شیمی

2. ‫تكميلي‬‫شيمي‬
‫تحصيلي‬ ‫راهنمايي‬‫‌ي‬‫ه‬‫دور‬‫دوم‬‫سال‬
‫جوان‬ ‫‌پژوهان‬‫ش‬‫دان‬ ‫و‬ ‫درخشان‬ ‫استعدادهاي‬ ‫پرورش‬ ‫ي‬ّ‫ل‬‫م‬ ‫مركز‬

3. :‫شناسنامه‬
‫راهنمایی‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫دور‬ ‫دوم‬ ‫سال‬ ‫تکمیلی‬ ‫شیمی‬ :‫کتاب‬ ‫عنوان‬ -
‫پورجاوید‬ ‫محمدرضا‬ ، ‫صفوی‬ ‫صمد‬ ‫سید‬ :‫تألیف‬ ‫و‬ ‫گردآوری‬ -
‫رضوی‬‫السادات‬‫طاهره‬ :‫ویراستار‬ -
‫پورجاوید‬‫محمدرضا‬:‫علمی‬ ‫نظارت‬ ‫و‬ ‫هماهنگی‬ -
‫آرانی‬ ‫مشفق‬ ‫حامد‬ :‫تصاوير‬ ‫‌ای‬‫ه‬‫رایان‬ ‫ويرايش‬ ‫و‬ ‫جلد‬ ‫طراح‬ -
‫افرا‬ ‫گروه‬ :‫چینی‬ ‫حروف‬ -
‫آرانی‬ ‫مشفق‬ ‫حامد‬ :‫آرایی‬ ‫صفحه‬ -
:‫شابک‬ -

4. ‫مطالب‬‫فهرست‬
‫صفحه‬ ‫عنوان‬
‫الف‬
‫مقدمه‬
1.................................................................................................................................................. ‫فلزي‬‫ساختارهاي‬‫و‬‫فلزها‬-‫ل‬ّ‫و‬‫ا‬‫فصل‬
2 ............................................................................................................................................................................................................‫فلزها‬
2 ....................................................................................................................................................................................................‫فلزي‬‫پيوند‬
5 ......................................................................................................................................................................................................... ‫آلياژها‬
13......................................................................................................................................................................‫فلزها‬‫استخراج‬-‫دوم‬‫فصل‬
15....................................................................................................................................................................................‫جانشیني‬‫‌‌‌‌‌هاي‬‫واکنش‬
17..........................................................................................................................................................................‫کم‬‫‌‌‌‌‌پذيري‬‫واکنش‬‫با‬‫فلزهایي‬
18....................................................................................................................................................................‫متوسط‬‫‌‌‌‌‌پذيري‬‫واکنش‬‫با‬‫فلزهایي‬
20.................................................................................................................................................................................‫کربن‬‫با‬‫فلزها‬‫استخراج‬
22...............................................................................................................................................................................................‫آهن‬‫استخراج‬
23.......................................................................................................................................................................................‫فوالد‬‫به‬‫آهن‬‫تبدیل‬
24.............................................................................................................................................................................................‫آهن‬‫خوردگی‬
30........................................................................................................................................................................‫زياد‬‫‌‌‌‌‌پذيري‬‫واکنش‬‫با‬‫فلزهایي‬
35..............................................................................................................................................................................‫الکتروليز‬–‫سوم‬‫فصل‬
36...............................................................................................................................................................................................‫‌‌‌‌‌ها‬‫الکتروليت‬
38 .............................................................................................................................................................................................‫بارها‬‫جابجایی‬
41....................................................................................................................................................................................‫کلرید‬‫مس‬‫الکتروليز‬
45.........................................................................................................................................................................‫مذاب‬‫‌‌‌‌‌های‬‫ترکیب‬‫الکترولیز‬
46........................................................................................................................................................................................‫آلومينيم‬‫استخراج‬
51.......................................................................................................................................................................................‫‌‌‌‌‌ها‬‫محلول‬‫الکتروليز‬
55 ........................................................................................................................................................................................‫فعال‬‫الکترودهای‬
58..............................................................................................................................................................................................‫مس‬‫استخراج‬
63.....................................................................................................................................................)‫(ردوکس‬‫اکسایش-کاهش‬‫‌‌‌‌‌هاي‬‫واکنش‬
69................................................................................................................................................‫آهک‬‫سنگ‬‫و‬‫طعام‬‫نمک‬-‫چهارم‬‫فصل‬
70...................................................................................................................................................................................................‫طعام‬‫نمک‬
71...............................................................................................................................................................................)‫نمک‬‫شور(محلول‬‫آب‬
72......................................................................................................................................................................................‫نمک‬‫آب‬‫الکتروليز‬
77................................................................................................................................................................................................‫آهک‬‫سنگ‬
79...........................................................................................................................................................................‫آهک‬‫سنگ‬‫به‬‫‌‌‌‌‌تر‬‫دقیق‬‫نگاه‬
80........................................................................................................................................................................... ‫آهک‬ ‫سنگ‬ ‫‌‌‌‌‌های‬‫واکنش‬
82..............................................................................................................................................................................‫آهک‬‫سنگ‬‫کاربردهای‬
85...........................................................................................................................................................................................................‫شيشه‬
95...............................................................................................................................................)‫‌‌‌‌‌ها‬‫(قليايي‬‫بازها‬‫و‬‫اسيدها‬-‫پنجم‬‫فصل‬
97 ................................................................................................................................................................................................ ‫شدن‬ ‫خنثي‬
98 ..................................................................................................................................................................................................... ‫‌‌‌‌‌ها‬‫نمک‬
101 ....................................................................................................................................................................................‫‌‌‌‌‌ها‬‫نمک‬‫‌‌‌‌‌گذاری‬‫نام‬
102..........................................................................................................................................................................................‫‌‌‌‌‌ها‬‫نمک‬‫ساختن‬
105.............................................................................................................................................................................!‫دارند‬‫نیاز‬‫آب‬‫به‬‫اسيدها‬
107...............................................................................................................................................................................‫‌‌‌‌‌ها‬‫نمک‬‫‌‌‌‌‌پذيري‬‫انحالل‬
109...............................................................................................................................................................‫آب‬‫در‬‫نامحلول‬‫‌‌‌‌‌هاي‬‫نمک‬‫ساختن‬
110..................................................................................................................................................................................‫‌‌‌‌‌دهی‬‫رسوب‬‫واکنش‬

5. ‫جدول‬‫در‬‫موجود‬‫عنصرهای‬‫از‬‫برخی‬‫و‬‫شديد‬‫آشنا‬‫شيمی‬‫مقدماتی‬‫مهم‬‫مفاهيم‬‫و‬‫‌ها‬‫ف‬‫تعري‬‫با‬‫گذشته‬‫سال‬‫در‬
‫شيميايی‬‫مواد‬‫شناخت‬،‫اطالعات‬‫اين‬‫کمک‬‫با‬‫که‬‫است‬‫رسيده‬‫آن‬‫به‬‫نوبت‬‫حال‬.‫کرديد‬‫بررسی‬‫نيز‬‫را‬‫تناوبی‬
‫يکديگر‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬ ‫ابتدا‬ ،‫‌اند‬‫ه‬‫داد‬ ‫اختصاص‬ ‫خود‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫عناصر‬ ‫تعداد‬ ‫بيشترين‬ ‫فلزها‬ ‫که‬ ‫آنجا‬ ‫از‬ .‫کنيد‬ ‫آغاز‬ ‫را‬
‫دو‬ ‫نيز‬ ‫ادامه‬ ‫در‬ .‫شد‬ ‫خواهيد‬ ‫آشنا‬ ‫معدن‬ ‫‌های‬‫گ‬‫سن‬ ‫از‬ ‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬ ‫کردن‬ ‫استخراج‬ ‫چگونگی‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫‌کنيم‬‫ي‬‫م‬ ‫مقايس��ه‬
‫مطالعه‬‫مورد‬‫‌تری‬‫ی‬‫جزئ‬‫صورت‬‫به‬)‫آهک‬‫سنگ‬‫و‬‫نمک‬‫(سنگ‬‫معدنی‬‫‌های‬‫گ‬‫سن‬‫‌ترين‬‫ف‬‫مصر‬‫ر‬ُ‫پ‬‫از‬‫نمونه‬
.‫کرد‬ ‫خواهيم‬ ‫بررسی‬ ‫را‬ ‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬ ‫کاربردهای‬ ‫و‬ ‫‌گيرند‬‫ي‬‫م‬ ‫قرار‬
‫اهميت‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ ‫که‬ ‫هستند‬ ‫شيميايی‬ ‫مواد‬ ‫‌ترين‬‫ی‬‫کاربرد‬ ‫و‬ ‫‌ترين‬‫ف‬‫معرو‬ ‫جمله‬ ‫از‬ )‫‌ها‬‫ی‬‫(قلياي‬ ‫بازها‬ ‫و‬ ‫اس��يدها‬
‫اين‬ ‫مورد‬ ‫در‬ ‫ک��ه‬ ‫کنند‬ ‫توليد‬ ‫يکديگر‬ ‫با‬ ‫واکنش‬ ‫از‬ ‫را‬ )‫‌ه��ا‬‫ک‬‫‌(نم‬‫ي‬‫مهم‬ ‫محص��والت‬ ‫‌توانند‬‫ي‬‫م‬ ،‫خودش��ان‬
‫درک‬‫به‬‫کتاب‬‫اين‬‫‌ي‬‫ه‬‫مطالع‬‫از‬‫بعد‬‫‌رود‬‫ي‬‫م‬‫انتظار‬.‫اس��ت‬‫ش��ده‬‫ارائه‬‫توجهی‬‫جالب‬‫‌های‬‫ث‬‫بح‬‫نيز‬‫‌ها‬‫ب‬‫ترکي‬
‫انواع‬ ‫‌تر‬‫ق‬‫دقي‬ ‫بررسی‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫آماد‬ ‫را‬ ‫خود‬ ‫و‬ ‫باشيد‬ ‫رسيده‬ ‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬ ‫از‬ ‫برخی‬ ‫توليد‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫شيو‬ ‫و‬ ‫شيميايی‬ ‫مواد‬ ‫از‬ ‫مناسبی‬
.‫کنيد‬‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬‫انجام‬‫شرايط‬‫و‬‫شيميايی‬‫‌های‬‫ش‬‫واکن‬
‫کامل‬ ‫يادگيری‬ ‫و‬ ‫آموزش‬ ‫برای‬ ‫مناسب‬ ‫شرايط‬ ‫امکان‬ ‫حد‬ ‫تا‬ ‫که‬ ‫‌است‬‫ه‬‫شد‬ ‫طراحی‬ ‫‌ای‬‫ه‬‫گون‬ ‫به‬ ‫حاضر‬ ‫کتاب‬
‫تا‬ ‫‌اند‬‫ه‬‫شد‬ ‫مطرح‬ ‫گوناگونی‬ ‫‌های‬‫ش‬‫آزماي‬ ،‫کتاب‬ ‫از‬ ‫فصل‬ ‫هر‬ ‫در‬ .‫کند‬ ‫فراهم‬ ‫شما‬ ‫برای‬ ‫را‬ ‫ش��ده‬ ‫ارائه‬ ‫مطالب‬
‫اين‬‫تمام‬‫مورد‬‫در‬‫آنکه‬‫ضمن‬.‫يابند‬‫دست‬‫شده‬‫ارائه‬‫‌های‬‫ث‬‫بح‬‫از‬‫بهتری‬‫درک‬‫به‬‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬‫انجام‬‫با‬‫‌آموزان‬‫ش‬‫دان‬
‫وجود‬ ‫شما‬ ‫برای‬ ‫آزمايشگاه‬ ‫در‬ ‫شان‬ ‫انجام‬ ‫امکان‬ ‫اگر‬ ‫حتی‬ ‫تا‬ ‫‌است‬‫ه‬‫شد‬ ‫داده‬ ‫نيز‬ ‫مناس��بی‬ ‫توضيح‬ ‫‌ها‬‫ش‬‫آزماي‬
‫عالمت‬ ‫از‬ ‫‌ها‬‫ش‬‫آزماي‬ ‫از‬ ‫برخی‬ ‫در‬ .‫يابيد‬ ‫دس��ت‬ ‫نظر‬ ‫مورد‬ ‫‌های‬‫ه‬‫نتيج‬ ‫به‬ ‫بتوانيد‬ ‫مطالب‬ ‫اين‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫مطالع‬ ‫با‬ ،‫ندارد‬
‫موردی‬ ‫يا‬ ‫ماده‬ ‫با‬ ‫رابطه‬ ‫در‬ ‫احتياط‬ ‫داشتن‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫لزوم‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫دهند‬ ‫نش��ان‬ ‫که‬ ‫‌است‬‫شده‬ ‫‌استفاده‬‫دهنده‬ ‫هش��دار‬
.)‫بود‬ ‫خواهند‬ ‫شما‬ ‫راهنمای‬ ‫بهترين‬ ‫ارجمند‬ ‫معلمين‬ ‫موارد‬ ‫اين‬ ‫(در‬ ‫است‬ ‫خاص‬
‫‌های‬‫ه‬‫نکت‬‫و‬‫‌اند‬‫ه‬‫شد‬‫نوش��ته‬‫‌رنگ‬‫ر‬ُ‫پ‬ ‫صورت‬‫به‬‫‌اند‬‫ه‬‫داش��ت‬‫مطالعه‬‫هنگام‬‫در‬‫بيش��تری‬‫توجه‬‫به‬‫نياز‬‫که‬‫کلماتی‬
‫برای‬ ‫گوناگون‬ ‫‌های‬‫ن‬‫تمري‬ ‫و‬ ‫‌ها‬‫ل‬‫مثا‬ ‫از‬ ‫نيز‬ ‫موارد‬ ‫برخی‬ ‫در‬ .‫‌اند‬‫ه‬‫‌گرفت‬‫ر‬‫قرا‬ ‫کادر‬ ‫يک‬ ‫داخل‬ ‫در‬ ‫مهم‬ ‫آموزشی‬
‫‌اند‬‫ه‬‫شد‬ ‫برگزيده‬ ‫‌ای‬‫ه‬‫گون‬ ‫به‬ ‫کتاب‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫تصويرهای‬ ‫و‬ ‫‌ها‬‫ل‬‫شک‬ .‫‌است‬‫شده‬ ‫اس��تفاده‬ ‫مطالب‬ ‫بهتر‬ ‫درک‬
،‫فصل‬ ‫هر‬ ‫انتهای‬ ‫در‬ .‫باش��ند‬ ‫نيز‬ ‫کتاب‬ ‫زيبايی‬ ‫و‬ ‫ع‬ّ‫و‬‫تن‬ ‫موجب‬ ،‫ش��يمی‬ ‫آموزش‬ ‫فرآيند‬ ‫به‬ ‫کمک‬ ‫ضمن‬ ‫ک��ه‬
‫نظر‬ ‫در‬ ‫شما‬ ‫خودآزمايی‬ ‫برای‬ ‫مختلفی‬ ‫مسائل‬ ‫و‬ ‫‌ها‬‫ش‬��‫پرس‬ ‫نيز‬ ‫آن‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫ادام‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫دارد‬ ‫قرار‬ ‫‌ها‬‫ث‬‫بح‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫خالص‬
‫مسائل‬‫تا‬‫و‬‫شده‬‫آغاز‬‫‌تر‬‫ه‬‫ساد‬‫موارد‬‫از‬‫‌ها‬‫ش‬‫پرس‬‫اين‬،‫کتاب‬‫‌های‬‫ل‬‫فص‬‫تمام‬‫در‬ً‫ا‬‫تقريب‬‫طرفی‬‫از‬.‫‌اند‬‫ه‬‫شد‬‫گرفته‬
.‫‌اند‬‫ه‬‫يافت‬‫ادامه‬‫پيشرفته‬
‫‌آموزان‬‫ش‬‫دان‬ ‫و‬ ‫محترم‬ ‫همکاران‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫کلي‬ ‫از‬ ‫لذا‬ .‫نيست‬ ‫نقص‬ ‫از‬ ‫خالی‬ ‫و‬ ‫کامل‬ ،‫حاضر‬ ‫کتاب‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫بديهی‬
‫اثر‬‫اين‬‫کيفی‬‫سطح‬‫ارتقای‬‫در‬‫را‬‫ما‬،‫خود‬‫‌ي‬‫ه‬‫س��ازند‬‫پيش��نهادهای‬‫و‬‫نظرها‬‫بيان‬‫با‬‫تا‬‫‌ش��ود‬‫ي‬‫م‬‫تقاضا‬‫گرامی‬
.‫فرمايند‬‫ياری‬
‫مقدمه‬
‫سپاس‬‫با‬
‫تأليف‬ ‫و‬ ‫گردآوری‬ ‫گروه‬
‫د‬

