כימיה פיזיקלית

שלום גבריאלה

ישנו אתר אינטראקטיבי של מכון דוידסון בו תוכלו לבצע ניסוי און-ליין ולראות את התוצאות עם חומר קרע נוסף

https://davidson.weizmann.ac.il/online/tikshuv/chemistry/%D7%AA%D7%92%D7%95%D7%91%D7%95%D7%AA-%D7%97%D7%95%D7%9E%D7%A6%D7%94-%D7%91%D7%A1%D7%99%D7%A1

בשער ברשת
פרוייקט שאלות למומחים
בשער - קהילה אקדמית למען החברה בישראל

כפי שתואר בשאלה, במקרה של נתרן כלורי ישנו אטום נתרן וסביבו 6 אטומי כלור, וכך גם סביב כל אטום כלור ישנם שישה אטומי נתרן (פני השטח של גבישים יכולים להיות חלקים או מחוספסים!). המרחק בין שני אטומים שונים, נתרן וכלור נקרא הרידיוס היוני. כפי שהוסבר יפה ע"י התלמיד, אם היינו יכולים להביא נוזל או גז לריכוז גבוה יותר על גביש מלח לתרכובת החדשה שתווצר יהיה אותו רדיוס יוני או רדיוס דומה מאוד, ולכן ישנה אפשרות לגדל גביש על סוגי גבישים שונים. תהליך זה נקרא גידול אפיטקסיאלי של גבישים.

נא לשים לב לכך שאם נפרק את הגביש או נמיס אותו בתמיסה אז לגבישי הבסיס אין שכבה קודמת להאחז בה ולבנות עליה שכבה חדשה

As described in the question, in the case of NaCl, there is a Na atom and around it, there are 6 chlorine atoms, and around every chlorine, there are 6 sodium atoms. (the surface of a crystal can be smoot or not!). The distance between two adjacent Na-Cl is called the ionic radii. Well expressed by the student, if we are able to condensate a gas or a liquid on the salt crystal, and the new compound has the same (or very) close ionic radii, it is possible to grow a crystal on a different crystal. This is also known as epitaxial growth.

Please be aware that if we melt or dissolve the base crystals, we have no layer were to deposit the new layer.

Regards

Moris

פרופ' מוריס אייזן
כימיה
הטכניון

תהליך ביקוע (של כל האטומים הבקיעים) הוא בדרך כלל בינארי, כלומר מתקבלים שני גרעינים כבדים (המשקל האטומי של כל אחד מהם 80 ומעלה, כלומר נחושת או אטומים כבדים יותר) וכן נייטרונים חפשיים וקרינת גאמא.

במקרים נדירים, 2-4 לכל אלף ביקועים, הביקוע יוצר שלשה גרעינים, ואז הגרעין הקל מביניהם הוא בדרך כלל גרעין של הליום, כלומר חלקיק אלפא (ובנוסף מתקבלת גם קרינת גאמא).

בשני המקרים, הביקוע עצמו לא יוצר קרינת בטא, אבל הנייטרונים החפשיים אינם יציבים ויכולים (עקרונית) להתפרק בהתפרקות בטא לפרוטון, אלקטרון ונייטרינו. אבל זמן החיים ארוך למדי, כך שתהליך זה איננו חלק מן הביקוע.

פרופ' אלי איזנברג
ביה"ס לפיזיקה ואסטרונומיה
אוניברסיטת תל אביב

דיפוזיה של שני נוזלים תהיה מהירה יותר אם בין שני הנוזלים קימות אינטראקציות.
חשוב לזכור שתמיד קיימים כוחות לונדון / פיזור (DISPERSION).

עם שני נוזלים לא נמסים אחד בשני ואין ביניהם אינטראקציות גדולות, שיווי משקל יושג במהירות לאחר דיפוזיה של כמה מולקולות בין הנוזלים ולכן  תתפתח ההפרדה (למשל כמו שרואים בשמן ומים).

