1 Verda som kjemikarar ser henne - Cappelen Damm
1 Verda som kjemikarar ser henne - Cappelen Damm
1 Verda som kjemikarar ser henne - Cappelen Damm
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
1<br />
<strong>Verda</strong> <strong>som</strong> <strong>kjemikarar</strong> <strong>ser</strong> <strong>henne</strong><br />
OPPGÅVER<br />
1.3 Stoff på makro- og mikronivå<br />
1.3.1<br />
Bruk symbol for aggregattilstanden og skriv formelen<br />
for<br />
a) oksygengass b) edelgassen neon<br />
c) jernmetall d) kvikksølvmetall<br />
1.3.2<br />
Kva for nokre av desse stoffa er grunnstoff:<br />
a) svovel b) svoveldioksid c) ozon<br />
d) diamant e) natriumklorid<br />
1.3.3<br />
Kva for nokre av desse stoffa er kjemiske sambindingar<br />
a) H 2<br />
b) NH 3<br />
c) N 2<br />
d) NO 2<br />
e) HNO 3<br />
1.3.4<br />
Her er fem rekkjer med stoff (1–5):<br />
1. sukker, kopar, eddik<br />
2. luft, massing, ketchup<br />
3. bly, nitrogen, helium<br />
4. sink, jern, stål<br />
5. vatn, svoveldioksid, natriumklorid<br />
Kva for ei rekkje med stoff (1–5) er berre:<br />
a) grunnstoff<br />
b) kjemiske sambindingar<br />
c) blandingar<br />
1.3.5<br />
Fyll ut dei tomme rutene i kjemi-sudokuen slik at<br />
dei markerte felta, dei loddrette kolonnane og dei<br />
vassrette radene inneheld kvart av dei seks symbola<br />
for edelgassar.<br />
1.4 Atom<br />
1.4.1<br />
Atoma er oppbygde av proton, nøytron og elektron.<br />
Fullfør tabellen.<br />
Proton<br />
Nøytron<br />
Elektron<br />
Rn<br />
Xe Ne Ar Rn<br />
Ar<br />
Xe<br />
Kr Ar Rn Xe<br />
Symbol Plass i atomet Masse i u Ladning<br />
18 OPPGÅVER • <strong>Verda</strong> <strong>som</strong> <strong>kjemikarar</strong> <strong>ser</strong> <strong>henne</strong>
1.4.2<br />
a) Kva meiner vi med isotopar<br />
b) Isotopane av hydrogen har eigne namn.<br />
Kva heter dei, kva er atomnummeret, og kva er<br />
nukleontalet til kvar av isotopane<br />
1.4.3<br />
Eit nøytralt kaliumatom har 19 proton og<br />
20 nøytron.<br />
a) Kva er atomnummeret<br />
b) Kva er nukleontalet<br />
c) Kor mange elektron har atomet<br />
d) Eit anna kaliumatom har 22 nøytron. Kvifor blir<br />
atoma kalium-20 og kalium-22 kalla isotopar<br />
1.4.4<br />
Argon, kalium og kalsium med atomnummera 18,<br />
19 og 20 har alle ein isotop med nukleontal 40.<br />
a) Kor mange nøytron har kvar av isotopane<br />
b) Skriv isotopane med symbol.<br />
1.4.5<br />
a) Kva for nokre av atoma 1–4 nedanfor er isotopar<br />
b) Bruk periodesystemet og finn ut kva for nokre<br />
grunnstoff atoma 1–4 representerer. Skriv atoma<br />
på ei form <strong>som</strong> er vanleg for isotopar.<br />
Atom 1 2 3 4<br />
Nukleontal 36 39 40 40<br />
Nøytron 18 20 21 22<br />
1.4.6<br />
a) Kva er eininga for atommasse<br />
b) Kvifor er massen av eit einskilt atom<br />
– same kva for eit – omtrent eit heilt tal<br />
c) Kva er den omtrentlege massen i u av eit atom<br />
magnesium-24<br />
d) På omslaget til studieboka er atommassen til<br />
kopar oppgitt til 63,55, sjølv om ikkje nokon<br />
koparatom har nøyaktig denne massen.<br />
Forklar dette.<br />
e) Anslå atommassen til jern når fordelinga av<br />
isotopane i naturen er slik: jern-54 (5,8 %),<br />
jern-56 (91,8 %), jern-57 (2,15 %) og<br />
jern-58 (0,29 %).<br />
1.5 Periodesystemet<br />
1.5.1<br />
Kva for opplysningar om eit atom er gitt ved<br />
a) atomnummeret<br />
b) gruppenummeret for atomet i periodesystemet<br />
c) periodenummeret for atomet i periodesystemet<br />
1.5.2<br />
Strontium har atomnummer 38. Sjå på plas<strong>ser</strong>inga i<br />
periodesystemet og svar på spørsmåla:<br />
a) Kva for ei gruppe (nr.) står strontium i<br />
