Kemi åk 7. Lika bra att ni lär in detta utantill direkt. Det kommer att förfölja er upp till slutet på gymnasiet.

Transkript

1 Kemi åk 7 Lika bra att ni lär in detta utantill direkt. Det kommer att förfölja er upp till slutet på gymnasiet. MOL 1 mol = 6,022* st, av vad det vara månde. 1 mol stolar...väldigt många stolar. 1 mol människor...trångt i rummet. Mol är alltså ett mängdmått. 1 mol C-atomer, motsvarar 12g av dessa. 12G C-atomer är 1 mol = 6,022* st. Denna siffra kallas även Avogrados konstant. Lär in ovanstående. Vi kommer att arbeta med detta. Detta arbete gör jag för att mina sjundeklassare ska åtnjuta förmånen att ha skriftligt material lättillgängligt på sina griffeltavlor så länge de har internet. Inledning Ordet i sig föranleder uttråkning hos många. I Sverige är vi privilegierade och kan genomföra labbar i labbsalar. I många länder är kemiundervisningen på högstadium och gymnasium blott teoretisk. Kemi är lätt. Det är bara att göra som det står. Inte krångla. Ordet i sig Kemi (arabiska كيمياء latin: chem (kēme), ordets etymologi är dock omtvistad) är en naturvetenskap som studerar materia, och dess sammansättning, uppträdande, struktur och egenskaper, såväl som de ändringar den genomgår vid kemiska reaktioner. Kemin undersöker olika typer av atomer, joner, molekyler, kristaller och andra tillstånd av materia, antingen för sig eller i kombination, vilka involverar begreppen energi och entropi i relation till spontaniteten hos kemiska processer. Traditionellt delas kemins grenar in efter vilken typ av materia de behandlar. Dessa områden inkluderar: Oorgansik kemi (utforskandet av oorganisk materia). Organisk kemi(utforskandet av organisk (kolbaserad) materia). Biokemi(utforskandet av kemiska substanser hos organismer). Fysikalisk kemi(utforskandet av kemiska processer med användning av fysikaliska modeller och sammanhang). Analytisk kemi(analys av prover för att få förståelse för deras kemiska sammansättning och kemiska struktur). Kärnkemi (där atomkärnan är i fokus och man studerar radioaktiv påverkan på kemiska reaktioner, olika isotoper kemiska egenskaper, såväl som omvandling av grundämnen genom fusion, fission eller naturligt sönderfall). Teoretisk kemi(är ett samlingsnamn för flera teoretiska varianter av kemi som kan tillämpas inom de mer praktiska varianterna av kemi, t.ex.

2 kvantkemi som kan tillämpas inom nästan alla fält av kemi). På senare år har ett flertal specialiserade discipliner vuxit fram. Exempel på sådana är neurokemi (utforskandet av nervsystemets kemi), miljökemi (studiet av kemiska processer i naturen) och materialkemi(studiet av olika material). Kemi utövades till en början som alkemi, en protovetenskap ur vilken kemi sedan växte fram. En allmänmänsklig egenskap är vårt sätt att tänka. Vi som människor vill alltid systematisera, och finna grunden till vår existens. Redan de gamla grekerna hade två synsätt. Det ena var att alla tingen bestod av atomer, odelbar kropp, A- gör ordet negativt och tom skära, klyva. Demokritos vidhöll teorin om atomer, emedan Aristoteles något senare hävdade att materien går att klyva i oändlighet. Idag har ser vi att båda teorierna fungerar parallellt. Titta igenom det grekiska alfabetet och lär er några bokstäver ur det, t.ex alfa, beta, gamma, delta, lambda, theta. Tidig kemi Guld har alltid varit spännande och vackert. Därför har människor länge velat begagna sig av denna metall. För mer än 2000 år sedan försökte vetenskapsmän göra guld. Dessa män kallar vi idag för ALKEMISTER. Utan att ha någon källa för mitt påstående kan jag tänka mig att detta ord har kommit från arabiska via morerna i Spanien. Moriskan saknade bestämd artikel och därför kunde de inte skilja på kemi och al kemi. Laborationer Detta är känt för många från biologiundervisningen med mig. När vi genomför en labb så har vi en teori om vad som ska hända. En slags gissning grundad på tidigare kunskaper och erfarenheter. Sedan genomför man experimentet. Detta genomförs med gissningen. Stämmer det så vill man att experimentet ska gå att upprepa flera gånger, även av andra. Därför är en rapport om hur det gick till väldigt viktig. Rapporten är inte bara ett resultat, utan även ett recept på hur man gjorde, så att andra kan kontrollera att resultatet inte är fantasier eller önskedrömmar. Går det inte att upprepa kanske det var en slump, eller så har man gjort fel någon stans.