בפאזה הגזית באופן עקרוני, מתקיימות אותן האינטראקציות.

פרופ' מוריס אייזן
כימיה
הטכניון

שלום רב ,
 

לשאלה 1

הלחץ בכל חלק הוא אטמוספרה אחת   כל חלק מכיל מול אחד בתנאים סטנדרטיים

לשאלה 2

אם המחיצה מחלקת את הנפח לחלקים שוים  הרי כל חלק הוא 22.4 ליטר

לשאלה 3

הלחץ הכללי לא ישתנה  כל גז יתפוס כעת נפח כפול

לשאלה 4 אני מעתיק קטע מהרשת  שנמצא בכל ספר תרמודינמיקה    

Mixing of ideal materials at constant temperature and pressure

In ideal materials, intermolecular forces are the same between every pair of molecular kinds, so that a molecule "feels" no difference between itself and its molecular neighbours. This is the reference case for examining corresponding mixings of non-ideal materials.

For example, two ideal gases, at the same temperature and pressure, are initially separated by a dividing partition.

Upon removal of the dividing partition, they expand into a final common volume (the sum of the two initial volumes), and the entropy of mixing ∆S_mix is given by

∆S_mix=-nR(x₁lnx₁+ x₂lnx₂)

.

where R is the gas constant, n  the total number of moles and x_i the mole fraction of component i, which initially occupies volume V_i=X_iV. After the removal of the partition, the n_i=nx_i  moles of component i  may explore the combined volume V, which causes an entropy increase equal to : nx_iRln(V/V_i )= -nx_iRlnx_i  for each component gas.

In this case, the increase in entropy is due entirely to the irreversible processes of expansion of the two gases, and involves no heat or work flow between the system and its surroundings

במקרה שלנו זה יוצא:    

-2R 2(1/2ln1/2)=-2Rln1/2=2Rln2

לשאלה5  

 אין שנוי באנטרופיה כי יש אותו גז בשני המיכלים

ההבדל בין שני המקרים הוא שבמקרה האחד יש שוני בין המולקולות בשני הצדדים כך שנתן להבחין בין המצב שלפני למצב שאחרי

לעומת זאת במקרה השני המצב שלפני זהה למצב שאחרי כך שאין שנוי באנטרופיה או בכל גודל אחר

בהקשר לכך כדאי לקרוא באתר הרשום את מה שקרוי הפרדוקס של גיבס

בברכה
 

פרופ' קדמה בראלי
מדעים מדוייקים ביה"ס לכימיה
אוניברסיטת תל אביב

יש להבדיל בין הספין, אותו אפשר לראות (בקירוב) כתנועת אלקטרון סביב צירו כמו סביבון, ובין סיבוב האלקטרון מסביב לגרעין. הספין דומה לסיבוב כדור הארץ סביב צירו, ותנועת האלקטרון מסביב לגרעין מקבילה לסיבוב הארץ מסביב לשמש. כיוון הספין אינו משפיע על האנרגיה של המערכת.

פרופ' עוזי קלדור
כימיה
אוניברסיטת תל אביב

טמפרטורה מתייחסת לכל כל דרגות החופש של מערכת בשיווי משקל. עבור גז, נוזל או מוצק מולקולרים בשיווי משקל  T הוא זהה עבור כל דרגות חופש: טרנסלציות, רוטציות וויברציות.
T הוא מדד לאנרגיה הקינטית של המולקולות בכל אחת מדרגות החופש. שים לב שיש אנרגיה קינטית גם בתנועות ויברציוניות ורוטציוניות.

פרופ' בני גרבר
המכון לכימיה
האוניברסיטה העברית

באופן כללי, בריאקציות כימיות שבהן נוצרים אטומים מעוררים או מוליקולות  מעוררות, סלוק אנרגית הערור מכל אטום או מוליקולה נעשה בדרך כלל באמצעות פליטת פוטון, דהיינו קרינה אלקטרומגנטית. נצנוצי אור הנם הוכחה לפליטת קרינות בעלות אורכי גל בתחום הנראה.      

