2: مقدمه ای بر شیمی
- Page ID
- 215763
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\dsum}{\displaystyle\sum\limits} \)
\( \newcommand{\dint}{\displaystyle\int\limits} \)
\( \newcommand{\dlim}{\displaystyle\lim\limits} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\(\newcommand{\longvect}{\overrightarrow}\)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\(\newcommand{\avec}{\mathbf a}\) \(\newcommand{\bvec}{\mathbf b}\) \(\newcommand{\cvec}{\mathbf c}\) \(\newcommand{\dvec}{\mathbf d}\) \(\newcommand{\dtil}{\widetilde{\mathbf d}}\) \(\newcommand{\evec}{\mathbf e}\) \(\newcommand{\fvec}{\mathbf f}\) \(\newcommand{\nvec}{\mathbf n}\) \(\newcommand{\pvec}{\mathbf p}\) \(\newcommand{\qvec}{\mathbf q}\) \(\newcommand{\svec}{\mathbf s}\) \(\newcommand{\tvec}{\mathbf t}\) \(\newcommand{\uvec}{\mathbf u}\) \(\newcommand{\vvec}{\mathbf v}\) \(\newcommand{\wvec}{\mathbf w}\) \(\newcommand{\xvec}{\mathbf x}\) \(\newcommand{\yvec}{\mathbf y}\) \(\newcommand{\zvec}{\mathbf z}\) \(\newcommand{\rvec}{\mathbf r}\) \(\newcommand{\mvec}{\mathbf m}\) \(\newcommand{\zerovec}{\mathbf 0}\) \(\newcommand{\onevec}{\mathbf 1}\) \(\newcommand{\real}{\mathbb R}\) \(\newcommand{\twovec}[2]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\ctwovec}[2]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\threevec}[3]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cthreevec}[3]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fourvec}[4]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfourvec}[4]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fivevec}[5]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfivevec}[5]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\mattwo}[4]{\left[\begin{array}{rr}#1 \amp #2 \\ #3 \amp #4 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\laspan}[1]{\text{Span}\{#1\}}\) \(\newcommand{\bcal}{\cal B}\) \(\newcommand{\ccal}{\cal C}\) \(\newcommand{\scal}{\cal S}\) \(\newcommand{\wcal}{\cal W}\) \(\newcommand{\ecal}{\cal E}\) \(\newcommand{\coords}[2]{\left\{#1\right\}_{#2}}\) \(\newcommand{\gray}[1]{\color{gray}{#1}}\) \(\newcommand{\lgray}[1]{\color{lightgray}{#1}}\) \(\newcommand{\rank}{\operatorname{rank}}\) \(\newcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\col}{\text{Col}}\) \(\renewcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\nul}{\text{Nul}}\) \(\newcommand{\var}{\text{Var}}\) \(\newcommand{\corr}{\text{corr}}\) \(\newcommand{\len}[1]{\left|#1\right|}\) \(\newcommand{\bbar}{\overline{\bvec}}\) \(\newcommand{\bhat}{\widehat{\bvec}}\) \(\newcommand{\bperp}{\bvec^\perp}\) \(\newcommand{\xhat}{\widehat{\xvec}}\) \(\newcommand{\vhat}{\widehat{\vvec}}\) \(\newcommand{\uhat}{\widehat{\uvec}}\) \(\newcommand{\what}{\widehat{\wvec}}\) \(\newcommand{\Sighat}{\widehat{\Sigma}}\) \(\newcommand{\lt}{<}\) \(\newcommand{\gt}{>}\) \(\newcommand{\amp}{&}\) \(\definecolor{fillinmathshade}{gray}{0.9}\)شیمی چیست؟ به عبارت ساده، شیمی مطالعه فعل و انفعالات ماده با ماده دیگر و با انرژی است. این به نظر می رسد به اندازه کافی ساده است. با این حال، تعریف شیمی شامل طیف گسترده ای از موضوعات است که باید برای به دست آوردن تسلط بر موضوع یا حتی گذراندن دوره های اضافی در شیمی درک شود. برای یک سفر فوق العاده از طریق دنیای شگفت انگیز، لذت و دانش آماده شوید. یکی از مضامین این کتاب این است که «شیمی همه جا است» و در واقع چنین است؛ اگر شیمی نبود شما زنده نبودید زیرا بدن شما یک ماشین شیمیایی بزرگ است. اگر شما آن را باور ندارید، نگران نباشید. هر فصل از این کتاب شامل نمونه هایی است که به شما نشان می دهد شیمی در واقع در همه جا چگونه است. بنابراین از سواری لذت ببرید و از شیمی لذت ببرید.
