آنتروپی

واژهٔ اِنتروپی یا آنتروپی ( اندرگاشت)، در رشته‌های گوناگون علمی، معانی متفاوت پیدا کرده است که اساسی‌ترین آنها در زیر آورده شده‌اند.

• برای یک فرآیند بسیار کوچک هم‌دمای برگشت‌پذیر داریم:

اگر چه این رابطه برای یک فرایند برگشت پذیر است ولی پس از محاسبه این انتگرال تغییر انتروپی بین 2 نقطه 1 و 2 همین مقدار محاسبه شده است چرا که آنتروپی یک خاصیت ترمودینامیکی است و میزان تغییراتش به نوع فرایند وابسته نیست

• انتروپی بردار زمان است یعنی یک شاخص اساسی زمان است.
• از دیدگاه انرژی آزاد انتروپی با گرمایی که برای انجام کار در دسترس نیست، ارتباط دارد.
• انتروپی اندازهٔ بی‌نظمی سامانه (سیستم) یا ماده‌ای است که در حال بررسی است.
• انتروپی معیاری از اشتباهات تصادفی است که در هنگام انتقال یک سیگنال به وجود می‌آید. بنابراین می‌تواند معیاری از بازده‌ی سیستم ارسال پیام باشد.
• انتروپی معیاری از تعداد حالت‌های داخلی است که یک سیستم می‌تواند داشته باشد، بدون آنکه برای یک ناظر خارجی که فقط کمیت‌های ماکروسکوپیک (مثلاً جرم، سرعت، بار و...) آن را مشاهده می‌کند، متفاوت به نظر برسد.

انتروپی (S) کمیتی ترمودینامیکی است که اندازه‌ای برای درجهٔ بی‌نظمی در هر سیستم است. هر چه درجهٔ بی‌نظمی بالاتر باشد، آنتروپی بیشتر است. بنابراین برای یک مادهٔ معین در حالت تعادل درونی کامل در هر حالت، داریم:

انتروپی جامد < انتروپی مایع < انتروپی گاز

واحد انتروپی در سیستم SI، ژول بر کلوین است. (J/K).

توجه به این نکته ضروری است که انتروپی یک تابع حالت و مستقل از مسیر است.

با فرض صادق بودن قانون سوم ترمودینامیک می‌توان بصورت زیر مقدار مطلقی برای انتروپی جامدات در دماهای بالا بدست آورد:

در صورتی که مادهٔ مورد نظر در دماهای بالا تحت استحاله‌های فازی قرار گرفته و حالت آن تغییر یابد، باید از صورت کلی فرمول انتروپی به شکل زیر استفاده کرد:

که در این فرمول، T_m دمای ذوب، T_v دمای جوش،ΔH_m تغییر آنتالپی در اثر ذوب، ΔH_v تغییر آنتالپی در اثر جوش و (C_p(l)، C_p(s و (C_p(g به ترتیب ظرفیت گرمایی ماده در حالت جامد، مایع و گاز در فشار ثابت هستند.

آنتالپی

آنتالپی( اندر تافت)مقدار گرمای سامانه در فشار ثابت است. واحد اندازه گیری آنتالپی در سامانه استاندارد بین‌المللی یکاها ژول (J) نام دارد. آنتالپی به وسیله فرمول زیر محاسبه می شود:

که H نمایانگر آنتالپی سیستم (در واحد ژول), U نمایانگر انرژی درونی سامانه (در واحد ژول), pنمایانگر میزان فشار در مرز سامانه (در واحد پاسکال) و V نمایانگر حجم سامانه (در واحد مترمکعب) می باشد. آنتالپی یک تابع حالت است به این معنی که مقدار آن تنها به حالت های آغازی و پایانی فرایند بستگی دارد و مسیر انجام واکنش در مقدار آن تغییری ایجاد نمی کند.

تغییر آنتالپی یا ΔH عبارت است از میزان گرمایی که در تبدیل واکنش دهنده(ها) به فراورده(ها) در یک واکنش شیمیایی مبادله می شود معمولا تغییرات آنتالپی واکنش‌ها را در دستگاه‌های آنالیز مورد سنجش قرار می‌دهند. در این نوع واکنش ها تغییر حجم برابر صفر نیست و تغییر آنتالپی معمولا منفی بدست می آید.

آنتالپی واکنش, تغییر آنتالپی برای واکنش یک مول ماده بصورت کامل را نشان می دهد.

•آنتالپی سوختن, تغییر آنتالپی هنگام سوختن یک مول ماده در میزان کافی از گاز اکسیژن(واکنش یک مول ماده با اکسیژن)را نشان می دهد.

•آنتالپی استاندارد تشکیل, تغییر آنتالپی واکنش تشکیل یک مول ماده از عنصرهای سازنده اش در حالت استاندارد را نشان می دهد.

•آنتالپی خنثی سازی, تغییر آنتالپی هنگام تشکیل یک مول آب از واکنش ماده اسیدی و ماده پایه را نشان می دهد.

•آنتالپی متوسط پیوند, تغییر آنتالپی هنگام شکسته شدن یک مول پیوند را نشان می دهد.

•آنتالپی استاندارد ذوب, تغییر آنتالپی هنگام تبدیل شدن یک مول ماده جامد به همان ماده در حالت مایع در دمای ذوب را نشان می دهد.

ترمودینامیک

ترمودینامیک (ریشهٔ یونانی دارد و از دو بخش θερμη به معنی گرما و δυναμις به معنی نیروتشکیل شده که که از سرهم بندیشان می‌شود نیروی گرما شاخه‌ای از فیزیک و شیمیاست که پدیده‌های ماکروسکوپیکی که از تغییر دما، فشار و حجم در یک سیستم فیزیکی اتفاق می‌افتد بررسی می‌کندشروع ترمودینامیک از ساخت اولین پمپ خلأ در سال ۱۶۵۰ میلادی و توسط اتو وان گریکه (به انگلیسی: Otto von Guericke) شروع شد و ثابت کرد که نظریه ارسطو مبنی بر اینکه طبیعت از خلا متنفر است، اشتباه است.مدتی بعد فیزیکدان و شیمی‌دان ایرلندی رابرت بویل طرز کار دستگاه جریکو را یاد گرفت و به همراه فیزیکدان انگلیسی رابرت هوک توانست اولین پمپ هوا را در سال ۱۶۵۶ بسازد.^[۴] و بین حجم و فشار رابطه‌ای تعریف کردند، که امروزه به قانون بویل مشهور است. سپس در سال ۱۶۷۹ شریک بویل دنیس پاپیناولین steam digester را ساخت که یک ظرف دربسته با در محکم بود که در آن بخار با فشار بالا تولید می‌شد. بررسی علمی ماشین بخار توسط سعدی کارنو شروع شد به افتخار کارنو چرخه‌ای که بر اساس دو دما کار می‌کند که بالاترین بازدهی را دارد، چرخه کارنو نامیده‌اند.