פרופ' יהודה אייל
המחלקה לכימיה
הטכניון

מה ההשפעה של צבע על טמפרטורה?

אין קשר ישיר. אם חומר חשוף לשמש או מקור קרינה אחר, הטמפרטורה שלו יכולה לעלות עקב בליעת הקרינה. הצבע משנה את מידת הבליעה; למשל צבע כהה (שחור,למשל) בדרך כלל מגדיל את בליעת הקרינה ולכן יגרום לחימום החומר יותר מאשר חומר בהיר (למשל לבן).

 כיצד מומרת אנרגיית האור לאנרגיית חום?

חומר חם הוא חומר שבו תנועת המולקולות המרכיבות אותו היא מהירה. כך למשל בטמפרטורה של האפס המוחלט אין כל תנועה.

האור הוא בעל אופי דואלי - גם חלקיק (פוטון) וגם גל. כל פוטון נושא אתו אנרגיה הנתונה על ידי המכפלה של תדירותו (ביחידות של 1 חלקי זמן) בקבוע של פלנק (שיחידותיו זמן מוכפל באנרגיה, למשל ארג-שניה). למכפלה יחידות של אנרגיה (למשל ארג). האנרגיה הכוללת הנבלעת בחומר שווה למספר הפוטונים מוכפל באנרגיה של כל אחד. מקור אור עוצמתי הוא מקור הפולט הרבה פוטונים ביחידת זמן.                                                              האנרגיה של האור גורמת למולקולה לעבור למצב אנרגטי גבוה יותר, דבר המתבטא במהירות תנועה גדולה יותר  של האלקטרונים והגרעינים של האטומים שבה. המולקולות נמצאות בתנועה מתמדת, מתנגשות זו בזו ובדופנות המיכל בו הן נמצאות וגורמות להעברת עודף האנרגיה אליהם. על ידי כך מחממות (מגדילות את מהירות התנועה) את כל החלקיקים, כולל הכלי והדבר מתבטא בעליית הטמפרטורה.                                                                                                           

פרופ' יהודה האז
מחלקה לכימיה פיסיקלית
האוניברסיטה העברית

שלום,

צורת האטום נקבעת על פי מסלולי האלקטרונים, הנקראים אורביטלים:

ישנן 4 קבוצות של אורביטלים s,p,d,f. לאורביטלים יש סימטריה.

רק לאורביטלי s יש סימטריה כדורית לאחרים יש סימטריה מורכבת הרבה יותר.

המסקנה היא שרק לאטומים קלים כגון מימן והליום יש סימטריה כדורית ממש

לרב האטומים יש סימטריה מורכבת יותר, היקפית, קרובה אכן לסימטריה כדורית

ניתן ללמוד בקלות מכל ספר אלמנטרי בכימיה כללית ופיסיקאלית.

בברכה

דורון

פרופ' דורון אורבך
כימיה
אוניברסיטת בר-אילן

שלום,

להלן תשובתי:

כמות הרדון משתנה באופן קיצוני בהתאם לסלעים עליהם בנוי המבנה, משטר הרוחות, האיוורור וכדומה. מדובר בהרבה גורמים ולכן אין אפשרות לענות תשובה כללית ועקרונית, ומי שרוצה יכול לפנות לאחת מחברות רבות שנותנות שירותי מדידה

(למשל http://amn-radiation.ppc-simple.co.il/)

באשר לזיהום ברדון של מזון או תרופות חשופות: אמנם מעט מאד יכול להספג, אך כיוון שהרדון הוא גז אציל, הכמויות הנספחות זניחות. הסכנה העיקרית היא בחשיפה ממושכת לסביבת רדון וכאמור, רק מדידה מוסמכת יכולה לתת מענה.

דוד אבניר

פרופ' דוד אבניר
כימיה
האוניברסיטה העברית

שלום רב

יותר קל לחמם מאשר לקרר זו טענת השואל.