6. ‫ل‬ّ‫او‬ ‫فصل‬
‫و‬‫فـلـزهـا‬
‫فلزي‬‫ساختارهاي‬

7. ‫راهنمايي‬ ‫دوم‬ ‫سال‬ ‫ي‬‫شيم‬ ‫تكميلي‬ ‫محتواي‬
.‫کنند‬‫برق��رار‬‫يکديگر‬‫با‬‫را‬‫خاص��ي‬‫پيوندهاي‬‫فل��زي‬‫‌هاي‬‫م‬‫ات‬‫که‬‫‌ش��ود‬‫ي‬‫م‬‫باعث‬‫فلزه��ا‬‫ويژگ��ي‬
:‫از‬‫عبارتند‬‫عنصرها‬‫اين‬‫‌هاي‬‫ي‬‫ويژگ‬‫مهمترين‬‫از‬‫بعضي‬
‫زياد‬ ‫جوش‬ ‫نقطه‬ ‫و‬ ‫ذوب‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫نقط‬ •
‫گرما‬ ‫و‬ ‫الکتريسيته‬ ‫جريان‬ ‫رسانايي‬ •
‫زياد‬ ‫چگالي‬ ‫و‬ ‫سختي‬ •
)‫هستند‬ ‫خوار‬ ‫چکش‬ ‫و‬ ‫پذير‬ ‫(انعطاف‬ ‫ضربه‬ ‫اثر‬ ‫بر‬ ‫شکل‬ ‫تغيير‬ ‫قابليت‬ •
)‫آورد‬ ‫در‬ ‫نازک‬ ‫‌هاي‬‫م‬‫سي‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬ ‫‌توان‬‫ي‬‫(م‬ ‫شدن‬ ‫مفتول‬ ‫قابليت‬ •
‫کنار‬ ‫در‬ ‫الکتروني‬ ‫درياي‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫وسيل‬ ‫به‬ )‫مثبت‬ ‫بار‬ ‫داراي‬ ‫‌هاي‬‫ن‬‫يو‬ ‫(يا‬ ‫فلزي‬ ‫‌هاي‬‫م‬‫ات‬ ‫که‬ ‫داريم‬ ‫عقيده‬ ‫ما‬
:‫کنيد‬ ‫توجه‬ ‫سديم‬ ‫فلز‬ ‫مورد‬ ‫در‬ ‫زير‬ ‫شکل‬ ‫به‬ .‫‌اند‬‫ه‬‫شد‬ ‫داشته‬ ‫نگه‬ ‫يکديگر‬
‫فلزها‬×
‫فلزي‬ ‫پيوند‬ ×
.‫هستند‬ ‫پرکاربردي‬ ‫بسيار‬ ‫مواد‬ ‫فلزها‬
‫سديم‬ ‫الکترون‬ ‫‌ترين‬‫ی‬‫بيرون‬
‫سديم‬ ‫‌های‬‫ن‬‫يو‬
‫دري���ای‬ ‫توس���ط‬
‫ش���ناور‬ ‫الکترونی‬
‫متصل‬ ‫يکديگر‬ ‫به‬
‫‌اند‬‫ه‬‫شد‬
‫‌های‬‫م‬‫ات‬
‫سديم‬
:‫فلزی‬‫پيوند‬
‫محيط‬‫يک‬‫در‬‫‌توانند‬‫ي‬‫م‬‫‌ها‬‫ن‬‫الکترو‬
.‫کنند‬‫حرکت‬‫سمتی‬‫هر‬‫به‬‫آزاد‬
‫الکتروستاتيک‬ ‫به‬‫ذ‬‫جا‬ ‫نيروهای‬
‫‌های‬‫ن‬‫الکترو‬‫بين‬‫در‬‫قدرتمندی‬
‫فلزی‬‫مثبت‬‫‌های‬‫ن‬‫يو‬‫و‬‫شناور‬
‫اتصال‬ ‫موجب‬ ‫که‬ ،‫دارند‬ ‫وجود‬
‫شبکه‬‫يک‬‫ايجاد‬‫و‬‫يکديگر‬‫به‬‫آنها‬
.‫‌شوند‬‫ي‬‫م‬‫بزرگ‬
‫‌اند‬‫ه‬‫شد‬‫ساخته‬‫فلز‬‫از‬‫که‬‫خود‬‫اطراف‬‫وسايل‬‫به‬‫کمي‬
‫گرم‬ ‫آب‬ ،‫رادياتور‬ ،‫ساختمان‬ ‫کشي‬ ‫سيم‬ .‫کنيد‬ ‫فکر‬
‫روز‬‫هر‬‫وسايل‬‫اين‬‫از‬‫بسياري‬‫و‬‫چنگال‬‫و‬‫قاشق‬،‫کن‬
.‫‌گيرند‬‫ي‬‫م‬‫قرار‬‫شما‬‫استفاده‬‫مورد‬
‫س��اخته‬ ‫فلزي‬ ‫چه‬ ‫از‬ ‫وس��ايل‬ ‫اين‬ ‫‌داني��د‬‫ي‬‫م‬ ‫آي��ا‬
‫‌اند؟‬‫ه‬‫شد‬
‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫ش��ده‬ ‫باعث‬ ‫فلزها‬ ‫از‬ ‫خاصيتي‬ ‫چه‬ •
‫باشند؟‬‫مناسب‬‫کاربردهايي‬‫چنين‬‫براي‬
‫آشنا‬‫فلزها‬‫ساختار‬‫با‬‫را‬‫شما‬،‫کتاب‬‫از‬‫قسمت‬‫اين‬‫در‬
‫در‬‫را‬‫فلزها‬‫اتم‬‫گرفتن‬‫قرار‬‫چگونگي‬‫و‬‫کرد‬‫خواهيم‬
.‫‌کنيم‬‫ي‬‫م‬‫بررسي‬‫يکديگر‬‫کنار‬
•
2

8. ‫فلزي‬ ‫ساختارهاي‬ ‫و‬ ‫فلزها‬ ‫ل‬ّ‫و‬‫ا‬ ‫فصل‬
‫حرکت‬ ‫مثبت‬ ‫بار‬ ‫س���مت‬ ‫به‬ ‫‌ها‬‫ن‬‫الکترو‬
‫‌توانند‬‫ي‬‫م‬ ‫آزاد‬ ‫‌هاي‬‫ن‬‫الکترو‬ ‫اين‬ .‫‌کنند‬‫ي‬‫م‬
.‫کنند‬ ‫منتقل‬ ‫فلز‬ ‫يک‬ ‫در‬ ‫نيز‬ ‫را‬ ‫گرما‬
‫از‬‫اس��تفاده‬‫که‬‫کنيد‬‫تصور‬‫‌توانيد‬‫ي‬‫م‬‫آي��ا‬
‫کردن‬‫ذخيره‬‫در‬‫تأثيري‬‫چه‬‫السير‬‫سريع‬‫قطارهاي‬
‫به‬ ‫اوقات‬ ‫گاهي‬ ‫(ک��ه‬ ‫قطارها‬ ‫اين‬ ‫دارد؟‬ ‫ان��رژي‬
‫تماس��ي‬ ‫غير‬ ‫يا‬ ‫اصطکاک‬ ‫بدون‬ ‫قطارهاي‬ ‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬
‫‌هاي‬‫ل‬‫ري‬ ‫روي‬ ‫ب��ر‬ ‫‌توانن��د‬‫ي‬‫م‬ )‫‌ش��ود‬‫ي‬‫م‬ ‫گفت��ه‬
– ‫شناوري‬ ‫قطارهاي‬ !‫بمانند‬ ‫ش��ناور‬ ‫مخصوصي‬
‫رسانا‬ ‫ر‬َ‫ب‬َ‫ا‬ ‫نوع‬ ‫از‬ ‫رباهايي‬ ‫آهن‬ ‫داراي‬ ‫مغناطيس��ي‬
‫اجازه‬‫و‬‫دارن��د‬‫قرار‬‫‌ه��ا‬‫ن‬‫آ‬‫زير‬‫در‬‫ک��ه‬‫هس��تند‬
‫کردن‬ ‫پيدا‬ ‫تماس‬ ‫بدون‬ ‫قطارها‬ ‫اين‬ ‫که‬ ‫‌دهند‬‫ي‬‫م‬
.‫کنند‬ ‫حرکت‬ ‫آن‬ ‫روي‬ ‫بر‬ ‫ريل‬ ‫با‬
‫صفر‬‫به‬‫مشخص‬‫دماي‬‫يک‬‫از‬‫‌تر‬‫ن‬‫پايي‬‫در‬‫آن‬‫الکتريکي‬‫مقاومت‬‫که‬‫است‬‫‌اي‬‫ه‬‫ماد‬‫رسانا‬ ‫ر‬َ‫ب‬َ‫ا‬ ‫يک‬
‫تا‬ ‫مايع‬ ‫هليم‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫وسيل‬ ‫به‬ ‫فلز‬ .‫شد‬ ‫کشف‬ ‫جيوه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ 1911 ‫سال‬ ‫در‬ ‫موضوع‬ ‫اين‬ .‫‌رسد‬‫ي‬‫م‬
‫اين‬ ‫در‬ .)!‫کنيد‬ ‫سردتر‬ ‫مقدار‬ ‫اين‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫ماده‬ ‫يک‬ ‫‌توانيد‬‫ي‬‫نم‬ ‫(البته‬ ‫‌شود‬‫ي‬‫م‬ ‫سرد‬ -269 ºC ‫دماي‬
‫از‬ )‫‌شود‬‫ي‬‫م‬ ‫ايجاد‬ ‫آن‬ ‫داخل‬ ‫در‬ ‫‌ها‬‫ن‬‫الکترو‬ ‫حرکت‬ ‫خاطر‬ ‫به‬ ‫(که‬ ‫فلز‬ ‫هر‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫مقاومت‬ ‫دما‬
‫باالتر‬ ‫دماهاي‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫کنند‬ ‫پيدا‬ ‫را‬ ‫موادي‬ ‫کردند‬ ‫سعي‬ ‫دانشمندان‬ ‫بعد‬ ‫به‬ ‫سال‬ ‫آن‬ ‫از‬ .‫‌رود‬‫ي‬‫م‬ ‫بين‬
‫تالش‬ ‫و‬ ‫بوده‬ -135 ºC ‫دما‬ ‫اين‬ ‫رکورد‬ ‫حاضر‬ ‫حال‬ ‫در‬ .‫باشند‬ ‫رس��انايي‬ ‫ر‬َ‫ب‬َ‫ا‬ ‫خاصيت‬ ‫داراي‬ ‫نيز‬
،‫برسد‬ ‫نظر‬ ‫به‬ ‫پايين‬ ‫بسيار‬ ‫دما‬ ‫اين‬ ‫است‬ ‫ممکن‬ ‫چند‬ ‫هر‬ .‫دارد‬ ‫ادامه‬ ‫باالتر‬ ‫دماهای‬ ‫به‬ ‫رسيدن‬ ‫برای‬
)‫رساناها‬ ‫(فوق‬ ‫رساناها‬ ‫ر‬َ‫ب‬َ‫ا‬ :‫عمل‬ ‫در‬ ‫شيمي‬ ×
‫ساعت‬‫در‬‫كيلومتر‬581‫با‬‫معادل‬‫سرعتي‬‫آزمايشي‬‫قطار‬‫اين‬
‫نامطلوب‬ ‫اثر‬ ‫امکان‬ ‫مردم‬ ‫‌هاي‬‫ي‬‫نگران‬ ‫از‬ ‫يک���ي‬ ‫ا‬ّ‫م‬‫ا‬ .‫دارد‬
.‫است‬‫شان‬‫سالمتي‬‫روي‬‫بر‬‫آن‬‫قوي‬‫مغناطيسي‬‫ميدان‬
‫کم‬ ‫و‬ ‫سريع‬ ‫قطارهای‬ ‫گسترش‬ ‫و‬ ‫توليد‬ ‫مورد‬ ‫در‬ ‫شما‬ ‫نظر‬ •
‫چيست؟‬‫مصرف‬
‫خود‬‫بيروني‬‫‌ي‬‫ه‬‫الي‬‫در‬‫موجود‬‫الکترون‬‫سديم‬‫اتم‬‫هر‬
‫‌ها‬‫ن‬‫الکترو‬ .‫‌دهد‬‫ي‬‫م‬ ‫ق��رار‬ ‫‌ها‬‫ن‬‫الکترو‬ ‫دري��اي‬ ‫در‬ ‫را‬
‫اطراف‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫باش��ند‬ ‫داش��ته‬ ‫جريان‬ ‫فلز‬ ‫در‬ ‫‌توانند‬‫ي‬‫م‬
‫‌هاي‬‫ن‬‫الکترو‬ ‫‌هايي‬‫ن‬‫الکترو‬ ‫چنين‬ ‫به‬ .‫کنند‬ ‫حرکت‬
‫نشان‬ ‫‌ها‬‫ن‬‫الکترو‬ ‫اين‬ .‫‌شود‬‫ي‬‫م‬ ‫گفته‬ )‫(نامس�تقر‬ ‫شناور‬
‫فلزهاي‬ ‫در‬ ‫الکتريس��يته‬ ‫جريان‬ ‫انتقال‬ ‫ک��ه‬ ‫‌دهند‬‫ي‬‫م‬
.‫‌گيرد‬‫ي‬‫م‬‫انجام‬‫چگونه‬‫جامد‬
‫باش��د‬ ‫داش��ته‬ ‫منفي‬ ‫بار‬ ‫آن‬ ‫ديگر‬ ‫طرف‬ ‫و‬ ‫باش��د‬ ‫مثبت‬ ‫الکتريکي‬ ‫بار‬ ‫داراي‬ ‫فلز‬ ‫طرف‬ ‫يک‬ ‫وقتي‬
‫‌افتد؟‬‫ي‬‫م‬‫اتفاقي‬‫چه‬
•
3

