فایل ورد کامل مقاله نظریه مولکولی آوگادرو؛ تحلیل علمی مبانی عدد آوگادرو و تأثیر آن در شیمی مدرن

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل مقاله نظریه مولکولی آوگادرو؛ تحلیل علمی مبانی عدد آوگادرو و تأثیر آن در شیمی مدرن دارای ۱۴ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل مقاله نظریه مولکولی آوگادرو؛ تحلیل علمی مبانی عدد آوگادرو و تأثیر آن در شیمی مدرن  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله نظریه مولکولی آوگادرو؛ تحلیل علمی مبانی عدد آوگادرو و تأثیر آن در شیمی مدرن،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله نظریه مولکولی آوگادرو؛ تحلیل علمی مبانی عدد آوگادرو و تأثیر آن در شیمی مدرن :

نظریه مولکولی آوگادرو

( قانون آوگادرو، عدد آوگادرو و عدد لوشمیدت )
برای اینکه نظریه دالتون به ضرورتی حیاتی برای علم شیمی بدل شود، لازم است که اصول کلی قانون دوم گیلوساک را بپذیرند . به دیگرسخن ، لازم است که نظریه دالتون را با نظریه مولکولی یکی کنند. نظریه مولکولی وجود ذره ها ( مولکولها ) یی را که ازدواتم یا بیشترتشکیل یافته اند ومی توانند درواکنش های شیمیایی به اتم های تشکیل دهنده تجزیه شوند ، پذیرفته است .
بنیانگذارنظریه مولکولی ، آمادئو آوگادرو دی کوارنیا ( ۱۷۷۶-۱۸۵۶ ) ، استاد ممتازفیزیک دردانشگاه تورینو ازسال ۱۸۵۰ ، بود.درزندگی آوگادرو ظاهراً هیچ چیز چشمگیری وجود نداشت. انسانی بود با فروتنی بسیار که خود را وقف علم کرده بود. نظریه مولکولی برپایه کارهای علمی واقعاً جاودانه آوگادرو استوارشده است .

آوگادرو نظریه مولکولی را درکار کلاسیک خود بیان کرده که عنوان آن عبارت است از شرح روشن تعیین جرمهای نسبی ملکولهای بنیادی جسمها ونسبت مولکولهایی که دراین ترکیب ها وارد می شوند. آوگادرو اندیشه های خویش را درمقاله های دیگری نیز گسترش داده است ، ازجمله درباره جرم نسبی مولکول ها درجسم های ساده ، درباره گرمای ویژه گازهای مرکب نسبت به گرمای ویژه سازند های آنها، ملاحظاتی تازه درباره نظریه نسبت های معین درترکیب ها ودرباره تعیین جرم مولکولها درجسمها، درباره ضرورت تمیزدادن مولکولهای کامل جسمها از آکیوالان های شیمیایی آنها هنگام تعیین حجم های اتمی.افزون براین مقاله ها،آوگادروخلاصه ای ازنظریه خود را نیز دررساله ا ی زیرعنوان درباره ساختمان کلی جسم ها منتشرکرده است . لکن این نوشته ها بازتاب گسترده ا ی بین شیمیدانان نیافت واین نظریه فقط هنگامی به پذیرش عام دست یافت که کانیتسارو آن را شالوده اصلاح اتم گرایی دالتن ساخت ونظریه جنبشی ازنظر ریاضی نیزبا کارهای کلائوزیوس ساخته وپرداخته شد(آغازنیمه دوم سده نوزدهم،پس ازدرگذشت آوگادرو).
برای تعیین اهمیت کارهای آوگادرو درتاریخ شیمی ، روند گسترش آنها را پی می گیریم .

پیش ازاین خاطرنشان ساختیم که دالتن نتوانست اهمیت قانون دوم گیلوساک را برای نظریه اتمی خود ارزیابی کند. برعکس، آوگادرو بی درنگ توافق این قانون با نظریه اتمی را احساس می کند ودرنتیجه آنچه امروزنظریه اتم – مولکولی نامیده می شود پابه عرصه وجود می گذارد. آوگادرو درمقاله سال ۱۸۱۱ می نویسد: “ گیلوساک نشان داد که ترکیب گازها با یکدیگرهمواره بصورت تناسب های ساده حجمی روی می دهد وهنگامی که نتیجه ترکیب هم گازی شکل باشد ، حجم آن نیزنسبت به حجم سازندهایش بسیارساده است . اما نسبت های کمی مواد درترکیب ها ازقرار معلوم فقط می تواند به تعداد نسبی مولکولهای ترکیب شونده وتعداد مولکولهای مرکبی که درنتیجه این ترکیب تشکیل می شوند بستگی داشته باشد. به این ترتیب ، باید پذیرفت که تناسبهای بسیارساده ا ی نیزبین حجم های مواد گازی شکل وتعداد مولکولهای ساده ومرکب تشکیل دهنده این مواد وجود دارد. نخستین فرضیه ا ی که دراین زمینه به وجود می آید وتنها فرضیه قابل قبول به نظر می رسد این است که تعداد مولکولهای کامل درحجم معینی ازهرگازهمواره ثابت است یا به عبارت دیگربا حجم متناسب است ” .

