KEMI 1

MÄNNISKANS KEMI OCH KEMIN I LIVSMILJÖ

KEMI

FYSIK

MEDICIN

TEKNIK

BIOLOGI

Laborationer

• Ett praktiskt och konkret experiment

• Analys av t ex en reaktion

• Bevisar en teori eller lägger grunden för en teori

1. Laborationens rubrik –VAD?

2. Utrustning

3. Arbetsbeskrivning – HUR?

4. Hypotes - VAD TROR VI ATT HÄNDER?

5. Iakttagelse - VAD HÄNDER?

6. Tolkning och slutsats- VARFÖR?

Laboration 1.

• Rubrik: OSYNLIG GAS

• Jobba 2-3 elever tillsammans.

• Följ stegen i arbetsbeskrivningen.

• Ställ upp en HYPOTES.

• Iakttag och analysera.

• Tolka = förklara varför.

Svar till läxan:

• Vem? Vetenskapsmannen, Arttui Ilmari Virtanen, A.I Virtanen

• När? År 1945

• För vad? För en metod att konservera djurfoder, den sk. AIV-

metoden (saltsyra och svavelsyra tillsätts i höet).

VÄRLDSALLTET=

Energi + materia / ämnen

Materia

Ämne

- luft, kranvatten, destillerat vatten,

blod, syre

Rent ämne

-syre, dest. vatten

Grundämne

-syre, O

Kemisk förening

-destillerat vatten H₂O

Blandning

-kranvatten, luft, blod

Homogen blandning

- kranvatten, luft

Heterogen blandning

-blod

• Ett ämne har alltid en massa och en bestämd volym.

• I naturen förekommer ämnen sällan som rena ämnen dvs rena grundämnen

eller kemiska föreningar.

Rena ämnen:

– Grundämnen: består av endast en sorts atomer d v s( atomer som har

samma antal protoner i kärnan) t ex syre (O), väte (H), kol (C).

– Kemiska föreningar: består av endast en sorts molekyler (”byggstenar”),

t ex H₂O.

Blandningar:

– Homogen blandning: innehåller två eller flera ämnen vars atomer eller

molekyler blandas med varandra/löser sig i varandra. Ser alltigenom

likadan ut och kallas ofta för lösning.

– Heterogen blandning: innehåller två eller flera ämnen som inte ”löser

sig” i varandra utan fasgränserna kan urskiljas.

1. Läs s 15-16 och 85-88. Gör övningsuppg.

2. Experiment 2.

Rent ämne eller en blandning?

Aggregationstillstånd

is vatten ånga

Fas:

FAST VÄTSKA GAS

FAST, (s=solid)

• I den fasta fasen hålls atomerna eller

molekylerna tätt packade av en intermoleylär

kraft. Det utmärkande med det fasta ämnet är

att det har både volym och form.

Varje molekyl har sin bestämda plats. Därför

är ämnen i fast form hårda (går inte lätt

att trycka ihop).

• Exempel på materia som normalt sett är i

fast fas är sten och plast.

VÄTSKA,(l=liquid)

• Ett ämne i vätskefas håller däremot

inte ihop lika bra. Partiklarna rör sig

lite huller om buller och ämnets form

bestäms i stort sett bara av vilken

behållare som används. Men det finns

ändå vissa krafter mellan varje enhet i

ämnet, som förhindrar att partiklarna

flyger i väg helt och hållet.

GAS, g

• I ämnen som är i gasfas håller partiklarna

knappt ihop alls. Varje enhet är fri att flyga

omkring. Gaser kan lätt pressas ihop

(komprimera) pga det stora avståndet mellan

partiklarna.

FAST FAST

energi tillförs energi frigörs

VÄTSKA VÄTSKA

energi tillförs energi frigörs

GAS GAS s. 58/19

Fasövergångar

Avdunstning • Sker under ämnets kokpunkt

• Energin är ojämnt fördelad i ämnet,

en del partiklar har högre rörelse-

energi än andra => ”hoppar iväg”,

dvs avdunstar.

