Atomen, periodiska systemet och kemiska reaktioner - Hagaskolan
Atomen, periodiska systemet och kemiska reaktioner - Hagaskolan
Atomen, periodiska systemet och kemiska reaktioner - Hagaskolan
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Högstadiets<br />
Högstadiets<br />
kemi<br />
kemi<br />
En En En kort kort sammanfattning<br />
sammanfattning<br />
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
<strong>Atomen</strong>, <strong>periodiska</strong> <strong>systemet</strong> <strong>och</strong> <strong>kemiska</strong> <strong>reaktioner</strong><br />
<strong>Atomen</strong>s uppbyggnad:<br />
Atomer består av elementarpartiklar. I atomkärnan hittar vi positiva protoner<br />
<strong>och</strong> neutrala neutroner. Utanför atomkärnan sitter elektronskalen. Där finns de<br />
negativa elektronerna.<br />
I en kemisk reaktion är det bara elektronerna som deltar.<br />
Bilden visar en heliumatom.<br />
En atom har alltid lika många protoner som elektroner.<br />
Om antalet är olika har vi en jon.<br />
En positiv jon har fler protoner än elektroner.<br />
En negativ jon har fler elektroner än protoner.<br />
Grundämnen består av en enda sorts atomer. Det finns strax över 100<br />
grundämnen. Dessa kombineras på olika sätt för att bilda allting omkring oss.<br />
Det som bestämmer vilket grundämne det är, är hur många protoner atomkärnan<br />
har.<br />
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Elektronskal<br />
De flesta atomer har mer än ett elektronskal. Det finns nämligen en gräns för hur<br />
många elektroner som får plats i varje skal. Vi har döpt skalen så här:<br />
Skal Nummer Antal elektroner<br />
K 1 2<br />
L 2 8<br />
M 3 18<br />
N 4 32<br />
Varje grundämne har ett eget namn. De har också en egen kemisk beteckning.<br />
Till exempel: grundämnet som har 1 proton heter väte.<br />
Den <strong>kemiska</strong> beteckningen för väte är H.<br />
Om man ska skriva en väteatom på kemispråket skriver man H<br />
Två väteatomer skrivs 2H <strong>och</strong> 3 väteatomer 3H.<br />
En molekyl består av två eller flera atomer som sitter ihop.<br />
Vätemolekylen består av 2 stycken väteatomer.<br />
På kemispråket skriver man detta H2<br />
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Joner skrivs på följande sätt:<br />
En positiv jon har fler protoner än elektroner. Den har lämnat bort elektroner<br />
<strong>och</strong> blivit positivt laddad.<br />
En kopparjon skriver man Cu 2+<br />
Plustecknet berättar att jonen är positiv <strong>och</strong> 2:an visar att den har 2 protoner fler<br />
än elektroner.<br />
En negativ jon har fler elektroner än protoner. Den har tagit upp elektroner <strong>och</strong><br />
blivit negativt laddad.<br />
En kloridjon skriver man Cl -<br />
Minustecknet visar att den är negativ <strong>och</strong> eftersom det inte står någon siffra<br />
framför så betyder det att den har 1 elektron mer än antalet protoner.<br />
När en atom avger (lämnar bort) elektroner kallas det oxidation<br />
När en atom tar upp elektroner kallas det reduktion.<br />
Hur vet man hur jonen som bildas ska se ut?<br />
Det <strong>periodiska</strong> <strong>systemet</strong> är indelat i grupper ↕ (lodräta) <strong>och</strong> perioder ↔<br />
(vågräta)<br />
Atomerna i samma period har lika många elektronskal.<br />
Atomerna i samma grupp har lika många valenselektroner. Valenselektroner är<br />
de elektronerna atomen har i sitt yttersta skal. Det är bara dessa som deltar i<br />
<strong>kemiska</strong> <strong>reaktioner</strong>.<br />
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Grundämnesfamiljer<br />
Grupp 1 – Alkalimetallerna.<br />
I denna grupp hittar vi, förutom väte, metaller som är mjuka <strong>och</strong> väldigt gärna<br />
reagerar med syre <strong>och</strong> vatten.<br />
De förvaras i fotogen. När man lägger dem i vatten bildar de en alkalisk (basisk)<br />
