היציבות הגבוהה של הגזים האצילים נובעת מכך שהאורביטלים החיצוניים שלהם (s ו p) מלאים לגמרי. כפי שמתקבל מתורת הקוונטים, הערכות אלקטרונית זו היא בעלת אנרגיה נמוכה מאוד, ולכן יציבה מאוד. הערכות אלקטרונית כזו גוררת אנרגיית יינון גבוהה מאוד וזיקה אלקטרונית נמוכה מאוד, המקשות על יצירת קשר כימי עם אטומים אחרים. לכן הגזים האצילים מופיעים בטבע כמעט רק בצורה של גז חד אטומי, ולא מתרכבים עם יסודות אחרים. למעשה, ניתן להסביר רבות מן התופעות הכימיות בטבע על ידי הנטייה של אטומים להגיע להערכות אלקטרונית של גז אציל.
היות שכוחות המשיכה הבין-מולקולריים (ליתר דיוק - הבין אטומיים) חלשים מאוד, הגזים האצילים נמצאים במצב צבירה גזי (מונטומי) בטמפרטורת החדר ונקודות ההתכה והרתיחה שלהם נמוכות מאוד. בגלל חולשת הקשרים, גם הגזים האצילים הכבדים ביותר, כגון רדון וקסנון הם גזים בטמפרטורת החדר, על אף שמשקלם האטומי גדול פי כמה מזה של יסודות אחרים, הנמצאים במצב מוצק בתנאים רגילים.
על אף שהגזים האצילים כמעט ואינם מגיבים, קיימות תרכובות מעטות של גזים אציליים. רק הגזים האצילים הכבדים יותר מסוגלים ליצור תרכובות, שכן אצלם האורביטלות החיצוניות רחוקות מהגרעין, וביניהן לבין הגרעין מצויות אורביטלות נוספות היוצרות מיסוך, וכך מקטינות את אנרגיית היינון. כבר ב-1933 חזה פאולינג את קיומן של תרכובות בין הגזים האצילים הכבדים יותר וחמצן או פלואור. בפרט, הוא חזה את קיומם של XeF6, וKrF6, והחומצה H2XeO4. לימים הסתבר כי KrF6 אינו יציב כלל, אך XeF6 ו H2XeO4 יוצרו בהצלחה ונמצאות בשימוש מדעי ותעשייתי כיום. מספר תרכובות שבהן משתתפים גזים אצילים לדוגמה:
שימושים.
השימוש הנפוץ ביותר של גזים אצילים הוא בתאורה.
ניאון פולט אור כתום-אדמדם כאשר הוא מעורר בשפופרת, ונפוץ מאוד בשימוש בשלטי פרסומות.
ארגון וקריפטון משמשים למילוי נורות להט כיוון שאינם מגיבים עם התיל הלוהט ושומרים עליו מחמצון.
הליום, הודות למשקלו הקל ואדישותו הכימית (בניגוד למימן, שהוא דליק מאוד) משמש לעיתים למילוי צפלינים וכדורים פורחים. שימוש זה חשוב כיוון ששימוש במימן הוא מסוכן. כמות גדולה שכזו יכולה להתלקח ולהתפוצץ, כפי שקרה באסון הינדנבורג.
ארגון משמש רבות לריתוך, כאשר הוא מוזרם מסביב לאלקטרודה בזמן הריתוך למניעת חמצון על ידי חנקן או חמצן בטמפרטורות הגבוהות בהן מתבצע התהליך.
קסנון משמש בעיקר לפנסי מכוניות יוקרה, והצבע של הפנסים האלה הוא כחול.
מתכת אלקלית
המתכות האלקליות הן קבוצה של מספר יסודות כימיים המופיעים בטור הראשון בטבלה המחזורית. המתכות האלקליות יהיו לרוב מוצק בטמפרטורת החדר, והן יהיו רכות ומאוד פעילות כימית. צבען של רוב המתכות האלקליות הוא כסוף-אפרפר, למעט צסיום, שיש לה גוון צהוב.
הטור הראשון בטבלה המחזורית מתחיל במימן – שהוא אל-מתכת – ואחריו מופיעות כל המתכות האלקליות. מתכות אלו מיוחדות בכך שכולן מכילות אלקטרון אחד ברמת הערכיות האחרונה. עובדה זו היא שגורמת להן להיות פעילות מאוד, כיוון שהן נוטות למסור את האלקטרון ולעבור למצב של קליפה מלאה באלקטרונים הנחשבת כיציבה יותר.
עקב הקלות היחסית שבה המתכות האלקליות מאבדות את האלקטרון שבקליפת הערכיות ליצירת קטיון (+)M, הן מגיבות עם אל-מתכות ליצירת תרכובת יונית, ובגלל העובדה שהן מוסרות את האלקטרון לסביבה שבה הן נמצאות הן נחשבות כמחזרות מעולות. דוגמה טובה לכך היא התגובה שמתרחשת בין המתכת האלקלית X לחמצן:
formula_1
בשל התרכבות עם האוויר והסביבה שבה הן מצויות, הן לא מצויות בטבע כיסוד אלא תמיד בצורת תרכובת עם יסודות אחרים, כדוגמת מלח הבישול - NaCl, שמורכב מהמתכת נתרן ומכלור.
שתיים מהמתכות האלקליות, נתרן ואשלגן, התקבלו לראשונה על ידי כימאים מפיח של עצים, הנקרא 'אלקלי' בערבית, והוא מקור השם לקבוצה כולה.
תגובה של מתכת אלקלית עם מים היא אלימה ויוצרת בסיס ופולטת מימן. לכן, נהוג לשמור את המתכות האלקליות בתוך שמן פרפין או בנפט, אשר אינם מכילים מולקולות מים היכולות לגרום לתגובה. הסיבה להיווצרות הבסיס היא, שכתוצאה מהתגובה עם המים נוצרים יוני הידרוקסיד (OH-) ובנוסף לכך משתחררת מולקולת מימן. לרוב יוצרת תגובה זו אש כאשר המימן הנפלט בתהליך זה נדלק מפאת החום.
רשום מטה ניסוח כללי לתגובה, כאשר X היא המתכת האלקלית.
formula_2
תגובות עם אמוניה.
מתכות אלקליות מתמוססות בנוזל אמוניה ליצירת תמיסה כחולה שהיא פאראמגנטית. לדוגמה: אשלגן ואמוניה:
formula_3
האלקטרון המתקבל מומס במולקולות האמוניה, והוא מחזר חזק היכול לחזר טבעת ארומטית, בתגובת חיזור בירץ'.
רשימת המתכות האלקליות.
ככל שמספרה האטומי של המתכת גדל, התגובות שלה חריפות יותר והיא פעילה יותר. הסיבה לכך היא שהמרחק בין הגרעין (החיובי) לאלקטרונים ברמת האנרגיה האחרונה גדול יותר, ולכן אנרגיית היינון קטנה והיסוד נוטה יותר "למסור" את האלקטרון.
הרי אילת
הרי אילת הוא רכס הרים בדרום ארץ ישראל, בדרום הנגב.
קבוצת ההרים קרויה על שם העיר אילת הסמוכה וכן על שם היישוב המקראי אילות שככל הנראה ישב במקום בו נמצאת היום העיר אילת.
שרשרת רכסי אזור תמנע משתייכת לאזור הרי אילת.
בין ההרים בגוש המרכזי, הגבוה בין ההרים הוא הר חזקיהו והשני בגובהו הוא הר שלמה למרות שלמתבונן מן הצד נראה כי הר שלמה גבוה מהר חזקיהו.
גאולוגיה.
שלושה תהליכים עיקריים הכתיבו את ההתפתחות הגאולוגית של אזור הרי אילת:
שלבים בהיווצרות השילד הערבו-נובי.
יש מעריכים כי השילד (מאסיב) הערבו-נובי כולל את חלקה הצפוני מזרחי של יבשת אפריקה, ערב הסעודית ועד לאזור ההפחתה שבגבולות אירן וטורקיה. אותה הערכה, מניחה כי תחילת היווצרות המאסיב היה לפני כ-900 מיליון שנה והוא קשור בתהליך של התנגשות לוחות טקטוניים שהתרחש בסיום סגירת אוקיינוס קדום. תהליך סגירת האוקיינוס הביא להיווצרות קרום יבשתי חדש בדמות שרשרת הרים (אורוגן). עוד במסגרת ההנחה: תהליכי היווצרות המאסיב נמשכו כ-350 מיליון שנה שבסיומם "הולחם" הקרום היבשתי החדש והפך לחלק הצפוני מזרחי של יבשת אפריקה.
תהליכי היווצרות המאסיב באזור הרי אילת.
בהרי אילת חשופים סלעי המאסיב הערבו-נובי ברצועה המשתרעת מאזור טאבה בדרום ועד למחשוף הצפוני ביותר שנמצא בבקעת תמנע ובבקעת הירח שמצפון מערב לאילת.
