آموزش فصل اول شیمی دوازدهم

در آموزش شیمی کنکور، آموزش فصل اول شیمی دوازدهم شامل مبحث بسیار مهم و تست خیز درباره انواع پاک کننده ها، سوسپانسیون و کلویید‌ ها، انحلال پذیری مواد در آب،  ثابت تعادل  و اسید و باز ها‌ می باشد که این مباحث در اکثر بودجه بندی های کنکور های سراسری سال های اخیر دو گروه آزمایشی ریاضی و تجربی آمده است. درس شیمی یکی از دروس اختصاصی با ضریب بالا در کنکور سراسری برای داوطلبان گروه تجربی و ریاضی است. لذا یادگیری و آموزش اصولی هر کدام از مباحث فصل های این درس بسیار مهم می باشد. در ادامه مرکز آکادمی آریانا به آموزش فصل اول شیمی دوازدهم به شیوه ای آسان برای درک هر چه بهتر دانش آموزان پرداخته است.

آموزش فصل اول شیمی دوازدهم

یکی از مهم ‌ترین درس‌ های کنکور سراسری برای داوطلبان گروه تجربی و ریاضی درس شیمی است. درس شیمی کنکور برای این دو گروه ضرایب مختلفی دارد. دانش‌آموزان گروه ریاضی باید به درس شیمی به عنوان سومین درس در دفترچه تخصصی پاسخ دهند. تعداد سوالات شیمی برای داوطلبان گروه ریاضی 35 سوال است. داوطلبان گروه ریاضی باید به این 35 سوال در 35 دقیقه پاسخ دهند. این بدین معنی است که داوطلبان برای هر سوال درس شیمی تنها 60 ثانیه فرصت دارند. 60 ثانیه یک زمان مناسب برای درک سوال و پاسخگویی به آن است.

درس شیمی برای داوطلبان گروه تجربی کمی متفاوت ‌تر است، زیرا آن ‌ها باید در میان 5 درس تخصصی خود به سوالات شیمی به عنوان سومین درس پاسخ دهند. تعداد سوالات شیمی برای داوطلبان گروه تجربی 35 سوال است. داوطلبان گروه تجربی نیز باید در 35 دقیقه به 35 سوال درس شیمی پاسخ دهند. هر سوال 60 ثانیه زمان دارد و داوطلب باید با توجه به زمان خود به سوالات پاسخ دهد.

اما این درس به عنوان یکی از دشوار ترین دروس متوسطه دوم محسوب می شود. سختی مباحث شیمی اصلی ترین دلیل بی میلی داوطلبان نسبت به مطالعه مباحث آن است. اما از آنجایی که این درس جزو دروس مهم برای هر دو گروه آزمایشی ریاضی و تجربی می باشد، لذا افراد باید با تکرار و تمرین مهارت های خود را در درس شیمی بهبود بخشند. البته این موضوع ملزم به یادگیری و آموزش اصولی و صحیح می باشد. لذا آشنایی و یادگیری هر کدام از مباحث فصل های شیمی بسیار مهم می باشد. در ادامه به آموزش فصل اول شیمی دوازدهم می پردازیم.

آموزش فصل اول شیمی دوازدهم پاکیزگی محیط

فصل اول درباره آلودگی محیط و آلاینده ها و نحوه از بین بردن این آلاینده ها به روش شیمیایی آموزش داده می شود.آلاینده‌ ها موادی هستند که بیش از مقدار طبیعی در یک محیط، نمونه ماده یا یک جسم وجود دارد. گل ولای آب، گرد و غبار هوا و لکه‌ های چربی مواد غذایی بر روی لباس ‌ها و پوست بدن نمونه‌ هایی از انواع آلاینده ها هستند. در کتاب شیمی پایه دهم درباره مواد قطبی و ناقطبی و حل شدن مواد قطبی در حلال‌ های قطبی و مواد نا قطبی در حلال‌ های ناقطبی آموزش هایی به دانش آموزان داده شده بود. و در واقع در فرایند انحلال، اگر ذره‌ های سازنده حل شونده با مولکول ‌های حلال جاذبه‌ های مناسب برقرار کنند حل شونده در حلال حل می‌ شود و در غیر این صورت ذره ‌های حل شونده کنار هم باقی می‌ ماند.

