شیمی سمپاد : دوره اول دبیرستان
- 4. :شناسنامه
دبیرستان لّوا سال تکمیلی شیمی :کتاب عنوان -
صفوی صمد سید ، پورجاوید محمدرضا :تألیف و گردآوری -
رضوی السادات طاهره :ویراستار -
پورجاوید محمدرضا :علمی نظارت و هماهنگی -
آرانی مشفق حامد :ای رایانه آمیزی رنگ و جلد طراح -
افرا گروه :چینی حروف -
آرانی مشفق حامد :آرایی صفحه -
:شابک -
www.chemyazd.com
- 5. مطالبفهرست
صفحه عنوان
الف
مقدمه
1 .......................................................................................................................................................................................آب -لّوا فصل
3 .................................................................................................................................................................................................... هاساقیانو
8 ............................................................................................................................................................................................. آشاميدني آب
11 ................................................................................................................................................................................................ سخت آب
14 .................................................................................................................................................................................سختیکردنبرطرف
17 .............................................................................................................................................................................................. زدايي نمک
19 ...........................................................................................................................................................................پذيريلانحالهايیمنحن
21 ............................................................................................................................................................................................. آب آلودگي
29 ............................................................................................................................................................ )(اتمسفر کره هوا -دوم فصل
30 .......................................................................................................................................................................کرههوادرموجودگازهاي
33 ...............................................................................................................................................................................................اکسيژنگاز
36 ........................................................................................................................................................................................اکسيدديکربن
40 .................................................................................................................................................است؟گرفتهشکلچگونهمااطرافهواي
45 ........................................................................................................................................................ نفتي هايهفرآورد – سوم فصل
46 ............................................................................................................................................................................................هانهيدروکرب
47 .................................................................................................................................................................................... فسيلي هايتسوخ
53 .................................................................................................................................................................................خامنفتتقطيرکردن
55 ................................................................................................................................................................................................. کراکينگ
56 ............................................................................................................................................................................................ هانِآلک و نِتِا
58 ...................................................................................................................................................................................................... احتراق
59 .............................................................................................................................................................................................. اسيدي باران
