פיתוח: ד"ר רות בן צבי ויהודית זילברשטיין.
אוכלוסיית היעד: תלמידי כיתות י"א.
תקציר
בספר זה נתרכז בהבנת הקשר שבין תגובות כימיות לבין שינויי אנרגיה. במרבית המקרים נעקוב אחרי שינויי טמפרטורה, ומהם נסיק כי חלו שינויי אנרגיה בתגובות. לכן, יש חשיבות רבה לדיון והבנה של המושגים: שינויי אנרגיה, חימום, קירור ושינויי טמפרטורה.
לשם הבהרת המושגים והקשר שבניהם מוצג מודל הטמפרטורה: במודל זה מוצג גוף עשוי מחלקיקים זהים. כל אחד מן החלקיקים עשוי להכיל מנה אחת של אנרגיה = "חלקיק דלוק" או יכול להיות חסר אנרגיה = חלקיק "כבוי". הגוף מבודד מהסביבה (אין מעבר אנרגיה בינו לבין הסביבה). ההתנגשות בין חלקיק "דלוק" לבין חלקיק "כבוי" עשויה מנת האנרגיה לעבור מן הראשון לשני.
טמפרטורת הגוף תלויה ביחס:
ככל שמנה זו גדולה יותר טמפרטורת הגוף גבוהה יותר.
ההתנגשות בין החלקיקים וכן מעברי האנרגיה ביניהם הם אקראיים לחלוטין. מכאן שישנן מספר אפשרויות של תיאור הגוף. באפשרויות האלה יכול להבחין רק צופה "מולקולרי". לגבי צופה "חיצוני" כל מצב שבו ערכה של המנה קבוע הוא מצב של טמפרטורה קבועה.
השימוש במודל לבחינת המצב של מגע בין שני גופים שהטמפרטורה שלהם שונה (ואשר מבודדים מן הסביבה) מאפשרת השגת מספר מסקנות:
- אם שני גופים שהטמפרטורה שלהם שונה מובאים במגע, הטמפרטורה שלהם תשתווה (נגדיר את המצב כשיווי משקל תרמי).
- הטמפרטורה של גוף אינה תלויה בגודלו. כמות האנרגיה המצויה בגוף (בטמפרטורה נתונה) תלויה בגודל הגוף.
- כאשר מביאים במגע שני גופים המצויים באותה טמפרטורה, הסיכוי שבאחד מהם תעלה הטמפרטורה מעליה, ובשני תרד, הוא סיכוי אפסי.
ומסקנה מסכמת:
ככל שבמצב נתון, ישנן יותר דרכים לאחזקת אנרגיה, הסיכוי לקיום מצב זה הוא גדול יותר. וכאשר מתקבל מצב כזה הסיכוי לחזור ללא כל פעולה חיצונית למצב ההתחלתי (כל האנרגיה מרוכזת בגוף אחד) הוא אפסי.
תוכן העניינים של הספר
- מעברי אנרגיה וטמפרטורה
- שינויי אנרגיה ושינויי טמפרטורה
- שינויי אנרגיה ביצירת קשרים ושבירתם
- שינויי אנרגיה ושינויי אנתלפיה בתגובות כימיות
- שינויי אנתלפיה בתגובות המתרחשות בתמיסות
- שינויי אנתלפיה בתגובות חמצון חיזור
- שינויי אנתלפיה ומעבר מצבי צבירה
נספח א' שינויי אנרגיה בתגובה בין מימן ובין כלור
שפת הכימאים
שאלות
