VAD ÄR KEMI?

• Vetenskapen om olika ämnens:

– Egenskaper

– Uppbyggnad

– Reaktioner med varandra

KEMINS GRUNDER

ANVÄNDNINGSOMRÅDEN

• Bakning

• Läkemedel

• Rengöring

• Plast

• GoreTex

• o.s.v. i all oändlighet…

KEMINS GRUNDER

ÄMNENS EGENSKAPER

• Utseende

• Hårdhet

• Glans

• Färg

• Form

• Struktur

• Smak

• Doft

• Strömledningsförmåga

• Magnetiskt?

KEMINS GRUNDER

ÄMNENS EGENSKAPER

KEMINS GRUNDER

ÄMNENS TRE FASER - aggregationsformer

• Ämnens tre faser:

– Fast

– Flytande

– Gas

• Nästan alla ämnen finns i de tre olika formerna

• Smältpunkt och kokpunkt är olika för olika ämnen

KEMINS GRUNDER

FASÖVERGÅNGAR

KEMINS GRUNDER

SMÄLTNING

KONDENSERING

FÖRÅNGNING

STELNING

FYSIKALISK FÖRÄNDRING

• De flesta ämnen kan förekomma i tre tillstånd → fast, flytande och gas.

• Fysikalisk förändring – När ett ämne övergår från ett tillstånd till ett annat (t.ex. från fast till flytande

form).

– Ämnet behåller sina ursprungliga egenskaper när det återgår till ursprungstillståndet.

• Ex: Om man värmer tenn så att det smälter, och sedan låter det svalna till fast form igen, så återfår tenn sina ursprungliga egenskaper.

KEMINS GRUNDER

KEMISK FÖRÄNDRING

• Ex: Om man värmer magnesium, börjar magnesiumet brinna och omvandlas till ett helt nytt ämne. Magnesiumoxid har bildats.

• I ovanstående exempel har en kemisk reaktion skett, där magnesiumet har reagerat med syret i luften.

• Magnesium + syre → magnesiumoxid http://www.youtube.com/watch?v=u89wG8qGC1Y&feature=related

KEMINS GRUNDER

ATOMER

• ATOMER: Naturens byggstenar

• Det finns ca 100 stycken olika att bygga med.

• Exempel: syre, väte, kol, svavel, järn, kvicksilver, bly, uran…

KEMINS GRUNDER

MOLEKYLER

• Atomerna kan kombineras på oändligt många olika sätt i teorin

• MOLEKYL: Atomer som sitter ihop i en grupp (från 2 atomer till flera tusen)

• Molekyler kan bestå av likadana atomer (t.ex. två syreatomer), eller av olika slags atomer (t.ex. vatten, där varje vattenmolekyl består av en syreatom och två väteatomer).

KEMINS GRUNDER

ATOMENS UPPBYGGNAD (Nils Bohrs modell)

• I mitten av atomen finns atomkärnan

• Atomkärnan består av protoner och neutroner.

• Runt kärnan, i ett elektronmoln (skal), kretsar elektroner.

• Protonerna är positivt laddade. Man säger att varje protons laddning är +1.

• Elektronerna är negativt laddade. Man säger att varje elektrons laddning är -1.

• Neutronen har ingen laddning.

• Det finns lika många protoner som elektroner i en atom och atomen blir därmed elektriskt neutral.

KEMINS GRUNDER

KEMISKA TECKEN

Grundämne Kemiskt tecken

Väte H

Syre O

Järn Fe

Kol C

Svavel S

Magnesium Mg

KEMINS GRUNDER

• Jöns Jacob Berzelius (1779-1848) införde kemiska tecken för varje grundämne.

• Används över hela världen. • En eller två bokstäver ur ämnets latinska namn. Första bokstaven

stor och andra liten.

ATOMNUMMER

• Atomnumret anger hur många protoner det finns i kärnan.

• Atomnumret sätts som regel nere till vänster om det kemiska tecknet.

• Ex: Helium har 2 protoner (och därmed 2 elektroner). Helium har därmed atomnummer 2. Skrivs:

2He

KEMINS GRUNDER

GRUNDÄMNEN OCH KEMISKA FÖRENINGAR

• Ofta delar man in ämnen i grundämnen och kemiska föreningar

• Grundämne – Ca 100 i naturen

– Ett ämne som bara består av en enda sorts atomer (t.ex. syreatomer eller kolatomer)

– Delas in i metaller, icke-metaller och halvmetaller

• Kemisk förening Innehåller fler än en sorts atomer. T.ex. vatten som består av syre- och väteatomer.

