اسید، باز و شناساگرها

 

چکیده

در این فعالیت دانش آموز با  انجام چند آزمایش، اسید، باز و شناساگر را می شناسد و اثر شناساگرهای طبیعی را بر مواد بررسی و مشاهده می کند. 

 

اهداف

این آزمایش را می توان برای سطوح مختلف انجام داد و از آن برای آموزش برخی از مفاهیم رایج مانند محلول اسیدی و بازی و کاربرد چند شناساگر رایج استفاده کرد.

 

وسایل لازم

پیش بند

عینک آزمایشگاه

13 عدد لوله ی آزمایش کوچک یا متوسط

وسیله ی لازم برای نگه داری لوله ها

یک هم زن شیشه ای

 12 عدد بشر 250 میلی لیتری

ماژیک

یک استوانه ی مدرج 10 میلی لیتری

یک استوانه ی مدرج 100 میلی لیتری

حداقل شش شناساگر شامل:

کاغذ لیتموس قرمز و آبی

آبی بروموتیمول

کاغذ تورنسل

فنل فتالئین

فنل قرمز + شناساگرهای دیگر

آب مقطر

200 میلی لیتر محلول 0.1 مولار HCl

200 میلی لیتر محلول 0.01 مولار NaOH

چند برگ کلم قرمز

مولد گرما مانند اجاق گاز

پارچ یا بشر 1 لیتری

محلول هایی با PH های گوناگون

 13 عدد قطره چکان

 

روش کار

تهیه ی محلول های استاندارد                                                                         

 12 عدد بشر 250 میلی لیتری تهیه کرده و آن ها را به ترتیب از شماره ی 1 تا 12 شماره گذاری کنید. به بشر شماره 1، 100 میلی لیتر محلول 0.1مولار HCl بیافزایید. PH این محلول 1 است. 10 میلی لیتر از این محلول را برداشته و در بشر شماره ی 2 بریزید و با افزودن 90 میلی لیتر آب مقطر، آن را رقیق کنید. PH این محلول 2 است. این روش کار را به همین ترتیب در بشرهای شماره ی 3، 4، 5 و 6 ادامه دهید. در بشر شماره ی 7 فقط آب مقطر بریزید. PH این محلول 7 است.

در بشر شماره ی 12، 100 میلی لیتر محلول0.01 مولار NaOH بریزید. PH این محلول 12 است. مطابق روش اول، 10 میلی لیتر از این محلول را برداشته و با 90 میلی لیتر آب، آن را رقیق کنید. PH این محلول 11 است. به رقیق کردن محلول ها با ضریب 10 ادامه دهید تا محلول هایی به دست آورید که PH آن ها 10، 9 و 8 است.

 

مقایسه ی شناساگرها با استفاده از محلول های با PH  مشخص

12 عدد لوله ی آزمایش را به ترتیب از شماره ی 1 تا 12 شماره گذاری کنید و در هر یک مقداری از محلول هایی با PH مشخص بریزید. برای این که بدانید هر محلول روی هر شناساگر چه تأثیری دارد، تمام شناساگرهایی که در اختیار دارید را در این محلول ها استفاده کنید. توجه کنید کدام یک از شناساگرها در محدوده ی PH ها ی مشخص به بهترین شکل عمل می کنند.

 

تهیه ی شناساگر از کلم قرمز

برگ های کلم قرمز را خرد کنید و آن را در یک بشر بزرگ ریخته و مقداری آب مقطر بر روی آن بریزید تا آب روی برگ ها را بپوشاند. این محلول را بجوشانید تا رنگ آن ارغوانی تیره شود. با استفاده از هم زن شیشه ای تمام تکه های کلم را در آب جوش قرار دهید. سپس محلول را سرد کنید.

