יחסים וקשרים בעולם החומרים : מצגת חלק 4

מצגת בנושא: "יחסים וקשרים בעולם החומרים : מצגת חלק 4"— תמליל מצגת:

1 יחסים וקשרים בעולם החומרים : מצגת חלק 4
ערך ושכתב : ירדן קדמי המצגת מבוססת על אתר האינטרנט המלווה את הספר , כמו גם על מצגות, וחומרים שפירסמו מורים אחרים, טובים ומנוסים: עדינה שיינפלד, דליה עובדיהו, עירית רן, דניאלה ליבמן, רותי שטנגר, אילנה זוהר, נאווה תמם, ותמי לוי נחום. מכל אחד נתרמתי. כולם יבואו על הברכה. עריכה : ירדן קדמי

2 חומרים אטומריים עריכה : ירדן קדמי

3 פחמן בשתי צורות אלוטרופיות יהלום וגרפיט
פחמן בשתי צורות אלוטרופיות יהלום וגרפיט TitleAllotropes of carbon CaptionFigure Two crystalline allotropes of carbon: Graphite is a covalent network solid consisting of two-dimensional sheets of six-membered rings. The atoms in each sheet are offset slightly from the atoms in the neighboring sheets. (b) Diamond is a vast, three-dimensional array of sp3-hybridized carbon atoms, each of which is bonded with tetrahedral geometry to four other carbons.NotesGraphite and diamond are two crystalline allotropes of carbon Keywords: carbon, allotropes עריכה : ירדן קדמי

4 יהלום מבנה היהלום: מבנה ענק, תלת ממדי, של אטומי פחמן. כל אטום פחמן קשור ל- 4 אטומי פחמן שכנים בקשר קוולנטי יחיד. כל אטום פחמן נמצא במרכז טטראהדר. הנוסחה אמפירית - C עריכה : ירדן קדמי

5 מדוע היהלום בעל קשיות גבוהה, טמפרטורת היתוך גבוהה ולא מוליך חשמל?
היהלום בנוי ממבנה ענק ותלת מימדי של אטומי פחמן , כל אטום פחמן קשור בקשרים קוולנטים חזקים לארבעה אטומי פחמן שכנים. צריך להשקיע הרבה אנרגיה כדי לפרק את הקשרים הקוולנטים ולגרום לחומר לעבור למצב צבירה נוזל ולכן ליהלום טמפרטורת היתוך גבוהה מאד. היהלום הוא סריג אטומרי קוולנטי ובו כל אטום פחמן קשור בקשרים קוולנטיים לארבעה אטומי פחמן שכנים במבנה ענק. הקשרים הקוולנטים חזקים מאד , לכן יהלום הוא חומר קשה ומשמש לחיתוך בתעשיות שונות. ביהלום אין אלקטרונים ניידים שיכולים לנוע בתנועה מכוונת , ולכן היהלום מבודד מבחינה חשמלית. עריכה : ירדן קדמי

6 גרפיט מבנה הגרפיט:בנוי משכבות של אטומי C. בכל שכבה כל אטום פחמן קשור ל- 3 אטומי פחמן נוספים בקשר קוולנטי. נוצרות טבעות משושות מישוריות. לכל פחמן נותר אלקטרון לא קושר נייד. אלקטרונים אילו נעים בין אטומי ה- C בשכבה (אלקטרונים בלתי מאותרים) . בין השכבות קיימות אינטרקציות ו.ד.ושהן חלשות יותר מהקשרים הקוולנטים (אורכי קשר שונים) הנוסחה אמפירית - C עריכה : ירדן קדמי

7 יהלום גרפיט בין כל האטומים יש קשרים קוולנטיים לכם היהלום הוא החומר הקשה ביותר בטבע בין השכבות יש קשרי ו.ד.ו לכן ניתן לכתוב עם גראפיט עריכה : ירדן קדמי

8 מדוע הגרפיט בעל הולכה חשמלית ורך?
הולכה חשמלית בגרפיט נגרמת כתוצאה מתנועה מכוונת של האלקטרונים הבלתי מאותרים הנעים בתנועה מכוונת. בשכבה של גרפיט כל אטום פחמן קשור לשלושה אטומי פחמן בלבד. לכל אטום פחמן נותר אלקטרון אחד לא מאותר שיוצר עם יתר האלקטרונים , אלקטרונים בלתי מאותרים ניידים. בין השכבות קיימות אינטרקציות ו.ד.ו שהן אינטרקציות חלשות יותר מהקשרים הקוולנטים לכן ניתן להחליק שכבה אחת על השניה. עריכה : ירדן קדמי

9 פולרן- Backyball אחת התגליות החשובות בתחום החומרים של המאה ה-20
בעקבותיהם מצאו עוד מבנים המכונים פולארנים עריכה : ירדן קדמי

