مقدمه :

همانطور كه در مبحث ( وارونگي ميادين الكتريكي ، توجيهي جديد براي توليد زوج ماده - پاد ماده . بر خلاف انتظار ما ، ماده - پاد ماده يكديگر را نابود نمي‌كنند ! ) توضيح داده شد ، الكترونها و ساير ذرات باردار ساكن نيستند و حول محور فرضي خود با سرعت چرخشي بسيار بالايي در حال دوران هستند كه به اين دوران آنها اسپين گفته ميشود . اگر دوران الكترون را موافق چرخش عقربه‌هاي ساعت فرض كنيم و آن را از بالا بنگريم مشاهده ميشود كه :

مقدمه:
تفكيك مخلوط تر كيبات آلي:
در شناسايي تركيبات آلي شيميدان كمتر به يك جسم خالص برخورد مي كند بلكه اكثرا جسم با محصولات فرعي و مواد اوليه مخلوط است.گرچه با وجود روش هاي جديد تفكيك بخصوص روشهاي كروماتوگرافي جدا كردن تركيب خالص از گذشته آسانتر است با اين حال نبايد اهميت روشهاي كلاسيك را ناديده گرفت.

  جایگاه الکترون                 

دریکی ازیادداشت های گذشته  در باره اعدادکوانتومی نوشته بودم بامروری برآن:

 سطوح انرژی دراتم کوانتومی (پله٬ پله ) است .هر الکترون ترازانرژی خاصی را اشغال می کند.موقعیت و  ویژگی های اوربیتالی که توسط هر الکترون اشغال می شودباچهار عددکوانتومی منحصر به فرد مشخص می شود.به عبارتی  دوالکترون دریک اتم حتما دریکی ازاعدادکوانتومی متفاوت خواهند بود. درواقع این اعداد حالت های متفاوت انرژی الکترون را به نمایش می گذارند.

n عددکوانتومی اصلی٬اندازه نسبی ابرالکترونی را نشان می دهند و بیانگر شماره لایه های  اصلی الکترونی است( 7-1). که درضمن همان شماره تناوب عنصر درجدول تناوبی نیزمی باشد. هرچه n بزرگتر باشد اندازه ابرالکترونی بیشتر والکترون ازهسته دورترخواهد بود .

بیشترین احتمال حضورالکترون درفضای اطراف هسته  را اوربیتال  می نامند.

هرتراز اصلی انرژی می تواندچند ترازفرعی انرژی نزدیک به هم داشته باشد (  s  ٬p ٬ d ٬ f) .

l عدد کوانتومی سمتی ٬ بیانگرنوع وشکل اوربیتال  می باشد. ومی تواند ازصفر تا   1- n تغییر کند .   

                            l=0                     l=1                 l=2                 l=3    عددسمتی

                              s                         p                     d                    f    نوع اوربیتال         

جهت گیری  اوربیتال هادرفضا درامتداد محور های مختصات٬ با عدد کوانتومی m معین می شود. 

(   p_x  ٬ p_y   ٬ p_z  ) ومی تواند اعداد صحیح از l - تا l+ راداشته باشد .

این حالات از حل معادلات پیچیده ریاضی حاصل شده است. باکلیک دراینجا می توانید باانتخاب یک اوربیتال شکل  ومختصات آن را ببینید.

اوربیتال هایی که همشکل وازنظر اندازه یکسان هستندو فقط جهت متفاوتی دارند هم انرژی بوده  و همتراز می نامند

عدد کوانتومی چهارم  s ٬ حرکت الکترون را به دورخودش (حرکت اسپینی)  توصیف می کند که درجهت عقربه ساعت ویا خلاف آن می باشد.حرکت الکترون به دورخودش میدان مغناطیسی ایجاد می کند . مقدار آن ½ + یا ½ - می باشد.  اگر جهت چرخش الکترونی به دورخودش عکس چرخش الکترونی دیگر باشد قطب های مغناطیسی آن دو وارونه خواهد بود به این طریق ربایش مغناطیسی بین آن دو این اجازه را می دهد که دوالکترون دریک ناحیه ازفضای اطراف هسته و دریک اوربیتال جای گیرند.  

هراتم علاوه برانرژی های جنبشی مقداری انرژی پتانسیل نیز دارد ٬ که درمجموع محتوای انرژی آن اتم را تشکیل می دهند .   انرژی پتانسیل یک اتم شامل دافعه های لایه های الکترونی ونیروی گریز از مرکز وجاذبه بین هسته - الکترون ها می باشد.      

 در اکثر ترکیبات ویون های چند اتمی ٬ پیوند کووالانسی وجوددارد . این پیوند بین  دواتم نا فلز که اختلاف الکترونگاتیوی کمی دارند تشکیل می شود . وبا اشتراک الکترون بین دوعنصر ٬ لایه ظرفیت هر دواتم شرکت کننده در پیوند کامل می شود.

ساده ترین مثال دراین رابطه تشکیل پیوند بین دواتم هیدروژن است .

هنگامی که دواتم درفاصله دوراز هم قراردارند اثری برهم نمی گذارند وجاذبه بین آن دو صفراست . اما هنگامی که  به هم نزدیک می شوند جاذبه مغناطیسی حاصل از اسپین الکترونی بردافعه الکترونی غلبه نموده وآن دو رابه هم نزدیک می نماید . برای درک بهتراین مطلب  دراینجاکلیک نمایید . 

قرارگرفتن الکترون بین دوهسته سبب جذب پروتون هامی شود وانرژی پتانسیل کاهش می یابد. هرچه این نیروی کولمبی بین دو ذره بیشتر٬  پیوند حاصل قوی تر وپایدارتر وانرژی کل سیستم کمترخواهدبود .

 براثرجاذبه هسته هراتم  ٬ بر ابرالکترونی اتم دیگر٬ اتم ها رفته رفته به هم نزدیک می شوند وبه این ترتیب مرتبا انرژی پتانسیل دواتم کاهش یافته وبه یک مینیمم می رسد.( چاه پتانسیل) اما همزمان بانزدیک شدن هسته دواتم به یکدیگر دافعه بین هسته ها (  دافعه کولمبی )ازشدت وسرعت نزدیک شدن دواتم جلوگیری می نماید درمینیمم انرژی پتانسیل درواقع جاذبه ودافعه هابین دواتم  به تعادل می رسند ٬ به طوری که اگردواتم ازهم دورشوند جاذبه آن هارا به هم نزدیک می نماید واگر دوهسته به هم نزدیک شوند دراین صورت دافعه بین انها به شدت انرژی پتانسیل را افزایش داده ودواتم اجبارا دریک فاصله مینیمم مناسب با حداقل انرژی پتانسیل درکنارهم قرارمی گیرند . دراین حالت احتمال حضور  الکترون های پیوندی درفضای بین دوهسته بیشتر است .