 

شناساگر کلم قرمز

5 میلی لیتر از محلول هایی با PH مشخص را در هر یک از لوله های آزمایش بریزید. به هر لوله، 5 قطره از شناساگر آب کلم  قرمز را که در مرحله ی قبل تهیه کردید، بیافزایید. اکنون می توان محلول هایی با PH نامشخص را برای تعیین PH آن ها با این محلول ها مقایسه کرد. به این صورت که 5 میلی لیتر از محلول با PH نامشخص را در یک لوله ی آزمایش تمیز بریزید و 5 قطره از شناساگر را به آن افزوده و رنگ آن را با محلول هایی با PH مشخص، مقایسه کنید.

 

استفاده از کلم قرمز برای تیتراسیون

همان طور که می توان تیتراسیون را با شناساگرهایی مانند فنل فتالئین انجام داد، از شناساگر کلم قرمز نیز می توان برای انجام تیتراسیون استفاده کرد. تیتراسیون روشی برای تعیین مقدار باز یا اسید لازم برای تغییر PH یک محلول است.

 

نتیجه گیری

کلم قرمز مانند برخی از مواد رنگی و طبیعی دیگر، شناساگر مفیدی است و در محدوده ی مشخصی از PH، به بهترین شکل عمل می کند.

 

روش تدریس

این آزمایش را می توان برای سطوح مختلف انجام داد. در سطح پایین، ممکن است آزمایش کاغذ لیتموس با موادی که در اکثر خانه ها یافت می شود، مناسب باشد تا بتوان اسید و باز را به دانش آموزان معرفی کرد. با این حال می توان از این آزمایش در سطوح بالاتر نیز استفاده کرد.

شناساگرهای اسیدی بازی موادی هستند که با تغییر PH به اندازه ی یک یا دو واحد، تغییر رنگ می دهند. این مواد، در واقع اسید ها یا بازهای ضعیفی هستند که طبق اصل لوشاتلیه با جابه جا شدن تعادل، تجزیه شده و تغییر رنگ می دهند. امروزه شناساگرهایی در دسترس هستند که با هر اندازه تغییر در PH ، تغییر رنگ می دهند. اولین شناساگرها از گیاهان استخراج شدند. در این آزمایش با استفاده از آب کلم قرمز به عنوان شناساگر، ابتدا رنگ آن را در محلول هایی با PH مشخص، تعیین می کنیم. سپس با استفاده از این اطلاعات و این که رنگ شناساگر را در هر PH می دانیم، از تغییر رنگ آن برای تعیین PH محلول هایی با PH نامشخص، استفاده می کنیم. و در پایان تیتراسیون اسید باز انجام می دهیم.

 

بیش تر فکر کنید

 به دانش آموزان کمک کنید مواد شناساگر دیگری را از برگ یا گلبرگ های گل های دیگر استخراج کرده و تغییر رنگ آن ها در محیط های مختلف را مشاهده کنند. برای مثال آب چغندر و چای را آزمایش کنید.

 

ارزیابی عملکرد

از دانش آموزان بخواهید تا شناساگر کلم قرمز را با شناساگرهای دیگر مقایسه کنند. و سوالاتی مانند  این که: " تغییر رنگ کدام یک محسوس تر بود؟" و " کدام یک را می توان برای یک محدوده ی مشخص PH به کار برد؟" را پاسخ دهند.

زمين ساخت ورقه اي :

فرضيه زمين ساخت ورقه اي بر مبناي مدل زمين است که با  وجود تعدادي ورقه ليتوسفري به ضخامت 70 تا 250 کيلومتر (40 تا 150 مايل) مشخص ميشود که روز لايه ويسکوز زيرين که آستنوسفر ناميده ميشود شناورند اين ورقه ها که کل سطح زمين را ميپوشانند و هم شامل قاره ها و هم شامل بستر درياها ميشوند با سرعت بيش از 10 سانتينتر در سال (چندين اينچ در سال ) نسبت به هم حرکت ميکنند ناحيه اي که در آن دو ورقه در تماس با يکديگر قرار ميگيرند مرز ورقه ناميده ميشوند و شيوه حرکت يک ورقه نسبت به ديگري نوع مرز را تععين ميکند گسترشي که در آن دو ورقه از يکديگر دور ميشوند فرورانش که در آن دو ورقه به سمت يکديگر حرکت ميکنند ناحيه اي که در آن دو ورقه به سمت يکديگر حرکت ميکنند و يکي از ورقه ها به زير ديگري رانده ميشود و امتداد لغز که در آن دو ورقه به صورت افقي در امتداد يکديگر ميلغزند از ويژگيهاي پهنه فرارانش وجود دراز گودالهاي عميق اقيانوسي و جزاير يا رشته هاي کوههاي آتشفشاني است که با پهنه هاي فرورانش متعددي در اطراف حاشيه اقيانوس آرام همراه هستند و گاهي اوقات حلقه آتش ناميده ميشوند.