3 Repetition av labbrapport Klass, namn, datum i nämnd ordning. Vad ska vi ta reda på och vad tror vi kommer att hända. Ni som gjort labben om växtdelar vet att det inte alltid kommer att hända så mycket än att jag säger ok. Materiel Hur gjorde jag/vi? Infoga bilder tagna med kamera. Om ni behöver rita. Vad hände? Varför, resultat. Säkerhet Skyddsglasögon. Handskar. Förkläde. Rock. Inte springa runt. Arbeta lugnt. Håll i minnet rutiner för evakuering och för ögondusch. Tvätta all utrustning efter labben. Torka bänkarna. Tvätta händerna. Farosymboler enligt 2008/1272/EC, bilaga V. Farosymbol Faroklass - Farokategori Generell in Explosivt Instabila explosiva ämnen, blandningar och föremål Explosiva ämnen, blandningar och föremål Självreaktiva ämnen och blandningar Organiska peroxider Produkten är explosiv och kan explod friktion, gnistor eller värme. Måste hanteras varsamt.

4 Brandfarligt Brandfarliga gaser Brandfarliga aerosoler Brandfarliga vätskor Brandfarliga fasta ämnen Självreaktiva ämnen och blandningar Pyrofora vätskor och fasta ämnen Självupphettande ämnen och blandningar Ämnen och blandningar som vid kontakt med vatten utvecklar brandfarliga gaser Organiska peroxider Produkten är brandfarlig och kan brin värmetillförsel. Vissa produkter utvecklar brandfarlig självantänder i luft. Oxiderande Oxiderande gaser Oxiderande vätskor Oxiderande fasta ämnen Produkten orsakar reaktion, brand elle brännbara ämnen eller material. Gasbehållare Gaser under tryck: -Komprimerade gaser -Kondenserade gaser -Kylda kondenserade gaser -Lösta gaser Produkten är en trycksatt eller kraftig Behållaren kan explodera vid yttre br Frätande Korrosivt för metaller Frätande på huden Allvarliga ögonskador Produkten ger frätskador på hud, mat allvarliga ögonskador. Produkten är korrosiv för metaller. Giftigt Akut toxicitet (oral, dermal, vid inhalation) Skadligt Akut toxicitet (oral, dermal, vid inhalation) Hudirritation Ögonirritation Hudsensibilisering Specifik organtoxicitet enstaka exponering Produkten ger livshotande skador vid förtäring. Produkten är skadlig vid inandning, h Används också för produkter som ger irriterar hud, ögon eller luftvägar eller

5 Luftvägsirritation Narkosverkan Hälsofarlig Luftvägssensibilisering Mutagenitet i könsceller Cancerogenitet Reproduktionstoxicitet Specifik organtoxicitet enstaka exponering Specifik organtoxicitet upprepad exponering Fara vid aspiration Produkten kan ge ärftlig genetisk ska fortplantningen. Används också för pr inandning, kemisk lunginflammation v skador vid enstaka eller upprepad exp Miljöfarlig Farligt för vattenmiljön -akut -kronisk Produkten är giftig för vattenmiljön på och användas så att produkten och av Farosymbolerna SKA kunnas!!! Förklara varför man gör experiment. Varför är det viktigt att föra anteckningar och sammanställa resultaten från laborationen? Vad ska du tänka på inför, under och efter en laboration? Berätta mycket utförligt. Får du blanda ämnen hur som hellst? Atomer, molekyler, grundämnen och föreningar Att kunna redogöra för: vad en atom är och vad en molekyl är; vad ett grundämne är och vad en kemisk förening är; kemiska förkortningar och skrivsätt. Allt vi ser omkring oss, med ögat, mikroskop eller teleskop består av materia. Vissa saker vi inte ser består också av materia. Luft är ett exempel. Alla materia går att väga. I luftens fall kallas det lufttryck. När det finns mera luft på ett visst ställe är det högtryck. När det är lågtryck är det mindre luft på det stället. Massa och energi är samma sak. Materia består i sin tur av atomer. Atom kommer från grekiskans ἄτομος, átomos, vilket betyder "odelbar". A-, används i grekiskan men även ibland i svenskan som O-, i Odelbar.