برای درک بیشتر اندیشه های آوگادرو باید خاطرنشان کرد که اصلاح مولکول کامل به معنای مولکول فیزیکی است ومولکول ساده مربوط به اتم است . آوگادرو دربخش دوم همان مقاله ، نظریه خود را درموارد مشخص بکارمی گیرد وبه نتایجی تازه می رسد.وی می نویسد: “ با تکیه براین فرضیه ، عملاً‌ وسیله ا ی برای تعیین نسبتاً آسان جرم نسبی مولکول های جسمهایی که می توانند به حالت گازی وجود داشته باشند وهمچنین تعداد نسبی این مولکول ها درترکیبها به دست می آید. دراین صورت چون نسبت جرم مولکولها درشرایط یکسان دما و فشاربا نسبت چگالی گازهای گوناگون برابراست، تعداد نسبی مولکول ها دریک ترکیب یکباره ازنسبت حجم های گازهایی که درساختمان آن وارد می شوند، به دست می آید . مثلاً اگر عددهای ۱۰۳۵۹/۱ و ۰۷۳۲۱/۰ چگالی دوگازاکسیژن و هیدروژن باشند وچگالی هوای جو را «یک » فرض کنیم ، چنانچه نسبت بین این دوعدد با نسبت موجود بین جرمهای دوحجم مساوی از این گاز ها مطابقت کند، آنگاه همین نسبت،طبق فرضیه پیشنهاد شده،نشان دهنده نسبت جرمهای مولکول های آنها خواهد بود . به این ترتیب، جرم مولکول اکسیژن تقریباً ۱۵ بار بیشتر از جرم مولکول هیدروژن یا دقیق تر گفته باشیم، نسبت اولی به دومی مانند نسبت ۰۷۴/۱۵ به یک خواهد بود. درست همانگونه که نسبت جرم مولکول نیتروژن به جرم مولکول هیدروژن مانند نسبت ۹۶۹۱۳/۰ به ۰۷۳۲۱/۰ یعنی سیزده به یک یا دقیق تر بگوییم، برابر با ۲۳۸/۱:۱۳ خواهد بود. از سوی دیگر، می دانیم که در تشکیل آب نسبت حجم هیدروژن به حجم اکسیژن دو به یک است. از اینجا نتیجه می شود که از ترکیب یک مولکول اکسیژن با دو مولکول هیدروژن پدید می آید. به همین طریق، از نسبت های حجمی کشف شده به وسیله گیلوساک برای آمونیاک،اکسید نیتروژن،گازشوره ا ی و اکسید نیتریک چنین برمی آید که آمونیاک از ترکیب یک مولکول نیتروژن با سه مولکول هیدروژن تشکیل می شود؛ اکسید نیتروژن [ O2N ] از یک مولکول نیتروژن و یک مولکول اکسیژن و اکسید نیتریک [۲NO] از یک مولکول نیتروژن و دو مولکول اکسیژن به دست می آید.

آوگادرو در بخش دوم مقاله خود درباره جسم های مرکب، استنتاجی را که گویی ناشی از فرضیه اتمی است به بحث می کشد.بدین معنا، مولکولی که از یک مولکول بنیادی (اتم) یا بیشتر تشکیل یافته، باید جرمی برابر با مجموع جرم های این مولکول داشته باشد، یا اگر به یک مولکول از جسم دومولکول ازجسم دیگر یا بیشتر افزوده شود تعداد مولکول های مرکب باید با تعداد مولکول های نخستین جسم برابر بماند. آزمایش چنین استنباطی را تأیید نمی کند. برعکس، طبق بررسی گیلوساک، در چنین مواردی تغییر حجم پیدا می شود. اگر بین اتم و مولکول فرق نگذاریم، نسبت های حجمی معنای خود را از دست می دهد. آوگادرو بروشنی می گوید:“با وجود این، راهی نسبتاً طبیعی و موافق با فرضیه ما برای توضیح واقعیتهایی از این دست وجود دارد و آن عبارت است از این فرض که مولکولهایی که درترکیب یک گاز ساده وارد می شوند (یعنی مولکول هایی که بین آنها، به سبب دوری فاصله، تأثیر متقابل وجود ندارد) نه از یک مولکول بنیادی منفرد بلکه از چند مولکول بنیادی که به وسیله نیروی جاذبه در یک مولکول گرد آمده اند، تشکیل می شوند. اما هنگامی که تشکیل مولکول های مرکب ایجاب می نماید که مولکول های دیگری نیز به این مولکول ها افزوده شود، مولکول کاملی که می بایست دراین فرآیند شکل گیرد به دو بخش یا بیشتر یا حتی به دو مولکول مرکب کامل تقسیم می شود که شامل ½ و ¼ یا کسر دیگری از تعداد مولکول ماده دوم درمولکول کامل می باشند. یا اینکه مولکول کامل به تعدادی مولکول تقسیم می شودکه با ½ و¼یا کسردیگری ازمولکول های این ماده دوم مطابقت دارد .بنابراین، تعداد مولکول های کامل ترکیب مورد نظر دو برابر، چهاربرابر، و… می شود.”