• Partiklarna som blir kvar får lägre

”total energi” => avdunstning

fungerar som avkylning

Atomer • Materia är uppbyggt av atomer.

• Atomerna ger ämnet dess egenskaper.

• Vi använder oss av olika modeller för att beskriva atomens uppbyggnad.

• Ex: Litium-atom:

Kärnan:

PROTONER, positivt laddade, p⁺

NEUTRONER, saknar laddning, n

Elektronmoln:

ELEKTRONER, negativt laddade, e⁻

• Ordningstal, Z = protontal = antal protoner

• Antal protoner = antal elektroner

• Ett grundämne består av atomer med samma

ordningstal, Z.

• Masstal, A = nukleoner = antal protoner + neutroner

• Varje grundämne har en egen symbol, se s 163 i MAOL

• Atomens kärna betecknas vanligen på följande sätt:

X = grundämnets symbol, A = masstal, Z = ordningstal

=>

• Ex. Helium:

• Atomer med samma antal protoner, men med olika

antal neutroner i kärnan kallas ISOTOPER.

• Isotoper har:

– olika masstal, A

– samma ordningstal, Z

– samma antal elektroner, e⁻

– LIKADANA KEMISKA EGENSKAPER

Ex. Kolets isotoper:

• Elektronerna bildar ett elektronmoln, och föredrar ett visst

avstånd från kärnan => elektronskal = elektronnivåer.

• Elektronerna försöker uppnå ett så litet energiinnehåll som

möjligt.

• Elektronens energi blir större då avståndet till kärnan blir

längre.

=> elektronerna söker sig så nära kärnan som möjligt

• Energinivåerna betecknas, n= 1, 2, 3.... eller K, L, M....

Elektronnivåer

OKETETTREGELN • De elektroner som befinner sig på den

högsta energinivån (”längst ut”) kallas för

ytterelektroner = valenselektroner

• Ett valensskal fylls aldrig med mer än

8 elektroner => OKTETTREGELN

• Atomer strävar efter oktettstruktur för att

den är stabil och energifattig.

=> Valenselektronerna bestämmer atomens

kemiska egenskaper

Periodiska systemet

Ett system där grundämnena har ordnats efter

stigande ordningstal i grupper så att ämnen

med likartade kemiska egenskaper är i samma

grupp .

• Lodräta kolumnerna kallas GRUPPER.

– Indelas i huvudgrupper (1-2, 13-18) och sidogrupper (3-12)

– Gruppens nummer (entalssiffran) ange antalet

valenselektroner => grundämnena i en grupp har likartade

kemiska egenskaper

– Huvudgrupper:

1. Alkalimetaller

2. Jordalkalimetaller

13. Borgruppen

14. Kolgruppen

15. Kvävegruppen

16. Syregruppen

17. Halogener

18. Ädelgaser

• 1. Alkalimetaller, 1 valenselektron

• Lätta, mjuka metaller, som lätt reagerar med omgivningen

och avger gärna sin enda valenselektron.

• Ex Litium, natrium, kalium.

• 17. Halogener, 7 valenselektroner

• Tar mycket gärna upp en elektron för att få ädelgasstruktur.

Bildar lätt salter. Håller ihop två och två med atomer av

samma atomslag.

• Ex Fluor, klor, brom, jod.

• 18. Ädelgaser, 8 valenselektroner (2 i heliums fall)

• Reagerar inte så lätt med andra ämnen.

• Ex Helium, neon, argon.

• Vågräta raderna kallas PERIODER

– Periodens nummer visar på hur många

energinivåer ett grundämne har elektroner.

– (Period 6 och 7 är lite annorlunda. I dessa perioder finns så

många atomslag som ska in under grupp 3 att dessa har fått

placeras på två separata rader nedanför. Den första av dessa

rader kallas lantanoiderna medan den undre raden kallas

aktinoiderna.)

• METALLER

(inkluderar sidogrupperna)

• HALVMETALLER

• ICKE-METALLER