קצב הקרור או החמום נקבע לא רק ע"י הטמפרטורה אלא גם ע"י קצב כניסת (יציאת) החום אל הכוס (או מהכוס).

בדרך כלל אנו מחממים על מבער גז או חשמל ומכניסים כמות גדולה של חום בכל רגע ולכן הטמפרטורה עולה מהר.

כאשר שמים את הכוס במקרר  - המקרר "שואב" חום החוצה בקצב הרבה יותר קטן ולכן הטמפרטורה יורדת יותר לאט.

במתקנים רגילים (גז ומקרר רגיל) החום מגיע מידית אל הכלי הקטן המתחמם והמקרר חייב לדאוג לכל הנפח הגדול שלו. אם היינו מפעילים את המקרר אך ורק לנפח הקטן של הכוס יש לי הרגשה שהכוס היתה מתקררת מהר.

לקבלת הערכות מספריות צריך לדעת את הספק המקרר ואת הספק הגז.

בברכה

קדמה בר-אלי

פרופ' קדמה בראלי
מדעים מדוייקים ביה"ס לכימיה
אוניברסיטת תל אביב

היי

1) המרכיב העיקרי שיפסיק את האש יהיה המים, שכן הוא ימנע במידה נרחבת שריפה של תרכובות אחרות. השימוש בחומרים כדי לקבל טמפרטורות מים מקפיאות, עשויים להניב תוצאות מתונות בלבד (נושא חשוב יותר יהיה, שאם ישתמשו בתרכובות אלו והמים יתאדו - לאחר מכן התרכובות הללו יתחילו להתפרק וליצור חומרי נפץ חזקים, נפיצים ורעילים!!).

2) לגבי כיבוי אש על ידי כליאת חמצן, התהליך אכן אפשרי וכל תרכובת שמגיבה עם חמצן תעשה את הפעולה. אין צורך להוציא את כל החמצן מלכתחילה, שכן להקטין את רמת החמצן ל -12% (מ ~ 20% הקיים באוויר) תעשה את העבודה.

דרישת שלום

מוריס

פרופ' מוריס אייזן
כימיה
הטכניון

שלום רות,

 התשובה קצת מורכבת. זאת משום שהקשר, שעליו מדברים לעתים קרובות, בין הטמפרטורה של חומר לבין אנרגית התנועה הממוצעת של החלקיקים המרכיבים אותו, אינו קשר חד-משמעי.

 אנרגית התנועה הממוצעת של חלקיקים בחומר תלויה בדרך כלל רק בטמפרטורה ובמספר דרגות החופש שלהם -- כלומר, מספר הכיוונים והדרכים שבהם הם יכולים לנוע ולהסתובב. (במפתיע, אין היא תלויה בכמה קל או קשה להם לנוע ולהסתובב אלא רק *באפשרותם* לנוע ולהסתובב באופנים שונים.) לכן, כאשר חומר משנה את מצב הצבירה שלו מגז לנוזל, לדוגמא, למרות שאופי תנועתם של החלקיקים עובר שינוי ניכר, אנרגית התנועה הממוצעת שלהם נותרת בדרך כלל ללא שינוי. זאת, כל עוד אין שינוי בטמפרטורה ובמספר כיווני התנועה והסיבוב של כל חלקיק. 

כשחומר עובר למצב מוצק, החלקיקים עדיין יכולים לנוע מעט (להתנודד) בשלושה כיוונים, אולם דרגות חופש אחרות שלהן (דוגמת סיבובים) עשויות להיעלם. במקרה כזה אנרגית התנועה הממוצעת שלהם תרד.

 מדוע "בדרך כלל"? כאמור, אנרגית התנועה הממוצעת והטמפרטורה אינם שקולים זה לזה אלא הם שני גדלים עצמאיים. למשל, כל מה שכתוב למעלה תקף לחומרים שהתנהגותם מתוארת היטב על ידי החוקים הקלאסיים, ותופעות קוונטיות בהם הן זניחות. דוגמא הפוכה ונפוצה היא אלקטרונים במתכת. לאלה יש אנרגית תנועה ממוצעת גבוהה מאוד (כאילו היו בטמפרטורה של אלפי מעלות!), שאין לה כל קשר לטמפרטורה. תמשיך להיות להם אנרגית תנועה גבוהה גם אם נקרר את המתכת סמוך לטמפרטורת האפס המוחלט.