پنج نیروی مهم ترمودینامیک عبارتند از:

انرژی درونی
انرژی آزاد هلهمولتز
آنتالپی
انرژی آزاد گیبس
پتانسل بزرگ

قانون صفرم ترمودینامیک 

قانون صفرم ترمودینامیک بیان می‌کند که اگر دو سیستم با سیستم سومی در حال تعادل گرمایی باشند، با یکدیگر همدمامی باشند.

قانون اول ترمودینامیک 

انرژی درونی یک سیستم منزوی ثابت و پایدار است. قانون اول ترمودینامیک که به عنوان قانون بقای کار و انرژی نیز شناخته می‌شود، می‌گوید: تغییر انرژی درونی یک سیستم برابر است با مجموع گرمای داده شده به سیستم و کار انجام شده بر آن:

ΔU = Q − W

قانون دوم ترمودینامیک 

ساخت یک موتور سیکلی که تأثیری جز انتقال مداوم گرما از دمای سرد به دمای گرم نداشته باشد، غیر ممکن است. بیان کلوین-پلانک:غیرممکن است وسیله‌ای بسازیم که در یک سیکل عمل کند ودر عین حال فقط بایک مخزن تبادل حرارت داشته باشدیعنی غیر ممکن است یک موتور حرارتی بدون از دست دادن گرمادرQc به کار خود ادامه دهد. بیان کلازیوس:امکان ندارد که یک یخچال طی یک چرخه، تمام انرژی را که از منبع سرد دریافت می‌کند به منبع گرم انتقال دهد؛ بلکه مقداری از این انرژی را طی این فرا

قانون سوم ترمودینامیک 

قانون سوم ترمودینامیک می‌گوید هنگامی که انرژی یک سیستم به حداقل مقدار خود میل می‌کند، انتروپی سیستم به مقدار قابل چشم‌پوشی می‌رسد. یا بطور نمادین: هنگامی که 

 ، 

استوکیومتری

استوکیومتری ( برگرفته تاز واژه های یونانی Stoichein به معنی عنصر و metron به معنی اندازه گیری ) شاخه ای از علم شیمی است که با روابط کمی میان عناصر در تشکیل مواد مرکب و میان عناصر و مواد مرکب در واکنشهای شیمیایی سروکار دارد. استوکیومتری یک ماده مرکب بر فرمول شیمیایی آن ماده مرکب استوار است.

فرمول شیمیایی مواد

اگر ماده مرکب از مولکولها ساخته شده باشد، فرمول مولکولی ، عده دقیق هر نوع اتم موجود در یک مولکول را بدست می‌دهد. اگر ماده مرکب از یونها ساخته شده باشد، فرمول با استفاده از ساده‌ترین نسبت عدد صحیح یونهای موجود در یک بلور ماده مرکب نوشته می‌شود. بعضی از عناصر و مواد نیز وجود دارند که نه مولکولی‌اند و نه یونی هستند؛ مثلا در الماس ، تعداد زیادی اتمهای کربن در یک الگوی بلوری سه‌بعدی ، با شبکه ای از پیوندهای مشابه با پیوندهایی که در مولکولها یافت می‌شوند، به هم متصل شده‌اند و همچنین فلزات ، ساختارهایی دارند که در آنها تعداد زیادی اتم با پیوندهایی به نام پیوندهای فلزی به هم متصل شده‌اند. 

اصول استوکیومتری

اصول استوکیومتری درباره واکنشهای شیمیایی از معادلات شیمیایی واکنشها استخراج می‌شوند. معادلات شیمیایی نماینگر واکنشهای شیمیایی هستند با نمادها و فرمولهای عناصر و مواد مرکبی که در این واکنشها در گیرند. تفسیر استوکیومتری یک معادله شیمیایی بر مبنای مول استوار است. 

مول

یک مول از یک عنصر شامل عدد آووگادرو اتم از آن عنصر است و جرمی با وزن اتمی آن عنصر بر حسب گرم دارد و مقدار عدد آووگادرو عبارت از:6,02 * 10²³ 
یک مول از یک ماده مرکب شامل عدد آووگادرو و واحد فرمولی از آن ماده مرکب است و جرمی برابر با وزن فرمولی ( یا اگر ماده مرکب مولکولی است، برابر با وزن مولکولی ) آن ماده مرکب بر حسب گرم دارد. با تفسیر فرمولهای مرکب بر حسب مول ، ترکیب درصد مواد مرکب را می‌توان بدست آورد و دیگر مسائل استوکیومتری را حل کرد. 

ترکیب درصد مواد مرکب

ترکیب درصد یک ماده مرکب از روی فرمول آن ماده مرکب به‌آسانی محاسبه می‌شود. زیروندهای فرمول ، عده مولهای هر عنصر در یک مول ماده مرکب را بدست می‌دهد. از این اطلاعات و از وزنهای اتمی عناصر ، می‌توانیم عده گرمهای هر عنصر موجود در یک مول ماده مرکب را بدست آوریم. درصد یک عنصر معین ، 100 برابر جرم آن عنصر تقسیم بر جرم مول ماده مرکب است. ترکیب درصد یک ماده مرکب در بسیاری مواقع بوسیله تجزیه شیمیایی معین می‌شود. سپس این داده‌ها می‌تواند برای یافتن فرمول تجربی یک ماده مرکب بکار آید. 

فرمول تجربی و فرمول مولکولی

اگر ترکیب درصد یک ماده مرکب با آزمایش معین شود، یعنی تجزیه شیمیایی ، نسبتهای جرمی عناصری که یک ماده را می‌سازند، بدست دهد، فرمول تجربی یک ماده مرکب بدست می‌آید. فرمول تجربی ، نسبتهای اتمی یک ماده مرکب ، یعنی تعداد نسبی اتمهای گوناگونی که آن ماده مرکب را می‌سازند، مشخص می‌کند.

