Transcript מבנה החלקיקים של חומרים טהורים ותערובות נערך ע"י נלי פרייזונד תיכון עירוני א' חיפה

‫מבנה החלקיקים של‬
‫חומרים טהורים‬
‫ותערובות‬
‫נערך ע"י נלי פרייזונד‬
‫תיכון עירוני א' חיפה‬
‫חומר טהור‬
‫חומר טהור מכיל חלקיקים של חומר אחד‬
‫בלבד‪ .‬זהו חומר בעל הרכב אחיד וקבוע ולכן‬
‫תכונותיו קבועות‪.‬‬
‫מה המשמעות של הרכב אחיד וקבוע?‬
‫•בחומר טהור "חלקיקי" החומר תמיד אחידים ומוגדרים‪.‬‬
‫•לחלקיקי חומר טהור נוסחה כימית אחת ויחידה‪.‬‬
‫•בנוסחה הכימית מופיעים כל היסודות המרכיבים את חלקיקי החומר‬
‫נערך ע"י נלי פרייזונד‬
‫תיכון עירוני א' חיפה‬
‫חומר טהור‬
‫מה המשמעות של תכונות אחידות וקבועות?‬
‫•צבע‬
‫•טמפרטורת רתיחה‬
‫•טמפרטורת התכה‬
‫•הולכה חשמלית‬
‫•מרקם‬
‫נערך ע"י נלי פרייזונד‬
‫תיכון עירוני א' חיפה‬
‫חומר טהור‬
‫יסודות‬
‫תרכובות‬
‫יסוד כימי‪ ,‬הוא חומר המורכב‬
‫תרכובת היא חומר הבנוי‬
‫מחלקיקים מסוג אחד בלבד‪,‬‬
‫משני אטומים שונים או יותר‪,‬‬
‫לא ניתן להרכיבו מחומרים‬
‫הקשורים ביניהם בקשר כימי‬
‫אחרים‪ ,‬לא ניתן לפרקו או‬
‫וביחס קבוע של כמויותיהם‪.‬‬
‫לשנותו לחומר אחר‬
‫ניתן לפירוקו לתרכובות‬
‫בתהליכים כימיים רגילים‪.‬‬
‫פשוטות יותר או ליסודות‬
‫הבונים אותה‪.‬‬
‫נערך ע"י נלי פרייזונד‬
‫תיכון עירוני א' חיפה‬
‫חומר טהור‬
‫יסודות‬
‫‪S8‬‬
‫‪H2‬‬
‫‪O2‬‬
‫‪Cℓ2‬‬
‫נערך ע"י נלי פרייזונד‬
‫תיכון עירוני א' חיפה‬
‫חומר טהור‬
‫נערך ע"י נלי פרייזונד‬
‫תיכון עירוני א' חיפה‬
‫יסודות‬
‫‪O2‬‬
‫‪S8‬‬
‫‪H2‬‬
‫חומר טהור‬
‫‪C2H5OH‬‬
‫תרכובות‬
‫‪HCℓ‬‬
‫‪H2O‬‬
‫‪CO2‬‬
‫נערך ע"י נלי פרייזונד‬
‫תיכון עירוני א' חיפה‬
‫נערך ע"י נלי פרייזונד‬
‫תיכון עירוני א' חיפה‬
‫חומר טהור‬
‫תרכובות‬
‫‪CO2‬‬
‫‪HCℓ‬‬
‫‪H2O‬‬
‫תערובת‬
‫שני חומרים טהורים או יותר המהווים‬
‫מערכת שאין בה קשרים כימיים בין‬
‫החומרים והיחס ביניהם ניתן לשינוי‬
‫נערך ע"י נלי פרייזונד‬
‫תיכון עירוני א' חיפה‬
‫שני יסודות‬
‫תערובת‬
‫שני תרכובות‬
‫נערך ע"י נלי פרייזונד‬
‫תיכון עירוני א' חיפה‬
‫יסוד ותרכובות‬
‫תערובת‬
‫הטרוגנית‬