KEMINS GRUNDER

GRUNDÄMNEN OCH KEMISKA FÖRENINGAR

KEMINS GRUNDER

KEMINS SPRÅK

• Alla grundämnen har en kemisk beteckning som är gemensam över hela världen.

• En molekylformel visar hur atomerna sitter ihop i molekylerna.

• Med hjälp av dessa förkortningar kan kemister skriva reaktionsformler som beskriver: – Hur ämnen är uppbyggda

– Vad som händer när ämnen reagerar med varandra

KEMINS GRUNDER

Väte = H Syre = O

Kol = C Kväve = N Järn = Fe

Guld = Au Silver = Ag

2 H2 + O2 → 2 H2O

Vätgas = H2

Syrgas = O2

Vatten = H2O

MOLEKYLER

KEMINS GRUNDER

Två syreatomer sitter ihop och bildar en

syremolekyl.

Syre har beteckningen O och en syremolekyl med

två syreatomer betecknas med O2.

Två väteatomer och en syreatom sitter ihop och

bildar en vattenmolekyl.

Syre har beteckningen O, och väte H, så vatten

har beteckningen H2O.

Två syreatomer och en kolatom sitter ihop och

bildar en koldioxidmolekyl (ordet ”di” betyder

”två”).

Syre har beteckningen O, och kol C, så vatten har

beteckningen CO2.

RENA ÄMNEN OCH BLANDNINGAR

• Rent ämne – I ett rent ämne finns bara en sorts molekyler. T.ex, destillerat vatten.

– Rena ämnen är mycket sällsynta

• Blandning – En blandning består av flera olika sorters molekyler. T.ex. kranvatten.

– I en blandning är ämnena inte bundna till varandra. De ämnen som ingår har kvar sina kemiska egenskaper.

– Ex: Svavel och järn i pulverform blandas. Järn är svart och magnetiskt men svavel är gult och omagnetiskt. När vi blandat dem kan vi skilja dem åt igen med en magnet.

KEMINS GRUNDER

MÄTTADE OCH OMÄTTADE LÖSNINGAR

• En lösning är en blandning av ämnen, där ämnena som ingår har delat upp sig i så små bitar, att vi inte kan se dem → en lösning är ofta klar och genomskinlig.

• De lösta partiklarna håller sig svävande i vätskan.

• Vätskan i en lösning kallas för lösningsmedel. – Ex:

saft (vatten = lösningsmedel) saltvatten (vatten = lösningsmedel) Målarfärg (lacknafta = lösningsmedel)

• Omättad lösning – Om man löser en liten mängd av ett ämne, t.ex. salt, så får man en utspädd lösning.

– Fortsätter man att hälla i mer av ämnet, blir lösningen koncentrerad.

– Så länge det går att lösa mer av ett ämne i lösningsmedlet är lösningen omättad.

• Mättad lösning – En lösning där lösningsmedlet inte längre kan lösa mer av det tillsatta ämnet.

– Ju högre temperatur lösningen har, desto mer av ämnet klarar den av att lösa.

– Om man lägger i sockerbitar i ett glas med vatten, så löses sockret upp och blandar sig till med vattnet till en lösning som ser ut som vanligt vatten, men smakar sött. Om man fortsätter att lägga i sockerbitar, klarar lösningen inte längre av att lösa upp sockret, som då lägger sig på botten → vi har fått en mättad lösning.

KEMINS GRUNDER

LÖSNINGSMEDEL

• VATTEN

– Det vanligaste lösningsmedlet.

– Exempel:

– Lösningsmedel för växter och levande varelser för näringsupptagning och -transport.

– Spolarvätska → alkohol + vatten

– K-sprit + vatten i bensintank → förhindrar att vattnet fryser i bensintanken på vintern.

– En del målarfärger (vattenlösliga)

• ANDRA LÖSNINGSMEDEL

– T.ex. lacknafta, aceton, terpentin för en del målarfärger

KEMINS GRUNDER