: כולם הפחמן תרכובות כולןממולקולות מורכבים

מאטומי בעיקר הבנויותנוספים ואטומים ומימן פחמן. , , , גופרית– זרחן חנקן חמצן

וקישור – מבנה הפחמן אטום של ייחודיותקישור • יכולת קשרים, 4בעל ארבעה ליצור יכול כלומר

קוולנטיים

•C•

•

•

אטום פחמן

אלקטרונים לא מזווגים

יכולת ליצור סוגים שונים של קשרים קוולנטיים: •

יחיד / כפול / משולש.C-Cחוזק הקשר הקוולנטי •יכולת ליצור קשרים יציבים עם סוגי אטומים רבים•.

צורות אלוטרופיותיסוד הפחמן -

: מוצק, קשה במיוחד )חזק(, ניתן לליטוש, תכונותברק ) לאחר ליטוש(, מוליך חום, אינו מוליך חשמל.

.גרפיט2

: מוצק, רך, מוליך חשמל, מוליך חום, תכונותניתן לשבירה בקלות )בכיוון מסוים(

עבודה עם במודלים!!!

יהלום .1

רמה מאקרוסקופית

מיקרוסקופית רמה

מגבלות המודל *

, פחם. 3 , מוצק - שאלו סוברים המבנה מהו ידוע לא. . גבוה ספיחה כושר בעל גרפיט של קטנות חתיכות

. פולרן . 4 -מוצק– ב התגלו על  1985הפולרנים '    , רד  וריצ קרוטו הרולד קארל רוברט ידי

, רייס  ומאוניברסיטת סאסקס מאוניברסיטת סמולי  האדריכל שם על קרויים והם

פולר' באקמינסטר רד נובל. ריצ פרס קיבלו הםנוטים 1996בשנת הפחמן אטומי כי שהראו בגלל גם

. זה במבנה טבעי באופן להסתדר

מבנה הפולרן

: גרפן. 5 ( Grapheneבאנגלית )•       בצורה המסודרים פחמן אטומי של ממדית דו יריעה

.   בכוורת  כמו משושים של

• . אבן את מהווה גרפן אחת אטומית שכבה הוא העובי . -    , החומר פחמן צינורית ולננו לפולרנים לגרפיט היסוד

.  , בעפרונות המצוי מגרפיט לראשונה בודד• .   . וק גיים א קיבלו לו המשויכות והתכונות החומר גילוי על

- ב לפיזיקה   2010נובוסלוב הנובל פרס .את

." הידען " מאתר http://www.nanoscience.ch/nccr/nanoscience/pictures/gallery_01/gallery_01_03התמונה

מ הבנויות ממולקולות פחמימני מורכבות שלדואטומים ומימן פחמן אטומי בעיקר המכיל

. , , , גופרית – זרחן חנקן חמצן נוספים

תרכובות הפחמן

: יום היום מחיי אתאנולחומרC2H6O

פחמימני שלד

ובשימושי בתכונות העצום הגיוון נובע ממה ?החומרים

- ) אטומים ) וכמות סוג הרכב ) המולקולות ) של שונה קישור .ומבנה

הפחמן תרכובות מיון , השונים בחומרים ולהשתמש ללמוד לחקור מנת על

- פי על למשפחות התרכובות את מיינוהכימיות הדמיון מ בתכונות כימי הנובעות מבנה.משותף

לשלד הקישור ואופי האטומים סוגי לפי נעשה המיון. מולקולה של נתון פחמני

שלד פחמימני

קבוצה פונקציונאל

ית

-C=C- קבוצה פונקציונאלית

תבנית קבועה )אטום או קבוצת

אטומים(, אופיינית לקבוצת חומרים

ואחראית על התכונות

הפיסיקליות והכימיות של

החומרים המשתייכים

.לקבוצה

C=O

הפחמן תרכובות

, אלקנים• פחמן – אטומי המכילות תרכובות רווים לא פחמימניםומימן

כפול לפחותו . C=Cקשר הפחמנים בשרשרת אחדדוגמאות:

תרכובת נוסחה מולקולרית נוסחת מבנה

אתן

פרופן

42HC

6332 CH-CH HCCH

ל משותף ?? ....מה

מתאנול אתאנול

CH3OH CH3CH2OH

תרכובות פחמן

כהלים-CH2-OH

. אתנול אתנול: אתנול למעשה הוא חריפים במשקאות הנמצא האלכוהול , - , המשקאות בכל ומצוי מרדים מרגיע מדכא מסוג פסיכואקטיבי סם הוא

. האדם, גוף על הפיזיולוגית השפעתם את להם שמקנה זה והוא החריפים , ההשפעה וכן הכוהלים משפחת בקרב האתנול של הרבה הדומיננטיות

, שבשפת לכך הביאו האנושית התרבות על החריפים המשקאות של הרבהכולה- המשפחה של הראשי כמייצג אלכוהול או כוהל האתנול מכונה יום היום