- 2.1: شیمی چیست؟
- شیمی مطالعه ماده است - از چه چیزی تشکیل شده است، خواص آن چیست و چگونه تغییر می کند. توانایی توصیف مواد تشکیل دهنده در یک کیک و نحوه تغییر آنها هنگام پخت کیک، شیمی نامیده می شود. ماده هر چیزی است که جرم داشته باشد و فضا را اشغال کند، یعنی هر چیزی که از نظر فیزیکی واقعی است. بعضی چیزها به راحتی به عنوان ماده شناخته می شوند - به عنوان مثال این کتاب.
- 2.2: استفاده از روش علمی
- دانشمندان با استفاده از روشی به نام روش علمی به دنبال پاسخ به سوالات و راه حل مشکلات هستند. این روش شامل انجام مشاهدات، فرموله کردن فرضیه ها و طراحی آزمایش هایی است که به نوبه خود منجر به مشاهدات، فرضیه ها و آزمایش های اضافی در چرخه های مکرر می شود.
- 2.3: تحقیقات محض و کاربردی
- در علم، ما معمولا در مورد دو نوع تحقیق صحبت می کنیم: خالص و کاربردی. تحقیقات خالص بر پاسخ دادن به سوالات اساسی مانند «چگونه گازها رفتار می کنند؟» تمرکز دارد. تحقیقات کاربردی در فرآیند توسعه آماده سازی خاص برای یک گاز به منظور تولید و تحویل آن به طور موثر و اقتصادی دخیل است. به نظر می رسد این تقسیم بندی آسان باشد، اما گاهی اوقات نمی توانیم بین آنچه «خالص» است و آنچه «کاربردی» است خط روشنی ترسیم کنیم.
- 2.4: طبقه بندی و خواص ماده
- خواصی که شیمیدانان برای توصیف ماده استفاده می کنند به دو دسته کلی تقسیم می شوند. خواص فیزیکی خصوصیاتی هستند که ماده را توصیف می کنند. آنها شامل ویژگی هایی مانند اندازه، شکل، رنگ و جرم هستند. خواص شیمیایی ویژگیهایی هستند که توصیف میکنند ماده چگونه ساختار شیمیایی یا ترکیب شیمیایی خود را تغییر میدهد. یک مثال از خاصیت شیمیایی اشتعال پذیری است - توانایی ماده برای سوختن - زیرا سوختن (همچنین به عنوان احتراق شناخته می شود) ترکیب شیمیایی یک ماده را تغییر می دهد.
- 2.6: همه چیز در مورد عناصر
- ما بیشتر به ساخت و ساز اولیه و تغییرات جدول تناوبی امروز خواهیم پرداخت. در حال حاضر، شما باید آگاه باشید که جدول تناوبی دارای ستون است (به عنوان خانواده ها/گروه ها شناخته می شود). ردیف های افقی دوره ها نامیده می شوند. در جدول زیر، نمادهای عنصر یکی از دو حرف هستند. پیش از این، برخی از عناصر تازه کشف شده از سه علامت حرفی استفاده می کردند. این سه نماد با یک سیستم شماره گذاری لاتین مطابقت داشتند تا اینکه به عناصر نام رسمی داده شد.