admin
664
עריכות
על מנת לערוך סיכומים נדרש לפתוח חשבון.
כימיה - מושגי יסוד: הבדלים בין גרסאות בדף
קפיצה לניווט
קפיצה לחיפוש
←שפת הכימיה
Ran.Rutenberg (שיחה | תרומות) |
Ran.Rutenberg (שיחה | תרומות) |
||
| שורה 22: | שורה 22: | ||
==שפת הכימיה== | ==שפת הכימיה== | ||
===הקדמה=== | |||
הכימיה, כמדע הנחקר מסביב לעולם, זקוקה לשיטת סימון אוניברסיאלית. | |||
כפי שבפיזיקה יש קבועים המקובלים בכל העולם ובמתימטיקה יש פונקציות אשר סימולן ידוע לכל מתמטיקאי, גם לכימיה יש סמלים, נוסחאות ומשוואות. | |||
סיכום זה יהווה מדריך לשפה שבה כותבים את החומרים, התגובות ושאר הדברים הנחוצים בכימיה. | |||
===סימולים=== | ===סימולים=== | ||
לכל יסוד מהטבלה המחזורית ניתן סמל. הסמלים מורכבים מאותיות לטיניות. | |||
סמלו של כל יסוד מורכב מאות אחת עד שלוש אותיות. | |||
לרוב הסמלים מהווים קיצור של שמו הלטיני של היסוד. | |||
לדוגמא הסמל של ברזל הוא Fe. | |||
סמל זה בא משמו הלטיני של היסוד - פרום. | |||
ישנם מספר יסודות שחיוני לדעת את סמלם הכימי בעל-פה: | |||
{| cellpadding="4"; border="5" align="center"; width="225"; dir="rtl" | |||
|+ '''סמלים של יסודות חשובים''' | |||
|- | |||
|נתרן ||Na ||||גפרית ||S | |||
|- | |||
|אשלגן ||K ||||זרחן ||P | |||
|- | |||
|ליתיום ||Li ||||פלואור ||F | |||
|- | |||
|סידן ||Ca ||||כלור ||Cl | |||
|- | |||
|מגנזיום ||Mg ||||ברום ||Br | |||
|- | |||
|חמצן ||O ||||יוד ||I | |||
|- | |||
|חנקן ||N ||||מימן ||H | |||
|} | |||
===נוסחאות=== | ===נוסחאות=== | ||
הנוסחה הכימית משמשת לסימול של מולקולות. ישנם שני סוגים של מולקולות - מולקולות המורכבות מסוג אחד בלבד של אטומים (בד"כ יהיו דו-אטומיות) ומולקולות המורכבות מסוגים שונים של אטומים. | |||
כיצד מסמלים מולקולה? את היסודות השונים מסמלים לפי סמליהם המופיעים בטבלה המחזורית. לדוגמא AgCl (כסף כלורי), HF (מימן פלואורי). לפעמים יסוד מסוים מופיע יותר מפעם אחת ואז רושמים את מספר הפעמים שהוא מופיע ע"י מספר קטן מתחת לסמל:<BR> | |||
[[image:מים.gif]]<BR> | |||
למשל בנוסחה של המים הרשומה למעלה יש שני אטומי מימן המיוצגים ע"י האות H והמספר 2 האומר שיש שני אטומים, ויש אטום חמצן אחד המיצג ע" סמלו O. | |||
*כאשר אטום מופיע פעם אחת אין צורך לרשום את הספרה 1. | |||
ישנם מספר יסודות אשר באופן טבעי כאשר הם במצב חופשי (לא קשורים) נמצאים במולקולות דו אטומיות יסודות אלה הם: | |||
#מימן H<sub>2</sub> | |||
#חנקן N<sub>2</sub> | |||
#חמצן O<sub>2</sub> | |||
#פלואור F<sub>2</sub> | |||
#כלור Cl<sub>2</sub> | |||
#ברום Br<sub>2</sub> | |||
#יוד I<sub>2</sub> | |||
ישנם שני יסודות אשר נמצאים במצב חופשי במולקולות המכילות יותר משני אטומים: | |||
#זרחן - מולקולה המכילה 4 אטומים [[image:זרחן.gif]] | |||
#גופרית - מולקולה המכילה 8 אטומים [[image:גופרית.gif]] | |||
===ניסוחי תגובה=== | ===ניסוחי תגובה=== | ||
ניסוחי תגובה מתארים ריאקציות, תגובות. בעזרתם אנו יודעים אלו חומרים הגיבו ואיזה חומרים נוצרו. ניסוחי התגובה נקראים במקרים רבים גם משוואות כימיות. | |||
הצד השמאלי של ניסוח התגובה נקרא צד המגיבים (החומרים שהגיבו רשומים בו), ואילו צד ימין נקרא צד התוצרים (החומרים שנוצרו רשומים בצד זה).<BR> | |||