البته الکترونهای پیوندی ازفضای بین دوهسته نیز خارج می شود وبا سرعت زیادی که دارند ( درحدود یک صدم سرعت نور ) درداخل اتم ها ومولکول ها حرکت می نماید اما بیشتر اوقات خود را در فضای بین دوهسته (مثلا  زمان  90% -  80 % ) سپری می کند.

مفهوم پیوند شیمیایی راازنظر کیفی می توان تمرکز الکترون درفضای بین دو هسته دانست. البته الکترون می تواند بین بیش از دوهسته نیز قرار گیرد ( رزونانس )

وقتی دو یا چند اتم باپیوند کووالانسی به یکدیگر متصل می شوند ذره حاصل مولکول نامیده می شود . خطی فرضی ٬ که هسته دواتم را درپیوند به هم متصل می کند محور پیوند می نامند .

 فاصله بین دوهسته درامتداد محور پیوند  طول پیوند نامیده می شود. این طول درواقع ثابت نیست .زیرا پیوند ها مانند یک فنر سفت بین دو هسته اتم قرارگرفته اند به طوری که اتم ها نسبت به هم درحال ارتعاش اند و پیوند مرتبا بلند وکوتاه می شود. 

انرژی پیوند به میزان برتری نیروی های جاذبه برنیروی دافعه بستگی دارد .انرژی که درهنگام تشکیل پیوند آزاد می گردد برابراست با مقدارانرژی لازم برای غلبه برجاذبه خالص است وبه صورت تغییر انتالپی استاندارد برای شکستن پیوند٬ دریک مول ازمولکول های گازی تعریف می شود. وفرایندی گرماگیر است پس همواره طبق قرارداد مثبت است.

انرژی پیوند بستگی به شعاع اتم های شرکت کننده درپیوند والکترونگاتیوی آن ها دارد .هرچه طول پیوند کوتاه تر والکترونگاتیوی اتم ها بیشتر باشد انرژی پیوند بیشتر است برای درک بیشتر مطالب فوق دراینجا کلیک نمایید.

بیشتراطلاعات درباره مولکول ها ازطیف بینی زیر قرمز وریز موج به دست می آید

هیبرید شدن اوربیتال های اتمی    

براساس نظریه پیوند ظرفیت ، هرپیوند کووالانسی ازاشتراک یک جفت الکترون بین دواتم حاصل می شود ، بنابراین شرط لازم تشکیل پیوند کووالانسی بین دواتم حداقل داشتن یک اوربیتال نیمه پر برای هر یک ازآن ها است .

هراتم به تعداد الکترون های جفت نشده خود پیوند کوالانسی تشکیل می دهند. اگر آرایش الکترونی  عناصر گروه  (۸-۳ )اصلی  جدول تناوبی که می توانند درپیوند کووالانسی شرکت  کنند ، رادرنظر بگیرید متوجه خواهید شد که اوربیتال نیمه پر به اندازه کافی ندارند. ویا انتظار دارید که (Be(  II A نتواند پیوند کوالانسی تشکیل دهد.درحالی که مولکول گازی F -Be-F دارای ساختار خطی وزاویه پیوندی  ۱۸۰ درجه می باشد  که بیانگر این مطلب است که بریلیم دارای دواوربیتال تک الکترونی بوده ودرپیوند کووالانسی با اتم فلوئور شرکت نموده است.

شیمیدانان تصور می کنند که یکی ازالکترون های اوربیتال 2s باکسب انرژی به تراز بالاتر 2p  برانگیخته می شود. به این ترتیب اتم بریلیم دارای  دو اوربیتال نیمه پرخواهد شد اما این دواوربیتال از نظر انرژی و پخش بارالکترونی یکسان نیستند اوربیتال 2sبه هسته نزدیک تر ودراطراف هسته به شکل کروی قرار گرفته  واوربیتال2p جهت دار ودرامتدادمحور x وازهسته دورتر می باشد.

شیمیدانان برای توجیه هم ارز بودن پیوندها نظریه هیبریدشدن اوربیتال ها را مطرح نموده اند.

آمیخته شدن دو و یا چند اوربیتال غیریکسان وتشکیل همان تعداد اوربیتال یکسان( ازنظر انرژی و پخش  بار الکترونی  )  راهیبریدشدن نامند .

هیبرید شدن اوربیتال ها بین انواع اوربیتال های  ( s، p ،d، f ) می تواند اتفاق افتد.

به کمک نظریه هیبرید شدن می توان به بررسی زاویه پیوند ها، مقایسه طول پیوند ها وتوجیه شکل مولکول ها  پرداخت.

باکلیک دراینجا می توانید چند نوع هیبرید شدن بین اوربیتال ها را مشاهده نمایید.

.  استوکيومتری

                              ‍‍‍‍‍‍‍‍     

                                     CH₄    +  2O₂     --->     2H₂O   +  CO₂ 

یک مولکول کربن دی اکسید +دومولکول آب<---   دومولکول اکسیژن +    یک مولکول متان

             O 2          +          C  1                 <---                O 4            +        C 1

               H 4        +           O  2                  <---                                          H  4

                        وقتی همه علوم  به سوی كمال می روند مفاهيم آنها شكل رياضی می گيرد.

                                                 آلفرد نورث وايتهد

 بين تعداد اتم عنصر هايی كه يك ماده را می سازند ؛روابط كمی وجود دارد كه  اين روابط را با

 فرمول های شیمیایی نمایش می دهند.عنصرها؛به نسبت جرمي معين باهم وارد واكنش می شوند

و تركيب شيميايی رامی سازند.

پس دریک ترکیب خاص درصدعنصرهای سازنده آن معین وثابت است .

به کمک ترکیب درصد عنصرهای سازنده يك  ماده مركب شيميايی مي توان فرمول تجربی آن ماده

رابه دست آورد.

 فرمول تجربی هرماده شيميايی نسبت  اتمی عنصر های سازنده تركيب رانشان می دهد.بادردست

داشتن جرم مولكولی؛مي توان فرمول مولكولی تركيب راتعيين نمود.

يك مولكول درفرآيندهای فيزيكی وشيميايی به صورت يك واحد عمل می كند.

استوكيومتری يك تركيب شيميایی:

فرمول شيميايی؛ تركيب اتمی يك ماده خالص است كه به كمك نمادهای شيميايی نوشته می شود.

 درفرمول شيميايی برای نشان دادن نوع عنصرازنمادشيميايی وبرای مشخص كردن تعدادنسبی

عنصرهاازاعدادی به صورت زيرونداستفاده می شود.براي مثال: فرمول شيميايي سديم اكسيد

به صورت Na₂Oمی باشد؛كه نشان می دهد دربلوراين تركيب يونی به ازای هراتم اكسيژن

 دواتم سديم وجود دارد.اگردرفرمول شيميايی نمادعنصري زيروند نداشته باشد؛به اين معنی است

 كه تعداد آن عنصردرواحد مولكولی ماده ؛يك است.

