فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:19
فهرست مطالب:
اتم جامدات در شیمی معدنی
دید کلی
جامدات و اندازه اتم ها
تقسیم بندی پیوند ها
انباشتگی کره ها
جامدات کووالانسی
منابع
اتم جامدات در شیمی معدنی
در شیمی معدنی در مورد گستره وسیعی از موضوعات از جمله: ساختمان اتمی، بلورنگاری (کریستالوگرافی)، انواع پیوندهای شیمیایی اعم از پیوندهای کووالانسی، یونی، هیدروژنی و ...، ترکیبات کوئوردیناسیون و نظریههای مربوطه از جمله نظریه میدان بلور و نظریه اوربیتال مولکولی، واکنشهای اسید و باز، سرامیکها، تقارن مولکولی و انواع بخشهای زیرطبقه الکتروشیمی (برقکافت، باطری، خوردگی، نیمه رسانایی و غیره) بحث میشود.
در باب اهمیت شیمی معدنی، ساندرسن چنین نوشته است:
در واقع بیشترین مباحث علم شیمی را دانش اتمها تشکیل میدهد و کلیه خواص مواد و ترکیبات، به ناچار ناشی از نوع اتمها و روشی است که با توجه به آن، اتمها به یکدیگر میپیوندند و مجموعه تشکیل میدهند و از طرف دیگر کلیه تغییرات شیمیایی متضمن بازآرایی اتمهاست. در این حال شیمی معدنی تنها بخشی از علم شیمی است که با توجه به آن میتوان به صورتی ویژه، در باب مغایرتهای موجود در میان کلیه انواع اتمها بررسی نمود.
دید کلی
از لحاظ ترمودینامیکی پایدارترین الگوهای انباشتگی متعاق به گونه ای است که انرژی آزاد آن در دما و فشار مورد نظر حداقل باشد.ارزیابی انرژی آزاد معمولا مشکل است،اما تجزیه و تحلیل سهم های مر بوط بر حسب اندر کنشهای کولمبی بین یونهاکاملا ممکن می باشد.از آنجائیکه فاکتورهایی که یک ساختمان را بر دیگری مطلوب می کنند نهایتا بایکدیگر متعادل میشوند،بسیاری از جامدات بلوری در فرمهای متفاوت وجود دارندیا اصطلاحا پلی مورف می باشند.پلی مورفیسم خاصیتی از تمام جامدات و نه تنها تر کیبات یونی است.مثالی از این خاصیت ،وجود فازهای سفید وسیاه از فسفر عنصری و فازهای کلسیت و آرگونیت و از کربنات کلسیم است.
گازهای اتمی (Kr , Ar) و یا گازهای مولکولی (Latex Error:
{O_2 , H_2})
جامدات مولکولی (Latex Error:
{C_6 , S_8 , P_4})
مولکولها و یا جامدات شبکهای گسترش یافته (الماس، گرافیت)
فلزات جامد (Co , W) و یا مایع (Hg , Ca)
ترکیباتی که دارای یونهای چند اتمی (به اصطلاح کمپلکس) هستند، همچون Latex
{Ni(H_2O)_6{2+} , Co(NH_3)_6{3+} , SiF_6^{2-}} .
جامدات و اندازه اتم ها
تفاوت اساسی میان تک کریستال ، پلی کریستال و جامدات آمورف در اندازه فاصله ایست که اتمها با یک تقارن انتقالی به اتم دیگر مرتبط میشوند . تک کریستالها دارای نظم پر دامنه نا محدود ، پلی کریستالها دارای تناوب در محدوده های خاص (محدوده فازی ) و جامدات آمورف ( همچنین مایعات ) دارای نظم کم دانه میباشند .