61 ............................................................................................................................................................................................. ايهگلخان اثر
69 ..........................................................................................................................................................................پليمرها -چهارم فصل
70 ....................................................................................................................................................................................هاکپالستيساختن
71 ..............................................................................................................................................................................................شدنپليمری
74 .............................................................................................................................................................................هاکپالستيهاییویژگ
75 ...................................................................................................................................................................هاکپالستيخواصدادنتغيير
77 ...........................................................................................................................................................................جديدپليمرهايگسترش
82 ..............................................................................................................................................................هاکپالستيیهروزمرکاربردهاي
83 ....................................................................................................................................................................................پالستيکيهايهزبال
89 ....................................................................................................................................................................کربنشيمي-پنجمفصل
90 ...................................................................................................................................................................................................... هالالک
91 .................................................................................................................................................................................................... هارايزوم
92 ........................................................................................................................................................................................................تخمير
94 .............................................................................................................................................................................اتانولساختنهايشرو
96 ...................................................................................................................................................................................هالالکهايشواکن
98 ................................................................................................................................................................................اسيدهاکربوکسيليک
- 6. ب
103 ........................................................................................................................................................گياهي هاينروغ -ششمفصل
104 ...................................................................................................................................................................گياهاندرموجودهاينروغ
107 ..............................................................................................................................................................................................هانامولسيو
109 .......................................................................................................................................................................................گياهيهایهکر
114 ................................................................................................................................................................................. غذايي هاييافزودن
117 .................................................................................................................................................................غذاهابهافزودنيموادشناسايي
119 ..........................................................................................................................................................................................ديزل-زيست