انحلال عسل در آب به دلیل وجود مولکول های قطبی عسل است که در ساختار خود تعداد زیادی گروه هیدروکسیل دارند و در هنگام انحلال عسل در آب گروه‌ های هیدروکسیل عسل با مولکول‌ های آب پیوند هیدروژنی برقرار می‌ کنند.

برخی دیگر از مواد همچون اتلین گلیکول (ضد یخ) در آب، بعضی از ترکیبات یونی، اوره و... نیز به علت قطبی بودن در آب حل می ‌شوند. چربی‌ ها و اسید‌ های چرب ناقطبی و نامحلول در آب هستند.

آموزش فصل اول شیمی دوازدهم پاکسازی آلاینده ها/ صابون

برای پاک‌ سازی چربی و‌ گریس از سطح مواد و یا البسه از صابون و شوینده‌ ها استفاده می‌ شود و چربی‌ ها را می ‌توان مخلوطی از اسید‌ های چربی و استر‌ های بلند زنجیر دانست. اسید‌ های چرب کربوکسیلیک اسید‌ هایی با زنجیره کربنی هستند و نیروی بین مولکولی چربی‌ ها ناقطبی در ناقطبی می ‌باشد.

صابون را می ‌توان نمک سدیم اسید چرب دانست و فرمول همگانی این نوع صابون ‌ها که جامد هستند -RCOONa- بوده که در آن -R- یک زنجیره هیدروکربنی بلند است.

صابون جامد را از گرم کردن مخلوط روغن‌ های گوناگون یا چربی مانند روغن زیتون، نارگیل و پیه گوسفندی با سدیم هیدروکسید تهیه می ‌کنند و صابون‌ های مایع نمک پتاسیم یا آمونیوم اسید‌ های چرب هستند. صابون نیز ماده ‌ای است که در چربی و در آب نیز حل می‌ شود.

مولکول صابون دو بخش قطبی و ناقطبی دارد و بخش قطبی صابون آب دوست می ‌باشد و بخش ناقطبی آن چربی دوست و آب‌ گریز است. بنابراین صابون پاک ‌کننده مناسبی برای چربی ‌ها است و طی فرایند پاک‌ سازی مولکول ‌های چربی به بخش چربی دوست صابون چسبیده و با مولکول‌ های آب پیوندی برقرار نخواهد کرد و بدین ترتیب مولکول‌ های چربی از سطح مورد نظر پاک خواهند شد.

البته که مواردی همچون نوع پارچه، دما، جنس آب و مقدار و نوع صابون در میزان پاک کنندگی تاثیر ‌گذار است. جنس آب یکی از عوامل مهم در میزان پاک کنندگی صابون‌ ها می‌ باشد و صابون در آب‌ های شور و کویر که دارای مقادیر زیادی یون کلسیم و منیزیم است به خوبی کف نخواهد کرد و از قدرت پاک کنندگی صابون کاسته خواهد شد. به این نوع از آب ‌ها، آب سخت می ‌گویند. صابون در این آب‌ ها تشکیل رسوب می ‌دهد و به صورت لکه ‌های سفید بر روی لباس ها باقی می ‌ماند. برای افزایش خاصیت پاک ‌کنندگی صابون‌ ها به آن‌ ها نمک فسفات اضافه می ‌شود و از تشکیل رسوبات در آب ‌های سخت جلوگیری می ‌کند و همچنین برای افزایش خاصیت میکروب کشی و ضد عفونی کردن به آن‌ ها کلر اضافه می ‌شود.

علاوه بر این صابون های صنعتی انواع دیگری از صابون های طبیعی نیز وجود دارد که بسیار کاربردی هستند. صابون طبیعی معروف به صابون مراغه با قدمتی بیش از 150 سال جزو معروف ‌ترین صابون های سنتی ایران است که از جوشیدن پپه گوسفند و سود سوزآور در دیگ‌ های بزرگ آب و خشک کردن آن ‌ها در قالب‌ های بزرگ به دست می ‌آید. از این قبیل صابون ها طبیعی برای مو‌های چرب استفاده می ‌شود. صابون ‌های گوگردی نیز برای از بین بردن جوش ‌های پوستی و همچنین قارچ ‌های پوستی استفاده می ‌شوند.