‫הומוגנית‬
‫הומו= אחיד‪ ,‬מצב שבו מספר‬
‫הטרו = שונה‪ ,‬מצב שבו מספר‬
‫חומרים טהורים מתערבבים‬
‫חומרים טהורים מתערבבים‬
‫יחדיו ללא אפשרות להבחין‬
‫יחדיו וניתן להבחין בין‬
‫ביניהם‪.‬‬
‫המרכיבים השונים הבונים‬
‫אותה‪.‬‬
‫נערך ע"י נלי פרייזונד‬
‫תיכון עירוני א' חיפה‬
‫תערובת‬
‫הומוגנית‬
‫תמיסת נחושת‬
‫גופרתית‬
‫‪CuSO4‬‬
‫מי‪ -‬סוכר‬
‫מי‪ -‬מלח‬
‫נערך ע"י נלי פרייזונד‬
‫תיכון עירוני א' חיפה‬
‫תערובת‬
‫הומוגנית‬
‫תמיסה – מערכת נוזלית הומוגנית של‬
‫שנים או יותר חומרים טהורים‪ ,‬ממס‬
‫ומומס‪ .‬גם הממס וגם המומס יכולים‬
‫להימצא בכל אחד משלושת מצבי‬
‫הצבירה‪.‬‬
‫תמיסה‪ -‬מים ‪ +‬כהל‬
‫נערך ע"י נלי פרייזונד‬
‫תיכון עירוני א' חיפה‬
‫תערובת‬
‫הטרוגנית‬
‫מים ‪ +‬בוץ‬
‫אבקת ברזל‬
‫‪ +‬גופרית‬
‫מים ‪ +‬חול‬
‫נערך ע"י נלי פרייזונד‬
‫תיכון עירוני א' חיפה‬
‫תערובת‬
‫מאפייני תערובות‪:‬‬
‫‪ ‬מכילות כמה חומרים טהורים‪.‬‬
‫‪ ‬יכולות להיות אחידות או לא אחידות‪.‬‬
‫‪ ‬מכילות סוגים שונים של חלקיקים‪.‬‬
‫‪ ‬יכולות להכיל כמויות יחסיות שונות של חומרים טהורים‪.‬‬
‫‪‬תכונות של חומרים טהורים בתערובת – נשמרות‪.‬‬
‫פעילות ממוחשבת‪:‬‬
‫מעבדה ווירטואלית‬
‫‪http://science.cet.ac.il/science/matter/activity2.asp‬‬
‫נערך ע"י נלי פרייזונד‬
‫תיכון עירוני א' חיפה‬
‫הפרדת תערובת‬
‫כדי להפריד בין החומרים השונים הנמצאים בתערובת יש למצוא תכונות‬
‫האופייניות לכל חומר בתערובת‪.‬‬
‫תכונה המאפשרת להפריד בין חומרים הנמצאים‬
‫בתערובת נקראת תכונה מפרידה‪.‬‬
‫דוגמאות לתכונות מפרידות ‪:‬‬
‫מצב צבירה ‪ ,‬מסיסות‪ ,‬הולכה חשמלית‪ ,‬גודל החלקיקים‪ ,‬כוחות משיכה‪,‬‬
‫טמפרטורת רתיחה‪ ,‬היתוך‪ ,‬משיכת למגנט‪ ,‬נדיפות‪....‬‬
‫נערך ע"י נלי פרייזונד‬
‫תיכון עירוני א' חיפה‬
‫הפרדת תערובת‬
‫ניסוי ‪ :1‬הפרדת תערובת הבנויה מחול‪ ,‬מלח בישול‪ ,‬אבקת ברזל‬
‫בדיקת תכונות מפרידות‪:‬‬
‫תכונה מצב צבירה‬
‫החומר‬
‫צבע‬
‫מסיסות‬
‫משיכה‬
‫במים‬
‫למגנט‬
‫חול‬
‫מלח בישול‬
‫ברזל‬
‫נערך ע"י נלי פרייזונד‬
‫תיכון עירוני א' חיפה‬
‫הפרדת תערובת‬
