קשרים כימיים

1. קשרים כימיים כוחות משיכה חשמליים האחראיים ליצירת סריגים יוניים, סריגים מתכתיים, ומולקולות .

2. סוגי הקשרים הכימיים • קשר יוני • קשר מתכתי • קשר קוולנטי

3. יונים • יון הינו אטום בעל מספר לא זהה של פרוטונים ואלקטרונים. • יונים שונים לחלוטין מהאטומים המתאימים. • קיימים שני סוגי יונים: • יונים חיוביים:אטומים שאיבדו אלקטרון אחד או יותר. • יונים שלילים:אטומים שקיבלו אלקטרון אחד או יותר. דוגמא: יון כלוריד – Cl- יון נתרן – Na+

4. יונים חיוביים • H H++ 1e • Li Li++ 1e- • Mg Mg2++ 2e- • Al Al3++ 3e-

5. יונים שליליים • N + 3e- N3- • S + 2e- S2- • Br + 1e- Br- • Cl + 1e- Cl-

6. קשר יוני • קשר של משיכה חשמלית בין יונים המנוגדים במטעניהם החשמליים. • קשר יוני מתקיים בין יוני מתכת חיוביים ליוני אל-מתכת שליליים.

7. מבנה יוני • כל יון שלילי מוקף ע"י מספר יונים חיוביים וכל יון חיובי מוקף ע"י מספר יונים שליליים.

8. תרכובות יוניות • תרכובות יוניות בנויות מיונים המסודרים בצורה תלת-מימדית – סריג יוני.

9. -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl -Cl +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na +Na מבנה של סריג יוני

10. נוסחאות של תרכובות יוניות • כתיבת הנוסחה של החומר: • הנוסחה נותנת את היחס הפשוט בין היסודות המרכיבים. • מצד שמאל בנוסחה יופיע סמל היון החיובי. • היחס בין מספר היונים ייווצר כך שסכום המטען החשמלי החשמלי יהיה אפס.

11. דוגמאות: Na Na+ NaCl Cl- Cl Na2O O-2 O Na Na+ /* 2 O-2 O MgO Mg Mg+2 2 */ N-3 N Mg3N2 /* 3 Mg Mg+2 /* 2 Na2SO4 SO4-2 Na Na+ 2 */ PO4-3 Mg3(PO4)2 Mg Mg+2 /* 3

12. תכונות החומרים היוניים : • מוצקים שבירים בטמפרטורת החדר. • בעלי טמפרטורות היתוך ורתיחה גבוהות • יחסית. • חלקם מסיסים במים • לא מוליכים חשמל במצב מוצק • מוליכים חשמל במצב מומס ומותך.

13. המים כממס • המים מורכבים ממולקולות המסוגלות לעתים לחדור בין יוני הסריג היוני, לפרקו ולהמיסו.קיימים חומרים יוניים קלי תמס ואחרים - קשי תמס. • דוגמאות: • מלח בישול - נתרן כלורי, • נמס במים. • כסף כלורי לא נמס. כוס “מים” H2O מולקולת מים

14. חומר יוני מומס במים - +

15. H2O(l) NaCl(s) Na+(aq) + Cl-(aq) המסה של חומרים יוניים דוגמאות לחומרים קשי תמס (לא מתמוססים במים): CaSO4 , Ca3(PO4)2 , PbI2 AgI , AgCl , CaCO3 דוגמאות לחומרים קלי תמס (מתמוססים בקלות במים): Al(NO3)3 , NH4OH , K3PO4 KBr , Li2SO4 , Ca(NO3)2

16. הנורה דולקת הולכה חשמלית בתמיסה מימית תמיסה מימית המכילה יונים ניידים. תמיסה מימית שאינה מכילה יונים ניידים.

17. ספק +מד זרם - - - - אנודה חיובית קתודה שלילית - - - - - יונים שליליים - + - - + + - יונים חיוביים מוליכות חשמלית בתמיסה - היונים המוקפים במולקולות מים נעים לעבר האלקטרודות בעלות המטען המנוגד.

18. התכה של חומרים יוניים חימום + 2Cl-(l) Cu2+(l) CuCl2(s) לאחר ההתכה מתקבלים יונים ניידים.

