תרכובות כימיות
מיסודות לחומרים ממשיים.
מים, מלחים, סוכרים וגזים בנויים מיסודות, אבל התכונות שלהם נקבעות בידי הקשרים, הגאומטריה והמבנה. חפשו לפי שם מוכר או נוסחה וגלו 50 תרכובות.
אוסף עזר
50 תרכובות שנבחרו כדי להסביר רעיונות כימיים שונים.
האוסף מאורגן לפי משמעות כימית ולא לפי סדר אלפביתי. חפשו לפי שם או נוסחה.
H₂Oמיםמים H₂O הם מולקולה קטנה אך לא קווית. סביב החמצן יש שני קשרי O–H ושני זוגות אלקטרונים לא-קושרים, והסידור הזה יוצר מולקולה קוטבית בבירור.CO₂פחמן דו-חמצניבפחמן דו-חמצני CO₂ אטום הפחמן נמצא בין שני אטומי חמצן במבנה קווי. כל קשר C=O קוטבי, אך הסימטריה של 180° גורמת לדיפולים של שני הקשרים להתבטל כמעט לחלוטין.NH₃אמוניהאמוניה NH₃ מכילה שלושה קשרי N–H וזוג אלקטרונים בודד סביב החנקן. סידור אזורי האלקטרונים כמעט טטרהדרלי, אך צורת האטומים עצמם היא פירמידה משולשת.CH₄מתאןמתאן CH₄ הוא האלקאן הפשוט ביותר. הפחמן קשור לארבעה אטומי מימן בקשרי σ כמעט שקולים והגאומטריה האמיתית טטרהדרלית, לא ריבוע מישורי.NaClנתרן כלורינתרן כלורי NaCl הוא מוצק יוני הבנוי מ-Na⁺ ומ-Cl⁻ ביחס 1:1. NaCl היא יחידת נוסחה המתארת את היחס הכולל, ולא מולקולות NaCl נפרדות בגביש רגיל.CaCO₃סידן פחמתיסידן פחמתי CaCO₃ הוא מוצק יוני המורכב מ-Ca²⁺ ומ-CO₃²⁻ ביחס 1:1. הנוסחה היא יחידת נוסחה של הגביש ולא מולקולה נפרדת בת חמישה אטומים.NaHCO₃נתרן מימן פחמתינתרן מימן פחמתי NaHCO₃ הוא מוצק יוני של Na⁺ ו-HCO₃⁻. יון המימן־קרבונט יכול גם לקלוט פרוטון וגם למסור פרוטון, ולכן התנהגותו תלויה ב-pH.NaOHנתרן הידרוקסידנתרן הידרוקסיד NaOH הוא תרכובת יונית של Na⁺ ו-OH⁻. במים הסריג מתפרק ליונים מסוולבטים, ו-OH⁻ הוא המין האחראי ישירות לבסיסיות החזקה.HClמימן כלורימימן כלורי HCl הוא מולקולה דו־אטומית קוטבית במצב הגזי. הכלור אלקטרושלילי יותר ולכן צפיפות האלקטרונים נמשכת לעברו ונוצר דיפול קשר ברור.H₂SO₄חומצה גופרתיתחומצה גופרתית H₂SO₄ היא חומצת אוקסו דו־פרוטית. היא יכולה למסור שני פרוטונים בשלבים, ולכן H₂SO₄, HSO₄⁻ ו-SO₄²⁻ הן דרגות פרוטונציה שונות.H₂O₂מימן על־חמצנימימן על־חמצני H₂O₂ מכיל קשר O–O אופייני לפרוקסידים. שלד H–O–O–H אינו קווי ואינו מישורי לחלוטין, והקשר O–O הוא חלק מרכזי מן הריאקטיביות.C₂H₆Oאתנולאתנול C₂H₆O נכתב מבנית CH₃CH₂OH. קבוצת ההידרוקסיל O–H הופכת קצה אחד של המולקולה לקוטבי ומאפשרת יצירת קשרי מימן.C₂H₄O₂חומצה אצטיתחומצה אצטית C₂H₄O₂ נכתבת CH₃COOH והיא חומצה קרבוקסילית פשוטה. קבוצת –COOH משלבת C=O ו-O–H ביחידה אלקטרונית אחת הקובעת את החומציות.C₆H₁₂O₆גלוקוזגלוקוז הוא חד-סוכר בנוסחה C₆H₁₂O₆. הנוסחה המולקולרית לבדה אינה מגדירה את הזהות; סידור הקבוצות לאורך שלד הפחמן והיכולת להיסגר לטבעת הם חלק מהותי מן המבנה.C₆H₁₂O₆פרוקטוזפרוקטוז הוא חד-סוכר בנוסחה C₆H₁₂O₆, אותה