קורס אלקטרוניקה

1: מבוא מקוצר למבנה החומר



סוגי חומרים
בחיי היום יום אנחנו נתקלים בחומרים מסוגים שונים.
יש כמה אבחנות בין סוגי חומרים שונים.
אבחנה אחת היא בין חומרים מעשי ידי אדם לבין חומרים טבעיים. חומרים מעשי ידי אדם הם חומרים מפלסטיק למיניהם, בדים סינטטיים, צבעים תעשייתיים ועוד. חומרים טבעיים הם אלה המצויים בטבע, כפי שהם.
הרחבה ניתן לראות בקישור הבא: חומר – ויקיפידיה.

מבין החומרים המצויים בטבע יש שלוש אבחנות עיקריות:
  • אבחנה לפי מצב הצבירה: גז, נוזל ומוצק
  • אבחנה בין חומרי יסוד, או יסודות כימיים, לבין חומרים מורכבים.
  • אבחנה בין חומרים אורגאניים (שמקורם בחי ובצומח) לבין חומרים אן-אורגאניים, או מינרלים.
מצבי צבירה
מצבי צבירה הם מותני טמפרטורה, או הם עשויים להשתנות עם שינויי טמפרטורה. בטמפרטורת החדר חמצן הוא גז. אם נקרר אותו ליותר מאשר -182.96 מעלות צלזיוס הוא יהפוך לנוזל. בטמפרטורת החדר מים הם נוזל. ברתיחה (חימום לטמפרטורה של 100 מעלות צלזיוס) המים מתחילים להפוך לגז. בהקפאה המים הופכים למוצק (קרח). בטמפרטורת החדר ברזל הוא מוצק. אם נחמם אותו לטמפרטורה גבוהה מאד הוא יותך ויהפוך לנוזל. אם נחמם אותו לטמפרטורות קיצוניות, הוא יהפוך לגז. שינוי אפשרי של מצב הצבירה נכון למרבית החומרים, אבל לא לכל החומרים. נייר, למשל, אם נחמם אותו הוא יישרף אבל לא ייהפך לגז (לבד ממולקולת המים הנמצאות בו, אשר הן יהפכו לגז).
הרחבה ניתן לראות בקישור הבא: מצב צבירה – ויקיפידיה.

יסודות כימיים, או חומרי יסוד, או בקצרה יסודות, הם חומרים המורכבים מחלקיקים מסוג אחד בלבד. בין היסודות נמצאים גזים כמו חמצן, מימן, חנקן ועוד; מתכות כמו ברזל, נחושת, זהב, כסף ועוד; מינרלים כמו צורן (סיליקון) ועוד.
הרחבה ניתן לראות בקישור הבא: יסוד כימי – ויקיפידיה.

חומרים מורכבים, או תרכובות כימיות, הם חומרים המורכבים ממספר חומרי יסוד, או מספר יסודות. למשל, מים מורכבים ממימן וחמצן, ליתר דיוק, כל מולקולה של מים מורכבת משני אטומים של מימן ואטום אחד של חמצן. אוויר הוא תערובת של גזים (בצירוף אדי מים, שהאחוז שלהם באוויר משתנה בהתאם לתנאי האקלים). האוויר מורכב מהגזים הבאים: 78.08% חנקן, 20.95% חמצן, 0.93% ארגון, 0.03% פחמן דו-חמצני וכמויות זעירות של גזים אחרים.
ארד (ברונזה) הוא סגסוגת של נחושת ובדיל, או סגסוגת של נחושת עם זרחן, מנגן, חמרן (אלומיניום) או צורן (סיליקון).

אטום
האטום הוא החלקיק הקטן ביותר של חומר היסוד, אשר עדיין שומר על תכונות החומר. באטום עצמו יש חלקיקים קטנים יותר, אך אם אינם שומרים על תכונות החומר.
הרחבה ניתן לראות בקישורים הבאים: אטום – ויקיפידיה,     אטום – אנציקלופדיה.

פרודה (מולקולה)
פרודה (מולקולה) היא יחידה המורכבת ממספר אטומים, שניים או יותר, הקשורים ביניהם בקשר כימי. יש פרודות המורכבות ממספר אטומים של אותו חומר יסוד ויש פרודות המורכבות מאטומים של חומרים שונים.
מרבית החומרים, גם חומרי היסוד, מופיעים בטבע כפרודות - לא כאטומים בודדים. כך למשל חנקן ומימן מופיעים בטבע כפרודה דו-אטומית.
כאשר מדובר בפרודות של חומרים מורכבים (להבדיל מיסודות), הפרודה היא החלקיק הקטן ביותר השומר על תכונותיו של אותו חומר מורכב.
מולקולת המים, למשל, מורכבת משני אטומים של מימן ומאטום אחד של חמצן הקשורים ביניהם בקשר כימי. אם נפריד את הקשר הכימי הזה למימן ולחמצן - נקבל שני חומרים אחרים (גזים), אבל לאחר הפרדת המולקולה לאטומים, לא יהיו יותר מים. הנוסחה הכימית של מים היא H2O ופרודת מים נראית כך:

הרחבה ניתן לראות בקישור הבא: מולקולה – ויקיפידיה.

גביש (קריסטל)
גבישים (קריסטלים) הם פרודות מרובות אטומים, או מבנים מרובי פרודות, כאשר האטומים או הפרודות בתוך הגביש קשורים ביניהם במבנה תלת מימדי, בעל סדר פנימי מורכב.
הרחבה ניתן לראות בקישור הבא: גביש – ויקיפידיה.








        לתוכן העניינים         לדף הבא





שאלות, הערות והצעות יתקבלו בברכה: דואר אלקטרוני E-mail



כל הזכויות שמורות.
Copyright © - 2010 ליהושע גומא,
עזריאל