לומדה מלאה | עמ׳ 16–53 | מט"ח | מבחן 27.5.26
פרוטונים, נייטרונים, אלקטרונים, מספר אטומי, מסה
האטום הוא אבן הבניין הקטנה ביותר של כל החומרים. גודלו זעיר מאוד – מיליונית של מיליונית מטר (נמדד בפיקומטר). בעולם קיימים כ-118 סוגי אטומים שונים.
| מושג | הגדרה | דוגמה (פחמן C) |
|---|---|---|
| מספר אטומי (Z) | מספר הפרוטונים בגרעין – מזהה כל יסוד | Z = 6 |
| מסה אטומית (A) | פרוטונים + נייטרונים | A = 12 |
| מספר נייטרונים (N) | A − Z | N = 6 |
| סוג | הגדרה | דוגמה |
|---|---|---|
| אטום נייטרלי | פרוטונים = אלקטרונים | Na: 11p, 11e |
| יון חיובי (קטיון) | אבד אלקטרון → יותר פרוטונים | Na⁺: 11p, 10e |
| יון שלילי (אניון) | קיבל אלקטרון → יותר אלקטרונים | Cl⁻: 17p, 18e |
מבנה, שורות, טורים, ומה אפשר לקרוא
ב-1869 מנדלייב (רוסי) סידר את היסודות לפי מספר אטומי עולה. הוא אפילו השאיר "חורים" ליסודות שיתגלו בעתיד – ואכן התגלו! כיום: 118 יסודות.
| מרכיב | משמעות | מה לומדים? |
|---|---|---|
| שורה (מחזור) | מספר קליפות האלקטרונים | שורה 3 → 3 קליפות |
| טור (משפחה) | מספר אלקטרוני הערכיות | טור 1 → 1 אלקטרון חיצוני |
| מתכות | שמאל ומרכז | מוליכות, ניתן לרדד |
| אל-מתכות | ימין | לא מוליכות בד"כ |
| גזים אצילים | טור 18, ימין ביותר | יציבים, קליפה מלאה |
יסוד יציב כאשר לו 8 אלקטרונים בקליפה החיצונית (כמו גז אצילי). יסוד לא יציב כשקליפתו חסרה – לכן הוא מגיב ומחפש להשלים.
גזים אצילים, מתכות אלקליות, הלוגנים – יסודות, תכונות, שימושים
משפחה = טור בטבלה. ליסודות באותו טור יש אותו מספר אלקטרוני ערכיות (בקליפה החיצונית) → לכן תכונות כימיות דומות ודפוסי תגובה דומים.
ההבדלים, סוגי תרכובות, תרכובות בינאריות
| תכונה | יסוד | תרכובת |
|---|---|---|
| הרכב | אטומים מסוג אחד בלבד | שני יסודות שונים ומעלה |
| פירוק | לא ניתן לפרק כימית | ניתן לפרק ליסודות |
| דוגמה | O₂, Fe, Au, Na | H₂O, NaCl, CO₂ |
| תכונות | תכונות היסוד | תכונות חדשות לחלוטין! |
| תכונה | תרכובת | תערובת |
|---|---|---|
| קשרים כימיים | ✅ יש | ❌ אין |
| יחס חומרים | קבוע תמיד | משתנה |
| תכונות מרכיבים | נעלמות – חומר חדש! | נשמרות |
| הפרדה | רק בתגובה כימית | שיטות פיזיקליות |
| דוגמה | H₂O (מים) | מי מלח (מים + מלח) |
התרכבות, פירוק, בעירה – הגדרה ודוגמות
תהליך שבו חומרי מוצא (מגיבים) הופכים לחומרים חדשים (תוצרים) עם תכונות שונות לחלוטין. קשרים כימיים נשברים ונוצרים.
שינוי פיזיקלי (לא תגובה): המסה, קיפאון, אידוי – החומר עצמו לא השתנה, רק צורתו.
שני חומרים מתחברים ליצירת חומר אחד חדש.
📍 דוגמות:
2Na + Cl₂ → 2NaCl
2Mg + O₂ → 2MgO
H₂ + Cl₂ → 2HCl
חומר אחד מתפרק לשניים ומעלה.
📍 דוגמות:
2H₂O → 2H₂ + O₂
(אלקטרוליזה של מים)
CaCO₃ → CaO + CO₂
חומר (בד"כ מכיל פחמן) מגיב עם חמצן → שחרור אנרגיה רבה (חום ואור). דורשת אנרגיית הפעלה (ניצוץ).
📍 דוגמות:
CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O (שריפת גז טבעי)
2Mg + O₂ → 2MgO (בעירת מגנזיום – אור לבן עז)
כיצד רושמים ומאזנים תגובה, חוק שימור המסה
ייצוג סמלי של תגובה כימית: מגיבים (שמאל) ← חץ ← תוצרים (ימין).
ניתן לסמן גם מצב צבירה: (g) = גז, (l) = נוזל, (s) = מוצק, (aq) = מומס במים.
ספור אטומים בכל סוג בשני הצדדים. שנה מקדמים (המספרים לפני הנוסחאות) – אסור לשנות את הנוסחה עצמה!
אקסותרמי, אנדותרמי, שינוי פיזיקלי לעומת כימי
אנרגיה יוצאת לסביבה.
הסביבה מתחממת.
דוגמות: בעירה, חלודת ברזל, נשימה תאית.
אנרגיה נכנסת מהסביבה.
הסביבה מתקררת.
דוגמות: פוטוסינתזה, המסת קרח, אפיית לחם.
גם תגובה אקסותרמית (שמשחררת הרבה חום) לא תתרחש מאליה – דרושה אנרגיה ראשונית להתנעה. זו אנרגיית ההפעלה – הדרושה לשבירת קשרים קיימים.
| תכונה | שינוי פיזיקלי | שינוי כימי |
|---|---|---|
| חומר חדש? | ❌ לא | ✅ כן |
| הפיך? | בדרך כלל כן | בדרך כלל לא |
| קשרים כימיים | לא נשברים | נשברים ונוצרים |
| דוגמות | המסה, קיפאון, אידוי, חיתוך | שריפה, חלודה, בישול ביצה |