موسوعة في علم الكيمياء اكثر من رائعة للكيميائيين ...

[نور]

أسيلة فريدل كرافت لتحضير الكيتونات الأروماتية في المختبر كما في المعادلة التالية :

6) أكسدة التولوين لتحضير البنزالدهيد بطريقتين مختلفتين كما يلي :
أ) عن طريق أكسدة التولوين بثلاثي أكسيد الكروم في وجود بلا ماء حمض الخل حيث يتكون ثنائي خلات البنزالدهيد الذي يتفاعل مع محلول حمضي وينتج البنزالدهيد كما يلي :

ب) عن طريق أكسدة التولوين بتفاعله مع الكلور وتحلل الناتج بالماء ليعطي البنزالدهيد كما يلي :

7) التحلل الحراري لأملاح الحموض الكربوكسيلية لتحضير الكيتونات كما يلي :

8) تحضير الألدهيدات في الصناعة :
عن طريق الميثانول والإيثيلين لإنتاج الفورمالدهيد والأسيتالدهيد كما يلي :
أ) من الميثانول :

ب) من الإيثيلين:

الخواص الفيزيائية للألدهيدات والكيتونات:
1) درجة غليان الألدهيدات والكيتونات أعلى من الإيثرات لأن درجة قطبية الرابطة في الألدهيدات والكيتونات أكبر من قطبية الرابطة في الايثر .
2) درجة غليان الألدهيدات والكيتونات أقل من الأغوال لأن الأغوال أعلى قطبية وتكون روابط هيدروجينية بين جزيئاتها.
3) تذوب الألدهيدات والكيتونات في الماء بسبب اشتراكهما في الصفة القطبية وإمكانية تكوين روابط هيدروجينية مع الماء كما في الرسم التالي:

4) تقل الذائبية في الماء بارتفاع الكتلة الجزيئية بسبب ضعف الجزء الهيدروكربوني غير القطبي فيها .
5) ذائبية الألدهيدات والكيتونات في الماء أقل من الأغوال لأن قطبية الألدهيدات والكيتونات أقل من قطبية الأغوال.
الخواص الكيميائية للألدهيدات والكيتونات:
1) تفاعلات الإضافة :تستجيب الألدهيدات والكيتونات لتفاعلات الإضافة بسبب وجود رابطة مضاعفة في مجموعة الكربونيل تتكون من رابطتين إحداهما رابطة ضعيفة تسمى باي.
أ) الألدهيد : يختزل إلى الغول الأولي عن طريق إضافة جزئ الهيدروجين إلى الرابطة المضاعفة في الكربونيل كما في المعادلة التالية:

مثال: اختزال الإيثانال لينتج الغول المقابل الإيثانول كما في المعادلة التالية :


ب) الكيتون:يختزل إلى الغول الثانوي عن طريق إضافة جزئ الهيدروجين إلى الرابطة المضاعفة في الكربونيل كما في المعادلة التالية:

مثال: اختزال 2- بروبانون لينتج الغول المقابل 2- بروبانول كما في المعادلة التالية :

2) التفاعلات مع الهيدرازين ومشتقاته:
أ) التفاعل مع الهيدرازين :

ب) التفاعل مع فينيل هيدرازين :

ج) التفاعل مع 4,2- ثنائي نيتروفينيل هيدرازين :

ملاحظة هامة :
تستخدم تفاعلات الألدهيدات والكيتونات مع الهيدرازين أو أحد مشتقاته للكشف عن مجموعة الكربونيل في الألدهيدات والكيتونات لتعطي رواسب صفراء برتقالية .
التمييز بين الألدهيدات والكيتونات :
أ) باستخدام محلول تولن (لا لون له):
يتفاعل محلول تولن الذي يحتوي على أمينات الفضة القاعديةAg(NH3)2+ مع الالدهيدات مكوناً مرآة فضية بينما لا يتفاعل مع الكيتونات لأن الألدهيدات تحتوي على ذرة هيدروجين متصلة بمجموعة الكربونيل بينما الكيتونات لا تحتوي على ذلك كما في المعادلات التالية :

ب) باستخدام محلول فهلنج (أزرق اللون) :
يتفاعل محلول فهلنج الذي يحتوي على ترترات النحاس الثنائية مع الالدهيدات مكوناً راسب بني محمر من (Cu2O) بينما لا يتفاعل مع الكيتونات لأن الألدهيدات تحتوي على ذرة هيدروجين متصلة بمجموعة الكربونيل بينما الكيتونات لا تحتوي على ذلك كما في المعادلات التالية :

استخدامات الألدهيدات والكيتونات :
1) الفورمالدهيد : يستخدم في صناعة الميلامين من خلال تكون مبلمره مع الفينول.