127 ...........................................................................................................................................جديد مواد ساختن -1بيشتر یهمطالع
128 ........................................................................................................................................................................................ شيميايي صنايع
131 .....................................................................................................................................................................................................داروها
134 ...........................................................................................................................................................هاهدانگرنوساختمانیهايگرن
136 .............................................................................................................................................................................هوشمندهايهدانگرن
138 ..................................................................................................................................................................آنهابانقاشيترسيموهاگرن
143 ........................................................................................................................................................................................... هاهکنندکپا
147 ..................................................................................................................................................................... مول -2 بيشتر یهمطالع
151 ..........................................................................................................................................................................................گازهادرمول
154 .....................................................................................................................................................................................هالمحلودرمول
157 ......................................................................................................................................................................شيمياييهايهمعادلدرمول
- 7. ج
و مختلف عنصرهای ،شيمی علم مقدماتی هايفتعري با آشنايی بر عالوه راهنمايی يهدور در
پيوندهایوشدهآشناهانآانجامشرايطوشيميايیهايشواکنازبرخیبا،گوناگونهايبترکي
صورتبهاست بهتر حال.داديد قرار ارزيابی مورد نيزرا شونديمتشکيلهامات بينکهگوناگونی
بهکهاستطبيعی.شويدآشناخودپيرامونمحيطوزندگیدرشيمیکاربردهایباترییتخصص
کتابايندرونداردوجودمواردتمامساختنمطرحامکان،مهماينبهمربوطمطالبوسعتعلت
گردآوری در که است ذکر به الزم .اندهگرفت قرار توجه مورد شيمی هايهاس��تفاد ترين کاربردی
بّومص درسی کتاب در موجود هايلسرفص و مطالب دادن قرار نظر مد بر عالوه ،رو پيش کتاب
و شايس��ته که اندهش��د ارائه نيز گوناگونی تکميلی عناوين و مباحث ،پرورش و آم��وزش وزارت
از پس که روديم انتظار رو اين از .باش��نديم درخشان استعدادهای مراکز آموزانشدان ش��أن در
لّوا يهپاي درس��ی کتاب در مربوطه مباحث بر تس��لط بر عالوه آموزانشدان کتاب اين يهمطالع
زندگیدرشيمیعلمازتأثيرتریکاملدرکبهوش��دهآشنانيزجديدتریمطالببا،دبيرس��تان
.يابنددستخود
خواهيم)(آبمانزندگیب��راینيازمورديهمادترينیحياتيه��مطالعبهفصلنخس��تيندر
چگونگیوآنگوناگونهايیآلودگمش��کالت،مادهاينس��اختارباآش��نايیازپس.پرداخت
خودپيرامونهوایبادومفصلدر.گرفتخواهندقراربررسیموردهایآلودگاينکردنبرطرف
بيانهانآمختلفکاربردهایوشدهمعرفیآندرموجودمصرفرُپگازهای.شويديمآشنابيشتر
راحتی به )ما کش��ور در ويژه (به نفتی هايهفرآورد و نفت اهميت از توان نمی ًايقين اما .ش��ونديم
ديگری مواد ،ترکيبات اين بر عالوه .است شده انجام سوم فصل در هابترکي اين معرفی .گذشت
ازنيزاندهشدساختهکوچکترکربنیهايبترکيازاغلب که )(پليمرها هالمولکو درشتهمچون
مصرفرُپترکيباتازبسياریدرکربنعنصرکهآنجااز.هستندبرخوردارفراوانیاهميتيهدرج
،ادامه در و گرفت خواهد قرار ارزيابی مورد نيز کربن ش��يمی ،کنديم ايفا س��زايی به نقش مهم و
وسايل در استفاده مورد هايتسوخ همراه به غذايی هايیافزودن نظير موادی و گياهی هاينروغ
.شونديممعرفینقليه
که اس��ت ش��ده داده قرار مندهعالق آموزانشدان يهمطالع برای فصل دو نيز کتاب انتهای در
درک به را توجهی قابل اهميت ک��ه چرا ،ش��وديم توصيه آموزانشدان يههم به هانآ يهمطالع
موادازديگربرخی،فصللينّوادر.داشتخواهندآيندههايلسادرشمادرسیهايبکتامطالب
با را شما نيز دوم فصل و شد خواهند معرفی ... و هاهکنند پاک ،هاگرن ،داروها نظير شيميايی مهم
مقدمه
- 8. د
سپاسبا
تأليف و گردآوری گروه
بعدروديمانتظار.کنديمآشناگوناگونهايبترکيوهالمولکو،هاماتتعدادگيریاندازهمفهوم
مواد از مناسبی تحليل و رسيده زيست محيط شيمی از تریحصحي درک به کتاب اين يهمطالع از
نيزسادهشيميايیمحاسباتانجامامکان.باشيدداشتهخودپيرامونلوازمووسايلدرموجوديهليّوا
.يافت خواهيد دست آن به که است ديگری هايتمهار جمله از
آموزش برای مناسب ش��رايط امکان حد تا که اس��ت ش��ده طراحی ای گونه به حاضر کتاب
