מים, אמونيا, מתאן ומבני קוולנטיות גדולים יותר
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| polymer/ˈpɒlɪmə/ | פולימר |
| repeat unit/rɪˈpiːt ˈjuːnɪt/ | יחידה חוזרת |
מה יכול להסביר תצפית זו?
- למולקורת מים יש שני קשרים אך גם שני זוגות בודדים על החמצן. נוסחה קווית מוצגת הופכת חיבורים לקלים לצפייה תוך השארת חלק ממידע האלקטרונים מחוץ.
- התחל בחזית. ציין את הכמותות או התכונות שת срав, ואז החלט איזה עדות יכולה להבדיל בין שתי הסברות.
בניית המודל
- ב-H₂O, חמצן משתף זוג אחד עם כל אחד משני אטומי המימן ושומר שני זוגות בודדים. ב-NH₃, חנקן משתף זוג אחד עם כל אחד משלושת המימנים ושומר זוג בודד אחד. ב-CH₄, פחמן משתף ארבעה זוגות, אחד עם כל מימן, ואין לו זוגות בודדים בתרשים האלקטרונים החיצוניים. כל מימן מגיע לשני אלקטרונים בשכבתו; פחמן, חנקן וחמצן מחשבים שמונה סביב עצמם.
- פולימר: חומר הכולל מולקולות גדולות מאוד המורכבות מיחידות חוזרות; יחידת חזרה: קבוצת האטומים החוזרת לאורך מולקולת הפולימר.
איזה תיאור לדיאגרמת האלקטרונים החיצוניים של האמוניה הוא נכון?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
לחנקן יש חמישה אלקטרונים חיצוניים; שלושה נכנסים לזוגות משותפים עם שלושת ההידרוגנים, ומשאירים זוג בודד. ארבעה זוגות משותפים יניבו NH4+, ואמونيا נוצרת על ידי שיתוף, לעולם לא על ידי העברה איונית.
התאמו כל מונח טכני למשמעותו המדויקת.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
השתמשו בהגדרות כדי להבדיל בין כמותיות ותהליכים הקשורים זה לזה.
בחר עדים שיכולים לבדוק אותו
- חומרים קוולנטיים יכולים להורכב ממולקולות קטנות, מולקולות גדולות מאוד כמו פולימרים, או רשתות ענק כמו יהלום וסיליקון דו-חמצני. לפולימר ישנם יחידות חזרות רבות הקשורות זו לזו לאורך כל מולקולה: [–CH₂–CH₂–]ₙ מייצג את הפולי(אתן), כאשר הקשרים עוברים דרך הסוגריים ו-n הוא מספר גדול. תרשים של רשת ענק מציג רק חלק קטן מהקשרים הקוולנטיים הרציפים, ולא מולקולה נפרדת עם בדיוק אותה כמות אטומים כפי שמוצג בתרשים.
- עבור תרשימי אלקטרונים, השתמש בסוג סימון אחד עבור אלקטרוני האטום המרכזי ואחר עבור אלו של המימן. ספור קשרים, זוגות בודדים וכל האלקטרונים החיצוניים. עבור נוסחה מולקולרית, ספור כל אלמנט במולקולה המלאה הנאמרת. עבור פולימר, זהו את היחידה החוזרת בסוגריים ולא קרא לשרטוט כמולקולה קטנה. ציורים הכדור-מוט מגדילים רווחים ואינם משנים קנה מידה; נוסחת קו 2D מוותרת על הסדר המרחבי האמיתי 3D.
אילו שני הרגלים הופכים את החקירה או הדגם במקרה זה לקבלנים יותר?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ניסוח התנאים וההנחות מאפשר לאחרים לחזור על העבודה בדיוק, ורישום הראיות התומכות מאפשר להם לבדוק את המסקנה. הסתרת תוצאות המולכות מסירה את הראיות שיכולות לערער מסקנה שגויה, ומדידה אחת לעולם לא יכולה להוכיח טענה רחבה יותר.