 درتركيب هايی كه ساختار يك پارچه دارند؛ فرمول تجربی همان فرمول شيميايي ماده مي باشد

مانند تركيب هاي يونی NaCl ؛ فلزها   Feوياتركيب هاي كوالانسی نظيرالماس C ؛ به موارد

زير توجه كنيد.

الف:دراكثرتركيب های يونی؛ فرمول شيميايی ساده ترين نسبت بين يون های تشكيل دهنده ی بلور

 می باشد. زيرادربلوراين گونه مواد هيچ يونی به طورانحصاري به يون ديگر تعلق ندارد.

فكركنيد:

شكل مقابل بلور نمك طعام رانشان می دهد.

الف:به ازای هريون كلريد چند يون سديم وجوددارد؟                             

ب: درمجموع اين قطعه بلورازنظربارچگونه  است؟                           

پ: چه فرمول شيميايی براي نمك طعام پيشنهاد می كنيد؟                                 

 ب: الماس سخت ترين جامد می باشد كه درساختارآن اتم های كربن با پيوند كووالانسی به هم متصل شده اند.

ومولكول نامحدودوغول آسايی رامی سازند.

فکرکنید:

الف :بايك جمله كوتاه اين ساختارراتشريح كنيد.

ب:كوچك ترين ذره سازنده اين بلور چيست.

پ:به نظر شما فرمول شيميايی الماس راچگونه بايد نوشت؟

فعاليت:

قسمت عمده  ماسه  تركيبي به نام سيليسيم اكسيد می باشد دربلور اين تركيب شيميايی هر اتم

سيليسيم ازچهار جهت به چهار اتم اكسيژن وهراتم اكسيژن به دواتم سيليسيم طوری متصل شده اند

كه حلقه های شش گوشه به هم چسبيده ایی رابه وجود می آورند.    به وسيله ی موادی مانند خميربازی؛

مدلی برای نشان دادن ساختار بلور اين تركيب شيميايي بسازيد.

فرمول شيميايی ماسه به نظر شما چگونه بايد نوشته شود؟

پ: درساختاربلورفلزهانيزتعدادبی شماری اتم فلزی باپيوندی به نام پيوندفلزی به هم متصل شده اند.

دراين گونه مواردنيز نمادفلز به عنوان فرمول شيميايی عنصردرنظرگرفته می شود.مثال:فرمول شيميایي

 فلز آهن Fe  است.

 به طورخلاصه ساده ترين نسبت بين تعدادعنصرتركيب هايی نظيرتركيب های ذكر شده به عنوان فرمول

شيميايی شناخته می شود

فرمول شيميايی درتركيب های مولكولی چگونه است؟

تركيب های كوالانسی اغلب به صورت واحدهای جداازهم به نام مولكول وجوددارند.اين گونه مواد را

 تركيب های مولكولی نيزمي نامند.

فرمول شيميايی يك ماده مولكولی ؛تركيب يك مولكول رانشان می دهد به همين علت به آن فرمول

 مولكولی هم گفته می شود.

مثال:فرمول شيميايیH₂O  نشان می دهد كه يك مولكول آب ازدواتم هيدروژن ويك اتم اكسيژن

ساخته شده است.

درموردعنصرهايی كه ساختار مولكولی دارندباتوجه به تعداد اتم های عنصردريك مولكول؛

فرمول مولكولی نوشته می شود.فرمول شيميایی    P₄   نشان می دهد؛هرواحدمولكولی فسفرسفيد

ازچهاراتم فسفرتشكيل شده است.

فكركنيد:

باتوجه به شكل های زير فرمول مولكولی مواد را بنويسيد.

ساده نموده و فرمول ساده ترين نسبت بين اتم هارانوشت.دراكثر تركيب های مولكولی؛

فرمول مولكولی بافرمول تجربی متفاوت است.و دربعضی مواردچندتركيب شيميايی  كاملا

 متفاوت فرمول تجربی  يكساني دارند.

 مثال:به فرمول مولكولي تركيب های زير توجه نماييد؛بااين كه اين مواد خواصی كاملا

 متفاوت دارند اما فرمول تجربی(ساده ترين نسبت بين اتم درمولكول آنها)يكسان است. 

فرمول مولكولی            C₂H₂  اتین             C₄H₄ بوتادی ان                   C₆H₆  بنزن

فرمول تجربی                  CH                      CH                                   CH                 

چگونه دو ياچند مولكول ازيك تركيب شيميايی رانشان می دهند؟

اگر بخواهيم دريك فرآيند دو يا چند مولكول را نشان دهيم ؛بايدازروشی كه دررياضی به كارمی رود

 استفاده نماييم؛زيرا فرمول شيميايی ويا  فرمول مولكولی مقدارمعينی ازيك ماده را نشان می دهد

كه آن راواحدفرمولی  می نامند.

دررياضي برای نشان دادن دوعدد  A    آن رابه صورت   A2 نمايش می دهيم حال اگر بخواهيم سه

 مولكول سديم كلريد رانشان دهيم ؛می نويسيم       NaCL 3

خودرابيازماييد:

1-                 فرمول تجربی مواد زيرچگونه است؟

الف)        NaOH                                         ب)    H₂O₂

پ)  C₂H₄O₂                                             ت)    C₂H₄

ث)  NH₄)₂C₂O₄ )                                   ج)  Na₂S₄O₆

2-      ضرايب موجود درعبارت Ca3(PO4)2   چه معلوماتی دراختيار شما می گذارد.

۳-   به كمك نماد هاي شيميايی ؛چهار مولكول آمونيم سولفات رانشان دهيد. 

استوكيومتری يك واكنش شيميايی چگونه است؟

باتشكيل معادله  فرآيندشيميايی مي توان به روابط كمی ميان موادی كه درواكنش دخالت دارند

پی برد.يك معادله شيميايی كه توسط فرمول شيميايی مواد واكنش دهنده وفرآورده های يك واكنش

 نوشته می شود ؛تعداد نسبی مول هاي موادواكنش دهنده ها وفرآورده هارادرفرآيندشيميايی

 نشان می دهد.اين معادله هابراساس پايستگي جرم موازنه می شود.

يك معادله شيميايی موازنه شده ماراياری می دهد كه به پرسش هايی ازقبيل اين كه ؛ چند مول

 وياچندگرم واكنش دهنده لازم است تامقدارمعينی فرآورده تشكيل شود ؟پاسخ گوييم .

