המרכז הפדגוגי לעובדי הוראה,

ירושלים. אילנה זהר

קשר קוולנטי )שיתופי (קשר קוולנטי )שיתופי (

- חשמלי. האלקטרונים השליליים - חשמלי. האלקטרונים השליליים הקשרהקשרהמשותפים נמשכים לשני גרעיני המשותפים נמשכים לשני גרעיני

האטומים החיוביים.האטומים החיוביים.

מתקיים בין אל מתכותמתקיים בין אל מתכות

H-H H2

הכוחות הפועלים במולקולת מימןהכוחות הפועלים במולקולת מימן

בין כוחות משיכה:•אלקטרונים לפרוטונים

כוחות דחייה:•א. בין אלקטרונים

ב. בין פרוטונים

+

-

+

-

קשר קוולנטי מתקיים כאשר כוחות המשיכה גוברים על כוחות הדחייה.

שאלות:שאלות:

מדוע לדעתך נבחר המימן כדוגמא ראשונה •להדגמת קשר קוולנטי ?

כיצד ניתן לדעת מתי כוחות המשיכה •גוברים על כוחות הדחייה והקשר מתקיים?

הסבר מדוע אל מתכות יוצרות קשר •קוולנטי?

חומרים עם קשר קוולנטיחומרים עם קשר קוולנטי

אטומריםאטומריםמבני ענקמבני ענק

מולקולריםמולקולרים

יכולים להיותיכולים להיותיכולים להיותיכולים להיות

נוסחתם תהיה

אמפיריתאמפיריתמולקולריתמולקולרית

חומרים מולקולריםחומרים מולקולרים

יסודות מולקולרים:יסודות מולקולרים:

כלורכלור

ClCl22

ברוםברום

BrBr22

יודיוד

II22

בנויים ממולקולות. בתוך כל מולקולה קשר בנויים ממולקולות. בתוך כל מולקולה קשר קוולנטי בין המולקולות בנוזל ובמוצק קשרים קוולנטי בין המולקולות בנוזל ובמוצק קשרים

בין-מולקולרים חלשים יחסית )ון-דר-ולס(בין-מולקולרים חלשים יחסית )ון-דר-ולס(

HH22OO

מים- תרכובת מולקולריתמים- תרכובת מולקולרית

יכולת קישור - ערכיותיכולת קישור - ערכיות

- מספר האלקטרונים שאטום “מנצל” ליצירת קשר )ע”י “מסירה”, “קבלה” או “שיתוף”.

לפי השערת לואיס - האטומים יתקשרו כך שיגיעו להערכות אלקטרונית של הגז האציל הקרוב אליהם.

בקשרים ישתתפו אלקטרוני הערכיות.

ענה:

א. רשום את הערכיות של כל אחד מיסודות השורה השניה.

ב. האם הערכיות היא תכונה מחזורית? נמק.

נוסחאות ייצוג אלקטרוניותנוסחאות ייצוג אלקטרוניות

של מולקולהשל מולקולה

נוסחת מבנה נוסחת מבנה מולקולריתמולקולרית

נוסחת ייצוג נוסחת ייצוג אלקטרוניתאלקטרונית

נוסחת ייצוג אלקטרונית היא נוסחה המייצגת אטומים ומולקולות עם אלקטרוני הערכיות שלהם )האלקטרונים הקושרים והלא קושרים(. הנוסחה

נבנית על פי השערת לואיס.

של אטומים

תרכובות מולקולריות:רשום נוסחת ייצוג אלקטרונית ונוסחה

מולקולרית של התרכובות הבאות:

. מימן כלורי 1

. בור מימני2

. זרחן מימני 3

. פחמן כלורי4

. חנקן כלורי5

האם השערת לואיס מתקיימת בדוגמאות הנ"ל ?

קשרים כפולים ומשולשיםקשרים כפולים ומשולשים

OOOOOOOO OO OOOOOOOOO2

NN NN NN NN NN2

חמצןחמצן

חנקןחנקן

O=C=O CO2

NN NN

תרגילים:תרגילים::נתונה רשימת חומרים•

יוד, מימן גופרי, פחמן ברומי, בור ברומי, חמצן כלורי,

רשום לכל אחד מהם נוסחה מולקולרית •)הסתמך על יכולת הקישור של האטומים(

רשום לכל אחד מהם נוסחת ייצוג אלקטרונית •ונוסחת מבנה מולקולרית.

רשום נוסחת ייצוג אלקטרונית ונוסחת מבנה , CH2O , C2H2 , C2H4מולקולרית לחומרים:

C2H6

נוסחאות ייצוג של יונים נוסחאות ייצוג של יונים

א. רשום נוסחת ייצוג אלקטרונית ליונים החד-אטומים הנפוצים הבאים:

א. יון חמצן ב. יון חנקן ג. יון סידן

יון מורכב הוא מולקולה בעלת מטען חשמלי. )חלק מהאטומים "קבלו" או "איבדו" אלקטרונים(

ב. רשום נוסחת ייצוג אלקטרונית ליונים המורכבים הבאים:

OH1- CH3+ CH3

1- O2H1 -

קשרים קוולנטים ביוני הידרוניום ואמוןקשרים קוולנטים ביוני הידרוניום ואמוןבאטומים יכולים ( n.bגם האלקטרונים הלא-קושרים )

ליצור קשר שיתופי עם אטומים להם "מקום פנוי" ללא אלקטרונים. הקשר המתקבל קוולנטי.