فرمول مولکولی ، ترکیب اتمی واقعی مولکول را بدست می‌دهد و می‌توان آنرا با استفاده از فرمول تجربی بدست آورد، در صورتی که وزن مولکولی ماده مرکب معلوم باشد. برای مثال ، فرمول مولکولی هیدروژن پراکسید ، H₂O₂ ، نشان می‌دهد که دو اتم هیدروژن و دو اتم اکسیژن در یک مولکول هیدروژن پراکسید وجود دارد. اما فرمول تجربی آن ، ساده‌ترین نسبت عدد صحیح یعنی HO می باشد و برای بعضی از مواد مرکب مولکولی ، فرمولهای مولکولی و تجربی یکسان‌اند نمونه‌هایی از این مواد عبارتند از: H₂O -H₂SO₄ - CO₂ - NH₃ .

زیروندهای این فرمولها را نمی‌توان به هیچ نسبت ساده‌تری کاهش داد، اما برای بسیاری از مواد مرکب مولکولی فرمولهای مولکولی و تجربی متفاوت‌اند. 

وزن مولکولی

وزن فرمولی یک ماده خالص ، مجموع وزنهای اتمی همه اتمهای موجود در فرمول آن ماده است. اگر فرمول مورد نظر ، مربوط به یک ماده مولکولی و بنابراین یک فرمول مولکولی باشد، وزن فرمولی مربوط به آن نیز ، وزن مولکولی نامیده می‌شود. وزن مولکولی مجموع وزنهای اتمی ، اتمهایی است که یک مولکول را می‌سازند، بنابراین وزن فرمولی H₂O ، وزن مولکولی این ماده نیز هست. 

معادلات شیمیایی

یک معادله شیمیایی را با استفاده از فرمولهای درست واکنش دهنده‌ها و محصول‌ها می‌نویسیم و با ضرایبی که عده واحدهای فرمولی را مشخص می‌کند، موازنه می‌کنیم. اگر پیش از یک فرمو.ل ضریبی نباشد، به منزله آن است که ضریب آن فرمول 1 است. ضرایب یک معادله شیمیایی موازنه شده برای بدست آوردن نسبت مولی میان هر دو ماده که در معادله نشان داده شده است، بکار می‌آید. این نسبتهای مولی ، اساس محاسبات استوکیومتری است. با استفاده از این نسبتها می‌توان کمیت نظری یک واکنش دهنده لازم برای واکنش و همچنین کمیت محصول بدست آمده را محاسبه کرد. 

استوکیومتری واکنشها در محلول

بسیاری از واکنشها در محلول انجام می‌شوند. محاسبات استوکیومتری برای این گونه واکنشها بر مبنای حجمهای محلولهای بکار رفته و غلظت این محلولها صورت می گیرد. غلظت این محلول ‌، مقدار ماده حل شده در مقدار معینی حلال ، یا مقدار ماده حل شده موجود در مقدار معینی از محلول است. چند روش برای بیان غلظت محلولها بکار می‌رود؛ (مانند نرمالیته ، مولاریته ، مولالیته). مولاریته معمول‌ترین روشی است که برای مطالعه واکنشهای استوکیومتری انجام شده در محلولها بکار می‌رود و مولاریته M یک محلول ، عده مولهای ماده حل شده در یک لیتر محلول است، یعنی یک محلول M₃ شامل 3 مول ماده حل شده در 1لیتر محلول است. 

استوکیومتری و حجم گازها

مسائل استوکیومتری را می‌توان بر اساسی حجم گازهای در گیر در یک واکنش شیمیایی بنا نهاد. از قانون ترکیب حجمی گیلوساک برای حل مسائل مربوط به حجم دو گاز استفاده می‌شود. برخی مسائل ، به رابطه بین حجم یک گاز و جرم یک ماده دیگر مربوط می‌شود. طبق معمول ، کلید حل این مسائل ، مول است. 

تبریک مدیر وبلاگ به مناسبت روز معلم

روز معلم را به تمامی معلمین کشور به خصوص معلم های خود تبریک عرض کرده و برای ایشان آرزوی موفقیت روز افزون دارم.آیدین علیخانی

تبریک مدیر وبلاگ

فرا رسیدن سال نو و نوروز باستانی و آغاز دهه ی ۹۰ را به همه ی بازدید کنندگان تبریک گفته و دهه ای پر از پیشرفت های علمی مخصوصا در علم شیمی و مخصوصا برای ایران عزیز را از خدای مهربان خواستارم.سال خوبی داشته باشید.

ساختار لوویس

ساختار لوویس( Lewis structure) یا ساختار الکترون نقطه( electron dot structure) یا ساختار پیوند ظرفیتی ( Valence-bond structure) ساختاری برای نمایش مولکول یا یون در شیمی است که در آن عنصر را با نماد شیمیایی، الکترون‌های ظرفیتی ناپیوندی را با نقطه و پیوندها را با خط نمایش می‌دهند. در این ساختار بار قراردادی نیز نمایش داده می‌شود. این فرمول را به پاس گیلبرت نیوتون لوویس، دانشمند آمریکایی که در سال ۱۹۱۶ نظریه پیوند کووالانسی را ارائه داد، لوویس نامیدند.

 

پیوندی را کووالانسی گویند که در آن اتم‌ها، الکترون‌های منفرد خود را با یکدیگر به اشتراک می‌گذارند. این پیوند بین نافلز و نافلز و نیز گاهی بین فلز و نافلز هم به وجود می‌آید

پیوند یگانه کووالانسی

متشکل از یک جفت الکترون (دارای اسپین مخالف) است که اوربیتالی از هر دو اتم پیوند شده را اشغال می‌کند. ساده‌ترین نمونه اشتراک در مولکول‌های دو اتمی گازهایی از قبیل F₂ ، H₂ و Cl₂ دیده می‌شود. اتم هیدروژن فقط یک الکترون دارد هرگاه دو اتم هیدروژن تک الکترون‌های خود را به اشتراک بگذارند، یک جفت الکترون حاصل می‌شود.

این جفت الکترون پیوندی متعلق به کل مولکول هیدروژن است و به آرایش الکترونی پایدار گاز نجیب هلیم می‌رسد. هر الکترون هالوژن ، هفت الکترون والانس دارد. با تشکیل یک پیوند کووالانسی بین دو تا از این اتم‌ها ، هر اتم به آرایش الکترونی هشت تایی ، که ویژه گازهای نجیب است، می‌رسد.

پیوند چند گانه

بین دو اتم ، ممکن است بیش از یک پیوند کووالانسی تشکیل شود در این موارد گفته می‌شود که اتم‌ها با پیوند چند گانه به هم متصل‌اند. دو جفت الکترون مشترک را پیوند دو گانه و سه جفت الکترون مشترک را پیوند سه گانه می‌نامند. اغلب می‌توان تعداد پیوندهای جفت الکترونی را که یک اتم در یک مولکول بوجود می‌آورد از تعداد الکترون‌های مورد نیاز برای پر شدن پوسته والانس آن اتم ، پیش‌بینی کرد.