هايشآزماي ،کتاب از فصل هر در .کند فراهم ش��ما برای را ش��ده ارائه مطالب کامل يادگيری و
ش��دهارائههايثبحازبهتریدرکبههانآانجامبا آموزانشدانت��ااندهش��دمطرحگوناگونی
اگرحتیتااستشدهدادهنيزمناسبیتوضيحهاشآزماياينتماممورددرآنکهضمن.يابنددست
هايهنتيجبهبتوانيدمطالباينيهمطالعبا،نداردوجودشمابرایآزمايشگاهدرش��انانجامامکان
نشانکهاستشدهاستفادهدهندههشدارعالمتازهاشآزمايازبرخیدر.يابيددس��تنظرمورد
معلمين موارد اين (در است خاص موردی يا ماده با رابطه در احتياط داش��تن نظر در لزوم يهدهند
.)بودخواهندشماراهنمایبهترينارجمند
واندهشدنوشته رنگ رُپ صورت به اندهداشتمطالعههنگام در بيش��تری توجه به نياز که کلماتی
هاينتمريوهالمثاازنيزمواردبرخیدر.اندهگرفتقرارکادريکداخلدرمهمآموزشیهايهنکت
به کتاب در موجود تصويرهای و هالش��ک .است شده اس��تفاده مطالب بهتر درک برای گوناگون
کتاب زيبايی و عّوتن موجب ،شيمی آموزش فرآيند به کمک ضمن که اندهشد برگزيده ای گونه
مسائلوهاش��پرسنيزآنيهادامدروداردقرارهاثبحيهخالص،فصلهرانتهایدر.باش��ندنيز
اين ،کتاب هايلفص تمام در ًاتقريب طرفی از .اندهشد گرفته نظر در شما خودآزمايی برای مختلفی
.اندهيافت ادامه پيشرفته مسائل تا و شده آغاز ترهساد موارد از هاشپرس
ومحترمهمکارانيهکليازلذا.نيس��تنقصازخالیوکامل،حاضرکتابکهاس��تبديهی
ارتقای در را ما ،خود يهسازند پيشنهادهای و نظرها بيان با تا ش��وديم تقاضا گرامی آموزانشدان
.فرمايند ياری اثر اين کيفی سطح
- 10. دبيرستان لّوا سال يشيم تكميلي محتواي
2
.نداشتيمرازندگييهادامامکانماحياتیمايعاينبدونواستآببهوابستهزمينرويبرزندگي
و هيدروژن ه��ايمات .اس��ت H2O آب فرمول
با کوواالنس�ي پيوندهاي يهوس��يل به اکس��يژن
.اندهدادپيونديکديگر
.استس��ادهمولکوليس��اختاريکدارايآب
،آن ه��ايلمولکو بي��ن در موج��ود نيروه��اي
از بيش نيرو اين چه (اگر ندارن��د زيادي قدرت
مولکول چنين براي ش��ما که اس��ت چيزي آن
.)کنيديمتصورکوچکي
معني بدان اين خوشبختانه .آيديم جوش به 100 ºC دماي در و زنديم يخ 0 ºC دماي در آب
.است مايع صورت به زمين سطح از وسيعي دمايي يهمحدود در آب که است
آب يهچرخ
حرکت ديگر جاي به جايي از چطور جهان در موجود آب که دهديم نشان ما به آب يهچرخ
.کنديم
شود؟يم )زمين (جو اتمسفر وارد چگونه آب بخار •
بارد؟يم باران ،ابرها رفتن باال با چرا که دهيد توضيح •
گويند؟يم »آب يه«چرخ فرآيند اين به چرا •
مولکول یک من
توانیدیم آیا .هستم H2O
رسم را من الکترونی ساختار
کوواالنسیپیوندهایوکنید
دهید؟ نشان مرا
هیدروژن و دارد الکترون 8 اکس���یژن
.دارد الکترون یک فقط
مورد خورشيدی انرژی
آب يهچرخ استفاده
و شده سردتر ابرها ،زمين سطح از ارتفاع افزايش با
کنديم پيدا بيشتری تراکم آنها در موجود آب
ترنسنگي و بزرگتر آب هايهقطر
يا تگرگ ،باران صورت به و شده
آينديم در برف
باعث حيوانات بازدم
شوديم آب بخار خروجسطح از آبها از مقداری
شونديم تبخير خاک
)شدن (متراکم چگالش
از ابر توليد و آب
آب ريز هايهقطر
آب تبخير
دريا سطح از
عمل طی در )درختان ويژه (به گياهان
دهنديم دست از آب بخار مقداری قّرتع
گردديم باز دريا به زمينی زير هايبآ يا و مسيل ،رودخانه صورت به آب
- 11. آب لّوا فصل
3
اندهپوشاندرازمينسطحاز%70بهنزديکهاساقيانو
خود به را زمي��ن روي هايبآ از %97 ح��دود در و
زندگي که باورند اين بر گروهي .ان��دهداد اختصاص
در و پيش س��ال ميليارد 3 ح��دود در زمين روي ب��ر
تاکنون زمان آن از .است شده آغاز هاساقيانو داخل
باقي ثابت ًاتقريب درياها آب در موجود شيميايي مواد
:از عبارتند مواد اين .اندهماند
نمک
)گرم (برحسب نمک جرم
دريا آب از گرم 100در
کلريد سديم23
کلريد منيزيم5
سولفات سديم4
کلريد کلسيم1
کلريد پتاسيم0/7
هابآ وارد گوناگون نواح��ي و مختلف هاينزمي از هاساقيانو عب��ور هنگام در هاکنم اي��ن
اما ،شونديم دريا وارد هاهرودخان يهوس��يل به نيز آب در محلول هايکنم از بعضي .اندهش��د
است؟ نکرده پيدا افزايش زمان گذشت با هاکنم اين مقدار چرا که اينجاست سوال
داخلبهجديدهايکنمورودبا.شوديمدادهتوضيحشيميايي نشيني ته کمکبهموضوعاين
ترتيباينبه.کننديمرسوبهاساقيانوودرياهاکفدرجامدصورتبهقبليهايکنم،دريا
.رسيد خواهندتعادلحالتبه
½½هاساقيانو
روی بر ماده ترین فراوان آب
.است زمین
اصلی مقصر را ای گلخانه اثر مردم از بعضی
.داننديم هوایی و آب شرایط تغییر
ژاپن کیوتو در 1997 س���ال در جهانی گرمای المللی بین کنفرانس
شدند جمع هم دور سیاستمداران دوباره نیز 2000 سال در .شد برگزار
توسط CO2 گاز انتشار از میزان چه به کشوری هر کنند مشخص تا
در موافقتی و بود نتیجه بدون نشس���ت این البته .کند جلوگیری خود
هاهمذاکر این مونترال در 2005 سال در س���پس .نشد حاصل آن
.شد مشاهده زمینه این در پیشرفت از هاییهنشان و داد نتیجه
- 12. دبيرستان لّوا سال يشيم تكميلي محتواي
4
آتشفشاني هايتفعالي حاصل گازها اين .دارند نيز نشده حل گازهاي خود داخل در هاساقيانو
.هستند هوا در موجود گازهاي همچنين و دريا بستر در
با بعد فصل (در دارند کربن يهچرخ در مهمي نقش اکسيد دي کربن منبع عنوان به هاساقيانو
شود هاتکربنا هيدروژن توليد باعث توانديم اکسيد دي کربن .)شد خواهيد آش��نا چرخه اين
:شونديم حل دريا آب در که
CO2(g) + H2O (l) H+
(aq) + HCO 3
-
(aq)
کربنات هيدروژن هاينيو
:شدخواهندتشکيلنيزکربناتهاينيوهمچنين
HCO3
-
(aq) H+
(aq) + CO2-
3 (aq)
:کنند توليد آبدرنامحلولهايکنم ،منيزيم ياکلسيم هاينيو همراه به تواننديم هانيو اين