lösning.<br />
Alla atomerna i denna grupp har 1 valenselektron som de gärna vill lämna bort.<br />
Därför får de laddningen +1.<br />
Exempel på alkalimetaller: Litium, Natrium, Kalium<br />
Grupp 7 – Halogenerna<br />
I denna grupp hittar vi ämnen som har bakteriedödande egenskaper <strong>och</strong> är<br />
farliga att andas in. De är färgade gaser.<br />
Alla atomerna i denna grupp har 7 valenselektroner. Det innebär att de gärna tar<br />
upp en elektron <strong>och</strong> får laddningen -1<br />
Exempel på halogener är fluor, klor, brom <strong>och</strong> jod.<br />
Grupp 8 – Ädelgaser<br />
I denna grupp hittar vi gaser. De har alla fulla yttersta skal <strong>och</strong> vill därför inte<br />
reagera med något annat ämne. De är ensamma atomer, som inte bildar<br />
molekyler som många andra gaser gör.<br />
Exempel på ädelgaser är helium, neon, radon <strong>och</strong> argon.<br />
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Kemiska <strong>reaktioner</strong><br />
En kemisk reaktion är när atomer eller joner reagerar med varandra <strong>och</strong> bildar<br />
nya ämnen.<br />
När man skriver en reaktionsformel måste det finnas lika många atomer på båda<br />
sidor om pilen.<br />
Exempel på en kemisk reaktion<br />
natriumjoner + kloridjoner bildar natriumklorid<br />
Na + + Cl - NaCl<br />
Molekylförening<br />
En molekylförening består av atomer som sitter ihop i molekyler.<br />
Alla atomer vill ha ett fullt yttersta skal (ädelgasstruktur). Syreatomen har 6<br />
elektroner i sitt yttersta skal (valenselektroner)<br />
Den vill gärna ha 8 för då är skalet fullt. Väteatomen har en valenselektron. Den<br />
vill ha 2 st för då är deras yttersta skal fullt. En syreatom kan då slå ihop sig med<br />
två stycken väteatomer till en vattenmolekyl. Tillsammans har de 8 elektroner<br />
som de delar på<br />
Vattenmolekyl<br />
Exempel på andra molekylföreningar är kvävgas, koldioxid.<br />
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Jonförening<br />
Atomer omvandlas till joner genom att antingen ta upp eller lämna ifrån sig<br />
elektroner. En jon är laddad. En positiv <strong>och</strong> en negativ laddning dras till<br />
varandra <strong>och</strong> då bildas det en jonförening som håller ihop med elektriska krafter.<br />
Exempel på jonföreningar är salter som natriumklorid.<br />
Blandning:<br />
När två ämnen blandas utan att reagera kemiskt med varandra. Till exempel<br />
sand blandas med socker.<br />
Lösning: En lösning är en klar vätska. Den bildas när ett ämne löses upp i en<br />
vätska, oftast vatten. Exempel på lösning: socker i vatten.<br />
Utspädd lösning: man har löst upp lite av ett ämne i vattnet.<br />
Koncentrerad lösning: man har löst upp mycket av ett ämne i vattnet.<br />
Mättad lösning: man har löst upp så mycket av ett ämne att det inte går att lösa<br />
upp mer, det blir kvar lite av ämnet på botten. För att kunna lösa upp mer av<br />
ämnet kan man värma vätskan.<br />
Slamning: En slamning är grumlig. Man kan se det uppslammade ämnet flyta<br />
runt i vätskan innan det samlas på botten eller ytan. Detta kallas sedimentering.<br />
Emulsion : är en blandning av två vätskor som inte löser sig i varandra. Ett<br />
exempel på en emulsion är mjölk där små fettpartiklar håller sig svävande i<br />
vattnet.<br />
Legering: är en blandning av två eller flera metaller där den nya blandningen får<br />
andra egenskaper än usprungsmetallerna. Exempel: brons som är en blandning<br />
av koppar <strong>och</strong> tenn.<br />
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Att skilja ämen<br />
För att skilja ämnen åt finns det flera metoder, här är några av de vanligaste:<br />
Filtrering; Man använder ett filter för att skilja en vätska från småpartiklar i<br />
den.<br />