زمين ساخت ورقه اي:

ممکن است زمين لرزه در اثر فعاليت آتشفشاني ايجاد شود اما اکثر زمين لرزه ها در اثر حرکت در امتداد پهنه هاي گسلي ايجاد ميشود که مرز ورقه ها ميباشند. اکثر زمين لرزه ها در اثر حرکت در امتداد پهنه هاي گسلي ايجاد ميشود که مرز ورقه ها ميباشند اکثر زمين لرزه ها ي قوي که 80% کل انرژي آزاد شده در دنيا توسط زمين لرزه را در بر ميگيرند در پهنه هاي فرورانش رخ ميدهند که در آنجا ورقه اقيانوسي به زيرورقه قاره اي يا يک ورقه اقيانوسي جوانتر رانده ميشود همه زمين لرزه ها سونامي ايجاد نميکنند براي سونامي بايد گسل سبب زمين لرزه در زير اقيانوس يا نزديکي آن باشد و سبب حرکت عمودي بستر اقيانوس (بيش از چند متر ) در منطقه اي وسيع (بيش از صد هزار کيلومتر مربع)  شود . زمين لرزه هاي داراي کانون کم عمق (عمق کمتر از 70 کيلومتر يا 42 مايل ) در امتداد پهنه هاي فرورانش عامل اصلي اکثر سونامي هاي مخرب هستند ميزان حرکت عمودي و افقي بستر دريا منطقه اي که زمين لرزه در آنجا رخ ميدهد لغزش رسوبات زير دريايي به علت لرزش و ميزان انرژي اي که از پوسته زمين به آب اقيانوس منتقل مشود همه بخشي از مکانيزم ايجاد سونامي هستند .

زمين لرزه هاي سونامي زا :

زمين لرزه دوم سپتامبر 1992 (با بزرگاي 2/7 )تنهاتوسط ساکنين ساحل نيکاراگوئه احساس شد در قسمت دور از ساحل شدت آن که ميزان لرزش در شدت 1 تا 12 ميباشد در امتداد ساحا 2 بود و تنها در بعضي مکانها به 3 رسيد 20 تا 70 دقيقه بهد از وقوع زمين لرزه سونامي با امواجي به دامنه 4 متر ( 13 فوت ) بالاي سطح عادي دريا ساحل نيکاراگوئه را در نور ديد و بيشينه ارتفاع آب گرفتگي 7/10 متر (35 فوت ) بود امواج ساکنين مناطق ساحلي را غافلگير کردند و سبب تلفات و خسارات مالي فراوان شدند.

اين سونامي در اثر زمین لرزه ای سونامی زا ایجاد شد زمین لرزه ای که نسبت به بزرگای زمین لرزه سونامی بزرگی را ایجا کرد زمین لرزه های سونامی زا با وجود کانون بسیار کم عمق جابه جایی گسلی بیش از چند متر سطوح گسلی ای که کوچکتر از گسلش زمین لرزه های عادی میباشد مشخص میشوند.

