بيوتات الكيمياء التعليمية - عرض مشاركة واحدة - *** قوارير المعلومات بين العجائب والغرائب .. ومنتدى الكيمياء ؟؟ ***
عرض مشاركة واحدة
  #14   -->
قديم 23-07-2003, 05:03 PM
الصورة الرمزية لـ نوور الكيمياء
نوور الكيمياء نوور الكيمياء غير متصل
كيميائي
 
تاريخ الانتساب: 07 2003
المكان: الممــــــــــ العربية السعودية ـــــــــلكة
مشاركات: 70
نوور الكيمياء على طريق التميز و النجاح
افتراضي

ونستخدم وحدات الكتلة أيضاً في حالة ملوثات المواد الصلبة ، مثلاً تحتوي عينة من فلز البوتاسيوم 20 جزءاً من مليون من فلز الحديد . كل عينة من البوتاسيوم كتلتها مليون غم ، تحتوي على كتلة حديد مقدارها 20غم ، أما في المواد الغازية فتستخدم وحدات الكتلة (كما سبق مع المواد السائلة والصلبة) ولكن الأكثر شيوعاً أن تستخدم وحدة الحجم فنقول مثلاً إن نسبة CO2 في الهواء الجوي الجاف = 314 جزء من مليون . معنى هذا المقياس هو أنه في عينة حجمها مليون سم3 (1م3) من الهواء يوجد 314سم3 من CO2 .

- كيف تحمي طبقة الأوزون الحياة على الأرض ؟ ما هي التفاعلات الكيميائية التي تحدث في طبقة الأوزون ؟



تعمل طبقة الأوزون على امتصاص الأشعة فوق البنفسجية والأشعة الأخرى الأقصر طولاً موجياً ، وإذا لم يحدث ما يخل بتسلسل التفاعلات فإنها تسير على الشكل التالي :



hv = هي أشعة ذات طاقة عالية من نوع الأشعة فوق البنفسجية والأنواع الأخرى الأقصر طولاً موجياً .



يُساعد أكسجين ونيتروجين الهواء في امتصاص الأشعة حتى طول 250 نانوميتر وهذا أيضاً يقلل من الأشعة الخطرة التي تصل إلى الأرض .












وتتكرر الخطوتان ( 2 ) ، ( 3 ) عدداً كبيراً من المرات ثم :



أو







وهكذا .. وهذا الأمر يحدث منذ بداية الخليقة ، ولكن لوحظ في سبعينات القرن الماضي ، (قبل ثلاثة عقود) ، أن هناك خللاً في عمل طبقة الأوزون ونتج عنه زيادة في كمية الإشعاعات الضارة التي تصل إلى الأرض . أما M فهي دقيقة يمكنها أن تمتص الطاقة وتحوِّلها إلى طاقة حركية M* وبالتالي ترتفع درجة حرارتها ، وتلعب N2 ، O2 الموجودة في الهواء الجوي هذا الدور .

من هم المتهمون في إحداث الخلل في طبقة الأوزون ؟

مما لا شك فيه أن المتهم الأول هو الإنسان ! فما جريمته ؟

إن جرائمه في هذا المجال عديدة ، فقد اصطنع مواد مشتقة من الميثان وغيره تسمى بمجموعها (CFCs) Chlorofluoro Carbons ، فما قصة هذه المواد ؟

عند منتصف القرن الماضي فكر الإنسان باصطناع غاز جديد لاستخدامه في الثلاجات ، ومكيفات الهواء وعلب السبراي ، وكان يفترض في هذا الغاز أن يكون خاملاً (أي قليل الفعالية والنشاط) ، وأن يكون غير سام ، وأن يكون سهل الانضغاط ، وقد تحققت كل هذه الأهداف باصطناع مركبات ميثان هالوجينية عُرِفت باسم كلوروفلورو كربونات (CFCs) وتجارياً باسم الفريونات Freons وأشهرها هي :

CF Cl3 CF2 Cl2 CF3 Cl

Freon -11 Freon 12 Freon -13


إن CFCs مواد خاملة وغير سامة ولكنها كفرانكشتين تقتل صانعها . بل وكل البشر على الأرض ، ذلك لأنها تصعد ببطء ودون تغيير إلى أن تصل طبقة الستراتوسفير وعندها تبدأ نشاطها .