فرمت فایل :docx(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:15
چکیده:
هدف تربیت آزمایشگاهی متخصصانی است که بتوانند در مراکز تولید و کارخانهها اجزاء و مکانیزم ماشینآلات مختلف را طراحی کنند. دروس این دوره شامل دروس نظری، آزمایشگاهی، کارگاه و پروژه و کارآموزی است. فارغالتحصیلان میتوانند در کارخانجات مختلف نظیر خودروسازی ، صنایع نفت، ذوب فلزات و صنایع غذایی و غیره مشغول شوند و برای این دوره امکان ادامه تحصیل تا سطح کارشناسی ارشد و دکتری در داخل یا خارج از کشور وجود دارد. موفقیت داوطلبان به آگاهی آنها در دروس جبر و مثلثات، هندسه ، فیزیک و مکانیک همچنین آشنایی و تسلط آنان به زبان خارجی بستگی فراوان دارد. از جمله دروس این دوره میتوان دروس مقاومت مصالح، طراحی و دینامیک را نام برد. در این رشته زمینه اشتغال و بازارکار خوب وجود دارد و مطالب ارائه شده در طول تحصیل برای دانشجویان محسوس و قابل لمس است.
گرایش مکانیک در حرارت و سیالات
این رشته در به کاربردن علوم و تکنولوژی مربوط جهت طرح و محاسبه اجزاء سیستمهایی که اساس کار آنها مبتنی بر تبدیل انرژی ، انتقال حرارت و جرم است به متخصصان کارآیی لازم را میدهد و آنها را جهت فعالیت در صنایع مختلف مکانیک در رشته حرارت و سیالات (نظیر مولدهای حرارتی، انتقال سیال نیروگاههای آبی، موتورهای احتراقی و ... ) آماده میسازد. فارغالتحصیلان این دوره قادر به طراحی و محاسبه اجزا و سیستمها در بخشهای عمدهای از صنایع نظیر صنایع خودروسازی ، نیروگاههای حرارتی و آبی، صنایع غذایی، نفت، ذوب فلزات و غیره هستند.
فارغالتحصیلان این دوره میتوانند تا مقطع کارشناسی ارشد و دکتری در داخل یا خارج از کشور ادامه تحصیل دهند. داوطلبان این رشته باید در دروس ریاضی و فیزیک تسلط داشته و با یک زبان خارجی آشنا باشند. دروس این رشته شامل مطالبی در زمینههای حرارت و سیالات ، میباشد.
نظر دانشجویان: با توجه به اینکه اصولا تحصیلات دانشگاهی به خصوص در زمینههای مهندسی نیاز صد در صد به علاقهمندی داوطلب دارد، بنابراین عدم داشتن علاقه و همچنین عدم تقویت دروس اساسی و پایهای در بخش مکانیک مانند ریاضی، فیزیک ? مکانیک ، شیمی ، رسم فنی (تجسم بالا داشتن) و هوش نسبتا خوب و عدم روحیه تجزیه و تحلیل در مسائل باعث دلسردی و از دستدادن انگیزه تحصیل و رکورد شدید در تحصیلات خواهد شد.
گرایش ساخت و تولید
هدف تربیت کارشناسانی است که با به کاربردن تکنولوژی مربوط به ابزارسازی، ریختهگری ، جوشکاری، فرم دادن فلزات ، طرح کارگاه یا کارخانههای تولیدی آماده کار در زمینه ساخت و تولید ماشینآلات صنایع (کشاورزی ، نظامی، ماشینسازی، ابزارسازی ، خودروسازی و ... ) باشند. فارغالتحصیلان این دوره قادر خواهند بود در صنایعی مانند ماشینسازی، ابزارسازی، خودروسازی ، صنایع کشاورزی، صنایع هوایی و تسلیحاتی به ساخت و تولیدی ماشینآلات، طراحی کارگاه و یا کارخانه تولیدی بپردازند و نظارت و بهرهبرداری و اجرای صحیح طرحها را عهدهدار شوند. داوطلبان این رشته باید در دروس ریاضی، فیزیک و مکانیک از آگاهی کافی برخوردار باشند. دروس این دروه شامل مطالبی در مورد نحوه تولید، طراحی قالبهای پرس، طراحی قید و بندها، کار و برنامهریزی با ماشینهای اتوماتیک، اصول کلی و نحوه کار با ماشینهای دستی و تعمیر و نصب تمام سرویسهای صنعتی می باشد و درصد نسبتا بالایی از آنها به صورت عملی ارائه میگردد. داوطلب باید سالم باشد تا بتواند کارهای کارگاهی را به خوبی انجام دهد و استعداد کارهای فنی را داشته باشد. با توجه به خودکفایی صنایع کشور این رشته دارای بازار کار خوبی است.