آموزش فصل اول شیمی دوازدهم سوسپانسیون و کلویید‌ ها

مخلوط‌ ها در زندگی ما نقش پر رنگی ایفا می کنند و ما از انواع مختلف مخلوط‌ ها برای رفع نیاز‌ های متفاوت روزمره خود استفاه می‌ کنیم.

محلول مس سولفات یا کات کبود در آب مخلوطی همگن است که نور را از خود عبور می ‌دهد که از الکترولیز فلز مس با سولفریک اسید به دست می ‌آید و در صنعت و کشاورزی کاربرد دارد.

سوسپانسیون

سوسپانسیون ها به مخلوط جامد در مایع گفته می‌ شود که ذرات جامد آن به صورت معلق در مایع حضور دارد و مخلوطی نا همگن است که به صورت ناپایدار باقی می ‌ماند و در مایع ته نشین خواهد شد مانند: دوغ، شربت معده، آب و خاکشیر که همگی بخشی از انواع سوسپانسیون ‌ها هستند.

کلوئید

اگر محلول آب و روغن را با هم مخلوط کنید یک مخلوط ناپایدار به دست می‌آید که در آخر 2 ماده از یک دیگر جدا خواهند شد و دو لایه مجزا تشکیل می‌ شود. اگر مقداری صابون به این مخلوط اضافه کنیم و آن را ترکیب کنیم یک مخلوط به ظاهر همگن ایجاد می ‌شود اما رفتار این مخلوط نشان می‌ دهد که همگن نیست و دارای مولکول‌ هایی با اندازه ‌ی متفاوت است که این نوع مخلوط را کلوئید می ‌نامیم و نور در کلوئید ‌ها رفتاری متفاوت با محیط محلول دارد.شیر، ژله، چسب، سس انواعی از کلویید‌ ها هستند.

آموزش فصل اول شیمی دوازدهم پاک ‌کننده‌ های جدید

تولید صابون با روش ‌های قدیمی برای پاک کردن هر نوع آلاینده ای قابل استفاده نبود. از این رو دانشمندان برای تهیه پاک ‌کننده‌ های شیمیایی جدید وارد عمل شدند و پس از مدتی با بهره ‌گیری از بنزین و دیگر مواد اولیه صنعتی موفق به ساخت پاک ‌کننده‌ های غیر صابونی شدند. این مواد طی واکنش‌ های پیچیده پتروشیمیایی تولید می ‌شوند و دارای قدرت پاک کنندگی بسیار بالاتری نسب به صابون هستند و در آب ‌های سخت نیز کاربردی هستند و رسوب نخواهند کرد. در پاک کننده ‌های غیر صابونی به جای گروه کربوکسیلات گروه‌ های دیگری مانند گروه‌ های سولفونات قرار گرفته است.

آموزش فصل اول شیمی دوازدهم پاک‌ کننده‌ های خورنده

در میان انواع پاک کننده ها، پاک ‌کننده‌ هایی وجود دارند که علاوه بر این بر هم‌ کنش‌ ها با آلاینده ‌ها نیز واکنش می ‌دهند. ‌ رسوبات تشکیل شده در سماور، کتری و لوله‌ های انتقال آب با پاک‌ کننده‌ های عادی تمیز نخواهند شد و این رسوبات به ترکیباتی نیاز دارند که بتوانند با آن‌ ها واکنش داده و آن‌ ها را به فرآورده هایی تبدیل کنند که با آب ترکیب و حل می ‌شوند. ‌هیدروکلریک اسید، سدیم هیدروکسید و سفید کننده‌ ها از جمله این پاک‌ کننده‌ های خورنده هستند که از نظر شیمیایی فعال‌ اند و خاصیت خورندگی دارند و از این جهت نباید با پوست تماس مستقیم داشته باشند.