به علاوه زمین لرزه های کوچکی هم وجود دارد که لغزش آنها در امتداد گسل به زیر بستر دریا آهسته تر از زمین لرزههای عادیاست تنها روشی که برای تشخیص سریع زمین لرزه سونامی زا شناخته شده تخمین پارامتری است که گشتاور لرزه ای نامیده میشود و از امواج لرزه ای دارای دوره تناوب بسیار طولانی استفاده میکند (بیش از 50 ثانیه در چرخه دو سونامی مخرب و کشنده دیگر که در نتیجه زمینلرزه های سونامی زا ایجاد شدند در سالهای اخیر در جاوه اندونزی (2 ژوئن 1994) و پرو ( 21 فوریه 1996) رخ داده اند .

كار و انرژي

آمونیت ها یک گروه منقرض شده جانوران دریایی را تشکیل می‌دهند که(زیر رده آمونوئیدا) از شاخه نرمتنان و رده سفالوپودها می باشند.صدف این فسیلها به شکل حلزونی مسطح بوده و نامگذاری اینها بر اساس صدف آنها می باشد. از آنجایی که صدف آمونیت ها (شبیه شاخ پیچ خورده می باشد، پلینیوس بزرگ اسم این فسیلها راammonis corna شاخ آمون گذاشت. Ammon یکی از خداهای مصر باستان بود که اعتقاد داشتند که مردی است که دارای شاخهای پیچیده بود. در آخر اسامی گونه های آمونیت پسوند Ceras به کار می برند که از یک لغت یونانی به معنی شاخ گرفته شده است.

مشخصات صدف آمونیتها

ظهور آمونیت ها در اواخر دوره سیلورین و اوایل دونین (400 میلیون سال پیش) بوده است. این جانوران در اواخر کرتاسه و همزمان با دایناسورها در حدود 65 میلیون سال پیش منقرض شدند. طبقه بندی آمونیت ها بر اساس تزئینان صدف و ساختار سپتا (تیغه) حجره های گاز صدف بوده است. به وسیله این ویژگیها و دیگر خصوصیات می توان آمونیت ها را به سه رده و هشت زیر رده تقسیم کرد. برخلاف همه ناتیلوئیدها که خط درز آنها انحنای ملایمی دارد، خط درز آمونیت ها چین خورده است و زین ها و لبه هایی را در روی صدف تشکیل می‌دهد (خط محل تلاقی سپتوم با قسمت خارجی صدف می‌باشد).

تقسیم بندی آمونیت ها

همانطوری که در بالا ذکر شد آمونیت ها بر اساس خصوصیات خط درز و تزئینات و دیگر ویژگیهایشان به سه رده گویناتیت ها (دونین تاپرومین)، سراتیدها (کربنیفر تا تریاس) و آمونیتیدها (پرمین تا کرتاسه) تقسیم می شوند. هر کدام از این سه رده به زیر رده هایی تقسیم می‌شوند که در زیر به آنها اشاره می‌کنیم.

گونیاتیت ها (دونین تا پرمین)

• آنارسستینا (Anarcestina) به سن دونین
• کلیمنینا (Clymenina) به سن دونین بالایی
• گویناتیتینا (Goniatitina) به سن دونین تا پرمین بالایی

سراتیدها (کربنیفر تا تریاس)

• پرولسانیتنا (Prolecantina) به سن دونین بالایی تا تریاس بالایی
• سراتیتینا (Ceratitina) به سن پرمین تا تریاس

آمونیتنید (پرمین تا کرتاسه)

• فیلوسراتینا (Phylloceratina) به سن تریاس پایینی تا کرتاسه بالایی
• آمونیتینا (Ammonitina) به سن ژوراسیک پایینی تا کرتاسه بالایی
• لیتوسراتینا (Lytoceratina) به سن ژوراسیک پایینی تا کرتاسه بالایی
• آنکیلوسراتینا (Ancyloceratina) به سن ژوراسیک بالایی تا کرتاسه بالایی

زندگی آمونیت ها

به خاطر اینکه خویشاوندان نزدیک آمونیت ها و نیز خود آمونیت ها منقرض شده اند، اطلاعات کمتری راجع بعه نحوه زندگی این جانوران ر دست است. قسمتهای نرم بدن آنها به هیچ وجه حفظ نشده اند. بسیاری از آمونیت ها احتمالا در آبهای آزاد دریاهای قدیمی و تقریبا در ته دریا زندگی می کردند، زیرا فسیلهایی که از آمونیت ها یافت شده است معمولا در قسمتهای تحتانی سنگهایی یافت شده اند که در این قسمت هیچ موجود بنتیکی (کف زی) یافت نشده است.