b) Kor mange ytterelektron har eit strontiumatom<br />
Kva slags grunnstoff er då strontium<br />
c) Gi namnet på nokre grunnstoff med tilsvarande<br />
kjemiske eigenskapar <strong>som</strong> det strontium har.<br />
Kva kallar vi denne gruppa av grunnstoff<br />
d) Kva for ein periode (nr.) står strontium i<br />
e) Kor mange elektronskal er det i eit strontiumatom<br />
f) Kor mange elektron er det i alt i eit strontiumatom,<br />
og korleis er dei fordelte på skal<br />
1.5.3<br />
Brom har atomnummer 35. Sjå på plas<strong>ser</strong>inga<br />
i periodesystemet og svar på spørsmåla:<br />
a) Kva for ei gruppe (nr.) står brom i<br />
b) Kor mange ytterelektron har eit bromatom<br />
Kva slags grunnstoff er då brom<br />
c) Gi namnet på nokre grunnstoff med tilsvarande<br />
kjemiske eigenskapar <strong>som</strong> det brom har.<br />
Kva heiter denne gruppa av grunnstoff<br />
d) Kva for ein periode (nr.) står brom i<br />
e) Kor mange elektronskal er det i eit bromatom<br />
f) Kor mange elektron er det i alt i eit bromatom,<br />
og korleis fordeler dei seg på skal<br />
OPPGÅVER • <strong>Verda</strong> <strong>som</strong> <strong>kjemikarar</strong> <strong>ser</strong> <strong>henne</strong> 19
1.5.4<br />
a) Kva for nokre grupper i periodesystemet reknar<br />
vi <strong>som</strong> hovudgrupper I kva for eit elektronskal<br />
skjer påfyll av elektron frå eit atom til det neste<br />
innanfor ei hovudgruppe<br />
b) Kva er likskapen mellom talet på ytterelektron<br />
i eit atom og nummeret på hovudgruppa<br />
c) Kva for nokre grupper i periodesystemet reknar<br />
vi <strong>som</strong> innskotsgrunnstoff I kva for eit elektronskal<br />
skjer påfyll av elektron for desse atoma<br />
d) Kor mange ytterelektron har atoma av dei fleste<br />
innskotsgrunnstoffa Kva slags stoff er innskotsgrunnstoffa<br />
1.5.5<br />
Vurder ut frå periodesystemet kva for eit par med<br />
grunnstoff <strong>som</strong> er mest like kvarandre kjemisk:<br />
a) K og Ca eller K og Rb<br />
b) N og P eller N og O<br />
c) F og Cl eller F og Br<br />
1.5.6<br />
Skriv elektronfordelinga til desse atoma.<br />
a) 20<br />
Ca b) 26<br />
Fe c) 30<br />
Zn d) 36<br />
Kr<br />
1.5.7<br />
Du skal no lage deg eit periodesystem for dei 18<br />
første grunnstoffa. Bruk dei opplysningane <strong>som</strong> er<br />
gitt nedanfor om dei 18 nøytrale atoma, og fyll ut<br />
rubrikkane med bokstavane a–r for grunnstoffa.<br />
La oss ta grunnstoffet i a) <strong>som</strong> døme: Det er oppgitt<br />
at atomnummeret er 5. Du tel deg altså fram til<br />
nr. 5 i periodesystemet og skriv a der.<br />
a) atomnummer 5<br />
b) har 16 proton<br />
c) har 15 elektron<br />
d) atom utan nøytron<br />
e) edelgassatom med to ytterelektron<br />
f) har elektronfordelinga 2, 8, 4<br />
g) har to ytterelektron og to skal i alt<br />
h) har to fulle elektronskal<br />
i) står i gruppe 14 og i 2. periode<br />
j) manglar tre elektron på at L-skalet er fullt<br />
k) står i hovudgruppe 18 og har tre elektronskal<br />
l) har to ytterelektron i 3. skal<br />
m)trekkjer lettast til seg elektron<br />
n) er eit alkalimetall <strong>som</strong> har atom med tre elektronskal<br />
o) står i 2. periode og dannar eit ion med éin<br />
positiv ladning<br />
p) det minste atomet <strong>som</strong> dannar eit ion med to<br />
negative ladningar<br />
q) metallatom med tre ytterelektron (det andre<br />
atomet med tre ytterelektron representerer eit<br />
ikkje-metall)<br />
r) står i 3. periode og går i sambinding med<br />
natrium<br />
a<br />
20 OPPGÅVER • <strong>Verda</strong> <strong>som</strong> <strong>kjemikarar</strong> <strong>ser</strong> <strong>henne</strong>