 כל טוב,

חיים

פרופ' חיים דימנט
בית הספר לכימיה
אוניברסיטת תל אביב

שלום ישראל,

להלן תשובותי,

1. מתכות מעבר נקראות גם d block elements כי בהן מתמלאים האלקטרונים בתת רמה d (הסבר על תת רמה: בכל רמת אנרגיה של האטום יש תת רמות במספר זהה למספר הרמה,למשל ברמה שלישית יש 3 תת רמות בשם s,p,d). מתכות מעבר הן כולן מתכות, אבל בתכונותיהן הן מהוות מעבר מהמתכות המובהקות בשני הטורים הראשונים של המערכה המחזורית לעבר היסודות שאינם מתכתיים בטורים: 3-8.

2. בניגוד למתכת, שבה הולכת הזרם וגם החום נעשית על ידי האלקטרונים הניידים, ביהלום הולכת החום נעשית על ידי תנודות הסריג. היהלום לא מוליך חשמל כי האלקטרונים שלו

"תפוסים" בקשרים הקוולנטיים.

3. מה שגורם לחומר שקל ממים לצוף בהם הוא כוח העילוי. כח העילוי פועל באופן נגדי לכוח הכובד. כוח העילוי שווה לנפח הנוזל הנידחה מהגוף כפול צפיפות הנוזל. לכן, אם צפיפות הנוזל גבוהה מצפיפות החומר ממנו עשוי הגוף אזי כח העילוי מאפשר ציפה של הגוף. במקרה הפוך הגוף כמובן שוקע כי כח הכובד מתגבר על כח העילוי.

כל טוב

רחל צימרוט

ד"ר רחל צימרוט

הוראת הכימיה
האוניברסיטה העברית

שלום,

להלן תשובה לשאלתך בנושא: בועות סבון

http://www.bashaar.org.il/Question.asp?Question_id=3967
 

בברכה,
 

בשער ברשת
פרוייקט שאלות למומחים
בשער - קהילה אקדמית למען החברה בישראל

שלום,

מצ"ב קישור למס' תשובות המופיעות באתר בנושא כוח משיכה-דחייה בגרעין: http://www.bashaar.org.il/Question.asp?Question_id=2713
http://www.bashaar.org.il/Question.asp?Question_id=3443
 

בברכה,

בשער ברשת
פרוייקט שאלות למומחים
בשער - קהילה אקדמית למען החברה בישראל

לפני ההסבר – מסוכן לשים בקבוק זכוכית במקפיא, כאשר מים עם מומסים (הקולה) קופאים הנפח שלהם גדל. במקרה כזה בקבוק הזכוכית יכול להתנפץ ובמידה והקולה תקפא כאשר את מוציאה את הבקבוק מהמקפיא ולפני שפתחת את הפקק הבקבוק יכול להתנפץ ביד שלך. קירור במקרר הוא בטוח הרבה יותר.

הסבר ראשון- בקולה יש גז פחמן דו חמצני מומס בלחץ. הגז מוריד את נקודת הקיפאון של הנוזל (הקולה) כלומר הקולה קופאת בטמפרטורה נמוכה יותר מזו של מים. כאשר פותחים את בקבוק הקולה, חלק מהפחמן הדו חמצני משתחרר מהקולה (ריכוז הפחמן הדו חמצני בתמיסה הקרויה קולה יורד) ולכן נקודת הקיפאון עולה (הטמפרטורה בה נוזל הופך למוצק) ולכן הקולה נמצאת בטמפרטורה מספיקה לקפיאה. יש מידת מה של אמת בהסבר זה אבל הוא לא מדויק.