בין צדדי המשוואה מפריד חץ.<BR> | |||
ניסוחי התגובה מאפשרים לכימאים לעקוב בצורה פשוטה אחרי ניסויים ותגובות. | |||
ישנם שני כללים שצריכים לשמור עליהם כאשר כותבים ניסוחי תגובה בכימיה: | |||
#'''חוק ההרכב הקבוע''' - בתגובה החומרים מגיבים ביחס קבוע אשר צריך להתקיים גם המשוואה הכימית. | |||
#'''חוק שימור החומר''' - חומר לא נוצר יש מאין, וחומר לא נעלם. כל יסוד המופיע בצד אחד של המשוואה חייב להופיע באותה הכמות בדיוק גם מצדה השני. | |||
נהוג לציין בניסוחי התגובה את מצב הצבירה של החומרים. מצב הצבירה מסומן בסוגריים מתחת לגובה השורה. סימוני מצב הצבירה הם: | |||
*(s) - מוצק (מהמילה solid) | |||
*(l) - נוזל (מהמילה liquid) | |||
*(g) - גז (מהמילה gas) | |||
*(aq) - מומס בתמיסה (מהמילה aqua) | |||
דוגמא למשוואה כימית הכתובה לפי כל הכללים:<BR> | |||
[[image:תגובה_1.gif]] | |||
בדוגמא ניתן לראות משוואה המתארת תגובה בין חומצה גופרתית במצב צבירה נוזלי | |||
H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> | |||
לבין נתרן הידרוקסידי מוצק. | |||
כתוצאה מהתגובה נוצרים מים ונתרן גופרתי מוצק. ניתן לראות שהמשוואה מקיימת את חוק שימור שחומר. | |||
====איזון תגובות==== | |||
כדי שתגובה כלשהי תקיים את בכלל השני - "חוק שימור החומר", התגובה צריכה לכלול את היסודות בכמויות שוות משני אגפי התגובה. | |||
האיזון נעשה ע"י שינוי הספרה שלפני המולקולה (הקובעת כמה פעמים המולקולה מופיעה) ולא ע"י שינוי כמות היסוד במולקולה (הספרה שמתחת ליסוד). | |||
לדוגמא:<br> | |||
[[image:תגובה_2.gif]]<br> | |||
[[image:תגובה_3.gif]]<br> | |||
איזון התגובות פשוט למדי כאשר התגובה קצרה ואינה מכילה יסודות רבים. ככל שהתגובה הופכת מורכבת יותר ויותר אז איזון התגובה הופך מטלה קשה. | |||
מומלץ כאשר מאזנים תגובה מורכבת להתחיל עם היסוד המופיע הכי מעט פעמים. אחרי שמאזנים את היסוד המופיע הכי מעט עוברים ליסודות המופיעים יותר ויותר. נהוג להשאיר את איזון המימן והחמצן לסוף. | |||
'''תרגיל''' | |||
אזן/י את התגובה הבאה:<BR> | |||
[[image:תגובה_4א.gif]] <br> | |||
'''פתרון''' | |||
ראשית כל נאזן את הזרחן. הזרחן מופיע פעמים באגף התוצרים (כאשר מופיעות סוגרים ומתחתיהם מספר אז משמעות הדבר שהיסודות המופיעים בסוגרים מופיעים כמה פעמים בהתאם למספר - כמו במתמטיקה). מאידך הזרחן מופיע באגף המגיבים פעם אחת בלבד. לכן כדי לאזן את כמותו נשנה את התגובה כך שיהיו שתי מולקולות של חומצה זרחתית.<BR> | |||
[[image:תגובה_4b.gif]] <BR> | |||
אחרי שאיזנו את הזרחן נאזן את הסידן. הסידן מופיע 3 פעמים באגף התוצרים ואילו פעם אחת ויחידה באגף המגיבים. לפיכך עלינו לכתוב את התגובה כך שיהיו שלוש מולקולות של סידן הידרוקסידי:<BR> | |||
[[image:תגובה_4c.gif]] <BR> | |||
כעת ניתן לאזן את המימן. בסה"כ יש 12 מימנים באגף המגיבים ואילו 2 בלבד באגף התוצרים. ניתן אפוא להכפיל את מולקולת המים ב- 6 כדי לקבל 12 אטומי מימן בכל צד של המשוואה:<BR> | |||
[[image:תגובה_4d.gif]] | |||
כפי שניתן לראות החמצן מאוזן כעת גם הוא. כל אטום מופיע באותה כמות משני צידי המשוואה. | |||
==מצבי צבירה== | ==מצבי צבירה== | ||