כימיה - היווצרות היהלום

[danieln9]

שלום

למדתי שחימיה מחולקת (בערך) ל4 "ליגות" יש אטומים שזה הצורה הכי פשוטה של חומר יסוד כמו אטום רק במיקרים מסוימים מולקולה של שני אטומים (יש לי שאלה: האם יש יסודות של 3 או יותר אטומים כי חמצן זה 2 אטומים) תירכובת מולקולה שבנויה מ2 או יותר אטומים שונים. ותערובת שזה כמו אוויר מולקולות בלי קשר חימי אז שאלתי היא מה זה בעצם יהלום ??? ואיך הוא נוצר .....

בתודה רבה דניאל נורמן

[Milk-Inc]

זה כימיה....

[amiram]

יסוד=אטום

אין דבר כזה יסוד שמורכב מיותר מאטום אחד, זו סתירה להגדרה.

זה שמעשית חמצן נוטה להתחבר לאטום חמצן אחר רק אומר שהצורה הטבעית למציאת גז חמצן היא O₂ שזה שני אטומים של חמצן, אבל זו אינה מולקולה של חמצן.

[shibby15]

יהלום כמו גרפיט הוא בעצם תרכובת שכולה מורכבת מהיסוד C פחמן. הצורה בה C מתחבר לC אחר היא שקובעת את טיב החומר. בצורה מסויימת נוצר יהלום, בצורה אחרת נוצר גרפיט לדוגמא.

[BURTON]

אני מגמה פיזיקלית אז מראש סלחו לי על טעויות

למיטב ידיעתי לפחמן יש 4 אלקטרונים שהם גם 4 אלקטרוני ערכיות(יכולים ליצור קשר כימי)

יש כמה סוגים של קשרים כימים בהם יכול הפחמן להתקשר

כאשר הפחמן יוצר קשר בצורה הבאה נוצר יהלום

הפחמן יוצר קשר קובלנטי יחיד עם 4 פחמנים(כל אחד בנפרד) ובכך מגיע כל אטום פחמן ל8 אלקטרונים ברמה האחרונה שזוהי הצורה היציבה של החלקיקים בטבע

מכיוון ש האלקטרונים המשותפים נמצעים ברמה הראשונה(משמע הכי קרוב לגרעין) המשיכה היא חזקה מאד

השילוב של 8 אלקטרונים ברמה הכי קרובה לגרעין יוצרת את היציבות הכי חזקה בטבע שנקראת יהלום

ואם תסתכלו על הטבלה המחזורים תבינו למה רק הפחמן יכול ליצור קשר שכזה

[HeaT-SinK]

שזה שני אטומים של חמצן, אבל זו אינה מולקולה של חמצן.

למה ? 2 אטומים מחוברים זו לא מולקולה ? (ככה אני למדתי נראה לי)

[eranmor]

אסף אתה טועה. שני אטומים (או יותר) הקשורים אחד לשני בקשר תוך מולקולרי, לא משנה אם הם של תרכובת או יסוד, נקראים מולקולה.

בקשר ליהלום. אין שום קשר למספר האלקטרונים ברמה הראשונה. לגרפיט יש בדיוק את אותם קשרים כמו ליהלום. ההבדל היחיד הוא בצורה שיוצרים האטומים. מבנה האטומים ביהלום שונה ממבנה האטומים בגרפית. הצורה שאותה יוצרים האטומים היא הגורם לחוזקו של היהלום.

[BURTON]

בקשר ליהלום. אין שום קשר למספר האלקטרונים ברמה הראשונה. לגרפיט יש בדיוק את אותם קשרים כמו ליהלום. ההבדל היחיד הוא בצורה שיוצרים האטומים. מבנה האטומים ביהלום שונה ממבנה האטומים בגרפית. הצורה שאותה יוצרים האטומים היא הגורם לחוזקו של היהלום.

אתה לא יכול להגיד שאין"שום" קשר כי יש קשר

גם הצורה קובעת את חוזקו אבל גם כמות האלקטרונים ברמה האחרונה קובעת

[eranmor]

לגרפיט וליהלום יש את אותה כמות אלקטרונים ברמה האחרונה.

יהלום - החומר הקשה בטבע

גרפיט - אחד החומרים הרכים

תסיק את המסקנות שלך

דרך אגב, ראית פעם מודל תלת מימדי של החומרים האלה? אם ראית, אז אתה בטח זוכר את המבנה של היהלום ואת ההבדלים בינו לבין גרפיט

[DoR]

איך היהלום נוצר?? אמממ בלחץ גדול ובהרבה זמן.

ממה שלמדתי בשיעורי כימיה....

לפחמן יש רק שתי רמות אנרגיה (רמות אלקטרונים), והרמה השנייה - בה יש 4 אלקטרונים, מוקדשת כולה לקשרים הקוולנטיים. כך שהמרחק בין גרעיני אטומי הפחמן, הטעונים מטען חיובי, לבין האלקטרונים המשתתפים בקשר הקוולנטי, בעלי המטען השלילי, הוא קטן מאד, ולכן הקשרים הקוולנטיים ביהלום הם מאד חזקים.

סיליקון יכול לקיים אותו מבנה תלת מימדי כמו יהלום, אבל בגלל שיש לאטומי הסיליקון רמת אלקטרונים נוספת, המרחק בין גרעיני האטומים הטעונים מטען חיובי, לאלקטרונים הטעונים מטען שלילי, גדול יותר, והקשרים הקוולנטיים חלשים במידה ניכרת.

חוץ מזה - נסו לדמיין: אטום הפחמן הוא אטום קטן מאד, והיהלום הוא אריזה צפופה של פחמנים קשורים בקשרים קצרים. אי אפשר לשרוט יהלום, כי אין חומר אחר שמגיע לאותה דרגת צפיפות, שהוא גם בעל אטומים קטנים מספיק, שיכולים להיכנס לרווחים שבין אטומי הפחמן.

[amiram]

אסף אתה טועה. שני אטומים (או יותר) הקשורים אחד לשני בקשר תוך מולקולרי, לא משנה אם הם של תרכובת או יסוד, נקראים מולקולה.

בקשר ליהלום. אין שום קשר למספר האלקטרונים ברמה הראשונה. לגרפיט יש בדיוק את אותם קשרים כמו ליהלום. ההבדל היחיד הוא בצורה שיוצרים האטומים. מבנה האטומים ביהלום שונה ממבנה האטומים בגרפית. הצורה שאותה יוצרים האטומים היא הגורם לחוזקו של היהלום.

למה ? 2 אטומים מחוברים זו לא מולקולה ? (ככה אני למדתי נראה לי)

אתם לא הבנתם אותי, O₂ היא מולקולה ע"פ ההגדרה שיש בה יותר מאטום אחד. היא איננה מולקולה של חמצן.

חמצן הוא אטום והוא O ומורכב מאטום אחד בלבד מתוקף היותו יסוד.

O₂ איננה חמצן, היא מולקולה שאין לה שם מיוחד לפי מיטב ידיעתי (תחמוצת החמצן ) והיא איננה היסוד חמצן.

אם O₂ היא היסוד חמצן אז מה היא O₃ (אוזון)? אטום וחצי של חמצן ?

אין דבר כזה יסוד שמורכב מיותר מאטום אחד, כל אטום הוא אטום של יסוד כלשהו.

[roadrunner]

איך היהלום נוצר?? אמממ בלחץ גדול ובהרבה זמן.

ממה שלמדתי בשיעורי כימיה....

לפחמן יש רק שתי רמות אנרגיה (רמות אלקטרונים), והרמה השנייה - בה יש 4 אלקטרונים, מוקדשת כולה לקשרים הקוולנטיים. כך שהמרחק בין גרעיני אטומי הפחמן, הטעונים מטען חיובי, לבין האלקטרונים המשתתפים בקשר הקוולנטי, בעלי המטען השלילי, הוא קטן מאד, ולכן הקשרים הקוולנטיים ביהלום הם מאד חזקים.

סיליקון יכול לקיים אותו מבנה תלת מימדי כמו יהלום, אבל בגלל שיש לאטומי הסיליקון רמת אלקטרונים נוספת, המרחק בין גרעיני האטומים הטעונים מטען חיובי, לאלקטרונים הטעונים מטען שלילי, גדול יותר, והקשרים הקוולנטיים חלשים במידה ניכרת.

חוץ מזה - נסו לדמיין: אטום הפחמן הוא אטום קטן מאד, והיהלום הוא אריזה צפופה של פחמנים קשורים בקשרים קצרים. אי אפשר לשרוט יהלום, כי אין חומר אחר שמגיע לאותה דרגת צפיפות, שהוא גם בעל אטומים קטנים מספיק, שיכולים להיכנס לרווחים שבין אטומי הפחמן.

אפשר לשרוט יהלום עם יהלום אחר

[amiram]

אני לא חושב שהוכח שלא ניתן ליצור יסוד קשה יותר מיהלום, זה שלא מצאנו אחד לא אומר שזה לא אפשרי.

[roadrunner]

בוא נאמר שעד היום לא ידוע על יסוד קשה יותר

[manbot]

(יש לי שאלה: האם יש יסודות של 3 או יותר אטומים כי חמצן זה 2 אטומים)

יש את הגופרית שנמצאת בטבע כ S8

יש גם פחמן שיש לו מלא צורות (שאת רובן אפשר למצוא בפיח):

יש לדוגמא C60