10 עוד אלוטרופים של פחמן פולארנים צנוריות הנאנו
Title: More Carbon Allotropes Caption: Figure Fullerene, C60, is a molecular solid whose molecules have the shape of a soccer ball. The ball has 12 pentagonal and 20 hexagonal faces, and each carbon atom is sp2-hybridized. Notes: Fullerene is an allotrope of carbon that looks like a soccer ball, while carbon nanotubes are an allotrope with qualities similar to fullerene and graphite. Keywords: fullerene, nanotubes, allotropes עריכה : ירדן קדמי

11 תכונות של חומרים אטומריים
א. מוצקים בטמפ. החדר. ב. בעלי נק. היתוך גבוהות במיוחד. דוגמא לתהליך היתוך (של יהלום): ג. לא מתמוססים במים. ד. מוליכות חשמלית: לא מוליכים פרט לגרפיט ה. לא פעילים כימית. עריכה : ירדן קדמי

12 קָרְבּוֹרוּנְדוּם קוְוָרץ (חול) עריכה : ירדן קדמי

13 חומרים מתכתיים עריכה : ירדן קדמי

14 המתכות נמצאות באזור השמאלי והתחתון בטבלה המחזורית. החלוקה לפי התכונות.
אל מתכות מתכות עריכה : ירדן קדמי

15 המודל המתכתי - מודל המתכת: מבנה ענק, של יונים חיוביים
(קטיונים) ב"ים" של אלקטרונים .ים האלקטרונים נוצר ע"י כך שכל אטום תרם את אלקטרוני הערכיות שלו (האלקטרונים ברמה האחרונה). Cu2+ - © 2003 Brooks/Cole Publishing / Thomson Learning™ עריכה : ירדן קדמי

16 תכונות של מתכות 1.מוליכות חשמל במוצק ונוזל .2מבריקות 3.ניתנות לריקוע
.4 מוליכות חום .5 רובן מוצקות בטמפרטורת החדר. בעלות נק' היתוך ורתיחה גבוהות עד בינוניות. ניסוח תהליך היתוך: 6. לא מסיסות במים פרט למתכות אלקליות (טור 1) וחלק ממתכות אלקליות עפרוריות (טור 2) עריכה : ירדן קדמי

17 הולכה חשמלית וזרם חשמלי
הולכה חשמלית - היכולת להעביר זרם חשמלי. זרם חשמלי - תנועה מכוונת של חלקיקים טעונים לשם כך צריך חלקיקים טעונים בעלי כושר תנועה. במתכות – האלקטרונים בנתכים או תמיסות מימיות של חומרים יוניים- היונים עריכה : ירדן קדמי

18 מד זרם סוללה e מוט מתכת כאשר מחברים מוט מתכת למעגל חשמלי, סוגרים את ההדק, ומפעילים מתח בין שני קצות המתכת, האלקטרונים בים האלקטרונים נעים בכוון אחד . תנועה מכוונת של האלקטרונים בכוון אחד מהווה את הזרם חשמלי עריכה : ירדן קדמי

19 מדוע מתכות ניתנות לריקוע?
בהפעלת כוח ,השכבות מחליקות זו על זו כי לכל היונים החיוביים גודל ומטען חיובי זהה. החלפת מיקום האטומים לא יוצרת כוחות דחייה. + כוח אפשר להכות על גוש מתכת עד שנעשה לדף דקיק עריכה : ירדן קדמי

20 סגסוגות חזקות וקשות יותר מאשר מתכות טהורות (פלדה חזקה מברזל). מדוע?
סגסוגת –תערובת של מספר מתכות או תערובת של מתכת נתונה עם אל מתכת כמו פחמן. סגסוגות חזקות וקשות יותר מאשר מתכות טהורות (פלדה חזקה מברזל). מדוע? רוב הכלים העשויים ממתכת הם סגסוגות. מדוע? עריכה : ירדן קדמי

21 מדוע הסגסוגות קשות וחזקות?
העיוות במבנה הרציף של השכבות , עשוי להקטין את יכולת ההחלקה של שכבות האטומים זו על גבי זו. + + + + + + כוח + + + + + + + + + + + + + + + + + + עריכה : ירדן קדמי

22 פלדה קשה וחזקה מהברזל ומכילה בסך הכול עד 3% פחמן
בסגסוגת זו האטומים המוספים קטנים מהברזל עריכה : ירדן קדמי

23 פליז-brass, - נחושת ואבץ
ארד- bronze- נחושת+ בדיל פלדת אל חלד – stainless steel ברזל+ פיוטר- בדיל +נחושת עריכה : ירדן קדמי

24 קשה להחליק את שכבות האטומים במסג
עריכה : ירדן קדמי