Ca2+
(aq) + CO2-
3 (aq) CaCO3(s)
Mg2+
(aq) + CO2-
3 (aq) MgCO3(s)
.شوديم گفته رسوبي هايشواکن ،هاشواکن اين به
توانندينم هاساقيانو ترتيب اين به و کنيميم توليد CO2 زيادي بسيار مقدار حاضر حال در ما
در موجود کربن يهچرخ تعادل و موازنه ما ترتيب اين به .کنند خارج را خود در موجود CO2
و آب شرايط تغيير و زمين شدن گرم که دارند عقيده مردم از بسياري .ايم زده هم به را طبيعت
.استزميناطرافهوايدراضافيCO2 خاطربه،هستيمروبروآنبهحاضرحالدرکههوايي
½½آب کاربردهاي :عمل دريشيم
شود؟يم تأمين کجا از ما نياز مورد آب
:کنيم استفاده زير موارد در موجود هايبآ از توانيميم ما
هاهدرياچ •
هاهرودخان •
)شوديم داري نگه زيرزميني هايهصخر و هاگسن در که (آبي آبي هايهسفر •
)شونديمساختهآبکردنهذخيربرايکهبزرگي هايه(درياچسدهاپشتآبهاينمخز•
- 13. آب لّوا فصل
5
منزل در آب
طبيعیالبته.کنيديمفکرکهاستچيزيازبيش،کنيميممصرفخانهدرکهآبيمقدار
آمارها .است متفاوت مختلف هايگفرهن با مختلف کشورهاي در مقدار اين که اس��ت
.کنديم مصرف آب ليتر 150به نزديک نفر هر کشورها از بعضي در که دهنديم نشان
اما ،هس��تند ش��يرين آب داراي منابع اين
نوشيدن براي را هانآ بتوان تا شوند تصفيه بايد
متأسفانه.گرفتکاربهخوراکيهايفمصرو
در زمين روي در موجود آب %97 ب��ه نزديک
اين با .دارد وجود نمک رُپ و شور هايساقيانو
آب به دريا آب ،گرمسير کشورهاي در وجود
.شوديمتبديلاستفادهقابل
صنعت در آب
و صنعتي کاره��اي در آب زي��ادي مقدار
مورد زير ه��ايتصور به ان��رژي توليد يا
:گيرديمقراراستفاده
اين گاهي .شوديم اس��تفاده آب از ،صنعتي فرآيندهاي از بعضي در :ليهّوا يهماد يک •
گاهي حتي .است مناسب هايلمحصو ساختن براي و شيميايي هايشواکن در اس��تفاده
.شوديم گرفته کار به نيز زياد فشارهاي توليد براي آب
ش��ايد .کننديم اس��تفاده آب زيادي حجم از هاهنيروگا از بعضي :کنن�ده خنک ي�ک •
از شدت به آب بخار که باشيد ديده را بزرگي يهکنند سرد هاينس��تو و هاجبر تاکنون
.شوديم خارج هانآ
،کردنتميزبرايبنابراين،کندحلخوددرراموادازبسياريتوانديمآب :حالل يک •
قراراستفادهمورد،شونديمانجامآبدرفقطکههاييشواکنانجامبرايحتيوشستشو
.گيرديم
کشور در آب کردن ذخیره برای سد یک
انگلستان
- 14. دبيرستان لّوا سال يشيم تكميلي محتواي
6
زي��ر ج��دول در
ب��راي آب مص��رف
ه��ايتفعالي از بعض��ي
.است ش��ده نوش��ته روزانه
کاربرد
شده استفاده آب تقريبي حجم
)ليتر (برحسب
کردن حمام80
صورت و دست شستن و زدن مسواک4
خودرو شستن80
ظرفشويي ماشين با هافظر شستن30
دست با هافظر شستن7/5
دستشويي9
و کنديم مصرف آب ليتر 9 دقيقه هر در پاش آب از استفاده ،هاهباغچ يا هاغبا در
.شوديم دقيقه هر در آب ليتر 51 مصرف باعث کشي لوله از استفاده
آب جهاني مصرف
ميزان ،جهان سراسر در
صورت به آب مصرف
:استمقابل
در ،مثال عنوان به .است متفاوت ديگر کشور با کشوري هر در مصرفي آب واقعي مقدار
هانآزيرا.دارداختصاصکشاورزيبهمصرفيآب%90آفريقاييکش��ورهايازبرخي
،اروپايي کشورهاي در که حالي در .کنند آبياري را خود محصوالت که هس��تند مجبور
موردآبدرصد.است%50ازبيشانرژيتوليدوصنعتدراس��تفادهموردآبنس��بت
.باشديم کشور يک يهتوسع و پيشرفت ميزان براي معياري عنوان به صنعت در استفاده
،خودرو یک شستن هنگام در
لیتر 7 ،س���طل هر ازای به
.شوديم مصرف آب
کشاورزی
انرژی توليد و صنعت
خانگی مصرف
%8
%23
%69
- 15. آب لّوا فصل
7
به.استگوناگونبسيارنيز)نفرهرآبمصرف(ميانگينآبفرديمصرفمقدار
فرد يک از بيش��تر برابر 20 روز هر در آمريکايي فرد يک آب مصرف مقدار مثال عنوان
.استآفريقايي
خانگي مصرف مي��زان چرا ش��ما نظر به •
يافته توس��عه کش��ورهاي مردم بين در آب
کشورهاي مردم توس��ط مقدار اين از بيش
است؟ توسعه حال در
آب منابع نگهداري و حفظ
،است آب کردن ذخيره براي زحمت رُپ تالش و سعي به نيازي «چه :بپرسيد خود از شايد
»شود؟يم طبيعت به آن بازگرداندن باعث آب يهچرخ که حالي در
پرداختبابايدکنيميماستفاده آباز ماکهبارهر
ما .برگردانيم محي��ط ب��ه را آن جدي��د ايه��هزين
واردمس��تقيمطوربهراآلودههايبآتواني��مينم
هايبآ اين کردن تميز .کنيم درياها و هاهرودخان
.دارد نياز خاصي هايههزين پرداخت به آلوده
اختيار در براي که افرادي تعداد ،زمان گذش��ت با
نيزکننديمرقابتيکديگرباسيارهاينآبگرفتن
حفظبرعالوهکهاستالزمبنابراين.شوديمبيشتر
.کنيمتالش نيزآنکيفي��تبهبود برايآبمناب��ع
بهتوانيميمنيزان��رژي مصرفدرجوييصرفهب��ا
برايهاهنيروگازيرا،کنيمکمکآبکردنذخيره
.کننديم استفاده آب زيادي مقدار انرژي توليد
در جامعه و دولت نقش کنيد؟ ذخيره را آب توانيديم چگونه ش��ما که دهيد توضيح •
هايهکارخان ،ش��ويميم مواجه خشک و گرم تابس��تان يک با وقتي چيس��ت؟ مورد اين
دهد؟يم قرار تأثير تحت را شما زندگي موضوع اين آيا کنند؟يم چه معدني آب توليد
گوناگون مناط���ق در آب مختلف کاربرده���ای
.است شده متفاوتی زندگی هایگفرهن باعث
قابلیت کاه���ش باع���ث چیزی چ���ه
شود؟يم ما آب منابع اطمینان
در آب آوری جمع حال در شخص این
.است خشکسالی یک هنگام
- 16. دبيرستان لّوا سال يشيم تكميلي محتواي
8
ساخته آب از شما بدن جرم از س��وم دو به نزديک دانيديم آيا
تا6بينروزطولدربايدکهنيستعجيببنابرايناست؟ش��ده
!بنوشيم آب ليوان 8
لولهآبازکههستيمشانسخوشًاواقعماکهگفتبتوانشايد
مجبورجهانمردمازبسياري.کنيميماستفادهنوشيدنبرايکشي
همان.کنندآوريجمعآلودهمنابعازرانيازشانموردآبهستند
آش��اميدني آب کردن ضدعفوني براي کلر از دانيديم که طور