به مثال زيرتوجه كنيد:

                        2Na (s)           +                Cl2 (g)            →          2NaCl 

   دو مول سديم كلريد(جامد)                       يك مول كلر(گاز)     + دو مول سديم(جامد)

         2  مولكول    NaCL                          1 مولكول _۲ CL      + 2اتم  Na

                     ۱۱۷              =                    ۷۱          +     ۲ × ۲۳

 1ـ فرمول تجربی چيست؟وچه اطلاعاتی ازماده به مامی دهد؟

2ـ فرمول تجربی راچگونه می توان محاسبه نمود ؟

3ـ فرمول مولكولي چيست؟ وچه تفاوتی بافرمول تجربی دارد؟

4ـ رابطه فرمول تجربی بافرمول مولكولی چگونه است؟

5ـ فرمول شيميايي چيست؟

بطورخلاصه:

ـ استوکیومتری ترکیب : روابط کمی میان عنصرهای سازنده یک ماده مرکب می باشد.

ـ فرمول تجربی: ساده ترین نسبت اتمی عنصر های سازنده تركيب رانشان دهد.

ـ فرمول مولکولی : نوع عنصرها وتعداد اتم های یک واحد مولکولی درموادی که دارای

 مولکول هستند رانشان می دهد .

ـ فرمول شیمیایی : بیان کننده ترکیب ترکیب یک واحد فرمولی ازیک ماده مرکب برحسب

نمادهای شیمیایی است.

ـ  زیروندهای یک فرمول: عده نسبی اتم های هرعنصر موجود درماده مرکب رانشان می دهد 

ـ استوکیومتری واکنش: روابط کمی میان موادی که دریک واکنش شرکت می کنندرانشان می دهد .

ـ معادله شیمیایی: نمایش یک فرایند شیمیایی بافرمول شیمیایی موادی که درآن واکنش شرکت

نموده اند.

انواع واکنش های آلی -2

معمولا واکنش  بین مواد آلی را بنا به نوع ومراحل انجام آن (مکانیسم ) می توان طبقه بندی کرد .

آ :  ازنظر نوع ، واکنش ها به دسته های زیر تقسیم می شوند .

1 - افزایشی  : دو یا چند مولکول باهم مولکول واحدی را می سازند. لازمه این واکنش دارا بودن پیوند پای است .

2- حذفی (  E1 و E2 ) : با ایجاد حلقه و یا  پیوند پای ، مولکولی ازیک مولکولی دیگر جدا می شود

3- جانشینی : عاملی ( استخلاف) جانشین گونه ایی دیگر ، دریک مولکول  می شود .

4 - نوع آرایی :  دریک مولکول گونه ایی جای خودرا تغییر می دهد.

5- تخریبی  : واکنش های شدیدی که ساختار مولکول درهم می ریزد. ( نظیر واکنش گاز فلوئور بامتان )

ب: ازنظر مکانیسم ونوع واکنشگر ،  به صورت های زیر واکنش هارا  تقسیم بندی می کنند .

(واکنشگرماده ای است که به عنوان منبع تولید  یون یارادیکال آزاد عمل می کند واین گونه ها معمولا اجزای حمله کننده به سوبسترا درواکنش هستند. )

1- رادیکالی : واکنشگر  دارای اوربیتال فرد است .

2 - الکتروندوستی ( الکتروفیلی ) : واکنشگر اسید لوئیس می باشد .

3- هسته دوستی ( نوکلئوفیلی ) : واکنشگرباز لوئیس می باشد.

اکنون به چند  نمونه  از واکنش ها، که بین مواد آلی انجام می شود توجه نمایید.

واکنش جانشینی نوکلئوفیلی ( SN ) :

A :    استخلاف هسته دوستی دومولکولی  ( SN2) :

واکنشی که طی آن هسته دوستی جانشین هسته دوست دیگر می شود. دراین سازوکار  واکنشگر از پشت  گروه هسته گریز( عامل ترک کننده ) به سوبسترا ( ترکیب مورد آزمایش) حمله می کند. که باعث وارون سازی پیکر مولکول درموضع واکنش می شود.

دراینجاکلیک کنید تاشاهد این وارون سازی باشید.

این واکنش ازنظر سینیتکی نسبت به هردوجزئ سوبسترا و واکنشگر از مرتبه اول ودرمجموع ازمرتبه ی  دوم است.  

 دراینجا کلیک کنید تا شاهد مراحل انجام واکنش فوق باشید

انواع واکنش های آلی

واکنش های SN2  قسمت

واکنش های SN2 می تواند با نوآرایی همراه باشد دراین حالت موضع حمله واکنشگر غیراز نقطه اتصال ترک کننده  است .شیمیفضایی مربوط به  حمله - ترک عامل ها به صورت سیس می باشد .    

نوعی دیگر واکنش های SN2 گام به گام است که نوعی تبادل چند مرحله ایی است ودرآن تشکیل پیوند پیش از شکستن پیوند صورت می گیرد .شیمی فضایی واکنش به جزئیات جدایی ترک کننده ازفراورده واسطه ایی بستگی دارد.                         

                                   3                                   2                           1

  نمایش تغییرات انرژی واکنش فوق به صورت زیر است .                                                                                      

  باکلیک کردن در اینجا می توانید مولکول های مختلفی را انتخاب نموده و

 باحرکت ماوس ضمن تماشای ساختار فضایی  آنمولکول ها، درصورت

 امکان انجام واکنش  SN₂  را  بین آنها نیز تجربه  نمایید .

واکنش های حذفی

درواکنشهای نوکئوفیلی درحالت واسطه بنا به شرایط آزمایش دوحالت رخ می دهد .

1-  اگر  نوکلئوفیل  به کاربوکاتیون واسطه حمله کند  یک واکنش جانشینی(SN )  اتفاق می افتد.

2- اما درمحیط قلیایی یون  ^-OH   می تواند  یک اتم هیدروژن رااز یک اتم کربن مجاور به کاربوکاتیون جداکند و یک پیوند دوگانه  تشکیل شود . دراین وضعیت یک واکنش حذفی رخ می دهد .

دراین حالت اگر یک گونه موثردرمرحله تعیین کننده سرعت وجود داشته باشد ، واکنشE₁ و چنانچه دو گونه موثر باشند .واکنش E₂ نامیده می شود   .

اغلب واکنش های   E₁ و SN₁  و  واکنش های    E₂ و SN₂   باهم رقابت می کنند. چون  یک  واسطه مشترک دارند  . حلال کافت  t- بوتیل برمید درآب  را ملاحظه کنید.     

شرح مراحل واکنش های بالا به ترتیب زیر است.

1- یونش الکیل هالید وتشکیل کاربوکاتیون .

2- آ:  سازوکار  SN1 : حمله یک نوکلئوفیل به کاربوکاتیون

ب: سازوکار E1 : حمله یک باز به H  اتم کربن  مجاور کاربوکاتیون .

