תוֹכֶן
כימיה היא מדע עצום המכסה מושגים רבים ושונים. כשאתה מלמד שיעורי כימיה מבוא, כמו רוב שיעורי הכימיה התיכונית, ישנם מספר עובדות ומושגים בסיסיים המהווים אבני יסוד להבנת הכימיה. כאשר הם שולטים, מושגי היסוד הללו מספקים בסיס חזק למחקר נוסף בתחום הכימיה.
הטבלה המחזורית
טבלת האלמנטים התקופתיים היא אחד הנושאים הבסיסיים ביותר במחקר בכימיה. הטבלה המחזורית מכילה את כל האלמנטים הידועים, הממוקמים לפי סדר האטום שלהם, שהוא מספר הפרוטונים באטום של אותו יסוד. שורות הטבלה המחזורית ידועות כתקופות, ואילו העמודות ידועות כקבוצות. הטבלה המחזורית מסייעת לחשוף דפוסים עבור רבים מהתכונות הכימיות של היסודות. לדוגמה, לכל האלמנטים בקבוצה יש אותו מספר אלקטרונים במעטפת החיצונית ביותר שלהם, המכונה אלקטרונים של ערכיות. מסיבה זו, האלמנטים בקבוצה חולקים תכונות כימיות ופיזיקליות רבות.
קשר כימי
מולקולות נוצרות כאשר האטומים נמשכים ומוחזקים יחד על ידי קשרים כימיים. ישנם כמה סוגים של קשרים כימיים, כולם קשורים לשיתוף או חילופי אלקטרונים.
קשרים יוניים נוצרים כאשר אטום אחד נותן אלקטרונים לאטום אחר. העברת אלקטרונים זו גורמת לאטומים המעורבים להפוך ליונים חיוביים ושליליים, אשר נמשכים זה לזה.
קשרים קוולנטיים נוצרים כאשר האטומים חולקים זוגות אלקטרונים. מספר הקשרים שנוצרו תלוי במספר זוגות האלקטרונים המשותפים. כאשר שני אטומים חולקים אלקטרונים באופן לא שווה, נוצרים קשרים קוולנטים קוטביים. זה קורה מכיוון שלאטום אחד יש משיכה חזקה יותר של האלקטרונים המשותפים.
תגובה כימית
תגובות כימיות מתרחשות כאשר אטומים או מולקולות מתקשרים זה עם זה ליצירה או לשבירה של קשרים כימיים. אלקטרונים הם המפתח ליצירת קשרים אלה. אטומים מגיבים עם אטומים אחרים בגלל שהם מחפשים אלקטרונים נוספים או בגלל שיש להם אלקטרונים לתת או לשתף. כל התגובות הכימיות מייצרות או צורכות אנרגיה.
חומצות ובסיסים
חומצות ובסיסים הם תחום לימוד חשוב נוסף בכימיה. חומצות הן חומרים שיתרמו יון מימן (H +) ואילו בסיסים הם חומרים שיקבלו אחד. כשמערבבים חומצות ובסיסים יחד בתגובה, הם מנטרלים זה את זה ויוצרים מים ומלח.
מדינות החומר
ישנם ארבעה מצבים של חומר - מוצק, נוזלי, גז ופלזמה. מוצקים מתרחשים כאשר אטומים בודדים מוחזקים במצב קרוב לאטומים אחרים. האנרגיה הרטטית שלהם אינה מספיקה כדי להפריד ביניהם. נוזלים נוצרים כאשר האטומים צוברים מספיק אנרגיה, בדרך כלל באמצעות חום, כדי להסתובב זה בזה תוך שהם נשארים בסמיכות. גזים מתרחשים כאשר האטומים צוברים עוד יותר אנרגיה ונעה בחופשיות, עם מעט אינטראקציה עם האטומים האחרים. פלזמות הינן גזים מיוננים הנוצרים בתנאים של אנרגיה גבוהה במיוחד.