תורת החומרים

תורת החומרים
יש לבחור בחומר המתאים ביותר. לפני בחירת החומר יש להגדיר את התכונות הרצויות לנו ובמקביל להכיר את התכונות השונות של החומרים. תכונה של חומר היא מאפיין פיזי או כימי בעזרתו ניתן לתאר ואף לזהות חומר.

(..חומר = הדבר שממנו עשויים גופים. ( פלסטיק , עץ , ברזל וכ
(גוף = חפץ , כל דבר העשוי מחומר. ( שולחן , כסא , כפית , קלמר , ארנק
תכונה = מאפיין

תכונות משותפות לכל החומרים
מסה, נפח, צפיפות ומצב צבירה בטמפרטורת החדר
נפח = המקום שהחומר תופס במרחב
מסה = כמות החומר
צפיפות (מסה סגולית) = כמות החומר (מסה) בנפח של 1 סמ”ק
מסה וצפיפות הן תכונות פיזיקליות הנובעות ממבנהו הפנימי של החומר ומתארות אותו
מצב צבירה =בטמפרטורת החדר (C 0 25), כל חומר חייב להיות באחד משלושת מצבי הצבירה – מוצק, נוזל או גז

מנדלייב (כימאי רוסי) ארגן בשנת 1869 את היסודות בטורים ובשורות. הוא שיבץ 63 יסודות שהיו מוכרים בזמנו.

גדולתו של מנדלייב

מדהים לגלות שהטבלה המעודכנת של שנת 2007, אשר רשומים בה 115 יסודות (מתוכם 23 יסודות מעשה ידי האדם), אינה שונה בבסיסה מזו שהגה דמיטרי מנדלייב ב- 1869.

.חשוב לציין שהעולם המדעי בתקופתו של מנדלייב הכיר רק 63 יסודות ולא היה למדענים ולו מושג על מבנה האטום.

        עבור יסודות אלה השאיר מקומות ריקים עם סימני שאלה ובתוספת פירוט של התכונות שיהיו לחומרים שימצאו

לפי המספר האטומי מספר הפרוטונים באטום היסוד

לפי תכונותיהם המשותפות של קבוצות היסודות

מעיון בטבלת היסודות אנו רואים, כי היסודות ערוכים בשורות ובטורים

בנוסף לשורות ולטורים ניתן לראות, שהיסודות מסודרים גם בגושים גדולים יותר – גוש מתכות וגוש אל-מתכות.

נכיר כמה משפחות כימיות

כדי להבין טוב יותר את הרעיון נתמקד ב-3 משפחות כימיות

משפחת ההלוגנים

משפחת המתכות הא לקליות
משפחת הגזים האצילים

משפחת המתכות הא לקליות

(מיקום בטבלה – טור ראשון משמאל (פרט למימן

תכונות משותפות –

מוצקים בטמפרטורת החדר, מוליכות חשמלית, ברק, רכים, צפים במים, מגיבים עם מים תוך פליטת מימן ומגיבים מהר עם יסודות אל-מתכתיים.

דוגמאות – נתרן, אשלגן, ליתיום.

שימושים – סוללות בעיקר.

משפחת הגזים האצילים

 מיקום בטבלה – הטור הימני ביותר בטבלה מספר  8   

תכונות משותפות –

יסודות אלה אינם נוטים ליצור תרכובות ולכן הם מצויים בטבע כיסודות.

בטמפרטורת החדר הם במצב צבירה גז.

דוגמאות – הליום, ניאון, ארגון.

שימושים – מילוי נורות, לא מתקלחים ואף משתחרר אור צבעוני בעת מעבר זרם חשמלי.

משפחת הגזים האצילים

ההלוגנים

מיקום בטבלה – בטור השביעי, שני מימין.

תכונות משותפות –

יוצרים תרכובות מלח עם מתכות.

בטבע אינם מופיעים כיסודות בגלל פעילותם הכימית הרבה. רעילים.

דוגמאות – פלואור, כלור, ברום, יוד.

שימושים – חיטוי, ציפוי כלים, ניקוי והלבנה.