ניתן לקחת בקבוק קולה סגור שהיה במקפיא (באותם תנאים כמו הבקבוק שנפתח וקפא) לנער אותו קצת עד שנוצרות בועות ובמקרים רבים גם בקבוק זה יקפא אף על פי שריכוז הפחמן הדו חמצני בתמיסה לא ירד משמעותית.

הסבר נוסף ומדויק יותר הוא שהקולה שיצאה מהמקפיא נמצאת בקירור יתר. בכדי שנוזל יהפוך למוצק צריך להיות איזה שהוא "גרעין גיבוש" (מוקד ליצירת הסריג המוצק) ליצירת המוצק, קירור יתר או קירור על (Supercooling) הוא מצב בו לא קיימים גרעיני גיבוש והחומר נשאר נוזל מתחת לנקודת הקיפאון. חומר כזה ברגע שייווצר גרעין גיבוש יהפוך מיד למוצק. הקולה שיוצאת מהמקפיא נמצאת בקירור יתר כאשר פותחים את הקולה או אפילו מנערים אותה נוצר גרעין גיבוש לקולה וכך היא קופאת באופן מידי כיוון שהיא נמצאת בטמפרטורה מתחת לטמפרטורת הקיפאון שלה.

הרחבה

מצב כזה יכול להיווצר גם בחימום יתר (מעבר מנוזל לגז) וגם במעבר מתמיסה לגביש (סופר סטורציה).

(כאשר מקררים בצורה איטית מאד נוזל נקי ללא זיהומים, ניתן לעתים
לצפות בתופעה שהנוזל איננו מתגבש בטמפרטורת הקיפאון שלו וניתן לקררו מעבר לנקודה, לפני שחל גיבוש. תופעה זו נקראת קירור-יתר. ידוע שניתן לקרר מים נקיים מאד עד ל- מינוס 40°C
לפני שחל גיבוש .מתחת לטמפרטורת הקיפאון, הפזה היציבה של החומר היא הפזה המוצקה, והמערכת יורדת באנרגיה במעבר לפזה זו. ניתן היה לצפות שהמערכת תעבור באופן ספונטני אל הפזה היציבה יותר. מדוע, אם כן, מתרחשת תופעת קירור היתר?
התשובה לשאלה זו נעוצה במנגנון היווצרותן של פזות מעובות. הפזה החדשה מתעבה סביב "גרעין גיבוש"(nucleus) שהוא צבר של כמה מולקולות אשר סביבו הולכות ומתעבות עוד ועוד מולקולות, עד לקבלת גבישון בגודל מיקרוסקופי.) ללא "גרעין גיבוש" לא יתקבל מוצק.

ד"ר תמר אליאש - אלפנדרי
הפקולטה לכימיה
מכון ויצמן למדע

אלקטרוליט הוא חומר המורכב מיונים והתמוססותו במים גורמת לפירוקו ליונים ולא לאטומים!

לכן ההתמוססות אינה מחזירה את מרכיבי האלקטרוליט ליסודותיהם. באופן ספציפי, התמוססות נתרן כלורי במים מביאה ליצירתם של יוני כלוריד ויוני נתרן שאינם רעילים אלא אם ריכוזם מאד גבוה.

בברכה, דני

פרופ' דניאל מנדלר
המחלקה לכימיה אורגנית ואנליטית
האוניברסיטה העברית

שלום רב,
פרופ' שמואל שפרן ממכון ויצמן למדע שלח את תשובתו של Dr  Xinpeng Xu , אשר התמחה בנושא כשהיה פוסטדוקטורנט במעבדתו של פרופ' שפרן.

בנוסף מצורף מאמר בנושא

I have some suggestions about how to show the Leidenfrost effects to the young students. First, it is very easy to observe the Leidenfrost effects (Actually, I do this every week at home when I cook food.). 

Question to the students: We put a water drop on a heated plate. Will the drop always evaporate faster for heater plate? Intuitively, the heater the plate is, the faster the drop will evaporate and hence the shorter the lifetime of drops (of the same size or volume). But this is not always right ! 

Physics: Physically, the origin of the phenomenon is the vapor film formed under the drop. The vapor film can not only thermally isolates the drop from the heat pan but also reduce friction between drop and the pan. Therefore, two distinctive properties of Leidenfrost drop are long lifetime and high mobility. The vapor film formed under the drop is, however, very thin, about 100 μm. It is impossible to see by eyes. Actually, it is because of this the phenomena was a long-standing puzzle after Leidenfrost saw it in 1785. 

Experimental equipments and materials: a time-meter, a Pan (to be heated up. A heating plate with thermometer will be perfect), a graduated pipette.  

Control for the experiments: 

(1) For water drops, you need to heat the Pan up to 300 degree to see the Leidenfrost phenomena. Heat the pan to the desired temperature fist and then use the graduated pipette to put the drop on the heated pan. 

(2) It will be quite impressive if the students can observe the the shape change of the Leidenfrost drop during its evaporation. If you put too large drops (about 5 mm in diameter), the drop will split into smaller drops due to the so-called Rayleigh-Taylor instability of the vapor film under the drop.  If you put a small drop (about 2-3 mm in diameter), the drop will stably evaporate, become smaller and smaller and drop shape changes from puddle shape (due to the gravity) to quasi-spherical, to spherical (when the drop size smaller than 1 mm, difficult to see by eyes). 

(3) Another interesting thing is to observe the high motility of Leidenfrost drops. When the plate is heat enough (above the Leidenfrost temperature) it moves around quite fast (because of small friction, a small force can give large velocity). 

(4) Finally, a quantitative measure of this Leidenfrost phenomena is to plot the drop lifetime vs. Pan temperature. As shown in the following figure (Fig. 2 from the attached review paper). 

For more details, you can read Wikipedia or a recent review about the phenomena. 

https://en.wikipedia.org/wiki/Leidenfrost_effect

זוהי מילה מוזרה, שהיא במהותה שלילה כפולה. Quenching  משמעותו כיבוי, למשל כיבוי שריפה (בהשאלה גם הרווית צמא). בפיזיקה זה למשל הפחתת פלואורוסצנציה או פליטות אור אחרות. Dequenching יכול להיות ביטול הפחתה כזאת. 

פרופ' עוזי קלדור
כימיה
אוניברסיטת תל אביב

להלן קישור  תשובה לשאלה זהה אשר פורסמה באתר "בשער ברשת"

http://www.bashaar.org.il/Question.asp?Question_id=8713

בשער ברשת
פרוייקט שאלות למומחים
בשער - קהילה אקדמית למען החברה בישראל

מצורף בזה קישור לתשובה שהתקבלה ע"י המומחה אליו הופנתה השאלה כפי שהיא מוצגת באתר "בשער" וניתן לצפות בה

http://www.bashaar.org.il/Question.asp?Question_id=8324

בשער ברשת
פרוייקט שאלות למומחים
בשער - קהילה אקדמית למען החברה בישראל

כאשר גז מתפשט (עובר לנפח גדול יותר) חלה ירידה בטמפרטורה.

הירידה הזו בטמפרטורה יכולה לגרום לאדי מים שבסביבה (באוויר) להתעבות ואחר כך גם לקפוא.

ד"ר רון בלונדר
המחלקה להוראת מדעים
מכון ויצמן למדע

1. הצפיפות של החומר בטיפה נובעת מהאינטראקציות של המולקולות בנפח החומר ואינו קשורה לגודל מסוים של טיפה.

2. נקח מספר מולקולות זהה בשתי טיפות ונניח כי הן אינן מתפרקות לטיפות קטנות יותר, רדיוס הטיפה יהיה פרפורציונלי ל - ( N / p ) ^ (1/3) כאשר p היא הצפיפות וN הוא מספר המולקולות. עבור אותו הערך של N, טיפה של חומר עם צפיפות גבוהה יותר תהיה עם רדיוס קטן יותר. אתנול הוא חמור  פחות צפוף מאשר מים ולכן, לאותו המספר של מולקולות תיווצר טיפה גדולה יותר (ארוזה פחות בחוזקה). כמו כן אתנול יצוף על גבי מים.

