادتان هست؟ نیروی چسبندگی؟
نیروی بین مولكولی چسبندگی نیرویی است كه سبب می‌شود یك ماده جامد، مایع یا گاز باشد. گازها كمترین نیروی چسبندگی بین مولكولی را دارند و جامدات بیشترین نیرو را. به همین دلیل شما نمی‌توانید پایتان را در چوب فرو كنید اما در آب می‌توانید.

اسحاق نیوتن، دانشمند انگلیسی، كه در قرن ۱۷ میلادی زندگی می‌كرد متوجه نیروی بین مولكولی شد و برای آن فرمولی به دست آورد كه می‌شد بسته به جنس ماده، نیروی بین مولكولی آن را محاسبه كرد.

بخش زیادی از مایعات موجود در جهان رفتار بین مولكولی همانند آنچه نیوتن توصیف كرده و در فرمول آورده است از خود نشان می‌دهند. با این حال تعدادی از مواد هم از این قاعده مستثنی هستند. به این مواد، سیالات غیرنیوتنی می‌گویند.

در سیالات غیرنیوتنی نیروی بین مولكولی بسیار پیچیده‌تر از آن چیزی است كه نیوتن توصیف كرده است. با نیروی بین مولكولی می‌توان رفتار مواد را پیش‌بینی كرد اما در مورد سیالات غیرنیوتنی هیچ پیش‌بینی معنا ندارد.

در حقیقت سیال غیرنیوتنی سیالی است كه نیروی چسبندگی آن تغییر می‌كند و تقریبا می‌توان گفت چسبندگی در این سیالات را نمی‌توان تعریف كرد.
یكی از راه‌های كم‌هزینه تولید یك ماده غیرنیوتنی، استفاده از آرد ذرت است. آرد ذرت را بك یك فنجان آب اضافه كنید و آن را به آرامی هم بزنید. بعد از مدتی یك مایع كرم مانندی با رنگ روشن به دست می‌آید.

حال برای اینكه این ماده را آزمایش كنید می‌توانید از راه‌های زیر استفاده كنید:
اگر روی سطح سیال با انگشتتان ضربه بزنید یا به طور ناگهانی ظرف را وارونه كنید، عكس‌العمل سیال درون ظرف بیشتر مانند جامدات است تا مایعات.
رفتارهای مهربانانه‌تر مانند این كه به آرامی قاشقی را در سیال فرو كنید، باعث می‌شود رفتار سیال شبیه مایعات باشد.

اگر بخواهید قاشق را به تندی از مایع خارج كنید، باز هم مایع حالت جامد به خود می‌گیرد.
بازی جالب‌تری كه می‌توانید با این سیال انجام دهید، راه رفتن روی آن است. چون بخشی از این سیال را آب تشكیل می‌دهد، پس پر بیراه نیست كه بگوییم شما با این روش دارید روی آب راه می‌روید.

با درست كردن حجم بیشتری از این سیال و ریختن آن درون یك تشت می‌توانید راه رفتن روی یك مایع را تجربه كنید. كافی است از روی آن رد شوید. فقط یادتان باشد كه با سرعت از روی آن رد شوید تا سیال حالت جامد به خود بگیرد.

به جز راه رفتن روی آن، سیال غیرنیوتنی كاربردهای دیگری هم دارد. یكی از این كاربردها در تهیه لباس‌های ضد گلوله است. دانشمندان در تلاشند با كمك این مواد لباس ضد گلوله بسازند، زیرا سیالات غیرنیوتنی انرژی گلوله را به راحتی جذب می‌كنند و از طرف دیگر قابل انعطاف هستند و مانع از حركت بدن نمی‌شوند.