چون برای فلزات شماره گروه در جدول با تعداد الکترون‌های والانس برابر است، می‌توان پیش بینی کرد که عناصر گروه VIIA مثل Cl (با هفت الکترون والانس) ، برای رسیدن به هشت تای پایدار ، یک پیوند کووالانسی ، عناصر گروه VIA مثل O و S (با شش الکترون والانس) دو پیوند کووالانسی ، عناصر VA مثل N و P (با پنج الکترون والانس) سه پیوند کووالانسی و عناصر گروه IVA مثل C (با چهار الکترون والانس) چهار پیوند کووالانسی به وجود خواهند آورد.

عکس پیدا نشد

نماد ساختار مولکول

در ساختار اول ، جفت الکترون مشترک با دو نقطه و ساختار دوم با یک خط کوتاه نشان داده شده است.
مانند :

H ― H H : H پیوند یگانه

:Ö=C=Ö: پیوند دو گانه

:N Ξ N: پیوند سه گانه

CΞC چهارگانه

جدول تناوبی عنصرهای شیمیایی‏،

جدول تناوبی عنصرهای شیمیایی‏، نمایشی از عنصرهای شیمیایی شناخته شده‌است که بر اساس ساختار الکترونی مرتب گردیده‌است به‌گونه‌ای که بسیاری از ویژگی‌های شیمیایی عنصرها به صورت منظم در طول جدول تغییر می‌کنند.

جدول اولیه بدون اطلاع از ساختار داخلی اتم‌ها ساخته شد: اگر عناصر را بر حسب جرم اتمی آنها مرتب نمائیم، و آنگاه نمودار خواص معین دیگر آنها را بر حسب جرم اتمی رسم نمائیم، می‌توان نوسان یا تناوب این خواص را بصورت تابعی از جرم اتمی مشاهده نمود. نخستین کسی که توانست این نظم را مشاهده نماید، یک شیمیدان آلمانی به نام یوهان ولفگانگ دوبراینر بود. او متوجه تعدادی تثلیث از عناصر مشابه شد:

نمونه تثلیث‌ها
عنصر	جرم اتمی	چگالی
Cl	35.5	1.56 g/L
Br	79.9	3.12 g/L
I	126.9	4.95 g/L
Ca	40.1	1.55 g/cm^3
Sr	87.6	2.6 g/cm^3
Ba	137	3.5 g/cm^3

و به دنبال او، شیمیدان انگلیسی جان نیولندز متوجه گردید که عناصر از نوع مشابه در فاصله‌های هشت تایی یافت می‌شوند، که آنها را با نت‌های هشتگانه موسیقی شبیه نمود، هرچند که قانون نت‌های او مورد تمسخر معاصرین او قرار گرفت. سرانجام شیمیدان آلمانی لوتار مَیر و شیمیدان روسی دمیتری مندلیف تقریباً بطور هم‌زمان اولین جدول تناوبی را، با مرتب نمودن عناصر بر حسب جرمشان، توسعه دادند (ولی مندلیف تعداد کمی از عناصر را خارج از ترتیب صریح جرمی، برای تطابق بهتر با خواص همسایگانشان رسم نمود – این کار بعدها با کشف ساختار الکترونی عناصر در اواخر سده نوزدهم و آغاز سده بیستم توجیه گردید).

فهرست عناصر بر پایه نام، علامت اختصاری و عدد اتمی موجود است. شکل زیر جدول تناوبی عناصر شناخته شده را نمایش می‌دهد. هر عنصر با عدد اتمی و علامتهای شیمیایی. عناصر در یک ستون («گروه») از لحاظ شیمیایی مشابه می‌باشند.

گروه

1

2

3

4

5

6

7

8

دوره

1

1 H

2 He

2

3 Li

4 Be

5 B

6 C

7 N

8 O

9 F

10 Ne

3

11 Na

12 Mg

13 Al

14 Si

15 P

16 S

17 Cl

18 Ar

4

19 K

20 Ca

21 Sc

22 Ti

23 V

24 Cr

25 Mn

26 Fe

27 Co

28 Ni

29 Cu

30 Zn

31 Ga

32 Ge

33 As

34 Se

35 Br

36 Kr

5

37 Rb

38 Sr

39 Y

40 Zr

41 Nb

42 Mo

43 Tc

44 Ru

45 Rh

46 Pd

47 Ag

48 Cd

49 In

50 Sn

51 Sb

52 Te

53 I

54 Xe

6

55 Cs

56 Ba

*

71 Lu

72 Hf

73 Ta

74 W

75 Re

76 Os

77 Ir

78 Pt

79 Au

80 Hg

81 Tl

82 Pb

83 Bi

84 Po

85 At

86 Rn

7

87  Fr

88 Ra

**

103 Lr

104 Rf

105 Db

106 Sg

107 Bh

108 Hs

109 Mt

110 Ds

111 Rg

112 Cn

113 Uut

114 Uuq

115 Uup

116 Uuh

117 Uus

118 Uuo

* لانتانیدها

57 La

58 Ce

59 Pr

60 Nd

61 Pm

62 Sm

63 Eu

64 Gd

65 Tb

66 Dy

67 Ho

68 Er

69 Tm

70 Yb

** آکتینیدها

89 Ac

90 Th

91 Pa

92 U

93 Np

94 Pu

95 Am

96 Cm

97 Bk

98 Cf

99 Es

100 Fm

101 Md

102 No

در اینجا روشهای دیگر برای نمایش جدول ارائه شده‌اند: جدول استاندارد - جدول جایگزین - جدول ضد - جدول بزرگ - جدول عظیم - جدول عریض - جدول توسعه یافته - جدول ساختاری - فلزات و غیر فلزات

کد رنگ برای اعداد اتمی:

• عناصر شماره گذاری شده با رنگ آبی ، در دمای اتاق مایع هستند؛
• عناصر شماره گذاری شده با رنگ سبز ، در دمای اتاق بصورت گاز می‌باشند؛
• عناصر شماره گذاری شده با رنگ سیاه، در دمای اتاق جامد هستند.
• عناصر شماره گذاری شده با رنگ قرمز ترکیبی بوده و بطور طبیعی یافت نمی‌شوند(همه در دمای اتاق جامد هستند.)
• عناصر شماره گذاری شده با رنگ خاکستری ، هنوز کشف نشده‌اند (و بصورت کم رنگ نشان داده شده‌اند تا گروه شیمیایی را که در آن قرار می‌گیرند، مشخص نماید.(

و می‌توانید دراین کلید واژه جدول تناوبی برای تشدید مغناطیسی را بیابید.

