جزوه عبارت های درست و نادرست شیمی دوازدهم

این جزوه آموزشی، به عنوان منبعی کامل و ساختاریافته، دو فصل مهم از کتاب شیمی پایه دوازدهم را پوشش می‌دهد: «مولکول‌ها در خدمت تندرستی» (اسیدها و بازها) و «آسایش و رفاه در سایه شیمی» (الکتروشیمی). این جزوه با بیانی ساده و همراه با تمرینات متنوع، به دانش‌آموزان کمک می‌کند تا مفاهیم را به صورت عمیق و کاربردی بیاموزند.

فصل اول: مولکول‌ها در خدمت تندرستی (اسیدها و بازها)

این فصل به بررسی ماهیت اسیدها و بازها، نظریه‌های مختلف مربوط به آن‌ها، و نقش pH در زندگی روزمره می‌پردازد.

نظریه‌های اسید و باز

• نظریه آرنیوس:

  اسیدها موادی هستند که در آب یون H3O+H_3O^+H۳​O+ تولید می‌کنند (مانند HCl).

  بازها موادی هستند که در آب یون OH−OH^-OH− آزاد می‌کنند (مانند NaOH).

• نظریه برونستد–لاوری:

  اسید دهندهٔ پروتون (H+H^+H+) و باز پذیرندهٔ پروتون است.

  مثال: در واکنش NH3+H2O⇌NH4++OH−NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-NH۳​+H۲​O⇌NH۴+​+OH−، آب نقش اسید و آمونیاک نقش باز را دارد.

• نظریه لوئیس:

  اسید پذیرندهٔ جفت الکترون و باز دهندهٔ جفت الکترون است.

  مثال: در تشکیل پیوند بین BF3BF_3BF۳​ (اسید لوئیس) و NH3NH_3NH۳​ (باز لوئیس).

ویژگی‌های اسیدها و بازها

• مزهٔ ترش اسیدها (مانند لیمو) و مزهٔ تلخ بازها (مانند صابون) – با تأکید بر اینکه نباید مواد شیمیایی را چشید.
• امکان ایجاد سوختگی شیمیایی؛ بازها معمولاً خطرناک‌ترند.
• تغییر رنگ تورنسل: اسیدها آن را قرمز و بازها آن را آبی می‌کنند.
• واکنش با فلزات فعال و تولید گاز هیدروژن.
• واکنش با کربنات‌ها و تولید CO2CO_2CO۲​.
• واکنش خنثی‌شدن که منجر به تولید نمک و آب می‌شود.

pH و اهمیت آن

• آب به طور طبیعی یونیزه می‌شود و در دمای ۲۵ درجه سانتی‌گراد:[H3O+]=[OH−]=۱۰−۷[H_3O^+] = [OH^-] = 10^{-7}[H۳​O+]=[OH−]=۱۰−۷و Kw=10−14K_w = 10^{-14}Kw​=۱۰−۱۴.
• pH برابر است با −log⁡[H3O+]-\log[H_3O^+]−log[H۳​O+] و pOH برابر با −log⁡[OH−]-\log[OH^-]−log[OH−]، و داریم:$pH+pOH=\mathrm{۱۴}$.
• pH در مواردی مانند سلامت خون، رشد گیاهان، اسید باران و محصولات بهداشتی نقش کلیدی دارد.

اسیدها و بازهای قوی و ضعیف

• اسیدهای قوی (مانند HCl) به طور کامل یونیزه می‌شوند.
• اسیدهای ضعیف (مانند CH3COOHCH_3COOHCH۳​COOH) با ثابت تعادل KaK_aKa​ توصیف می‌شوند.
• بازهای قوی (مانند NaOH) نیز کاملاً یونیزه می‌شوند.
• بازهای ضعیف (مانند NH3NH_3NH۳​) با KbK_bKb​ سنجیده می‌شوند.

هیدرولیز نمک‌ ها

• نمک اسید قوی و باز قوی (مثل NaCl): خنثی.
• نمک اسید قوی و باز ضعیف (مثل NH4ClNH_4ClNH۴​Cl): اسیدی.
• نمک اسید ضعیف و باز قوی (مثل CH3COONaCH_3COONaCH۳​COONa): بازی.

پاک‌کننده‌ ها

• صابون‌ها نمک اسیدهای چرب هستند و دارای بخش آب‌دوست و چربی‌دوست می‌باشند.
• دترژنت‌ها ترکیبات مصنوعی با عملکرد مشابه اما سازگاری بیشتر با آب سخت هستند.
• آب سخت حاوی یون‌های Ca2+Ca^{2+}Ca۲+ و Mg2+Mg^{2+}Mg۲+ است که با صابون رسوب می‌دهد.

فصل دوم: آسایش و رفاه در سایه شیمی (الکتروشیمی)

این فصل به مباحث اکسایش و کاهش، سلول‌های گالوانی و الکترولیز می‌پردازد.

مفاهیم پایه

• اکسایش: از دست دادن الکترون و افزایش عدد اکسایش.
• کاهش: گرفتن الکترون و کاهش عدد اکسایش.
• واکنش‌های ردوکس شامل انتقال الکترون هستند.

سلول گالوانی

• از دو نیم‌سلع تشکیل شده که با پل نمکی به هم متصل می‌شوند.
• آند: اکسایش رخ می‌دهد (قطب منفی).
• کاتد: کاهش رخ می‌دهد (قطب مثبت).
• مثال: پیل دانیل با واکنش کلیZn+Cu2+→Zn2++CuZn + Cu^{2+} \rightarrow Zn^{2+} + CuZn+Cu۲+→Zn۲++Cu.

الکترولیز

• استفاده از جریان برق برای انجام واکنش غیرخودبه‌خودی.
• در الکترولیز، آند قطب مثبت و کاتد قطب منفی است.
• کاربردها: آبکاری، استخراج فلزات، تولید گاز از آب.

قوانین فارادی

• جرم مادهٔ آزادشده با بار الکتریکی رابطه مستقیم دارد:$m\propto Q=I\times t$.
• همچنین m∝Mnm \propto \dfrac{M}{n}m∝nM​ که در آن $M$ جرم مولی و $n$ تعداد الکترون‌های مبادله‌شده است.
• یک مول الکترون برابر با ۹۶۴۸۵ کولن بار دارد (ثابت فارادی).

نکات کاربردی و زیست محیطی

• اسید باران ناشی از حل شدن SO2SO_2SO۲​ و NOxNO_xNOx​ در آب باران است.
• فسفات موجود در شوینده‌ها می‌تواند باعث یوتریفیکاسیون و آلودگی آب شود.

ارزش آموزشی این مجموعه

این جزوه با ساختار منظم، مثال‌های متعدد، تمرینات هدفمند و نگاه همزمان به تئوری و کاربرد، منبعی ایده‌آل برای یادگیری و آمادگی برای امتحانات و کنکور است. همچنین با پرداختن به مسائل زیست محیطی و کاربردی، نگاه دانش‌آموز را به شیمی گسترده‌تر می‌کند.