נוסחה כמו גלוקוז אך בקישוריות שונה. בצורה הפתוחה הקרבוניל הוא קטון ולכן פרוקטוז מסווג כקטוהקסוז.C₁₂H₂₂O₁₁סוכרוזסוכרוז C₁₂H₂₂O₁₁ הוא דו-סוכר הבנוי מיחידה שמקורה בגלוקוז ומיחידה שמקורה בפרוקטוז, המחוברות בקשר גליקוזידי מוגדר. הזהות תלויה במיקום ובכיוון הקשר ולא בנוסח…HNO₃חומצה חנקתיתחומצה חנקתית HNO₃ היא חומצת אוקסו חזקה. במים הפרוטון מועבר בקלות ונוצר יון הניטראט NO₃⁻.H₃PO₄חומצה זרחתיתחומצה זרחתית H₃PO₄ יכולה למסור שלושה פרוטונים בשלבים. כל שלב מאוחר יותר מתחיל ממין שלילי יותר ולכן הסרת הפרוטונים הבאים נעשית פחות מועדפת.C₆H₈O₇חומצה ציטריתחומצה ציטרית C₆H₈O₇ מכילה שלוש קבוצות קרבוקסיל וקבוצת הידרוקסיל אחת. שלוש קבוצות –COOH הופכות אותה לחומצה אורגנית תלת־פרוטית עם דה־פרוטונציה מדורגת.CH₄N₂Oשתנןשתנן CH₄N₂O נכתב CO(NH₂)₂. קבוצת קרבוניל קשורה לשני אטומי חנקן אמיניים, ורזוננס הופך את קשרי C–N לשונים מקשרי אמין יחידים פשוטים.C₃H₆Oאצטוןאצטון C₃H₆O הוא קטון פשוט ונפוץ שבו קבוצת C=O נמצאת בין שתי קבוצות מתיל. הקיטוב של הקרבוניל משפיע ישירות על המסיסות ועל הריאקטיביות.C₆H₆בנזןבנזן C₆H₆ הוא טבעת משושה כמעט מישורית ובה שישה אלקטרוני π דלוקליזיים. קשרי C–C אינם שלושה יחידים ושלושה כפולים קבועים המתחלפים במרחב.SiO₂צורן דו־חמצניצורן דו־חמצני SiO₂ הוא מוצק רשת קוולנטית מורחבת. בקוורץ אין אוסף של מולקולות SiO₂ נפרדות; הנוסחה מציינת יחס כולל 1:2 בין צורן לחמצן.COפחמן חד־חמצניפחמן חד־חמצני CO הוא מולקולה דו־אטומית בעלת קשר חזק בין פחמן לחמצן. המבנה האלקטרוני מאפשר לה להיקשר למתכות דרך אטום הפחמן.SO₂גופרית דו־חמצניתגופרית דו־חמצנית SO₂ היא מולקולה כפופה וקוטבית. בגלל הגאומטריה הלא־קווית, דיפולי שני קשרי S–O אינם מבטלים זה את זה.NO₂חנקן דו־חמצניחנקן דו־חמצני NO₂ הוא מולקולה כפופה עם מספר אי־זוגי של אלקטרונים, ולכן הוא רדיקל חופשי פאראמגנטי.CH₄Oמתנולמתנול CH₄O נכתב CH₃OH והוא האלכוהול הפשוט ביותר. קבוצת O–H קוטבית ויכולה גם לתרום וגם לקבל קשרי מימן.CH₂Oפורמלדהידפורמלדהיד CH₂O או H₂C=O הוא האלדהיד הפשוט ביותר. פחמן הקרבוניל כמעט משולש מישורי ובעל מטען חלקי חיובי, ולכן הוא מרכז ריאקטיבי חשוב.C₃H₈O₃גליצרולגליצרול C₃H₈O₃ או HOCH₂–CHOH–CH₂OH מכיל שלוש קבוצות הידרוקסיל. לכן הוא יוצר רשת צפופה של קשרי מימן בין מולקולות.C₂H₆O₂אתילן גליקולאתילן גליקול C₂H₆O₂ או HO–CH₂–CH₂–OH הוא דיול בעל שתי קבוצות הידרוקסיל. שני קצות המולקולה יכולים ליצור קשרי מימן עם מים ועם שכנים.C₃H₆O₃חומצה לקטיתחומצה לקטית C₃H₆O₃ מכילה קבוצת קרבוקסיל חומצית וקבוצת הידרוקסיל על הפחמן הסמוך. מרכז סטריאוגני מאפשר קיום של שתי צורות תמונת־מראה.C₂H₂O₄חומצה אוקסליתחומצה אוקסלית C₂H₂O₄ היא חומצה דיקרבוקסילית פשוטה עם שתי קבוצות –COOH סמוכות. היא מוסרת שני פרוטונים בשלבים ליצירת מימן־אוקסלט ואוקסלט.C₄H₈O₂אתיל אצטטאתיל אצטט C₄H₈O₂ בעל קישוריות CH₃–C(=O)–O–CH₂–CH₃. החמצן הסמוך לקרבוניל הוא הסימן המבני שמבדיל אסטר מקטון או אלדהיד.C₆H₆Oפנולפנול C₆H₆O הוא טבעת בנזן שאליה מחוברת קבוצת OH ישירות. הצימוד בין זוג האלקטרונים של החמצן למערכת π משנה את החומציות והאלקטרוניקה לעומת אלכוהול אליפטי.C₇H₈טולואןטולואן C₇H₈ הוא מתילבנזן: טבעת ארומטית המחוברת ל-CH₃. מערכת π של הטבעת נשמרת, וקבוצת המתיל יכולה להסתובב סביב קשר C–C יחיד.C₃H₈פרופאןפרופאן C₃H₈ הוא אלקאן בן שלושה פחמנים ובו רק קשרי σ מסוג C–C ו-C–H. כל פחמן קרוב לגאומטריה טטרהדרלית ואין קשרי π.C₂H₄אתןאתן C₂H₄ הוא האלקן הפשוט ביותר. קשר C=C כולל קשר σ וקשר π; רכיב π מגביל סיבוב ושומר את הסביבה סביב שני הפחמנים כמעט מישורית.C₂H₂אתיןאתין C₂H₂ הוא האלקין הפשוט ביותר. קשר C≡C בנוי מקשר σ ושני קשרי π ניצבים זה לזה; הפחמנים קרובים ל-sp והמולקולה כמעט קווית.Na₂CO₃נתרן פחמתינתרן פחמתי Na₂CO₃ הוא מוצק יוני עם שני Na⁺ לכל CO₃²⁻. הנוסחה היא יחידת נוסחה של הסריג ולא מולקולה נפרדת.Ca(OH)₂סידן הידרוקסידיסידן הידרוקסידי Ca(OH)₂ הוא מוצק יוני המורכב מ-Ca²⁺ ומשני OH⁻. מסיסותו מוגבלת, אך החלק המומס מספק יוני הידרוקסיד בעלי בסיסיות חזקה.Fe₂O₃תחמוצת ברזל(III)תחמוצת ברזל(III) Fe₂O₃ היא מוצק מורחב ביחס Fe:O של 2:3. המספר (III) מציין הקצאת מצב חמצון +3 לברזל לצורך חשבון כימי.Al₂O₃תחמוצת אלומיניוםתחמוצת אלומיניום Al₂O₃ היא מוצק Al–O מורחב. יחס 2:3 מתאים לחשבון Al³⁺/O²⁻, אך הגביש אינו אוסף של יונים חופשיים מבודדים.MgOתחמוצת מגנזיוםתחמוצת מגנזיום MgO היא מוצק מורחב ביחס 1:1 בין Mg ל-O. חשבון Mg²⁺ ו-O²⁻ מסביר את הסטוכיומטריה בלי להניח מולקולות MgO נפרדות במוצק.KNO₃אשלגן חנקתיאשלגן חנקתי KNO₃ הוא מוצק יוני של K⁺ ו-NO₃⁻. בתוך יון הניטראט קשרי N–O קוולנטיים ודלוקליזיים באמצעות רזוננס.NH₄NO₃אמוניום חנקתיאמוניום חנקתי NH₄NO₃ הוא מוצק יוני של NH₄⁺ ו-NO₃⁻. שני היונים רב־אטומיים אך שונים מאוד בגאומטריה ובקישור הפנימי.NH₄Clאמוניום כלוריאמוניום כלורי NH₄Cl הוא מוצק יוני של NH₄⁺ ו-Cl⁻. יון האמוניום הוא קטיון רב־אטומי כמעט טטרהדרלי ובו קשרי N–H קוולנטיים.NaOClנתרן היפוכלוריטנתרן היפוכלוריט NaOCl הוא תרכובת יונית של Na⁺ ו-OCl⁻. בתוך היפוכלוריט יש קשר O–Cl קוולנטי והמטען הכולל של האניון הוא −1.KMnO₄אשלגן פרמנגנטאשלגן פרמנגנט KMnO₄ הוא מוצק יוני של K⁺ ו-MnO₄⁻. יון הפרמנגנט כמעט טטרהדרלי ובו למנגן מצב חמצון +7.CuSO₄נחושת(II) גופרתיתנחושת(II) גופרתית CuSO₄ היא מוצק יוני של Cu²⁺ ו-SO₄²⁻ ביחס 1:1. בתוך הסולפט יש מסגרת S–O קוולנטית כמעט טטרהדרלית.CaSO₄סידן גופרתיסידן גופרתי CaSO₄ הוא מוצק יוני של Ca²⁺ ו-SO₄²⁻ ביחס 1:1. לצד הצורה נטולת המים קיימות צורות מיוהדרטות חשובות.
—