2) محلول الفورمالدهيد (الفورمالين): يستخدم في حفظ الأنسجة الحية من التعفن بسبب قدرته على منع نمو البكتيريا وتكاثرها.

3) الأسيتون : يستخدم في إزالة طلاء الأظافر.


4)الالدهيدات + كاشف تولن : صناعة المرايا.

وبالله التوفيق
__________________

[نور]

الحموض العضوية (الكربوكسيلية)
تعريفها : هي مركبات عضوية تحتوي على مجموعة الكربوكسيل COOH -.
الصيغة العامة:

المجموعة الوظيفية :

التسمية الشائعة:
تسمى بعض الحموض الكربوكسيلية للتسمية الشائعة وفقاً للمصدر الذي يستخلص منه كما يلي:
حمض النمل (حمض الفورميك) Formic acid :

نقره على هذا الشريط لعرض الصورة بالمقاس الحقيقي
حمض الخل (حمض الأسيتيك) Acetic acid :


حمض الـــزبــدة(حمض البيوتيريك) Butyric acid :


حمض الليمون(حمض السيتريك) Citric acid :


حمض اللبن (حمض اللاكتيك) Lactic acid :









التسمية النظامية:
1) نبدأ بترقيم أطول سلسلة كربونية ابتداءً من ذرة الكربون الكربوكسيلية.
2) نسمي التفرعات إن وجدت كما سبق .
3) نكتب كلمة حمض + الألكان + ويك. (ويمكن الاستغناء عن كلمة حمض لأن نهاية المركب بـ ويك تدل على انه حمض).

[نور]

الطرق العامة لتحضير الأحماض العضوية :
1) عن طريق الأكسدة القوية للأغوال الأولية ( 1 ْ ) عن طريق عامل مؤكسد قوي مثل برمنجنات البوتاسيوم KMnO4 كما في المعادلة التالية:

مثال1: تحضير حمض النمل (حمض الفورميك) كما في المعادلة التالية :

مثال2: تحضير حمض الخل (حمض الاسيتيك) كما في المعادلة التالية :

2) عن طريق أكسدة الألدهيدات بأي عامل مؤكسد مثل برمنجنات البوتاسيوم KMnO4 أو داي كرومات البوتاسيوم K2Cr2O7 كما في المعادلة التالية :

مثال1: تحضير حمض النمل (حمض الفورميك) كما في المعادلة التالية :

مثال2: تحضير حمض الخل (حمض الاسيتيك) كما في المعادلة التالية :

ويمكن اختصار الطريقتين السابقتين كما يلي :

وبالتالي يمكن القول بأن الألدهيدات مركبات وسطية بين الأغوال والأحماض العضوية.
الخواص الفيزيائية للأحماض العضوية:
1) تعتبر الحموض العضوية قطبية بسبب تعدد الروابط القطبية حيث توجد رابطة قطبية بين الكربون والأكسجين في مجموعة الكربونيل ورابطة قطبية بين الكربون والأكسجين في مجموعة الهيدروكسيل ورابطة قطبية بين الأكسجين والهيدروجين.
2) قطبية الحموض العضوية أعلى من الأغوال بسبب تعدد الروابط القطبية.
3) تذوب الحموض العضوية في الماء بسبب قطبيتها العالية وتكون رابطتين هيدروجينيتين مع الماء كما في الشكل التالي:

4) تقل الذائبية للحمض العضوي في الماء بزيادة الكتلة الجزيئية بسبب زيادة الجزء الهيدروكربوني الغير قطبي.
5) درجة غليانها مرتفعة بسبب قطبيتها العالية وتكون رابطتين هيدروجينيتين بين جزيئاتها كما في الشكل التالي:

