1: ایده های اساسی شیمی
- Page ID
- 217247
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\dsum}{\displaystyle\sum\limits} \)
\( \newcommand{\dint}{\displaystyle\int\limits} \)
\( \newcommand{\dlim}{\displaystyle\lim\limits} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\(\newcommand{\longvect}{\overrightarrow}\)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\(\newcommand{\avec}{\mathbf a}\) \(\newcommand{\bvec}{\mathbf b}\) \(\newcommand{\cvec}{\mathbf c}\) \(\newcommand{\dvec}{\mathbf d}\) \(\newcommand{\dtil}{\widetilde{\mathbf d}}\) \(\newcommand{\evec}{\mathbf e}\) \(\newcommand{\fvec}{\mathbf f}\) \(\newcommand{\nvec}{\mathbf n}\) \(\newcommand{\pvec}{\mathbf p}\) \(\newcommand{\qvec}{\mathbf q}\) \(\newcommand{\svec}{\mathbf s}\) \(\newcommand{\tvec}{\mathbf t}\) \(\newcommand{\uvec}{\mathbf u}\) \(\newcommand{\vvec}{\mathbf v}\) \(\newcommand{\wvec}{\mathbf w}\) \(\newcommand{\xvec}{\mathbf x}\) \(\newcommand{\yvec}{\mathbf y}\) \(\newcommand{\zvec}{\mathbf z}\) \(\newcommand{\rvec}{\mathbf r}\) \(\newcommand{\mvec}{\mathbf m}\) \(\newcommand{\zerovec}{\mathbf 0}\) \(\newcommand{\onevec}{\mathbf 1}\) \(\newcommand{\real}{\mathbb R}\) \(\newcommand{\twovec}[2]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\ctwovec}[2]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\threevec}[3]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cthreevec}[3]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fourvec}[4]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfourvec}[4]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fivevec}[5]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfivevec}[5]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\mattwo}[4]{\left[\begin{array}{rr}#1 \amp #2 \\ #3 \amp #4 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\laspan}[1]{\text{Span}\{#1\}}\) \(\newcommand{\bcal}{\cal B}\) \(\newcommand{\ccal}{\cal C}\) \(\newcommand{\scal}{\cal S}\) \(\newcommand{\wcal}{\cal W}\) \(\newcommand{\ecal}{\cal E}\) \(\newcommand{\coords}[2]{\left\{#1\right\}_{#2}}\) \(\newcommand{\gray}[1]{\color{gray}{#1}}\) \(\newcommand{\lgray}[1]{\color{lightgray}{#1}}\) \(\newcommand{\rank}{\operatorname{rank}}\) \(\newcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\col}{\text{Col}}\) \(\renewcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\nul}{\text{Nul}}\) \(\newcommand{\var}{\text{Var}}\) \(\newcommand{\corr}{\text{corr}}\) \(\newcommand{\len}[1]{\left|#1\right|}\) \(\newcommand{\bbar}{\overline{\bvec}}\) \(\newcommand{\bhat}{\widehat{\bvec}}\) \(\newcommand{\bperp}{\bvec^\perp}\) \(\newcommand{\xhat}{\widehat{\xvec}}\) \(\newcommand{\vhat}{\widehat{\vvec}}\) \(\newcommand{\uhat}{\widehat{\uvec}}\) \(\newcommand{\what}{\widehat{\wvec}}\) \(\newcommand{\Sighat}{\widehat{\Sigma}}\) \(\newcommand{\lt}{<}\) \(\newcommand{\gt}{>}\) \(\newcommand{\amp}{&}\) \(\definecolor{fillinmathshade}{gray}{0.9}\)بیشتر کارهایی که در طول روز انجام می دهید و با آنها روبرو می شوید شامل شیمی است. تهیه قهوه، پختن تخم مرغ و نان برشته کردن شامل شیمی است. محصولاتی که استفاده می کنید مانند صابون و شامپو، پارچه هایی که می پوشید، وسایل الکترونیکی که شما را به دنیای خود متصل می کند، بنزین که ماشین شما را به حرکت در می آورد، همه اینها و بیشتر شامل مواد و فرآیندهای شیمیایی است. این که آیا شما آگاه هستید یا نه، شیمی بخشی از دنیای روزمره شما است. در این دوره، شما بسیاری از اصول اساسی شیمی زندگی مدرن را یاد خواهید گرفت.
- 1.1: مقدمه
- بیشتر کارهایی که در طول روز انجام می دهید و با آنها روبرو می شوید شامل شیمی است. تهیه قهوه، پختن تخم مرغ و نان برشته کردن شامل شیمی است. محصولاتی که استفاده می کنید مانند صابون و شامپو، پارچه هایی که می پوشید، وسایل الکترونیکی که شما را به دنیای خود متصل می کند، بنزین که ماشین شما را به حرکت در می آورد، همه اینها و بیشتر شامل مواد و فرآیندهای شیمیایی است. این که آیا شما آگاه هستید یا نه، شیمی بخشی از دنیای روزمره شما است.
- 1.2: شیمی در متن
- شیمی با ترکیب، ساختار و خواص ماده و راه هایی که اشکال مختلف ماده ممکن است به یکدیگر تبدیل شوند، سر و کار دارد. بنابراین، جایگاه مرکزی در مطالعه و عمل علم و فناوری را اشغال می کند. شیمیدانان از روش علمی برای انجام آزمایشات، فرضیه ها، فرمول بندی قوانین و توسعه نظریه ها استفاده می کنند تا بتوانند رفتار جهان طبیعی را بهتر درک کنند. برای انجام این کار، آنها در حوزه های ماکروسکوپی، میکروسکوپی و نمادین عمل می کنند.
- 1.3: مراحل و طبقه بندی ماده
- ماده هر چیزی است که فضا را اشغال می کند و جرم دارد. بلوک اصلی ساختمان ماده اتم است، کوچکترین واحد یک عنصر است که می تواند به ترکیب با اتم های همان عناصر یا عناصر دیگر وارد شود. در بسیاری از مواد، اتم ها به مولکول ها ترکیب می شوند. در زمین، ماده معمولاً در سه حالت وجود دارد: جامدات، از شکل و حجم ثابت. مایعات، از شکل متغیر اما حجم ثابت؛ و گازها، از شکل و حجم متغیر.
- 1.4: خواص فیزیکی و شیمیایی
- همه مواد دارای خواص فیزیکی و شیمیایی متمایز هستند و ممکن است تغییرات فیزیکی یا شیمیایی داشته باشند. خواص فیزیکی، مانند سختی و نقطه جوش، و تغییرات فیزیکی، مانند ذوب یا انجماد، تغییر در ترکیب ماده را شامل نمی شود. خواص شیمیایی، مانند اشتعال پذیری و اسیدیته و تغییرات شیمیایی، مانند زنگ زدگی، شامل تولید ماده ای است که از قبل متفاوت است.
- 1.5: اندازه گیری
- اندازه گیری ها اطلاعات کمی را ارائه می دهند که در مطالعه و تمرین شیمی بسیار مهم است. هر اندازه گیری دارای یک مقدار، یک واحد برای مقایسه و یک عدم قطعیت است. اندازه گیری ها را می توان در نماد اعشاری یا علمی نشان داد. دانشمندان در درجه اول از SI (سیستم بین المللی) یا سیستم های متریک استفاده می کنند. ما از واحدهای SI پایه مانند متر، ثانیه، و کیلوگرم و همچنین واحدهای مشتق شده مانند لیتر (برای حجم) و g/cm3 (برای چگالی) استفاده می کنیم.
- 1.6: عدم قطعیت، دقت و دقت اندازه گیری
- مقادیر می توانند دقیق یا اندازه گیری شوند. مقادیر اندازه گیری شده دارای عدم اطمینان مرتبط هستند که با تعداد ارقام قابل توجه در اندازه گیری نشان داده می شود. عدم قطعیت یک مقدار محاسبه شده بستگی به عدم قطعیت در مقادیر مورد استفاده در محاسبه دارد و در نحوه گرد شدن مقدار منعکس می شود. مقادیر اندازه گیری شده می توانند دقیق باشند (نزدیک به مقدار واقعی) و/یا دقیق (نشان دادن تغییرات کمی در هنگام اندازه گیری مکرر).
- 1.7: درمان ریاضی نتایج اندازه گیری
- اندازه گیری ها با استفاده از واحدهای مختلف ساخته می شوند. اغلب مفید یا ضروری است که یک مقدار اندازه گیری شده را از یک واحد به واحد دیگر تبدیل کنیم. این تبدیل ها با استفاده از عوامل تبدیل واحد انجام می شود که با کاربردهای ساده یک رویکرد ریاضی به نام روش برچسب فاکتور یا تجزیه و تحلیل ابعادی حاصل می شود. این استراتژی همچنین برای محاسبه مقادیر مورد نظر با استفاده از مقادیر اندازه گیری شده و روابط ریاضی مناسب استفاده می شود.
- 1.11: تمرینات
- اینها تمرینات مشق شب برای همراهی با TEXTMAP است که برای «شیمی» توسط OpenStax ایجاد شده است.