کانال شیمی

سوالات و پاسخ‌نامه امتحان نهایی شیمی ۳ دوازدهم تجربی و ریاضی تاریخ برگزاری: ۱۴۰۵/۵/۱۰ به همراه پاسخ‌نامه رسمی و ریزبارم تصحیح @shimi_rh

سوالات و پاسخ‌نامه امتحان نهایی شیمی ۲ یازدهم تجربی تاریخ برگزاری: ۱۴۰۵/۵/۳ به همراه پاسخ‌نامه رسمی و ریزبارم تصحیح @shimi_rh

✅ پاسخ‌نامه تشریحی سوالات جمع‌بندی نهایی شیمی یازدهم 🔵 توصیه می‌کنیم که تمامی دانش‌آموزان سال یازدهمی این نمونه سوالات رو کار کنند و مطمئن باشید چندین سوال از این جزوه را در امتحان نهاییتون می‌بینید. @shimi_rh

🔰🔰جزوه جمع‌بندی نمونه سولات تیپ‌بندی شده تمام فصول شیمی یازدهم🔰🔰 👈سوالات مبحثی هر فصل به صورت تیپ‌بندی شده از امتحانات مهم کشوری برگزار شده در دو سال اخیر: 1⃣ امتحان شیمی شبه‌نهایی ۱۴۰۴ صبح 2⃣ امتحان شیمی شبه‌نهایی ۱۴۰۴ عصر 2⃣ امتحان نهایی ۱۴۰۳ 3⃣ امتحان سنجش ۱۴۰۳ ❌پاسخ تشریحی همه سوالات نیز قرار می‌گیرد ❤️فوروارد برای دوستان فراموش نشه❤️ @shimi_rh

🔹لطفا دوستان و آشنایان خود را به کانال شیمی دعوت کنید. ⬇️⬇️⬇️ @shimi_rh

🔸آموزش آفلاین شیمی پایه‌های دهم ، یازدهم و دوازدهم در کانال تلگرامی شیمی ⬇️⬇️⬇️ @shimi_rh2

میخوای یه عالمه! مطالب جالب شیمی یاد بگیری 😳 واکنش بین مواد⚗ اخبار روز شیمی💯 مطالب درسی و کنکوری📚 و نکات جالب شیمی در زندگی 🤔 به ما بپیوندید و با شیمی زندگی کنید! ⬇️⬇️⬇️ 🆔 @shimi_rh

🔸آموزش رایگان شیمی پایه‌های دهم ، یازدهم و دوازدهم توسط آقای حسین‌زاده در کانال تلگرامی شیمی 🔹لطفا دوستان و آشنایان خود را به کانال شیمی دعوت کنید. ⬇️⬇️⬇️ @shimi_rh