עבודה על בסיס גודלים ידועים
- ציין את הערכים הידועים ואת יחידות המידה שלהם. בחר בקשר מכיוון שההנחות שלו מתאימות למקרה זה, ולאחר מכן סדר מחדש לפני ההצבה.
- נתון: למטאן יש 4+4×1=8 אלקטרונים חיצוניים בסך הכל, כולם בארבעה זוגות משותפים. לאמוניה יש גם כן 5+3×1=8: שישה אלקטרונים משותפים וזוג בודד בעל שני אלקטרונים. דגם פולי(אתן) הכולל חמישים יחידות חזרה C₂H₄ מכיל 100 אטומי פחמן ו200 אטומי מימן ביחידות החזרה הללו; פרטי קצה השרשרת אינם כלולים בספירה המופשטת הזו.
פולימר מפושט מכיל 30 יחידות חזרה C₂H₄. כמה אטומי פחמן יש ביחידות אלו? השתמשו באותו רצף: כמות ידועה → מודל → קשר → הצבה → יחידה ופרשנות.
פולימר פשוט מכיל 30 יחידות חזרות C₂H₄. כמה אטומי פחמן יש ביחידות אלו?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
התוצאה היא 60 אטומים. נתון: 30 יחידות חזרה C2H4, כל אחת מכילה 2 אטומי פחמן. אטומי פחמן = 30 x 2 = 60 אטומים. מספר יחידות החזרה כופל את תכולת היחידה; קצוות השרשרת אינם נכללים במודל זה.
בדוק את המסקנה ואת הגבולות שלה
- זוג בודד אינו מימן עודף או קשר נוסף. אל תפעל ספירת נוסחה מולקולרית על רשת ענק חתוכה מבלי להבין את המשכה. המספר n הוא ספירה של יחידות חזרה, ולא מטען או מספר שכבת אלקטרונים. יצירת פולימרים מפותחת יותר בכימיה אורגנית.
- חזור לתצפית המקורית. הסבר מה התוצאה תומכת, אילו תנאים היא מניחה, ודרך אחת לבדוק הסבר מתחרה.
כל החומר הקשור בקשר קוולנטי עשוי ממולקולות קטנות ונפרדות. טענה זו שגויה: יהלום, גרפיט וסיליקה קשורים בקשר קוולנטי אך יוצרים רשתות ענק המשתרעות לכל הגביש. קשר קוולנטי מתאר את סוג הקשר, לא גודל המבנה.
מים, אמוניה, מטאן ומבנים קוולנטיים גדולים יותר: חומרים קוולנטיים יכולים להורכב ממולקולות קטנות, מולקולות גדולות מאוד כמו פולימרים, או רשתות ענק כמו יהלום וסיליקון דו-חמצני. לפולימר ישנם יחידות חזרות רבות הקשורות זו לזו לאורך כל מולקולה: [–CH₂–CH₂–]ₙ מייצג את הפולי(אתן), כאשר הקשרים עוברים דרך הסוגריים ו-n הוא מספר גדול. תרשים של רשת ענק מציג רק חלק קטן מהקשרים הקוולנטיים הרציפים, ולא מולקולה נפרדת עם בדיוק אותה כמות אטומים כפי שמוצג בתרשים.
כל חומר עם קשרים קוולנטיים עשוי ממולקולות קטנות ומופרדות.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
יהלום, גרפיט וסיליקה מחוברים בקשר קוולנטי אך יוצרים רשתות ענק הנמתחות בכל הגביש. קשר קוולנטי מתאר את סוג הקשר, לא גודל המבנה.
חומר המכיל מולקולות גדולות מאוד הבנויות מיחידות חוזרות: כתוב את המונח הטכני.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
פולימר מתייחס לחומר המכיל מולקולות גדולות מאוד הבנויות מיחידות חוזרות.