مقاله اتم از نظر فلسفه و شیمی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 41

اتم از نظر فلسفه و شیمی

عقیده یونانیها

فلاسفه قدیم یونان اولین افرادی بودند که درباره طبیعت اجسام فکر می‌کردند، آنها عقیده داشتند که مواد مختلفی که جهان هستی را تشکیل می‌دهند از ترکیب چند عنصر ساده تشکیل شده است.

دیمقراطیس (Democritus) (پنج قرن قبل از میلاد) عقیده داشت که تعداد این عناصر چهارده تا بوده و هر یک از تعداد بیشماری از ذرات بسیار کوچک غیر قابل تجزیه به نام اتم تشکیل شده‌اند. این چهار عنصر اساسی عبارت بودند از: هوا- آب- خاک- آتش.

امروزه می‌دانیم که مواد در گیاهان به وسیله گاز کربنیک (کربن + اکسیژن) از هوا با آبی (اکسیژن + هیدروژن) که از زمین دریافت می کند تولید می‌شود و اشعه خورشید فقط انرژی لازم برای به وجود آوردن مواد مختلط آل از این اجزای ساده را تامین می‌کند.

وزن اتمی و ظرفیت

امروز، مهمترین حقیقت، درباره تشکیل مواد مرکب مختلف از عناصر ساده، تحت قانون نسبتهای ثابت می‌باشد. این قانون می‌گوید هر ترکیب شیمیایی از عناصر ساده وقتی ایجاد می‌شود که عناصر ساده تحت نسبتهای معین با هم ترکیب شوند و در غیر این صورت یا ترکیب صورت نمی‌گیرد و یا مقداری از عناصر زیاد خواهد آمد.

بنابراین هر گاه مخلوط گاز اکسیژن و هیدروژن را در محفظه‌ای با دیوار ضخیم وارد کنیم، با استفاده از یک جرقه الکتریکی می‌توان یک ترکیب نسبتاً شدید شیمیایی (یا انفجار) به وجود آورده و از آنجا آب نتیجه گرفت.

باید دانست که قانون نسبتهای ثابت به وسیله شیمیدان مشهور انگلیسی جان دالتون (John Dalton) پیشنهاد شد و او اولین کسی است که فرضیه اتمی را در مورد ترکیبات شیمیایی ارائه داده است. در این قانون چنانکه دیده می‌شود برای تشکیل یک ترکیب شیمیایی از آمیزش اتمهای عناصر ساده مختلف استفاده می‌شود. برای توضیح بیشتر باید گفت که در آب اکسیژنه یا همان هیدروژن پر اکسید، نسبت هیدروژن به اکسیژن بوده و برای هر اتم اکسیژن یک اتم هیدروژن وجود دارد، و حال آنکه در آب برای هر دو اتم هیدروژن یک اتم اکسیژن در نظر گرفته می‌شود.

طبیعت الکتریکی ماده

یونهای مثبت و منفی

باید گفت که آب مقطر یک هادی بسیار فقیری به حساب می‌آید. اما وقتی در چنین آبی مقداری اسید یا نمک حل کنیم در این صورت قدرت هدایت الکتریکی‌اش را قابل توجه کرده‌ایم.

برعکس هادیهای فلزی، عبور جریان الکتریکی در محلول آب مربوط به یک پدیده شیمیایی است و به طبیعت محلولی که در آن می‌ریزیم بستگی دارد مثلا هر گاه ما جریان الکتریکی را از محلولی که دارای اسید نیتریک (HNO3) است عبور دهیم حبابهای گازی روی دو الکترود تشکیل شده و به تدریج به سمت سطح مایع می‌آیند. این گازها را می‌توان در دو لوله‌ای که در انتهای آن دو شیر وجود دارد جمع‌آوری نمود، چنانکه در شکل نیز دیده می‌شود این لوله‌ها درست روی الکترودها قرار دارند و می‌بایستی قبلا آنها را پر از آب کرده سپس بطور وارونه روی الکترودها قرار داد. (شکل 3a).

حال با کمی دقت می‌بینیم گازی که از قطب منفی ساطع می‌شود گاز هیدروژن می‌باشد و برای مطمئن شدن می‌توان شیر بالای لوله را باز نموده و گاز بیرون آمده را با کبریتی مشتعل کنید، در عمل اشتعال، هیدروژن با اکسیژنهای هوا ترکیب شده و ملکولهای آب را تشکیل می‌دهد.

بد نیست بدانیم که ملکولهای آب (H2O) شدیداً به هم پیوسته بوده و اصلا دوست ندارند که به یونهای مثبت و منفی تجزیه شوند. در حقیقت در درجه حرارت معمولی اتاق از هر 107 ملکول یک ملکول به یونهای (OH-), (H+) تجزیه می‌شود. با این حساب حق داریم بگوییم که آب تقطیر شده هادی بسیار فقیری است. اما در وقتی که از اسید نیتریک به عنوان محلول در آب استفاده می‌کنیم (از بازها و نمکها نیز به همان اندازه می‌توان استفاده نمود) در این صورت ملکولهای آن به آسانی به یونهای (OH3-) , (H+) تجزیه می‌شوند، بنابراین تعداد بیشماری از این یونها در محلول به وجود آمده و وقتی تحت تاثیر میدان الکتریکی قرار بگیرند جریان الکتریکی قابل ملاحظه‌ای را به وجود می‌آورند.

وقتی یک اختلاف سطح الکتریکی به قطبین آند و کاتد سیستم اعمال کنیم در این صورت یونهای مثبت هیدروژن جذب قطب منفی (کاتد) شده و یونهای منفی (NO3) جذب قطب (آند) می‌گردند. در نتیجه حرکت این یونها جریان الکتریکی در محلول آب ایجاد می‌شود، جریانی که قبلا امکان نداشت در آب خالص جریان پیدا کند. حال وقتی که یونهای (NO3-) , (H+) به الکترودهای مربوطه خود می‌رسند بارهای الکتریکی خود را رها کرده (که جذب فلز الکترودها می‌شود) هیدروژن به صورت حبابهای قشنگی به سطح مایع آمده و (NO3) خنثی طبق فرمول زیر با آب ترکیب شده و اسید نیتریک جدید با مقداری گاز اکسیژن می‌دهد:

2NO3 + H2O → 2HNO3 + O

قانون فاراده

مایکل فاراده که نامش روی مطالعاتی که در میدانهای الکتریکی و مغناطیسی انجام داده و ثبت شده است، اولین کسی است که در مورد عمل الکترولیز قانون وضع نموده است. او قبل از هر چیز اظهار کرد که برای نمک محلول مقدار ماده‌ای که روی الکترودها (قطبین پیل) می‌نشیند متناسب با شدت جریان عبور داده شده از محلول و مدتی که این جریان از محلول می‌گذرد می‌باشد.

والانس گرم در شیمی نسبت وزن اتمی به ظرفیت را نامند. بنابراین قانون دوم فاراده می‌گوید: وقتی