💢روش‌های تهیه متانول(CH3OH)💢 ✔️ متانول(CH3OH)، مایعی بی‌رنگ، بسیار سمی و ساده‌ترین عضو خانواده الکل‌ها است که می‌توان آن را از چوب تهیه کرد. ✔️ ۱) روش‌ غیرمستقیم تولید متانول از متان: 💠 گاز متان، سازنده اصلی گاز طبیعی است که در میدان‌های نفتی به فراوانی یافت می‌شود. 💠 از واکنش گاز متان با بخارآب در حضور کاتالیزگر و دمای مناسب(۴۵۰⁰C-۵۵۰⁰C) طبق معادله زیر، گازهای کربن‌مونوکسید و هیدروژن تولید می‌شود: CH4(g)+H2O=>CO(g)+3H2(g) در واکنش فوق، کربن ۶ درجه اکسایش می‌یابد(عدد اکسایش کربن از ۴- به ۲+ می‌رسد.) 💠 در صنعت، گاز کربن‌مونوکسید را با گاز هیدروژن در شرایط مناسب(دمای ۳۵۰⁰C و فشار ۵۰ - ۳۰ اتمسفر)‌ و در حضور کاتالیزگر واکنش می‌دهند تا طبق معادله زیر متانول تولید شود: CO(g)+2H2(g)=>CH3OH(l) در واکنش فوق، کربن ۴ درجه کاهش می‌یابد(عدد اکسایش کربن از ۲+ به ۲- می‌رسد.) ✔️ ۲) روش‌ مستقیم تولید متانول از متان: 💠 متان، هیدروکربنی سیرشده بوده و واکنش‌پذیری بسیار کمی دارد، بنابراین تبدیل آن به متانول، فرایندی دشوار و به دانش و فناوری پيشرفته‌ای نیاز دارد؛ با این حال می‌توان متان را در حضور کاتالیزگر و اکسنده‌ای مناسب مانند O2 به طور مستقیم طبق معادله زیر به متانول تبدیل کرد: CH4(g) + ½O2(g) => CH3OH(l) در واکنش فوق، کربن ۲ درجه اکسایش می‌یابد(عدد اکسایش کربن از ۴- با ۲- می‌رسد.) ✔️ روش‌ مستقیم تولید متانول از متان نسبت به روش‌ غیرمستقیم، تعداد مراحل کمتری داشته و هم‌چنین به مقدار انرژی کمتری نیاز دارد(زیرا در روش‌ غیرمستقیم، واکنش‌ها در دماهای بالا انجام می‌شوند.) ✍حسین‌زاده #شیمی۳_فصل۴ @shimi_rh

💢پلیمر پلی‌اتیلن‌ترفتالات(PET)💢 ✔️ بطری‌های پلاستیکی مانند بطری آب، از پلیمری به نام پلی‌اتیلن‌ترفتالات(PET) ساخته می‌شوند. فرمول ساختاری پلیمر پت به صورت زیر است: [-OC-C6H4-COO-C2H4-O-]n ✔️ پلیمر PET جزو دسته پلی‌استرها محسوب می‌شود. پلی‌استرها از کربوکسیلیک‌اسیدهای دوعاملی و الکل‌های دوعاملی در شرایط مناسب ساخته می‌شوند. n HOOC-■■-COOH + n HO-□□-OH => [-OC-■■-COO-□□-O-]n + (2n-1) H2O ✔️ پلی‌استر PET، از دی‌اسید ترفتالیک‌اسید(C8H6O4) و دی‌الکل اتیلن‌گلیکول(C2H6O2) در شرایط مناسب، سنتز می‌شود. n HOOC-C6H4-COOH + n HOCH2-CH2OH => [-OC-C6H4-COO-C2H4-O-]n + (2n-1) H2O ✔️ مونومرهای سازنده PET(یعنی ترفتالیک‌اسید و اتیلن‌گلیکول)، در نفت‌خام وجود ندارند و می‌توان آن‌ها را از مواد خام و اولیه که از نفت‌خام جداسازی می‌شوند، سنتز کرد. ✔️ از تقطیر نفت‌خام، موادی مانند پارازایلن و اتن به‌دست می‌آیند که می‌توان به ترتیب از آن‌ها ترفتالیک‌اسید و اتیلن‌گلیکول را سنتز کرد. ✔️ از واکنش پارازایلن با اکسنده قوی مانند محلول غلیظ پتاسیم‌پرمنگنات در شرایط مناسب(دمای بالا و استفاده از کاتالیزگرهای مناسب و ...)، ترفتالیک‌اسید با بازده نسبتا خوب به‌دست می‌آید(در این واکنش یون پرمنگنات به منگنز(IV)اکسید تبدیل شده و عدد اکسایش منگنز از ۷+ به ۴+ کاهش می‌یابد.) H3C-C6H4-CH3 + KMnO4 => HOOC-C6H4-COOH + ... ✔️ در تبدیل پارازایلن به ترفتالیک اسید فقط عدد اکسایش دو اتم(گروه‌های متیل) از هشت اتم کربن، از ۳- به ۳+ افزایش پیدا می‌کنند و عدد اکسایش مابقی اتم‌های کربن(حلقه بنزنی) ثابت می‌مانند. ✔️ گاز اتن در اثر واکنش با اکسنده‌ای مانند محلول آبی و رقیق پتاسیم‌پرمنگنات، در شرایط مناسب به اتیلن‌گلیکول تبدیل می‌شود. CH2=CH2 + KMnO4 => HOCH2-CH2OH +... ✔️ در تبدیل اتن به اتیلن‌گلیکول عدد اکسایش هر دو اتم کربن، از ۲- به ۱- افزایش پیدا می‌کنند. ✔️ پلیمر PET همانند پلیمرهای سنتزی، ماندگاری زیادی دارد و در طبیعت به کندی تجزیه می‌شود. ✔️ یکی از مواد پلاستیکی قابل بازیافت، PET است که در شرایط مناسب آن را با متانول واکنش داده و به مواد مفیدی تبدیل می‌کنند. ✍حسین‌زاده #شیمی۳_فصل۴ @shimi_rh