Destillation: Man upphettar en vattenlösning så den kokar. Vattnet övergår till<br />
vattenånga <strong>och</strong> det upplösta ämnet stannar kvar.<br />
Indunstning. Man låter vattnet i en vattenlösning avdunsta. Det upplösta ämnet<br />
stannar kvar.<br />
Sedimentering: Man låter en slamning stå ett tag. Då kommer det uppslammade<br />
ämnet att sjunka till botten (eller ytan) <strong>och</strong> man kan försiktigt hälla bort vattnet<br />
(dekantering)<br />
Aggregationstillstånd<br />
Aggregationstillstånd är namnet på de olika faser ett ämne kan befinna sig i.<br />
Värme är egentligen rörelse hos atomerna. Ju varmare det är, desto mer rör de<br />
sig.<br />
När ett ämne är i fast form rör sig atomerna långsamt.<br />
Exempel på ämnen i fast form är järn <strong>och</strong> is.<br />
När ett ämne är flytande rör de sig snabbare<br />
Exempel på vätskor är vatten <strong>och</strong> bensin.<br />
När ett ämne är i gasform rör de sig så fort att de kan komma långt ifrån<br />
varandra.<br />
Exempel på gaser är neon <strong>och</strong> koldioxid.<br />
Värme tillförs<br />
Värme avges<br />
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Smältpunkt: Den temperatur där ett ämne övergår från fast till flytande form,<br />
det smälter<br />
Kokpunkt: Den temperatur där ett ämne övergår från flytande form till<br />
gasform, det förångas.<br />
Kondensation: Är när en gas övergår till flytande form. Exempelvis när<br />
vattenånga träffar en kallare yta <strong>och</strong> återgår till flytande.<br />
Stelning: När ett flytande ämne övergår till fast form, till exempel vatten fryser<br />
till is.<br />
Sublimering: När ett ämne övergår direkt från fast form till gasform eller<br />
tvärtom. Exempel när vattenånga i luften träffar en kall yta <strong>och</strong> fryser till is<br />
direkt .<br />
När vatten kokar eller is smälter är det en fysikalisk förändring. Det bildas<br />
inget nytt ämne, utan det ämnet man hade från början byter bara<br />
aggregationstillstånd (fas)<br />
Förbränning<br />
Förbränning är ett av de vanligaste exemplen på en kemisk förändring, dvs.<br />
när ämnen reagerar <strong>och</strong> bildar ett eller flera nya ämnen med nya egenskaper.<br />
För att ett ämne ska förbrännas krävs det tre saker:<br />
1) Värme<br />
2) Syre<br />
3) Brännbart material.<br />
För att släcka en eld måste man ta bort en av dessa tre. Detta kan göras på olika<br />
vis:<br />
Kylning Man tar bort värmen. Till exempel genom att hälla vatten på elden<br />
Kvävning: man tar bort syretillförseln exempelvis genom att rulla in någon i en<br />
filt eller lägga ett lock över brinnande olja.<br />
Lämpning: Man tar bort det brännbara materialet. Vid en skogsbrand kan man<br />
hugga en brandgata . Då saknas det brännbart material runt elden <strong>och</strong> den<br />
slocknar så småningom.<br />
Ett ämne som brinner i syre bildar en oxid.<br />
Kol + syre ger koldioxid. Om syretillförseln är dålig bildas kolmonoxid.<br />
Svavel + syre bildar svaveldioxid<br />
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Atmosfären<br />
Atmosfären består till största delen av kvävgas, 78 % <strong>och</strong> syre 21 %.<br />
I atmosfären finns även cirka 1 % ädelgaser <strong>och</strong> 0,035 % koldioxid.<br />
Där finns också vattenånga. Varm luft kan innehålla mer vattenånga än kall luft.<br />
Luften innehåller atomer <strong>och</strong> därför väger den också, cirka 1,3 kg för en<br />
kubikmeter.<br />
Kväve har den <strong>kemiska</strong> beteckningen N. Kväve har fått sitt namn av att den<br />
kväver eld.<br />
Kvävgas har den <strong>kemiska</strong> beteckningen N2<br />
Kväve används inom industrin för tillverkning av ammoniak. Flytande kväve är<br />
-196 C kallt <strong>och</strong> används bland annat till att snabbt frysa in livsmedel. Kväve<br />
används också i livsmedelsförpackningar istället för luft<br />