آبيمخزنيکازآبس��فرخواهيميمحال.شوديماس��تفاده
.کنيمدنبالرامانمنزلداخلکشيلولهتا)سديک(مانند
:کنيد نگاه زير شکل به
:کنيدتوجه،گيردقراراستفادهموردتاشوديمضدعفونيآبهانآازاستفادهباکههاييشروبه
هوادهي
اين براي.شود مخلوط آن با )(اکسيژنهوا تا دهنديمتکانياوزدههمبهراآبفرآينداين در
)III( آهن هاينيو روش اين با .داد حرکت آبش��اري يا پلکاني صورت به را آب توانيم کار
.شونديم جدا آب از
½½آشاميدني آب
را شما بدن جرم %60 از بیش
.است داده تشکیل آب
آب مخزن
)... و درياچه ،(رودخانه
يهحوضچ
زالل آب
آب نگهداری مخزن
شهریرسانیبآشبکه
کردن صاف
برای کلر افزودن
هایباکتر کشتن
يهحوضچ
نشينی ته
- 17. آب لّوا فصل
9
هيدروکس��يد )III( آهن صورت به هانيو اين
يک آب در اتف��اق اين اگر .کننديم رس��وب
هيدروکس��يد)III(آهن،بگيردصورتمن��زل
: که شوديم باعث
.آيند در ايهقهو رنگ به سبزيجات •
.کند پيدا تلخي يهمز و شده رنگ بد چاي •
رنگ به هاييهلک شدن شس��ته از بعد هاسلبا •
.کننديم پيدا زده زنگ آهن
نشيني ته
امکان بزرگ جام��د هايهذر به مرحله اي��ن در
داده نشيني ته هايهحوضچ در ش��دن نش��ين ته
يک مرحله اي��ن در کثيف آب البته .ش��وديم
)يکديگر در ماده دو مخلوط (نوعي س��ول نوع
دراليوگلکلوئيديهايهذرآندرکهاست
.اندهشد پراکنده آب داخل
آبدرهاهذراين.اندهشد)(منفيالکتريکيبارداراييکديگربابرخورداثربرکوچکهايهذر
ازهاهخانتصفيهدربنابراين.کننديمدفعرايکديگرمنفيبارداشتنعلتبهزيرا.هستندپراکنده
باردار هايهذر Al 3+ هاينيو .کننديم استفاده هاهذر اين کردن لخته براي س�ولفات آلومينيم
که ش��ونديم تبديل ترينس��نگي و ترگبزر هايهذر به ترتيب اين به .کننديم جذب را منفي
.شوند نشين ته رسوب صورت به حوضچه ته در تواننديم
يک هيدروکسيد کلسيم .شوديم کنترل آهک آب از اس��تفاده با آب اس��يدي خاصيت مقدار
براي سولفات آلومينيم يهکنند لخته يهماد .دهديم افزايش را آب pH که است قليايي يهماد
.است مناسب نيز آب از قليايي مواد حذف
)III( آه���ن کردن رس���وب از هواده���ی
جلوگیری ش���ما منزل آب در هیدروکس���ید
هايهلول مناطق از بعضی در هنوز البته .کنديم
تواننديم ک���ه دارند وج���ود قدیمی آهن���ی
.کنند ایجاد را خاصی مشکالت
هايهذر شدن لخته باعث سولفات آلومینیم
از بعضی گاهی .شوديم الی و گل کلوئیدی
آلومینیم حد از بیش مقدار افزودن از مردم
.دارند گالیه آب يهمز تغییر و سولفات
- 18. دبيرستان لّوا سال يشيم تكميلي محتواي
10
کردن صاف
جدا آن در معلق جامد هايهذر ،)صافي عنوان (به ماسه و شن هايهالي بين از آب دادن عبور با
کهمواديتوانديموباشندکربن پودر ازخاصينوعداراياستممکنهايصافاين.شونديم
.کنند جدا آن از را شونديم آب بوي يا طعم تغيير باعث
شيميايي سازي خالص
بوي ش��ما منزل در مصرف��ي آب آي��ا
برخي کش��تن براي کلر دهد؟يم کل��ر
نتيجهدروه��ايباکتروه��ابميکرواز
اضافه آب ب��ه بيم��اري از جلوگي��ري
مقدار به خانه تصفيه يک در .ش��وديم
تمام تا کننديم اضافه آب به کلر کافي
.بروند بين از آن در موجود هاييباکتر
براي آبي از داريد دوس��ت ش��ما آيا اما
آب مانند که کنيد اس��تفاده آش��اميدن
از هاهخان تصفيه در باش��د؟ استخر يک
مقدار برداشتن براي اکسيد دي گوگرد
استفاده آب داخل در کلر يهماند باقي
دهديمواکنشکلربامادهاين.کننديم
.کنديمبرط��رف را آنب��ويوم��زهو
گرفتن با کلر واکن��ش اين در واق��ع در
تبديل Cl-
(aq( يا کلريد يون به الکترون
.)شوديم(احياشوديم
باقي آب در ک��ه کلر از کم��ي مق��دار
طول در آب که ش��وديم باعث مانديم
تا خانه تصفيه از رس��اني آب يهش��بک
.نشود آلوده ميکروب به شما منزل
آب يهتصفي فرآيند يهخالص
هوادهی
نشينیته
کردن صاف
آشاميدنی آب
کردن )(استرليزه ضدعفونی
اکسيژن
سولفاتآلومينيوم
)فعال (کربن کربن پودر
کلر
اکسيد دی گوگرد
شده انجام فرآيند ...................... کردن حذف برای
)III( آهن
هایباکتر
اضافی کلر
کلوييدی هايهذر
الی و گل
- 19. آب لّوا فصل
11
چيست؟ سخت آب دانيديم آيا
آب که کنيديم زندگي ش��هري در ش��ما اگر
!هستيد آشنا آب نوع اين با ًاحتم ،دارد س��خت
.استمش��کلآبيچنيندرصابونکردنکف
،کنيديم اس��تفاده صابون از آب اين در وقت��ي
.شد خواهند شناور آب در رنگي سفيد هايهذر
زير جدول به .دارد نيز هاييتمزي آب اين البته
:کنيددقت
سخت آب ايرادهاي
.است مشکل آن در صابون کردن کف -
هايهذر ،صابون با آن واکنش اثر بر -
.شونديم توليد نامحلولي
ايجاد رسوب هايکتر يهجدار در -
رفتن هدر باعث هابرسو اين .شوديم
در آب آوردن جوش به هنگام در انرژي
.شونديم کتري داخل
ايجاد رسوب گرم آب هايهلول داخل -
گرفتگي باعث است ممکن حتي .شوديم
.شود لوله کامل
سخت آب هايتمزي
دوست را آب اين يهمز مردم از بعضي -
.دارند
و دندان براي آب در موجود کلسيم -
.است مفيد کودکان استخوان
.دهديم کاهش را قلبي هاييبيمار -
کار به شيميايي مواد از بعضي ساخت در -
.روديم
هايهلول يهجدار در شده ايجاد رسوب -
سمي هايکنم شدن حل از سربي يا مسي
.کنديم جلوگيري ما مصرفي آب در
:هستند سختهابآ از بعضي چرا که ببينيم خواهيميمحال
½½سخت آب
سخت آب
چيست؟
،اجازه آقا
!!يخ
شود؟يمآبسختيباعثعامليچه 1-1آزمايش
.برداريد را محلول هر از 10 cm3
را صابون آب محل��ول از 1 cm3
.کنيد اضاف��ه آزمايش يه��لول به
.دهيدتکانراآنوببنديدپنبهچوبيکبارالولهدرب
صابون آب ريختن
آزمايش هر (در
)1cm3
صابون آب کردن اضافه
کف آوردن دست به تا را
دهيد ادامه پايدار
دادن تکان
- 20. دبيرستان لّوا سال يشيم تكميلي محتواي
12