💢واکنش پلی‌استری‌شدن و آبکافت آن💢 ✔️ از واکنش یک کربوکسیلیک‌اسید دوعاملی با یک الکل دوعاملی در شرایط مناسب، یک پلی‌استر ایجاد می‌شود. ✔️ نمای کلی از واکنش پلی‌استری‌شدن: n HOOC-□-COOH + n HO-■-OH ---> [-CO-□-CO-O-■-O-]n + (2n-1)H2O مثال: از واکنش ترفتالیک‌اسید(دی‌اسید) با اتیلن‌گلیکول(دی‌الکل)، پلی‌اتیلن‌ترفتالات(پلی‌استر) طبق معادله زیر به دست می‌آید: n HOOC-C6H4-COOH + n HO-C2H4-OH ---> [-CO-C6H4-CO-O-C2H4-O-]n + (2n-1)H2O ............................................................ ✔️ پلی‌استرها در شرایط مناسب با آب واکنش داده و به مونومرهای سازنده خود(یعنی دی‌اسید و دی‌الکل) تجزیه می‌شوند؛ این واکنش به آبکافت پلی‌استرها معروف است. ✔️ در واکنش آبکافت‌ پلی‌استرها، پیوند یگانه کربن-اکسیژن متصل به C=O در واحد تکرارشونده شکسته شده، به سمت اکسیژن، H متصل شده و به سمت کربن، OH متصل می‌شود. سپس در ابتدا و انتهای واحد تکرارشونده، به اتم اکسیژن، H و به اتم کربن، OH اضافه شده و در نهایت پلی‌استر به دی‌اسید و دی‌الکل سازنده‌اش تبدیل می‌شود. مثال: از واکنش آبکافت پلیمر پلی‌اتیلن‌ترفتالات طبق معادله زیر، مونومرهای ترفتالیک‌اسید و اتیلن‌گلیکول به دست می‌آید: [--CO-C6H4-CO--O-C2H4-O--]n + (2n-1)H2O ---> n HOOC-C6H4-COOH + n HO-C2H4-OH ✍حسین‌زاده #شیمی۳_فصل۴ @shimi_rh