Syre har den <strong>kemiska</strong> beteckningen O. I atmosfären finns syrgasmolekyler, O2<br />
Syre är nödvändigt vid förbränning, inte bara av bränsle utan även av maten i<br />
vår kropp. Syre kan användas som blekmedel vid pappersframställning <strong>och</strong> vid<br />
ståltillverkning.<br />
Koldioxid CO2 är en tung gas. Ett kännetecken på koldioxid är att den grumlar<br />
kalkvatten.<br />
Koldioxid används i läsk i form av kolsyra. Man kan släcka eld med koldioxid<br />
<strong>och</strong> det används i brandsläckare. När en deg jäser är det koldioxid som gör små<br />
gasbubblor som gör degen porös.<br />
Koldioxid bildas vid förbränning av organiska ämnen, dvs. ämnen som<br />
innehåller kol. När vi förbränner maten i vår kropp eller förbränner bensinen i en<br />
bil bildas koldioxid.<br />
Koloxid (kolmonoxid, CO) är en giftig <strong>och</strong> färglös gas som bildas vid<br />
förbränning om det är otillräckligt med syre. Den finns i brandrök, bilavgaser<br />
<strong>och</strong> cigarettrök.<br />
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Miljöproblem<br />
Ozonlagret<br />
Högt uppe i atmosfären finns ozonmolekyler, O 3 På en viss höjd finns de flesta<br />
ozonmolekylerna samlade, detta kallas ozonlagret. Ozon är ett mycket giftigt<br />
ämne men det är också nödvändigt för att skydda oss mot solens farliga UVstrålning.<br />
Det ozon som finns uppe i atmosfären är alltså bra för oss. Freoner är<br />
ämnen som använts i kylskåp <strong>och</strong> sprayflaskor som drivgas. Dessa förstör<br />
ozonlagret <strong>och</strong> är därför förbjudna i de flesta länder.<br />
Nere vid marken kan ozon också bildas när solljuset reagerar med bilavgaser.<br />
Detta kallas marknära ozon <strong>och</strong> kan orsaka skador på både djur <strong>och</strong> växter.<br />
Försurning<br />
När man bränner fossila bränslen, som till exempel bensin <strong>och</strong> eldningsolja<br />
innehåller dessa förutom kolväten, ämnen som svavel <strong>och</strong> kväve.<br />
Svavel bildar svaveldioxid, SO2 Uppe i atmosfären reagerar detta med vatten<br />
<strong>och</strong> svavelsyra bildas. Detta förstör byggnader, som vittrar sönder <strong>och</strong> orsakar<br />
skador på växter <strong>och</strong> djur. Metallföremål rostar lättare. Det bidrar också till att<br />
sänka pH-värdet i vattnet. De levande organismerna i vattnet skadas eller dör. I<br />
marken kan det surare vattnet lösa upp (urlaka) salter som annars skulle vara<br />
svåra att lösa. Tungmetaller som bly <strong>och</strong> kvicksilver hamnar i vårt grundvatten<br />
<strong>och</strong> så småningom i de levande organismerna där det kan orsaka skador.<br />
Kemiska bekämpningsmedel, biocider<br />
För att bekämpa skadedjur <strong>och</strong> ogräs använder människan olika biocider,<br />
bekämpningsmedel.<br />
Många av dessa har använts i många år innan man insett att de kan vara skadliga<br />
för djur <strong>och</strong> växter. Ett exempel är ämnet DDT som användes flitigt tidigare.<br />
Detta bryts inte ner i naturen utan hamnar i de levande organismerna, där det<br />
stannar kvar under mycket lång tid. Även om det är förbjudet i de flesta länder<br />
numera så kan man fortfarande uppmäta DDT i bröstmjölken hos ammande<br />
kvinnor.<br />
Övergödning<br />
För att våra spannmål ska växa bra använder vi konstgödsel. Detta innehåller<br />
mycket kväve, fosfor <strong>och</strong> kalium. Växterna vi odlar kan inte ta upp allt utan en<br />
hel del kommer att lösas upp när det regnar <strong>och</strong> följa med ut i vattendragen. Där<br />
bidrar gödningsmedlet till att vattenväxter <strong>och</strong> alger ökar i antal. Sjön växer igen<br />
<strong>och</strong> de många växterna använder massor av syre till sin cellandning. Det blir<br />