ما هي المواد والأدوات الأخرى التي تدمر طبقة الأوزون ؟

الطائرات النفاثة الضخمة التي تطير في طبقة الستراتوسفير وتطلق كميات ضخمة من الغازات الضارة بالأوزون كأكاسيد النيتروجين ، كما أن هذه الطائرات تحدث تخلخلاً في الكتل الهوائية مما يؤدي إلى تدمير طبقة الستراتوسفير (طبقة الأوزون) .



تعمل الصواريخ والمركبات الفضائية على إطلاق كميات ضخمة من غازات الكلور والفلور التي تدمر طبقة الأوزون ، وحسب دراسة لوكالة الفضاء الروسية فإن كل عملية إطلاق صاروخ فضائي تؤدي إلى تدمير مليون طن من الأوزون .



الطائرات النفاثة : عند احتراق وقود المحركات النفاثة تحت درجات حرارة عالية يتكون أكسيد النيتريك .







وهذا الغاز يستهلك الأوزون كما يلي :











والتفاعل الإجمالي :







وهذه الدورة تشبه دورة الفلوروكلور كروبونات في إتلاف الأوزون










التفاعل الإجمالي



كيف تتلف (CFCs) طبقة الأوزون وتحدث فيها ثقوباً .

أوضحنا في البند السابق التفاعلات الخمسة التي تحدث في طبقة الأوزون في الستراتوسفير ، وتتدخل الكلوروفلور وميثانات بعمل سلسلة التفاعلات التالية ولنعطها الأرقام ابتداءً من ( 6 ) تكملة لما ورد من تفاعلات الأوزون .









ويتكرر حدوث التفاعلين 8 , 7 عدداً كبيراً من المرات .



وهكذا فإن التفاعل ( 7 ) يخرب الأوزون اللازم للتفاعل رقم ( 3 ) في سلسلة تفاعلات الأوزون الطبيعية ، أما التفاعل رقم ( 8 ) فيخرب

اللازمة للتفاعل رقم ( 2 ) في سلسلة الأوزون .

ذرات




يقدر العلماء أن كل جزيء من CFC يتفكك في التفاعل رقم ( 6 ) يمنع تشكل ما يقارب 10 5 جزيء من الأوزون .



هذا ومع أن CFCs ستطرد من الجو بفعل اتفاقيات وتوصيات مؤتمرات دولية (انظر البند التالي : ماذا عمل البشر لدرء هذه المشكلة ؟) .



فإن تركيزها في الجو يزداد (لأن الكثير من الدول لا تلتزم بالاتفاقيات والتوصيات) ومقابل ذلك يتناقص تركيز الأوزون ، إن ثقب الأوزون في منطقة القطب الجنوبي يتسع باستمرار ، وهنالك دلائل على إتلاف الأوزون ووجود ثقوب في منطقة القطب الشمالي أيضاً .



خطورة ثقب الأوزون : عندما تعجز طبقة الأوزون عن حجز الأشعة فوق البنفسجية من الوصول إلى الأرض ، فإن ذلك سيؤدي إلى :



1- رفع درجة حرارة الأرض : وهذا يؤدي إلى كوارث بيئية كالتصحر والجفاف وذوبان كتل الجليد في المناطق القطبية، مما يؤدي إلى ارتفاع منسوب سطح البحر لتغرق بعض المدن الساحلية والمنخفضة .

2- إحداث فيضانات مدمرة .

3- نقص المحاصيل الزراعية : وذلك نتيجة لإعاقة نمو بعض النباتات .

4- تسهيل وصول الجسيمات الإشعاعية الغريبة والمؤذية إلى الأرض .

5- زيادة في إحداث الأمراض التالية على الأرض .

جبل جليدي في وسط المحيط


أ- سرطان الجلد . ب- تدمير الجينات وإحداث الطفرات غير المرغوبة .

ج- إبيضاض عدسة العين . د- تسمم الدم .

هـ- حدوث الشيخوخة بشكل مبكر . و- ضعف الجهاز المناعي .