تعداد لایه الکترون در یک اتم تعیین کننده ردیفی است که در آن قرار می‌گیرد. هر لایه به زیرلایه‌های متفاوتی تقسیم می‌شود، که هر اندازه عدد اتمی افزایش می‌یابد، این لایه‌ها به ترتیب زیر:

1s
2s           2p
3s           3p
4s        3d 4p
5s        4d 5p
6s     4f 5d 6p
7s     5f 6d 7p
8s  5g 6f 7d 8p
...

براساس ساختار جدول پر می‌شوند. از آنجائیکه الکترونهای خارجی‌ترین لایه، خواص شیمیایی را تعیین می‌نمایند، این لایه‌ها در میان گروهای یکسان مشابه‌اند.عناصر همجوار با یکدیگر در یک گروه، علیرغم اختلاف مهم در جرم، دارای خواص فیزیکی مشابه هستند. عناصر همجوار با یکدیگر در یک ردیف دارای جرم‌های مشابه ولی خواص متفاوت هستند.

برای مثال، عناصر بسیار نزدیک به نیتروژن (N) در ردیف دوم کربن(C) و اکسیژن(O) هستند. علیرغم تشابه آنها در جرم (که بصورت ناچیزی در واحد جرم اتمی تفاوت دارند)، دارای خواص بینهایت متفاوتی هستند، همانطور که با بررسی فرمهای دیگر می‌توان ملاحظه نمود: اکسیژن دو اتمی یک کاز است که سوختن را تشدید می‌نماید، نیتروژن دو اتمی یک گاز است که سوختن را تشدید نمی‌کند، و کربن یک جامد است که می‌تواند سوزانده شود(بله، می‌توان الماس را سوزاند!).

در مقایسه، عناصر بسیار نزدیک به کلر (Cl) در گروه یکی مانده به آخر در جدول (هالوژن‌ها) فلوئور(F) و برم(Br) هستند. علیرغم تفاوت فاحش جرم آنها در گروه، فرمهای دیگر آنها دارای خواص بسیار مشابه هستند: آنها بسیار خورنده (بدین معنی که تمایل خوبی برای ترکیب با فلزات، برای تشکیل نمک هالاید فلز)؛ کلر و فلوئور گاز هستند، درحالیکه برم یک مایع با تبخیر بسیار کم است؛ کلر و برم بسیار رنگی هستند.

آفبا

۱s ۲s ۲p ۳s ۳p ۴s ۳d ۴p ۵s ۴d ۵p ۶s ۴f ۵d ۶p ۷s ۵f ۶d ۷p

در s حدأکثر ۲ الکترون در p حدأکثر ۶ الکترون در D حدأکثر ۱۰ و در F حدأکثر ۱۴ الکترون قرار می‌گیرد

اصل بناگذاري اتم يا اصل آفبا

همان طوري كه گفته شد، معادله شرودينگر براي اتمهاي چندالكتروني به طور دقيق حل نشده

است. با وجود اين، داده هاي طيفي و محاسبات دقيق مبتني بر روشهاي پيچيد ه اي كه شامل تقريبهاي

متوالي است ، نشان م يدهد كه اتمهاي چندالكتروني داراي اربيتالهاي اتمي مشابه با اربيتالهاي ئيدروژن

4 و غيره براي آنها كرد. f ،2p ،1s است. بنابراين مي توان صحبت از اربيتال هاي

اصل پاولي نيز مي رساند كه در يك اتم، نم ي توان دو الكترون پيدا كرد كه داراي چهار عدد

كوانتمي مشابه باش د. بنابراين، هر اربيتال اتمي، حداكثر م يتواند داراي دو الكترون با اسپين مخالف

باشد. از اينرو م ي توان روش بناگذاري مجموع هاي از عناصر را از طريق گامهاي فرضي بدين صورت

تعقيب كرد كه در هر گام، بايد همزمان، يك واحد بار مثبت الكتريكي (پروتون) به هسته و يك واحد بار

منفي الكتريكي (الكترون) در يك اربيتال اتمي وارد نمود.

هرگاه الكترونها را به طور صحيحي وارد اربيتال هاي اتمي بكنيم، اتمها در حالت پايه كه آرايش

الكتروني آنها داراي انرژي مي نيمم است، ساخته مي شوند.

شكل زير روش وارد كردن الكترونها را در اتمها، بر مبناي اصل آفبا نشان م يده د. مطابق اين

شكل، و بر حسب اصل پاولي، الكترونها براساس ترتيب انرژي هايشان در اربيتالها قرار مي گيرند.

به آلماني معني ساختن و بناگذاري را مي دهد. Aufbau 1 لغت

مطالبی در مورد اربیتال ها

اوربيتال چيست؟ به فضایی در اطراف هستهٔ اتم و مولكول کهاحتمال حضور الكترون در آن بیش از ۹۰ درصد است، اوربیتال می‌گویند.[1
ویژگی اورببتال مولکولی
الکترون‌های اتمهاي تشکیل دهنده یک مولکول در اوربیتال‌های مولکولی آن قرار می‌گیرند. اوربیتال مولکولی حاصل ادغام و یا تفاضل توابع موج دو یا چند اوربيتال اتمی است.
انواع اربیتال‌های مولکولی

اوربیتال‌های مولکولی را به دو نوع پیوندی و ضدّ پیوندی تقسیم‌بندی می‌کنند.

نمادهای اوربیتال‌های مولکولی

از نمادهاي σ ،π، و ... برای اوربیتال‌های مولکولی پیوندی و از نمادهای *σ* ،π، و ... برای اوربیتال‌های مولکولی ضدّ پیوندی استفاده می‌شود[[1.

