אתר ללימוד כימיה לבגרות

פרטי התקשרות
muchanim100@gmail.com
טלפון: 052-8747201

תכונות: מצבי צבירה ומסיסות במים

בדף זה, נלמד, נתרגל ונבחן על 2 תת נושאים:
1. מצבי צבירה של חומרים יונים
2. מסיסות במים של חומרים יוניים
הדף כולל פתרון מודרך על מסיסו של חומרים יוניים במים

למה חומרים יוניים מוצקים בטמפרטורת החדר?

כל החומרים היוניים הם מוצקים בטמפרטורת החדר.
הסיבה לכך היא אנרגיית הקשר הגבוהה של הקשרים היוניים.
על מנת שחומר יוני יעבור ממצב מוצק לנוזל יש צורך בשבירת הקשרים היונים.
קשרים אלה חזקים יחסית לקשרים הבין מולקולריים מכיוון שהם נובעים ממשיכה חשמלית בין מטענים הפוכים שלמים (ולא חלקיים כמו בחומרים מולקולריים).
בנוסף, כל יון יוצר מספר רב של קשרים יונים עם היונים השכנים בסריג היוני ולכן נדרשת אנרגיה לשבירת כל הקשרים היונים של כל יון עם שכיניו בגביש.

בסרטון נבין את ההסבר הנ”ל בעזרת אנימציות.

איך מנסחים תהליך התכה של חומר יוני?

בנוסחת תהליך התכה של חומר יוני, רושמים את הנוסחה האמפירית של החומר היוני במגיבים ואת היונים המרכיבים אותו במצב נוזלי בתוצרים.

סרטון על מצבי צבירה של חומרים יוניים

לסרטון המלא נא להירשם לאחד הקורסים בקישור הבא: אפשרויות מנוי

דוגמאות של ניסוח תהליך התכה של חומרים יוניים

תהליך התכה של כסף חנקתי: AgNO3(s)  → Ag+(l) + NO3(l)n                        

תהליך התכה של אמון זרחתי:  n(NH4)3PO4(s)  → 3NH4+(l) + PO43-(l)n                        

שימו לב שיש צורך לאזן את התגובה ועלולים להתבלבל.

לבחן המלא נא להירשם לאחד הקורסים בקישור הבא: אפשרויות מנוי

האם חומרים יוניים מסיסים במים?

חלק מהחומרים היונים מסיסים במים כגון מלח בישול (NaCl).חומרים אלה נקראים “קלי תמס”.
 חלק אינם מסיסים במים כגון סידן פחמתי (אבנית) CaCO3. חומרים אלה נקראים “קשי תמס”.

מסיסות החומרים היונים במים הוא נתון ניסיוני ונתן למצוא אותו בטבלאות מסיסות.
יש מספר כללים שיכולים לעזור לזכור חומרים “קלי תמס” וקשי תמס” כפי שמתואר בטבלה הבאה אם כי אין דרישה לזכור אותם ובמקרה הצורך, בשאלות המבחנים, נתון מסיסות החומר היוני תינתן בפירוש או בצורה מרומזת.

איך מתארים תהליך המסה במים ברמה מיקרוסקופית?

בתהליך ההמסה של חומר יוני במים, מולקולות המים מתחברות ליונים שעל פני שטח הסריג היוני על ידי כוחות משיכה בין הקטבים של מולקולת המים למטען החשמלי של היונים כך שהקוטב השלילי של מים נמשך ליון החיובי שבסריג והקוטב החיובי של מים נמשך ליון השלילי של הסריג.

כוחות משיכה אילו  יחסית חזקים ובמקרה של חומר קל תמס, מצליחים לשבור את הקשרים היונים שבין יוני פני השטח לבין יונים השכנים.

מולקולות מים מקיפות את היון ומושכות אותו אל אזור המים וכך החומר יוני מתמוסס במים.

באיור מצד שמאל ניתן לראות מודלים המתארים את תהליך ההמסה במים של נתרן כלורי. שימו לב שהקשרים היונים נשברים והיונים יוצאים אל אזור המים מוקפים במולקולות של מים.

תצפו בסרטון על המסה של חומרים במים להסבר מעמיק מלווה באנימציה.

מהם יונים ממוימים?

​היונים המוקפים במולקולות מים נקראים “יונים ממוימים” (hydrated ions).
באיור מצד שמאל מתוארים יונים ממוימים של כלור ונתרן. שימו לב על כיוון מולקולות המים המפנות את אטומי החמצן ליון החיובי ובמקרה של היון השלילי הן מפנות את אטומי המימן אל היון.

