סיכום לבגרות בכימיה

–         מושגי יסוד בכימיה

–         שפת הכימאים.

–         תערובות והפרדתן.

חומר בעל תכונות קבועות האופייניות רק לו, כגון – צבע, ריח, טעם, טמפ' היתוך ורתיחה, צפיפות, משקל סגולי ועוד. התכונות האופייניות לחומר אינן תלויות בכמות החומר.

חומר טהור בעל אטומים זהים. לא ניתן לפרק יסוד לחומרים אחרים. בטבע ישנם 92 יסודות טבעיים.

דוגמא ליסוד – O₂ חמצן.

החלקיק הקטן ביותר של היסוד. כל יסוד מורכב מאטומים זהים. כל אטומים של אותו היסוד שווים במספר הפרוטונים והאלקטרונים שלהם.

דוגמא לאטום –  O חמצן.

חלקיק שבו מספר אטומים קשורים זה לזה בקשרים כימיים.

–         אם האטומים זהים (לדוגמא – H₂ – יסוד מימן), אז המולקולה היא מולקולה של יסוד.

–         אם האטומים שונים זה מזה (לדוגמא – H₂O – תרכובת מים), אז המולקולה היא של תרכובת.

חומר טהור המורכב מאטומים שונים. התרכובת נוצרת בתהליך כימי של התרכבות שני יסודות או יותר. תכונות התרכובות שונות לחלוטין מתכונות היסודות המרכיבים אותן.

דוגמא לתרכובת – H₂O מים מזוקקים, מלח בישול, אצטון, חומצה חנקתית.

צירוף של מספר חומרים ללא יחס קבוע. תכונות התערובות תלויות בתכונות החומרים המרכיבים אותה והם משתנות בהתאם לכמויות היחסיות של החומרים המרכיבים אותה.

תערובת הומוגנית: תערובת שנראית אחידה, כאילו היא חומר אחד. תערובת הומוגנית נקראת גם תמיסה.  דוגמאות – ג'ל לשיער, מיץ פטל, סוכר+כוהל, ברונזה.

תערובת הטרוגנית: תערובת שאינה אחידה וניתן להבחין במספר חומרים שמרכיבים אותה. דוגמאות – שמן ומים ביחד, חול ומים.

גז (g)  ßß נוזל (l)  ßß מוצק (s)

גז (g) àà  נוזל (l) àà  מוצק (s)

–        גז הופך לנוזל בתהליך עיבוי.

–        נוזל הופך למוצק בתהליך קיפאון.

–        מוצק הופך לגז בתהליך המראה.

–        מוצק הופך לנוזל בתהליך היתוך.

–        נוזל  הופך לגז בתהליך רתיחה.

בימינו מסמלים את האטומים באמצעות אותיות לועזיות. כל יסוד מסומן באות לועזית גדולה (למשל: O, H, I). במידה והסימון של היסוד הוא ביותר מאות אחת, האות הראשונה הגדולה והאחרות קטנות (למשל: Mg, Br, Cl)

כאשר רוצים לכתוב מולקולה כלשהי, כותבים ליד סימן היסוד בלועזית את מספר האטומים של אותו היסוד במולקולה (לא צריכים לכתוב מספר אם יש רק אטום אחד של אותו היסוד). מספר זה נכתב ליד שם היסוד למטה בקטן (למשל: Mg₄ – מולקולה של 4 אטומי מגנזיום). כך גם נעשה במולקולה עם יותר מיסוד אחד, ליד כל יסוד כותבים את מספר האטומים שלו (למשל: C₆H₁₂O₆ – מולקולה של שישה אטומי פחמן, 12 אטומי מימן ושישה אטומי חמצן).

כאשר רוצים לכתוב מולקולה או אטום או יסוד שמופיע מספר פעמים, אך ללא קשר כימי, כותבים את מספר הפעמים שהוא מופיע לפני כל המולקולה (למשל: 2H₂O – שתי מולקולות של דו-מימן וחמצן).

אטום חמצן – O

שני אטומים של חמצן – 2O

מולקולה של יסוד חמצן – O₂ (הסבר בהמשך).