💢واکنش‌های آلکن‌ها در یک نگاه💢 1️⃣ تبدیل آلکن‌ها(CnH2n) به آلکان‌ها(CnH2n+2): هیدروکربن‌های سیرنشده‌ای مانند آلکن‌ها در واکنش با گاز هیدروژن در حضور کاتالیزگر نیکل، به فراورده سیرشده‌ای به نام آلکان‌ها تبدیل می‌شوند. این واکنش به هیدروژن‌دار کردن آلکن‌ها نیز معروف است. مثال: از واکنش ۱-هگزن با گاز هیدروژن در حضورکاتالیزگر Ni، فراورده‌ای به نام هگزان به دست می‌آید. C6H12(l)+H2(g)=>C6H14(l) -------------------------------------------------------- 2️⃣ تبدیل آلکن‌ها(CnH2n) به الکل‌ها(CnH2n+2O): آلکن‌ها در واکنش با آب در حضور کاتالیزگر H2SO4 به الکل‌ها تبدیل می‌شوند. مثال: با وارد کردن گاز اتن در مخلوط آب و اسید در شرایط مناسب، اتانول به دست می‌آید. C2H4(g)+H2O(l)=>C2H5OH(l) -------------------------------------------------------- 3️⃣ تبدیل آلکن‌ها(CnH2n) به هالوآلکان‌ها(CnH2n+1X): از واکنش آلکن‌ها با هیدروژن‌‌هالیدها(HX) در شرایط مناسب هالوآلکان‌ها به دست می‌آید. مثال: از واکنش گاز اتن با گاز هیدروژن‌کلرید؛ فراورده‌ای به نام کلرو‌اتان تولید می‌شود که افشانه بی‌حس‌کننده موضعی است. C2H4(g)+HCl(g)=>C2H5Cl(g) -------------------------------------------------------- 4️⃣ تبدیل آلکن‌ها(CnH2n) به دی‌هالوآلکان‌ها(CnH2nX2): دو مثال: از واکنش گاز اتن با گاز کلر در حضور کاتالیزگر FeCl3‌، فراورده‌ای به نام  ۱و۲-دی‌کلرواتان به دست می‌آید. C2H4(g)+Cl2(g)=>C2H4Cl2(g) از واکنش گاز اتن با برم قرمز رنگ، فراورده بی‌رنگ ۱و۲-دی‌برمواتان به دست می‌آید. C2H4(g)+Br2(l)=>C2H4Br2(l) -------------------------------------------------------- 5⃣ پلیمری‌شدن‌ آلکن‌ها(CnH2n): مثال: از پلیمری‌شدن(یا بسپارش) گاز اتن در دما و فشار بالا، جامدی سفیدرنگ به نام پلی‌اتن به دست می‌آید. بقیه آلکن‌ها هم می‌توانند در شرایط مناسب به پلیمر تبدیل شوند. nC2H4(g)=> (-C2H4-)n(s) ✍حسین‌زاده #شیمی۲_فصل۱ #شیمی۳_فصل۴ @shimi_rh

ادامه مطالب از بالا ⬆️⬆️⬆️ ✔️ چند مثال: 💠 در واکنش گرماگیر زیر، N2O4(g)+q<=>2NO2(g) با افزایش دما، تعادل در جهت مصرف q(در جهت رفت) جابه‌جا شده؛ بنابراین غلظت N2O4 کم و غلظت NO2 زیاد می‌شود و در نتیجه مقدار K، افزایش می‌یابد. ............................................................ 💠 در واکنش گرماده زیر: CO(g)+2H2(g)<=>CH3OH(g)+q با افزایش دما، تعادل در جهت مصرف q(در جهت برگشت) جابه‌جا شده؛ بنابراین غلظت CH3OH کم و غلظت CO و H2 زیاد می‌شود و در نتیجه مقدار K، کاهش می‌یابد. ............................................................ 💠 در واکنش گرماگیر زیر: CH4(g)+2H2S(g)+q<=>CS2(g)+4H2(g) با کاهش دما، تعادل در جهت تولید q(در جهت برگشت) جابه‌جا شده؛ بنابراین غلظت CS2 و H2 کم و غلظت CH4 و H2S زیاد می‌شود و در نتیجه مقدار K، کاهش می‌یابد. ............................................................ 💠 در واکنش گرماده زیر: 2O3(g)<=>3O2(g)+q با کاهش دما، تعادل در جهت تولید q(در جهت رفت) جابه‌جا شده؛ بنابراین غلظت O3 کم و غلظت O2 زیاد می‌شود و در نتیجه مقدار K، افزایش می‌یابد. ............................................................ ✍حسین‌زاده #شیمی۳_فصل۴ @shimi_rh

