מבוא לכימיה שיעור מס' 8 h.m.

תרכובות יוניות מסוג II: תרכובות יוניות מסוג I: למתכת יש צורה אחת בלבד של הקטיון: נתרן ייצור רק Na+, סידן יצור רק Ca2+... תרכובות יוניות מסוג II: קיימות מתכות היוצרות יותר מצורה אחת של יון חיובי ולכן יוצרות יותר מסוג אחד של תרכובת. אטומים אלו שייכים למשפחת מתכות מעבר. ליסודות המעבר יש יונים הנושאים מטענים שונים. למשל: ברזל Fe2+- ברזל דו ערכי FeCl2 Fe3+ - ברזל תלת ערכי FeCl3 h.m.

יונים של מתכות מעבר יונים שונים...... אבץ- Zn+2 כסף- Ag+ זהב- Au+3 ברזל Fe+2 Fe+3 נחושת Cu+ Cu+2 קובלט Co+2 Co+3 יונים שונים...... אבץ- Zn+2 כסף- Ag+ זהב- Au+3 h.m.

וולנטיות (ערכיות) של אטומים מונח המתאר מה יעלה בגורלו של אטום לכשיצור קשר. למשל: Cl תמיד ישאף לקבל אלקטרון ולכן הוולנטיות שלו היא 1. נהוג להוסיף מטען (+/-) לערך הוולנטי. אם אטום נוטה למסור e, המטען של הערך הוולנטי יהיה +. אם אטום נוטה לקבל e, המטען של הערך הוולנטי יהיה -. מהי הוולנטיות של חמצן? מהי הוולנטיות של Li? -2 +1 h.m.

קשר קוולנטי h.m.

קשר קוולנטי- Covalent bond קשר קוולנטי או קשר משותף הינו סוג של קשר כימי בין יסודות ותרכובות על בסיס של שיתוף אלקטרונים (ואין יצירת יונים בקשר קוולנטי). הבסיס ליצירת קשר קוולנטי הוא הנטייה של האטומים להגיע למצב נייטרלי של אטום גז אציל על ידי הוספת אלקטרונים לרמתם האחרונה. קשר קוולנטי נוצר בין אל מתכות! h.m.

לדוגמא: שני אטומי הכלור יכולים לשתף ביניהם אלקטרונים וליצור מולקולת כלור. Cl + Cl Cl Cl . .. : קשר קוולנטי מציינים בקו: Cl כל קו בין האטומים מציין קשר בין זוג אלקטרונים ניתן לכתוב את המשוואה גם כך: Cl + Cl Cl2 h.m.

מה אנו למדים, אם כך, לגבי כל האטומים ההלוגנים? כל אטום של כלור תורם לקשר אלקטרון אחד. שני האלקטרונים שיוצרים את הקשר נעים כל הזמן במרחב סביב 2 האטומים וכך שני אטומי הכלור "מרגישים" יציבים כמו גזים אצילים. מה אנו למדים, אם כך, לגבי כל האטומים ההלוגנים? מעתה, כשנדבר על מולקולה של הלוגן כלשהו, נדע כי היא מורכבת משני אטומים זהים (מולקולה דו אטומית). h.m.

צרו את המולקולות הבאות: I מולקולת יוד מולקולת ברום Br h.m.

אבל, כבר נפגשנו עם מולקולה דו אטומית של חמצן (O2) כל אחד מאטומי החמצן צריך 2 אלקטרונים נוספים על מנת לקיים את חוק האוקטט. ולכן בקשר בין שתי מולקולות חמצן צריך שיתוף של 4 אלקטרונים. הקשר שנוצר הוא קשר כפול. קשר כפול מצויין על ידי שני קווים בין האטומים: O O h.m.

קשר קוולנטי קשר שבו יש שיתוף של אלקטרונים. נוצר בין אל מתכות. מצוין על ידי קו בין אטומי הקשר. כל קו מציין קשר של שיתוף בין שני אלקטרונים (כל אלקטרון נתרם מאטום אחר) בין האטומים יכולים להיווצר גם קשרים כפולים וגם משולשים. h.m.