syrebrist i sjön vilket leder till att fiskar <strong>och</strong> andra vattendjur dör.<br />
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Syror <strong>och</strong> baser<br />
Ämnen kan vara sura, basiska eller neutrala. För att beskriva detta använder vi<br />
en pH-skala.<br />
pH-värden under 7 räknas som sura, 7 är neutralt <strong>och</strong> över 7 är det basiskt.<br />
För att undersöka pH-värdet kan man använda en indikator. Exempel på<br />
indikatorer vi använder är fenolftalein <strong>och</strong> BTB ( bromtymolblått) Vi använder<br />
också indikatorpapper.<br />
Syror<br />
* Egenskaper hos syror<br />
♦ smakar surt<br />
♦ innehåller vätejoner H+<br />
♦ reagerar med oädla metaller, tex magnesium <strong>och</strong> det<br />
bildas vätgas.<br />
♦ Har ett pH värde under 7<br />
* Starka syror<br />
• Saltsyra HCl I vattenlösning delas den upp i joner,<br />
vätejoner H+ <strong>och</strong> kloridjoner Cl-<br />
• Salpetersyra HNO3<br />
• Svavelsyra H2SO4<br />
* Svaga syror <strong>och</strong> var de finns<br />
• Citronsyra – i alla citrusfrukter<br />
• Askorbinsyra – C-vitamin<br />
• Fosforsyra – i Coca Cola<br />
• Ättiksyra – i inlagda grönsaker t ex rödbetor<br />
• Mjölksyra – i filmjölk <strong>och</strong> trötta muskler<br />
Baser<br />
* Egenskaper hos baser<br />
• PH över 7<br />
• Smakar beskt<br />
• Känns hala<br />
• Innehåller hydroxidjoner OH-<br />
• Reagerar inte med oädla metaller<br />
* Starka baser<br />
• Natriumhydroxid NaOH. När den är löst i vatten delas<br />
den upp i natriumjoner Na+ <strong>och</strong> hydroxidjoner OH-<br />
• Ammoniak NH3<br />
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Neutralisation<br />
Om man blandar en syra <strong>och</strong> en bas i rätt mängder med varandra får man en<br />
neutral lösning.<br />
H+ Cl-<br />
CL- H+<br />
H+ Cl- H+<br />
Cl-<br />
H+ OH- blev H2O<br />
(vanligt vatten)<br />
Na+ <strong>och</strong> Cl- blev till<br />
NaCl (vanligt koksalt)<br />
syra + bas salt + vatten<br />
Exempel : saltsyra + natriumhydroxid natriumklorid + vatten<br />
I bägaren med saltsyra finns vätejoner <strong>och</strong> kloridjoner.<br />
Na+ OH-<br />
OH- NA+<br />
Na+ OH-<br />
I bägaren med Natriumhydroxid finns natriumjoner <strong>och</strong> hydroxidjoner<br />
När man blandar innehållet i båda bägarna slår sig jonerna ihop <strong>och</strong> bildar nya<br />
ämnen.<br />
Vätejonerna <strong>och</strong> hydroxidjonerna slår ihop sig<br />
<strong>och</strong> blir till vatten. Vatten är neutralt, har pH 7<br />
Natriumjonerna slår ihop sig med kloridjonerna<br />
<strong>och</strong> bildar natriumklorid,<br />
d v s vanligt koksalt. Ph värdet är 7 här också<br />
Det blir varken vätejoner ( som gör en lösning<br />
sur) eller hydroxidjoner ( som gör en lösning<br />
basisk) kvar.<br />
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Kol <strong>och</strong> kolföreningar – organisk kemi<br />
Kolföreningarnas kemi kallas även organisk kemi, eftersom man förr trodde att<br />
dessa ämnen bara kunde framställas av det levande (organiska)<br />
Nu vet man att det inte är så, men namnet passar bra ändå eftersom alla levande<br />
organismer innehåller kol.<br />
Kolatomen är en atom som har möjlighet att binda upp till 4 andra atomer till<br />
sig. Detta gör att den är med i otaliga <strong>kemiska</strong> föreningar.<br />
Rent kol finns i 3 olika former i naturen:<br />
Grafit: kolatomerna sitter i skikt, där bindningarna mellan skikten är<br />
svaga. Detta innebär att skikten lätt skavs av – som i blyertspennan.<br />
Grafit leder ström bra, <strong>och</strong> används i elektriska apparater. Det är<br />
också ett bra smörjmedel.<br />
Diamant: Kolatomerna sitter ihop i en mycket stark form, diamant är det<br />
hårdaste av alla mineral. Diamanter används till smycken, att borra med <strong>och</strong> att<br />
