יסודות ל . מ 2002 ניתן לחלק את החומרים בטבע לשלוש קבוצות : יסוד תערובת תרכובת כיום מוכרים 115 יסודות חמצן מימן הליום כסף יוד קסנון בור אלומיניום חנקן קובלט זרחן פחמן פלטינה כספית מגנזיום גליום עופרת ניאון זהב פלואור ארגון צורן ניקל אשלגן ברום אורניום אבץ סידן

Download Report

Transcript יסודות ל . מ 2002 ניתן לחלק את החומרים בטבע לשלוש קבוצות : יסוד תערובת תרכובת כיום מוכרים 115 יסודות חמצן מימן הליום כסף יוד קסנון בור אלומיניום חנקן קובלט זרחן פחמן פלטינה כספית מגנזיום גליום עופרת ניאון זהב פלואור ארגון צורן ניקל אשלגן ברום אורניום אבץ סידן

‫יסודות‬
‫ל‪.‬מ ‪2002‬‬
‫ניתן לחלק את החומרים בטבע לשלוש‬
‫קבוצות‪:‬‬
‫יסוד‬
‫תערובת‬
‫תרכובת‬
‫כיום מוכרים ‪ 115‬יסודות‬
‫חמצן‬
‫מימן‬
‫הליום‬
‫כסף‬
‫יוד‬
‫קסנון‬
‫בור‬
‫אלומיניום‬
‫חנקן‬
‫קובלט‬
‫זרחן‬
‫פחמן‬
‫פלטינה‬
‫כספית‬
‫מגנזיום‬
‫גליום‬
‫עופרת‬
‫ניאון‬
‫זהב‬
‫פלואור‬
‫ארגון‬
‫צורן‬
‫ניקל‬
‫אשלגן‬
‫ברום‬
‫אורניום‬
‫אבץ‬
‫סידן‬
‫מהו יסוד ?‬
‫יסוד הוא חומר המורכב מחלקיקים מסוג אחד בלבד‪.‬‬
‫חומר שלא ניתן לפרק אותו לחומרים אחרים ואי אפשר ליצור‬
‫אותו מחומרים אחרים‪.‬‬
‫כיום מוכרים למעלה מ ‪ 30‬מיליון חומרים‪ .‬חלקם מעשה ידי‬
‫אדם‪.‬‬
‫כדור הארץ מורכב מאלפי חומרים‬
‫שונים‪.‬‬
‫כאשר פרקו המדענים חומרים אלה‬
‫מצאו ‪,‬‬
‫כי הם מורכבים ממספר קטן של יסודות‪.‬‬
‫היסודות שעל כדור הארץ אינם מצויים בכמות שווה‪.‬‬
‫יש יסודות נפוצים מאוד ויש יסודות נדירים‬
%2.6 %2.4%0.6 %0.9 %1.9
%3.4
%4.7
%7.4
%25.7
%49.5
‫שני היסודות העיקריים המרכיבים את השמש הם‪ :‬מימן‬
‫והליום‬
‫גם החומרים הבונים את הצמחים ואת בעלי‬
‫החיים מורכבים מיסודות המצויים על פני‬
‫כדור הארץ‪.‬‬
‫חומרים בגוף האדם מורכבים מהיסודות הבאים‬
‫חמצן ‪ -‬למעלה מ ‪%50‬‬
‫פחמן‬
‫מימן‬
‫נתרן‬
‫סידן‬
‫יסוד הוא חומר העשוי מחלקיקים מסוג אחד‬
‫בלבד‪.‬‬
‫חלקיקים אלה נקראים אטומים‪.‬‬
‫כיצד מתקבל מגוון כה גדול של יסודות מצירופים של שלושה‬
‫סוגי חלקיקים בלבד?‬
‫הפרוטונים באטום‬
‫מספר הפרוטונים בגרעין קובע את זהותו של האטום‪.‬‬
‫לדוגמא‪ :‬היסוד מימן מורכב מאטומים בעלי פרוטון אחד בלבד‪.‬‬
‫כל אטום המורכב מפרוטון אחד הוא אטום של היסוד מימן‪.‬‬
‫באופן דומה‪ ,‬קיים רק יסוד אחד המורכב מאטומים בעלי ‪2‬‬
‫פרוטונים וזהו היסוד הליום‪.‬‬
‫לאטומים של כל אחד מהיסודות ( חמצן‪ ,‬כלור‪ ,‬ברזל וכו’ ) יש מספר פרוטונים‬
‫אופייני בגרעין‪.‬‬
‫מספר זה מכונה בשם “ מספר‬
‫אטומי” ‪.‬‬
‫המספר האטומי מהווה מעין “ מספר זיהוי “ של היסוד‪ .‬בטבלה המחזורית‬
‫מסודרים היסודות על פי המספר האטומי שלהם‪.‬‬
‫במילים אחרות על פי מספר הפרוטונים בגרעין האטום‪.‬‬
‫במערכה המחזורית מצוין המספר האטומי של כל יסוד מעל לסימולו‪.‬‬
‫משקל‬
‫אטומי‬
‫‪1‬‬
‫מצבי‬
‫חימצון‬
‫‪1‬‬
‫‪1.00794‬‬
‫‪H‬‬