9. ‫راهنمايي‬ ‫دوم‬ ‫سال‬ ‫ي‬‫شيم‬ ‫تكميلي‬ ‫محتواي‬
‫باعث‬ ‫باالتر‬ ‫دماهاي‬ .‫اس��ت‬ )-196 ºC ً‫ا‬‫(تقريب‬ ‫مايع‬ ‫نيتروژن‬ ‫دماي‬ ‫از‬ ‫باالتر‬ ‫آن‬ ‫مقدار‬ ‫ا‬ّ‫م‬‫ا‬
.‫شد‬‫خواهند‬‫مواد‬‫نوع‬‫اين‬‫‌تر‬‫ع‬‫وسي‬‫کاربرد‬‫و‬‫‌تر‬‫ت‬‫راح‬‫دستيابي‬
‫از‬ ‫الکتريسيته‬ ‫جريان‬ ‫عبور‬ ،‫محققان‬ ‫اصلي‬ ‫هدف‬
‫رفتن‬ ‫هدر‬ ‫بدون‬ ‫رساني‬ ‫برق‬ ‫ش��بکه‬ ‫يک‬ ‫داخل‬
‫عبور‬‫اثر‬‫بر‬‫معمولي‬‫مسي‬‫‌هاي‬‫م‬‫سي‬.‫است‬‫ان�رژي‬
‫صورتي‬‫در‬‫ا‬ّ‫م‬‫ا‬.‫‌ش��وند‬‫ي‬‫م‬‫گرم‬‫الکتريکي‬‫جريان‬
‫وجود‬ ‫مقاومتي‬ ،‫شود‬ ‫اس��تفاده‬ ‫رساناها‬ ‫ر‬َ‫ب‬َ‫ا‬ ‫از‬ ‫که‬
‫‌هاي‬‫ت‬‫سوخ‬ ‫سوزاندن‬ ‫به‬ ‫نيازي‬ ‫نتيجه‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫ندارد‬
‫ترتيب‬‫اين‬‫به‬.‫نيست‬‫‌ها‬‫ه‬‫نيروگا‬‫در‬‫بيشتري‬‫فسيلي‬
.‫‌شود‬‫ي‬‫م‬ ‫کمتر‬ ‫نيز‬ ‫هوا‬ ‫آلودگي‬
‫با‬‫الکتريکي‬‫مولدهاي‬‫‌اند‬‫ه‬‫ش��د‬‫موفق‬‫مهندس��ان‬
‫نشان‬‫‌ها‬‫ش‬‫آزماي‬‫همچنين‬.‫بس��ازند‬%99‫کارآيي‬
‫رساناها‬ ‫ر‬َ‫ب‬َ‫ا‬ ‫با‬ ‫ش��ده‬ ‫ساخته‬ ‫‌هاي‬‫م‬‫س��ي‬ ‫که‬ ‫‌اند‬‫ه‬‫داد‬
‫بس��يار‬‫فضاي‬‫معمولي‬‫‌هاي‬‫ل‬‫کاب‬‫ب��ا‬‫مقايس��ه‬‫در‬
‫پزش��کي‬ ‫بخش‬ ‫در‬ .‫‌کنند‬‫ي‬‫م‬ ‫اش��غال‬ ‫را‬ ‫کمتري‬
‫با‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫سعي‬ MRI ‫‌هاي‬‫ه‬‫دس��تگا‬ ‫در‬ ‫و‬
‫را‬ ‫مغناطيسي‬ ‫‌هاي‬‫ن‬‫ميدا‬ ،‫رس��اناها‬ ‫ر‬َ‫ب‬َ‫ا‬ ‫از‬ ‫استفاده‬
‫گرفتن‬ ‫قرار‬ ‫به‬ ‫ني��ازي‬ ‫که‬ ‫کنند‬ ‫کنترل‬ ‫نحوي‬ ‫به‬
‫از‬ ‫بعضي‬ .‫نباش��د‬ ‫قوي‬ ‫‌ه��اي‬‫ن‬‫ميدا‬ ‫در‬ ‫بيم��اران‬
‫اين‬ ‫از‬ ‫اس��تفاده‬ ‫بررس��ي‬ ‫حال‬ ‫در‬ ‫ني��ز‬ ‫محقق��ان‬
‫نمودار‬ ‫در‬ .‫هس��تند‬ ‫کامپيوتر‬ ‫س��اخت‬ ‫در‬ ‫م��واد‬
‫رساناها‬ ‫ر‬َ‫ب‬َ‫ا‬ ‫از‬ ‫اس��تفاده‬ ‫نسبي‬ ‫رش��د‬ ‫ميزان‬ ،‫مقابل‬
.‫است‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫نشان‬
‫است؟‬ ‫‌گذار‬‫ر‬‫تأثي‬ ‫مواد‬ ‫اين‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫نسبي‬ ‫رشد‬ ‫ميزان‬ ‫افزايش‬ ‫روي‬ ‫بر‬ ‫عاملي‬ ‫چه‬ ‫شما‬ ‫نظر‬ ‫به‬ •
‫کند؟‬‫پيدا‬ ‫افزايش‬ ‫بيشتر‬ ‫ميزان‬ ‫اين‬ ‫است‬ ‫ممکن‬ ‫چگونه‬
‫رسانا‬ ‫ر‬َ‫ب‬َ‫ا‬ ‫کابل‬ ‫يک‬
1995 2000 2010 2020
‫نسبی‬‫رشد‬
‫الکترونيک‬
‫انرژی‬
‫نقل‬ ‫و‬ ‫حمل‬
‫صنعت‬
‫پزشکی‬
)‫(ميالدي‬ ‫سال‬
4

10. ‫فلزي‬ ‫ساختارهاي‬ ‫و‬ ‫فلزها‬ ‫ل‬ّ‫و‬‫ا‬ ‫فصل‬
‫آلومينيم‬‫از‬‫هواپيما‬‫از‬‫زيادي‬‫‌هاي‬‫ش‬‫بخ‬‫که‬‫‌دانيد‬‫ي‬‫م‬‫آيا‬‫‌ايد؟‬‫ه‬‫کرد‬‫مس��افرت‬‫هواپيما‬‫با‬‫حال‬‫به‬‫تا‬‫آيا‬
‫‌اند؟‬‫ه‬‫شد‬‫ساخته‬
‫انتخاب‬ ‫کار‬ ‫اين‬ ‫براي‬ ‫آلومينيم‬ ‫چرا‬ ‫ش��ما‬ ‫نظر‬ ‫به‬ •
‫است؟‬ ‫شده‬
‫از‬ ‫عمده‬ ‫طور‬ ‫به‬ ‫هواپيماها‬ ‫که‬ ‫باش��يد‬ ‫داش��ته‬ ‫توجه‬
‫‌هاي‬‫ت‬‫قسم‬‫تمام‬‫اگر‬‫ا‬ّ‫م‬‫ا‬.‫‌اند‬‫ه‬‫ش��د‬‫س��اخته‬‫آلومينيم‬
‫(به‬ ‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬ ‫‌هاي‬‫ل‬‫با‬ ،‫ش��وند‬ ‫س��اخته‬ ‫آلومينيم‬ ‫از‬ ‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬
‫آلومينيم‬!‫‌ش��وند‬‫ي‬‫م‬‫خراب‬‫س��رعت‬‫به‬)‫مثال‬‫عنوان‬
‫‌تواند‬‫ي‬‫نم‬‫و‬‫نيس��ت‬‫محکم‬‫و‬‫ق��وي‬‫فلزي‬،‫خال��ص‬
.‫کند‬‫تحمل‬‫را‬‫پرواز‬‫هنگام‬‫در‬‫شده‬‫وارد‬‫فش��ارهاي‬
‫در‬‫آن‬‫از‬‫بتوان‬‫تا‬‫بدهيم‬‫فل��ز‬‫اين‬ ‫به‬‫را‬‫آلومينيم‬‫از‬ ‫اس��تفاده‬‫براي‬‫الزم‬‫قدرت‬‫‌توانيم‬‫ي‬‫م‬‫چطور‬‫پ��س‬
.‫هستند‬ ‫آلياژها‬ ‫پرسش‬‫اين‬‫پاسخ‬‫کرد؟‬‫استفاده‬‫هواپيما‬‫ساخت‬
‫فلزها‬ .‫کرد‬ ‫خواهد‬ ‫بيشتر‬ ‫را‬ ‫آن‬ ‫استحکام‬ ،‫شود‬ ‫اضافه‬ ‫آلومينيم‬ ‫به‬ ‫ديگر‬ ‫فلز‬ ‫يک‬ ‫از‬ ‫کمي‬ ‫مقادير‬ ‫اگر‬
‫گاه‬‫هيچ‬‫فلزها‬‫که‬‫باش��يد‬‫داشته‬‫(توجه‬‫‌ش��وند‬‫ي‬‫م‬‫مخلوط‬‫يکديگر‬‫با‬‫س��پس‬‫و‬‫ش��ده‬‫ذوب‬‫ابتدا‬‫در‬
‫در‬.)‫جديد‬‫ترکيب‬‫يک‬‫نه‬‫‌دهن��د‬‫ي‬‫م‬‫تش��کيل‬‫را‬‫مخلوط‬‫يک‬‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬.‫‌دهند‬‫ي‬‫نم‬‫واکنش‬ ‫يکديگر‬‫ب��ا‬
:‫دارد‬ ‫فلز‬ ‫يک‬ ‫ساختار‬ ‫روي‬ ‫بر‬ ‫اثري‬ ‫چه‬ ‫آلياژ‬ ‫يک‬ ‫که‬ ‫ديد‬ ‫خواهيد‬ ‫بعد‬ ‫آزمايش‬
‫آلياژها‬×
.‫است‬ ‫شده‬ ‫ساخته‬ ‫آلومينيم‬ ‫آلياژهاي‬ ‫از‬ ‫هواپيما‬
.‫است‬‫فلزها‬‫از‬‫مخلوطي‬‫آلياژ‬‫يک‬
!‫حباب‬‫‌ي‬‫ه‬‫حوضچ‬ 1-1‫آزمايش‬
‫رديف‬ ‫چند‬ ،‫شکل‬ ‫مطابق‬ ‫ابزاري‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬
‫برای‬ .‫کنيد‬ ‫ايجاد‬ ‫ظرفی‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫کوچک‬ ‫حباب‬
‫فشرده‬ ‫پيوسته‬ ‫و‬ ‫آهسته‬ ‫بايد‬ ‫س��رنگ‬ ‫کار‬ ‫اين‬
‫‌ها‬‫ب‬‫حبا‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫ان��داز‬ ً‫ا‬‫حتم‬ ‫ترتيب‬ ‫اين‬ ‫به‬ .‫ش��ود‬
.‫بود‬‫خواهند‬‫يکسان‬
‫يک‬ ‫در‬ ‫‌ها‬‫م‬‫ات‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫دهن��د‬ ‫نش��ان‬ ‫‌ها‬‫ب‬‫حبا‬ ‫اين‬
‫شده‬ ‫توليد‬ ‫‌هاي‬‫ب‬‫حبا‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫ظرف‬ .‫هس��تند‬ ‫فلز‬
.‫کنيد‬‫ر‬ُ‫پ‬‫(ظرف‬ ‫آب‬ ‫روي‬ ‫بر‬ ‫شناور‬ ‫‌هاي‬‫ب‬‫حبا‬ ‫از‬ ‫گروهي‬
)‫است‬ ‫شوينده‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫ماد‬ ‫يک‬ ‫از‬ ‫محلولي‬ ‫داراي‬
5

11. ‫راهنمايي‬ ‫دوم‬ ‫سال‬ ‫ي‬‫شيم‬ ‫تكميلي‬ ‫محتواي‬
6
‫دارند؟‬ ‫قرار‬ ‫هم‬ ‫کنار‬ ‫در‬ ‫مرتب‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫‌ها‬‫ب‬‫حبا‬ ‫آيا‬ •
‫چه‬ ‫به‬ ‫حباب‬ ‫‌هاي‬‫ف‬‫ردي‬ ‫که‬ ‫ببيند‬ ‫‌توانيد‬‫ي‬‫م‬ ‫آيا‬ ‫‌افتد؟‬‫ي‬‫م‬ ‫اتفاقي‬ ‫چه‬ ‫‌ترکد‬‫ي‬‫م‬ ‫حباب‬ ‫يک‬ ‫وقتي‬ •
‫‌لغزند؟‬‫ي‬‫م‬‫يکديگر‬‫کنار‬‫در‬‫راحتي‬
‫از‬ ‫اتم‬ ‫يک‬ ‫کردن‬ ‫اضافه‬ ‫مانند‬ ‫کار‬ ‫اين‬ .‫کنيد‬ ‫ايجاد‬ ‫ظرف‬ ‫وس��ط‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫بزرگتر‬ ‫حباب‬ ‫يک‬ ‫حاال‬
!‫‌ايد‬‫ه‬‫ساخت‬ ‫آلياژ‬ ‫يک‬ ‫شما‬ ‫ديگر‬ ‫عبارت‬ ‫به‬ .‫است‬ ‫ديگر‬ ‫فلز‬ ‫يک‬ ‫‌های‬‫م‬‫ات‬ ‫به‬ ‫متفاوت‬ ‫فلز‬ ‫يک‬
‫‌برد؟‬‫ي‬‫م‬ ‫بين‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫‌ها‬‫ب‬‫حبا‬ ‫منظم‬ ‫الگوي‬ ‫چگونه‬ ‫کار‬ ‫اين‬ ‫انجام‬ ‫که‬ ‫‌بينيد‬‫ي‬‫م‬ ‫آيا‬ •
‫آلياژها‬ ‫خواص‬
‫شکل‬ ‫به‬ .‫کرد‬ ‫خواهد‬ ‫کمک‬ ‫شما‬ ‫به‬ ‫آلياژها‬ ‫خصوصيات‬ ‫درک‬ ‫در‬ ،‫قبل‬ ‫آزمايش‬ ‫از‬ ‫شما‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫مشاهد‬
:‫کنيد‬‫نگاه‬‫زير‬
‫روي‬‫بر‬‫راحتي‬‫به‬‫‌توانند‬‫ي‬‫م‬‫‌ه��ا‬‫ه‬‫الي‬‫و‬‫هس��تند‬‫اندازه‬‫هم‬‫يکديگر‬‫با‬‫‌ها‬‫م‬‫ات‬‫تمام‬،‫خالص‬‫فلز‬‫ي��ک‬‫در‬
.‫‌افتد‬‫ي‬‫م‬‫اتفاق‬ ‫همين‬‫‌کنيد‬‫ي‬‫م‬‫وارد‬‫ضربه‬ ‫فلزها‬ ‫به‬ ‫چکش‬ ‫يک‬ ‫با‬ ‫وقتي‬ .‫بلغزند‬ ‫يکديگر‬
‫‌گوئيم؟‬‫ي‬‫م‬ ‫چه‬ ‫خاصيت‬ ‫اين‬ ‫به‬ ‫ما‬ •
‫رخ‬ ‫اتفاق‬ ‫همين‬ ‫نيز‬ ‫‌شود‬‫ي‬‫م‬ ‫کش��يده‬ ‫فلز‬ ‫يک‬ ‫وقتي‬
.‫‌دهد‬‫ي‬‫م‬
‫‌گوئيم؟‬‫ي‬‫م‬ ‫چه‬ ‫خاصيت‬ ‫اين‬ ‫به‬ ‫ما‬ •
‫به‬ ‫متفاوت‬ ‫‌هاي‬‫ه‬‫انداز‬ ‫ب��ا‬ ‫‌هايي‬‫م‬‫ات‬ ‫وقتي‬ ‫ببينيم‬ ‫حال‬
:‫‌افتد‬‫ي‬‫م‬ ‫اتفاقي‬ ‫چه‬ ‫‌شوند‬‫ي‬‫م‬ ‫اضافه‬ ‫فلز‬‫يک‬
‫بر‬ ‫راحتي‬ ‫به‬ ‫اتمي‬ ‫‌ه���اي‬‫ه‬‫الي‬ ‫خالص‬ ‫فلز‬ ‫ي���ک‬ ‫در‬
.‫‌لغزند‬‫ي‬‫م‬ ‫هم‬ ‫روي‬
‫خالص‬ ‫فلز‬
‫نيرو‬
‫نيرو‬
‫ساخته‬ ‫چطور‬ ‫مسي‬ ‫پهن‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫تيغ‬ ‫اين‬ ‫شما‬ ‫نظر‬ ‫به‬ •
‫است؟‬ ‫نشکسته‬ ‫قطعه‬ ‫اين‬ ‫چرا‬ ‫است؟‬ ‫شده‬