1.5.8<br />
Tabellen vi<strong>ser</strong> elektronstrukturen i nokre nøytrale<br />
atom (a–e) og korleis dei er plas<strong>ser</strong>te i periodesystemet.<br />
Fyll ut tabellen med dei tala du meiner er dei<br />
rette. Slå så opp i periodesystemet og finn kva for<br />
nokre grunnstoff dei nøytrale atoma a–e representerer.<br />
1.6.2<br />
Oppgi det største talet på elektron<br />
a) i skal nr. 1<br />
b) i L-skalet<br />
c) i skal nr. 4<br />
d) i eit skal – kva er formelen<br />
e) i det ytste skalet (for andre atom enn H og He)<br />
Atom Samla<br />
tal på<br />
elektron<br />
a 6<br />
b 17<br />
Talet på<br />
elektron<br />
i skal<br />
K L M N<br />
Talet på<br />
ytterelektron<br />
Gruppe<br />
1.6.3<br />
Forklar kva eit ion er.<br />
1.6.4<br />
Forklar kvifor metalla Na, Mg og Al dannar ion<br />
med 1, 2 og 3 positive ladningar, i den rekkjefølgja.<br />
Skriv formlane for iona.<br />
c 8 1<br />
d 8 2<br />
e 18 3<br />
1.5.9<br />
Bruk eit periodesystem og vis fordelinga av elektron<br />
i skal for kvart atom:<br />
a) Si b) K c) Br<br />
1.6 Stabil elektronfordeling<br />
1.6.1<br />
a) Kva seier oktettregelen (åtteregelen)<br />
b) Gi eit døme på unntak frå oktettregelen.<br />
c) Kva for ein matematisk formel seier kor mange<br />
elektron det maksimalt kan vere i eit skal<br />
d) Kor mange elektron kan det maksimalt vere<br />
i K-, i L-, i M- og i N-skalet<br />
1.6.5<br />
Grunnstoffa 1–4 har desse elektronfordelingane i<br />
atoma:<br />
1) 2, 8, 18, 8<br />
2) 2, 8, 4<br />
3) 2, 8, 14, 2<br />
4) 2, 8, 7<br />
Kva for eit grunnstoff av 1–4<br />
a) er plas<strong>ser</strong>t i gruppe 14<br />
b) er eit innskotsgrunnstoff<br />
c) er ein edelgass<br />
d) kan danne eit ion med ladning 1–<br />
e) kan danne eit ion med ladning 2+<br />
OPPGÅVER • <strong>Verda</strong> <strong>som</strong> <strong>kjemikarar</strong> <strong>ser</strong> <strong>henne</strong> 21
1.6.6<br />
I tabellen står det nokre data for seks éinatomige<br />
ion, ion nummer 1–6. Resonner deg fram til dei tala<br />
<strong>som</strong> manglar i rubrikkane. Slå deretter opp i periodesystemet<br />
og fyll ut formelen for kvart ion i den<br />
siste rekkja i tabellen.<br />
Ion nr. → 1 2 3 4 5 6<br />
Ioneladning 3– 3+ 1+<br />
Proton 12<br />
Nøytron 16 45 20<br />
Elektron 10 18 36 27 18<br />
Atomnummer 35 29 26<br />
Nukleontal 24 63 56<br />
Ioneformel<br />
1.7 Atomet – historia bak ordet<br />
1.7.1<br />
a) Kva tyder ordet «atomos»<br />
b) Korleis vart grunnstoff definert av Lavoisier på<br />
1700-talet<br />
c) Kva for ein påstand om grunnstoff kom Dalton<br />
med i 1803<br />
1.7.2<br />
a) Atom er oppbygde av proton, nøytron og elektron.<br />
I kva for ei rekkjefølge vart dei oppdaga, og<br />
omtrent kva tid<br />
b) Kva for nokre to av desse partiklane er samansette<br />
av kvarkar<br />
1.7.3<br />
a) Kva meiner vi med eit eksitert atom<br />
b) Kva er forklaringa på ei linje i eit linjespekter<br />
22 OPPGÅVER • <strong>Verda</strong> <strong>som</strong> <strong>kjemikarar</strong> <strong>ser</strong> <strong>henne</strong>
AKTIVITETAR<br />
1.1 Atommodellar<br />
Ideen om at alle stoff er oppbygde av atom, kom<br />
opp alt i antikken. I 1911 kom Bohr med framlegg<br />
om den første atommodellen <strong>som</strong> liknar på den<br />
modellen vi har i dag. Den noverande skalmodellen<br />
kom Schrödinger med i 1926, og denne modellen<br />
vart teken i bruk frå 1960.<br />
Føremålet med denne aktiviteten er å få ei forståing<br />
av korleis atom er oppbygde, kva ein modell<br />
er, og kva bruksmåtar og avgrensingar ein bestemt<br />
modell har.<br />
Problemstilling<br />
Lag din eigen atommodell. Kva for nokre bruksmåtar<br />