شرایط همپوشانی اوربیتالها

برای اینکه اوربیتالهای اتمی بتوانند در حدتشکیل پیوند یکدیگر همپوشانی کنند باید دو شرط زیر درباره آنها برقرار باشد:

ادامه نوشته

کروماتوگرافی

پر کاربردترین شیوه جداسازی مواد تجزیه‌ای کروماتوگرافی است که در تمام شاخه‌های علوم کاربردهایی دارد. کرماتوگرافی گروه گوناگون و مهمی از روش‌های جداسازی مواد را شامل می‌شود و امکان می‌دهد تا اجزای سازنده نزدیک به هم مخلوط‌های کمپلکس را جدا ، منزوی و شناسایی کند بسیاری از این جداسازی‌ها به روش‌های کروماتوگرافی را به دلیل اینکه در برگیرنده سیستمها و تکنیکهای مختلفی است نمی‌توان به طور مشخص تعریف کرد. اغلب جداسازی‌ها بر مبنای کروماتوگرافی بر روی مخلوطهایی از مواد بی‌رنگ از جمله گازها صورت می‌گیرد. کروماتوگرافی متکی بر حرکت نسبی دو فاز است ولی در کروماتوگرافی یکی از فازها بدون حرکت است و فاز ساکن نامیده می‌شود و دیگری را فاز متحرک می‌نامند. اجزای یک مخلوط به وسیله جریانی از یک فاز متحرک از داخل فاز ساکن عبور داده می‌شود. جداسازی‌هاکروماتوگرافی را به دلیل اینکه در برگیرنده سیستمها و تکنیکهای مختلفی است نمی‌توان به طور مشخص تعریف کرد. اغلب جداسازی‌ها بر مبنای کروماتوگرافی بر روی مخلوطهایی از مواد بی‌رنگ از جمله گازها صورت می‌گیرد. کروماتوگرافی متکی بر حرکت نسبی دو فاز است ولی در کروماتوگرافی یکی از فازها بدون حرکت است و فاز ساکن نامیده می‌شود و دیگری را فاز متحرک می‌نامند. اجزای یک مخلوط به وسیله جریانی از یک فاز متحرک از داخل فاز ساکن عبور داده می‌شود. جداسازی‌ها بر اساس اختلاف در سرعت مهاجرت اجزای مختلف نمونه استوارند. 
بر اساس اختلاف در سرعت مهاجرت اجزای مختلف نمونه استوارند.
دیگر ناممکن است.

ادامه نوشته

عدد اوکتان

عدد اوکتان ، عددی است قراردادی که میزان بهسوزی یک سوخت را نشان می‌دهد و طبق قرارداد برای ایزواوکتان که بهترین سوخت است، برابر 100 و برای هپتان نرمال که بدترین سوخت است، برابر صفر انتخاب شده است.
از این دو جسم ، مخلوط هایی به نسبت های مختلف درست کرده‌اند و بدی یا خوبی یک واکنش سوختن سوخت را نسبت به این مخلوط ها می‌سنجند. بدیهی است که هرچه ایزواوکتان در یک مخلوط بیش تر باشد، آن مخلوط سوخت بهتری است و موتور هنگام کار با آن ، بهنگام کار ، تق تق و سر و صدای کم تری می‌کند.
وقتی می‌گویند: عدد اوکتان یک سوخت 90 است، یا 90 در صد آن ایزواوکتان است و از نظر سوختن شبیه مخلوطی می‌سوزد که 90 درصد آن ایزواوکتان است و 10 درصد دیگر هپتان نرمال است. مسلما هرچه عدد اوکتان سوختی بزرگ تر باشد، آن سوخت مرغوب تر است.
این قرارداد موقعی به عمل آمد که ایزواکتان بهترین سوخت بود. امروزه مواد یا سوخت های بهتری پیدا کرده‌اند. در نتیجه عدد اوکتان این سوخت ها از 100 تجاوز می‌کند. بطور کلی عدد اوکتان هیدروکربن ها و هیدروکربن های بدون شاخه ، پایین و عدد اوکتان هیدروکربن های سیر شده حلقوی ، متوسط و عدد اوکتان هیدروکربن های زنجیری پرشاخه و ترکیب های آروماتیک بالاست.

اتان

اتان، C2H6، از نظر اندازه بعد از متان است. اگر اتمهای این مولکول را بر اساس قاعدة یک پیوند (یک زوج الکترون) برای هر هیدروژن و چهار پیوند (چهار زوج الکترون) برای هر کربن با پیوندهای کووالانسی‌ها به هم متصل کنیم، ساختمان زیر حاصل می‌شود.
هر کربن به سه هیدروژن و یک کربن دیگر متصل است.
از آنجا که هر اتم کربن به چهار اتم دیگر متصل شده است، اوربیتالهای پیوندی آن (اوربیتال sp3) به سمت گوشه‌های یک چهاروجهی هدایت می‌شوند. همچون در متان، پیوندهای کربن _ هیدروژن از همپوشانی اوربیتال‌های sp3 با اوربیتالهای s هیدروژن نتیجه می‌شوند. پیوند کربن – کربن از همپوشانی دو اوربیتال sp3 حاصل می‌گردد.
پیوند‌های کربن – هیدروژن و کربن – کربن دارای توزیع الکترونی یکسان هستند و به شکل یک استوانة متقارن در حول خطی که هسته اتمها را به هم متصل می‌کنند می‌باشد. ، به علت این تشابه شکلی، پیوندها با همان نام پیوند (پیوند سیگما) خوانده می‌شوند.بنابراین زوایای پیوند و طول پیوندهای کربن – هیدروژن در اتان بایستی بسیار شبیه متان یعنی به ترتیب در حدود و باشد. پراش الکترونی و مطالعات طیف سنجی این ساختان را از هر جهت تائید می کند و این اندازه‌ها را برای هر مولکول به دست می‌دهد. زاویة پیوندها و طول CH، طول C-C، . مطالعات مشابه نشان داده است که این مقادیر، با جزئی اختلاف، تقریباً از ویژگی‌های پیوند کربن – هیدروژن و کربن – کربن آلکانها است.

متان

هر یک از چهار اتم هیدروژن بوسیله پیوند کووالانسی ، یعنی با یک جفت الکترون اشتراکی به اتم کربن متصل شده است. وقتی کربن به چهار اتم دیگر متصل باشد، اوربیتالهای پیوندی آن (اوربیتالهای sp³ که از اختلاط یک اوربیتال s و سه اوربیتال p تشکیل شده‌اند) ، به سوی گوشه‌های چهار وجهی جهت گیری کرده‌اند.
این آرایش چهار وجهی ، آرایشی است که به اوربیتالها اجازه می‌دهد تا سر حد امکان از یکدیگر فاصله بگیرند. برای اینکه همپوشانی این اوربیتالها با اوربیتال کروی اتم هیدروژن به گونه ای موثر صورت پذیرد و در نتیجه ، پیوند محکم‌تری تشکیل شود، هر هسته هیدروژن باید در یک گوشه این چهار وجهی قرار بگیرد.ساختار چهار وجهی متان بوسیله پراش الکترونی که آرایش اتمها را در این نوع مولکولهای ساده به روشنی نشان می‌دهد، تایید شده است. بعد شواهدی که شیمیدانها را خیلی پیش از پیدایش مکانیک کوانتومی
ما به طور معمول ، متان را با یک خط کوتاه برای نمایش هر جفت الکترون مشترک بین کربن و هیدروژن نشان خواهیم داد. برای آنکه توجه خود را بر روی الکترونها بطور انفرادی متمرکز کنیم، گاهی ممکن است یک جفت الکترون را بوسیله یک جفت نقطه نشان دهیم. سرانجام ، وقتی بخواهیم شکل واقعی مولکول را نمایش دهیم، از فرمولهای سه بعدی استفاده می‌کنیم. REDIRECT (نام صفحه) یا پراش الکترونی d ، به پذیرش این ساختار چهار وجهی رهنمون شد، بررسی خواهیم کرد.