skära med.<br />
Fullerener: Kolatomerna sitter ihop 60st i form av en fotboll (en<br />
mycket liten sådan) eller små tuber (rör) Fullerener kan användas för att få<br />
metaller att leda ström mycket bra, <strong>och</strong> i glas, som blir mörkare ju mer solen<br />
lyser på det.<br />
KOLVÄTEN<br />
Det finns många föreningar av kol <strong>och</strong> väte. Gemensamt för de flesta av dem, är<br />
att de går att använda som bränsle av olika slag.<br />
Alkaner<br />
I alkanserien binder varje kolatom 4 andra atomer. Det innebär att alla<br />
bindningar är enkelbindningar. Kolatomerna kan inte ta emot fler atomer, man<br />
säger att de är mättade.<br />
Exempel Metan CH4<br />
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Alkener<br />
I alkenserien har kolkedjan en dubbelbindning. Den sitter alltid mellan två<br />
kolatomer. Alla alkenernas namn slutar med ändelsen –en. (Eten, propen etc.)<br />
Kolatomerna med dubbelbindning skulle kunna ta emot fler väteatomer, man<br />
säger att de är omättade.<br />
Exempel Propen C3H6<br />
Alkyner<br />
I alkynserien har kolkedjan en trippelbindning. Den sitter alltid mellan två<br />
kolatomer. Dessa skulle också kunna ta emot fler väteatomer. De är också<br />
omättade. Namnen slutar på -yn<br />
Exempel: Etyn C2H2<br />
Grenade kolväten.<br />
Om en kolkedja har 4 kolatomer, eller fler, kan kolkedjan grena sig.<br />
Ett exempel är butan som kan se ut på 2 olika sätt. Den <strong>kemiska</strong> beteckningen<br />
C4H10 är densamma, men strukturformeln är olika. En grenad kolkedja har<br />
däremot inte samma egenskaper som en rak. Kokpunkt <strong>och</strong> smältpunkt är olika.<br />
Förbränning av kolväten<br />
Om man bränner ett kolväte behövs syre.<br />
Kolväte + syre koldioxid + vatten<br />
Exempel:<br />
Metan + syre koldioxid <strong>och</strong> vatten<br />
CH4 + 3 O2 CO2 + 2 H2O<br />
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Fossila bränslen<br />
Raffinering av råolja<br />
Råolja kallas det som man får upp från oljekällor. Det är bildat av döda växter<br />
<strong>och</strong> djur som levde för cirka 300 miljoner år sedan.<br />
Eftersom råoljan innehåller många användbara kolväten, måste man skilja dem<br />
åt. Detta görs i ett oljeraffinaderi.<br />
Man har ett högt torn. Här skickar man in råoljan, som är så varm att den är i<br />
gasform. Ju kortare kolkedjan är, desto lägre blir kokpunkten.<br />
Ju högre upp i tornet man kommer, desto kallare är det.<br />
De längsta kolkedjorna blir flytande först, för de har högst kokpunkt. Det är<br />
exempelvis asfalt <strong>och</strong> paraffin. Längre upp får man (i ordning) tung eldningsolja<br />
(till fabriker), eldningsolja(till villor), dieselolja, flygbränsle, bensin <strong>och</strong> sist<br />
gasformiga kolväten, som metan <strong>och</strong> etan.<br />
Förbränning av fossila bränslen sker likadant som med alla kolväten<br />
Kolväte + syre koldioxid + vatten<br />
Men det är när man bränner fossila bränslen som koldioxid, som inte skulle ha<br />
varit i atmosfären kommer ut. Detta bidrar till växthuseffekten. Dessutom<br />
innehåller olja <strong>och</strong> kol ofta svavel <strong>och</strong> giftiga tungmetaller (kvicksilver,<br />
kadmium). Därför är det inte bra att elda med fossila bränslen.<br />
Organiska syror<br />
Organiska syror förekommer i naturen. Exempel på organiska syror är myrsyra,<br />
som finns i nässlor i skogsmyror <strong>och</strong> mjölksyra i filmjölk <strong>och</strong> våra trötta<br />
muskler.<br />
Alla organiska syror innehåller en karboxylgrupp. Därför kallas de också<br />
karboxylsyror.<br />
Karboxylgruppen ser ut så här:<br />
Metansyra ( HCOOH )<br />
Etansyra CH3COOH<br />
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Alkoholer<br />
Alkoholer är kolväten som, förutom kol <strong>och</strong> väte, även innehåller en<br />