💢اثر تغییر دما بر تعادل💢 ✔️ طبق اصل لوشاتلیه با افزایش دما، تعادل برای جبران بالا رفتن دما، در جهت مصرف گرما(q) و با کاهش دما، تعادل برای جبران پایین آمدن دما، در جهت تولید گرما(q) جابه‌جا می‌شود. ✔️ با افزایش دما، سرعت واکنش در هر دو جهت رفت و برگشت افزایش می‌یابد؛ اما این افزایش سرعت در جهت مصرف q بیشتر است. ✔️ با کاهش دما، سرعت واکنش در هر دو جهت رفت و برگشت کاهش می‌یابد؛ اما این کاهش سرعت در جهت تولید q کمتر است. ✔️ تنها عاملی که می‌تواند مقدار عددی ثابت‌تعادل(K) را تغییر دهد، عامل دما است؛ و تغییر غلظت مواد و تغییر فشار(حجم) و استفاده از کاتالیزگر، تأثیری بر مقدار K ندارند. ✔️ در واکنش‌های گرماگیر، دما با K رابطه مستقیم و در واکنش‌های گرماده، دما با K رابطه معکوس دارد. ادامه مطالب در پایین ⬇️⬇️⬇️

💢اثر تغییر فشار(یا حجم) بر تعادل💢 ✔️ با افزایش فشار(یا کاهش حجم ظرف)، سامانه تعادلی به سمتی جابه‌جا می‌شود که مجموع ضرایب استوکیومتری مواد گازی شکل کمتر است. ✔️ اگر در تعادلی، مجموع ضرایب مواد گازی شکل در دو سمت واکنش با یکدیگر برابر بود و یا ماده گازی شکل در دو سمت واکنش، وجود نداشت، تغییرات فشار نمی‌تواند باعث جابه‌جایی تعادل شود. ✔️ با افزایش فشار، غلظت همه مواد گازی شکل موجود در تعادل جدید، افزایش یافته و سرعت واکنش در هر دو جهت رفت و برگشت، افزایش می‌یابد. ✔️ در دمای ثابت،‌ با تغییر فشار، مقدار ثابت‌تعادل(K)، تغییر نمی‌کند. ✔️چند مثال: 💠 با افزایش فشار، تعادل زیر به سمتی جابه‌جا می‌شود که مجموع ضرایب گازی کمتری داشته باشد(به سمت راست)؛ در نتیجه مقدار مول N2 و H2 کم شده و مقدار مول NH3 زیاد می‌شود(اما غلظت همه مواد افزایش می‌یابد.) سرعت واکنش نیز در هر دو جهت رفت و برگشت، زیاد می‌شود، البته میزان افزایش سرعت واکنش رفت بیشتر است. N2(g)+3H2(g)<=>2NH3(g) ............................................................ 💠 با کاهش فشار، تعادل زیر به سمتی جابه‌جا می‌شود که مجموع ضرایب گازی بیشتری داشته باشد(به سمت چپ)؛ در نتیجه مقدار مول SO3 کم شده و مقدار مول SO2 و O2 زیاد می‌شود(اما غلظت همه مواد کاهش می‌یابد) سرعت واکنش نیز در هر دو جهت رفت و برگشت، کم می‌شود؛ البته میزان کاهش سرعت واکنش برگشت کمتر است. 2SO2(g)+O2(g)<=>2SO3(g) ............................................................ 💠 افزایش فشار، تأثیری بر جابه‌جایی تعادل زیر ندارد، زیرا مجموع ضرایب مواد گازی دو سمت واکنش، با یکدیگر برابر است؛ در نتیجه مقدار مول مواد تغییری نکرده اما غلظت همه مواد افزایش می‌یابد و موجب افزایش سرعت واکنش در هر دو جهت رفت و برگشت می‌شود. H2(g)+I2(g)<=>2HI(g) ............................................................ 💠 تغییر فشار، تأثیری بر جابه‌جایی تعادل زیر ندارد، زیرا در این تعادل، ماده‌ گازی شکل وجود ندارد؛ در نتیجه مقدار مول و غلظت گونه‌ها و هم‌چنین سرعت واکنش‌های رفت و برگشت تغییری نمی‌کند. HCOOH(aq)<=>HCOO-(aq)+ H+(aq) ............................................................ ✍حسین‌زاده #شیمی۳_فصل۴ @shimi_rh