در حقیقت رشته مکانیک بخشی از علم فیزیک است که با استفاده از مفاهیم پایه علم فیزیک و به تبع آن ریاضی به بررسی حرکت اجسام و نیروهای وارد بر آنها میپردازد و میکوشد تا با توجه به نتایج بررسیهای خود ، طرحی نو در زمینه فنشناسی و صنعت ارائه دهد و در راه پیشرفت انسان گامی به جلو بردارد.
به عبارت دیگر رشته مکانیک، رشته پیاده کننده علم فیزیک است چون برای مثال بررسی حرکت خودرو و عوامل موثر بر روی آن برعهده فیزیک است. اما این که چگونه حرکت آن تنظیم گردد بر عهده مکانیک میباشد.
دکتر آریا الستی استاد مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف در معرفی این علم میگوید:
?علم مکانیک به تحلیل حرکت و عوامل ایجاد کننده حرکت مانند نیروها و گشتاورها و شکل حرکت میپردازد. اما مهندسی مکانیک تا حدودی با علم مکانیک تفاوت دارد چرا که یک مهندس مکانیک علاوه بر علم مکانیک باید بسیاری از علوم دیگر را یاد گرفته و بعضی از هنرها را نیز کسب کند. شاید بتوان گفت که رشته مهندسی مکانیک ، رشته تحلیل و طراحی سیستمهای دینامیکی و استاتیکی است.?
دکتر محمد دورعلی یکی دیگر از اساتید مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف نیز در معرفی این رشته میگوید:
?رشته مهندسی مکانیک را شاید بتوان از نقطهنظر تنوع موضوعات تحت پوشش، جامعترین رشته مهندسی به شمار آورد. چون رشته مهندسی مکانیک در برگیرنده تمامی علوم و فنونی است که با تولید ، تبدیل و استفاده از انرژی، ایجاد و تبدیل حرکت و انجام کار، تولید و ساخت قطعات و ماشینآلات و به کارگیری مواد مختلف در ساخت آنها و همچنین طراحی و کنترل سیستمهای مکانیکی، حرارتی و سیالاتی مرتبط میباشد.
به عبارت دیگر محاسبات فنی، مدلسازی و شبیهسازی ، طراحی و تهیه نقشهها ، تدوین روش ساخت ، تولید و آزمایش تمامی ماشینآلات و تاسیسات موجود در دنیا ، با تکیه بر تواناییهای مهندسان مکانیک انجام میگیرد.?
گرایشهای مقطع لیسانس:
رشته مهندسی مکانیک دارای سه گرایش ?طراحی جامدات ، حرارت و سیالات، ساخت و تولید? در مقطع لیسانس میباشد که البته دانشگاه صنعتی شریف دارای گرایشهای دیگری نیز هست.
مهندسی مکانیک ( در سطح کارشناسی)
در شروع آموزش مهندسی در ایران ، مهندسی مکانیک با برق یکی بود و ?الکترومکانیک? نامیده میشد. اما این دو رشته حدود 45 سال پیش از هم جدا شدند و به مرور رشتههای دیگری مانند مهندسی شیمی و مواد نیز از مهندسی مکانیک جدا شد و مهندسی مکانیک به عنوان رشته مهندسی مکانیک عمومی ارائه گردید. ولی با پیشرفت صنعت و نیاز صنایع به تخصصهای مختلف در این زمینه، از مهندسی مکانیک عمومی دو گرایش ?طراحی جامدات? و ?حرارت و سیالات? و بعد از آن ?ساخت و تولید? بیرون آمد و بالاخره باید به مهندسی دریا اشاره کرد که هنوز در دانشگاه صنعتی شریف به عنوان یکی از گرایشهای مهندسی مکانیک ارایه میشود. ما در اینجا به معرفی اجمالی هر یک از گرایشهای فوق میپردازیم.