آلکان

بعضی از ترکیبهای آلی ، فقط شامل دو عنصر هیدروژن و کربن می‌باشند و در نتیجه آنها را هیدروکربن می‌نامند. با تکیه بر ساختار ، هیدروکربنها را به دو گروه و طبقه اصلی یعنی آلیفاتیک و آروماتیک تقسیم می‌کنند. هیدروکربنهای آلیفاتیک خود به چند خانواده: آلکانها ، آکینها و همانندهای حلقوی آنها (سیکلوآلکانها و…) تقسیم می‌شوند.

تبریک مدیر وبلاگ

سال نو را به همه ی بازدید کنندگان این وبلاگ تبریک می گویم.

آیدین علیخانی

پلاسما

پلاسما
حالت چهارم ماده پلاسما ,شبیه گاز است و از اتمهایی تشکیل شده است که تمام یا تعدادی از الکترون های خود را از دست داده اند (یونیده شده اند) .
بیشتر مواد جهان در حالت پلاسما هستند مانند خورشید که از پلاسما تشکیل شده است. پلاسما اغلب بسیار گرم است و می توان آن را در میدان مغناطیسی به دام انداخت.
اما در تعریفی کلی از پلاسما باید گفت که ؛ پلاسما حالت چهارمی از ماده است که دانش امروزی نتوانسته آنها را جزو سه حالت دیگر پندارد و مجبور شده آنرا حالت مستقلی به حساب آورد. این ماده با ماهیت محیط یونیزه ، ترکیبی از یونهای مثبت و الکترون با غلظت معین میباشد که مقدار الکترونها و یونهای مثبت در یک محیط پلاسما تقریبا برابر است و حالت پلاسمای مواد ، تقریبا حالت شبه خنثایی دارد. پدیدههای طبیعی زیادی از جمله آتش ، خورشید ، ستارگان و غیره در رده حالت پلاسمایی ماده قرار میگیرند.
پلاسما شبیه به گاز است، ولی مرکب از ذرات باردار متحرکی به نام یون است. یونها بشدت تحت تاثیر نیروهای الکتریکی و مغناطیسی قرار میگیرند. مواد طبیعی در حالت پلاسما عبارتند از انواع شعله ، بخش خارجی جو زمین ، اتمسفر ستارگان ، بسیاری از مواد موجود در فضای سحابی و بخشی از دم ستاره دنبالهدار و شفقهای قطبی شمالی که نمایش خیره کننده ای از حالت پلاسمایی ماده است که در میدان مغناطیسی جریان مییابد
بد نیست بدانید که دانش امروزی حالات دیگری از جمله برهمکنش ضعیف و قوی هستهای را نیز در دستهبندیها بعنوان حالات پنجم و ششم ماده بحساب میآورد که از این حالات در توجیه خواص نکلئونهای هسته ، نیروهای هستهای ، واکنش های هستهای و در کل ((فیزیک ذرات بنیادی)) استفاده میشود.