[MR_Jentelman]

چرا انسان زنگ نمی‌زند؟




دیدکلی

این پرسش که چرا انسان زنگ نمی‌زند؟ پیش از توجه به آنکه هر روز بطور متوسط یک درصد گلبولهای قرمز در بدن انسان از بین می‌رود و با گلبولهای جدید جانشین می‌شود، بی‌معنی به نظر می‌رسد. هموگلوبین موجود در گلبولهای قرمز شامل 30 میلی‌‌گرم (Fe(III است که در آب نامحلول است. اگر بدن انسان ترتیب به‌خصوصی برای دفع این آهن نامحلول نداشته باشد، احتیاج به مقدار بسیار زیادی ، حدود 10 تریلیون لیتر ، آب در روز خواهد داشت، تا از مسدود شدن کلیه‌ها با زنگ آهن جلوگیری کند.

فریتین

به خاطر فعالیت پروتئینی مرسوم به فریتین ، انسانها احتیاج به نوشیدن این حجم عظیم از آب در روز را ندارند. فریتین در گیاهان و جانوران وجود دارد و در بعضی از باکتریها نیز یافت می‌شود. احتمالا از نخستین روزهای حیات در زمین که موجودات زنده شروع به افزودن اکسیژن به اتمسفر کردند، وجود داشته است.

نقش فریتین

محلول‌ترین شکل آهن ، (Fe(II است، اما این شکل با اکسیژن موجود در خون و سایر مایعات زیست شناختی به سرعت به (Fe(III اکسید می‌شود. بطور معمول یونهای (Fe(III توده‌های عظیمی شبیه به زنگار را در خون ایجاد خواهند کرد، ولی فریتین با ایجاد یک پوشش محافظ اطراف یونهای (Fe(III آنها را پایدار خواهد کرد. یونهای (Fe(II ابتدا در خون به قسمت خارجی ، که پوسته‌ای از پروتئین ، شامل 24 اسید آمینه است، متصل شده و در این قسمت به (Fe(III اکسید می‌شوند.

وقتی یونهای (Fe(III با اکسیژن ترکیب می‌شوند که توده‌ها را بوجود آورند، به قسمت میانی پوشش پروتئینی و سپس به هسته پروتئینی انتقال می‌یابند. این هسته قادر است بیش از 4000 اتم آهن را در خود نگه دارد. بنابراین پروتئین شامل فریتین کمپلکس آهن به صورت محلول باقی می‌ماند.

نحوه ورود آهن به پروتئین

در پژوهش‌های اولیه نشان داده شده است که پوسته خارجی پروتئین به شکل کره بزرگ توخالی است که کانال‌های زیادی به آن وارد شده است. تصور می‌رود که یونهای (Fe(II از طریق این کانال‌ها به هسته پروتئین می‌رسند. نتایج همچنین نشان داده است که مقدار فریتین تولید شده از طریق سلولهای بدن توسط غلظت آهن در سلولها تعیین می‌شود. همچنین تصور بر این است که آهن بطور غیرمستقیم با بخشهای ژنتیکی سلول برخورد می‌کند و موجب می‌شود ژنهای تولیدکننده پروتئین ، فعال یا غیرفعال شوند.

شکل فریتین

سلولهای بخشهای مختلف بدن اشکال متنوعی از فریتین می‌سازند. مثلا ترکیب اسید آمینه فریتینی که در سلولهای جگر ساخته می‌شود، مقدار کمی با فریتین گلبولهای قرمز خون تفاوت دارد. علت این تفاوتها هنوز ناشناخته است ولی تصور می‌شود، مربوط به این باشد که سرعت وارد شدن آهن به فریتین گلبولهای خون بیشتر از فریتین سلولهای جگر است.


منبع: سایت رشد

[*میترا*]

● سوال:
چگونه می‌توان با یک فشارسنج ارتفاع یک آسمان‌خراش را محاسبه کرد؟

● پاسخ یک دانشجو:
"یک نخ بلند به گردن فشارسنج می‌بندیم و آن را از سقف ساختمان به سمت زمین می‌فرستیم. طول نخ به اضافه طول فشارسنج برابر ارتفاع آسمان‌خراش خواهد بود.