واکنش های حذفی دو مولکولی E₂

نوعی واکنش حذفی که به  غلظت هر دوجزئ واکنشگر وواکنش دهنده بستگی دارد . ومرتبه کلی واکنش دو می باشد .

E1

E2

تفاوت واکنش های     E1  و  E₂  رادر  بالا ملاحظه می نمایید و این دو مکانیسم را درمعادلات شیمیایی زیر مقایسه کنید.

                  کربن         

کربن به دوشکل بلوری  الماس و گرافیت وجود دارد.خواص فیزیکی الماس وگرافیت  به دلیل تفاوت در ساختار بلوری کاملا متفاوت است.

فسفر ٬   فسفر سانس و فلور سانس

1- تفاوتهای فسفر سانس و فلور سانس چیست؟

در نتیجه جذب نور توسط برخی اجسام توانایی نشر نور رابه دست می آورند. حال دو حالت وجودارد اگر بعد ازقطع تابش نور جسم بازهم توانایی نشر نوررا داشته باشد  فسفر سانس واگر بعد از قطع نور دیگر نشر نور توسط جسم صورت نگیرد این پدیده را فلوئور سانس گویند. فسفر سانس گونه ایی از فلوئورسانس است که درآن اتم ها ومولکول های جذب کننده نور می توانند در حالت های شبه پایدار باقی بمانند.فسفر سانس درآنالیز مواد شیمیایی برای تخمین غلظت مواد بسیار کم شیمیایی استفاده می شود .

فسفر دارای چندین شکل است که سه آلوتروپ اصلی است . فسفر سفیدp₄ به علت کشش زاویه ای درون مولکول ٬ واکنش پذیر ترین نوع فسفر است ودرزیر آب نگهداری می شود زیر آب قطبی وفسفر سفید غیر قطبی درهم حل نمی شوند وهم چنین با هم واکنشی انجام نمی دهند.

فسفر سفید را به کمک ذوب منطقه ایی خالص می کنند .اگر فسفر سفید را دردمای بالا وبه مدت طولانی گرم کنید فسفر قرمز به دست می آید که یک جسم پلیمری است وپایدار است . ازگرم کردن فسفر سفید درزیر فشار بالا فسفر سیاه حاصل می شود. که ساختاری همانند گرافیت دارد .بخار فسفر شاملP4 وP2  می باشد وفسفر سفید خود به خود آتشگیر اما فسفر سیاه عملا اشتعال نا پذیر است فسفر درقلیا هاانحلال ناپذیر اما در اسیدهای اکسید کننده حل می شود.

ترکیب های فسفر  کود های شیمیایی با اهمیتی هستند .درکبریت سازی مبارزه با آفت های کشاورزی تهیه شیشه ها وظروف چینی ویژه  تهیه آلیاژ ها(فولاد برنز فسفردار )عمل کردن فلز ها شوینده ها ادوات الکتریکی (برای نمونه Gap) در صنایع غذایی ونوشیدنی ها استفاده می شود وفسفات ها از اجزای ضروری برای اندام موجود زنده است .

3- کمی در مورد p4 (فسفر سفید) و هم چنین p4o10 (فسفر(5) اکسید) و p2o5 (دی فسفر پنتا اکسید) توضیح دهید، یعنی ربطشان به هم چیست و چه فرقی با هم دارند، در ضمن در کتاب درسی های ما آمده p4 فسفر سفید است ولی در المپیاد های آمریکا از آن به عنوان فسفر قرمز یاد کرده است!!

اگر فسفر در اکسیژن زیاد به سوزد P₄O₁₀  تشکیل می شود. که گردی سفید رنگ است ودر 360 درجه سانتیگراد تصعید می شود. ساختار این مولکول بر مبنای P₄ استواراست . ودرهر مولکول از آن  4 اتم فسفر همراه 10 اتم  اکسیژن وجود دارد.وبه همین علت فرمول مولکولی  به صورت P₄O₁₀ نوشته می شود وقابل ساده کردن نیست (مانند مولکولهای آلی نظیر C₂H₂ ویاC₂H₄ ویاC₂H₆ و......)  . این مطلب در مورد  P₄O₆نیز صدق می کند.

 P₄O₆                                          P₄O₁₀  

قبل از شناسایی مولکول واقعی این ترکیب از فرمول ساده آن P₂O₅ استفاده می شد .

P₄O₁₀  دارای چندین فرم است. و میل ترکیبی شدیدی با آب دارد ویک عامل خشک کننده وآب زدا  است . برای تهیه اسیدهای گوناگون فسفریک استفاده می شود.

همان طور که ملاحظه می کنید. فسفر سفید ساختار مولکولی دارد درحالی که فسفر قرمز ساختار پلیمری دارند.

سیلیکون

پلیمر-هیدروکربن و سیکلون ها

نگاه کلی

، مقاومت خوبی دارند و تا دمای تا درجه سانتی‌گراد خاصیت

پلیمرهای

سیلیکون 

روغنهای سیلیکون

لاستیکهای سیلیکون

پخت تراکمی دوجزئی

پخت رطوبتی یک‌جزئی

سیلیکون

پخت دوجزئی وینیل

• با یک ترکیب دارای هیدروژن فعال
• با یک عامل پخت رادیکالی مانند پروکسید.
  
  

و اسفنجی شدن رزین می‌شود. در نتیجه استحکام آن کاهش می‌یابد.

دامنه کاربرد لاستیکهای سیلیکون از دمای تا درجه سانتی‌گراد می‌باشد. نقطه شکنندگی این لاستیکها در دمای پایین با مقدار فنیل آنها تعیین می‌شود. گروههای فنیل را برای کاهش تبلور در پلیمر وارد می‌کنند. در دمای پایین ، استحکام لاستیک سیلیکون افزایش می‌یابد و پایین‌تر از نقطه شکنندگی ، لاستیک ، کشسانی خود را از دست می‌دهد. نقاط شکنندگی دی‌متیل سیلیکون پایین‌تر از و متیل فنیل پائین‌تر از درجه سانتی‌گراد می‌باشد.

محصولات دیگر سیلیکون

با سایر پر کننده‌ها با روغن سیلیکون تهیه می‌شوند و کاربرد وسیعی در دماهای مختلف دارند از تا ).

خواص سیلیکونها

مباحث مرتبظط با عنوان

• اسید استیک
• پلیمر اسفنجی
• دنیای پلیمر
• روغن سیلیکون
• شیمی پلیمر
• لاستیک سنتزی
• لاستیک سیلیکون
• هیدروکربنها

some information about IChO

Guidelines for IChO organizers 1

بقیه در ادامه...

information about ICHO olympiad and exam's history

ICHO hictory

Introduction

The  idea  to  organize  the  International  Chemistry  Olympiad  (ICHO)  was  born in the former Czechoslovakia.  The  political  situation  in  Czechoslovakia in the spring of 1968 was very tumultuous. Under new leaders the country was in an economic reform. Groups of  intellectuals  strove  after  a “socialism  with  a  human  face”.  There  was  a  smell  of independence  in  the  air.  The  people  were full of activities, they wanted more contacts with other countries. One  of  the  new  ideas  was  to organize an International Chemical Olympiad (this was the first name for this competition).