💢اثر تغییر غلظت بر تعادل💢 ✔️ هنگامی که در دما و حجم ثابت، غلظت یکی از مواد شرکت‌کننده در سامانه تعادلی، تغییر کند؛ واکنش در جهتی پیش می‌رود که با تغییر غلظت آن ماده مقابله کرده، تا حد امکان(نه به‌طور کامل) اثر آن را جبران کرده و در آن‌ سامانه، یک تعادل جدید برقرار شود. ✔️ در دمای ثابت، با تغییر غلظت یکی از مواد شرکت‌کننده در سامانه تعادلی، مقدار ثابت تعادل(K) تغییر نکرده و ثابت می‌ماند. 💠 افزایش غلظت یک ماده: 《تعادل در جهت مصرف آن ماده، جابه‌جا می‌شود.》 مثال: با وارد کردن مقداری PCl3 به سامانه تعادلی زیر، سامانه باید در جهت برگشت پیش برود تا واکنش با مصرف مقداری PCl3، تا حد امکان با تغییر وارده، مقابله کرده باشد؛ بنابراین غلظت Cl2 کاهش و غلظت PCl5 افزایش می‌یابد. غلظت PCl3 در تعادل جدید، نسبت به تعادل اولیه، بیشتر است؛ زیرا آثار تغییر وارده، به طور کامل برطرف نمی‌شود. PCl5(g)<=>PCl3(g)+Cl2(g) ............................................................ 💠 کاهش غلظت یک ماده: 《تعادل در جهت تولید آن ماده، جابه‌جا می‌شود.》 مثال: با خارج کردن مقداری N2 از سامانه تعادلی زیر، سامانه باید در جهت رفت پیش برود تا با تولید مقداری N2، تا حد امکان کمبود N2 را جبران کند؛ بنابراین غلظت NO کاهش و غلظت O2 افزایش می‌یابد. غلظت N2 در تعادل جدید، نسبت به تعادل اولیه، کمتر است؛ زیرا آثار تغییر وارده، به طور کامل برطرف نمی‌شود. 2NO(g)<=>N2(g)+O2(g) ............................................................ ✍حسین‌زاده #شیمی۳_فصل۴ @shimi_rh

💢چند نکته درباره ثابت تعادل(K)💢 ✔️ چنان‌چه در یک تعادل، جای واکنش‌دهنده‌ها و فرآورده‌ها با هم عوض شود، مقدار ثابت تعادل جدید('K)، معکوس K در تعادل قبلی است؛ مثال‌: I) PCl5(g)<=>PCl3(g)+Cl2(g) K=1.69 mol.L-¹ II) PCl3(g)+Cl2(g)<=>PCl5(g) K'=1÷(1.69 mol.L-¹)=0.59 mol-¹.L ■□■□■□■□■□■□■□■□■□■□ ✔️ چنان‌چه یک تعادل در یک عدد ضرب شود، مقدار ثابت تعادل('K) به توان آن عدد می‌رسد؛ مثال: I) N2(g)+3H2(g)<=>2NH3(g) K=9×10-⁴ mol-².L² II) 3N2(g)+9H2(g)<=>6NH3(g) K'=(9×10-⁴mol-².L²)³=729×10-¹² mol-⁶.L⁶ ■□■□■□■□■□■□■□■□■□■□ ✔️ اگر یک واکنش از جمع دو واکنش‌ به دست آید، مقدار ثابت تعادل('K) آن برابر با حاصل‌ضرب مقدار ثابت تعادل دو واکنش‌ اولیه است؛ مثال: I) 2NO(g)<=>N2(g)+O2(g) K1=4.30×10¹⁸ II) 2NO2<=>2NO(g)+O2(g) K2=3.40×10-⁷ mol.L-¹ -------------------------------------------------------- III) 2NO2(g)<=>N2(g)+2O2(g) K'=(4.30×10¹⁸)×(3.40×10-⁷mol.L-¹)= 14.62×10¹¹ mol.L-¹ ✍حسین‌زاده #شیمی۳_فصل۴ @shimi_rh