حالت های ماده

اگر از دانش آموزان دوره دبيرستان خواص معمولي مواد را بپرسيد، در پاسخ مي گويند جامد ها شكل ثابتي دارند و از نظر فيزيكي سخت هستند اما قابليت خرد شدن را هم دارند. مايعات به آساني جريان مي يابند اما متراكم كردن آنها بسيار سخت است ودر هر ظرفي قرار بگيرند شكل آن ظرف را به خود مي گيرند. گاز ها كمترين چگالي را در مقايسه با ساير حالات دارند و به آساني متراكم مي شوند. گاز ها نه تنها در هر ظرفي قرار بگيرند شكل ظرفي را به خود مي گيرند، بلكه در تمام حجم ظرف پراكنده مي شوند و تمام فضاي ظرف را اشغال مي كنند. چهارمين شكل ماده پلاسماست. اين حالت تقريباً گاز مانند است اما اتم هاي سازنده پلاسما به الكترون ها و يون ها شكافته شده اند. خورشيد نمونه اي از حالت پلاسما است. در واقع بيشتر ماده جهان به شكل پلاسما است. پلاسما ها معمولاً بسيار داغ هستند از اين رو نمي توان پلاسما را توليد و در ظرف هاي معمولي نگهداري كرد. پلاسما را با استفاده از ميدان مغناطيسي مي توان در يك محدوده از فضا حبس كرد. پنجمين شكل ماده، حالت چگاليده بوز _ اينشتين است كه در سال ۱۹۹۵ كشف شد. اين حالت از ماده زماني پديد آمد كه دانشمندان موفق شدند بوز ون ها را تا دمايي بسيار پايين سرد كنند. در دماهاي بسيار پايين، بوزون ها به صورت سوپر ذرات منفردي درمي آيند كه بيشتر از آنكه ذره مادي باشند موج مانند به نظر مي رسند. اين حالت از ماده بسيار شكننده است و نور به آهستگي از ميان آن عبور مي كند. پس از چند سال از كشف حالت چگاليده بوز _ اينشتين، اينك حالت چگاليده فرميوني هم به حالت هاي قبلي اضافه شده است. اين شكل از ماده چنان بديع است كه هنوز اغلب خواص آن ناشناخته است. اما آنچه كه مسلم است اين حالت هم در دماي بسيار پايين قابل دسترسي است. دكتر جين و همكارانش براي دستيابي به اين حالت جديد، تعداد ۵۰۰ هزار اتم پتاسيم با عدد جرمي ۴۰ را تا دمايي كمتر از يك ميليونيوم كلوين سرد كردند. اين دما بسيار نزديك به صفر مطلق است. در اين حالت اتم هاي پتاسيم بدون آنكه چسبندگي ميان آنها وجود داشته باشد، به صورت مايع جريان يافتند. پايين تر ازاين دما چه اتفاقي مي افتد؟ جواب اين سئوال را كسي نمي داند. دانشمندان در حال حاضر براي يافتن پاسخ اين سئوال به تحقيق مشغول هستند. حالت چگاليده فرميوني تا حدي شبيه چگالش بوز - اينشتين است. هر دو حالت از اتم هايي تشكيل شده اند كه اين اتم ها در دماي پايين به هم مي پيوندند و جسم واحدي را تشكيل مي دهند. در چگالش بوز - اينشتين اتم ها از نوع بوزون هستند در حالي كه در چگالش فرميوني اتم ها فرميون هستند. تفاوت ميان بوزون ها و فرميون ها چيست؟ رفتار بوزون ها به گونه اي است كه تمايل دارند با هم پيوند برقرار كنند و به هم متصل شوند. يك اتم در صورتي كه حاصل جمع تعداد الكترون، پروتون و نوترون هايش زوج باشد. بوزون است به عنوان مثال اتم هاي سديم بوزون هستند زيرا اتم هاي سديم در حالت عادي يازده الكترون، يازده پروتون و دوازه نوترون دارند كه حاصل جمع آنها عدد زوج ۳۴ مي شود. بنابراين اتم هاي سديم اين قابليت را دارند كه در دماهاي پايين به هم متصل شوند و حالت چگاليده بوز - اينشتين را پديد آورند اما از طرف ديگر فرميون ها منزوي هستند. اين ذرات طبق اصل طرد پائولي هنگامي كه در يك حالت كوانتومي قرار مي گيرند همديگر را دفع مي كنند و اگر ذره اي در يك حالت كوانتومي خاص قرار گيرد مانع از آن مي شود كه ذره ديگري هم بتواند به آن حالت دسترسي يابد. هر اتم كه حاصل جمع تعداد الكترون، پروتون و نوترون هايش فرد باشد، فرميون است. به عنوان مثال، اتم هاي پتاسيم با عدد جرمي ۴۰ فرميون هستند زيرا داراي ۱۹ الكترون، ۱۹ پروتون و ۲۱ نوترون هستند و حاصل جمع اين سه عدد برابر ۵۹ مي شود. دكتر جين و همكارانش بر پايه همين خاصيت انزوا طلبي فرميون ها روشي را پيش گرفتند و از ميدان هاي مغناطيسي كنترل شونده اي براي انجام آزمايش ها استفاده كردند. ميدان مغناطيسي باعث مي شود كه اتم هاي منفرد با هم جفت شوند و ميزان جفت شدگي اتم ها در اين حالت با تغيير ميدان مغناطيسي قابل كنترل است. انتظار مي رفت كه اتم هاي جفت شده پتاسيم خواص همانند بوزون ها داشته باشند اما آزمايش ها نشان دادند كه در بعضي از اتم ها كه ميزان جفت شدگي ضعيف بود هنوز بعضي از خواص فرميوني خود را از دست نداده بودند. در اين حالت يك جفت از اتم هاي جفت شده مي تواند به جفت ديگري متصل شود و اين جفت شدگي به همين ترتيب ادامه يابد تا اينكه سرانجام باعث تشكيل حالت چگاليده فرميوني شود. دكتر جين شك داشت كه جفت شدگي اتم هاي مشاهده شده همانند جفت شدگي اتم هاي هليوم مايع باشد كه به آن ابرشارگي مي گويند. ابر شاره ها نيز بدون آنكه خاصيت چسبندگي ميان آنها باشد به راحتي جريان مي يابند. وضعيت مشابه ديگر، حالت ابررسانايي است. در يك ابر رسان الكترون هاي جفت شده (الكترون ها فرميون هستند) بدون آ نكه با مقاومت الكتريكي مواجه شوند به راحتي جريان مي يابند. علاقه وافري به ابررسانا ها وجود دارد زيرا از آنها براي توليد الكتريسيته پاك و ارزان مي توان استفاده كرد. در صورتي كه استفاده از ابر رساناها در تكنولوژي ميسر شود، قطار هاي برقي سريع السير و كامپيوتر هاي فوق سريع با قيمتي پايين روانه بازار خواهد شد. اما متاسفانه استفاده از ابر رساناها حتي تحقيق درباره آنها دشوار است. بزرگ ترين مشكل اين است كه حداقل دمايي كه لازم است تا يك ابررسانا ايجاد شود. ۱۳۵ _ درجه سلسيوسي است. بنابراين نيتروژن مايع يا دستگاه سرد كننده ديگري لازم است تا سيم هاي رابط و هر وسيله جانبي ديگري كه الكترون هاي جفت شده در آن محيط قرار مي گيرند را سرد نگه دارد. اين فرآيند هزينه زيادي مي خواهد و به دستگاه هاي پرحجمي نياز دارد. اما اگر ابر رسانايي بر دماي اتاق برقرار شود، كار كردن با آن فوق العاده راحت مي شود و استفاده از آن به خاطر مزيت هاي ياد شده سريعاً افزايش مي يابد. دكتر جين مي گويد، كنترل ميزان جفت شدگي اتم ها با استفاده از تغيير ميدان مغناطيسي، همانند تغيير دما براي يك ابررساناست. اين روند ما را اميدوار مي كند كه بتوانيم آموخته هاي خود از چگالش فرميوني را به ديگر زمينه ها از جمله ابررسانايي در دماي اتاق تسري دهيم. ناسا كاربرد هاي زيادي را براي ابررسانه ها در نظر گرفته است. به عنوان مثال استفاده از ابر رساناها باعث خواهد شد كه مدار ماهواره هاي چرخنده به دور زمين با دقت بسيار بالايي كنترل شوند. خاصيت اصلي ابررسانا ها به دليل نداشتن مقاومت الكتريكي امكان انتقال جريان الكتريكي بزرگي در حجم كوچكي از ابررسانا است. به همين خاطر اگر به جاي سيم هاي مسي از ابررساناها استفاده شود، موتور هاي فضاپيما ها تا ۶ برابر نسبت به موتور هاي فعلي كوچك تر و سبك تر خواهند شد و باعث مي شود كه وزن و هزينه ارسال فضاپيما بسيار كاهش يابد. از ديگر زمينه هايي كه ابررساناها مي توانند نقشي اساسي در آنها بازي مي كنند مي توان كاوش هاي بعدي انسان از فضا را نام برد. ابررسانا ها بهترين گزينه براي توليد و انتقال بسيار كارآمد انرژي الكتريكي هستند و طي شب هاي طولاني ماه كه دما تا C ۱۷۳ _ درجه سانتي گراد پايين مي آيد و طي ماه هاي ژانويه تا مارس دستگاه هاي MRI ساخته شده از سيم هاي ابررسانا، ابزار تشخيصي دقيق و توانمندي در خدمت سلامت خدمه فضاپيما ها خواهد بود. "