כימיה פיזיקלית: אור, צבע ואורביטלים כימיה לכיתה י״ב

בנושא הזה 6 שיעורים. כך הם מתחילים:

1. קרינה אלקטרומגנטית, E = hν וחיבור צבעים

   האור הוא קרינה אלקטרומגנטית. יש לו אורך גל ותדירות, שקשורים במהירות האור: c = λν. לפי המודל הדואלי האור הוא גם גל וגם זרם של פוטונים, ולכל פוטון אנרגיה E = hν.

2. עירור, ספקטרום קווי ומודל בוהר

   ספקטרום רציף מכיל את כל אורכי הגל; אטומים מעוררים פולטים ספקטרום קווי, רק באורכי גל מסוימים. מודל בוהר מסביר זאת באופן איכותי: אלקטרון יכול להימצא רק ברמות אנרגיה מסוימות, ובולע או פולט פוטון שהאנרגיה שלו שווה בדיוק להפרש בין הרמות.

3. אורביטלים s ו-p, עקרון פאולי וכלל הונד

   במודל הקוונטי האלקטרון נמצא באורביטל: אזור במרחב שבו הסיכוי למצוא אותו גבוה. אורביטל s כדורי, ובכל רמה מ-n = 2 יש שלושה אורביטלי p. בשיעור: דיאגרמת רמות אנרגיה לאטום מימן ולאטומים רב-אלקטרוניים, ואכלוס אלקטרונים לפי עיקרון פאולי וכלל הונד.

4. ראיית צבעים, גלגל הצבעים וחיסור צבעים

   אנחנו רואים צבע של חפץ לפי האור שמגיע ממנו לעין. חפץ מואר בולע חלק מאורכי הגל ומפזר את השאר, והצבע שנראה הוא הצבע המשלים לצבע שנבלע (גלגל הצבעים, חיסור צבעים). בשיעור גם ההבחנה בין פיזור אור, שתלוי בתאורה, לבין פליטת אור, שבה החומר עצמו מאיר.

5. אורביטלים מולקולריים וסדר קשר

   בתאוריית האורביטלים המולקולריים, אורביטלים אטומיים מתחברים לאורביטלים מולקולריים: קושרים (אנרגיה נמוכה) ואנטי-קושרים (אנרגיה גבוהה). מאכלסים בהם אלקטרונים לפי אותם כללים, ומחשבים סדר קשר.

6. HOMO, LUMO, צימוד וכרומופור + חזרה

   HOMO הוא האורביטל המולקולרי הגבוה ביותר שמאוכלס, ו-LUMO הוא הנמוך ביותר שריק. המעבר HOMO ← LUMO הוא העירור בעל האנרגיה הנמוכה ביותר.

→ פולימריםכימיה של הסביבה ←