יסודות הכימיה - כימיה 10

יסודות הכימיה

• כימיה היא מדע העוסק בחומר, במבנהו, בתכונותיו, ובשינויים שהוא עובר.
• קיימות רמות ארגון שונות של חומר: אטומים, מולקולות, תרכובות, ומערכות גדולות יותר.
• אטומים הם יחידות הבסיס של החומר, המורכבים מפרוטונים, נייטרונים ואלקטרונים.
• מולקולות נוצרות מקשרים בין אטומים.
• תרכובות הן חומרים המורכבים משני אטומים או יותר של יסודות שונים, הקשורים זה לזה.

מבנה האטום

• האטום מורכב מגרעין קטן וצפוף המכיל פרוטונים ונייטרונים, ואלקטרונים המסתובבים סביב הגרעין.
• מספר הפרוטונים בגרעין קובע את מספר האטומי של היסוד.
• מסת האטום היא סך מסת הפרוטונים והנייטרונים.
• אלקטרונים נמצאים ברמות אנרגיה מסוימות מסביב לגרעין, וניתן לתאר את התפשטותם באמצעות פונקציות גל (אורביטלים).

קישור כימי

• קשרים כימיים הם כוחות המייחדים אטומים יחד כדי ליצור מולקולות ו/או תרכובות.
• קיימים סוגים שונים של קשרים כימיים:
  • קשרים קוולנטיים: נוצרים על ידי שיתוף זוגות אלקטרונים בין אטומים.
  • קשרים יוניים: נוצרים על ידי העברת אלקטרונים בין אטומים, ונוצרים יונים טעונים חיובית ושלילית המושכים זה את זה.
  • קשרים מתכתיים: קשרים חשמליים חזקים בין יוני מתכת ואלקטרונים.

מצבי צבירה

• חומרים יכולים להתקיים במצבים שונים: מוצק, נוזל, גז.
• כל מצב צבירה מאופיין בתכונות פיזיקליות שונות.
• השפעת טמפרטורה ולחץ על מצבי הצבירה.

תכונות פיזיקליות

• תכונות אופייניות לחומר, כגון צבע, צפיפות, נקודת התכה והרתחה.
• ניתן למדוד תכונות אלו ולנצל אותן לזיהוי ולסיווג חומרים.

תגובות כימיות

• תגובות כימיות הן תהליכים בהם חומרים (ראקטיביות) עוברים שינויים כימיים ויוצרים חומרים חדשים (תבניות).
• תכונות בולטות של תגובות כימיות:
  • שינויי אנרגיה (קיזוז אנרגיה).
  • שינויי צבע.
  • היווצרות גזים.
• תנאי תגובה, כגון טמפרטורה, לחץ וקטליזטורים.

חוקים בסיסיים בכימיה

• חוק שימור המסה: מסה אינה נוצרת ואינה נעלמת בתגובה כימית.
• גזים אידיאליים: מתאר את התנהגות גזים תחת תנאים מסוימים.
• חוקים תרמודינמיים: עקרונות יסודיים המסדירים אנרגיה ומערכות.

יסודות כימיים

• כל יסוד מאופיין במספר אטומי ייחודי.
• בטבלה המחזורית ממוקמים יסודות לפי מספר אטומי ותכונות קשורות.
• קיימות קבוצות וסדרות טבלה המחזורית.

כימיה אורגנית

• תחום כימיה העוסק בתרכובות פחמן.
• מבנים, תכונות, והתגובות של תרכובות פחמן.
• יישומים של כימיה אורגנית בחיי היומיום.

כימיה אנליטית

• תחום כימיה המדגיש זיהוי, כמות, ואיכות חומרים.
• שיטות אנליטיות שונות, כגון כרומטוגרפיה וספקטרוסקופיה.

כימיה פיזיקלית

• תחום כימיה הקשור בין כימיה לפיזיקה, בפרט בתהליכים כימיים, אנרגיה, ותכונות.
• עקרונות פיזיקליים, כגון תרמודינמיקה, מכניקה סטטיסטית.