‫חול‪ ,‬מלח בישול‪ ,‬אבקת ברזל‬
‫תרשים להפרדת תערובת‪:‬‬
‫מגנט‬
‫ברזל‬
‫חול‪ ,‬מלח בישול‬
‫הוספת מים‬
‫תמיסת מי‪ -‬מלח וחול שוקע‬
‫סינון‬
‫חול‬
‫מי – מלח‬
‫חימום‬
‫מלח‬
‫מים מתאדים‬
‫נערך ע"י נלי פרייזונד‬
‫תיכון עירוני א' חיפה‬
‫הפרדת תערובת‬
‫‪ .1‬סינון‬
‫שיטה זו מתאימה להפרדת תערובות לא אחידות של‬
‫מוצק ונוזל או של מוצקים שונים‪ .‬התכונה המפרידה‬
‫שמשתמשים בה לצורך סינון היא‬
‫גודל החלקיקים‪.‬‬
‫בעזרת מסננת או נפה‪ ,‬החלקיקים הקטנים עוברים‬
‫דרך החורים אל כלי הנמצא מתחתיה והחלקיקים‬
‫הגדולים יותר שאינם עוברים נשארים בתוכה‪.‬‬
‫המוצק שנשאר לאחר הסינון נקרא משקע‪ .‬הנוזל‬
‫שעובר בסינון נקרא תסנין‪.‬‬
‫הפרדה באמצעות סינון מקובלת מאוד בתעשייה‪,‬‬
‫בעיקר לניקוי ראשון של חומרי גלם טבעיים‪.‬‬
‫נערך ע"י נלי פרייזונד‬
‫תיכון עירוני א' חיפה‬
‫הפרדת תערובת‬
‫הפרדת תערובת‬
‫‪ .2‬אידוי‬
‫נערך ע"י נלי פרייזונד‬
‫תיכון עירוני א' חיפה‬
‫משתמשים בשיטה זו לייבוש או‬
‫לקבלת החומר המומס בתערובת‬
‫אחידה (תמיסה)‪.‬‬
‫התכונה המפרידה בשיטה זו היא‬
‫נקודת הרתיחה או יכולת ההתאדות‬
‫השונה של כל חומר‪ .‬מאדים את‬
‫הממס (בד"כ נוזל) בחימום‪ ,‬והחומר‬
‫המומס (בד"כ מוצק) שוקע‪.‬‬
‫הפרדת תערובת‬
‫‪ .3‬זיקוק‬
‫דיסטילציה =‬
‫זיקוק‬
‫נערך ע"י נלי פרייזונד‬
‫תיכון עירוני א' חיפה‬
‫כאשר רוצים להפריד תערובת של שני‬
‫נוזלים או יותר‪ ,‬התכונה המפרידה‬
‫שמשתמשים בה לצורך ההפרדה היא‬
‫נקודת הרתיחה והעיבוי של הנוזלים‪,‬‬
‫האופיינית לכל אחד מהם‪ .‬עקרון‬
‫השיטה הוא אידוי ועיבוי‪.‬‬
‫מחממים את התערובת‪ ,‬הנוזל בעל‬
‫נקודת הרתיחה הנמוכה יותר‪ ,‬רותח‬
‫והופך לאדים‪.‬‬
‫את האדים אוספים במכשיר זיקוק‪.‬‬
‫מקררים את האדים והם מתעבים ‪,‬‬
‫התזקיק‪ ,‬הנוזל נאסף בכלי איסוף‪.‬‬
‫הפרדת תערובת‬
‫נערך ע"י נלי פרייזונד‬
‫תיכון עירוני א' חיפה‬
‫הפרדת תערובת‬
‫עבודה במשפך מפריד‬
‫‪ .4‬מיצוי‬
‫משפך מפריד‬
‫המיצוי יוצא לפועל בעזרת משפך מפריד‪.‬‬
‫מכניסים את התמיסה למשפך מפריד‪,‬‬
‫ומוסיפים את הממס השני‪ .‬סוגרים את המשפך‬