12. ‫فلزي‬ ‫ساختارهاي‬ ‫و‬ ‫فلزها‬ ‫ل‬ّ‫و‬‫ا‬ ‫فصل‬
7
‫خود‬ ‫جاي‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫بلغزند‬ ‫يکديگ��ر‬ ‫روي‬ ‫بر‬ ‫راحتي‬ ‫به‬ ‫‌توانند‬‫ي‬‫نم‬ ‫فل��زي‬ ‫‌هاي‬‫م‬‫ات‬ ‫ديگر‬ ‫حالت‬ ‫اي��ن‬ ‫در‬
.‫‌اند‬‫ه‬‫شد‬‫محکم‬
.‫هستند‬‫‌تر‬‫م‬‫محک‬‫و‬‫‌تر‬‫ت‬‫سخ‬‫ساختاري‬‫داراي‬‫معمولي‬‫فلزهاي‬‫به‬‫نسبت‬‫آلياژها‬‫اين‬
.‫شد‬ ‫خواهيد‬ ‫آشنا‬ ‫آلياژها‬ ‫مهم‬ ‫کاربردهاي‬ ‫از‬ ‫بعضي‬ ‫با‬ ‫ادامه‬ ‫در‬
‫آلياژها‬ :‫عمل‬ ‫در‬ ‫شيمي‬ ×
‫آلومينيم‬‫آلياژهاي‬
‫از‬ ‫مخلوطي‬ ‫آلياژه��ا‬ ‫‌داني��د‬‫ي‬‫م‬ ‫که‬ ‫ط��ور‬ ‫همان‬
‫فلزهاي‬ ‫با‬ ‫مقايسه‬ ‫در‬ ‫فلزها‬ ‫مخلوط‬ .‫هستند‬ ‫فلزها‬
‫ديديم‬ .‫هس��تند‬ ‫متفاوتي‬ ‫خواص‬ ‫داراي‬ ‫معمولي‬
‫آن‬ ‫قدرت‬ ‫چطور‬ ‫آلومينيم‬ ‫از‬ ‫آلياژ‬ ‫س��اختن‬ ‫که‬
‫در‬‫را‬‫آلياژ‬‫اي��ن‬‫‌توان‬‫ي‬‫م‬‫و‬‫‌ده��د‬‫ي‬‫م‬‫افزاي��ش‬‫را‬
‫آلياژ‬ ‫اين‬ .‫داد‬ ‫قرار‬ ‫استفاده‬ ‫مورد‬ ‫هواپيما‬ ‫ساختن‬
‫و‬ ‫مس‬ %4 ‫ح��دود‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫دارد‬ ‫ن��ام‬ ‫دورآلومين‬
.‫است‬ ‫شده‬ ‫افزوده‬ ‫آن‬ ‫به‬ ‫منيزيم‬ ‫کمي‬ ‫مقدار‬
‫‌شود‬‫ي‬‫م‬ ‫استفاده‬ ‫الکتروليز‬ ‫از‬ ‫فلز‬ ‫اين‬ ‫استخراج‬ ‫براي‬ ‫زيرا‬ ‫هستند‬ ‫قيمت‬ ‫گران‬ ‫آلومينيم‬ ‫آلياژهاي‬
‫کامل‬‫طور‬‫به‬‫فلزها‬‫کردن‬‫استخراج‬‫‌هاي‬‫ش‬‫رو‬‫مورد‬‫در‬ً‫ا‬‫(بعد‬‫اس��ت‬‫رهزينه‬ُ‫پ‬‫بسيار‬‫روش��ي‬‫که‬
‫برای‬ )‫آلومينيم‬ ‫معدن‬ ‫(سنگ‬ ‫اکسيد‬ ‫آلومينيم‬ ‫کردن‬ ‫ذوب‬ ‫فرآيند‬ ‫اين‬ ‫در‬ ‫زيرا‬ .)‫‌کنيم‬‫ي‬‫م‬ ‫بحث‬
.‫دارد‬ ‫نياز‬ ‫زيادي‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫هزين‬ ‫و‬ ‫انرژی‬ ‫مصرف‬ ‫به‬ ،‫آن‬ ‫از‬ ‫الکتريسيته‬ ‫جريان‬ ‫عبور‬
‫نيرو‬
‫نيرو‬
‫خوردن‬ ‫هم‬ ‫به‬ ‫باعث‬ ‫متفاوت‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫انداز‬ ‫با‬ ‫اتم‬ ‫يک‬
.‫‌شود‬‫ي‬‫م‬ ‫‌ها‬‫م‬‫ات‬ ‫بين‬ ‫منظم‬ ‫الگوی‬
‫راحتی‬ ‫به‬ ‫‌توانند‬‫ي‬‫نم‬ ‫‌ها‬‫م‬‫ات‬ ‫آلياژ‬ ‫يک‬ ‫در‬
.‫بلغزند‬ ‫يکديگر‬ ‫روی‬ ‫بر‬
‫دورآلومين‬ ‫آلياژ‬ ‫از‬ ‫شده‬ ‫ساخته‬ ‫هواپيماي‬

13. ‫راهنمايي‬ ‫دوم‬ ‫سال‬ ‫ي‬‫شيم‬ ‫تكميلي‬ ‫محتواي‬
8
‫آلياژها‬ :‫عمل‬ ‫در‬ ‫شيمي‬ ×
‫تيتانيم‬‫آلياژهاي‬
‫اين‬ ‫اينکه‬ ‫با‬ .‫هستند‬ ‫‌قيمت‬‫ن‬‫گرا‬ ‫تيتانيم‬ ‫آلياژهاي‬
‫اس��تخراج‬ ‫و‬ ‫ندارد‬ ‫چنداني‬ ‫‌پذيري‬‫ش‬‫واکن‬ ‫فل��ز‬
‫آن‬ ‫استخراج‬ ‫براي‬ ‫ا‬ّ‫م‬‫ا‬ ‫‌رسد‬‫ي‬‫م‬ ‫نظر‬ ‫به‬ ‫راحت‬ ‫آن‬
‫اين‬‫زيرا‬،‫‌کنيم‬‫ي‬‫م‬‫اس��تفاده‬‫کربن‬‫از‬‫‌تواني��م‬‫ي‬‫نم‬
‫(گرم‬ ‫شد‬ ‫خواهد‬ ‫فلز‬ ‫ش��دن‬ ‫شکننده‬ ‫باعث‬ ‫کار‬
‫براي‬‫ديگری‬‫روش‬‫کربن‬‫مجاورت‬‫در‬‫فلز‬‫کردن‬
‫الکتروليز‬ ‫از‬ ‫‌تر‬‫ن‬‫ارزا‬ ‫که‬ ‫اس��ت‬ ‫فلزها‬ ‫اس��تخراج‬
‫‌هاي‬‫ش‬‫بخ‬ ‫در‬ ‫نيز‬ ‫روش‬ ‫اين‬ ‫با‬ ‫رابطه‬ ‫در‬ .‫‌باشد‬‫ي‬‫م‬
‫مانند‬ ‫‌پذيرتر‬‫ش‬‫واکن‬ ‫فلز‬ ‫يک‬ ‫از‬ ‫باي��د‬ ‫بنابراين‬ .)‫ش��د‬ ‫خواهد‬ ‫بحث‬ ‫کامل‬ ‫طور‬ ‫به‬ ‫کتاب‬ ‫بعدي‬
‫توسط‬ ً‫ا‬‫مجدد‬ ‫بايد‬ ‫فلز‬ ‫اين‬ ‫طرفي‬ ‫از‬ .‫ش��ود‬ ‫تيتانيم‬ ‫جايگزين‬ ‫تا‬ ‫کنيم‬ ‫اس��تفاده‬ ‫منيزيم‬ ‫يا‬ ‫س��ديم‬
‫باعث‬ ‫که‬ ‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫تيتانيم‬ ‫استخراج‬ ‫در‬ ‫نيز‬ ‫ديگري‬ ‫مراحل‬ ‫همچنين‬ !‫شود‬ ‫استخراج‬ ‫الکتروليز‬
.‫بود‬‫خواهد‬‫‌ها‬‫ه‬‫هزين‬‫افزايش‬
‫هوشمند‬‫فلزهاي‬
‫اگر‬ .»‫بياورند‬ ‫خاطر‬ ‫«ب��ه‬ ‫را‬ ‫خود‬ ‫اصلي‬ ‫ش��کل‬ ‫‌توانند‬‫ي‬‫م‬ ‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬ !‫هس��تند‬ ‫باهوش‬ ‫فلزها‬ ‫از‬ ‫بعضي‬
‫فلز‬ ‫‌ترين‬‫م‬‫مه‬ !‫‌گردند‬‫ي‬‫برم‬ ‫خود‬ ‫ليه‬ّ‫و‬‫ا‬ ‫شکل‬ ‫به‬ ‫خاص‬ ‫دماي‬ ‫يک‬ ‫در‬ ،‫کند‬ ‫پيدا‬ ‫تغيير‬ ‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬ ‫شکل‬
‫موارد‬ .‫‌باشد‬‫ي‬‫م‬ ‫تيتانيم‬ ‫و‬ ‫نيکل‬ ‫از‬ ‫آلياژي‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫نيتينول‬ ‫نام‬ ‫به‬ ‫ترکيبي‬ )‫‌دار‬‫ه‬‫(حافظ‬ ‫هوشمند‬
:‫از‬ ‫عبارتند‬ ‫آن‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫استفاد‬
‫همراه‬ ‫‌هاي‬‫ن‬‫تلف‬ ‫آنتن‬ • ‫‌ها‬‫ن‬‫دندا‬ ‫کردن‬ ‫محکم‬ •
‫آفتابي‬ ‫و‬ ‫طبي‬ ‫‌هاي‬‫ک‬‫عين‬ ‫قاب‬ • ‫‌ها‬‫س‬‫لبا‬ ‫از‬ ‫بعضي‬ ‫به‬ ‫دادن‬ ‫شکل‬ •
‫مصنوعي‬ ‫‌هاي‬‫گ‬‫ر‬ ‫از‬ ‫محافظت‬ • )‫آتش‬ ‫کردن‬ ‫(خاموش‬ ‫حريق‬ ‫اطفاء‬ ‫وسايل‬ •
‫مصنوعي‬‫‌هاي‬‫ل‬‫مفص‬
‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬ ‫از‬ ‫بعضي‬ .‫‌شوند‬‫ي‬‫م‬ ‫متعددي‬ ‫‌هاي‬‫ي‬‫پارگ‬ ‫و‬ ‫فرس��ايش‬ ‫دچار‬ ‫ما‬ ‫بدن‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫‌هاي‬‫ل‬‫مفص‬
‫بس��يار‬ ‫فعاليت‬ ‫و‬ ‫هس��تند‬ ‫معروف‬ ‫‌اي‬‫ه‬‫حفر‬ - ‫گوي‬ ‫‌هاي‬‫ل‬‫مفص‬ ‫به‬ ‫کتف‬ ‫يا‬ ‫و‬ ‫ران‬ ‫مفصل‬ ‫مانن��د‬
‫بسيار‬‫که‬‫‌شوند‬‫ي‬‫م‬‫دچار‬‫مفاصل‬‫ورم‬‫بيماري‬‫به‬‫‌ها‬‫ل‬‫مفص‬‫اوقات‬‫گاهي‬.‫دارند‬‫شديدي‬‫و‬‫سخت‬
.‫کند‬ ‫‌گير‬‫ن‬‫زمي‬ ‫را‬ ‫مبتال‬ ‫فرد‬ ‫‌تواند‬‫ي‬‫م‬ ‫حتی‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫دردناک‬
‫به‬ ‫س���رعت‬ ‫به‬ ‫اتاق‬ ‫دماي‬ ‫در‬ ‫نيتينول‬ ‫نوع‬ ‫اين‬
‫چنين‬ ‫حاضر‬ ‫حال‬ ‫در‬ .‫‌گردد‬‫ي‬‫م‬ ‫بر‬ ‫خود‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫لي‬ّ‫و‬‫ا‬ ‫شکل‬
.‫هستند‬ ‫قيمت‬ ‫گران‬ ‫‌هايي‬‫ک‬‫عين‬

14. ‫فلزي‬ ‫ساختارهاي‬ ‫و‬ ‫فلزها‬ ‫ل‬ّ‫و‬‫ا‬ ‫فصل‬
9
‫ما‬ ‫حاضر‬ ‫ح��ال‬ ‫در‬ .‫کنيد‬ ‫ن��گاه‬ ‫مقابل‬ ‫ش��کل‬ ‫به‬
.‫کنيم‬ ‫استفاده‬ ‫مصنوعي‬ ‫‌هاي‬‫ل‬‫مفص‬ ‫از‬ ‫‌توانيم‬‫ي‬‫م‬
‫پالس��تيک‬ ‫و‬ ‫تيتانيم‬ ‫آلياژهاي‬ ‫از‬ ‫‌ه��ا‬‫ل‬‫مفص‬ ‫اين‬
.‫‌شوند‬‫ي‬‫م‬‫ساخته‬
‫قرار‬ ‫اس��تفاده‬ ‫مورد‬ ‫بدن‬ ‫داخل‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫آلياژي‬ •
‫باشد؟‬‫داشته‬‫‌هايي‬‫ي‬‫ويژگ‬‫چه‬‫بايد‬‫‌گيرد‬‫ي‬‫م‬
‫طال‬ ‫آلياژهاي‬
‫همان‬‫به‬‫و‬‫بها‬‫گ��ران‬‫بس��يار‬‫فلزي‬‫خالص‬‫طالي‬
‫فکر‬ ‫کمي‬ ‫اس��ت‬ ‫کافي‬ ‫فقط‬ !‫اس��ت‬ ‫نرم‬ ‫مي��زان‬
‫از‬‫شده‬‫س��اخته‬‫انگش��ترهاي‬‫و‬‫النگوها‬‫که‬‫کنيد‬
‫متعددي‬ ‫‌هاي‬‫ش‬‫کش‬ ‫و‬ ‫ضربه‬ ‫معرض‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫طال‬
‫اين‬ .‫باشند‬ ‫داشته‬ ‫استحکامي‬ ‫چه‬ ‫بايد‬ ‫دارند‬ ‫قرار‬
‫و‬‫استحکام‬‫به‬‫مس‬‫با‬‫ش��دن‬‫آلياژ‬‫صورت‬‫در‬‫فلز‬
.‫‌رسد‬‫ي‬‫م‬‫بيشتري‬‫مقاومت‬
‫آن‬ »‫«عيار‬ ‫‌دانيد‬‫ي‬‫م‬ ‫آيا‬ ‫است‬ ‫طور‬ ‫اين‬ ‫اگر‬ ‫باشد؟‬ ‫شده‬ ‫ساخته‬ ‫طال‬ ‫از‬ ‫که‬ ‫داريد‬ ‫‌اي‬‫ه‬‫وسيل‬ ‫شما‬ ‫آيا‬
‫هر‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫افزوده‬ ‫آن‬ ‫به‬ ‫مس‬ ‫مقدار‬ ‫چه‬ ‫که‬ ‫‌دهد‬‫ي‬‫م‬ ‫نشان‬ ‫طاليي‬ ‫نوع‬ ‫هر‬ ‫عيار‬ ‫است؟‬ ‫چقدر‬
‫طالي‬ ‫يک‬ ‫عيار‬ 24 ‫طالي‬ .‫اس��ت‬ ‫کمتر‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫مس‬ ‫مقدار‬ ،‫باش��د‬ ‫باالتر‬ ‫طال‬ ‫عيار‬ ‫قدر‬
‫ديگر‬‫سوم‬‫يک‬‫و‬‫مس‬‫را‬‫آن‬‫سوم‬‫دو‬‫که‬‫است‬‫آلياژي‬‫عيار‬ 9‫طالي‬‫که‬‫حالي‬‫در‬،‫است‬‫خالص‬
.‫است‬ ‫داده‬ ‫تشکيل‬ ‫طال‬ ‫را‬ ‫آن‬
‫مس‬ ‫آلياژهاي‬
‫خود‬‫موسيقي‬‫نواختن‬‫در‬‫که‬‫وسايلي‬‫به‬‫‌ايد؟‬‫ه‬‫ديد‬‫را‬‫پاپ‬‫يا‬‫نظامي‬‫موزيک‬‫گروه‬‫يک‬‫تاکنون‬‫آيا‬
‫مس‬ ‫داراي‬ ‫که‬ ‫‌اند‬‫ه‬‫شد‬ ‫ساخته‬ ‫برنج‬ ‫آلياژ‬ ‫از‬ ً‫ا‬‫عموم‬ ‫وسايل‬ ‫اين‬ ‫‌ايد؟‬‫ه‬‫کرد‬ ‫دقت‬ ‫‌کنند‬‫ي‬‫م‬ ‫استفاده‬
‫افزايش‬ ‫‌اي‬‫ه‬‫مالحظ‬ ‫قابل‬ ‫مقدار‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫شده‬ ‫توليد‬ ‫صداي‬ ‫حجم‬ ‫‌تواند‬‫ي‬‫م‬ ‫آلياژ‬ ‫اين‬ .‫اس��ت‬ ‫روي‬ ‫و‬
.‫است‬ ‫شده‬ ‫ساخته‬ ‫تيتانيم‬‫آلياژ‬ ‫از‬ ‫ران‬ ‫مفصل‬ ‫اين‬
‫نازکي‬ ‫روکش‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫وسيل‬ ‫به‬ ‫آلومينيم‬ ‫مانند‬ ‫نيز‬ ‫تيتانيم‬
.‫است‬ ‫شده‬ ‫پوشيده‬ ‫خود‬ ‫اکسيد‬ ‫از‬