تیتراسیونهای خنثی‌شدن بطور گسترده در تعیین غلظت آنالیتهایی کاربرد دارند که یا اسید و یا باز هستند، یا با استفاده از روشهای مناسب به چنین گونه‌هایی تبدیل می‌شوند. آب ، حلال معمول برای تیتراسیون خنثی‌شدن است، زیرا بسادگی در دسترس و ارزان و غیرسمی است. پایین بودن ضریب انبساط دمایی آن یک خاصیت اضافی دیگر است.

ولی بعضی از آنالیتها در محیط آبی قابل تیتر کردن نیستند، زیرا انحلال‌پذیری آنها بسیار پایین است، یا چون قدرتهای اسیدی یا بازی آن چندان زیاد نیست که نقاط پایان رضایت بخشی را فراهم کنند. غلظت چنین موادی را اغلب می‌توان با تیتر کردن آنها در حلال دیگر به غیر از آب تعیین کرد.

نظریه تیتراسیونهای خنثی‌کردن

محلولهای استاندارد اسیدها و بازهای قوی را بطور گسترده‌ای برای تعیین آنالیتهایی بکار می‌برند که خود اسید یا بازند یا می‌توانند با اعمال شیمیایی به چنین گونه‌هایی تبدیل شوند.

واکنشگرها برای واکنشهای خنثی‌شدن

محلولهای استاندارد برای تیتراسیونهای خنثی شدن همواره از اسیدها یا بازهای قوی تهیه می‌شوند، زیرا این نوع واکنشگرها تیزترین نقطه پایانی را ارائه می‌کنند.

محلولهای استاندارد

محلولهای استاندارد بکار گرفته شده در تیتراسیونهای خنثی شده ، اسیدهای قوی یا بازهای قوی هستند. زیرا این اجسام در مقایسه با اسیدهای ضعیف و بازهای ضعیف بطور کاملتر با آنالیت واکنش می‌دهند. اسیدهای استاندارد از اسید هیدرو کلرویک ، اسید پرکلریک و اسید سولفوریک تهیه می‌شوند. اسید نیتریک بندرت بکار برده می‌شود، زیرا خاصیت آن بعنوان یک اکسنده ، عامل بالقوه‌ای برای واکنشهای جانبی ناخواسته است.

باید بخاطر داشت که محلولهای گرم و غلیظ اسید سولفوریک و اسید پرکلریک نیز عوامل اکسنده مستعدی هستند و بنابراین پرخطرند.

بنابرین ، خوشبختانه ، محلولهای رقیق این واکنشگرها نسبتا بی‌خطرند و می‌توانند بدون احتیاطهای خاص بجز محافظت چشم ، در آزمایشهای شیمی تجزیه‌ای بکار برده شوند. محلولهای استاندارد بازی معمولا از هیدروکسید سدیم ، هیدروکسید پتاسیم و گهگاه از هیدروکسید باریم تهیه می‌شوند. مجددا ، هنگام کار با این واکنشگرها و محلولهای آنها باید همیشه چشمها محافظت شوند.

نظریه رفتار شناساگر

بسیاری از اجسام طبیعی و سنتزی ، رنگهایی از خود نشان می‌دهند که به PH محلولی که این اجسام در آن حل شده‌اند، بستگی دارند. برخی از این اجسام که طی قرنها برای نشان دادن خاصیت قلیایی یا اسیدی آب بکار برده شده‌اند، در سالهای اخیر بعنوان شناساگر اسید و باز بکار گرفته می‌شوند. بطور کلی ، شناساگرهای اسید و باز ، اسیدها و بازهای ضعیف آلی هستند که بسته به تفکیک یا تجمع ، متحمل تغییرات ساختاری درونی می‌شوند که به تغییر در رنگ منجر می‌شود.

