שיעור 6 מתוך 7

אל־מתכות.

כ־20 דקות · 5 שאלות תרגול

למאמר המלא: אל־מתכות

ארון של שש־עשרה אל־מתכות: למה רובן גזים בטמפרטורת החדר, מה נשאר שלם כשהן נמסות ורותחות, איך נקודת הרתיחה עולה במורד ההלוגנים, ולמה פחמן יוצא דופן.

שלב 1 מתוך 5 · רובן גזים

שלב 1 מתוך 5

רובן גזים

בסצנה ארון תצוגה שמסודר כמו הפינה הימנית העליונה של הטבלה המחזורית, ובכל תא של אל־מתכת אמפולה סגורה עם היסוד עצמו. התאים של המתכות והמתכתנים סגורים, רק כדי לסמן איפה הן נמצאות. טמפרטורה עומדת על טמפ׳ החדר, 293 K.

ספרו בכמה מתוך שש־עשרה האמפולות יש גז.

לשאלה

שלב 2 מתוך 5

חזק בפנים, חלש ביניהן

הצגת המולקולות עומדת על מולקולות. הגזים האצילים הם אטומים בודדים, עם קליפה חיצונית מלאה. מימן, חנקן, חמצן וההלוגנים הם זוגות של אטומים, שחולקים ביניהם אלקטרונים. זרחן לבן הוא פירמידה של ארבעה אטומים, P₄, וגופרית היא טבעת של שמונה, S₈.

הקשר בתוך כל מולקולה חזק. המשיכה בין מולקולות נפרדות חלשה, ורק אותה ההתכה והרתיחה צריכות להתגבר עליה. נבאו מה יקרה למולקולות כשנחמם את הארון ללהט אדום, 1000 K.

לשאלה

שלב 3 מתוך 5

במורד ההלוגנים

המשיכה החלשה בין מולקולות גדלה עם מספר האלקטרונים במולקולה, ולכן מולקולות גדולות וכבדות נצמדות זו לזו יותר. בסצנה אוויר נוזלי, 75 K, ובטור של ההלוגנים רק פלואור נוזלי: כלור, ברום ויוד קפואים.

בטמפרטורת החדר פלואור וכלור הם גזים, וברום הוא האל־מתכת היחידה שנוזלית. נבאו מה יהיה היוד.

לשאלה

שלב 4 מתוך 5

אוויר נוזלי

גם הגזים האצילים מטפסים כך: הליום רותח ב־4 K, וקסנון רק ב־165 K. חנקן רותח ב־77 K, וחמצן ב־90 K.

נבאו: כמה מהאמפולות עוד יכילו גז ב־75 K, הטמפרטורה של אוויר נוזלי?

לשאלה

שלב 5 מתוך 5

פחמן, היוצא מן הכלל

בסצנה להט אדום, והצגת המולקולות על מולקולות. כמעט הכול כבר גז, אבל הפחמן נשאר מוצק. בגרפיט כל אטום פחמן קשור לשלושה אחרים ביריעות שטוחות, וכל יריעה היא בעצם מולקולה אחת ענקית.

גם תכונות אחרות משותפות לאל־המתכות: כמוצקים הן שבירות ובדרך כלל עמומות, והן מוליכות חשמל וחום רע, כי האלקטרונים שלהן מוחזקים בקשרים או בקליפות מלאות. בתגובות הן נוטות לקבל אלקטרונים או לחלוק אותם, בעוד שמתכות נוטות למסור אותם.

לשאלה