‫מספר‬
‫אטומי‬
‫‪253‬‬‫‪259-‬‬
‫נק’ היתוך‬
‫‪0.0899‬‬
‫סמ‬
‫ל‬
‫נק’ רתיחה‬
‫צפיתות‬
‫‪Hydrogen‬‬
‫שם היסוד‬
‫אטום המורכב מ ‪ 8‬פרוטונים‪ ,‬בעל מספר אטומי‬
‫הוא אטום חמצן וסמלו‬
‫‪O‬‬
‫אטום המורכב מ ‪ 26‬פרוטונים‪ ,‬בעל מספר אטומי‬
‫הוא אטום ברזל וסמלו‬
‫‪8‬‬
‫‪26‬‬
‫‪Fe‬‬
‫מספר אטומי= מספר הפרוטונים בגרעין האטום‬
‫האלקטרונים באטום‬
‫מהי החוקיות לגבי מספר האלקטרונים?‬
‫האם מספר האלקטרונים שונה מאטום של יסוד אחד למשנהו?‬
‫כיצד ניתן לקבוע את מספר האלקטרונים באטום של יסוד מסוים?‬
‫מהו מטענו של גרעין אטום המימן?‬
‫ידוע כי אטומי היסודות הם ניטראליים‪ .‬כמה אלקטרונים‪ ,‬יש לדעתכם‪ ,‬לאטום‬
‫המימן?‬
‫אטום המימן בנוי מפרוטון אחד ואלקטרון אחד!‬
‫האם בכל אטומי היסודות מספר הפרוטונים שווה למספר האלקטרונים‬
‫?‬
‫היות והפרוטון והאלקטרון הם בעלי מטען מנוגד‪-‬‬
‫הפרוטון חיובי והאלקטרון שלילי‬
‫הנויטרון ניטראלי‬
‫והאטום הוא חלקיקי ניטראלי ‪ .‬ניתן להסיק כי‪:‬‬
‫באטום ‪ :‬מספר האלקטרונים שווה למספר הפרוטונים‬
‫הנויטרונים באטום‬
‫הנויטרון הוא חלקיק ניטראלי מבחינה חשמלית ( מטען חשמלי ‪.) 0‬‬
‫אם כך‪ ,‬מה יהיה מספר הנויטרונים בגרעין האטום ביחס למספר הפרוטונים ?‬
‫מספר הנויטרונים בגרעין האטום יכול להיות‬
‫קטן‪ ,‬שווה‪ ,‬או גדול למספר הפרוטונים‪.‬‬
‫אם כך‪ ,‬באיזה אופן משפיע מספר הנויטרונים על האטום?‬
‫למספר הנויטרונים יש השפעה על מסת הגרעין אך אין הם משפיעים על‬
‫המטען החשמלי או על תכונות היסוד‪.‬‬
‫לאטומים יש תמיד מספר זהה של אלקטרונים ופרוטונים‪.‬‬
‫לאטומים יש בד”כ מספר זהה של נויטרונים ופרוטונים‪.‬‬
‫פחמן‬
‫מימן‬
‫הליום‬
‫פרוטונים‬
‫‪6‬‬
‫פרוטונים‬
‫אלקטרונים‬
‫‪6‬‬
‫אלקטרונים‬
‫נויטרונים‬
‫‪6‬‬
‫נויטרונים‬
‫פרוטון‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫אלקטרון‬
‫‪1‬‬
‫נויטרונים‬
‫‪0‬‬
‫הוספת פרוטון אחד יוצרת סוג חדש של אטום!‬
‫הוספת נויטרון אחד יוצרת איזוטופ של אטום זה‪ ,‬גרסה כבדה יותר של‬
‫האטום‪.‬‬
‫לחץ כאן כדי להמשיך‬
‫הטבלה המחזורית‬
‫את הטבלה המחזורית חיבר דמיטרי איוונוביץ’‬
‫מנדלייב‬
‫בשנת ‪1869‬‬
‫הטבלה המחזורית היא מערכת המסכמת את הידע הקיים‪,‬‬
‫מקשרת בין עובדות ומאפשרת גם היום מבט אל העתיד‪.‬‬
‫הטבלה המחזורית משמשת גם היום כדי להנחות כל מי שעוסק‬
‫במדעי החומר‪.‬‬
‫הטבלה המחזורית מאורגנת בצורת טבלה גדולה‪.‬‬
‫היסודות ממוקמים במקומות מסוימים עפ”י התכונות שלהם‬
‫בטבלה המחזורית יש שורות וטורים ולכל אחד מהם משמעות שונה‬
‫היסודות השונים מסודרים בשורות משמאל לימין והם משנים את‬
‫תכונותיהם בהדרגה‪ .‬לכל היסודות המופיעים באותה שורה יש משהו‬
‫משותף‬
‫כל טור מסמל משפחה של יסודות ‪ .‬יסודות המופיעים באותו טור הם‬
‫דומים ‪.‬‬
‫זהב וכסף הם שניהם יסודות מתכתיים השייכים לאותה משפחה‪.‬‬
‫אילו תכונות משותפות יש לזהב ולכסף ?‬