کاربردهای نوعی تیتراسیونهای خنثی‌شدن

تیتراسیونهای خنثی‌شدن در اندازه گیری آن دسته از گونه‌های بی‌شمار معدنی ، آلی و زیستی که خواص اسیدی یا بازی ذاتی دارند بکار برده می‌شوند. ولی کاربردهای بسیاری به همان اندازه اهمیت وجود دارند که در آنها ترکیب مورد تجزیه با یک واکنشگر مناسب به یک اسید یا باز تبدیل و سپس با یک باز یا اسید قوی استاندارد تیتر می‌شود.

دو نوع عمده از نقاط پایانی بطور گسترده در تیتراسیونهای خنثی‌شدن بکار برده می‌شود. نوع اول یک نقطه پایانی بصری است و بر پایه تغییر رنگ شناساگر قرار دارد. نوع دوم یک نقطه پایانی پتانسیومتری است که در آن پتانسیل یک سیستم الکترود شیشه - کامومل با یک وسیله اندازه گیری ولتاژ تعیین می‌شود. پتانسیل اندازه گیری شده مستقیما متناسب با PH است.

تجزیه عنصری

تعدادی از عناصر مهم را که در سیستمهای آلی و زیستی دخالت می‌کنند، می‌توان به سهولت با روشهایی که در مرحله پایانی به یک تیتراسیون اسید و باز ختم می‌شوند، اندازه گیری کرد. عموما عناصری که قابلیت این نوع تجزیه را دارند، غیر فلزند و شامل کربن ، نیتروژن ، گوگرد ، کلر ، برم ، فلوئور و چند گونه نامتداول دیگرند. در هر مورد ، عنصر به یک اسید یا باز معدنی تبدیل و متعاقبا تیتر می شود.

بعنوان مثال ، نیتروژن در بسیاری از مواد با اهمیت در پژوهش ، صنعت ، کشاورزی یافت می‌شود. مثلا نیتروژن در اسیدهای آمینه ، پروتئینها ، داروهای سنتزی ، کودهای شیمیایی ، مواد منفجره ، خاک ، آبهای آشامیدنی و رنگها وجود دارد. پس روشهای تجزیه‌ای برای تعیین نیتروژن بویژه در مواد آلی از اهمیت بسیاری برخوردارند.

اندازه گیری مواد معدنی

تعداد زیادی از گونه‌های معدنی را می‌توان توسط تیتراسیون با اسیدها یا بازهای قوی اندازه گیری کرد. بعنوان مثال ، نمکهای آمونیوم را می‌توان بسادگی با تبدیل به آمونیاک توسط باز قوی و سپس تقطیر در دستگاه کلدال اندازه گیری کرد. آمونیاک طبق روش کلدال جمع آوری و تیتر می‌شود. روشی را که برای نمکهای آمونیوم بیان شد، می‌توان برای اندازه گیری نیترات و نیتریت معدنی تعمیم داد.

تعیین گروههای عاملی آلی

تیتراسیونهای خنثی‌شدن برای سنجش مستقیم و غیر مستقیم انواع گروههای عاملی آلی روشهای ساده‌ای را فراهم می‌کنند.

کاربرد واکنشهای خنثی شدن در محیط غیر آبی

دو نوع از ترکیباتی را که در محیط آبی قابل تیتر کردن نیستند، می‌توان با تیتراسیون خنثی‌شدن در حلالهای غیر آبی مناسب اندازه گیری کرد. دسته اول ، اسیدها و بازهای آلی با وزن مولکولی زیادند که انحلال‌پذیری محدودی در آب دارند. نوع دوم ترکیبات معدنی یا آلی هستند که از نظر اسید و باز آنقدر ضعیف هستند ( یا کوچکتر از ) که نقاط پایانی رضایتبخشی در محیط آبی ارائه نمی‌دهند.