آموزش فصل اول شیمی دوازدهم اسید‌ها و باز‌ها

در زندگی روزمره تمامی افراد علاوه بر شوینده‌ ها و پاک  کننده‌ ها، موادی از جمله اسید‌ ها و باز‌ ها نقش اساسی و کاربردی دارند و عملکرد بدن ما نیز به میزان مواد اسیدی و بازی موجود در آن وابسته است. آرنیوس اولین شخصی بود که اسید و باز ‌ها را بر اساس یک مبنای علمی تعریف کرد و تجربیات وی نشان داد که اسید و باز‌ ها بر‌ رسانایی الکتریکی محلول‌ ها تاثیر گذار هستند و‌ رسانای برق در درجه‌ های‌ رسانایی متفاوتی می باشند.

از جمله ویژگی اسید ها عبارتند از:

• اسید ها ترش مزه ‌اند
• رنگ کاغذ PH را قرمز می ‌کنند
• شامل هیدروژن هستند
• برخی سمی و برخی برای بدن ضروری هستند
• خنثی کننده باز‌ها هستند
• در تماس با پوست بدن سوزش ایجاد می‌ کنند
• اسید ها نافلز هستند
• PH اسید کمتر از 7 می‌ باشد
• جوهرنمک اسیدی است

ریفلاکس اسید معده که سوزشی شدید در ناحیه مری ایجاد خواهد کرد به دلیل وجود اسید موجود در معده است و هرگونه تماس اسید با پوست اندام خارجی بدن نیز موجب سوختگی و سوزش شدید خواهد بود.

از جمله ویژگی باز ها عبارتند از:

• باز ها مزه تلخی دارند
• رنگ کاغذ PH را آبی می ‌کنند
• شامل هیدروکسیل هستند
• حلال چربی هستن.
• خنثی کننده اسید ها هستند
• باز ها فلز هستند
• PH باز بیشتر از 7 می ‌باشد
• صابون قلیایی است

اسید آرنیوس

اسید آرنیوس مواد و ترکیب‌ هایی هستند که با حل شدن در آب غلظت یون‌ های هیدرونیوم را بیشتر می‌ کنند. رفتار رفتار اسید آرنیوس را می توان براساس غلظت یون H+aq توصیف کرد و هرچه تعداد +H در محلولی بیشتر باشد آن محلول اسیدی‌ تر است.

باز آرنیوس

باز آرنیوس مواد و ترکیباتی هستند که با حل شدن در آب غلظت یون هیدروکسید را افزایش می‌ دهند. رفتار باز آرنیوس را می‌ توان بر اساس غلظت یون ‌های

 OH-aqتوصیف کرد و هر چه تعداد –OH در محلولی بیشتر باشد آن محلول بازی ‌تر است.

اگر در سامانه‌ ای غلظت یون هیدرونیوم و یون هیدروکسید با هم برابر باشند، آن سامانه در حالت خنثی قرار گرفته است.

 آموزش فصل اول شیمی دوازدهم رسانایی الکتریکی محلول ‌ها و قدرت اسیدی

خوراکی ها، شوینده‌ ها، دارو‌ ها، مواد آرایشی و بهداشتی شامل مقادیر متفاوتی از یون‌ ها به خصوص یون هیدرونیوم هستند. غلظت این یون بر روی ماندگاری مواد و در نتیجه سلامتی تاثیر زیادی دارد. مثلا شیر سالم با افزایش غلظت یون هیدرونیوم، ‌ترش شده به طوری که دیگر قابل نوشیدن نیست. این مسئله نشان می ‌دهد که در فرایند تولید مواد گوناگون تعیین و کنترل غلظت یون هیدرونیوم بسیار مهم و حیاتی است. یکی از روش‌ هایی که برای تعیین غلظت یون هیدرونیوم استفاده می شود، سنجش‌ رسانایی الکتریکی محلول‌ های آبی می باشد.

فلز و گرافیت‌ رسانای جریان برق هستند و‌ رسانایی آن‌ ها توسط الکترون‌ ها انجام می‌ شود به همین دلیل به آن‌ ها‌ رسانای الکترونی گفته می ‌شود. نوعی دیگر از‌ رسانایی توسط یون‌ ها انجام می‌ شود که به آن‌ رسانایی یونی گفته می‌ شود که شرط رسانایی یونی حرکت یون ‌ها می باشد زیرا با حرکت یون‌ ها الکترون ‌ها نیز جا به جا می‌ شوند.                                                     

محلول آبی سدیم کلرید یا نمک دارای یون‌ های +NA و -Cl است که آزادانه و نا منظم در سر تا سر محلول پراکنده ‌اند و با برقراری مدار الکتریکی جریان برق در مدار شکل می ‌گیرد زیرا یون ‌های منفی جذب قطب مثبت و یون‌ های مثبت جذب قطب منفی می شوند و جا به جایی یون‌ ها نشانه حرکت الکترون‌ ها در محلول است و این حرکات منجر به‌ رسانایی محلول سدیم کلرید می ‌شوند. به سدیم کلرید الکترولیت و به محلول سدیم کلرید محلول الکترولیت می گویند. همه‌ ی محلول‌ های یونی، ‌رسانایی یکسانی ندارند.