In 1968 the Chemistry Olympiad (CHO) was a part of a secondary school system already in all countries of the Soviet block. The CHO in the Soviet Union was a model for all other countries. This was a basis on which the idea of ICHO was built. The teachers in the countries were already acquainted with the competition and its firm system (from the school round to the national round) was worked out. The Ministry of Education of the particular country was guarantor of the competition. Moreover, National Committees for Chemistry Olympiads were established in the particular countries. This was done rather smoothly because the first participating countries were all members of the same political block. No long explanations were necessary. But the same structure prevented any invitation to a west country.

In the spring 1968 the Czechoslovak National Committee for ChO supported by the Ministry of Education, sent letters of invitation to all “socialist” countries, except Romania, which country was not welcome by the Soviet Union at that time. However, at the beginning of May 1968 the relations between Czechoslovakia and the Soviet Union started to be “nervous”. Therefore, it is not astonishing that the invitation was accepted by Poland and Hungary only. The other three countries (Soviet Union, Bulgaria and German Democratic Republic) gave no response.

On May 15th, 1968 a meeting was organized in Ostrava (Czechoslovakia) with the aim to create some basic rules for the international competition, called later as International Chemical Olympiad. Three countries took part, with representatives of the National committees of the countries. The report gave answers to some fundamental questions that formed later a basis for the preliminary regulations of the new international competition. The first regulations were very simple and consisted of seven points.  

1. Competitions of this kind should promote friendship and co-operation among the pupils, closer contacts among the young scientific workers, exchange of pedagogical and scientific experience.

2. The organizer of the competition is the Ministry of Education of the organizing country.

3. The competition should be organized at the end of the school year.

4. National team consists of pupils and accompanying persons (teachers).

5. Pupils of the secondary school without a special chemical orientation can only participate in the competition.

6. The IChO is a competition of individual pupils, not a competition of teams.

7. The IChO will consist of two parts: theoretical and experimental.

These first regulations were approved on June 21, 1968 during the 1st IChO.

A short review on the development of the  INTERnational Chemistry Olympiads

.در چنین صورتی این الکترون چنان محکم به آن بسته شده است که یک ذره ی خنثی ایجاد کرده است. رادرفورد حتی برای این ذره‌ی فرضی نام نوترون (به معنای خنثی) راپیشنهاد کرد . تحقیق در یافتن نوترون تا سال 1932 به دو دلیل نامؤفق ماند .اول آنکه دانشمندان نمی توانستند ماده ی طبیعی بیابند که گسیل کننده ی نوترون باشد و دیگر آنکه روش هایی که برای آشکارسازی ذرات اتمی به کار برده می شد ، همگی به آثار بار الکتریکی ذرات بستگی داشت.

در سال 1930 بث و بکر دریافتند که وقتی نمونه هایی از بور یا بریلیم با ذرات آلفا بمباران شوند، تابش هایی از آنها گسیل می شود که در آن وقت به نظر می رسید که از نوع پرتوهای گاما هستند زیرا این پرتوها فاقد بار الکتریکی بودند . فردریک ژولیو و ایرن کوری به بررسی جذب تابش مذکور در پارافین پرداختند(پارافین ماده ی غنی از هیدروژن است) . آنها دریافتند که تابش حاصل ا زبریلیم وقتی به پارافین برخورد می کند، تعداد بسیاری هسته ی هیدروژن (پروتون) از پارافین می راند .چادویک به مطالعه ی انرژی پروتون های رانده شده پرداخت و بر اساس قوانین پایستگی و اندازه حرکت در فیزیک کلاسیک ، این فرض را بنا نهاد که ماهیت تابش حاصل از بمباران بریلیم نوترونی است که بار صفر و جرم برابر یک دارد . به عبارت دیگر وقتی بریلیم با ذره ی آلفا بمباران شود ، واکنش هسته ای صورت می گیرد و نوترون تولید می‌شود:

وقتی نوترون ها به درون پارافین راه می یابند، گاه و بی گاه با هسته های هیدروژن برخوردهای رودرو پیدا می کنند و به دلیل یونشی که ایجاد می کنند پروتون هایی پس زده مشاهده می شود . چنین نوترون هایی بنا به فرض چادویک به علت آنکه بار الکتریکی ندارند می توانند در اجزای ماده ی متراکمی همچون سرب نفوذ کنند بدون آنکه انرژی خود را از دست بدهند .

از سال 1932 به بعد درباره ی خواص و برهم کنش بین نوترون ها و اتم ها پژوهش های بسیاری به عمل آمده و شاخه ای به نام فیزیک نوترونی بوجود آمد . فیزیک نوترونی با تولید نوترون ها ، آشکارسازی آنها و برهم کنش آنها با هسته های اتمی و با ماده ی توده ای سروکار دارد .این پژوهش ها در میان پژوهش های دیگر به کشف شکافت هسته ای انجامید .

 *save target as*

نسبت بار به جرم----document

محاسبه نسبت بار به جرم الكترون

در آزمايش تامسون از اثر ميدان الكتريكي و ميدان مغناطيسي استفاده شده است. دستگاهي كه در اين آزمايش مورد استفاده قرار گرفته است از قسمتهاي زير تشكيل شده است:

الف ) اطاق يونش كه در حقيقت چشمه تهيه الكترون با سرعت معين مي باشد بين كاتد و آند قرار گرفته است. در اين قسمت در اثر تخليه الكتريكي درون گاز ذرات كاتدي ( الكترون ) بوجود آمده بطرف قطب مثبت حركت مي كنند و با سرعت معيني از منفذي كه روي آند تعبيه شده گذشته وارد قسمت دوم مي شود. اگر بار الكتريكي q تحت تاثير يك ميدان الكتريكي بشدت E قرار گيرد، نيروييكه از طرف ميدان بر اين بار الكتريكي وارد مي شود برابر است با:

F= q.E

در آزمايش تامسون چون ذرات الكترون مي باشند q = -e بنابراين:

F= -eE

از طرف ديگر چون شدت ميدان E در جهت پتانسيلهاي نزولي يعني از قطب مثبت بطرف قطب منفي است بنابراين جهت نيرويF در خلاف جهت يعني از قطب منفي بطرف قطب مثبت مي باشد. اگرx فاصله بين آند و كاتد باشد كار نيروي F در اين فاصله برابر است با تغييرات انرژي جنبشي ذرات . از آنجاييكه كار انجام شده در اين فاصله برابراست با مقدار بار ذره در اختلاف پتانسيل موجود بين كاتد وآند بنابراين خواهيم داشت

ev₀ =½m₀v²

كه در آن v₀ اختلاف پتانسيل بين كاتد و آند e بار الكترون v سرعت الكترون و m₀ جرم آن مي باشد. بديهي است اگر v₀ زياد نباشد يعني تا حدود هزار ولت رابطه فوق صدق مي كند يعني سرعت الكترون مقداري خواهد بود كه مي توان از تغييرات جرم آن صرفنظ نمود . بنابراين سرعت الكترون در لحظه عبور از آند بسمت قسمت دوم دستگاه برابر است با:

v = √(2e v₀/ m₀)

ب) قسمت دوم دستگاه كه پرتو الكتروني با سرعت v وارد آن مي شود شامل قسمتهاي زير است :

- يك خازن مسطح كه از دو جوشن A وB تشكيل شده است اختلاف پتانسيل بين دو جوشن حدود دويست تا سيصد ولت مي باشد اگر پتانسيل بين دو جوشن را به v₁ و فاصله دو جوشن را به d نمايش دهيم شدت ميدان الكتريكي درون اين خازن E = v₁/d خواهد بود كه در جهت پتانسيلهاي نزولي است.

2- يك آهنربا كه در دو طرف حباب شيشه اي قرار گرفته و در داخل دو جوشن خازن: يك ميدان مغناطيسي با شدت B ايجاد مي نمايد . آهنربا را طوري قرار دهيد كه ميدان مغناطيسي حاصل بر امتداد ox امتداد سرعت - و امتداد oy امتداد ميدان الكتريكي - عمود باشد.

پ) قسمت سوم دستگاه سطح دروني آن به روي سولفيد آغشته شده كه محل برخورد الكترونها را مشخص مي كند.

وقتي الكترو از آند گذشت و وارد قسمت دوم شد اگر دو ميدان الكتريكي و مغناطيسي تاثير ننمايند نيرويي بر آنها وارد نمي شود لذا مسير ذرات يعني پرتو الكتروني مستقيم و در امتداد ox امتداد سرعت ) خواهد بود و در مركز پرده حساس p يعني نقطه p₀ اثر نوراني ظاهر مي سازد.

اگر بين دو جوشن خازن اختلاف پتانسيلv₁ را برقرار كنيم شدت ميدان الكتريكي داراي مقدار معين E خواهد بود و نيروي وارد از طرف چنين ميداني بر الكترون برابر است با F_E = e E اين نيرو در امتداد oy و در خلاف جهت ميدان يعني از بالا به پايين است.

ميدان مغناطيسي B را طوري قرار مي دهند كه برسرعتv عمود باشد . الكترون در عين حال در ميدان مغناطيسي هم قرار مي گيرد و نيرويي از طرف اين ميدان بر آن وارد مي شود كه عمود بر سرعت و بر ميدان خواهد بود . اگر اين نيرو را بصورت حاصلضرب برداري نشان دهيم برابر است با:

F_M = q.(VXB)

در اينجا q = e پس:

F_M = q.(VXB)

و مقدار عددي اين نيرو مساوي است با F = e v B زيرا ميدان B بر سرعت v عمود است يعني زاويه بين آنها 90 درجه و سينوس آن برابر واحد است. اگر ميدان B عمود بر صفحه تصوير و جهت آن بجلوي صفحه تصوير باشد امتداد و جهت نيروي F_M در جهت oy يعني در خلاف جهت F_E خواهد بود. حال ميدان مغناطيسي B را طوري تنظيم مي نمايند كهF_E = F_M گردد و اين دو نيرو همديگر را خنثي نمايند. اين حالت وقتي دست مي دهد كه اثر پرتو الكتروني روي پرده بي تغيير بماند پس در اين صورت خواهيم داشت:

F_M = F_E

e.v.B = e E

v = E/ B

چون مقدار E و B معلوم است لذا از اين رابطه مقدار سرعت الكترون در لحظه ورودي به خازن بدست مي ايد . حال كه سرعت الكترون بدست آمد ميدان مغناطيسي B را حذف مي كنيم تا ميدان الكتريكي به تنهاي بر الكترون تاثير نمايد . از آنجاييكه در جهت ox نيرويي بر الكترون وارد نمي شود و فقط نيروي F_E بطور دائم آنرا بطرف پايين مي كشد لذا حركت الكترون در داخل خازن مشابه حركت پرتابي يك گلوله در امتداد افقي مي باشد و چون سرعت الكترون را نسبتا كوچك در نظر مي گيريم معادلات حركت الكترون ( پرتو الكتروني ) در دو جهت ox و oy معادلات ديفرانسيل بوده و عبارت خواهد بود از

m₀(d²x /dt²)/span>=0 در امتداox

m₀d²y /dt²)=e. E در امتداoy

با توجه به اينكه مبدا حركت را نقطه ورود به خازن فرض مي كنيم اگر از معادلات فوق انتگرال بگيريم خواهيم داشت:

y=(1/2)(e.E)t²/m₀

x=v.t

معادلات فوق نشان مي دهد كه مسير حركت يك سهمي است و مقدار انحراف پرتو الكتروني از امتداد اوليه (ox ) در نقطه خروج از خازن مقدار y در اين لحظه خواهد بود . اگرطول خازن را به L نمايش دهيم x = L زمان لازم براي سيدن به انتهاي خازن عبارت خواهد بود از t = L / v اگر اين مقدار t را در معادله y قرار دهيم مقدار انحراف در لحظه خروج از خازن به دست مي آيد:

Y = ½ e( E/m₀) ( L/ v )²

e/ m₀ = ( 2y/ E ) ( v/ L )²

كه در آن v سرعت الكترون كه قبلا بدست آمده است. L و E بترتيب طول خازن و شدت ميدان الكتريكي كه هر دو معلوم است پس اگر مقدار y را اندازه بگيريم بار ويژه يا e/m₀ محاسبه مي شود.

پس از خروج الكترون از خازن ديگر هيچ نيرويي بر آن وارد نمي شود بنابراين از آن لحظه به بعد حركت ذره مستقيم الخط خواهد بود و مسير آن مماس بر سهمي در نقطه خروج از خازن است . اگر a فاصله پرده از خازن يعني D P₀ باشد مي توانيم بنويسيم:

P₀P₁ = y + DP₀ tgθ

tgθعبارتست از ضريب زاويه مماس بر منحني مسير در نقطه خروج از خازن و بنابراين مقدار يست معلوم پس بايد با اندازه گرفتن فاصله اثر روي پرده( P₀ P₁)به مقدار y رسيد و در نتيجه مي توانيم e/ m₀ را محاسبه نماييم.