این پاسخ ابتکاری چنان استاد را خشمگین کرد که دانشجو را رد کرد.. دانشجو با پافشاری بر اینکه پاسخش درست است به نتیجه امتحان اعتراض کرد. دانشگاه یک داور مستقل را برای تصمیم درباره این موضوع تعیین کرد. داور دانشجو را خواست و به او شش دقیقه وقت داد تا راه حل مسئله را به طور شفاهی بیان کند تا معلوم شود که با اصول اولیه فیزیک آشنایی دارد. دانشجو پنج دقیقه غرق تفکر ساکت نشست. داور به او یادآوری کرد که وقتش درحال اتمام است. دانشجو پاسخ داد که چندین پاسخ مناسب دارد اما تردید دارد کدام را بگوید. وقتی به او اخطار کردند عجله کند چنین پاسخ داد:

"اول اینکه می‌توان فشارسنج را برد روی سقف آسمان‌خراش، آنرا از لبه ساختمان پائین انداخت و مدت زمان رسیدن آن به زمین را اندازه گرفت. ارتفاع ساختمان مساوی یک دوم g ضربدر t به توان دو خواهد بود. اما بیچاره فشارسنج ."

"یا اگر هوا آفتابی باشد می‌توان فشارسنج را عمودی بر زمین گذاشت و طول سایه‌اش را اندازه گرفت. بعد طول سایه آسمان‌خراش را اندازه گرفت و سپس با یک تناسب ساده ارتفاع آسمان‌خراش را بدست آورد ."

"اما اگر بخواهیم خیلی علمی باشیم، می‌توان یک تکه نخ کوتاه به فشارسنج بست و آنرا مثل یک پاندول به نوسان درآورد، نخست در سطح زمین و سپس روی سقف آسمان‌خراش. ارتفاع را از اختلاف نیروی جاذبه می‌توان محاسبه کرد : T = 2 pi sqroot (l / g) ."

"یا اگر آسمان‌خراش پله اضطراری داشته باشد، می‌توان ارتفاع ساختمان را با بارومتر اندازه زد و بعد آنها را با هم جمع کرد."

"البته اگر خیلی گیر و اصولگرا باشید می‌توان از فشارسنج برای اندازه‌گیری فشار هوا در سقف و روی زمین استفاده کرد و اختلاف آن برحسب میلی‌بار را به فوت تبدیل کرد تا ارتفاع ساختمان بدست آید."

"ولی چون همیشه ما را تشویق می‌کنند که استقلال ذهنی را تمرین کنیم و از روش‌های علمی استفاده کنیم، بدون شک بهترین روش آنست که در اتاق سرایدار را بزنیم و به او بگوییم: اگر ارتفاع این ساختمان را به من بگویی یک فشارسنج نو و زیبا به تو می‌دهم ."

این دانشجو کسی نبود جز نیلز بور، تنها دانمارکی که موفق شد جایزه نوبل در رشته فیزیک را دریافت کند

[*میترا*]

روزی دیوی، شیمیدان مشهور انگلیسی، نامه ای از دانشجویی ناشناس دریافت کرد. دانشجو نوشته بود که نامش فارادی است و درس های استاد را آموخته است. او تقاضا کرده بود که به او اجازه دهند در موسسه سلطنتی علوم نزد استاد کار کند.
دیوی از دستیار خود پرسید: به او چه پاسخی بدهم؟
دستیار گفت: او را بیازمایید. شستن بالن ها و لوله های آزمایش را به او بسپارید. اگر موافقت کرد، دانشمندی واقعی خواهد شد.
دستیار اشتباه نکرده بود دیوی بعد ها گفت: من چند کشف علمی کرده ام که کم اهمیت نیستند، اما بزرگترین آن ها این است که فارادی را کشف کردم.

