در میان تارنماها و کاوش کنید صفحه ۷۳ شیمی دوازدهم - همیار آموزش

جواب صفحه ۷۳ شیمی دوازدهم / جواب فصل سوم شیمی دوازدهم /

جواب در میان تارنماها صفحه ۷۳ شیمی دوازدهم

با مراجعه به منابع علمی معتبر درباره کاربردهای گرافن اطلاعات جمع آوری و در کلاس ارائه کنید.
جواب:
– گرافن تک لایه‌ای از گرافیت است که در آن اتم های کربن با پیوند اشتراکی حلقه های شش گوشه (لانه زنبوری) تشکیل داده‌اند.
– گرافن ساختاری دو بعدی با الگویی مانند کندوی زنبور عسل، استحکام ویژهای دارد به طوری که مقاومت کششی آن حدود ۱۰۰ برابر فولاد است.
– از آنجا که ضخامت گرافن به اندازه یک اتم کربن است می توان آن را یک گونه شیمیایی دو بعدی دانست و انتظار میرود شفاف و انعطاف پذیر باشد.
– گرافن ، محکم، سخت و بسیار سبک است.
– گرافن مانند گرافیت رسانای جریان الکتریسیته است.

روش تهیۀ گرافن :
یک روش ساده برای تهیه گرافن استفاده از نوار چسب نازک برای جدا کردن لایه‌هایی از آن است.
۱. در این روش، نخست مقداری گرد گرافیت را بین دو تکه نوار چسب فشار می‌دهند. سپس یکی از نوار چسب ها را جدا می‌کنند به این ترتیب لایه‌هایی از گرافیت روی سطح چسبنده نوار چسب قرار میگیرد.
۲. در ادامه این نوار چسب را با سطح چسبنده نوار چسب سوم چسبانده و فشار میدهند و از هم جدا میکنند تا لایه‌ نازکتری از گرافیت روی نوار چسب سوم باقی بماند.
۳. با ادامه این کار لایه‌ای به ضخامت نانومتر در برخی قسمت های نوار چسب باقی میماند که همان گرافن است.
۴. چون گرافن از گرافیت بدست می‌آید پس هر اتم کربن به سه اتم کربن دیگر متصل است (۱پیوند دوگانه و ۲ پیوند یگانه کربن کربن).

جواب کاوش کنید ۱ صفحه ۷۳ شیمی دوازدهم

درباره «رسانایی الکتریکی گرافن» کاوش کنید.
وسایل و مواد مورد نیاز: لامپ LED، باتری ۹ ولتی ، سیم، سوکت، مقاومت ۳۳۰ اهمی، مداد و کاغذ.
۱- مداری مطابق شکل زیر بسازید.

۲- با یک مداد نرم، چهار گوشه‌ای ضخیم و تیره روی کاغذ بکشید، به طوری که حدود ۳ تا ۴ سانتی‌متر طول و حدود ۱/۵ سانتی متر عرض داشته باشد، سپس مستطیل را با مداد به طور کامل سیاه کنید.

۳- نوک فلزی دو سیم رابط را با مستطیل گرافیتی که ضخامتی در حدود چند نانومتر دارد تماس دهید سپس به لامپ نگاه کنید، چه رخ می‌دهد؟
جواب: لامپ روشن می‌شود، بنابراین مستطیل گرافیتی با ضخامتی در حدود چند نانومتر که می‌توان آن را گرافن نامید، رسانای برق است.

۴- دو نقطه اتصال را به هم نزدیک یا از هم دور کنید، چه تغییری در شدت روشنایی لامپ پدید می‌آید؟
جواب: هر چه دو نقطه اتصال بهم نزدیکتر باشد ، شدت روشنایی المپ بیشتر میشود، چون مقاومت کمتری در مسیر جریان الکتریکی وجود دارد.

نکته امتحانی: