החוברת · דף לימוד
קשר יוני: כשאטומים מחליפים אלקטרונים
מדעים · כיתה ח׳ · פרק 9: תגובות כימיות וקשר כימי
איך נוצר המלח שיש לכם במטבח? הכל מתחיל בהעברת אלקטרון אחד...
מבוא לקשר יוני
ראינו שאטומים רוצים קליפה חיצונית מלאה. אחת הדרכים להשיג זאת היא להעביר אלקטרונים מאטום אחד לשני.
כשאטום מוותר על אלקטרון ואטום אחר מקבל אותו, נוצר קשר יוני - אחד הקשרים החזקים ביותר בכימיה!
איך נוצר קשר יוני?
קשר יוני (Ionic Bond) נוצר כאשר אטום מתכתי (הנוטה למסור אלקטרונים) מעביר אלקטרון ערכיות אחד או יותר לאטום אל-מתכתי (הנוטה לקבלם), תוך יצירת קטיון ואניון הנמשכים זה לזה בכוח אלקטרוסטטי עז.
קשר יוני = העברת אלקטרונים + משיכה אלקטרוסטטית

קטיון מול אניון
קטיון (Cation) - יון חיובי
הגדרה: אטום שאיבד אלקטרון
מטען: חיובי (+)
למה חיובי?
יש יותר פרוטונים מאשר אלקטרונים
מי יוצר קטיונים?
מתכות - נתרן, אשלגן, מגנזיום, סידן
Na → Na⁺ + e⁻
(נתרן מוותר על אלקטרון והופך לקטיון)
אניון (Anion) - יון שלילי
הגדרה: אטום שקיבל אלקטרון
מטען: שלילי (-)
למה שלילי?
יש יותר אלקטרונים מאשר פרוטונים
מי יוצר אניונים?
אל-מתכות - כלור, חמצן, גופרית, זרחן
Cl + e⁻ → Cl⁻
(כלור מקבל אלקטרון והופך לאניון)
זכרו: קטיון (+) ואניון (-) נמשכים זה לזה ויוצרים קשר יוני!
תכונות של תרכובות יוניות
נקודת התכה גבוהה
נמסות בטמפרטורות גבוהות מאוד (מעל 800°C) בגלל הקשר החזק
מבנה גבישי
מסודרות ברשת גבישית תלת-ממדית של יונים
קשיחות ושבירות
קשות אבל שבירות - נשברות בהלם חזק
מוליכות בתמיסה
מוליכות חשמל כשממוססות במים (היונים חופשיים לנוע)
מסיסות במים
רבות מהן מסיסות היטב במים
לא מוליכות כמוצקות
לא מוליכות חשמל במצב מוצק (היונים קבועים במקום)
תרכובות יוניות בחיי היומיום
NaCl - מלח שולחן
נתרן כלורי
Na⁺ + Cl⁻
שימוש: תיבול, שימור מזון
CaCO₃ - אבן גיר
סידן קרבונט
Ca²⁺ + CO₃²⁻
שימוש: בנייה, תוספי סידן
MgCl₂ - מלח מגנזיום
מגנזיום כלורי
Mg²⁺ + 2Cl⁻
שימוש: תוספי תזונה, הפשרת קרח
KI - אשלגן יודיד
אשלגן יודיד
K⁺ + I⁻
שימוש: תוספת ליוד במלח שולחן
CaO - סיד חי
סידן חמצני
Ca²⁺ + O²⁻
שימוש: בנייה, ייצור מלט
AgCl - כסף כלורי
כסף כלורי
Ag⁺ + Cl⁻
שימוש: צילום (בעבר), אלקטרודות
למה מלח שולחן (NaCl) מוליך חשמל כשהוא מומס במים, אבל לא כשהוא מוצק?
איך לדעת אם ייווצר קשר יוני?
חפשו את הסימנים הבאים:
- מתכת + אל-מתכת = כמעט תמיד קשר יוני
- מתכת מטורים 1-2 (מתכות אלקליות/אלקליניות) = סיכוי גבוה מאוד
- אל-מתכת מטורים 16-17 (חמצן, גופרית, הלוגנים) = סיכוי גבוה מאוד
- דוגמאות: Na + Cl, Mg + O, K + Br, Ca + F
- לא יוני: שני אל-מתכות יחד (H + O, C + H) → קשר קוולנטי
למה נתרן ממתכות מסוכן, אבל NaCl בטוח?
נתרן מתכתי (Na)
- מאוד תגובתי - מגיב אלימות עם מים
- מסוכן - יכול להתלקח
- צריך לשמור מתחת לנפט
- אסור לגעת בו בידיים!
נתרן כלורי (NaCl)
- יציב לחלוטין - לא מגיב
- בטוח - אוכלים אותו!
- אפשר לשמור בארון
- חיוני לגוף האדם
מה השתנה?
- Na (מתכת) ← Na⁺ (יון) - תכונות שונות לגמרי
- Cl (גז רעיל) ← Cl⁻ (יון) - תכונות שונות לגמרי
- Na⁺Cl⁻ = חומר חדש עם תכונות חדשות לחלוטין!
למה מלח שולחן (NaCl) מוליך חשמל כשהוא מומס במים אבל לא במצב מוצק?