19. Cu2+ Cl- Cl- Cl- Cu2+ Cu2+ Cl- Cl- Cu2+ Cl- Cu2+ Cl- Cl- Cl- Cl- Cu2+ Cl- Cl- Cu2+ Cu2+ Cl- Cl- Cu2+ Cl- Cu2+ Cl- Cu2+ Cu2+ Cl- Cl- Cl- Cl- חומר יוני במצב נוזלי - היונים ניידים נחושת כלורית מותכת Cl- Cu2+

20. ספק +מד זרם - - אנודה חיובית קתודה שלילית - - יונים שליליים - - Cl- Cl- - - Cl- Cl- Cu2+ Cu2+ Cl- Cu2+ Cu2+ Cl- Cl- Cl- Cu2+ - - Cu2+ Cl- Cl- Cu2+ Cu2+ Cl- Cu2+ Cl- Cu2+ Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cl- Cl- Cl- Cl- יונים חיוביים מוליכות חשמלית בנוזל - היונים ינועו לעבר האלקטרודה עם המטען המנוגד. יופעל מתח נמוך.

21. תכונות של מתכות מוצקות בטמפרטורת החדר (מלבד כספית – Hg) מוליכות זרם חשמלי מוליכות חום ניתנות לריקוע מבריקות

22. מבנה ענק של מתכת - נחושת

23. מבנה ענק - מבנה תלת-ממדי של יונים חיוביים בתוך "ים אלקטרונים " שלילי. קשר מתכתי - משיכה חשמלית בין היונים החיוביים לבין האלקטרונים השליליים ב"ים האלקטרונים". Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ - - - - Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ - - - - Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - מבנה המתכת

24. e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ Mg2+ e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- סריג של המתכת מגנזיום

25. המתכות מוליכות חשמל כי: האלקטרונים החופשיים הנעים בין שכבות המתכת מסוגלים להוליך חשמל. זרם חשמלי - תנועה מכוונת של חלקיקים טעונים (יונים או אלקטרונים)

26. מוליכות חום כי: האלקטרונים החופשיים הנעים בין היונים מוליכים את החום במהירות דרך שכבות המתכת.

27. סגסוגת תערובת של מספר מתכות או תערובת של מתכת נתונה עם אל מתכת כמו פחמן. סגסוגות חזקות וקשות יותר מאשר מתכות טהורות (פלדה חזקה מברזל). רוב הכלים העשויים ממתכת הם סגסוגות. + + + + + + כוח + + + + + + + + + + + + + + + + + + האטומים, המוכנסים בכמות קטנה, הינם בעלי גדלים שונים. הם פועלים כמו זיזים אשר אינם מאפשרים החלקת השכבות זו על גבי זו – מגבירים את החוזק המכני ומקטינים את ניידות האלקטרונים.

28. קשר קוולנטי משיכה חשמלית -אלקטרונים שליליים המשותפים לשני אטומים נמשכים לשני גרעיני האטומים החיוביים. • מתקיים בין אטומי אל-מתכת. אטומים במולקולה יתקשרו כך שיגיעו לרמת אנרגיה גבוהה מלאה.

29. קשר קוולנטי במולקולת מימן: לאטום מימן רמת אנרגיה אחת ובה אלקטרון יחיד. כדי למלא רמה (רק 2 אלקטרונים ברמה זו) הוא צריך ליצור קשר עם אטום אחר. בדוגמה הזאת שני אטומי מימן יצרו קשר ושניהם שותפים בשני האלקטרונים, כך לשניהם רמה מלאה. H-H  H2

30. נוסחאות כימיות • סוגי נוסחאות: • נוסחת מבנה: נוסחה המתארת את כל האטומים במולקולה ואת הקשרים המקשרים ביניהם. • נוסחה מולקולרית: נוסחה המייצגת את מספר האטומים השונים במולקולה. C2H4O2

31. מבנה מרחבי של מולקולות

32. תכונות חומרים מולקולריים • רוב החומרים המולקולריים בעלי נקודות רתיחה והיתוך נמוכות יחסית. (קשרים בין מולקולרים חלשים יחסית לקשרים אחרים). • מצב צבירה בטמפרטורת החדר - גז או נוזל או מוצק. • אינם מוליכים במוצק, בנוזל ובגז. • רק חלקם מסיסים במים.

33. מים- תרכובת מולקולרית H2O

34. מים כנוזל וכמוצק מוצק נוזל