15. ‫راهنمايي‬ ‫دوم‬ ‫سال‬ ‫ي‬‫شيم‬ ‫تكميلي‬ ‫محتواي‬
10
‫راحتي‬‫به‬‫گوناگون‬‫وس��ايل‬‫س��اختن‬‫و‬‫مختلف‬‫‌هاي‬‫ت‬‫صور‬‫به‬‫آن‬‫دادن‬‫ش��کل‬‫طرفي‬‫از‬!‫دهد‬
.‫‌شود‬‫ي‬‫م‬‫انجام‬
‫و‬ ‫مس‬ ‫به‬ ‫نس��بت‬ ‫آلياژ‬ ‫اين‬ .‫دارد‬ ‫نيز‬ ‫ديگري‬ ‫مفيد‬ ‫خواص‬ ‫برنج‬ ‫آلياژ‬
‫‌ي‬‫ه‬‫نقط‬ ‫طرفي‬ ‫از‬ .‫است‬ ‫برخوردار‬ ‫بيشتري‬ ‫استحکام‬ ‫و‬ ‫قدرت‬ ‫از‬ ‫روي‬
‫و‬ ‫کردن‬ ‫ذوب‬ ‫بنابراين‬ .‫اس��ت‬ ‫کمتر‬ ‫برده‬ ‫نام‬ ‫فلز‬ ‫دو‬ ‫ه��ر‬ ‫از‬ ‫آن‬ ‫ذوب‬
.‫‌شود‬‫ي‬‫م‬ ‫انجام‬ ‫‌تر‬‫ت‬‫راح‬ ‫آلياژ‬ ‫اين‬ ‫ريزي‬ ‫قالب‬
‫آلياژ‬ ‫اين‬ ‫از‬ ‫س��ال‬ ‫هزاران‬ ‫م��ردم‬ .‫باش��يد‬ ‫ش��نيده‬ ‫چيزهايي‬ »‫برنز‬ ‫«عهد‬ ‫مورد‬ ‫در‬ ‫تاکنون‬ ‫ش��ايد‬
‫را‬‫مختلف‬‫افزارهاي‬‫جنگ‬‫و‬‫رکاربرد‬ُ‫پ‬‫وسايل‬‫ساختن‬‫امکان‬‫برنز‬.‫‌کردند‬‫ي‬‫م‬‫استفاده‬‫قلع‬‫و‬‫مس‬
.‫است‬ ‫آورده‬ ‫فراهم‬
‫سرب‬ ‫آلياژهاي‬
‫در‬ ‫موجود‬ ‫فلزهاي‬ ‫دادن‬ ‫اتصال‬ ‫در‬ ‫لحيم‬ ‫‌ايد؟‬‫ه‬‫ديد‬ ‫کاري‬ ‫لحيم‬ ‫حال‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫شخصی‬ ‫تاکنون‬ ‫آيا‬
.‫دارد‬‫زيادي‬‫بسيار‬‫کاربرد‬‫الکتريکي‬‫مدارهاي‬
‫ذوب‬ ‫نقطه‬ ‫داراي‬ ‫فلزها‬ ‫با‬ ‫مقايس��ه‬ ‫در‬ ‫آلياژ‬ ‫اين‬ .‫اس��ت‬ ‫شده‬ ‫س��اخته‬ ‫قلع‬ ‫و‬ ‫س��رب‬ ‫از‬ ‫آلياژ‬ ‫اين‬
‫است؟‬ ‫مهم‬ ‫خاصيت‬ ‫اين‬ ‫چرا‬ ‫ا‬ّ‫م‬‫ا‬ .‫‌باشد‬‫ي‬‫م‬ ‫‌تری‬‫ن‬‫پايي‬
‫به‬.‫‌شود‬‫ي‬‫م‬‫ذوب‬‫فلزها‬‫اتصال‬ ‫محل‬ ‫در‬‫و‬‫‌آيد‬‫ي‬‫م‬‫در‬)‫(مفتول‬‫نازک‬‫‌هاي‬‫م‬‫س��ي‬‫صورت‬‫به‬‫لحيم‬
.‫‌کند‬‫ي‬‫م‬ ‫فراهم‬ ‫را‬ ‫يکديگر‬ ‫به‬ ‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬ ‫اتصال‬ ‫امکان‬ ‫ترتيب‬ ‫اين‬
‫جيوه‬ ‫آلياژهاي‬
‫نياز‬‫بدون‬‫زيرا‬‫‌باشد‬‫ي‬‫م‬‫مفيد‬‫سازي‬‫آلياژ‬‫براي‬‫فلز‬‫اين‬.‫است‬ 20ºC‫دماي‬‫در‬‫مايع‬‫فلز‬‫تنها‬‫جيوه‬
‫بايد‬‫ابتدا‬‫ديگر‬‫فلزهای‬‫که‬‫حالی‬‫(در‬»‫کند‬‫«حل‬‫خود‬‫در‬‫را‬‫ديگر‬‫فلزهاي‬‫‌تواند‬‫ي‬‫م‬‫شدن‬‫ذوب‬‫به‬
‫‌ها‬‫ک‬‫پزش‬ ‫دندان‬ .‫است‬ ‫‌ها‬‫ن‬‫دندا‬ ‫رکردن‬ُ‫پ‬ ‫در‬ ‫آن‬ ‫کاربردهاي‬ ‫‌ترين‬‫ف‬‫معرو‬ ‫از‬ ‫يکي‬ .)‫شوند‬ ‫ذوب‬
‫البته‬.‫‌شود‬‫ي‬‫م‬‫سفت‬‫سرعت‬‫به‬‫ماده‬‫اين‬.‫‌کنند‬‫ي‬‫م‬‫استفاده‬‫‌ها‬‫ن‬‫دندا‬‫رکردن‬ُ‫پ‬‫براي‬‫جيوه‬‫آمالگام‬‫از‬
‫نيز‬ ‫مخصوصي‬ ‫پالستيکي‬ ‫مواد‬ ‫از‬ ‫دندان‬ ‫رکردن‬ُ‫پ‬ ‫براي‬ ‫ا‬ّ‫م‬‫ا‬ ،‫هستند‬ ‫جيوه‬ ‫بودن‬ ‫سمي‬ ‫نگران‬ ‫مردم‬
‫روي‬‫و‬‫قلع‬،‫مس‬،‫نقره‬‫آن‬‫همراه‬‫به‬‫که‬‫اس��ت‬‫جيوه‬%50‫داراي‬‫آمالگام‬.‫کرد‬‫اس��تفاده‬‫‌توان‬‫ي‬‫م‬
.‫دارند‬ ‫وجود‬ ‫نيز‬

16. ‫فلزي‬ ‫ساختارهاي‬ ‫و‬ ‫فلزها‬ ‫ل‬ّ‫و‬‫ا‬ ‫فصل‬
11
‫‌ها‬‫ش‬‫پرس‬×
:‫کنيد‬ ‫ر‬ُ‫پ‬ ‫مناسب‬ )‫(هاي‬ ‫کلمه‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫خالي‬ ‫جاهاي‬ -1
‫را‬ ).................... ‫الکتريک��ي‬ ‫بار‬ ‫داراي‬ ‫‌ه��اي‬‫ن‬‫يو‬ ‫(يا‬ ‫فلزي‬ ‫‌ه��اي‬‫م‬‫ات‬ ،‫الکترون��ي‬ .........................
‫زيرا‬ ‫کنند‬ ......................... ‫را‬ ‫الکتريک��ي‬ ‫جري��ان‬ ‫‌توانند‬‫ي‬‫م‬ ‫فلزها‬ .‫‌دارد‬‫ي‬‫م‬ ‫نگه‬ ‫يکديگ��ر‬ ‫کنار‬ ‫در‬
‫فلزها‬ ‫از‬ ‫بسياري‬ .‫کنند‬ ‫حرکت‬ ‫فلزي‬ ‫س��اختار‬ ‫در‬ ‫آزادانه‬ ‫‌توانند‬‫ي‬‫م‬ ‫‌ها‬‫م‬‫ات‬ ‫اين‬ ‫در‬ .............................
‫نياز‬ ‫مورد‬ ‫زيادي‬ ‫انرژي‬ ‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬ ‫ساختار‬ ‫شکس��تن‬ ‫براي‬ ‫و‬ ‫هس��تند‬ ....................... ‫ذوب‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫نقط‬ ‫دارای‬
.‫است‬
.‫کنيد‬ ‫تهيه‬ ‫را‬ ‫فلزها‬ ‫عمومي‬ ‫خواص‬ ‫از‬ ‫فهرستي‬ )‫آ‬ -2
.‫بنويسيد‬ ‫ندارد‬ ‫را‬ ‫فلزها‬ ‫ساير‬ ‫عمومي‬ ‫خواص‬ ‫که‬ ‫را‬ ‫فلزي‬ ‫هر‬ ‫نام‬ )‫ب‬
.‫بنويسيد‬ ‫را‬ ‫دارند‬ ‫فلزها‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫هم‬ ‫که‬ ‫عمومي‬ ‫خاصيت‬ ‫يک‬ ‫نام‬ )‫پ‬
:‫کنيد‬ ‫تهيه‬ ‫آلياژ‬ ‫چند‬ ‫مورد‬ ‫در‬ ‫زير‬ ‫جدول‬ ‫با‬ ‫مشابه‬ ‫جدولي‬ -3
‫آلياژ‬ ‫نام‬
‫(در‬ ‫آلياژ‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫فلزهاي‬
‫نيز‬ ‫فلز‬ ‫هر‬ ‫درصد‬ ‫امکان‬ ‫صورت‬
)‫شود‬ ‫نوشته‬
‫کاربردها‬
‫فصل‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫خالص‬
‫يکديگر‬ ‫با‬ ‫الکترون��ي‬ »‫«دري��اي‬ ‫وس��يله‬ ‫به‬ ‫فلزي‬ ‫‌ه��اي‬‫م‬‫ات‬
‫آزادانه‬ ‫‌توانند‬‫ي‬‫م‬ )‫(شناور‬ ‫نامس�تقر‬ ‫‌هاي‬‫ن‬‫الکترو‬ .‫‌اند‬‫ه‬‫يافت‬ ‫پيوند‬
)‫گرفت‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫مثبت‬ ‫‌هاي‬‫ن‬‫يو‬ ‫را‬ ‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬ ‫‌توان‬‫ي‬‫م‬ ‫(که‬ ‫‌ها‬‫م‬‫ات‬ ‫بين‬
.‫کنند‬‫حرکت‬
‫چرا‬ ‫که‬ ‫‌دهد‬‫ي‬‫م‬ ‫نش��ان‬ ‫وضعيت‬ ‫اين‬ .‫‌اند‬‫ه‬‫گرفت‬ ‫ق��رار‬ ‫‌اي‬‫ه‬‫ش�بك‬ ‫س�اختارهاي‬ ‫در‬ ‫فلزي‬ ‫‌هاي‬‫م‬‫ات‬ •
‫و‬‫هستند‬ ‫فشرده‬ ‫بسيار‬ ‫هميشه‬)‫مثبت‬‫‌هاي‬‫ن‬‫يو‬‫(يا‬‫‌ها‬‫م‬‫ات‬.‫دارند‬‫بااليي‬‫ذوب‬‫نقطه‬‫فلزها‬‫از‬‫بس��ياري‬
.‫دارند‬ ‫قرار‬ ‫‌اي‬‫ه‬‫شبک‬ ‫ساختارهاي‬ ‫در‬
.‫است‬ ‫‌تر‬‫ي‬‫قو‬ ‫و‬ ‫‌تر‬‫م‬‫محک‬ ‫خود‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫سازند‬ ‫فلزهاي‬ ‫از‬ ‫آلياژ‬ ‫يک‬ .‫‌نامند‬‫ي‬‫م‬ ‫آلياژ‬ ‫را‬ ‫فلزها‬ ‫مخلوط‬ •
•

17. ‫راهنمايي‬ ‫دوم‬ ‫سال‬ ‫ي‬‫شيم‬ ‫تكميلي‬ ‫محتواي‬
12
‫به‬ ‫او‬ ‫‌هاي‬‫ه‬‫نمون‬ .‫دارد‬ ‫اختي��ار‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫فلز‬ ‫دو‬ ‫اين‬ ‫از‬ ‫آلياژي‬ ‫و‬ ‫م��س‬ ،‫آلومينيم‬ ‫از‬ ‫‌هايي‬‫ه‬‫نمون‬ ‫مهس��ا‬ -4
.‫هستند‬ ‫شمش‬ ‫و‬ ‫سيم‬ ،‫فلزي‬ ‫کوچک‬ ‫‌هاي‬‫ه‬‫ميل‬ ‫صورت‬
‫‌شوند؟‬‫ي‬‫م‬ ‫ساخته‬ ‫چطور‬‫مس‬ ‫و‬‫آلومينيم‬‫آلياژهاي‬)‫آ‬
:‫ماده‬ 3‫اين‬ ‫از‬ ‫يک‬ ‫کدام‬ ‫کند‬ ‫مشخص‬ ‫بتواند‬ ‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬ ‫انجام‬ ‫با‬ ‫مهسا‬ ‫که‬ ‫کنيد‬ ‫طرح‬ ‫‌هايي‬‫ش‬‫آزماي‬ )‫ب‬
‫است؟‬ ‫‌تر‬‫ت‬‫سخ‬ -1
‫دارد؟‬ ‫را‬ )‫شدن‬ ‫(کشيده‬ ‫انبساط‬ ‫قدرت‬ ‫بيشترين‬ -2
‫است؟‬ ‫‌تر‬‫م‬‫مقاو‬ ‫فرسايش‬ ‫و‬ ‫خوردگي‬ ‫مقابل‬ ‫در‬ -3
.‫دهيد‬ ‫توضيح‬ ‫چيست؟‬ ‫مواد‬ ‫اين‬ ‫انبساط‬ ‫قدرت‬ ‫و‬ ‫سختي‬ ‫مورد‬ ‫در‬ ‫شما‬ ‫بيني‬ ‫پيش‬ )‫پ‬
‫الکترون‬ 11 ‫سديم‬ .‫دارند‬ ‫قرار‬ ‫تناوبي‬ ‫جدول‬ ‫از‬ 3 ‫و‬ 2 ،1 ‫‌هاي‬‫ه‬‫گرو‬ ‫در‬ ‫آلومينيم‬ ‫و‬ ‫منيزيم‬ ،‫سديم‬ -5
.‫دارند‬ ‫الکترون‬ 13‫و‬ 12‫ترتيب‬ ‫به‬ ‫نيز‬ ‫آلومينيم‬ ‫و‬ ‫منيزيم‬ ‫و‬ ‫دارد‬
.‫کنيد‬ ‫رسم‬ ‫را‬ ‫‌ها‬‫م‬‫ات‬ ‫اين‬ ‫از‬ ‫يک‬ ‫هر‬ ‫الکتروني‬ ‫ساختار‬ ‫از‬ ‫طرحي‬ )‫آ‬
‫الکترون‬ ‫چند‬ ‫فلزها‬ ‫اين‬ ‫از‬ ‫يک‬ ‫هر‬ ‫شما‬ ‫نظر‬ ‫به‬ .‫هس��تند‬ ‫فلزي‬ ‫پيوندهاي‬ ‫داراي‬ ‫فلزي‬ ‫عنصرهاي‬ )‫ب‬
‫‌دهند؟‬‫ي‬‫م‬ ‫فلزي‬ ‫پيوندهاي‬ »‫الکتروني‬ ‫«درياي‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫خود‬
‫را‬‫رسانايي‬‫کمترين‬‫سديم‬‫و‬‫است‬‫الکتريسيته‬‫جريان‬‫رس��اناي‬‫بهترين‬‫آلومينيم‬‫فلزها‬‫اين‬‫بين‬‫در‬)‫پ‬
‫کنيد؟‬ ‫بيان‬ ‫را‬ ‫موضوع‬ ‫اين‬ ‫علت‬ ‫‌توانيد‬‫ي‬‫م‬ .‫دارد‬