[ØÑтRдŁ§]

- استانداردهای آلودگی و شاخص کيفت هوا

- مواد شيرين تر از قند :
1-ساخارين : ساخارین در خلال مطالعه اکسایش ترکیبات آلی حاوی گوگرد و نیروژن سنتز شد , شیرینی آن در سال 1879 زمانی که شیمیدانها هر ترکیبی را که میساختند میچشیدند کشف شد, در رابطه با طول عمر و مصرف ساخارین همین بس که کاشف ساخارین " رمسن" در 33 سالگی آن را کشف کرد و تا 81 سالگی عمر کرد !!ساخارین 300 برابر شیرین تر از قند و تقریبا غیر سمی است ثابت شده که ساخارین یک نجات دهنده زندگی بیماران دیابتی است و افراد زیادی که مجبورند میران کالری خود را کنترل کنند , میباشد. احتمال اینکه ساخارین باعث سرطان شود در سال 1960 مطرح شد , در سال 1990 آزمایشها نشان داد که ساخارین مستقیما ایجاد سرطان نمیکند اما در دزهای بالا باعث افزایش سرعت تکثیر سلولی شده و همین عمل احتمال جهش و تشکیل غده را افزایش میدهد . امروزه در امریکا نصب برچسبهای احتیاط بر روی محصولات ساخارین دار الزامی است .

2-آسپاراتام:حدود 200 برابر از قند معمولي شيرين تر است و در حال حاضر در ساختن بيش از 3000 نوع فراوده غذايي يا دارويي بكار ميرود.
3-آليتام :نخستين بار در سال 1979 ساخته شد شيريني آن در حدود 2000 برابر قند معمولي است اگر اين قند مجوز كار بگيرد مصرف اعجاب انگيز پيدا ميكند

- چاي سبز داراي خواص فراواني است .به علت داشتن فلوئور ميناي دندان را تقويت کرده و از پوسيدگي ان جلوگيري مي کند .زياده روي در خوردن ان رنگ دندانها را زرد مي کند اما دندانهاي زرد شده ديرتر خراب مي شوند .همچنين بوي بد دهان را از بين مي برد مخصوصا خشک شده ان بوي شراب ، پياز و سير را رفع مي کند . دمکرده ان نشئه اور و سردرد را تسکين مي دهد .چاي در كنار فايده هاي فراوانش خاصيت ضد سرطاني نيز دارد .
- آيا می دانستيد آمونياک می تواند جذبيت نيکوتين که يک آلکالوئيد مخدرموجود در سيگار است را توسط سلولهای مغز تا ۱۰۰برابر افزايش دهد.


- عينك هاي فتو كرميك

- در عدسي اين گونه عينك ها بلور هاي كوچك و شفاف كلريد نقره وجود دارد. اين بلورها در برابر نور به اتم هاي نقره و كلر تجزيه مي شود و ذرات نقره مانع عبور نور شده رنگ تيره ايجاد مي كند . ميزان تجزيه كلريد نقره به شدت نور بستگي دارد.
هر چه نور شديد تر باشد عمل تجزيه بيشتر و تيرگي عدسي زيادتر است ولي با كاهش نور واكنش برگشت انجام شده و رنگ عدسي روشن مي شود.براي اطلاعات بيشتر در مورد اين عينكها به اينجا مراجعه كنيد... منبع : قطار شيمي



- انرژی که در اتم ذخيره شده ، بسيار عظيم است . اگر انرژی يک کيلوگرم اورانيوم را بطور کامل آزاد سازند ، تقريبا يک گرم ماده ناپديد خواهد شد و بقيه به بيست و پنج ميليون کيلو وات ساعت ، انرژی تبديل مي شود . اگر بخواهند اين مقدار انرژی را از سوزاندان زغال سنگ به دست بياورند ، بايد بيش از دو هزار و پانصد تــــــــــــــن زغال سنگ را بطور کامل بسوزانند.
- ايا ميدانستيد تمامی فلزات بجز آنتیموان و بیسموت در مواقع انجماد ، حجمشان کاهش می یابد ؟