‫בפקק ומטלטלים היטב‪ ,‬כאשר מידי פעם‬
‫משחררים את הלחץ על ידי פתיחת הברז‬
‫התחתון‪ ,‬כאשר הוא מופנה כלפי מעלה‪ .‬במהלך‬
‫הטלטול מוחזקים היטב במצב סגור הברז‬
‫והפקק‪ .‬לאחר גמר הטלטול נותנים למשפך‬
‫המפריד להימצא במצב זקוף‪ ,‬כאשר הוא יושב‬
‫בתוך טבעת ברזל והפקק העליון פתוח‪,‬‬
‫ומחכים עד ששתי השכבות מופרדות באופן‬
‫ברור‪ .‬פותחים את הברז ומאפשרים לנוזל‬
‫התחתון לרדת לתוך ארלנמייר‪ .‬יש לשים לב‬
‫ולזכור באילו מן השכבות נמצא החומר‬
‫המבוקש‪.‬‬
‫(ההסבר לקוח מתוך החוברת "ניסויים בכימיה‬
‫אורגנית" מאת ד"ר מאירה שראל)‬
‫הפרדת תערובת‬
‫‪ .5‬המראה‬
‫בנה תרשים להפרדת תערובת‬
‫יוד ‪ +‬חול‪.‬‬
‫ציין תכונות מפרידות‪.‬‬
‫נערך ע"י נלי פרייזונד‬
‫תיכון עירוני א' חיפה‬
‫הפרדת תערובת‬
‫‪ .6‬כרומטוגרפיה‬
‫פירוש השם הוא – "רישום צבע"‪ ,‬כי החומרים הראשונים‬
‫שהופרדו בשיטה זו היו בעלי צבע‪ ,‬ואחרי הפרדתם נראו כרישום‬
‫צבעוני‪ .‬כיום מפרידים גם חומרים חסרי צבע בעזרת‬
‫הכרומטוגרפיה‪ ,‬אבל השם ההיסטורי נשאר‪.‬‬
‫העיקרון שעל פיו פועלת שיטה זו הוא שמזרימים נוזל או גז דרך‬
‫שכבה של חומר נַייח‪ .‬למערכת הזו מוסיפים את התערובת‬
‫שאותה רוצים להפריד‪ .‬התערובת הזו זורמת יחד עם הנוזל (או‬
‫הגז)‪ .‬החומרים השונים שבתערובת נעים במהירות שונה משום‬
‫שהם נמשכים בעוצמות שונות אל החומר הנייח ואל החומר‬
‫הנע‪ .‬החומרים הנמשכים חזק יותר אל החומר הנייח – ינועו‬
‫לאט יותר‪ ,‬ואלה הנמשכים חלש יותר – נעים מהר יותר‪ .‬קצב‬
‫הזרימה השונֶה של חומרי התערובת הוא הגורם להפרדתם‪.‬‬
‫מספֵּ ח‪ ,‬והחומר‬
‫החומר הנייח נקרא – הפָ אזָה הנחה או החומר ה ַ‬
‫הזורם (הנוזל או הגז) נקרא – הפאזה הנעה או החומר המֵּ ריץ‪.‬‬
‫נערך ע"י נלי פרייזונד‬
‫תיכון עירוני א' חיפה‬
‫‪ .6‬כרומטוגרפית נייר‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.5‬‬
‫‪.4‬‬
‫נערך ע"י נלי פרייזונד‬
‫תיכון עירוני א' חיפה‬
‫‪ .6‬כרומטוגרפית נייר‬
‫‪http://www.youtube.com/watch?v=IRZ4lHEe1DI‬‬
‫נערך ע"י נלי פרייזונד‬
‫תיכון עירוני א' חיפה‬