آموزش فصل اول شیمی دوازدهم انحلال پذیری مواد مختلف در آب

دانشمندان برای بیان میزان یونش اسید‌ ها از کمیتی به نام درجه یونش استفاده کرده اند و درجه یونش محلول‌ های اسیدی را از طریق فرمول بدست می آورند:

درجه یونش= شمار مولکول های یونیده شده تقسیم بر شمار کل مولکول های حل شده

رسانایی محلول 1/0 مولار هیدروکلریک اسید از‌ رسانایی 1/0 مولار محلول هیدروفلویوریک اسید در شرایط یکسان بیشتر است و غلظت انیون و کاتیون در محلول هیدروکلریک اسید بیشتر است و دانشمندان با توجه به توصیفات آرنیوس از اسید‌ ها هیدروکلریک اسید را یک اسید قوی و هیدروفلوریک اسید را یک اسید ضعیف نام‌ گذاری می‌کنند.

اسید‌ ها را می‌توان بر اساس یونشی که در آب دارند، به دو دسته قوی و ضعیف دسته ‌بندی کرد و اسید ‌هایی را قوی در نظر گرفت که یونشی کامل در آب دارند و اسید‌ هایی را که به میزان جزئی یونیده می‌ شوند، را ضعیف در نظر گرفت. اسید‌ های موجود در سیب، انگور، ریواس و مرکبات مانند پرتقال و لیمو و انواع سرکه ‌ها جزو دسته اسید‌ های ضعیف هستند که در ترکیبات این مواد محلولی از یون ‌های آب پوشیده به همراه تعداد زیادی از مولکول‌ های یونیده نشده، حضور دارند.

آموزش فصل اول شیمی دوازدهم ثابت تعادل و ثابت یونش

حضور هم زمان واکنش ‌دهنده ‌ها و فراورده‌ ها در مخلوط واکنش را می‌ توان نشانه‌ ای از برگشت‌ پذیر بودن واکنش ‌ها دانست. واکنش‌ هایی که در آن‌ ها همه واکنش ‌دهنده ‌ها به فراورده‌ تبدیل نمی ‌شوند و در شرایط معین مقدار آن‌ ها در سامانه ثابت خواهد ماند.

واکنش‌ های برگشت‌ پذیر واکنش هایی هستند که می ‌توانند در هر دو جهت انجام شوند. این نوع واکنش‌ ها به طور هم زمان در هر دو جهت رفت و برگشت انجام می ‌شوند تا زمانی که  غلظت واکنش ‌دهنده‌ ها و فراورده‌ ها ثابت شوند. این ویژگی تنها هنگامی رخ می ‌دهد که سرعت واکنش رفت با برگشت برابر شود زیرا در این شرایط، هر مقداری از فراورده‌ ها که در واحد زمان تولید می ‌شود، هم زمان به همان مقدار از آن ‌ها مصرف می ‌شود. در شیمی به چنین سامانه‌ هایی، سامانه تعادلی می‌ گویند. واکنش‌ های رفت و برگشت در سامانه ‌های تعادلی به طور پیوسته و با سرعت برابر و یکسان انجام می‌ شوند و به همین دلیل مقدار مواد شرکت ‌کننده در سامانه ثابت می‌ ماند. محلول اسید‌ های ضعیف در آب نمونه‌ ای از سامانه‌ ی تعادلی است. در دمای ثابت واکنش ‌های رفت و برگشت پیوسته در حال انجام است و سرعت تولید با سرعت مصرف آن برابر است و منجر به ثابت شدن غلظت تعادلی همه‌ ی گونه ‌ها در سامانه است.