- شكلات از دانه هاي درختي بنام تئوبروما كاكائو بدست مي آيد ، تئوبروما يك لغت يوناني است به معني "غذاي پادشاهان "!!! آزتك ها "بوميان امريكاي مركزي " از قرنها قبل اين درخت را حسابي تحويل ميگرفتندو حتي از دانه هاي آن بعنوان پول استفاده ميكردند ، همين آزتك ها بودند كه كشف كردند با له كردن دانه هاي اين درخت و اضافه كردن ادويه به آن ، ميتوانند يك نوشيدني تلخ اما قوي درست كنند .در قرن شانزدهم ، دريانوردان اروپايي اين ماده را در بازگشت از امريكا به كشورهاي خودشان بردند و به آن شكر اضافه كردند و خيلي زود اين ماده تلخ و شيرين تبديل به يك نوشيدني پر طرفدار گران و لوكس در اروپا شد.
حدود سال 1800 ميلادي اولين شكلاتهاي كاكائويي با اختراع تكنيك هاي قالب گيري به بازار آمد ، با استفاده از آسيابهاي مكانيكي مي شد به راحتي دانه هاي درخت كاكائو را له و پودر نرمي از آن درست كرد ، با گرم كردن و ريختن اين پودر در قالب اولين شكلات كاكائويي متولد شد .در سال 1825 يك هلندي موفق شد كه از دانه هاي كاكائو كره بگيرد ، به اين ترتيب يك قدم بزرگ ديگر در صنعت شكلات سازي برداشته شد . چندين سال بعد رودلف لينت سوئيسي ، كره كاكائو را به شكلات كاكائويي اضافه كرد تا نرمتر شوند .
در سال 1875بود كه سوئيس دنيل با بكار بردن شير در ساخت شكلات ، شكلاتهايي نرمتر و شيرين تر از شكلاتهاي كاكائويي ساخت ، وقتي كه كارخانه نستله ، شير را به صورت پودر يا همان شير خشك توليد كرد شكلاتهاي شيري رونق گرفتند چرا كه پودر شير خيلي بهتر از شير مايع با كاكائو مخلوط ميشد .در حقيقت كره كاكائو ، كه مهمترين ماده تشكيل دهنده شكلات است مخلوطي از چربيهاي سير شده و سير نشده " تري گليسريدها"است كه مقادير نسبي آنها به كشور مبدا بستگي دارد، برخي از تري گليسريدهايسير نشده در كره كاكائو نقطه ذوب پاييني دارند و همين باعث ميشود كه در دماي اتاق تا اندازه اي به حالت مايع در آيند ، افزودن چربي شير به شكلات مقدار تري گليسريدهاي سير نشده در آن را بالا ميبرد و نسبت چربي مايع را زياد ميكند و به همين دليل است كه شكلات شيري نرمتر از شكلاتهاي تيره هستند .سطح يك شكلات با كيفيت خوب شامل تعداد زيادي بلور ريز و كوچك چربي است كه ميتوانند نور را منعكس كنند و به آن ظاهري براق بدهند ، هر گونه شكاف ، ترك و يا حتي اثر انگشت روي سطح شكلات ميتواند باعث بزرگ شدن بلورهاي كوچك و نوك تيز چربي شود ، وقتي بلورها به اندازه اي برسند كه بتوانند نور را از سطح پراكنده سازند به شكلات ظاهري كدر و مات خواهند داد .....


منبع : سايت ملاصدرا

[ØÑтRдŁ§]

آب سنگين، آبي است که هيدروژنهاي آن دوتريم(ايزوتوپ سنگين هيدروژن) است. اين آب در مقايسه با آب معمولي ديرتر مي جوشد و زودتر يخ مي زند. و گيلبرت لوييس اولين بار در سال 1932 از آب معمولي تهيه کرد.