הסלעים המרכיבים את הרי אילת הם ברובם הגדול סלעים פלוטוניים וחלק קטן יותר סלעים מטמורפיים וסלעים געשיים. סלעי המאסיב הקדומים ביותר בהרי אילת הם הסלעים המטמורפיים. לפי הערכה לא ידועה, גילם עולה על 850 מיליון שנה והם הסלעים הקדומים ביותר בישראל. היווצרות הסלעים המטמורפיים קשורה בתהליכי הפחתה של קרום אוקייני שהתרחש האזור. הסלעים המטמורפיים הנפוצים ביותר בהרי אילת הם צפחות וגנייס (הר צפחות). עיקר הסלעים הבונים את המאסיב הערבו-נובי באזור אילת הם סלעים פלוטוניים. הבולט שבהם הוא הגרניט. אותה הערכה גם גורסת כי לפני כ-640 מיליון שנה מתחילה חדירה מאסיבית של גופים פלוטוניים אל תוך הסלעים המטמורפיים. חלק מאותם גופים מתגבש בעומק של קילומטרים ספורים (5–12 ק"מ), והופך בין היתר לסלע גרניט. חלק קטן יותר "שהצליח" לבקוע את קרום כדור הארץ, לעלות לפני השטח ולהתמצק, הופך לסלע געשי (בזלת, ריוליט ועוד). סלעי הגרניט נפוצים בהר ידידיה, בהר יהושפט, בהר שחמון ובהר תמנע. הנוף הכהה של הר נשף והר עמרם בנוי מריוליט.
הערכה אחרת מניחה, כי לפני כ-540 מיליון שנה הסתיים תהליך היווצרות הקרום היבשתי החדש באזורנו והשילד הערבו-נובי נוסף אל הלוח האפריקאי. כשדעכה הפעילות האורוגנית בשלהי הפרקמבריום (540 מיליון שנה), גדעו כוחות הבלייה והסחיפה חלקים נרחבים משרשרות ההרים ונוצר מישור גידוע רחב ממדים - פנפליין. בגג המסיב הערבו-נובי, מעל מישור הגידוע, הורבדו במהלך הזמן סלעי משקע שכיסו את סלעי התשתית היבשתית. השכבות העתיקות ביותר של סלעי המשקע, המונחות ישירות על סלעי הפנפליין הן בנות כ-530 מיליון שנה. מן הראוי להוסיף כי אלו הנחות בלבד, וכי מניין השנים נתון במחלוקת כמו כל שיטת התארוך.
בצדו המזרחי של הבקע הסורי-אפריקני, בשטח ממלכת ירדן, ניתן למצוא סלעי יסוד עד לצפון הערבה, ועל-פי השערת חלק מהחוקרים זוהי אחת מהראיות להזזת הצד המזרחי כ-110 ק"מ צפונה לעומת הצד המערבי.
שמות ההרים.
שמות רוב ההרים הם על שם מלכי יהודה השונים וכן על שם שלמה המלך שכן היו בתקופתו מכרות בתמנע והוא השתמש בהם.
שניים מן ההרים הגבוהים קרויים על שם שלמה המלך וחזקיהו. למרות ששלמה הוא המלך שהיה אמור לזכות בהר הגבוה ביותר מכל ההרים (שכן הוא זה שהקים את המכרות במקום), שמו זכה בהר הנמוך יותר מהר חזקיהו. הסיבה לכך היא שרק בזמן שממלכת יהודה הייתה תחת המלך חזקיהו נכבשה אילות ועציון גבר מידי אדום ובכך הוחזרה שליטת יהודה במקום.
הר שני והר נשף הם שני הרים בצפון-מערב הרכס אשר אינם קרויים על שמות מלכים, והם גם הגבוהים מבין ההרים. הרים נוספים במקום קרויים בשמות אשר אינם על שם מלכי יהודה, כמו גם ההר הדרומי במדינת ישראל, הר צפחות.
שמורת הרי אילת.
שמורת הרי אילת היא שמורת טבע מוכרזת בדרום הנגב שהוכרזה ב-10 באוגוסט 1986, ועברה הרחבה מאז. שטח השמורה הוא כ-415,039.5 דונם.
פינגווינאים
פינגוויניים
פִּינְגְּוִינִיִּים (שם מדעי: "Spheniscidae") היא משפחת עופות ימיים יחידה בסדרת הפינגווינאים, הכוללת שישה סוגים ושבעה עשר מינים. הפינגווינים הם עופות חסרי יכולת תעופה, החיים רק בחצי הכדור הדרומי ומין אחד מצוי באיי גלאפגוס שעל קו המשווה. מינים רבים מהמשפחה חיים באנטארקטיקה הקפואה, כשהמין פינגווין קיסרי מצוי שם במשך כל החורף הקפוא.
מאפיינים.