HO

H

H+

OH

H+

HO

HH

H

+

NH

HH

H+

NH

HH

H+

NH H

H

H+

BCl4רשום נוסחת ייצוג אלקטרונית של -

התכונות של חומרים מולקולריםהתכונות של חומרים מולקולרים

לרוב בעלי נקודות רתיחה והיתוך נמוכות יחסית. •)קשרים בין מולקולרים חלשים יחסית לקשרים

אחרים, כשהמולקולות לא גדולות.(

מצב צבירה בטמפרטורת - גז או נוזל או מוצק.•

לא מוליכים במוצק.•

לא מוליכים בנוזל.•

רק חלקם נמסים במים.•

מצבי הצבירה השונים של ההלוגנים מצבי הצבירה השונים של ההלוגנים בטמפרטורת החדרבטמפרטורת החדר

כלורכלור

ClCl22

ברוםברום

BrBr22

יודיוד

II22

מוצקמוצקנוזלנוזלגזגז

הקשרים הבין מולקולרים מתחזקים ככל שהאטומים גדלים. )הסבר מפורט בהמשך(

קשרים קוולנטים קוטבייםקשרים קוולנטים קוטביים

קוטביות - פיזור לא שווה של מטען חשמלי.•

קשר קוטבי ייווצר כאשר האטומים בקשר שונים •במידת המשיכה את אלקטרוני הקשר )לאטומים

שונים יש אנ’ ינון וזיקה אלקט’ שונים(.

אלקטרושליליות - מדד למשיכה של האטום את •אלקטרוני הקשר. )לפי פאולינג(

- 0לכל אטום חושב מספר. המספרים נמצאים בטווח . ההפרש בין המספרים מהווה מדד לקוטביות. ככל 4

שההפרש גדול יותר הקוטביות של הקשר גדולה יותר.

דוגמא לקשר קוטבידוגמא לקשר קוטבי

לו יש כי Fקרובים יותר ל- אלקטרוני הקשרH-Fב- •אלקטרושליליות גבוהה יותר.

1.9 = 4-2.1, ההפרש: 2.1אלקט’ H , ל-4אלקט’ Fל-•.H וקוטב חיובי על Fנוצר קוטב שלילי על •

H F

דרג את הקשרים הבאים לפי קוטביות קשר עולה:: תרגיל H-H , F-I , Cl-Br , C-H , C-O

חומרים אטומרים)קרא במסמך פחמן ליא()קרא במסמך פחמן ליא(מבני ענק

SiSiצורן צורן CCפחמן-פחמן-גרפיט גרפיט יהלוםיהלום

גרפיט

יהלום

Cהנוסחה אמפירית -

: כל פחמן מבנה היהלום פחמנים 4קשור ל-

שכנים בקשר קוולנטי יחיד. כל פחמן במרכז

טטראהדר. המבנה ענק, תלת ממדי.

: כל פחמן מבנה הגרפיט פחמנים שכנים 3קשור ל-

בקשר קוולנטי. נוצרות טבעות משושות מישוריות.

לכל פחמן נותר אלקטרון לא קושר נייד במשטח. בין

המשטחים קשרים חלשים- בין מולקולרים.

יהלוםיהלום גרפיטגרפיט

תכונות של חומרים אטומרים קוולנטיםתכונות של חומרים אטומרים קוולנטים

א. מוצקים בטמפ. החדר.•

?מדועב. בעלי נק. היתוך גבוהות במיוחד. •

?מדועג. לא נמסים במים. •

ד. מוליכות חשמלית: דמויי יהלום לא מוליכים.•.הסבר דמויי גרפיט מוליכים.

: יהלום, גרפיט, בור, צורן, צורן חמצני, צורן דוגמאות•פחמני, גרמניום.

- רשום את הנוסחאות הכימיות של החומרים הנ”ל. ענה•לאילו טורים שייכים האטומים המרכיבים אותם?

מבנה במרחב של מולקולות- במצב הגזימבנה במרחב של מולקולות- במצב הגזי

א. קוויא. קווי

ב. משולש מישוריב. משולש מישורי

ג. טטראהדרג. טטראהדר

ד. פירמידה משולשתד. פירמידה משולשת

ה. כפוףה. כפוף

מודל דחיית זוגות האלקטרונים:

מבנה המולקולה יהיה כזה שבו תיווצר דחייה

מינימלית בין האלקטרונים סביב

כל אטום מרכזי.

תרגולתרגול

I . תן שתי דוגמאות לכל אחד מהמבניםשצוינו בשקופית הקודמת.

II . מה יהיה המבנה המרחבי של)רשום תחילה נוסחת ייצוג המולקולות הבאות:

אלקטרונית(H2C2 ‘ H4C2, H6C2 ‘ H2CO , HCN , H2O2 ,

H2CO3 , H2N2

קוטביות מולקולות קוטביות מולקולות

תרגיל:

רשום לכל אחת מהמולקולות הבאות נוסחת ייצוג אלקטרונית, מבנה מרחבי, וקוטביות.

CS2 , PH3 , CI4 , H3O+ , HCN , CCl4 , H2O, +NH4.

נובעת מהגורמים:•

א. קוטביות הקשרים•

ב. המבנה המרחבי של המולקולה )אם המבנה •המרחבי סימטרי המולקולה אינה קוטבית גם אם

הקשרים קוטביים( .