לימוד

זהו מושג יסודי המקשר בין מה שאפשר לצפות ולמדוד לבין המנגנון שמסביר אותו. מתחילים בהגדרה, ואז בודקים איזו גודל משתנה ואילו תנאים שולטים בתוצאה.

מבנה האטוםA = Z + N איזוטופיםZ = const. ; N ≠ const.תצורת אלקטרונים1s² → 2s² → 2p⁶ → 3s² …מגמות מחזוריותZ_eff ↑ ; n ↑קשרים כימייםΔχ מול וקבוע אבוגדרוN = nNₐ ; Nₐ = 6.02214076×10²³ mol⁻¹ שיווי משקל כימיaA + bB ⇌ cC + dD רדיואקטיביותN(t)=N₀e^(−λt)יוניםq = Z − Nₑ אלקטרושליליותχ אורביטלים אטומיים(n, l, mₗ, mₛ)כלל האוקטט ומגבלותיו8 e⁻קוטביות מולקולריתμ⃗ = Σ q r⃗גאומטריה מולקולריתAXₘEₙ סטויכיומטריהn = m/M pH, חומצות ובסיסיםpH = −log₁₀[H₃O⁺]חמצון וחיזורOx + ne⁻ ⇌ Red תאים גלוונייםE°cell = E°cathode − E°anode קצב תגובהv = −Δ[A]/Δt אנרגיית שפעולk = Ae^(−Eₐ/RT)אנתלפיהΔH = H₂ − H₁ אנטרופיהΔS = q_rev/T אנרגיה חופשית של גיבסΔG = ΔH − TΔS חוקי הגזיםPV = nRT חוקי ניוטוןΣF = ma שימור אנרגיהΔE_total = 0 תנעp = mv לחץ בנוזליםp = p₀ + ρgh ציפהF_A = ρgV גליםv = fλ תהודהf ≈ f₀ טמפרטורה וחוםQ = mcΔT כבידה אוניברסליתF = Gm₁m₂/r² תנועה מעגליתa_c = v²/r מתנד הרמוניF = −kx רציפות בזרימת נוזלA₁v₁ = A₂v₂ צמיגותτ = η(dv/dy)שדה חשמליE = F/q פוטנציאל חשמליV = U/q שדה מגנטיF = qvB sinθ השראה אלקטרומגנטיתε = −dΦ_B/dt שבירת אורn₁sinθ₁ = n₂sinθ₂ עקיפהd sinθ = mλ התאבכותΔr = mλ קיטובI = I₀cos²θ אפקט דופלרf′ = f(v±vₒ)/(v∓vₛ)ספקטרוסקופיהE = hf = hc/λ דיאגרמות פאזהp ↔ T אוסמוזהπ = iMRT תכונות קוליגטיביותΔT_b = iK_bm ; ΔT_f = iK_fm מבנה גבישיρ = ZM/(Nₐa³)כימיה קואורדינטיבית[M(L)ₙ]ᵠ החזרה פנימית מלאהθ_c = arcsin(n₂/n₁)עדשות דקות1/f = 1/dₒ + 1/dᵢ האפקט הפוטואלקטריK_max = hf − φ קרינת גוף שחורλ_maxT = b ; P/A = σT⁴ גרעין האטוםA = Z + N דעיכה רדיואקטיביתN(t)=N₀e^(−λt)זמן מחצית חייםt₁/₂ = ln2/λ שקילות מסה-אנרגיהE = mc² אנרגיית קשר גרעיניתE_b = Δmc² דעיכת אלפאA → A−4 ; Z → Z−2 דעיכת בטאn → p + e⁻ + ν̄ₑ קרינת גמאA* → A + γ ביקוע גרעיני²³⁵U + n → fragments + n + Q היתוך גרעיני²H + ³H → ⁴He + n + 17.6 MeV תיארוך רדיומטריt = ln(N₀/N)/λ פעילות ובקרלA = λN ; 1 Bq = 1 s⁻¹ רמות אנרגיה אטומיותΔE = hf מספרים קוונטיים(n, l, mₗ, mₛ)עקרון האיסור של פאולי↑↓מטען גרעיני אפקטיביZ_eff ≈ Z − S מיסוך אלקטרוניםZ_eff = Z − S אנרגיית יינוןX(g) → X⁺(g) + e⁻זיקה אלקטרוניתX(g) + e⁻ → X⁻(g)ספקטרום אטומי1/λ = R(1/n₁² − 1/n₂²)רדיוס אטומיr ∝ n²/Z_eff רדיוס יוניr(X⁺) < r(X) < r(X⁻)אלקטרוני ערכיותnsˣnpʸ דרגות חמצוןΣ(ox) = q אופי מתכתיM → Mⁿ⁺ + ne⁻כלל הונד↑ ↑ ↑ → ↑↓ ↑ ↑סדרה איזואלקטרוניתNₑ = const.עקרון הבנייה1s → 2s → 2p → 3s → 3p …חריגות בתצורת אלקטרוניםCr: [Ar]3d⁵4s¹ ; Cu: [Ar]3d¹⁰4s¹ בלוקים בטבלה המחזוריתs · p · d · f