18. 13
‫دوم‬ ‫فصل‬
‫فلزها‬‫استخراج‬

19. ‫راهنمايي‬ ‫دوم‬ ‫سال‬ ‫ي‬‫شيم‬ ‫تكميلي‬ ‫محتواي‬
14
‫به‬ ‫اتکا‬ ‫با‬ ‫ما‬ .‫دارد‬ ‫مهمي‬ ‫نقش‬ ‫ما‬ ‫زندگي‬ ‫در‬ ‫ش��يمي‬
‫نياز‬ ‫مورد‬ ‫ابزارهاي‬ ‫و‬ ‫وسايل‬ ‫ش��يميايي‬ ‫‌هاي‬‫ش‬‫واکن‬
‫س��اخت‬ ‫در‬ ‫فلزها‬ ‫مانند‬ ‫موادي‬ .‫‌س��ازيم‬‫ي‬‫م‬ ‫را‬ ‫خود‬
‫مورد‬ ‫هواپيما‬ ‫و‬ ‫قط��ار‬ ،‫کش��تي‬ ،‫ماش��ين‬ ،‫دوچرخه‬
‫به‬ ‫کتاب‬ ‫از‬ ‫بخش‬ ‫اي��ن‬ ‫در‬ .‫‌گيرند‬‫ي‬‫م‬ ‫قرار‬ ‫اس��تفاده‬
‫کمک‬ ‫ما‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫‌کنيم‬‫ي‬‫م‬ ‫توجه‬ ‫شيمي‬ ‫علم‬ ‫از‬ ‫قسمتي‬
.‫کنيم‬ ‫جدا‬ ‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬ ‫معدن‬ ‫سنگ‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫مواد‬ ‫اين‬ ‫‌کند‬‫ي‬‫م‬
‫فلز‬‫استخراج‬‫که‬‫است‬‫منبعي‬‫فلز‬‫يک‬‫معدن‬‫س��نگ‬
.‫است‬ ‫صرفه‬ ‫به‬ ‫مقرون‬ ‫آن‬ ‫از‬
‫اين‬‫به‬.‫‌اند‬‫ه‬‫يافت‬‫پيوند‬‫ديگر‬‫عنصرهاي‬‫با‬‫ش��يميايي‬‫صورت‬‫به‬‫معدن‬‫س��نگ‬‫يک‬‫در‬‫موجود‬‫فلزهاي‬
‫سري‬ ‫با‬ ‫است‬ ‫الزم‬ ‫س��ؤال‬ ‫اين‬ ‫به‬ ‫پاس��خ‬ ‫براي‬ ‫کنيم؟‬ ‫اس��تخراج‬ ‫را‬ ‫فلزها‬ ‫‌توانيم‬‫ي‬‫م‬ ‫چگونه‬ ‫ما‬ ‫ترتيب‬
.‫شويم‬‫آشنا‬‫فلزها‬‫‌پذيري‬‫ش‬‫واکن‬
‫اين‬ ‫با‬ ‫ا‬ّ‫م‬‫ا‬ ‫است‬ ‫کشور‬ ‫يک‬ ‫ليگ‬ ‫در‬ ‫فوتبال‬ ‫‌هاي‬‫م‬‫تي‬ ‫بندي‬ ‫رده‬ ‫جدول‬ ‫با‬ ‫مشابه‬ ‫‌پذيري‬‫ش‬‫واکن‬ ‫س��ري‬
‫قرار‬ ‫سري‬ ‫باالي‬ ‫در‬ ‫فلز‬ )‫‌پذيرترين‬‫ش‬‫(واکن‬ ‫‌ترين‬‫ل‬‫فعا‬ !‫‌ش��وند‬‫ي‬‫م‬ ‫‌بندي‬‫ه‬‫طبق‬ ‫فلزها‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫تفاوت‬
‫‌توانيم‬‫ي‬‫م‬‫ما‬.‫دارد‬‫جاي‬‫سري‬‫انتهاي‬‫در‬‫است‬‫‌پذيري‬‫ش‬‫واکن‬‫کمترين‬‫داراي‬‫که‬‫هم‬‫فلزي‬‫و‬‫‌گيرد‬‫ي‬‫م‬
‫س��ري‬‫در‬‫را‬‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬‫موقعيت‬‫رقيق‬‫اس��يد‬‫و‬‫آب‬،‫هوا‬‫در‬‫موجود‬‫اکس��يژن‬‫با‬‫فلزها‬‫واکنش‬‫بررس��ي‬‫با‬
.‫کنيم‬‫تعيين‬‫‌پذيري‬‫ش‬‫واکن‬
‫پتاسيم‬
‫سديم‬
‫ليتيم‬
‫کلسيم‬
‫منيزيم‬
‫آلومينيم‬
‫روی‬
‫آهن‬
‫قلع‬
‫سرب‬
‫مس‬
‫نقره‬
‫طال‬
‫پالتين‬

20. ‫فلزها‬ ‫استخراج‬ ‫دوم‬ ‫فصل‬
15
‫‌پذيري‬‫ش‬‫واکن‬‫ترتيب‬‫گرم‬ ‫هواي‬ ‫با‬ ‫واکنش‬‫آب‬ ‫با‬ ‫واکنش‬‫رقيق‬ ‫اسيد‬ ‫با‬ ‫واکنش‬
‫پتاسيم‬
‫سديم‬
‫ليتيم‬
‫کلسيم‬
‫منيزيم‬
‫آلومينيم‬
‫روي‬
‫آهن‬
‫نور‬ ‫با‬ ‫همراه‬ ‫اغلب‬
‫فلزي‬‫اکسيد‬‫و‬‫‌سوزند‬‫ي‬‫م‬
‫‌دهند‬‫ي‬‫م‬‫تشکيل‬
‫گاز‬ ‫فش‬ ‫فش‬ ‫صداي‬ ‫با‬ ‫همراه‬
‫‌هايي‬‫ل‬‫محلو‬‫و‬‫‌کنند‬‫ي‬‫م‬‫آزاد‬‫هيدروژن‬
‫توليد‬‫را‬)‫(هيدروکسيدها‬‫قليايي‬
‫‌کنند‬‫ي‬‫م‬
‫‌شوند‬‫ي‬‫م‬‫منفجر‬
‫گاز‬ ‫و‬ ‫داده‬ ‫واکنش‬ ‫آب‬ ‫بخار‬ ‫با‬
‫اينکه‬‫ضمن‬،‫‌کنند‬‫ي‬‫م‬‫آزاد‬‫هيدروژن‬
‫با‬‫ا‬ّ‫م‬‫(ا‬‫‌کنند‬‫ي‬‫م‬‫توليد‬‫نيز‬‫فلزي‬‫اکسيد‬
)‫ندارند‬ ‫سريعي‬ ‫واکنش‬ ‫سرد‬ ‫آب‬
‫فش‬ ‫صداي‬ ‫با‬ ‫همراه‬
‫آزاد‬ ‫هيدروژن‬ ‫گاز‬ ‫فش‬
‫‌کنند‬‫ي‬‫م‬
‫قلع‬
‫سرب‬
‫مس‬
‫‌ي‬‫ه‬‫الي‬ ‫يک‬ ،‫سوختن‬ ‫بدون‬
‫‌دهند‬‫ي‬‫م‬‫تشکيل‬‫اکسيد‬
‫واکنش‬ ‫کمي‬ ‫مقدار‬ ‫آب‬ ‫بخار‬ ‫با‬ ‫فقط‬
‫‌دهند‬‫ي‬‫م‬
‫گرم‬ ‫اسيد‬ ‫با‬ ‫آرامي‬ ‫به‬
‫‌دهند‬‫ي‬‫م‬‫واکنش‬
‫نقره‬
‫طال‬
‫پالتين‬
‫‌دهند‬‫ي‬‫نم‬‫واکنش‬
‫‌دهند‬‫ي‬‫نم‬‫واکنش‬
)‫آب‬ ‫بخار‬ ‫با‬ ‫(حتي‬
‫‌دهند‬‫ي‬‫نم‬‫واکنش‬
‫مس‬ ‫و‬ ‫آهن‬ - ‫فلزها‬ ‫رقابت‬ 2-1‫آزمايش‬
‫ميزان‬‫اساس‬‫بر‬‫را‬‫فلزها‬‫‌توان‬‫ي‬‫م‬‫مختلف‬‫‌هاي‬‫ش‬‫واکن‬‫از‬‫استفاده‬‫با‬‫چطور‬‫که‬‫ديديم‬‫قبل‬‫جدول‬‫در‬
‫‌توانيم‬‫ي‬‫م‬‫يکديگر‬‫با‬‫رقابت‬‫در‬‫فلزها‬‫دادن‬‫قرار‬‫با‬‫همچنين‬.‫کرد‬‫‌بندي‬‫ه‬‫طبق‬‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬‫‌پذي��ري‬‫ش‬‫واکن‬
.‫کنيم‬ ‫قضاوت‬ ‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬ ‫‌پذيري‬‫ش‬‫واکن‬ ‫ميزان‬ ‫مورد‬ ‫در‬
‫جانشيني‬‫‌هاي‬‫ش‬‫واکن‬×
‫از‬ ‫اس��تفاده‬ ‫با‬ ‫چط��ور‬ ‫ک��ه‬ ‫ديديم‬ ‫اکن��ون‬
‫بر‬ ‫را‬ ‫فلزها‬ ‫‌ت��وان‬‫ي‬‫م‬ ‫مختلف‬ ‫‌ه��اي‬‫ش‬‫واکن‬
‫‌بندي‬‫ه‬‫طبق‬‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬‫‌پذيري‬‫ش‬‫واکن‬‫ميزان‬‫اساس‬
‫در‬ ‫فلزه��ا‬ ‫دادن‬ ‫ق��رار‬ ‫ب��ا‬ ‫همچني��ن‬ .‫ک��رد‬
‫ميزان‬‫مورد‬‫در‬‫‌توانيم‬‫ي‬‫م‬‫يکديگر‬‫با‬‫رقاب��ت‬
.‫کنيم‬‫قضاوت‬‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬‫‌پذيري‬‫ش‬‫واکن‬
‫که‬ ‫فلزي‬ !»‫‌جنگن��د‬‫ي‬‫«م‬ ‫يکديگر‬ ‫ب��ا‬ )‫(اکس��يژن‬ »‫جايزه‬ ‫«بردن‬ ‫ب��راي‬ ‫فلزها‬ ‫بع��د‬ ‫آزماي��ش‬ ‫دو‬ ‫در‬
.‫بود‬ ‫خواهد‬‫نبرد‬‫ميدان‬‫‌ي‬‫ه‬‫برند‬،‫است‬‫‌پذيرتر‬‫ش‬‫واکن‬
‫ی‬‫ن‬‫ا‬‫م‬‫ر‬‫ه‬‫ق‬ ‫ت‬‫ا‬‫ق‬‫ب‬‫ا‬‫س‬‫م‬
‫ت‬‫ا‬‫ز‬‫ل‬‫ف‬
‫دو‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫مبارز‬ ‫حاال‬ ‫و‬ ...
!‫ميشه‬ ‫شروع‬ ‫قهرمان‬

21. ‫راهنمايي‬ ‫دوم‬ ‫سال‬ ‫ي‬‫شيم‬ ‫تكميلي‬ ‫محتواي‬
16
‫صورت‬ ‫به‬ ‫اکس��يژن‬ ‫با‬ ‫همراه‬ ‫مس‬ ‫ابت��دا‬ ‫در‬
‫آهن‬ ‫ا‬ّ‫م‬‫ا‬ .‫‌شود‬‫ي‬‫م‬ ‫واکنش‬ ‫وارد‬ ‫اکسيد‬ ‫مس‬
‫مس‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫اکس��يژن‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫‌پذيرتر‬‫ش‬‫واکن‬
‫رخ‬ ‫واکنش‬ ‫ي��ک‬ ‫بنابراين‬ .‫‌کن��د‬‫ي‬‫م‬ ‫ج��دا‬
‫در‬ .‫‌ماند‬‫ي‬‫م‬ ‫باقي‬ ‫ظ��رف‬ ‫در‬ ‫مس‬ ‫و‬ ‫‌دهد‬‫ي‬‫م‬
‫شده‬‫مس‬ ‫جانشين‬‫آهن‬‫‌گوييم‬‫ي‬‫م‬‫حالت‬‫اين‬
.‫است‬
‫اکسيد‬ ‫مس‬ + ‫آهن‬ ‫اکسيد‬ ‫آهن‬ + ‫مس‬
‫مس‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫آهن‬ ‫که‬ ‫‌شود‬‫ي‬‫م‬ ‫معلوم‬ ‫واکنش‬ ‫اين‬ ‫در‬ .‫‌نامند‬‫ي‬‫م‬ ‫جانشيني‬ ‫واکنش‬ ‫را‬ ‫واکنش��ي‬ ‫چنين‬
‫بين‬‫را‬‫واکنشي‬‫انجام‬‫‌توانيد‬‫ي‬‫نم‬‫شما‬‫چرا‬‫که‬‫بگوييد‬‫حال‬.‫است‬‫برخوردار‬‫بيشتري‬‫‌پذيري‬‫ش‬‫واکن‬‫از‬
‫ببينيد؟‬ ‫مس‬ ‫و‬ ‫اکسيد‬ ‫آهن‬
‫اکسيد‬ ‫آهن‬ + ‫مس‬ ‫واکنش‬ ‫بدون‬
.‫ببينيد‬‫نيز‬‫را‬‫ديگري‬‫جانشيني‬‫‌هاي‬‫ش‬‫واکن‬‫‌توانيد‬‫ي‬‫م‬
‫‌ي‬‫ه‬‫براد‬ )‫(قاش��قک‬ ‫اس��پاتول‬ ‫يک‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫انداز‬ ‫به‬
‫آزمايش‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫لول‬ ‫يک‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫اکسيد‬ ‫مس‬ ‫و‬ ‫آهن‬
‫را‬ ‫حاصل‬ ‫مخلوط‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫مخلوط‬ ‫يکديگر‬ ‫با‬
.‫دهيد‬ ‫حرارت‬ ‫شدت‬ ‫به‬
‫اس��ت؟‬ ‫انجام‬ ‫حال‬ ‫در‬ ‫واکن��ش‬ ‫يک‬ ‫آي��ا‬
‫‌شود‬‫ي‬‫م‬‫تابيده‬‫مخلوط‬‫از‬‫که‬‫رنگي‬‫قرمز‬‫نور‬‫به‬
.‫کنيد‬‫نگاه‬
‫مواد‬،‫شد‬‫س��رد‬‫آزمايش‬‫‌ي‬‫ه‬‫لول‬‫که‬‫آن‬‫از‬‫پس‬
)‫ساعت‬ ‫(شيش��ه‬ ‫ظرف‬ ‫يک‬ ‫وارد‬ ‫را‬ ‫آن‬ ‫داخل‬
.‫کنيد‬
‫موجود‬ ‫مس‬ ‫رنگ‬ ‫صورتي‬ ‫فلز‬ ‫‌توانيد‬‫ي‬‫م‬ ‫آيا‬•
‫ببينيد؟‬ ‫را‬ ‫آن‬ ‫در‬
•
‫حرارت‬
‫و‬ ‫آهن‬ ‫مخلوط‬
‫اکسيد‬ ‫مس‬
‫ساعت‬ ‫شيشه‬
‫کمی‬ ‫مقدار‬
‫شيشه‬ ‫پشم‬
!‫مسابقه‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫برند‬

22. ‫فلزها‬ ‫استخراج‬ ‫دوم‬ ‫فصل‬
17
:‫که‬‫فهميديم‬‫ترتيب‬‫اين‬‫به‬
‫کم‬ ‫‌پذيري‬‫ش‬‫واکن‬ ‫با‬ ‫فلزهايي‬×
‫‌هاي‬‫گ‬‫سن‬‫از‬‫فلزها‬‫آوردن‬‫دست‬‫به‬‫مراحل‬‫‌توانيد‬‫ي‬‫م‬‫حال‬
‫در‬ ‫فلزها‬ ‫اکثر‬ .‫دهيد‬ ‫قرار‬ ‫بررس��ي‬ ‫مورد‬ ‫را‬ ‫‌ش��ان‬‫ي‬‫معدن‬
‫که‬ ‫دارند‬ ‫وج��ود‬ ‫‌هايي‬‫ن‬‫معد‬ ‫س��نگ‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫طبيعت‬
.‫‌اند‬‫ه‬‫کرد‬ ‫برقرار‬ ‫شيميايي‬ ‫پيوند‬ ‫عنصرها‬ ‫ساير‬ ‫با‬ ‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬ ‫در‬
‫سري‬‫انتهاي‬‫در‬‫که‬)‫(غيرفعال‬ ‫‌ناپذير‬‫ش‬‫واکن‬‫فلزهاي‬‫البته‬
‫اين‬ ‫در‬ ‫عنصري‬ ‫ص��ورت‬ ‫به‬ ‫دارند‬ ‫قرار‬ ‫‌پذي��ري‬‫ش‬‫واکن‬
،‫نقره‬ ،‫مس‬ ‫‌توانيم‬‫ي‬‫م‬ ‫واقع‬ ‫در‬ .‫‌ش��وند‬‫ي‬‫م‬ ‫يافت‬ ‫‌ها‬‫گ‬‫سن‬
‫پل‬ ‫و‬ ‫طال‬
‫س��اير‬ ‫با‬ ‫ترکيب‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫نقره‬ ‫و‬ ‫مس‬ ‫(البته‬ ‫کنيم‬ ‫پي��دا‬
.)‫دارند‬ ‫وجود‬ ‫معدن‬ ‫سنگ‬ ‫چند‬ ‫در‬ ‫عناصر‬
‫فلزي‬ ‫جانشين‬ ‫‌تواند‬‫ي‬‫م‬ ‫بيشتر‬ ‫‌پذيري‬‫ش‬‫واکن‬ ‫با‬ ‫فلز‬ ‫يک‬
.‫شود‬ ‫آن‬ ‫ترکيب‬ ‫در‬ ‫کمتر‬ ‫‌پذيري‬‫ش‬‫واکن‬ ‫با‬
‫جانشيني‬‫‌هاي‬‫ش‬‫واکن‬2-2‫آزمايش‬
‫اکس��يدهاي‬ ‫و‬ ‫فلزها‬ ‫از‬ ‫مخلوطي‬ ‫کنيد‬ ‫س��عي‬
‫حرارت‬‫را‬‫مقابل‬‫جدول‬‫در‬‫شده‬‫نوش��ته‬‫فلزي‬
‫عالمت‬‫از‬‫بود‬‫پذير‬‫انجام‬‫واکنش‬‫اگر‬.‫دهيد‬
‫اس��تفاده‬  ‫عالمت‬ ‫از‬ ‫صورت‬ ‫اين‬ ‫غي��ر‬ ‫در‬ ‫و‬
‫دنبال‬ ‫به‬ ‫وقتي‬ ‫که‬ ‫باش��يد‬ ‫داش��ته‬ ‫(توجه‬ .‫کنيد‬
،‫هس��تيد‬ ‫واکنش‬ ‫يک‬ ‫انجام‬ ‫عالئم‬ ‫کردن‬ ‫پيدا‬
.)‫‌شد‬‫د‬‫خواه‬‫سفيد‬ً‫ا‬‫مجدد‬‫‌شدن‬‫ک‬‫خن‬‫از‬‫پس‬‫و‬‫‌آيد‬‫ي‬‫م‬‫در‬‫زرد‬‫رنگ‬‫به‬‫‌دادن‬‫ت‬‫حرار‬‫با‬‫اکسيد‬‫روي‬
‫استفاده‬ × ‫عالمت‬ ‫از‬ ‫جدول‬ ‫‌هاي‬‫ه‬‫خان‬ ‫از‬ ‫بعضي‬ ‫در‬ ‫‌توانيد‬‫ي‬‫م‬ ‫آزمايش‬ ‫دادن‬ ‫انجام‬ ‫از‬ ‫قبل‬ ‫چرا‬ •
‫کنيد؟‬
.‫بنويسيد‬ ‫نوشتاري‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫معادل‬ ‫يک‬ ‫هستند‬ ‫انجام‬ ‫قابل‬ ‫که‬ ‫‌هايي‬‫ش‬‫واکن‬ ‫براي‬ •
‫اکسيد‬
‫فلزي‬
‫فلز‬
‫روي‬
‫اکسيد‬
‫آهن‬
‫اکسيد‬
‫مس‬
‫اکسيد‬
‫روي‬×
‫آهن‬×
‫مس‬×
‫معدن‬ ‫‌های‬‫گ‬‫سن‬ ‫از‬ ‫فلزات‬ ‫استخراج‬
‫معدن‬ ‫سنگ‬
‫سازی‬ ‫خالص‬
‫استخراج‬
‫و‬‫سنگ‬‫از‬‫فلزی‬‫(ترکيب‬
)‫‌شود‬‫ي‬‫م‬‫جدا‬‫اضافی‬‫خاک‬
‫‌ه���ای‬‫ش‬‫رو‬ ‫ب���ا‬ ‫(فل���ز‬
‫جدا‬‫ديگر‬‫عناصر‬‫از‬‫شيميايی‬
)‫‌شود‬‫ي‬‫م‬
‫فلزی‬‫ترکيب‬

23. ‫راهنمايي‬ ‫دوم‬ ‫سال‬ ‫ي‬‫شيم‬ ‫تكميلي‬ ‫محتواي‬
18
‫متوسط‬‫‌پذيري‬‫ش‬‫واکن‬‫با‬‫فلزهايي‬×
‫انجام‬‫معدني‬‫سنگ‬‫از‬‫سرب‬‫استخراج‬.‫است‬‫گرفته‬‫قرار‬‫مس‬‫باالي‬‫در‬‫‌پذيري‬‫ش‬‫واکن‬‫سري‬‫در‬‫سرب‬
:‫کنيد‬ ‫توجه‬ ‫بعد‬ ‫آزمايش‬ ‫به‬ .‫است‬ ‫سولفيد‬ ‫سرب‬ ‫داراي‬ ‫که‬ ‫‌شود‬‫ي‬‫م‬
‫معدن‬ ‫سنگ‬ ‫دادن‬ ‫حرارت‬
‫‌هاي‬‫ب‬‫ترکي‬ ‫داراي‬ ‫فلزها‬ ‫معدني‬ ‫‌هاي‬‫گ‬‫س��ن‬ ‫از‬ ‫بسياري‬
‫اين‬ )‫دار‬ ‫(گوگرد‬ ‫سولفيدي‬ ‫يا‬ ‫و‬ )‫دار‬ ‫(اکسيژن‬ ‫اکسيدي‬
‫کالکوزيت‬‫نام‬‫به‬‫معدن‬‫سنگ‬‫يک‬‫در‬‫مس‬.‫هستند‬‫فلزها‬
‫مس‬ ‫ترکيب‬ ‫معدن‬ ‫سنگ‬ ‫اين‬ ‫داخل‬ ‫در‬ .‫‌ش��ود‬‫ي‬‫م‬ ‫يافت‬
‫دادن‬ ‫حرارت‬ ‫با‬ ‫تنها‬ ‫‌توانيم‬‫ي‬‫م‬ ‫ما‬ .‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫سولفيد‬ )I(
‫دس��ت‬ ‫به‬ ‫مس‬ ‫آن‬ ‫از‬ ،‫هوا‬ ‫معرض‬ ‫در‬ ‫معدن‬ ‫س��نگ‬ ‫اين‬
:‫کنيد‬ ‫توجه‬ ‫زير‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫معادل‬ ‫به‬ .‫آوريم‬
‫سولفيد‬ )I( ‫مس‬ + ‫اکسيژن‬ ‫مس‬ + ‫اکسيد‬ ‫دي‬ ‫گوگرد‬
Cu2S(s) + O2(g) 2Cu(s) + SO2(g)
‫گاز‬‫اين‬‫اغلب‬.‫ش��ويد‬‫زمين‬)‫(جو‬‫اتمس��فر‬‫به‬‫اکس��يد‬‫دي‬‫گوگرد‬‫ورود‬‫از‬‫مانع‬‫بايد‬‫که‬‫کنيد‬‫دقت‬
‫‌شود‬‫ي‬‫م‬ ‫ساخته‬ ‫سولفوريک‬ ‫اسيد‬ ‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫‌کنند‬‫ي‬‫م‬ ‫‌هايي‬‫ه‬‫دستگا‬ ‫وارد‬ ‫کش��ي‬ ‫لوله‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫را‬
.)‫شد‬ ‫خواهد‬ ‫داده‬ ‫توضيح‬ ‫موضوع‬ ‫اين‬ ‫مورد‬ ‫در‬ً‫ا‬‫(بعد‬
:‫کنيد‬‫نگاه‬‫مقابل‬‫عکس‬‫به‬
‫‌شود؟‬‫ي‬‫م‬ ‫يافت‬ ‫طبيعت‬ ‫در‬ ‫عنصري‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫طال‬ ‫چرا‬•
‫به‬‫کردن‬‫پيدا‬‫دست‬‫زيرا‬،‫اس��ت‬‫قيمت‬‫گران‬‫بس��يار‬‫طال‬
.‫است‬ ‫سخت‬ ‫بسيار‬ ‫خالص‬ ‫طالی‬
‫وجود‬ ‫درياها‬ ‫در‬ ‫طال‬ ‫زيادي‬ ‫بس��يار‬ ‫مقدار‬ ‫مثال‬ ‫عنوان‬ ‫به‬
.‫‌اند‬‫ه‬‫شد‬ ‫پراکنده‬ ‫جهان‬ ‫سراس��ر‬ ‫در‬ ‫مقادير‬ ‫اين‬ ‫ا‬ّ‫م‬‫ا‬ ،‫دارند‬
‫آب‬ ‫از‬ ‫آن‬ ‫اس��تخراج‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫ش��ده‬ ‫باعث‬ ‫موضوع‬ ‫اين‬
.‫باشد‬‫هزينه‬‫ر‬ُ‫پ‬‫بسيار‬‫دريا‬
.‫‌شود‬‫ي‬‫م‬ ‫يافت‬ ‫طبيعت‬ ‫در‬ ‫فلز‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫طال‬
‫طال‬ ‫کردن‬ ‫پيدا‬ ‫دنبال‬ ‫به‬ ‫برزيل‬ ‫در‬ ‫افراد‬ ‫اين‬
.‫هستند‬ ‫رودخانه‬ ‫يک‬ ‫آب‬ ‫در‬
‫پيوند‬ ‫آهن‬ ‫و‬ ‫گوگرد‬ ‫با‬ ‫مس‬ ،‫معدن‬ ‫س���نگ‬ ‫اين‬ ‫در‬
‫براي‬ ‫بنابراين‬ .‫اس���ت‬ ‫ك���رده‬ ‫برقرار‬ ‫ش���يميايي‬
.‫دهيم‬ ‫حرارت‬ ‫را‬ ‫سنگ‬ ‫اين‬ ‫بايد‬ ‫مس‬ ‫استخراج‬

24. ‫فلزها‬ ‫استخراج‬ ‫دوم‬ ‫فصل‬
19
‫سولفيد‬‫سرب‬‫دادن‬‫حرارت‬ 2-3‫مشاهده‬
.‫گيرد‬ ‫انجام‬ )‫آزمايشگاه‬ ‫(هواکش‬ ‫هود‬ ‫زير‬ ‫در‬ ‫بايد‬ ‫آزمايش‬ ‫اين‬
‫هواي‬ ‫مکش‬ ‫با‬ ‫ت��ا‬ ‫کنيد‬ ‫باز‬ ‫را‬ ‫آب‬ ‫پم��پ‬
‫حال‬ .‫کند‬ ‫خارج‬ ‫را‬ ‫سولفيد‬ ‫سرب‬ ‫اطراف‬
‫برای‬ .‫دهي��د‬ ‫حرارت‬ ‫را‬ ‫س��ولفيد‬ ‫س��رب‬
‫گاز‬ ‫بودن‬ ‫بازی‬ ‫يا‬ ‫اسيدی‬ ‫کردن‬ ‫مشخص‬
‫شناساگر‬ ‫يک‬ ‫از‬ ‫اس��ت‬ ‫الزم‬ ‫ش��ده‬ ‫آزاد‬
.‫کنيد‬ ‫استفاده‬ )‫يونيورسال‬ ‫شناساگر‬ ‫(مانند‬
‫کنار‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫هس��تند‬ ‫موادی‬ ‫شناس��اگرها‬
‫دارند‬ ‫متفاوتی‬ ‫‌های‬‫گ‬‫رن‬ ‫بازها‬ ‫و‬ ‫اس��يدها‬
.)‫‌کنيم‬‫ی‬‫م‬ ‫مطرح‬ ‫را‬ ‫‌تری‬‫ل‬‫کام‬ ‫‌های‬‫ث‬‫بح‬ ‫باره‬ ‫اين‬ ‫در‬ً‫ا‬‫(بعد‬
‫‌کند؟‬‫ي‬‫م‬ ‫تغييري‬ ‫چه‬ ‫شناساگر‬ ‫محلول‬ •
‫‌کند؟‬‫ي‬‫م‬ ‫بيان‬ ‫شده‬ ‫آزاد‬ ‫گاز‬ ‫با‬ ‫رابطه‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫مطلبي‬ ‫چه‬ ‫موضوع‬ ‫اين‬ •
‫‌شود؟‬‫ي‬‫م‬ ‫تشکيل‬ ‫سرب‬ ‫فلز‬ ‫آيا‬ •
‫دست‬‫به‬‫مس‬‫‌دهيم‬‫ي‬‫م‬‫حرارت‬‫را‬‫سولفيد‬)I(‫مس‬‫وقتي‬
‫حرارت‬ ‫را‬ ‫سولفيد‬ ‫سرب‬ ‫وقتي‬ ‫که‬ ‫حالي‬ ‫در‬ ،‫‌آوريم‬‫ي‬‫م‬
‫سرب‬ ‫آن‬ ‫جاي‬ ‫به‬ ‫ا‬ّ‫م‬‫ا‬ .‫‌ش��ود‬‫ي‬‫نم‬ ‫توليد‬ ‫س��رب‬ ‫‌دهيم‬‫ي‬‫م‬
:‫داشت‬ ‫خواهيم‬ )‫اکسيد‬ ‫دي‬ ‫گوگرد‬ ‫همراه‬ ‫(به‬ ‫اکسيد‬
‫سولفيد‬ ‫سرب‬ + ‫اکسيژن‬ ‫اکسيد‬ ‫سرب‬ + ‫اکسيد‬ ‫دي‬ ‫گوگرد‬
2PbS(s) + 3O2(g) 2PbO(s) + 2SO2(g)
‫سولفوريک‬ ‫تهيه‬ ‫براي‬ ‫را‬ ‫اکس��يد‬ ‫دي‬ ‫گوگرد‬ ‫‌توان‬‫ي‬‫م‬
.‫کرد‬‫استفاده‬‫اسيد‬
‫برای‬ ‫آب‬ ‫پمپ‬
‫هوا‬ ‫مکش‬
‫استخراج‬
‫مشکل‬
‫پتاسيم‬
‫سديم‬
‫منيزيم‬
‫آلومينيم‬
‫روی‬
‫آهن‬
‫قلع‬
‫سرب‬
‫مس‬
‫نقره‬
‫طال‬
‫استخراج‬
‫آسان‬
‫افزايش‬
‫پايداری‬
‫‌های‬‫ب‬‫ترکي‬
‫فلزی‬
‫سولفيد‬‫سرب‬
‫حرارت‬
‫هوا‬
‫محلول‬
‫شناساگر‬
‫يونيورسال‬
‫اکسيد‬ ‫دی‬ ‫گوگرد‬ ‫گاز‬