פרופ' שמואל שפרן
הפקולטה לכימיה
מכון ויצמן למדע

שלום רב,

הסבון הוא חומר פעיל-שטח - תכונה שמשמעותה היא שהוא מוריד את מתח הפנים של משטח ההפרדה בין המים לאויר. לכן, כאשר מכניסים את הקיסם, נוצר סביבו, זמנית, איזור של מתח פנים נמוך יותר מאשר ביתר משטח ההפרדה. אי-אחידות במתח פנים גורמת לזרימה של הנוזל על פני משטח ההפרדה, מאיזור בעל מתח פנים נמוך לאיזור בעל מתח פנים גבוה. במקרה שלנו נוצרת זרימה מן האיזור הפנימי שסביב הקיסם כלפי חוץ. זרימה זו מסיעה את גרגרי הפלפל כלפי חוץ.

התופעה של זרימה שטחית על פני משטח הפרדה כתוצאה מאי-אחידות של מתח הפנים נקראת אפקט מרנגוני (Marangoni effect) . מתח הפנים תלוי באופן הפוך בלחץ השטחי במשטח ההפרדה -- איזור שבו מתח הפנים נמוך יותר הוא איזור שבו הלחץ השטחי גבוה יותר. לכן, ממש כמו בכל נוזל או גז, אם קיים הפרש לחצים, נוצרת זרימה מן האיזור בעל הלחץ הגבוה לזה בעל הלחץ הנמוך.

כל טוב,

פרופ' חיים דימנט
בית הספר לכימיה
אוניברסיטת תל אביב

התופעה של שינוי צבע (או הופעת צבע) כתוצאה משינוי בטמפרטורה נקראת "תרמוכרומיות" (“thermochromism”) וההסבר המדעי לקיומה הוא קצת מעבר לנלמד בבית הספר.

באופן כללי, יש שתי קבוצות של חומרים המדגימות תופעה זו: "גבישים נוזליים" ו"צבעי לאוקו" (“leuco dyes” ).

בגבישים נוזליים, משתנה היערכות הגבישים ואיתם גם החזרת האור, לפי הטמפרטורה. בטמפרטורה נמוכה החומר נמצא במצב גבישי, ועם עליית הטמפרטורה יש מעבר למצב המכונה פאזה אניזוטרופית כיראלית, ובטמפרטורה גבוהה עוד יותר – לפאזה נוזלית, איזוטרופית. האור העובר דרך החומר נבלע באופן שונה על פי מצבם של הגבישים, ומכאן השינוי בצבעים. זוהי אינטראקציה בין אור לחומר, המשתנה על פי השתנות התכונות הפיסיקליות של החומר כתלות בטמפרטורה.

צבעי לאוקו מציגים תופעה דומה, אך כאן היא נגרמת עקב שינויים כימיים המתרחשים במולקולה כתוצאה משינוי הטמפרטורה. באחד התהליכים מסוג זה, מומס חומר בממס אורגני הנמצא במצב מוצק בטמפרטורה נמוכה. במצב כזה החומר חסר צבע. עם עליית הטמפרטורה הממס מתנזל וחומר הצבע המומס בו, שהוא בעל מבנה של אסטר ציקלי (לקטון) משנה את צורתו כי עובר פרוטונציה בתמיסה. כתוצאה מכך נפתחת טבעת הלקטון וספקטרום הבליעה של החומר משתנה באופן ניכר. לעין ייראה התהליך כמעבר מחוסר צבע לסגול עמוק. עם ירידת הטמפרטורה, יתקבל שוב חומר חסר צבע.

פרופ' יוסי אלמוג
מכון קזאלי לכימיה יישומית, המכון לכימיה
האוניברסיטה העברית