קשר קוולנטי פולרי (קוטבי) בקשר זה, הזמן שבו האלקטרונים המשותפים מסתובבים סביב אטומי הקשר אינו שווה. איך זה יתכן? מכיוון שהאלקטרושליליות של היסודות השונים שונה זו מזו (מלבד מקרים בהם המולקולה היא סימטרית לחלוטין), לאחד האטומים יש כוח משיכה גדול יותר, והאלקטרונים של הקשר הקוולנטי יטו להיות בקרבתו. h.m.

קשר קוולנטי פולרי (קוטבי) במולקולה מימן כלורי (HCl) הכלור יותר אלקטרונגטיבי ממימן ולכן הכלור מושך אליו את האלקטרונים והם נמצאים סביבו יותר זמן. כך שאטום הכלור טעון במקצת יותר שלילי והמימן טעון במקצת יותר חיובי. טעינה זו מסומנת ע"י חיצים: Cl H או ע"י שימוש באות δ – דלתא H Cl -δ +δ h.m.

סיבוב האלקטרונים במרחב מיקום האלקטרונים המשותפים מולקולת HCl סיבוב האלקטרונים במרחב מיקום האלקטרונים המשותפים h.m.

סיבוב האלקטרונים במרחב מיקום האלקטרונים המשותפים מולקולת H2 סיבוב האלקטרונים במרחב מיקום האלקטרונים המשותפים h.m.

O H כשנוצר קשר קוולנטי בין מספר אטומים שונים, באותה המולקולה יש לחשוב כיצד הם יקשרו זה עם זה כך שכל משתתפי הקשר יקיימו את חוק השמונה. לדוגמא: במולקולת המים, H2O, חמצן זקוק לעוד 2 אלקטרונים ואילו כל מימן זקוק לאלקטרון אחד. לכן חיבורם במרחב יהיה: O H -δ +δ h.m.

יון זה נקרא גם פרוטון מימן אטום אל מתכתי שונה. האלקטרושליליות של מימן היא הנמוכה ביותר ביחס לשאר אטומי האל מתכת. לכן, בעתיד, אנחנו נראה שבמקרים בהם המימן יוצר קשר עם אטום אל מתכתי מאוד אלקטרושלילי, יתכן שחרור של מימן כיון חיובי. H+ יון זה נקרא גם פרוטון h.m.

תרגיל סווג את החומרים הבאים לפי סוג הקשר הכימי (יוני או קוולנטי): NH3, CH4, O2, H2, MgF2, BaSO4, NaOH, C6H6, KCl, H2O,Fe2O3, CaCl2, C6H6O 2. א. רשמו את המולקולות הנוצרות מן הקשרים הבאים: אטום 1 של מימן עם אטום אחד של כלור__________ אטום 1 של פחמן עם שני אטומי חמצן____________ אטום 1 של גפרית עם 4 אטומי כלור_____________ שני אטומי חנקן עם 4 אטומי חמצן______________ ב. ציירו את המולקולות הללו ואת הקשרים בין האטומים. h.m.

3. כתבו את נוסחאות החומרים הבאים לפי מודל Lewis dot: NH3 CH4 F2 HI 4. מהי הוולנטיות של היסודות הבאים: F_______ K_______ Na______ S_______ Sr______ Cs______ P_______ 5. רשמו את הנוסחה של הקטיון מגנזיום עם האניון הידרוקסיד ואת המולקולה שנוצרת מחיבור זה. h.m.

6. רשמו את הנוסחאות הנכונות עבור היונים הבאים: K+ + CO3-2 Na+ + S-2 Ca+2 + NO-3 Sr+2 + S-2 Cr+3 + Cl- Fe+3 + HPO4-2 Cu+2 + C2H3O2- Ba+2 + SO4-2 h.m.