مقداري كه در آزمايشات اوليه بدست آمده بود 10⁸×7/1 كولن بر گرم بود مقداريكه امروزه مورد قبول است و دقيقتر از مقدار قبلي است برابر 10⁸×7589/1 كولن بر گرم است.

علاوه بر تامسون، ميليكان نيز از سال 1906 تا 1913 به مدت هفت سال با روشي متفاوت به اندازه گيري بار الكترون پرداخت.

 *save target as*

چگونگی کشف نوترون----document

• شیمی آلی
• شیمی معدنی
• شیمی شيمي
• شیمی گاز
• نانو طراحي فرآيندهاي صنايع نفت
• فیتو شیمی
• شیمی کاربردی
• شیمی پالايش
• زیست‌شیمی (بیوشیمی)
• شیمی محض
• شیمی دریا
• شیمی آموزش

کلمهٔ کیمیا از کلمهای فارسی بوده و به معنای طلا است.و به خاطر قدمت این علم در ایران آن را علم بومی ایران دانسته‌اند

این مطلب به طور ساده به این معنی است که اگر ده‌هزار اتم داشته باشیم و مقدار زیادی واکنش شیمیایی انجام پذیرد، در پایان ما همچنان بطور دقیق ده‌هزار اتم خواهیم داشت. اگر انرژی از دست رفته یا به‌دست‌آمده را مد نظر قرار دهیم، مقدار جرم نیز تغییر نمی‌کند. شیمی کنش و واکنش میان اتم‌ها را به تنهایی یا در بیشتر موارد به‌همراه دیگر اتم‌ها و به‌صورت یون یا مولکول (ترکیب) بررسی می‌کند.

این اتم‌ها اغلب با اتم‌های دیگر واکنش‌هایی را انجام می‌دهند. (برای نمونه زمانی‌که آتش چوب را می‌سوزاند واکنشی است بین اتم‌های اکسیژن موجود در هوا که نور بر روی مواد شیمیایی فیلم عکاسی ایجاد می‌کند شکل می‌گیرد.)

یکی از یافته‌های بنیادین و جالب دانش شیمی این بوده‌است که اتم‌ها روی‌هم‌رفته همیشه به نسبت برابر با یکدیگر ترکیب می‌شوند. سیلیس دارای ساختمانی است که نسبت اتم‌های سیلیسیوم به اکسیژن در آن یک به دو است. امروزه ثابت شده‌است که استثناهایی در زمینهٔ قانون نسبت‌های معین وجود دارد(مواد غیر استوکیومتری).

یکی دیگر از یافته‌های کلیدی شیمی این بود که زمانی که یک واکنش شیمیایی مشخص رخ می‌دهد، مقدار انرژی که بدست می‌آید یا از دست می‌رود همواره یکسان است. این امر ما را به مفاهیم مهمی مانند تعادل ، ترمودینامیک می‌رساند.

شیمی فیزیک بر پایهٔ فیزیک پیشرفته (مدرن) بنا شده‌است. اصولاً می‌توان تمام سیستم‌های شیمیایی را با استفاده از تئوری مکانیک کوانتوم شرح داد. این تئوری از لحاظ ریاضی پیچیده بوده و عمیقاً شهودی است. به هر حال در عمل و بطور واقعی تنها بررسی سیستم‌های سادهٔ شیمیایی قابل بررسی با مفاهیم مکانیکی کوانتوم امکان‌پذیر است و در اکثر مواقع باید از تقریب استفاده کرد(مانند تئوری کاری دانسیته). بنابراین درک کامل مکانیک کوانتوم برای تمامی مباحث شیمی کاربرد ندارد؛ زیرا نتایج مهم این تئوری (بخصوص اربیتال اتمی) با استفاده از مفاهیم ساده‌تری قابل درک و به‌کارگیری هستند.

با اینکه در بسیاری موارد ممکن است مکانیک کوانتوم نادیده گرفته شود، مفهوم اساسی که پشت آن است، یعنی کوانتومی کردن انرژی، چنین نیست. شیمی‌دان‌ها برای بکارگیری کلیه روش‌های طیف نمایی به آثار و نتایج کوانتوم وابسته‌اند، هرچند که ممکن است بسیاری از آنها از این امر آگاه نباشند. علم فیزیک هم ممکن است مورد بی توجهی واقع شود، اما به هر حال برآیند نهایی آن (مانند رزونانس مغناطیسی هسته‌ای) پژوهیده و مطالعه می‌شود.

یکی دیگر از تئوری‌های اصلی فیزیک مدرن که نباید نادیده گرفته شود نظریه نسبیت است. این نظریه که از دیدگاه ریاضی پیچیده‌است، شرح کامل فیزیکی علم شیمی است. مفاهیم نسبیتی تنها در برخی از محاسبات خیلی دقیق ساختمان هسته، به‌ویژه در عناصر سنگین‌تر، کاربرد دارند و در عمل تقریباً با شیمی پیوند ندارند.

بخش‌های اصلی دانش شیمی عبارت‌اند از:

• شیمی تجزیه، که به تعیین ترکیبات مواد و اجزای تشکیل دهنده آن‌ها می‌پردازد.
• شیمی آلی، که به مطالعهٔ ترکیبات کربن‌دار، غیر از ترکیباتی چون دو اکسید کربن (دی اکسید کربن) می‌پردازد.
• شیمی معدنی، که به اکثریت عناصری که در شیمی آلی روی آنها تاکید نشده و برخی خواص مولکولها می‌پردازد.
• شیمی فیزیک، که پایه و اساس کلیهٔ شاخه‌های دیگر را تشکیل می‌دهد، و شامل ویژگی‌های فیزیکی مواد و ابزار تئوری بررسی آنهاست.

دیگر رشته‌های مطالعاتی و شاخه‌های تخصصی که با شیمی پیوند دارند عبارت‌اند از: علم مواد، مهندسی شیمی، شیمی بسپار، شیمی محیط زیست و داروسازی.

تاریخچه----history

واژه شیمی خود داستان درازی دارد. ریشه این نام در واژه کیمیاست. خاستگاه واژه کیمیا از زبان فارسی باستان است. این واژه و داستان دانش شگفت انگیز پشت آن به همراه دانشش به زبان عربی نوشته شد و اروپاییان با این واژه و دانش آن از راه مسلمانان آشنا شدند و این دانش را با نام alchemy شناختند. آنگاه آن را در میان خود پروردند تا در سده‌های نزدیک به ریخت فرانسه شیمی به زبان ما بازگشت. دانش شیمی به دو گرایش شیمی محض و شیمی کاربردی تقسیم می‌شود.علم شیمی از ابتدا تا کنون به ۵ دوران تقسیم می‌شود ۱.دوران رشد کارهای تجربی ۲.دوران رشد جنبه‌های تئوری شیمی ۳.دوران کیمیا گری ۴.دوران اصل اتش ۵.دوران شیمی مدرن