hydroxylgrupp, ”OH-grupp” Alkoholer är oftast färglösa vätskor som är giftiga,<br />
har en stickande lukt <strong>och</strong> stark smak.<br />
Några vanliga alkoholer är metanol CH3OH ( träsprit) <strong>och</strong> etanol C2H5OH ( som<br />
finns i öl <strong>och</strong> vin)<br />
Metanol Etanol<br />
Alkoholer med en OH-grupp kallas envärda.<br />
Alkoholer med två OH-grupper är tvåvärda. Exempel på en sådan är glykol som<br />
används i bilens kylare.<br />
Alkoholer med tre OH-grupper är trevärda. Ett exempel är glycerol, som<br />
används i bland annat handkrämer.<br />
Estrar<br />
Estrar är ämnen som används som doft <strong>och</strong> smaktillsatser i godis <strong>och</strong> annat. De<br />
finns naturligt i många frukter <strong>och</strong> bär. Estrar kan även vara fetter eller användas<br />
för att göra nitroglycerin, ett sprängmedel.<br />
Hur bildas en ester?<br />
Organisk syra + alkohol ester + vatten<br />
Vilken typ av ester som bildas beror på vilken syra <strong>och</strong> vilken alkohol som<br />
används.<br />
För att få reaktionen att gå fortare kan man dels värma lösningen, dels använda<br />
en katalysator. En katalysator är ett ämne som skyndar på en kemisk reaktion<br />
utan att själva delta i den.<br />
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Fotosyntesen <strong>och</strong> cellandningen<br />
Växter tar upp koldioxid från luften De tar även upp vatten genom rötterna.<br />
Med hjälp av solljuset kan de bygga druvsockermolekyler. Dessutom blir det<br />
syrgas över som släpps ut i atmosfären igen. Fotosyntesen sker i växtens blad.<br />
Cellerna i bladen innehåller små gröna prickar som kallas kloroplaster.<br />
Kloroplasterna innehåller ämnet klorofyll som gör fotosyntesen möjlig.<br />
Denna <strong>kemiska</strong> reaktion kallas fotosyntesen<br />
Koldioxid + vatten + energi --> syrgas + druvsocker<br />
6CO2 + 6H2O + energi (solljus) --> 6O2 + C6H12O6<br />
Druvsockret används för att bygga upp trädet eller växten. Druvsockret bygger<br />
upp blad <strong>och</strong> stam men även frukterna på exempelvis ett träd.<br />
Träd / plantor / buskar som växer kan sätta ihop druvsockermolekyler till<br />
stärkelse eller cellulosa.<br />
Motsatsen till fotosyntesen – cellandningen<br />
Träden bildar syrgas <strong>och</strong> druvsocker som människor <strong>och</strong> djur behöver. Syrgas<br />
<strong>och</strong> druvsocker reagerar (förbränns) <strong>och</strong> det bildas vatten, koldioxid <strong>och</strong> energi.<br />
Det är energin som vi människor behöver. Vi får ut energi genom cellandningen<br />
som en gång i tiden har lagrats i växterna via fotosyntesen. Reaktionen ser ut på<br />
följande sätt <strong>och</strong> kallas cellandningsreaktionen:<br />
Syre + druvsocker --> koldioxid + vatten + energi.<br />
6O2 + C6H12O6 --> 6CO2 + 6H2O + energi<br />
Om man istället eldar trä kommer också koldioxid, vatten <strong>och</strong> energi att frigöras.<br />
Detta sker enligt samma reaktion som ovan.<br />
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Elektrokemi<br />
Ädla <strong>och</strong> oädla metaller<br />
Metallers ädelhet ordnas i spänningsserien<br />
Om två olika metaller kommer i kontakt med varandra <strong>och</strong> den ena är mer ädel,<br />
offrar sig den oädla till förmån för den ädla. Den oädla ger då gärna bort<br />
elektroner. Ju längre till vänster i spänningsserien en metall finns, desto lättare<br />
lämnar den bort sina elektroner. Ju längre till höger den finns, desto mindre vill<br />
den lämna bort elektroner.<br />
Spänningsserien används för att avgöra vad som händer till exempel om man<br />
lägger en bit järn i kopparjonlösning. Eftersom järnet är mindre ädelt än koppar,<br />
måste det lämna sina elektroner. Järnet blir järnjoner <strong>och</strong> kopparjonerna blir<br />