گرایش حرارت و سیالات
همانطور که از نام این گرایش پیداست مهندسی مکانیک گرایش حرارت و سیالات به مبحث حرارت و مسایل مربوط به سیالات می پردازد. به عبارت دیگر در این رشته عوامل موثر بر خواص مختلف حرکت سیال بخصوص سیال داغ مطالعه شده و اثر عبور سیال بر محیط محل عبور مانند نیروهایی که در اثر عبور خود در محل ایجاد میکند و یا طولهای ناشی از اثر افزایش و یا کاهش دما در اعضای مختلف یک دستگاه، بررسی میشود. همچنین از دروس اصلی این رشته میتوان به مکانیک سیالات اشاره کرد که نیروهای وارد بر جسم متحرک در سیال را بررسی میکند.
دکتر الستی در معرفی این گرایش میگوید:
گرایش حرارت و سیالات به فیزیک حرارت و مکانیک سیالات میپردازد و وظیفهاش تحلیل و طراحی سیستمها از دیدگاه حرارتی و سیالاتی است . برای مثال در طراحی یک موتور احتراق داخلی، مسائل مربوط به تبدیل حرارت به انرژی ، انتقال حرارت، حفظ موتور در حرارت مناسب و سرد نگهداشتن موتور توسط یک مهندس مکانیک حرارت و سیالات بررسی میشود.
همچنین مسایل مربوط به تاسیسات ساختمان و رآکتورها، انتقال آب ، نفت و گاز ، طراحی نیروگاههای مختلف ، طراحی توربو ماشینها (ماشینهای دوار) مثل توربینهای بخار، توربینهای گاز و فنکویلها به گرایش سیالات مربوط میشود.?
شهرداد صادق مهندس مکانیک گرایش حرارت و سیالات نیز در معرفی این رشته میگوید:
دانشجویان این گرایش در زمینه تهویه مطبوع ، دستگاههای آب و فاضلاب و گرم کننده ساختمانها و به طور کلی مباحث ?تاسیساتی? مطالعه میکنند. در ضمن در این رشته مباحث مربوط به طراحی نیروگاهها ، موتورهای احتراق داخلی و طراحی انواع موتورهای درونسوز اتومبیلها مطالعه می گردد.?
گرایش طراحی جامدات
گرایش طراحی جامدات به بررسی انواع نیروها، حرکتها و تاثیر آنها بر اجزاء مختلف ماشین میپردازد. در واقع مهندس طراحی جامدات با توجه به نیازهای جامعه ، دستگاهها و ماشینهای مختلف را طراحی میکند.
محمد رضوی مهندس مکانیک گرایش طراحی جامدات در معرفی این گرایش میگوید:
?هر ماشین از دو قسمت متحرک و ثابت تشکیل شده است. حال بررسی این مطلب که حرکت مورد نیاز ماشین از چه راهی تامین شده و چگونه از منبع تولید به جایگاه مورد استفاده انتقال پیدا کند و بالاخره چگونه از این حرکت استفاده گردد تا بیشترین بازدهی را داشته باشد، در حیطه وظایف مهندسی طراحی جامدات است. همچنین ابداع و پیشبینی دستگاه تنظیم ماشینآلات نیز از مسایل مطرح در این گرایش میباشد.