مثالهایی از این دسته عبارتند از آمینهای آروماتیک ، فنلها و نمکهای مختلفی از اسیدهای معدنی و کربوکسیلیک. اغلب ترکیباتی که نقاط پایانی رضایت بخشی در آب ندارند، در حلالهایی که خاصیت اسیدی یا بازی آنها را افزایش می‌دهند نقاط پایانی تیزی را ارائه می‌دهند.

هر چند تیتراسیونهای غیر آبی ، اندازه گیری گونه‌ای را که در آب قابل تیتراسیون نیست، امکان پذیر می‌سازند، معایب چندی نیز در استفاده از آنها وجود دارد. معمولا حلالها ، گران و اغلب فرار و سمی‌اند. همچنین اکثر آنها ضرایب انبساط کاملا بزرگی دارند و کنترل بیشتری دمای واکنشگر برای جلوگیری از بروز خطاهای نامعین در اندازه گیری حجم لازم است.

 

آركئوپتريكس، یا نیاپرنده (به انگلیسی: Archaeopteryx) به معنای بالدار قدیمی، دایناسوری گوشتخوار از دورهٔ ژوراسیک^[۳] می‌باشد. این دایناسور از نیاکان پرندگان به شمار می‌رود.

آركئوپتريكس از کلمه یونانی |ἀρχαῖος به معنی باستانی و کلمه یونانی |πτέρυξ به معنای بالدار گرفته‌ شده و به معنای کهن‌بال است. این پرنده گاه با نام آلمانی Urvogel (نیا-پرنده) نیز نامیده می‌شود.

آركئوپتريكس حدود ۱۵۰ تا ۱۵۵ میلیون سال قبل در دوران گذشته ژوراسیک زندگی می کرده در مجمع‌الجزايری در دریای گرمسیری کم‌عمق در جنوب آلمان زمانیکه اروپا خیلی نزدیک به استوا بوده‌است.

اندازه و شکل آركئوپتریكس مثل کلاغ جاره اروپایی^[۴] است که می‌توانسته تا ۵/. متر در طول رشد کند. با وجود اینکه آن‌ها اندازهٔ کوچک، بالهاى وسیع و توانایی برای پرواز داشتند، آركئوپتريكس نسبت به پرندگان امروزی اشتراکات بیشتری با دایناسورهای دَدپا ^[۵] کوچک داشتند بخصوص، ويژگی‌هاى بعدى را با دینونیکوسور^[۶] (درومااوساروس^[۷] و ترودونتیدس^[۸] به اشتراک می‌گذارند آرواره‌ها با دندان‌هاى تيز، سه انگشت با چنگال‌ها، یک دم استخوانی بلند، انگشتان پای دوم (چنگال كشنده)، پرها و ويژگی‌های اسکلتی مختلف.

اولین نمونه کامل از آركئوپتریكس در سال ۱۸۶۱ اعلام شد، پس از فقط ۲ سال چارلز داروین^[۹] تحقیقاتش را روی گونه اصلی منتشر کرد و یک بخشی از مدرک کلیدی بحث در مورد تکامل^[۱۰] شد. در طی سال‌ها، بیشتر از نه سنگواره از آركئوپتریكس بدست آمده‌است.

 مدل اتمی رادرفورد

---

 

فشار هوا

 

اولين بار در قرن هفدهم «توريچلي» ثابت نمود كه هوا داراي وزن است و با اعلام وزن و فشار هوا فشارسنج جيوه‌اي خود را در سال هزار و ششصد چهل دو اختراع نمود.

 

واحد فشار هوا : امروزه متداول ترين واحد مورد استعمال در مورد فشار اتمسفر ميلي بار است فشار آتمسفر در 45 درجه عرض جغرافيايي و در هواي صفر درجه و در ارتفاع سطح دريا فشار بهنجار (Normalpressure) ناميده مي‌شود و ميزان آن برابر هزار و سیزده ميلي بار (هفصد و شصد ميلي‌متر جيوه و دو بیست و نه صدم اينچ ستون جيوه) مي‌باشد فشارهاي بيشتر از اين را فشار زياد و فشار كمتر را فشار كم مي‌گويند.