- موش کاتاليزگر
پلاستيك در سال 1850 ودر شبی كشف شد كه يك گربه موشي را روي ميزهاي آزمايشگاه دنبال مي كرد. به خانه يك شيميدان آلماني آدولف اشپيتلر موش زده بود بنابراين او گربه اش را به خانه آورد. گربه به يك شيشه فرم آلدئيد ?ماده بدست آمده از زغال سنگ-برخورد كرد. كمي از اين فرمالدئيد را روي پنير متصل به تله موش پاشيد. فرداي آن روز اشپيتلر كه ريخت وپاش را تميز مي كرد در يافت كه پنير مانند سنگ سخت شده است. او كه كنجكاو شده بود،فرم آلدئيد را با شيرمخلوط كرد. نتيجه اين كار،كازئين بود يعني نخستين پلاستيك جهان.
منبع:قطار شيمی

- شمع را با آب روشن کنيد
شمعی را به دوستانتان نشان دهيد . به آن ها بگوييد که می خوا هيد شمع را روشن کنيد ولی متأسفانه کبريت نداريد. مسلما عده ای سعی می کنند که به شما کبريت بدهند، ولی شما قبول نکنيد وبه آن ها بگوييد راضی به زحمت شما نيستم و خودم شمع را با آب روشن می کنم! مسلما دوستانتان تعجب می کنند و شايد حتی به شما بخندند. ولی توجه نکنيد و ليوانی را پر از آب کنيد، سپس مقداری از آن را بخوريد تا همه متوجه شوند که آب معمولی است. حالا انگشت خود را در آب فرو برده و سپس روی فتيله ی شمع بگيريد تا يک قطره از آب روی آن بچکد، دوستانتان در کمال تعجب مشاهده می کنند که اين شمع روشن می شود.
فکر می کنيد دليل آن چيست؟
شما قبلا يک تکه پتاسيم کوچک را در لابلای تارهای فتيله ی شمع قرار داده ايد و وقتی يک قطر آب را روی آن می ريزيد، واکنش شيميايی بين پتاسيم و آب باعث اشتعال فتيله می شود.
- انرژی که در اتم ذخيره شده ، بسيار عظيم است . اگر انرژی يک کيلوگرم اورانيوم را بطور کامل آزاد سازند ، تقريبا يک گرم ماده ناپديد خواهد شد و بقيه به بيست و پنج ميليون کيلو وات ساعت ، انرژی تبديل مي شود . اگر بخواهند اين مقدار انرژی را از سوزاندان زغال سنگ به دست بياورند ، بايد بيش از دو هزار و پانصد تــــــــــــــن زغال سنگ را بطور کامل بسوزانند.

- عينك هاي فتو كرميك در عدسي اين گونه عينك ها بلور هاي كوچك و شفاف كلريد نقره وجود دارد. اين بلورها در برابر نور به اتم هاي نقره و كلر تجزيه مي شود و ذرات نقره مانع عبور نور شده رنگ تيره ايجاد مي كند . ميزان تجزيه كلريد نقره به شدت نور بستگي دارد. هر چه نور شديد تر باشد عمل تجزيه بيشتر و تيرگي عدسي زيادتر است ولي با كاهش نور واكنش برگشت انجام شده و رنگ عدسي روشن مي شود. براي اطلاعات بيشتر در مورد اين عينكها به اينجا مراجعه كنيد
منبع: قطار شيمي
------------------------------------------------------------------------------------------------

رنگ مو شيميايی: امروزه بيش از 75 درصد خانمها وشمار زيادي از آقايون موهاي خود را رنگ مي كنند.اولين رنگ موشيميايي بي خطر در سال 1909 توسط شيميداني فرانسوي بنام يوگن شالر با استفاده ازپارا فنيلن دي آمين اين فرايند نتيجه زنجيره اي از واكنشهاي شيميايي بين مولكولهاي مو و رنگدانه ها درحضور پر اكسيدوآمونياك ميباشد

