חומר טהור : יסודות ותרכובות

כימיה הוא מדע העוסק במבנה וְשינויים (תגובות) של חומר המוגדר להיות כל דבר בעל מסה וְנפח. חומר טהור בנוי מסוג אחד בלבד של חלקיקים ללא מזהמים או שיירים. חומר טהור נקרא גם חומר 'נקי' או חומר 'מזוקק'.

להלן כמה מושגי יסוד:

• חלקיק הוא אטום בודד או קבוצת אטומים כמו מולקולות או סריגים.
• מולקולה היא קבוצה סופית ומוגדרת של אטומים. למולקולות נוסחה מולקולרית המתארת את מספר האטומים המופיע בכל מולקולה. כאשר ניקח מולקולה אחת ואליה נצרף מולקולה נוספת נקבל שתי מולקולות. בהוספה או הוצאה של אטום מהמולקולה נקבל מולקולה חדשה המייצגת חומר בעל תכונות כימיות ופיזיקליות שונות

H₂O + H₂O ⇒ 2 (H₂O)

• סריג הוא מבנה ענק ואינסופי* המתואר על ידי יחידה חוזרת (נוסחה אמפירית).
  כאשר ניקח סריג אחד ואליו נצרף סריג נוסף נקבל סריג גדול יותר. בהוספה או החסרה של יחידה חוזרת הסריג יישאר אותו סריג רק גדול או קטן יותר בהתאמה, במילים אחרות ישמור על התכונות הכימיות והפיזיקליות שלו.

* סריג בעל מבנה אינסופי: משמעות המושג 'אינסופי' הוא חוסר מבנה מוגדר בעל התחלה או סוף בניגוד למולקולה. מבנה סריג הוא מקבץ של יחידות חוזרות (נוסחה אמפירית).

• אטום הינו היחידה הקטנה ביותר של חומר (א= בלתי, טומוס= פריק). למרות שמו, כיום ידוע לנו שאטום ניתן לביקוע ומורכב מתת-חלקיקים פרוטון, נויטרון ואלקטרון.
  כל חומר בנוי מאטומים. בטבע ישנם 92 אטומים הקיימים באופן טבעי ובמהלך ההיסטוריה מדענים יצרו במעבדה 26 אטומים נוספים, כך שישנם בסך הכל 118 אטומים.

יסוד

חומר טהור הבנוי מסוג אחד של אטומים. יסוד יכול להימצא בטבע בכל מצבי הצבירה מוצק, נוזל או גז וכמה אופנים שונים. כאשר נדון ביסוד נדבר על יסוד במצב טבעי,  במילים אחרות יסוד בטמפרטורת החדר.

קבוצות יסודות

1. גזים אציליים – יסודות גזיים של אטומים בודדים. לאטומי מימן רמת אנרגיה ערכית מלאהו ולכן לא יצרו קשרים עם אטומים אחרים.
2. יסודות מולקולריים דו-אטומיים: הַבָּרוֹן קְלִיף, HBrON-CℓIF (H_2(g), Br_2(l), …).
3. כל השאר סריגים (מתכתיים או אטומריים) מצוקים Na_(s), Fe_(s), C_(s), Si_(s), …
4. מיוחדים P_4(s), S_8(s), Hg_(l).

תרכובת

חומר טהור המורכב מכמה סוגי אטומים המרכיבים את חלקיקי החומר כמו מימן וחמצן שיכולים להרכיב את מולקולת המים H₂O_(l) או את מולקולת מי-החמצן H₂O_2(l) וגם במקרה בו נתרן וכלור יצרו את מלח השולחן NaCl_(s). תרכובות מתחלקות לכמה קטגוריות ביניהן תרכובות מולקולריות, תרכובות יוניות, סגסוגות ועוד.