تغييرات قائم فشار جو : فشار جو با افزايش ارتفاع كاهش يافته و در ارتفاع پنج هزار متري به ميزان نصف فشار سطح دريا مي‌رسد.


 

جدول فشار x معيار اتمسفر در ارتفاعات مختلف ارتفاع به كيلومتر فشار به ميلي بار 0 1013 1 900 2 795 3 700 4 616           جدول فشار x معيار اتمسفر در ارتفاعات مختلف ارتفاع به كيلومتر فشار به ميلي بار 5 540 6 471 7 410 10 264 15 120

فشار اتمسفر به نسبت ارتفاع از سطح زمين كم مي‌شود ولي هيچ‌گونه رابطه ساده‌ايي بين تغييرات فشار و ارتفاع وجود ندارد. به طور تقريبي مي‌توان گفت كه فشار هوا در هر دویست و پنجاه و هفت متر ارتفاع به نسبت تصاعد هندسي با قدرمطلق يك‌ سي‌ام كاهش مي‌يابد. بدين ترتيب فشار جو در ارتفاع دویست و پنجاه و هفت متري بالاي زمين بيست‌ونه‌ سي‌ام فشار در سطح دريا و در ارتفاع پانصدوپنجاه متري بيست و هشت سي‌ام فشار در ارتفاع دویست وهفتاد وپنج متري است.

فشار اتمسفر با چگالي هوا ارتباط نزديك دارد به اين جهت به نسبت ازدياد ارتفاع، فشار با آهنگ سريعتري كاهش مي‌يابد از طرفي ديگر چگالي هوا ارتباط نزديكي با درجه حرارت دارد و نتيجه ارتباط فشار هوا و درجه حرارت واضح است.

فشار هوا با نيروي جاذبه زمين نيز ارتباط دارد.

پراكندگي افقي فشار هوا : عرض‌ جغرافيايي‌ـ پراكندگي درياها و خشكي‌ها و اختلاف درجه حرارت نواحي مختلف كره زمين از عواملي هستند كه در پراكندگي افقي فشار اثر مي‌گذارند.

سيستم ناوه (Trough) : سيستم ناوه منطقه‌اي كشيده و طويل از يك دستگاه جوي كم فشار است كه در امتداد خط ناوه كمترين فشار وجود دارد در اين سيستم هواي ابري و توأم بارندگي‌هاي شديد و طولاني و همراه با گرد و خاك و يا تگرگ مي‌باشد. معمولاً در سيستم‌هاي فشار كم و ناوه به علت تجمع ذرات در سطح زمين و صعود توده‌هاي هوا و در اثر عمل انبساط و سرد شدن، مقدار بخار آب موجود در هوا به حد اشباع و تراكم رسيده و تشكيل ابر و بالنتيجه تشكيل پديده‌هاي جوي از قبيل باران‌ـ برف‌ـ باران‌يخ‌زده‌ـ تگرگ و غيره مي‌دهد.

سيستم پشته (Ridge) : منطقه‌ايي طويل و كشيده از يك دستگاه جوي پرفشاري است كه در امتداد خط پشته بيشترين فشار جو وجود دارد. در اين سيستم به علت فرونشيني يعني نزول توده‌هاي هوا از سطح بالاي جو به سطح زميني هوا گرم شده و در صورتي كه ابري وجود داشته باشد تبخير گرديده و هوا صاف مي‌شود. به اين جهت است كه مناطق تحت نفوذ چنين سيستم‌هايي داراي اقليم خشك و بياباني است.
كمربدهاي فشار در جهان ( Planetary Pressure Belts) : آرامگان‌هاي استوايي‌ـ پرفشارهاي جنب حاره (عرض‌هاي اسب)ـ كمربند‌هاي كم‌فشار جنب قطبي‌ـ كلاهك پرفشار قطبي‌.