6- إحداث تغيرات مناخية على مستوى العالم .


هل تعلم أن نقص 1% من الأوزون يقابله زيادة مقدارها 2% في تسرب الأشعة فوق البنفسجية (UV) إلى الأرض .



ماذا عمل البشر لدرء هذه المشكلة ؟

1) بروتوكول مونتريال 16 / 9 / 1987 Montreal Protocol .

تخفيف إنتاج CFCs من قبل البلدان الصناعية حتى تتوقف تماماً .

ولكن ما الذي قامت به الدول تجاه هذا الالتزام حقاً ؟



2) مؤتمر هلسنكي مايو 1989 : عدم استخدام CFCs بحلول عام 2000 .



3) مؤتمر لاهاي أوص 11 / 3 / 1989 : بإنشاء هيئة خاصة لها سلطات واسعة ومهمتها الأساسية مواجهة تلوث الجو والمحافظة على طبقة الأوزون . وغير ذلك من المؤتمرات ، ولكن العبرة ليست بعقد المؤتمرات وإصدار التوصيات وإنما العبرة في الالتزام بتنفيذ التوصيات وهذا ما لم يحدث .



وأخيراً فإنه حتى لو توقف استخدام CFCs فإن تأثيرها سيستمر وذلك بالنظر لبطء صعودها وخمولها مما سيجعل تأثيرها مستمراً لسنوات أخرى

إجابات الأسئلة



أسئلة التمهيد :

1) ازداد الغضب على ثاني أكسيد الكربون لاتهامه بأنه أكبر مادة تسهم في إحداث الدفيئة على الأرض .



2) العمليتان هما : أولاً : التركيب الضوئي أو التمثيل الكلوروفيلي وفيها يصنع النبات غذاءه بل وغذاء الأرض كلها ، وملخصها بمعادلة هي:





ثانياً : عملية تنفس الكائنات الحية : وهي التي تعطي الكائنات التي تستخدم الأكسجين في تنفسها الطاقة اللازمة للقيام بأعمالها الحيوية ، وملخص عملية التنفس بمعادلة هو :



وكما تُلاحظ فهما عمليتان متعاكستان وتسهمان بالحفاظ على نسبة O2 ، CO2 في الهواء الجوي .






3) نسبة الأوزون في الهواء الجوي ضئيلة جداً ، وهي تنتج من عوادم السيارات والمصانع ، وهي تتراوح بين 0.2 – 0.7 جزء بالمليون ، يعتبر وجود الأوزون في الهواء الجوي ملوثاً وخطراً على صحة الإنسان والكائنات الحية الأخرى ، وهذا هو الأوزون السيء وغير المرغوب فيه.



4) يوجد في الهواء الجوي غازات أخرى تنتج عن عمليات طبيعية أو عن عمليات احتراق الوقود البترولي ومنها :

- الغازات النبيلة وهي Xe – Kr – Ne – He

- غازات عوادم السيارات ومنها : SO2 . أكاسيد النيتروجين ، CH4 , CO .

- غازات أخرى مثل : H2S , NH3 , H2 .



5) مصادر الغازات التي ذكرت في السؤال السابق .

- الغازات النبيلة معظمها يأتي من الفضاء الخارجي .

- SO2 , CH4 ، أكاسيد النيتروجين ، CO ، من حرق الوقود البترولي .

- الهيدروجين : من الغلاف الخارجي والبراكين .

- NH3 ، H2S ، من البراكين والينابيع الحارة

دور الإشعاعات الكهرومغناطيسية :

1. بدونها لا يحدث بناء ضوئي وعدم حدوث البناء الضوئي يعني فناء الكائنات الحية على الأرض .

2. تبخير مياه البحار والمحيطات مما يؤدي إلى سقوط المطر .

3. تلعب دوراً هاماً في نمو وصحة الكائنات الحية على الأرض .

4. تحرك الرياح وتسهم في إحداث تغييرات جوية – مناخية .

5. تساعد في حدوث الكثير من التفاعلات الكيميائية على سطح الأرض وحتى في أعماقها .