מולקולה של תלת-חמצן – O₃

מולקולה של דו-מימן וחמצן – H₂O

שתי מולקולות של דו-מימן וחמצן – 2H₂O

סימון מופשט יותר של אטומים ומולקולות ע"י ציורם בעיגולים.

דוגמאות: (האותיות שכתובות כאן אמורות להיות בתוך עיגולים אך זה לא מתאפשר בסיכום)

אטום חמצן – O

שני אטומים של חמצן – O   O

מולקולה של דו חמצן – OO

מולקולה של תלת חמצן – _OO_O

מולקולה של דו-מימן וחמצן – _HO_H

שתי מולקולות של דו-מימן וחמצן – _HO_H     HO_H

סימולי אטומים		סימולי מולקולות של יסודות
לפי דלתון	בימינו	לפי דלתון	בימינו
H	H מימן	HH	H2
N	N חנקן	NN	N2
O	O חמצן	OO	O2
P	P זרחן	PP PP	P4
S	S גופרית	SSS S     S SSS	S8
Cl	Cl כלור	ClCl	Cl2
Br	Br ברום	BrBr	Br2
F	F פלואור	FF	F2
I	I יוד	II	I2
		O OO	O3 אוזון

תהליכים בכימיה מנוסחים כך ששני החומרים אותם מחברים (המגיבים) כותבים בצד אחד ומחברים ביניהם בסימן + מהם עושים חץ ובצד השני כותבים את מה שיצא – התוצרים.

דוגמא:

–         תערובת של מוצק שאינו נמס בנוזל:סינון (נייר סינון+משפך).

–         תערובת של שני נוזלים שאינם מתמוססים זה בזה: משפך מפריד (זאת בתנאי שהמשקל הסגולי של שני החומרים שונה).

–          תערובת של שני נוזלים שמתמוססים זה בזה: זיקוק משוכלל (זאת בתנאי שטמפ' הרתיחה של החומרים שונה מאוד).

–          תערובת של מוצק שנמס בנוזל: זיקוק פשוט.

חול אינו נמס במים ולכן נפריד אותו באמצעות סינון. (מוצק שאינו נמס בנוזל)

שמן אינו נמס במים ולכן נפריד אותו באמצעות משפך מפריד. (שני נוזלים שאינם מתמוססים זה בזה)

כוהל ומים כן מתמוססים זה בזה ולכן נפריד אותם באמצעות זיקוק משוכלל. (שני נוזלים שמתמוססים זה בזה)

מלח בישול ומים כן מתמוססים זה בזה ולכן נפריד אותם באמצעות זיקוק פשוט. (מוצק שמתמוסס בנוזל)

במקרה זה יש לנו תערובת של שני מוצקים. אין לנו דרך להפריד מוצקים ולכן נצטרך להוסיף להם חומר.

ניתן לראות שחומר אחד מתמוסס במים והשני לא. לכן נוסיף לתערובת מים. ה- FeCl₃ יתמוסס וה-Fe לא. כעת נוכל להשתמש בסינון כדי להפריד את ה-Fe (מוצק שאינו נמס בנוזל). לאחר שהפרדנו אותו, נשארה לנו תמיסת מים עם FeCl₃. בכדי להפריד את המים מחומר זה, נשתמש בזיקוק פשוט (מוצק שנמס במים).

* שימו לב, לעיתים יהיו תערובות רבות שלא נוכל להפריד בשיטות המקובלות (סינון, משפך מפריד, זיקוק פשוט/משוכלל) בגלל שתכונותיהן לא יאפשרו זאת (טמפ' רתיחה שווה, שני מוצקים, משקל סגולי שווה ועוד) ולכן נצטרך להוסיף להם חומר נוסף שיעזור לנו בתהליך ההפרדה. בדרך-כלל עלינו להוסיף לתערובות שכאלו חומרים שאחד החומרים בתערובת מתמוסס בהם והשני לא ואז לפעול בהתאם (שיטות ההפרדה המקובלות).