6) درجة غليانها أعلى من درجة غليان الأغوال بسبب قطبيتها العالية نتيجة لتعدد الروابط القطبية وتعدد الروابط الهيدروجينية.
الخواص الكيميائية للأحماض العضوية:
* الأحماض العضوية لها صفة حمضية ضعيفة لأن الرابطة بين O-H في الحمض أكثر قطبية وأضعف تساهمية مما يسهل فصل ذرة الهيدروجين H على هيئة بروتون في المحلول المائي H3O+ كما في المعادلة التالية :

حمضية الأحماض العضوية > حمضية الفينول > حمضية الغول
1) تكوين الأملاح :ومن دلائل وجود الصفة الحمضية للحموض العضوية أنها تتفاعل مع القواعد والأملاح القاعدية منتجة الأملاح كما في المعادلات التالية :
أ) التفاعل مع القواعد :

ب) التفاعل مع كربونات الصوديوم:

ج) التفاعل مع بيكربونات الصوديوم :

د) التفاعل مع النشادر :

ملاحظة هامة :
تستخدم تفاعلات الحموض العضوية مع كربونات أو بيكربونات الصوديوم للكشف عن مجموعة الكربوكسيل في الحموض العضوية حيث يتصاعد غاز ثاني أكسيد الكربون CO2.
2) استبدال مجموعة الهيدروكسيل:
هذه التفاعلات عبارة عن تفاعلات استبدال نيكلوفيلية يتم فيها استبدال مجموعة -OH في الحموض الكربوكسيلية بمجموعة أو ذرة نيكلوفيلية أخرى وينتج عنها مشتقات لتلك الحموض الكربوكسيلية مثل الاسترات والأميدات وهاليدات الحموض وبلاماءات الأحماض كما يلي :

3) اختزال مجموعة الكربوكسيل:
يتم في هذا التفاعل اختزال مجموعة الكربوكسيل بواسطة عامل مختزل مثل LiAlH4 في وسط من الإيثر مثل إيثيل إيثر حيث ينتج ألكوكسيد كحالة وسطية وهذا يعامل بمحلول مائي لحمض معدني فينتج الغول المطابق كما يلي :

طرق تحضير حمض الخل في الصناعة :
1) من الميثانول كما في المعادلة التالية :

2) من الأسيتيلين كما في المعادلة التالية :

وبالله التوفيق

[نور]

مصابيح الفلورسنت (fluorescent-lamps )


