پاورپوینت کامل و جامع با عنوان اصول و مبانی محاسبات در شیمی در 239 اسلاید - دانلود فایل

دانلود فایل پاورپوینت کامل و جامع با عنوان اصول و مبانی محاسبات در شیمی در 239 اسلاید

دانلود فایل پاورپوینت کامل و جامع با عنوان اصول و مبانی محاسبات در شیمی در 239 اسلاید

شیمی (به فرانسوی: Chimie) یکی از دانش های بنیادین است که به مطالعه و بررسی ساختار،خواص، ترکیبات، و دگرگونی ماده می پردازد. گسترهٔ زیاد این دانش باعث شده است تا تعریف یکپارچه برای آن مشکل گردد.
واژهٔ شیمی از کیمیا که نام یکی از علوم پنجگانه خفیه در دوران کهن است، اقتباس شده است. در زبان مصری باستان، کیمیا از واژهٔ خامه یا خَمِه به معنای زمینِ سیاه برگرفته شده است. پس ازتسلط ایرانیان بر مصر در ۵۲۰ پیش از میلاد، این واژه به صورت کیمیا به شرق آمده است و پس از تسلط یونانیان در ۳۳۰ پیش از میلاد به صورت خومِیا (به یونانی: χυμεία) در یونانی نیز وارد گردیده است. در دوران تسلط خلافت اسلامی در خاور میانه، به صورت الکیمیاء درآمده است و باجنگ های صلیبی به صورت الشمی(به انگلیسی: Alchemy) مجدداً به اروپا آمده است.
تاریخچهکوشش های نخستین بشر برای فهمیدن طبیعت مواد و بیان چگونگی دگرگونی آن ها ناموفق بود. اندک اندک کوشش ها برای تبدیل مواد کم ارزش، به مواد ارزشمندی چون زر و سیم، منجر به پیدایی دانش کیمیا گردید. هر چند در ظاهر دانش کیمیا به خواست اصلی خود نرسید، اما دستاوردهای کیمیاگران در این راه به اندوخته گرانبهایی تبدیل شد که پایه گذار شیمی مدرن گردید.
نظریه اتمی پایه و اساس علم شیمی است. این تئوری بیان می دارد که تمام مواد از واحدهای بسیار کوچکی به نام اتم تشکیل شده اند. یکی از اصول و قوانینی که در مطرح شدن شیمی به عنوان یک علم تأثیر به سزایی داشته، اصل بقای جرم است. این قانون بیان می کند که در طول انجام یک واکنش شیمیایی معمولی، مقدار ماده تغییر نمی کند. (امروزه فیزیک مدرن ثابت کرده که در واقع این انرژی است که بدون تغییر می ماند و همچنین انرژی و جرم با یکدیگر رابطهدارند)
این مطلب به طور ساده به این معنی است که اگر ده هزار اتم داشته باشیم و مقدار زیادی واکنش شیمیایی انجام پذیرد، در پایان ما همچنان بطور دقیق ده هزار اتم خواهیم داشت. اگر انرژی از دست رفته یا به دست آمده را مد نظر قرار دهیم، مقدار جرم نیز تغییر نمی کند. شیمی کنش و واکنش میان اتم ها را به تنهایی یا در بیشتر موارد به همراه دیگر اتم ها و به صورت یون یا مولکول(ترکیب) بررسی می کند.
این اتم ها اغلب با اتم های دیگر واکنش هایی را انجام می دهند. (برای نمونه زمانی که آتش چوب را می سوزاند واکنشی است بین اتم های اکسیژن موجود در هوا و مواد آلی چوب؛ که نور بر روی مواد شیمیایی فیلم عکاسی ایجاد می کند شکل می گیرد)
یکی از یافته های بنیادین و جالب دانش شیمی این بوده است که اتم ها روی هم رفته همیشه به نسبت برابر با یکدیگر ترکیب می شوند. سیلیس دارای ساختمانی است که نسبت اتم هایسیلیسیوم به اکسیژن در آن یک به دو است. امروزه ثابت شده است که استثناهایی در زمینهٔقانون نسبت های معین وجود دارد(مواد غیر استوکیومتری).
یکی دیگر از یافته های کلیدی شیمی این بود که زمانی که یک واکنش شیمیایی مشخص رخ می دهد، مقدار انرژی که بدست می آید یا از دست می رود همواره یکسان است. این امر ما را به مفاهیم مهمی مانند تعادل، ترمودینامیک و سینتیک شیمیایی می رساند.
شیمی فیزیک بر پایهٔ فیزیک پیشرفته (مدرن) بنا شده است. اصولاً می توان تمام سیستم های شیمیایی را با استفاده از تئوری مکانیک کوانتوم شرح داد. این تئوری از لحاظ ریاضی پیچیده بوده و عمیقاًشهودی است. به هر حال در عمل و بطور واقعی تنها بررسی سیستم های سادهٔ شیمیایی قابل بررسی با مفاهیم مکانیکی کوانتوم امکان پذیر است و در اکثر مواقع باید از تقریب استفاده کرد (مانندتئوری 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 ساده تری قابل درک و به کارگیری هستند.
با اینکه در بسیاری موارد ممکن است مکانیک کوانتوم نادیده گرفته شود، اما از مفهوم اساسی آن، یعنی کوانتومی کردن انرژی، نمی توان صرف نظر کرد. شیمی دان ها برای بکارگیری کلیه روش هایطیف نمایی به آثار و نتایج کوانتوم وابسته اند. علم فیزیک هم ممکن است مورد بی توجهی واقع شود، اما به هر حال برآیند نهایی آن (مانند رزونانس مغناطیسی هسته ای) پژوهیده و مطالعه می شود.
یکی دیگر از تئوری های اصلی فیزیک مدرن که نباید نادیده گرفته شود نظریه نسبیت است. این نظریه که از دیدگاه ریاضی پیچیده است، شرح کامل فیزیکی علم شیمی است. مفاهیم نسبیتی تنها در برخی از محاسبات خیلی دقیق ساختمان هسته، به ویژه در عناصر سنگین تر، کاربرد دارند و در عمل تقریباً با شیمی پیوند ندارند.
بخش های اصلی دانش شیمی عبارت اند از:

شیمی تجزیه، که به تعیین ترکیبات مواد و اجزای تشکیل دهنده آن ها می پردازد.
شیمی آلی، که به مطالعهٔ میلیون ها ترکیب شیمیایی دارای اتم های عنصر کربن، غیر از ترکیباتی چون دی اکسید کربن، کربن مونوکسید، ترکیبات سیانیدی و کربنات ها می پردازد.
شیمی معدنی، که به اکثریت عناصری که در شیمی آلی روی آنها تأکید نشده، و برخی خواص مولکولها می پردازد.
شیمی فیزیک، که پایه و اساس کلیهٔ شاخه های دیگر را تشکیل می دهد، و شامل ویژگی های فیزیکی مواد و ابزار تئوری بررسی آنهاست.

دیگر رشته های مطالعاتی و شاخه های تخصصی که با شیمی پیوند دارند عبارت اند از: علم مواد،مهندسی شیمی، شیمی بسپار، شیمی محیط زیست و داروسازی.

فهرست مطالب:
فصل اول: تبدیل واحدها
ابعاد و واحدها
سیستم بین المللی یکاهای SI
سیستم مهندسی آمریکایی
استفاده از gc
تبدیل واحدها
کاربرد
واحد مولی
استفاده از وزن اتمی
چگالی
حجم ویژه
جز مولی و جز وزنی
جرم ویژه
غلظت
دما
فشار
استوکیومتری
و...
فصل دوم: موازنه مواد
جمع کل جریانهای ورودی و خروجی
تعاریف
هوای اضافی
خشک کردن
تبلور
تقطیر
احتراق
موازنه مواد با استفاده از روشهای جبری
جریان برگشتی بدون واکنش شیمیایی
و...
فصل سوم: گاز-مایع-بخار-جامد
کاربرد شرایط متعارفی
قانون گاز کامل
محاسبه R
مخلوط گازهای کامل
فشار بخار
برونیابی فشار بخار
مایعات اشباع از بخار
اشباع جزیی و رطوبت
اشباع مولی
اشباع مطلق
و...
فصل چهارم: موازنه انرژی
محاسبه انرژی جنبشی
محاسبه انرژی پتانسیل
انرژی داخلی-آنتالپی
ظرفیت حرارتی
معادله ظرفیت حرارتی
ظرفیت حرارتی گاز کامل
کاربرد قانون کپ
ظرفیت حرارتی مایعات و گازها
محاسبه تغییرات آنتالپی
تغییر آنتالپی در تبدیل فاز
و...
فصا پنجم: کاربرد موازنه مشترک مواد و انرژی
منحنی های آنتالپی-غلظت
موازنه انرژی
و...
این فایل شامل بیش از 100 مثال حل شده نیز در تمام مباحث می باشد.

اصول محاسبات

شیمی

موازنه

استوکیومتری

آنتروپی

آنتالپی

مقاله