💢ثابت تعادل(K) واکنش💢 ✔️‌ در یک دمای معین، مقدار ثابت تعادل(K) از نسبت حاصل‌ضرب غلظت‌ مولی تعادلی فرآورده‌ها هر یک به توان ضریب استوکیومتری آن‌ها به حاصل‌ضرب غلظت‌ مولی تعادلی واکنش‌دهنده‌ها هر یک به توان ضریب استوکیومتری آن‌ها، به دست می‌آید؛ مثال: N2(g)+3H2(g)<=>2NH3(g) K=[NH3]²÷{[N2]×[H2]³} ✔️ از نوشتن غلظت مواد جامد و مایع خالص در عبارت ثابت تعادل(K) صرف‌نظر می‌شود، چون غلظت این گونه مواد ثابت است(و تغییری نمی‌کند). ✔️ ثابت تعادل(K) می‌تواند دارای یکا باشد و یا نباشد. ✔️ تنها عاملی که می‌تواند مقدار عددی ثابت تعادل(K) را تغییر دهد، عامل دما است. ✔️‌ با اطلاع از مقدار عددی ثابت تعادل(K) یک واکنش، می‌توان در خصوص میزان پیشرفت آن واکنش از آغاز تا لحظه برقراری تعادل اظهارنظر کرد، به این ترتیب که هرچه مقدار عددی ثابت تعادل(K) بزرگتر باشد، واکنش در جهت رفت بیشتر پیشرفت کرده و غلظت فراورده‌ها نسبت به واکنش‌دهنده‌ها در مخلوط تعادلی بیشتر است. ✍حسین‌زاده #شیمی۳_فصل۴ @shimi_rh

💢مقایسه مبدل‌های کاتالیستی خودروهای بنزینی و دیزلی💢 ✔️ واکنش حذف آلاینده کربن‌مونوکسید(CO) در هر دو خودرو یکسان و به صورت زیر است: 2CO(g) + O2(g) => 2CO2(g) ............................................................ ✔️ واکنش حذف آلاینده هیدروکربن‌های‌نسوخته(CxHy) در هر دو خودرو یکسان و به صورت زیر است: CxHy(g) + [x+(y÷4)]O2(g) => xCO2(g) + (y÷2)H2O(g) ............................................................ ✔️ واکنش حذف آلاینده اکسید(های)‌نیتروژن(NOx) در خودروهای بنزینی به صورت: 2NO(g) => N2(g) + O2(g) است؛ در حالی‌که در خودروهای دیزلی به صورت زیر است: NO(g) + NO2(g) + 2NH3(g) => 2N2(g) + 3H2O(g) ............................................................ ✔️ گازهای خروجی از اگزوز خودروها پس از عبور از مبدل‌های کاتالیستی در خودروهای بنزینی به صورت: CO2 , H2O , N2 , O2 است؛ در حالی‌که در خودروهای دیزلی به صورت زیر است: CO2 , H2O , N2 ............................................................ ✍حسین‌زاده #شیمی۳_فصل۴ @shimi_rh