سامانه‌ های تعادلی را با کمیتی به نام ثابت تعادل توصیف می ‌کنند و غلظت تعادلی گونه‌ های شرکت‌ک ننده در واکنش مطرح خواهد بود و مقدار این کمیت در دمای ثابت برای هر تعادل ثابت است. عبارت ثابت تعادل را با حرف K  نشان می‌ دهند.

ثابت تعادل برای اسید‌ ها نیز تحت عنوان ثابت یونش اسید تعریف می ‌شود.ثابت یونش یک اسید، نسبت حاصل ضرب غلظت تعادلی یون‌ های Ka موجود در محلول را به غلظت تعادلی آن اسید نشان می ‌دهد. هر چه ثابت یونش اسیدی در دمای معین بزرگ ‌تر باشد، آن اسید بیشتر یونیده شده و غلظت یون ‌های موجود در محلول آن بیشتر است. در واقع در دمای معین هر چه ثابت یونش اسیدی بزرگ‌ تر باشد، آن اسید قوی ‌تر می باشد.

آموزش فصل اول شیمی دوازدهم بازه PH اسید ها

تغیر رنگ کاغذ PH معیاری برای تشخیص اسید یا بازی بودن محلول ‌ها است و تا حدودی میزان اسیدی و یا باز بودن یک محلول را نیز تعیین می‌ کند. کمیت PH برای محلول‌ های آبی در دمای اتاق با اعدادی در گستره 0 تا 14 بیان می‌ شود.

آب خالص دارای‌ رسانایی کمی است و بیانگر وجود یون‌ های هیدرونیوم و هیدروکسید است و در یک نمونه از آب خالص تعداد بسیار کمی از مولکول ‌های H2O به یون‌ های +H  و OH- یونیده می‌ شوند. هر اندازه غلظت یکی از یون ‌های هیدرونیوم یا هیدروکسید در آب بیشتر شود به همان نسبت از دیگری کم خواهد شد، تا حاصل ضرب غلظت این یون ‌ها در دمای اتاق برابر 10 به توان 14- شود.

آموزش فصل اول شیمی دوازدهم بازه PH بازها

سود سوز اور NAOH و پتاس سوزاور KOH جزو دسته‌ ی باز‌ های قوی هستند و جزو مواد خورنده به حساب می آیند و PH آن‌ ها در دمای اتاق بین 7 تا 14 خواهد بود و هر میزان یون هیدروکسید در محلول آن‌ ها بیشتر باشد PH بزرگ ‌تر و به عدد 14 نزدیک ‌تر می شود. از جمله باز های پر کاربرد زندگی می توان به لوله بازکن و شیشه پاک کن اشاره کرد. آمونیاک از جمله باز‌ های ضعیف است و در محلول آمونیاک تعداد کمی یون ‌های آب پوشیده یافت می ‌شود.

آموزش فصل اول شیمی دوازدهم نحوه عملکرد شوینده‌ های خورنده

یکی از رفتاری‌ های پر کاربرد اسید و باز ها تماس و واکنش شیمیایی با یک دیگر است. مثلا واکنش بین محلول هیدروکلریک اسید با سدیم هیدروکسید منجر به تبدیل شدن یون‌ های هیدروکسید در واکنش با یون‌ های هیدرونیوم به مولکول آب می شود و نشان‌ دهنده‌ ی واکنش خنثی شدن اسید و باز‌ ها است. واکنش خنثی شدن اسید و باز ‌ها مبنایی برای پاک ‌کننده ‌ها و شوینده ‌ها است.

برای مثال مسیری لوله ‌ای که با اسید‌ های چرب مسدود شده است، برای باز کردن مسیر لوله از محلول سدیم هیدروکسید غلیظ استفاده می ‌کنیم. موادی که سبب گرفتگی این لوله‌ ها می‌ شوند، خاصیت بازی دارند. به طوری که روی دیواره لوله‌ ها به شکل رسوب تشکیل می شوند. در این حالت، لوله بازکن در واکنش با این رسوب ‌ها، آن ها را به فرآورده های محلول در آب یا گازی تبدیل می کند.

انتخاب رشته کنکور سراسری

منابع شیمی کنکور تجربی

منابع شیمی کنکور ریاضی