25. ‫راهنمايي‬ ‫دوم‬ ‫سال‬ ‫ي‬‫شيم‬ ‫تكميلي‬ ‫محتواي‬
!‫کنيد‬ ‫دنبال‬ ‫بعدي‬ ‫مطلب‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫داستان‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫بقي‬
.‫بود‬ ‫خواهد‬ ‫‌تر‬‫ت‬‫سخ‬ ‫آن‬ ‫استخراج‬ ،‫باشد‬ ‫‌پذيرتر‬‫ش‬‫واکن‬ ‫فلز‬ ‫يک‬ ‫قدر‬ ‫هر‬
‫کربن‬ ‫با‬ ‫فلزها‬ ‫استخراج‬ ×
20
‫‌پذيري‬‫ش‬‫واکن‬ ‫سري‬ ‫و‬ ‫کربن‬
‫اين‬ ‫از‬‫پوشی‬‫چشم‬‫با‬‫اگر‬‫ا‬ّ‫م‬‫ا‬‫اس��ت‬‫نافلز‬‫يک‬‫کربن‬
‫‌پذيري‬‫ش‬‫واکن‬ ‫س��ري‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫آن‬ ‫بخواهيم‬ ‫موض��وع‬
‫روي‬ ‫و‬ ‫آلومينيم‬ ‫بين‬ ‫در‬ ‫عنصر‬ ‫اين‬ ،‫دهيم‬ ‫قرار‬ ‫فلزها‬
‫جانشين‬ ‫‌تواند‬‫ي‬‫م‬ ‫کربن‬ ‫ترتيب‬ ‫اين‬ ‫به‬ .‫‌گيرد‬‫ي‬‫م‬ ‫قرار‬
‫پايين‬‫در‬‫‌پذيري‬‫ش‬‫واکن‬‫سري‬‫در‬‫که‬‫ش��ود‬‫فلزهايي‬
.‫دارند‬‫قرار‬‫آلومينيم‬
‫نافلزها‬‫با‬‫که‬‫دارند‬‫تمايل‬)‫دارند‬‫قرار‬‫‌پذيری‬‫ش‬‫واکن‬‫سری‬‫باالی‬‫در‬‫(که‬‫‌پذير‬‫ش‬‫واکن‬‫و‬‫فعال‬‫فلزهاي‬
‫فلز‬‫به‬ً‫ا‬‫مجدد‬‫‌خواهند‬‫ي‬‫نم‬،‫‌دهند‬‫ي‬‫م‬‫تشکيل‬‫را‬‫ترکيب‬‫يک‬‫وقتي‬‫و‬‫دهند‬‫پيوند‬‫ش��يميايي‬‫صورت‬‫به‬
‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬‫از‬‫حاصل‬‫‌هاي‬‫ب‬‫ترکي‬‫و‬‫ندارند‬‫را‬‫حالتي‬‫چنين‬‫کمتر‬‫‌پذيري‬‫ش‬‫واکن‬‫با‬‫فلزهايي‬‫ا‬ّ‫م‬‫ا‬!‫شوند‬‫تبديل‬
.‫شد‬‫خواهند‬‫شکسته‬‫‌تر‬‫ت‬‫راح‬
‫از‬ ‫را‬ ‫سرب‬ ‫‌توانيم‬‫ي‬‫م‬ ‫چطور‬ ‫حال‬ .‫داشت‬ ‫خواهيم‬ ‫اختيار‬ ‫در‬ ‫اکسيد‬ ‫سرب‬ ،‫آزمايش‬ ‫اين‬ ‫انجام‬ ‫از‬ ‫بعد‬
!‫‌شود‬‫ي‬‫م‬ ‫ماجرا‬ ‫وارد‬ ‫کربن‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫جا‬ ‫اين‬ ‫در‬ ‫کنيم؟‬ ‫جدا‬ ‫اکسيد‬ ‫سرب‬
‫آن‬ ‫استخراج‬ ‫س��ختي‬ ‫يا‬ ‫و‬ ‫آس��اني‬ ‫ميزان‬ ‫و‬ ‫‌پذيري‬‫ش‬‫واکن‬ ‫س��ري‬ ‫در‬ ‫فلز‬ ‫يک‬ ‫گرفتن‬ ‫قرار‬ ‫محل‬ ‫بين‬
:‫است‬‫برقرار‬‫مستقيمي‬‫‌ي‬‫ه‬‫رابط‬
!‫‌گذارد‬‫ي‬‫م‬ ‫تنها‬ ‫را‬ ‫سرب‬ ‫‌هاي‬‫م‬‫ات‬ ،‫اکسيژن‬ ‫برداشتن‬ ‫با‬ ‫کربن‬
‫د‬‫ري‬‫ذا‬‫ب‬
!‫م‬‫ري‬‫ب‬ ‫ما‬ !‫کمک‬
‫کربن‬
‫پتاسيم‬
‫سديم‬
‫منيزيم‬
‫آلومينيم‬
‫روي‬
‫آهن‬
‫قلع‬
‫سرب‬
‫مس‬
‫ب���رای‬ ‫کرب���ن‬ ‫از‬ ‫‌ت���وان‬‫ي‬‫نم‬
‫ب���ا‬ ‫فلزهاي���ی‬ ‫اس���تخراج‬
‫کرد‬‫استفاده‬‫زياد‬‫‌پذيری‬‫ش‬‫واکن‬
‫کربن‬ ‫کمک‬ ‫به‬ ‫فلزات‬ ‫اين‬
.‫‌شوند‬‫ي‬‫م‬‫استخراج‬

26. ‫فلزها‬ ‫استخراج‬ ‫دوم‬ ‫فصل‬
21
‫از‬‫زيادي‬‫مقدار‬‫حاضر‬‫حال‬‫در‬‫و‬‫است‬‫ارزان‬‫سنگ‬‫زغال‬.‫‌شود‬‫ي‬‫م‬‫توليد‬‫سنگ‬‫زغال‬‫از‬‫کربن‬ً‫ال‬‫معمو‬
‫آزمايش‬‫در‬.‫ندارد‬ ‫نياز‬ ‫زيادي‬‫‌ي‬‫ه‬‫هزين‬ ‫به‬ ‫کربن‬ ‫با‬ ‫فلزها‬‫استخراج‬‫بنابراين‬.‫دارد‬‫وجود‬‫طبيعت‬‫در‬‫آن‬
:‫کنيد‬ ‫استخراج‬ ‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬ ‫اکسيدهاي‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫سرب‬ ‫و‬ ‫مس‬ ‫که‬ ‫کرد‬ ‫خواهيد‬ ‫سعي‬ ‫بعدي‬
.‫شود‬ ‫اکسيد‬ ‫سرب‬ ‫در‬ ‫آن‬ ‫جانشين‬ ‫‌تواند‬‫ي‬‫م‬ ‫بنابراين‬ .‫است‬ ‫سرب‬ ‫از‬ ‫‌پذيرتر‬‫ش‬‫واکن‬ ‫کربن‬
‫اکسيد‬ ‫سرب‬ + ‫کربن‬ ‫سرب‬ + ‫اکسيد‬ ‫دي‬ ‫کربن‬
2PbO(s) + C(s) 2Pb(s) + CO2(g)
)‫کاهش‬ ‫و‬ ‫(اکسايش‬ ‫احيا‬ ‫و‬ ‫اکسيداسيون‬
‫‌گوئيم‬‫ي‬‫م‬‫حالت‬‫اين‬‫در‬.‫‌دهد‬‫ي‬‫م‬‫دست‬‫از‬‫را‬‫خود‬‫اکسيژن‬،‫اکسيد‬‫س��رب‬.‫کنيد‬‫نگاه‬‫باال‬‫واکنش‬‫به‬
.‫است‬ ‫شده‬ ‫اکسيد‬ ‫ترتيب‬ ‫اين‬ ‫به‬ .‫‌آورد‬‫ي‬‫م‬ ‫دست‬ ‫به‬ ‫اکسيژن‬ ‫نيز‬ ‫کربن‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫احيا‬ ‫ماده‬ ‫اين‬
‫مس‬ ‫و‬ ‫سرب‬ ‫استخراج‬ 2-4‫آزمايش‬
‫‌اي‬‫ه‬‫مجموع‬ ‫از‬ .‫کنيد‬ ‫مخلوط‬ ‫اکسيد‬ ‫سرب‬ ‫مقدار‬ ‫همين‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫کربن‬ ‫پودر‬ ‫اسپاتول‬ ‫يک‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫انداز‬ ‫به‬
:‫کنيد‬ ‫استفاده‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫شکل‬ ‫شبيه‬
‫و‬ ‫دهيد‬ ‫ح��رارت‬ ‫آرامي‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫مخل��وط‬ ‫اين‬ ‫ابت��دا‬
‫به‬ .‫دهيد‬ ‫انجام‬ ‫بيشتري‬ ‫شدت‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫کار‬ ‫اين‬ ‫س��پس‬
‫واکنش‬ ‫يک‬ ‫انجام‬ ‫از‬ ‫‌هايي‬‫ه‬‫نشان‬ ‫کردن‬ ‫پيدا‬ ‫دنبال‬
.‫باشيد‬‫آزمايش‬‫‌ي‬‫ه‬‫لول‬‫در‬‫شيميايي‬
‫از‬‫بعد‬‫که‬‫را‬‫رنگي‬‫‌اي‬‫ه‬‫نقر‬‫‌هاي‬‫ه‬‫دان‬‫‌توانيد‬‫ي‬‫م‬‫آيا‬•
‫ببينيد؟‬‫را‬‫‌شوند‬‫ي‬‫م‬‫توليد‬‫واکنش‬‫انجام‬
.‫هستند‬ ‫سرب‬ ‫فلز‬‫‌ها‬‫ه‬‫دان‬ ‫اين‬
‫کربن‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫مشابهي‬ ‫آزمايش‬ ‫کنيد‬ ‫سعي‬
.‫دهيد‬ ‫انجام‬ ‫اکسيد‬ ‫مس‬ ‫و‬
)‫‌اي‬‫ه‬‫قهو‬‫صورتي‬‫رنگ‬‫(به‬‫مس‬‫فلز‬‫‌توانيد‬‫ي‬‫م‬‫آيا‬•
‫ببينيد؟‬‫را‬
‫اکسيد‬ ‫سرب‬
‫اکسيد‬ ‫مس‬
‫شيشه‬ ‫پشم‬ ‫کمی‬ ‫مقدار‬
‫از‬ ‫جلوگي���ری‬ ‫(ب���رای‬
)‫مخلوط‬ ‫پاشيدن‬ ‫بيرون‬
‫و‬ ‫کرب���ن‬ ‫مخل���وط‬
‫اکسيد‬ ‫سرب‬
‫شيمي‬ ‫نظر‬ ‫از‬ ‫احيا‬ ‫و‬ ‫اکسيداسيون‬
.‫هستند‬ ‫يکديگر‬ ‫مخالف‬ً‫ا‬‫دقيق‬.‫‌شود‬‫ي‬‫م‬ ‫احيا‬ ،‫اکسيد‬ ‫سرب‬
.‫‌شود‬‫ي‬‫م‬ ‫اکسيد‬ ،‫کربن‬
2Pb + CO2 2PbO + C
‫معنی‬ ‫به‬ ‫اکسيداسيون‬
.‫است‬ ‫اکسيژن‬ ‫دادن‬ ‫دست‬ ‫از‬
‫معنی‬ ‫به‬ ‫احيا‬
.‫است‬ ‫اکسيژن‬ ‫آوردن‬ ‫دست‬ ‫به‬
‫حرارت‬

27. ‫راهنمايي‬ ‫دوم‬ ‫سال‬ ‫ي‬‫شيم‬ ‫تكميلي‬ ‫محتواي‬
22
‫از‬ ‫آن‬ ‫معدن‬ ‫س��نگ‬ ‫از‬ ‫آهن‬ ‫آوردن‬ ‫دس��ت‬ ‫به‬ ‫براي‬ ‫ما‬ .‫دارد‬ ‫مهمي‬ ‫نقش‬ ‫آهن‬ ‫اس��تخراج‬ ‫در‬ ‫کربن‬
.‫‌ش��وند‬‫ي‬‫م‬ ‫آن‬ ‫وارد‬ ‫کوره‬ ‫باالي‬ ‫از‬ )‫ليه‬ّ‫و‬‫(ا‬ ‫خام‬ ‫مواد‬ .‫‌کنيم‬‫ي‬‫م‬ ‫اس��تفاده‬ ‫بلند‬ ‫کوره‬ ‫نام‬ ‫به‬ ‫‌اي‬‫ه‬‫مجموع‬
:‫از‬ ‫عبارتند‬ ‫فرآيند‬ ‫اين‬ ‫در‬ ‫خام‬ ‫مواد‬
‫هماتيت‬‫شامل‬‫عمده‬‫طور‬‫(به‬‫آه�ن‬ ‫معدن‬ ‫س�نگ‬ •
،)‫‌باشد‬‫ي‬‫م‬ ‫اکسيد‬ )III( ‫آهن‬ ‫که‬ ‫است‬
‫سنگ‬‫زغال‬‫از‬‫که‬‫قيمت‬‫ارزان‬‫کربن‬‫(نوعي‬‫ک‬ُ‫ک‬ •
،)‫‌شود‬‫ي‬‫م‬‫ساخته‬
‫‌هاي‬‫ي‬‫ناخالص‬ ‫ک��ردن‬ ‫جدا‬ ‫(ب��راي‬ ‫آهک‬ ‫س�نگ‬ •
)‫‌شود‬‫ي‬‫م‬‫استفاده‬‫‌اي‬‫ه‬‫ماس‬
:‫کنيد‬‫نگاه‬‫مقابل‬‫شکل‬‫به‬
‫‌ي‬‫ه‬‫کور‬ ‫يا‬ ‫بادي‬ ‫‌ي‬‫ه‬‫کور‬ ‫سيستم‬ ‫اين‬ ‫به‬ ‫اوقات‬ ‫گاهي‬
‫به‬‫توجه‬‫با‬‫‌توانيد‬‫ي‬‫م‬‫آي��ا‬.‫‌گويند‬‫ي‬‫م‬‫نيز‬‫هوا‬‫جري��ان‬
‫کنيد؟‬ ‫مشخص‬ ‫را‬ ‫گذاري‬ ‫نام‬ ‫چنين‬ ‫علت‬ ‫شکل‬ ‫اين‬
‫که‬ ‫است‬ ‫پيکر‬ ‫غول‬ ‫پز‬ ‫کباب‬ ‫يک‬ ‫ش��بيه‬ ‫بلند‬ ‫کوره‬
!‫‌رسد‬‫ي‬‫م‬ ‫نيز‬ 1500 ºC ‫از‬ ‫باالتر‬ ‫به‬ ‫آن‬ ‫دماي‬
‫بلند‬ ‫کوره‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫انجام‬ ‫‌هاي‬‫ش‬‫واکن‬
‫توليد‬ ‫اکس��يد‬ ‫دي‬ ‫کربن‬ ‫گاز‬ ‫و‬ ‫‌دهد‬‫ي‬‫م‬ ‫واکنش‬ ‫داغ‬ ‫هواي‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫اکس��يژن‬ ‫با‬ )‫(کربن‬ ‫کک‬ -1
.‫‌کند‬‫ي‬‫م‬
C(s) + O2(g) CO2(g)
‫گاز‬ ‫تا‬ ‫‌دهد‬‫ي‬‫م‬ ‫واکنش‬ ‫کوره‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫داغ‬ ‫کک‬ ‫از‬ ‫مقداري‬ ‫با‬ ‫ش��ده‬ ‫توليد‬ ‫اکس��يد‬ ‫دي‬ ‫کربن‬ -2
.‫کند‬‫توليد‬ ‫اکسيد‬ ‫مونو‬ ‫کربن‬
CO2(g) + C(s) 2CO(g)
.‫‌کند‬‫ي‬‫م‬ ‫تبديل‬ ‫آهن‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫آن‬ ،‫اکسيد‬ ‫آهن‬ )‫(کاهش‬ ‫کردن‬ ‫احيا‬ ‫با‬ ‫اکسيد‬ ‫مونو‬ ‫کربن‬ ‫حال‬ -3
Fe2O3(s) + 3CO(g) 2Fe(l) + 3CO2(g)
‫خاصيت‬‫با‬‫ماده‬‫(يک‬‫اکسيد‬‫کلسيم‬‫به‬‫و‬‫‌شود‬‫ي‬‫م‬‫تجزيه‬‫کوره‬‫داخل‬‫حرارت‬‫اثر‬‫بر‬‫آهک‬‫سنگ‬-4
‫در‬ ‫موجود‬ )‫اسيدي‬ ‫خصوصيت‬ ‫با‬ ‫‌هايي‬‫ي‬‫(ناخالص‬ ‫‌اي‬‫ه‬‫ماس‬ ‫‌هاي‬‫ه‬‫ذر‬ ‫ماده‬ ‫اين‬ .‫‌ش��ود‬‫ي‬‫م‬ ‫تبديل‬ )‫بازی‬
‫آهن‬ ‫استخراج‬ ×
‫مذاب‬ ‫آهن‬
‫دميدن‬
‫گرم‬ ‫هوای‬
‫هوای‬
‫گرم‬
‫مانده‬ ‫ته‬
‫مذاب‬
C°1000
C°1500
C°1900
‫خروجی‬ ‫گازه���ای‬
‫برای‬ ‫(دوباره‬ ‫داغ‬
‫کوره‬ ‫ک���ردن‬ ‫گرم‬
‫اس���تفاده‬ ‫م���ورد‬
)‫‌گيرند‬‫ي‬‫م‬ ‫قرار‬
‫خروجی‬ ‫گازهای‬
‫آهن‬ ‫سنگ‬
‫کک‬
‫آهک‬ ‫سنگ‬
‫بلند‬ ‫کوره‬