איך מנסחים תהליך המסה במים של חומר יוני?

א. רושמים בצד המגיבים את הנוסחה האמפירית של החומר יוני ומצב הצבירה מוצק.
ב. רושמים חץ ומעליו נוסחת המים.
ג. רושמים את היונים המרכיבים את החומר היוני בתוספת האותיות  (aq) שהו קיצור המילה aquae  שהוא מים בלטינית. הוא הדרך לסמן יון ממוים בניסוח תגובה. 
ד. תאזנו את התגובה

מצד שמאל רשמנו את ניסוח תהליך המסה במים של נתרן כלורי.

המלצה: עד שתתרגלו לכתוב ניסוח תהליכי התכה והמסה של חומרים יונים, תתחילו בזיהוי של היונים המרכיבים את החומר היוני ותרשמו אותם (כולל המטענים) מתחת לנוסחה האמפירית.
רק אחר כך תעתיקו את היונים שרשמתם לצד התוצרים בתגובה (מימין לחץ).
נשאר רק לאזן בעזרת האינדקסים שבנוסחה האמפירית.

תצפו בסרטון תרגיל מודרך בהמשך הדף.

כללים להיכרות חומרים יונים קלי תמס וקשי תמס

מסיסות חומרים יונים במים

הערה: מדובר בכללים לצורך היכרות התלמיד, על מנת לוודא את מסיסות חומר מסוים במים יש לחפש בטלת מסיסות בספרות המדעית.
התלמידים לא נדרשים לדעת אם חומר יוני הוא קל תמס או קשה תמס.

תהליך המסה של נתרן כלורי ברמה מיקרוסקופית
המסה של חומרים יונים במים ברמה המיקרוסקופית
סרטון על תהליך המסיסות של חומרים יוניים

לסרטון המלא נא להירשם לאחד הקורסים בקישור הבא: אפשרויות מנוי

תהליך המסה של נתרן כלורי ברמת הסמל
ניסוח המסה של נתרן כלורי ברמת הסמל

לבחן המלא נא להירשם לאחד הקורסים בקישור הבא: אפשרויות מנוי

פתרון מודרך על מסיסות של חומרים יוניים

בסרטון נלמד איך לנסח תהליך המסה: בשלב ראשון מזהים את היון החיובי והשלילי , רושמים אותם בתוצרים עם תוספת (aq) בפינה הימנית התחתונה המסמל מצב של יון ממויים (כלומר מוקף מולקולות מים) ולבסוף מאזנים את התגובה.

שאלה:
נסחו את תהליכי ההמסה במים של החומרים הבאים:

Ba(NO3)2, AgNO3, NH4I, (NH4)3PO4, Na2CO3

סרטון פתרון מודרך על מסיסות של חומרים יוניים

לסרטון המלא נא להירשם לאחד הקורסים בקישור הבא: אפשרויות מנוי

1. התרגיל עוסק בזיהוי חומרים יונים (מרשימה של חומרים יוניים ומולקולריים) ורישום ניסוח תהליך ההתכה.
בטבלה הבאה רשימת נוסחאות של חומרים.

א. זיהו את החומרים היוניים וסמנו זאת בעמודה השלישית בטבלה.
ב. זיהו את היונים המרכיבים את התרכובות שזיהיתם כחומרים יוניים בסעיף א’ ורשמו אותם בעמודות המתאימות בטבלה על פי סמן המטען שלהם.
ג. ציינו מה מצב הצבירה של החומרים שבחרת בסעיף א’ בטמפרטורת החדר ונמקו ברמה המיקרוסקופית
ד. האם כל התרכובות שבחרתם בסעיף א’ מקיימות את הכלל “מתכת ואל מתכת” של זיהוי החומרים היוניים? נמקו
ה. רשמו את תהליך המעבר ממצב מוצק למצב נוזל של כל התרכובות שבחרתם בסעיף א’. (הטבלה עם 16 נוסחאות של תרכובות מופיעה בתרגיל המלא)

2. מהם הקשרים שנשברים במעבר ממצב מוצק למצב נוזל של התרכובת Na3PO4(s)n:

א. הקשר בין האטומי Na לאטומי P
ב. הקשר בין האטומי P לאטומי O
ג. הקשר בין יוני Na+n ליוני O2-n
ד. הקשר בין יוני Na+n ליוני PO43-n

לתרגול המלא הכולל 13 שאלות, נא להירשם באחד הקורסים בקישור הבא: אפשרויות מנוי