- ما أنواع الأشعة التي تصلنا من الشمس والفضاء الخارجي ؟

أ- عمل الأشعة تحت الحمراء : هذه الأشعة هي موجات كهرومغناطيسية حرارية تسهم بشكل أساسي في تسخين سطح الأرض من يابسة ومحيط وهواء .



ب- استعمالات الأشعة تحت الحمراء تجارياً وصناعياً :

- أجهزة الاستشعار عن بُعد .

- تحليل الأدوية والعلاجات خاصة المواد الموجودة بكميات ضئيلة .

- تعمل على تدفئة المزروعات في البيوت البلاستيكية .



الضوء المرئي :

أ- ألوان الطيف المرئي السبعة . اضغط هنا

1. الضوء الأحمر (من 620 – 770 نانوميتر) .

2. الضوء البرتقالي (من 590 – 620 نانوميتر) .

3. الضوء الأصفر (من 570 – 590 نانوميتر) .

4. الضوء الأخضر (من 490 – 570 نانوميتر) .

5. الضوء الأزرق (من 470 – 490 نانوميتر) .

6. الضوء النيلي (من 450 – 470 نانوميتر) .

7. الضوء البنفسجي (من 390 – 450 نانوميتر) .


إجابات الأسئلة العامة عن الطيف الكهرومغناطيسي :

1) سرعة الأمواج الكهرومغناطيسية = 3 × 10 8 م / ث

= 3 × 10 5 كم / ث



2) سرعة الضوء = طول الموجة × ترددها .

3) أ- ترد موجة أشعة فوق بنفسجية طولها 200 نانوميتر .



= 2 × 10-7 م

سرعة الضوء = طول الموجة × التردد

3 × 10 8 = 2 × 10-7 × التردد



= 1.5 × 10 15 هيرتز (أو ث-1).



ب- بطريقة مشابهة التردد = 6 × 10 14 هيرتز (ث-1) .



ج- بطريقة مشابهة التردد = 6 × 10 16 هيرتز (ث-1) .



4) العلاقة بين طاقة الموجة الضوئية وطولها علاقة عكسية بمعنى :

تتناسب طاقة الموجة الضوئية عكسياً مع طولها .



وهذا أمر معروف لنا جميعاً فنحن نعلم أن الأشعة فوق البنفسجية تسبب أضراراً وأمراضاً للإنسان بسبب طاقتها العالية ، ونعلم أيضاً أن الأشعة فوق البنفسجية قصيرة الطول الموجي .



الأشعة الحمراء هي ذات طول موجي طويل وطاقة منخفضة .

يمكنك أن تضرب أمثلة أخرى كثيرة .



5) طاقة الموجة الضوئية تتناسب طردياً مع ترددها . فسِّر واضرب أمثلة بنفسك .



6) التعرض للأشعة فوق البنفسجية في أوقات النهار الواضحة يؤدي إلى ضربة شمس خطيرة ، والتعرض يومياً يؤدي إلى سرطانات الجلد ، واختلالات جينية ، وإلى تجعد الجلد ...



التعرض للأشعة وقت الصباح وعند الغروب يعطي الجسم كمية كافية من الأشعة فوق البنفسجية المفيدة .



أخطار الإشعاع الشمسي ذُكِرَت أعلاه .



فوائد الإشعاع الشمسي : تقوية العظام والأسنان عن طريق المساعدة في تكوين فيتامين D الفعّال في الجسم
عذرا لعدم ظهور الصور او اذا كان الموضوع غير متكا مل ولكنها محاولة
__________________


...•´ `•.¸
`•.¸ )
¸.•’’ : ’’
...•´ `•.¸
`•.¸ )
¸.•’’ : ’’
`•.¸
`•.¸ )
¸.•
(`'•.¸(` '•. ¸ * ¸.•'´)¸.•'´)
«´¨`.¸.@ نوور الكيمياء@. ¸.´¨`» »»»»»
(¸. •'´(¸.•'´ * `'•.¸)`'•.¸ )
...•´ `•.
`•.¸ )
¸.•’’ : ’’
`•.¸ ) ...
`•.¸ )
¸.•’’ : ’’
`•.¸ )
¸.•’’ : ’’
¸.•’’ : ’’
.




رد مع اقتباس