ما هي مصابيح الفلورسنت
۱- هل تعمل بتيار متردد أم مستمر؟
يعمل مصباح الفلورسنت على التيار المتردد لسببين، الأول هو وجود المحول «سنأتي له لاحقا فهو لا يسمى محول» والذي لا يعمل إلى في حالة تغير الجهد، وهذا ما يوفره التيار المتردد. ثانيا لوجود مكثف داخل الستارتر.
۲- المحول الموجود داخل العلبة هل هو يقوم برفع أم خفض الجهد؟
المحول الموجود لا يقوم بهذا ولا هذا يقوم، ولهذا فهو ليس محول، يسمى هذا بالجوك وواضح من توصيلاته اختلافه عن المحولات العادية. مهمته الرئيسية هي منع التيار المرتفع من المرور «تحديد التيار» وهذا يعتمد على قوة مصباح الفلورسنت.
۳- ما فائدة المبدئ «ستارتر»، ومما يتكون؟ «أقصد هل هو مكثف»؟
اسمه في عمله، يعتمد مصباح الفلورسنت أساسا على عملية مرور الإلكترونات عبر بخار الزئبق الموجود داخل العلبة الزجاجية، ولكنه يحتاج لدفعة بداية من أجل هذه العملية خصوصا أن التيار ضعيف. يقوم الستارتر والمكون أساسا من مكثف ومصباح نيون صغير موصولان على التوازي، بتوصيل التيار المتردد بشكل مؤقت. ولمعرفة عمله بالتحديد ستحتاج إلى معرفة مكونات مصباح الفلورسنت، ولكن قبل ذلك سنجيب على الأسئلة التالية.
4- هل يمكن تشغيلها بالبطارية؟
يمكن ولكن يجب رفع الجهد إلى أكثر من ۱۰۰ فولت «في العادة أكبر من ۲۲۰».5- كم الجهد التي تعمل عنده اللمبة؟
يختلف حسب طول المصباح وضغط الغاز الذي فيه «كلما يقصر الطول وينخفض الضغط يقل الجهد
6- لماذا لا نوصلها مباشرة مع التيار «أي بدون محول»؟
سيسبب التيار العالي الذي يمر دفعة الكترونية قوية وستتحول إلى مجرد سلك عادي فيحصل قصر في الدارة.
آلية عمل المصباح:
نقره على هذا الشريط لعرض الصورة بالمقاس الحقيقي
يتكون مصباح الفلورسنت من أنبوب زجاجي مجوف يحتوي على غاز بخار الزئبق تحت ضغط منخفض جدا «وهذا يساعد على إبقائه على هيئة غاز»، يحتوي الوجه الداخلي للإنبوب على مادة فوسفورية تقوم بامتصاص الأشعة الفوق البنفسجية التي تطلق لدى مرور تيار في غاز بخار الزئبق، وتطلق موجات ضوئية بجميع الأطوال الموجية مما ينشئ لون أبيض.
يوجد في طرفية مصباح الفلورسنت فتيلتي تنغستين عاديتين كل واحدة يستخدم منها طرفين.
يمر التيار من المصدر الرئيسي إلى الجوك والذي يحكم التيار ويمنع مرور تيار مرتفع ثم يمر إلى أحد طرفي المصباح ويوصل الطرف الآخر مباشرة بمصدر التيار، بسبب كون الغاز بارد فإن الإلكترونات ستلاقي مقاومة للمرور عبر الغاز، لهذا ستمر عبر الفتيلتين ثم عبر المكثف ومصباح النيون، وضع المكثف ليمنع كل التيار من الوصول إلى مصباح النيون، بمرور التيار عبر الفتيلتين سيسخنان بشكل كبير «تلك اللحظة التي يحمر فيها طرفي المصباح»، ومعروف أن الإلكترونات تكون سريعة في المواد الساخنة، سيجعل ذلك عملية قذف الإلكترونات أسهل ليمر عبر الغاز فتمر أول دفعة «تسخن الغاز قليلا» ثم تقل درجة حرارة الفتيلتين فينتقل مرة أخرى إلى الستارتر، لتسخن الفتيلتين من جديد وينتقل الدفعة الثانية من الإلكترونات عبر الغاز. تتكرر هذه العملية عدة مرات حتى يسخن الغاز بشكل كاف ليكون مرور اللإلكترونات عبره أسهل من مرورها عبر الستارتر «لهذا يومض المصباح عدة مرات قبل أن يعمل».
الجدول التالي يلخص أعطال لمبات الفلورسنت وأسبابها وطرق اصلاحها :

نقره على هذا الشريط لعرض الصورة بالمقاس الحقيقي

الاستارتر
مميزات مصابيح الفلورسنت :
1) استهلاك قليل للطاقة الكهربائية.
2) عمرها الافتراضي أضعاف عمر المصباح المتوهج.
3) إنارتها جيدة.
4) يفضل استخدامها في المواقع التي تحتاج إضاءة لمدة تزيد عن 4ساعات يوميا مثل واجهات المحلات والمنازل لتقل تكلفة استخدام الكهرباء إلى النصف.
إعلان تحذيري من وزارة الصحة البريطانية حول كسر مصابيح الفلورسنت
يوجد بداخل اللمبة زئبق سام يؤدي في حال استنشاقه
إلى صداع نصفي أو نوع من الغير الاتزان "الترنح"
وكثير من الذين لديهم حساسية مفرطة تأتيهم أمراض جلدية من مجرد التعرض لها
كما حذرت الوزارة من عدم تنظيف اللمبة المحطمة بالمكنسة الكهربائية
وذلك بسبب احتمال تناثر غبار تلك المكنسة في حال تنظيف غرف البيت الأخرى
بل يجب التنظيف بواسطة فرشة عادية ومجرفة. وتوضع في لفافة مغلقة جيدا
وتوضع في الزبالة المعدة للخروج من المنزل فورا.
كما اكد على عدم التساهل في إبقائها في المنزل.
وبالله التوفيق

[أحمد اسماعيل]

نور ... رائعة الاختيار

تسلمى على مجهودك الرائع والمميز

حفظك الله .. تحرصى على غذاء كل العقول

دعواتى لكى بالصحة والعافية

[نور]

اخى الكريم
احمد المصرى
مشكور لمرورك الكريم
وتشجيعكم الاجمل
اسعدك ربى

[marmer]

مجهود رائع نورتسلمى