kopparatomer.<br />
Oxidation <strong>och</strong> reaktion<br />
En kemisk reaktion innebär att ett ämne lämnar elektroner till ett annat ämne<br />
som tar upp dem.<br />
Oxidation = När elektroner lämnas bort (avges)<br />
Reduktion = När elektroner tas upp (upptas)<br />
Elektrolys<br />
Med elektrolys menas att man kan skapa <strong>kemiska</strong> <strong>reaktioner</strong> genom att tillföra<br />
ström till en lösning som innehåller joner (elektrolyt)<br />
Man behöver inte använda metallers ädel-/oädelhet för att få spänning utan man<br />
kan använda elektroder av kol.<br />
Ett exempel är att koppla två kopparbitar till plus <strong>och</strong> minuspolerna på en<br />
strömkub. Vid pluspolen bildades kopparjoner, vilket gav en blå färg.<br />
Varför hände detta?<br />
De positiva metalljonerna (som har ett underskott på elektroner) vill gärna ta åt<br />
sig elektroner. Gör de det så blir jonerna atomer. Därför dras de till minuspolen<br />
(katoden)<br />
Vid pluspolen (anoden) lämnar negativa joner (som har överskott på<br />
elektroner) bort sina elektroner <strong>och</strong> bildar atomer.<br />
Minnesregel: PANK = Postiv Anod Negativ Katod<br />
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Exempel på elektolys av järnklorid<br />
Oxidation innebär att en atom eller jon avger en eller flera elektroner <strong>och</strong> på så sätt ökar i<br />
elektrisk laddning. ex. oxidation av järn till järnjoner.<br />
Reduktion innebär att en atom eller jon tar upp en eller flera elektroner <strong>och</strong> på så sätt minskar<br />
i elektrisk laddning. ex. reduktion av kopparjoner till koppar.<br />
Redox<strong>reaktioner</strong><br />
När en oxidation sker så sker alltid en samtidig reduktion. Man talar därför om<br />
redox<strong>reaktioner</strong>. Tittar vi på exemplen ovan så kan en oxidation bara ske då en reduktion sker.<br />
Om järn är nedsänkt i kopparjoner (kopparsulfat) sker alltså båda <strong>reaktioner</strong>na samtidigt.<br />
Reaktionerna kan skrivas ihop på följande sätt.<br />
Korrosion<br />
Med korrosion menas att en metall utsätts för angrepp, Ordet rost används när järn korroderar.<br />
För att rost ska bildas behövs<br />
- Syre<br />
- Vatten<br />
- Jonlösning (elektrolyt)<br />
Tar man bort minst en av ovan nämnda saker så kan inte rost bildas. När metaller kommer i<br />
kontakt med vatten <strong>och</strong> syre kan korrosion uppstå. Metallatomerna börjar då ingå i en kemisk<br />
förening. Korrosionen av bilar går mycket snabbare om man saltar vägarna för då blandas<br />
vattnet med saltet <strong>och</strong> bildar joner. Aluminium som är en rätt så oädel metall korroderar, fast<br />
aluminiumoxid bildas. Denna hinna är svagt vit <strong>och</strong> det är därför aluminuim inte är så blank<br />
som andra metaller. Denna oxid hindrar ämnet från att bli mer förstört.<br />
På en båt av järn kan man sätta offeranoder. Det är bitar av zink eller magnesium. Dessa är<br />
mindre ädla än järnet, så de rostar bort innan järnet i båten gör det.<br />
Galvaniskt element<br />
Ett galvaniskt element består av två olika metaller <strong>och</strong> en elektrolyt ( jonlösning)<br />
Den minst ädla metaller avger sina elektroner till den mest ädla – vi får en elektrisk ström.<br />
Exempel på galvaniska element är batterier.<br />
Ackumulator<br />
En ackumulator är ett batteri som man kan ladda upp flera gånger. De hittar du bland annat i<br />
bilen <strong>och</strong> i din mobiltelefon<br />
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Vad heter laborationsmaterialet?<br />
Dessa är de vanligaste föremålen vi använder när vi laborerar i kemi<br />
Rundkolv E-kolv Bägare Mätglas<br />
Provrör Brännare Degeltång Pipett<br />
Skyddsglasögon Förkläde Trefot med nät Tratt<br />
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se