شود؟يم آب شدن سخت باعث چيزي چه
،کنيديماس��تفادهآنازش��ماکهآبيمنبعاگر
آهک سنگ يا گچ که کنديم عبور مسيري از
خواهدتوليدسختآب،دارد)کربنات(کلسيم
يا کلس��يم داراي که ديگري هايگس��ن .ش��د
آب س��ختي باعث تواننديم نيز هس��تند منيزيم
نمونهيک)سولفات(کلسيمگچسنگ.ش��وند
.است هاگسن اين از
.شونديم آن شدن سخت باعث آب در شدن حل با )منيزيم (يا کلسيم هايبترکي
گچ سنگ روي از رودخانه يک وقتي .شوديم حل آب در ناچيزي مقدار به س��ولفات کلسيم
صورت به کلسيم هاينيو بنابراين .کنديم حل خود در را سنگ اين از مقداري ،کنديم عبور
.شونديم حل آب در Ca2+
)aq(
کف اگر و اس��ت نرم محلول آن ،کرد کف خوبي به محلول ثاني��ه 30از بعد اگ��ر
.است سخت آزمايش مورد محلول ،شد توليد رنگ سفيد رسوب هايهذر همراه به ناچيزي
:بنويسيد زير جدول مانند جدولي در را خود آزمايش يهنتيج
محلول نوع
شده اضافه صابون آب حجم
پايدار کف آوردن دست به براي
)cm3 حسب (بر
آب بودن نرم سخت يا
کلريد سديم
کلريد کلسيم
کلريد پتاسيم
کلريد منيزيم
شود؟يم آب شدن سخت باعث ايهماد چه •
کلريد؟ هاينيو يا شونديم آب شدن س��خت موجب فلزي هاينيو ،هالمحلو اين در •
داريد؟ نظري چنين چرا
،کنديم عبور )سولفات (کلسیم گچ سنگ روی از که آبی
.شوديم سخت
هناخدور
تخس بآ
مرن بآ
سنگ
سنگ
گچ سنگ
- 21. آب لّوا فصل
13
آبواس��تنامحلولآبدرکربناتکلس��يم
.کند حل خ��ود در را آهک س��نگ تواندينم
س��اختهچگونهآهکيغارهايدانيديمآياام��ا
شوند؟يم
ترينخالصبارانآبکهکننديمفکراغلبمردم
اما .داش��ت اختيار در ت��وانيم که اس��ت آبي
مسير در باران آب .نيس��ت درست موضوع اين
گازهای از بعضي ،پايين سمت به خود حرکت
خاصيت با (گازي اکس��يد دي کربن گازها اين از يکي .کنديم حل خود در را هوا در موجود
مشاهدهگازدارهايينوش��يدندرکهاستهاييبحباهمانگازاين.اس��ت)ضعيفاس��يدي
:کنيديم
آب + اکسيد دي کربن )ضعيف اسيد (يک کربنيک اسيد
H2O(l) + CO2(g) H2CO3(aq)
:کند حل خود در را آهک سنگ توانديم ضعيف اسيدي محلول اين
کربناتکلسيم+آب+اکسيدديکربن کلسيمهاينيو+کربناتهيدروژنهاينيو
CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(aq) Ca2+
(aq) + 2HCO3
-
(aq)
کلس�يم هاينيو گفت توانيم .کنيد توجه معادله اين در ش��ده نوش��ته فيزيکي هايتحال به
شدن سخت باعث آب داخل به شده وارد کلس��يم بنابراين .هستند محلول آب در ،ش��ده توليد
آن سختي ميزان تا کنيد آزمايش را مختلف مناطق در موجود آب توانيديم ش��ما .شوديم آن
.بسنجيدرا
هاهرودخان آب و ضعیف اسیدی باران با آهک س���نگ
قرارگرفتن با زیرزمینی غارهای سرانجام .دهديم واکنش
.شونديم ساخته هوا معرض در هاگسن
آب؟سختي 1-2آزمايش
يهلول درب .کنيد اضاف��ه آزمايش مورد آب 10 cm3 ب��ه را صابون آب محل��ول 1 cm3
پايدارکفيکبهکهزمانيتاراکاراين.دهيدتکانراآنوببنديدپنبهچوبباراآزمايش
آزمايشرامتفاوتيهايهنمون.)دهيدتکانرالولهثانيه30حداقلمرتبه(هردهيدادامهبرسيد
.بنويسيد جدول در را خود آزمايش نتيجه و کنيد
- 22. دبيرستان لّوا سال يشيم تكميلي محتواي
14
سخت آب که باشيد فهميده بايد اينجا به تا
در منيزيم يا کلسيم .ش��وديم ايجاد چگونه
يون نام به بارداري هايهذر ص��ورت به آب
،آب س��ختي عامل ترين رايج .دارند وجود
.است Ca
2+
)aq( کلسيم يون
هايهذر تا دهنديم واکنش )استئارات (سديم صابون در موجود هاينيو با کلسيم هاينيو اين
:کنند توليد را )(تفاله ريزي رسوب
)aq( کلسيم هاينيو + )aq( استئارات هاينيو )s( استئارات کلسيم
سخت آب + صابون تفاله
.برد خواهيم بين از را آب سختي ،کنيم خارج آب از را Ca2+هاينيو اين بتوانيم اگر
موقت سختي
باعث چگونه آب در نامحلول کربنات کلسيم در موجود کلسيم هاينيو که داريد خاطر به آيا
هاينيو از محلولي و دهديم واکنش اسيدي باران با آهک سنگ شدند؟يم آب شدن سخت
.گوييميمموقتسختي،آبسختيازنوعاينبه.سازديمکربناتهيدروژنهاينيووکلسيم
½½سختي کردن برطرف
آزمايش مورد آب
براي نياز مورد صابون آب حجم
)cm3 حسب (بر پايدار کف شدن توليد
مقطر آب
معمولي آب
سخت آب
دهيد؟يم توضيح چگونه را خود آزمايش در آمده دست به نتيجه •
کف علت برای توضیحی چه پسر این پدر شما نظر به
کند؟ قانع آن با را خود فرزند توانديم که دارد آب نکردن
- 23. آب لّوا فصل
15
،آيديم ج��وش به محل��ول اين وقت��ي
با کربنات هيدروژن و کلس��يم هاينيو
بهدوبارهودهن��ديمواکنشيکديگ��ر
.شونديمتبديلنامحلولکربناتکلسيم
خارج آب از کلس�يم هاينيو بنابراين
.شونديم
کلسيمهاينيو+کربناتهيدروژنهاينيو کربناتکلسيم+اکسيدديکربن+آب
Ca2+
(aq) + 2HCO3
-
(aq) CaCO3(s) + CO2(g) + H2O(l)
)آهکي(رسوب
يا و هايکتر داخلي يهجدار در که اس��ت آهکي رسوب همان ،شده تشکيل کربنات کلس��يم
.شوديم تشکيل گرم آب هايهلول
اينشمانظربهآيااما.بردبينازآبآوردنجوشبهودادنحرارتباتوانيمراموقتسختي
مورد آب تمام بود قرار اگر که کنيد تصور است؟ قيمت ارزان آب س��ختي حذف براي روش
موقتسختيتابجوشانيداستفادهازقبلراشوييلباسماشيندرهايتانسلباشستشويبراينياز
!شديم چقدر شده مصرف انرژي يههزين ،برود بين از آن
مانند ،کلسيم از ديگري هايبترکي .برد بين از آن جوشاندن با توانينم را آب سختي تمام اما
ايجادباعثهابترکياين.شوندينم خارجآنازآبجوشيدنبا)گچ(سنگسولفاتکلسيم
.شد خواهند آب دائم سختي
هايسخت انواع تمام کردن برطرف
را دائم سختي اما .برد بين از را آن جوشاندن با را آب موقت س��ختي توانيم چگونه که ديديم
سختي انواع تمام اما ،است »«هميشگي معني به »«دائم يهکلم چند هر .کرد برطرف توانيم نيز
