עובדות כימיה בתיכון

כימיה היא מדע עצום המכסה מושגים רבים ושונים. כאשר מעבירים שיעורי מבוא לכימיה, כמו רוב שיעורי הכימיה בתיכון, יש כמה עובדות ומושגים בסיסיים המהווים אבני יסוד בסיסיות להבנתם כִּימִיָה. לאחר שליטה, מושגי יסוד אלה מהווים בסיס חזק להמשך לימוד בתחום הכימיה.

הטבלה המחזורית של יסודות היא אחד הנושאים הבסיסיים ביותר ללימוד בכימיה. הטבלה המחזורית מכילה את כל היסודות הידועים, מסודרים לפי מספרם האטומי, שהוא מספר הפרוטונים באטום של אותו יסוד. שורות הטבלה המחזורית נקראות תקופות, ואילו העמודות ידועות כקבוצות. הטבלה המחזורית מסייעת בחשיפת דפוסים עבור רבים מהתכונות הכימיות של היסודות. לדוגמא, כל האלמנטים בקבוצה כוללים מספר זהה של אלקטרונים בקליפה החיצונית ביותר שלהם, המכונים אלקטרוני ערכיות. מסיבה זו, היסודות בקבוצה חולקים תכונות כימיות ופיזיקליות רבות.

מולקולות נוצרות כאשר האטומים נמשכים ומוחזקים על ידי קשרים כימיים. ישנם מספר סוגים של קשרים כימיים, הכוללים שיתוף או החלפה של אלקטרונים.

קשרים יוניים נוצרים כאשר אטום אחד נותן אלקטרונים לאטום אחר. העברת אלקטרונים זו גורמת לאטומים המעורבים להפוך ליונים טעונים באופן חיובי ושלילי, אשר נמשכים זה לזה.

קשרים קוולנטיים נוצרים כאשר אטומים חולקים זוגות אלקטרונים. מספר הקשרים שנוצרו תלוי במספר זוגות האלקטרונים המשותפים. כאשר שני אטומים חולקים אלקטרונים באופן לא שווה, נוצרים קשרים קוולנטיים קוטביים. זה קורה מכיוון שלאטום אחד יש משיכה חזקה יותר לאלקטרונים המשותפים.

תגובות כימיות מתרחשות כאשר אטומים או מולקולות מתקשרים זה עם זה כדי ליצור או לשבור קשרים כימיים. אלקטרונים הם המפתח ליצירת קשרים אלה. אטומים מגיבים עם אטומים אחרים בגלל שהם מחפשים אחר אלקטרונים נוספים או בגלל שיש להם אלקטרונים לתת או לחלוק. כל התגובות הכימיות מייצרות או צורכות אנרגיה.

חומצות ובסיסים הם תחום לימוד חשוב נוסף בכימיה. חומצות הן חומרים שיתרמו יון מימן (H +), ואילו בסיסים הם חומרים שיקבלו אחד. כאשר מערבבים חומצות ובסיסים בתגובה, הם מנטרלים זה את זה ויוצרים מים ומלח.

ישנם ארבעה מצבים של חומר - מוצק, נוזלי, גז ופלסמה. מוצקים מתרחשים כאשר אטומים בודדים מוחזקים במצב קרוב לאטומים אחרים. אנרגיית הרטט שלהם אינה מספיקה כדי להפריד ביניהם. נוזלים נוצרים כאשר אטומים צוברים מספיק אנרגיה, בדרך כלל באמצעות חום, כדי לנוע זה סביב זה בעודם נשארים בקרבה. גזים מתרחשים כאשר אטומים צוברים עוד יותר אנרגיה ומסתובבים בחופשיות, עם מעט אינטראקציה עם האטומים האחרים. פלזמות הן גזים מיוננים הנוצרים בתנאים של אנרגיה גבוהה במיוחד.