💢کاتالیزگر💢 ✔️ کاتالیزگر، ماده‌ای است که در واکنش شرکت کرده، سرعت واکنش را افزایش داده و در پایان واکنش، باقی می‌ماند؛ از این‌رو می‌توان آن را بارها و بارها به کار برد. ✔️ برخی از واکنش‌ها در صنعت(که انرژی فعال‌سازی زیادی دارند)، فقط در دما و فشار بالا انجام می‌شوند و تولید فراورده در آن‌ها صرفه اقتصادی ندارد، در این شرایط شیمی‌دان‌ها می‌توانند با استفاده از کاتالیزگر، این واکنش‌ها را در دما و فشار پایین و با سرعت مناسب انجام دهند(و با انجام این واکنش‌ها در دماهای پایین‌تر، از سوخت‌های فسیلی کمتری استفاده شده و کاهش آلودگی محیط زیست را به دنبال خواهد داشت.) ✔️ کاتالیزگر را می‌توان به تونلی در یک جاده کوهستانی تشبیه کرد، تونل با کوتاه کردن مسیر حرکت، سبب می‌شود مسافران زودتر به مقصد برسند؛ کاتالیزگر نیز با تغییر مسیر واکنش، انرژی فعال‌سازی را کاهش داده و سبب می‌شود واکنش‌دهنده‌ها سریع‌تر به فراورده‌ها تبدیل شوند. ✔️ کاتالیزگر موارد زیر کاهش می‌دهد: 🔸مدت زمان انجام واکنش 🔸مقدار انرژی فعال‌سازی واکنش(Ea) 🔸سطح انرژی ذره تشکیل شده در قله نمودار انرژی-پیشرفت واکنش 🔸آلودگی محیط زیست ✔️ کاتالیزگر موارد زیر را افزایش می‌دهد: 🔹سرعت واکنش‌ 🔹قدر مطلق شیب منحنی مواد در نمودار غلظت-زمان 🔹پایداری و غلظت ذره تشکیل شده در قله نمودار انرژی-پیشرفت واکنش ✔️ کاتالیزگر بر موارد زیر بی‌‌تأثیر است: ▪️سطح انرژی و میزان پایداری واکنش‌دهنده‌ها و فراورده‌ها ▪️مقدار تغییرات آنتالپی واکنش(ΔH) ▪️مقدار نهایی فراورده‌ها ▪️انجام‌پذیر کردن واکنش‌های غیرخودبه‌خودی ✔️ یک کاتالیزگر نمی‌تواند به همه واکنش‌ها سرعت ببخشد و فقط می‌تواند سرعت شمار معدودی از واکنش‌ها(که هدف هستند) را افزایش دهد. ✔️ در حضور کاتالیزگر، نباید واکنش ناخواسته دیگری انجام شود؛ یعنی کاتالیزگر نباید واکنش دیگری را هم‌زمان سرعت ببخشد که فراورده‌های آن ایجاد مزاحمت نموده یا آلاینده باشند. ✔️ کاتالیزگر در شرایط انجام واکنش، باید پایداری شیمیایی و گرمایی مناسبی داشته باشد. ✔️ هر کاتالیزگر، اغلب اختصاصی و انتخابی عمل می‌کند؛ یعنی نمی‌توان از یک کاتالیزگر معین، برای انجام هر واکنش شیمیایی استفاده کرد. ✔️ نمونه‌هایی از استفاده کاتالیزگر(های) اختصاصی برای یک واکنش معین: 💠 تولید آب از واکنش گازهای هیدروژن و اکسیژن: پودر روی(Zn) و یا توری پلاتینی(Pt) 💠 تولید آمونیاک از واکنش گازهای نیتروژن و هیدروژن(فرایند هابر): ورقه آهنی(Fe) 💠 تولید اتانول از واکنش گاز اتن با آب: سولفوریک‌‌اسید(H2SO4) 💠 تولید ۱و۲-دی‌کلرواتان از واکنش گازهای اتن و کلر: آهن(III)کلرید(FeCl3) 💠 تولید هگزان از واکنش ۱-هگزن با گاز هیدروژن: ورقه نیکلی(Ni) 💠 تجزیه هیدروژن‌پراکسید به آب و گاز اکسیژن: محلول پتاسیم‌یدید(KI) 💠 تولید پلی‌اتن از واکنش پلیمری‌شدن گاز اتن: فلزهای آلومینیوم(Al) و تیتانیم(Ti) 💠 تولید استر از واکنش کربوکسیلیک‌اسید با الکل: سولفوریک‌اسید(H2SO4) 💠 واکنش‌های حذف آلاینده‌های CO ، NO و CxHy در مبدل‌های کاتالیستی: فلزهای رودیم(Rh)، پالادیم(Pd) و پلاتین(Pt) ✍حسین‌زاده #شیمی۳_فصل۴ @shimi_rh