آوگادرو به عنوان توضیح می گوید:“مثلاً مولکول آب… عبارت خواهد بود از نیم مولکول اکسیژن در ترکیب با دو نیم مولکول هیدروژن که همان یک مولکول هیدروژن است”. تصور آوگادرو درباره تقسیم پذیری مولکول های کامل با اندیشه های حاکم در آن زمان سازگاری نداشت و به همین سبب نیز مورد توجه قرارنگرفت.
تصور تقسیم پذیری مولکول های کامل در ذهن آوگادرو از تصور دیگری منشأ می گیرد که مربوط است به ترکیب دو گاز بدون تغییر حجم. از یافته های گیلوساک بر می آید که ترکیب هیدروژن با کلر اسید کلریدریک، و همچنین ترکیب نیتروژن با اکسیژن و تشکیل گاز شوره ا ی بدون تغییر حجم روی می دهد:

۲حجم NO =1حجمO + 1حجم N 2حجم HCl = 1حجمH +1حجم Cl
به عقیده آوگادرو این واقعیت دلالت دارد بر تقسیم پذیری مولکول های کامل . آوگادرو در همان مقاله یاد شده می نویسد: “ ملاحظاتی دیگروامی دارد تا این تقسیم را بپذیریم . درواقع ، چگونه می توان ترکیبی مانند تشکیل گازشوره ا ی راکه بین دو جسم گازی به حجم مساوی وبدون انقباض روی داده ، پیش خود مجسم کرد؟ اگرمولکول ها درچنان فاصله ا ی قرارگیرند که پدید آمدن جاذبه متقابل بین آنها به هیچ وجه قابل تصورنباشد ، مسلماً نمی توان پذیرفت که بین مولکولهای یک گاز، جاذبه ای وجود داشته باشد غیرازجاذبه بین مولکول های دیگر. اما برطبق فرضیه تقسیم ، واضح است که ازترکیب دو مولکول گوناگون واقعاً یک مولکول بدست می آید واگرهرمولکول مرکب به دو مولکول با ماهیت یکسان تقسیم نشوند باید چنین پنداشت که انقباضی معادل با کل حجم یکی ازگازها روی داده است .

گیلوساک به واقعیت هایی معتقد شده بود که کاهش حجم هنگام ترکیب گازها را نمی توان به نزدیک شدن مولکولهای بنیادی آنها نسبت داد. تقسیم مولکول ها هنگام تریب به ما می فهماند که این هردو واقعیت ممکن است جدا ازیکدیگروجود داشته باشد.” به این ترتیب، آوگادرو با تفکیک بسیار روشن مولکول های ساده وکامل ازیکدیگر، در پنج بخش دیگرهمان مقاله استنباط نادرست دالتن ازسیالهای کشسان وبویژه نتایج حاصل ازآزمایشات گیلوساک ودوی درمورد اسیدهای سولفورو، سولفوریک ، فسفر، وفسفریک را به بحث میگذارد ودرپایان چنین می گوید:“ با خواندن این مقاله بطورکلی می توان متوجه شد که بسی نقطه های مشترک بین نتایج ما ودالتن یافت می شودولی ما اصل کلی را مأخذ قرارداده ایم وحال آنکه دالتن برملاحظات شخصی متکی است . این توافق به سود فرضیه ماست که روی هم رفته چیزی نیست جزهمان دستگاه دالتن، منتها مجهزبه شیوه نوینی برای توضیحی وتصریح ، واین دستگاه به نظرما عبارت است ازپیوند با واقعیت کلی معین شده به وسیله گیلوساک واشاره دارد به این نکته که ترکیب ها به طورکلی به نسبت های معینی روی می دهند که با آزمایش تأیید می شود.زیرا پایدارترین وجالبترین ترکیبها برای شیمیدانان ، نسبتهایی بالاتر ازآنچه درمورد گازها دیده می شود، به رغم تقسیم مولکول ها که احتمالاً چندان گسترده نیست ،

برمی آید که اندازه مولکول ها عظیم است . واضح است که نزدیکی مولکول ها به یکدیگر درجسمهای جامد ومایع که فاصله مولکول های آنها ازهمان مرتبه بین مولکول های بنیادی نیست ، ممکن است به نسبتهای پیچیده تر یا حتی به ترکیب هایی با نسبتهای نامعین بینجامد. اما این ترکیبهای اخیربا ترکیبهایی که ما با آنها سروکار داریم فرق دارند واشاره به تفاوت بین آنها می تواند برای آشتی دادن اندیشه برتوله با نظریه نسبتهای پایدارکارسازباشد.”