.برد بين از توانيم را
داخل در شده تشکیل آهکی رسوب
کتری یک يهجدار
.است شده بسته آهکی هايبرسو يهوسیل بهًاتقریب داغ آب يهلول این
اسید .برد بین از را رسوب این ضعیف اسید یک کردن اضافه با توانيم
:دهديم واکنش کربنات کلسیم با نظر مورد
CaCO3(s)+2H
+
(aq) Ca
2+
(aq)+H2O(l)+CO2(g)
.شوديم گفته گیر جرم ،ضعیف اسید این به
- 24. دبيرستان لّوا سال يشيم تكميلي محتواي
16
کربنات سديم بلورهاي -1
افزوده کربنات سديم مقداري س��خت آب به وقتي
اين.شونديمخارجمحلولازکلسيمهاينيو،شود
)کربناتسديمدر(موجودکربناتهاينيوباهانيو
آب در نامحلول کربنات کلسيم و دهنديم واکنش
:دهنديمتشکيلرا
کلسيم هاينيو + کربنات هاينيو کربنات کلسيم
Ca2+
(aq) + CO2-
3 (aq) CaCO3(s)
)سخت آب در (موجود کربنات کلسيم رسوب
)(نامحلول
يکديگر با محلول دو کردن مخلوط از آن طی در که واکنشي به
.شوديم گفته رسوبي واکنش ،شوديم توليد رسوب يک
.هستند نيز آب يهکنند نرم يهماد دارای خود داخل در جديد شويي رخت پودرهاي
ي يونهکنند مبادله ستون -2
س��ختي کردن برطرف براي روش اين
.دارد کاربرد بزرگ هايسمقيا در آب
:کنيدنگاهمقابلشکلبه
کهاستشدهرُپرزينيکيهوسيلبهس��تون
خوددررا)Na+(س��ديميونزياديمق��دار
واردستونبااليازسختآب.استدادهجاي
،پايينسمتبهخودحرکتمسيردروشوديم
هاينيوباآبايندرموجودکلسيمهاينيو
در.شونديمتعويضرزيندرموجودس��ديم
هاينيووچسبيدهرزينبهکلسيمهاينيوواقع
باهمراهشوندينم آبسختيباعثکهسديم
.شدخواهندخارجستونانتهايازآب
سختی تواننديم کربنات سدیم بلورهای
.ببرند بین از را آب
معادله یونی ،ای معادله چنین به
فقط آن در ک���ه ش���وديم گفته
مؤثر واکنش در ک���ه های���ینیو
.شونديم داده نشان هستند
کلسيم هاينيو
سخت آب در موجود
نرم برای که Na+
هاینيو
هاينيو جايگزين آب کردن
اندهشد Ca2+
سخت آب ورود
نرم آب خروج
يون کننده مبادله رزين
شده شسته )Na+
( سديم هاينيو تمام وقتی -
دادن عبور با توانيم ،ش���وند خارج س���تون از و
داخل از )کلريد (س���ديم نمک آب غليظ محلول
دوباره و بازگردانده لّوا حالت به را آن س���تون
.کرد استفاده آماده
.هستند هيدروژن يون دارای هانرزي از بعضی
دارای رزين س���طح به )Ca2+(کلس���يم هاينيو
شونديم جذب و چسبيده )Na+
( سديم هاينيو
- 25. آب لّوا فصل
17
پيدا ،گرمسيري مناطق کش��ورهاي از بس��ياري در
.است دش��واري کار ش��يرين آب منبع يک کردن
درکمبارندگيعل��تبهه��اهدرياچوه��اهرودخان
اوقات گاهي اما .شونديم خشک سال گرم هايهما
ساحلي خط و دارند قرار دريا کنار در کشورها اين
مقدار داراي کش��ورها اين .اس��ت بزرگ نيز هانآ
از بسياري براي آب اين اما ،هستند دريا آب زيادي
.نيستمناسبکاربردها
.بودخواهدسازچارهزدايينمککهجاستايندر
تواننديم ويژه زدايي نمک واحدهاي و هاهکارخان
آب(يادرياآبازراشدهحلهايکنمازبسياري
.کنند جدا )... و هابمردا در موجود شور
قابل آبی توليد باعث ،آن در شده حل هايکنم از آب کردن جدا با زدايي نمک
.شوديم )است مصرف قابل غير (که دريا آب از ما برای مصرف
½½زدايي نمک
سختيکردنبرطرف 1-3آزمايش
:كنيد استفاده 1-2آزمايش در شده گفته روش از ،آب سختي مقدار تعيين براي
بجوشانيدراآبيهنمونحال.کنيدآزمايشرااستموقتسختيدارايکهآبمقداري-1
.کنيد آزمايش دوباره و
سديمپودرازقاشقيکحال.کنيدآزمايشرااستدايمسختيدارايکهآبمقداري-2
مطمئن آب در ماده اين کامل شدن حل از اينکه از بعد .کنيد اضافه نمونه اين به را کربنات
.دهيد قرار آزمايش مورد دوباره را آن ،شديد
آزمايش ،يون يهکنند مبادله ستون يک از دادن عبور از بعد را خود سخت آب يهنمون -3
.کنيد
دریا آب از آشامیدنی آب تولید يهکارخان یک
.کنديم استفاده زدایی نمک فرآیند از که
- 26. دبيرستان لّوا سال يشيم تكميلي محتواي
18
سپس.شوديمتبديلبخاربهآبابتدافرآيندايندر.ايدهشدآشناتقطيرباقبلهايلسادرشما
درشدهحلهايکنمازترتيباينبهتاش��وديمتبديلآببهدوبارهوش��دهس��ردبخاراين
تقطيرعملاساسبرزدايينمکمخصوصواحدهايدراستفادهموردفرآيند.گرددجداخود
.است شده طراحی
جوش يهنقط کار اين با .يابديم کاهش آب روي بر موجود فشار ،زدايي نمک واحد يک در
.دارد نام )(ناگهاني آني تقطير فرآيند اين .شد خواهد کمتر دريا آب
دارد؟ اهميت فرآيند اين در جوش يهنقط کردن کم چرا •
دارد؟ بيشتري اهميت و است بقيه از ترشارز با چيزي چه واحدها اين در •
جدابرايغشاءيکازفرآيندايندر.داردنام معکوس سمزُا استتريعمومکهديگريفرآيند
،شودينم استفاده فرآيند اين در گرمايي هيچ که جا آن از .شوديم استفاده نمک و آب کردن
آبفشارتنظيمبراينيزروشايندرالبته.استتقطيرازکمتربس��يارآنانرژيمصرفمقدار
:کنيد دقت زير شکل به .داريم نياز انرژي مقداري به
درشدهحلهايکنم%98تواننديمگيرنديمقراراستفادهموردحاضرحالدرکهغش��اهايي
اين در مش��کل يک هاهلول و هاپپم خوردگي و فرس��ايش اما .کنند خارج آن از را دريا آب
.آينديم حساب به روش
پول با تواننديم که گيرديم قرار استفاده مورد خاورميانه از کشورهايي در ًالمعمو زدايي نمک
کشورها اين از بعضي در .کنند پرداخت را زدايي نمک هايههزين ،خود نفت فروش از حاصل
.آيديم دست به زدايي نمک روش از مصرفي آب %90
نمکآبتقطير 1-4آزماي
)طعام (نمک کلريد س��ديم محلول يک از خالص آب آوري جمع براي تقطير دس��تگاه از
.کنيداستفاده
.دهيد انجام بزرگ يا کوچک مقياس در را کار اين توانيد مي
است؟ خالص ،آمده دست به آب که دهيد نشان آزمايش يک با توانيديم چطور •
دريا آب
)شور (آب
سازیآماده
ليهّوا
قویفشارپمپ
شورآبيهتخلي
غشاهايهمجموع
تکميلیکارهای
شيرينآب
مصرفقابل
شيرينآب