از لحاظ ترمودینامیکی پایدارترین الگوهای انباشتگی متعاق به گونه ای است که انرژی آزاد آن در دما و فشار مورد نظر حداقل باشد.ارزیابی انرژی آزاد معمولا مشکل است،اما تجزیه و تحلیل سهم های مر بوط بر حسب اندر کنشهای کولمبی بین یونهاکاملا ممکن می باشد.از آنجائیکه فاکتورهایی که یک ساختمان را بر دیگری مطلوب می کنند نهایتا بایکدیگر متعادل میشوند،بسیاری از جامدات بلوری در فرمهای متفاوت وجود دارندیا اصطلاحا پلی مورف می باشند.پلی مورفیسم خاصیتی از تمام جامدات و نه تنها تر کیبات یونی است.مثالی از این خاصیت ،وجود فازهای سفید وسیاه از فسفر عنصری و فازهای کلسیت و آرگونیت و از کربنات کلسیم است.
تقسیم بندی پیوند ها
نیروهای بین اتم ها را می توان به چهار دسته تقسیم کرد:
1-پیوند کوالانسی:
زمانی این پیوند ایجاد می شود که اوربیتال لایه ظرفیت در اتم های غیر فلز به گونه ای هم پوشانی کنند که دانسیته الکترون بین اتم ها افزایش یابد (همپوشانی مثبت ) چون این اتم ها جاذبه مشابه یا یکسانی برای الکترونها دارند انتقال الکترون از یک اتم به اتم دیگر صورت نمی گیرد بلکه الکترونها بین آنها به اشتراک گذاشته می شود . یک پیوند کوالانسی مشتمل بر یک جفت الکترون با اسپین های مخالف است و دو اتم در آن نیز سهیم هستند این نیرو در حقیقت نیروی نگهدارنده بین اتم ها در یک مولکول است.
2-پیوند یونی :
پیوند حاصل از نیروهای جاذبه الکترواستاتیکی (کولمبی ) بین یک فلز و یک غیر فلز است. در پیوند های یونی خالص بین اتم ها اشتراک الکترون وجود ندارد مثلاً در واکنش بین سزیم وفلوئور یک الکترون از یک اتم سزیم به یک اتم فلوئور منتقل می شود و ذرات بارداری به نام یون تولید می شود.
3-پیوند اندروالس:
این پیوند را نیروی پراکندگی لندن می نامند و در مولکولهای فاقد دو قطبی دائمی موجب می شود به صورت مایع درآیند منشاء این نیرو حرکت الکترونها است از واپیچش ابر الکترونی مولکول دو قطبی لحظه ای به وجود می آید و در هر لحظه موقعیت قطبهای مثبت و منفی به دلیل حرکت الکترونها تغییر می کند. در نتیجه مولکول در کل فاقد گشتاور دو قطبی است.نیروی لندن شامل جاذبه بین این دو قطبی های لحظه ای است. این نیرو در مولکولهای بزرگ و پیچیده ای که دارای ابر الکترونی بزرگی هستند و به راحتی قطبیده (پلاریزه )می شوند به سرعت افزایش می یابد نیروی اصلی افزایش می یابد نیروی اصلی در آرگون و تتراکلرید کربن جامد همین نیرو است
4-پیوند فلزی:
این نوع پیوند شبکه های منظم از اتم هایی که کمبود الکترون دارند یا گروهی از اتم ها مانند فلز است و آلیاژها را در کنار یکدیگر نگه می دارند بارزترین خصوصیت این پیوند این است که الکترونهای پیوندی در تمام سطوح کریستال به طور نسبتاً سستی به اتم وابسته اند و آزادانه در سراسر بلور فلزی حرکت می کنند زیرا پتانسیل یونیزاسیون و الکترونگاتیوی فلزات بسیار کم است . یونهای مثبت فلزی نقاط شبکه ای ثابت را در بلور اشغال می کنند و ابر منفی الکترونهای آزاد بلور را به هم نگه می دارد .
-پیوند کوالانسی
-پیوند یونی
پیوند اندروالس
پیوند فلزی
-بلورهای کوالانسی ،(مشبک)
انواع پیوند کووالانسی
دید کلی
تقسیم بندی پیوند ها
تقسیم بندی بلور ها :
شامل 16 صفحه فایل word