. מתאנול , נפוץ: המתנול ייחודי ריח עם ורעיל דליק צבע חסר נוזל זהו. , כדלק וכן ממס הקפאה כנוגד בשימוש

. חיידקים של שונים בסוגים טבעי באופן נוצר מתנול

פורמולה מרוצי במנועי הנבחרים הדלקים הן מתנול .1תערובותכמקור במתנול משתמשים וראלי דראג במרוצי שמשתתפות במכוניות גם

, - . הוא מבנזין פחות דליק היותו בו לשימוש העיקרית הסיבה לצד עיקרי דלק , ולגלות הרכבו את לזהות בנקל אפשר מסחרי לבנזין שבניגוד מכיוון גם יעיל

. בדלק זיופים

• = , = :) יחידה ) מר הרבה פולי מיוונית פולימר

• .) מאקרומולקולות ) ענק ממולקולות הבנוי חומר

יחידות • של רב ממספר מורכבת מאקרומולקולה כל. ) , עצמן) על החוזרות עשרות אלפי עשרות

•. אטומים אלפי עשרות יש במאקרומולקולה

14

פולימר ?מהו

– מצוי בצמחים, בע"ח ובני אדם פולימר טבעי– מיוצר ע"י האדם )במעבדה, במפעל( פולימר סינתטי

בתעשיית - משי משתמשים שבו מחלבון העשוי טבעי סיב הוא. המשי. טוואי של מהפקעת מופק הסיב הטקסטיל

- עמ�יל�ן , של - חוזרות מיחידות המורכב סוכר רב פולימר הואהפקת. לצורך בצמח זמין סוכר אגירת צורת הוא עמילן גלוקוז

. משמש והוא עמילן לעכל מסוגלים אדם בני כימית אנרגיה . העמילן העולם אוכלוסיית למרבית עיקרי אנרגיה כמקור

. אכילים ובשורשים בדגנים בעיקר נמצא האדם בני שאוכלים

אלפי - מאקרומולקולה או מאות שבה ענק מולקולתלזה זה קשורים . אטומים קוולנטיים בקשרים

הפולימר של אחת מאקרומולקולה של מודל

מאקרומולקולה

17

רבות המורכב ממאקרומולקולות חומר - פולימר

הרבה מתוך מאקרומולקולות שלוש המתאר מודלפולימר הנקרא בחומר מאקרומולקולות

18

הנוצרים • פולימרים אחד ישנם מסוג ממונומר

. סדירה חוזרת יחידה בעלי והם

• ) מורכב, ) פוליאתילן פוליאתן לדוגמה

.) אתילן – ) אתן אחד מסוג ממונומרים

•: לייצוג מודל

-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-

19

לפולימר ממונומר

-)CH2- CH2(-n

מ • שנוצרים פולימרים מונומרים סוגיםיש של שונים

. סדירה חוזרת יחידה בעלי והם

: ניילוןדוגמה

: לייצוג - A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-מודל

• , , של רבים מסוגים שנוצרים חלבון לדוגמה פולימרים יש

שונים ( 20מתוך) מונומרים שקשורים האמיניות החומצות

. חלבון בכל מוגדר וברצף קוולנטיים בקשרים20

לפולימר ממונומרים

21

בטבע פולימרים

גומי משי

עמילן

חלבונים

רב-סוכריםאחרים

22

סוגי פולימרים:

פולימרים סינתטיים

) , ( " מפעל מעבדה האדם י ע מיוצר

תכונות חומרים והקשר למבנה החומר

: גומי - כדור, צינור, דוגמאות- פולימרים גמישים, אלסטיים מסטיק: שרשרות חופשיות לנוע, אי-סדר בחומרמבנה

: פלסטיק במחשב,....דוגמאות- פולימרים קשיחים : קשרים בין השרשרות )צילוב(מבנה

: עמילן, כותנה, בחיתולים... דוגמאות– פולימרים סופחי מים : צילוב וקשרים עם מים )קשרי מימן(מבנה

: פוליאסטר, משי, קורי-עכביש, דוגמאות– סיבים גמישים וחזקים פחמן

: שרשרות ארוזות במקבילמבנה

אילו פתרונות קיימים לבעיית

הזיהום ע"י פולימרים סינתטיים?

ייצור מוצרים שמתפרקים בקלות•

•Reduce

• Reuse

• Recycle

" ירוק " דלק

?" ירוק " דלק לייצר כדי לדעת צריך מה? / ירוק דלק של חסרונות היתרונות מהם

שימוש בחומרים שפחות מזיקים

לסביבה, כדי לא להסתמך על נפט

מהן הדרכים לשימוש בפולימרים תוך שמירה על הסביבה?

- פעמיים חד כלים

http://israel.ecologicearth.net/biodegradable-tableware

פלסטיק

סוכר קנה

עץ

דקל עלי

http://en.wikipedia.org/wiki/Polylactic_acid

טבעיים PLAפולימרים

http://www.ecojo.co.il/

בקלות שמתפרקים מוצרים ייצורלסביבה מזיקים שאינם לתוצרים