og avgrensingar har modellen<br />
UTSTYR<br />
Utstyr for gruppa<br />
Sjølvvalt<br />
TRYGGLEIK<br />
• ingen tiltak<br />
Framgangsmåte og ob<strong>ser</strong>vasjonar<br />
1) Vel deg eit grunnstoff med atomnummer mellom<br />
3 og 20.<br />
2) Lag ein fysisk modell av eit nøytralt atom for det<br />
grunnstoffet du har valt. Modellen skal vise rett<br />
tal proton, nøytron og elektron i atomet. Andre<br />
tilhøve vel du sjølv.<br />
Ein modell av oksygenatomet.<br />
Resultat og spørsmål<br />
Legg fram atommodellen for resten av klassen.<br />
Forklar kva for nokre val du gjorde for å få laga<br />
modellen, og kva slags bruksmåtar og avgrensingar<br />
modellen din har.<br />
OPPGÅVER • <strong>Verda</strong> <strong>som</strong> <strong>kjemikarar</strong> <strong>ser</strong> <strong>henne</strong> 23
1.2 Flammeprøver og linjespekter<br />
Når grunnstoff blir oppvarma i ein flamme, sender<br />
dei ut lys med ulike bølgjelengder. Alkalimetall <strong>som</strong><br />
litium og natrium og jordalkalimetall <strong>som</strong> kalsium<br />
og barium sender ut lys med ein farge <strong>som</strong> er<br />
karakteristisk for metallet. Flammefargar kan difor<br />
brukast når vi skal undersøkje om eit ukjent salt<br />
inneheld eit bestemt metall. Der<strong>som</strong> vi studerer det<br />
farga lyset i eit spektroskop, kan vi sjå at det kjem<br />
fram <strong>som</strong> linjer ved spesielle bølgjelengder. Vi <strong>ser</strong><br />
eit linjespekter.<br />
Problemstilling<br />
Kva for ein flammefarge er karakteristisk for kvart<br />
av metalla i dei utdelte salta Kva for eit av metalla<br />
har det enklaste linjespekteret<br />
UTSTYR<br />
Fellesutstyr<br />
• spektroskop<br />
• stativ med klemme (for å feste spektroskopet)<br />
Utstyr for gruppa<br />
• prøver med salt: LiCl(s), NaCl(s), CaCl 2<br />
(s) og BaCl 2<br />
(s)<br />
• gassbrennar, fyrstikker<br />
• 2 magnesiastiftar<br />
• porselensplate eller glasplate<br />
• vatn<br />
TRYGGLEIK<br />
• bariumklorid er giftig<br />
Flammeprøve på natrium.<br />
Framgangsmåte og ob<strong>ser</strong>vasjonar<br />
1) Glød enden på ein magnesiastift i flammen frå<br />
ein gassbrennar for å få bort uynskte stoff. Fukt<br />
enden av stiften med litt vatn og stikk han ned i<br />
LiCl(s). Før enden med saltet på inn i ytterkanten<br />
av flammen. Noter flammefargen.<br />
2) Bryt av den ytste (den brukte) delen av<br />
magnesiastiften. Gjer tilsvarande flammetest for<br />
dei andre salta etter tur og noter flammefargen<br />
for kvart salt. Ta NaCl(s) til slutt fordi natriumflammen<br />
er så sterk og vanskeleg å bli kvitt.<br />
3) Studer natriumflammen med spektroskopet og<br />
noter det du <strong>ser</strong>.<br />
4) Du kan òg studere linjespekteret for dei andre<br />
metalla, men det kan vere vanskelegare å sjå<br />
noko fordi flammen ikkje varer lenge nok.<br />
Resultat og spørsmål<br />
a) Lag ei oversikt <strong>som</strong> vi<strong>ser</strong> flammefargen til<br />
metalla.<br />
b) Kvifor blir det sendt ut farga lys når salta blir<br />
oppvarma<br />
c) Beskriv linjespekteret til natrium.<br />
d) Finn ut kva for nokre salt <strong>som</strong> er vanlege i<br />
fyrverkeri, og <strong>som</strong> gir dei flotte fargene.<br />
e) Også salt av andre metall enn alkalimetalla og<br />
jordalkalimetalla gir farga flamme. Prøv å brenne<br />
ei farga side frå eit vekeblad eller ein reklamebrosjyre<br />
og studer flammen. Den grøne og lyseblå<br />
flammen kan kome av koparsalt.<br />
24 OPPGÅVER • <strong>Verda</strong> <strong>som</strong> <strong>kjemikarar</strong> <strong>ser</strong> <strong>henne</strong>