مو چيست؟ قسمت عمده مو از كراتين تشكيل شده است كراتين پروتئيني است كه در پوست و ناخن ها نيز يافت مي شود.دو پروتئين ديگر نيز در مو وجود داردبه كه نسبت كمي آنها در موي هر فرد رنگ طبيعي موهاي او را تعيين مي كند.يوملانين باعث ايجاد رنگهايي با درجه مشكي تا قهوه اي مي شود در حاليكه فائو ملانين مسئول ايجاد رنگهايي در محدوده طلائي تا قرمز مي باشد. حال اگر هيچ كدام از اين دونوع ملانين حضور نداشته باشند موها به رنگ سفيد-خاكستري در مي آيد

رنگهاي طبيعی: انسانها از هزاران سال پيش موهاي خود را با استفاده از رنگهاي طبيعي و معدني رنگ مي كردند بعضی از مواد طبیعی شامل رنگدانه هستند(مانندحنا و یا پوست گردو)و بعضی دیگر نیز شامل سفید کننده های طبیعی می باشندکه باعث ایجاد واکنشهایی می شوند که رنگ مو را تغییر می دهد مثلا شرابی می کند.رنگهای طبیعی معمولا محور مو را با رنگ می پوشانند.بعضی از این رنگها پس از چند بار شستشوی مو از بین می روند ولی لزوما بی خطرتر از رنگهای شیمیایی نیستند.البته به طور قاطع نمي توان رنگهای طبیعی رو به رنگهاي شيميايي تر جیح داد به ویژه که عده ای ممکنه نسبت به اونها آلرژی داشته باشند.
---------------------------------------------------------------------------------------------------

- ايا ميدانستيد كه در حالت عادی تنها دو عنصر به حالت مايع داريم يكی جيوه معروف وديگری برم.

- رنگ چشم بستگي به مقدار ماده اي بنام ملانين دارد. ملانين رنگدانه ي قهوه اي تيره ايست كه در عنبيه افراد وجود دارد.چشم ابي نشانه ي ميزان كم ملانين است در حاليكه چشم قهوه اي حاوي مقدار زيادي از اين ماده است.

- تشكيل پوسته تخم مرغ نمونه بسيار جالبي از يك واكنش رسوبي در طبيعت است جرم ميانگين پوسته يك تخم مرغ حدود 5 گرم كه 40 درصد ان را كلسيم تشكيل مي دهد بيشتر كلسيم پوسته يك تخم مرغ در يك دوره 16 ساعتي ,يعني با سرعتي در حدود 125 ميلي گرم در ساعت رسوب مي كند.هيچ مرغي نمي تواند براي پاسخ گويي به اين نياز با چنين سرعتي كلسيم مصرف كند. در واقع مرغ بايد براي هر نوبت تخم گذاري,حدود 10 درصد از كل كلسيم موجود در استخوان هايش را مصرف كند.

- بدن ما شامل عناصر و مواد مرکب گوناگون است ، مثلا" بدن يک نوجواني که چهل و پنج کيلوگرم وزن دارد سي کيلوگرم آن را آب تشکيل ميدهد کمي آهن دارد که برای ساختن يک ميخ بزرگ کافيست يک قاشق چايخوری قند دارد . چند قاشق غذا خوری چربي دارد چند فنجان کلسيم دارد و کمي گوگرد و فسفر دارد ، که برای سوختن يک قوطي کبريت کافيست و پتاسيم آن برای ساختن باروت يک فشنگ کوچک کفايت ميکند

منبع : قطار شيمی

[*میترا*]

سنگ چخماخ با نام flint معروف مي باشد، تيره رنگ مي باشد و در شاخه کوارتزها قرار مي گيرد Flint نوع کوارتز آلفا مي باشد که تا دماي 573 درجه سانتيگراد پايداري دارد و به صورت گرهکهايي در گچ و سنگ آهک يافت مي شود .از سنگهاي حاوي سيليس SiO2 كه عموماً منشاء رسوبي دارند مي باشد. ‌اين سنگها يك پارچه بوده كه به علت نقص ساختماني در برخورد با يكديگر جرقه زده و O-3 آزاد مي نمايد اين سنگ بانام سنگ آتشزنه معروف مي‌باشد .