6 Vad betyder ordet atom? Vad är en atom? Det finns ungefär 117 olika sorters atomer. Varje atom är ett speciellt ämne. als_and_periodic_table_construction.ogv/atomic_orbitals_and_periodic_table_co nstruction.ogv.480p.webm Videon ovan visar hur vi från väte med en proton i kärnan sedan skapar fler ämnen genom att lägga till protoner, elektroner samt neutroner. Hur många protoner har det enklaste ämnet och vilket är det? Hur många protoner har det tyngsta ämnet och vilket är det? De flesta atomer är bundna till andra atomer. Atomer som sitter ihop bildar en molekyl. Vi ska bygga några molekyler, till hjälp har vi molekylbyggsatser samt molview.org, ett program med en databas med färdiga modeller. H2O alias vatten, även diväteoxid. Brukar gestaltas som ovan. Den består av två väte och en syre. Den speciella formen ger den dess egenskaper. Detta finns det hela avhandlingar om och är ingenting vi kommer att ta upp på högstadiet. Syre: O2. Tvåatomigt syre. Den som vi i normala fall andas. Även denna en molekyl.

7 Treatomigt syre, ozon, en för människan giftig gas. Denna bildas i övre atmosfären och skyddar mot skadlig UV-strålning. I de lägre luftlagren skadar den. Gasen har en speciell lukt som man kan förnimma efter åskväder. Syrets upptäckare vill vi tillägna C. W v Scheele, en kemist och apotekare från Köping. Om vi har tid så skulle jag vilja besöka museet i Köping med klasserna för att lära oss mera om Herr Scheeles liv. Ett grundämne är ett ämne som består av ett enda slags atomer. Rent guld, består av guldatomer. Kol av kolatomer. Det finns lika många grundämnen som det finns atomslag. Vissa grundämnen finns som ensamma atomer, xenon, krypton, argon, neon, emedan andra som ovan syre siter ihop med en till av sitt slag. En kemisk förening är när när man satt ihop flera atomer av samma atomslag eller olika atomslag och får ett nytt ämne med nya egenskaper än vad ämnena i sig hade ensamma. Det första exemplet är vatten som består av väte och syre. Syre för sig självt andas vi. Väte kan vi elda med. Väte brinner med hjälp av syre och bildar då... Vad tror du själv att produkten blir? Kan du andas den? Är den viktig? En kemisk förening har andra egenskaper än de grundämnen de är uppbyggda av. Ett annat exempel är ozon som har andra egenskaper än syre. Fast båda består av syreatomer. Att det syre vi andas ändock består av ett par av syreatomer är för att annars reagerar det direkt med andra ämnen. För att syre ska reagera med väte så måste vi tillföra energi, med hjälp av en tändsticka t.ex. Vi kan bilda oändligt många föreningar. Kemiska tecken och formler Alla grundämnen har ett kemiskt tecken. För länge sedan använda man krumelurer för att beteckna ämnen. Se t.ex. tecknet på Volvobilar. Det var tecknet för järn. Idag skriver vi järn Fe, av ferrum, järn på latin. Alla grundämnen har ett kemiskt tecken på en eller två bokstäver. Det var Jöns Jacob Berzelius som myntade systemet med förkortningar. Många ämnen har som vi vet krångliga namn, amygdalin t.ex., var namnet på vitamin B17, som numera är avklassad som B17.C 20 H 27 NO 11

8 är mängdformeln för detta ämne. Det säger inget om hur det ser ut. Strukturformeln. Titta själv på molview.org och se hur den ser ut. Snurra och titta från olika håll. Att bara ha en uppsättning förkortningar hjälper inte. Därför så började skarpa hjärnor att arbeta. Detta ledde till: Periodiska systemet Dmitrij Mendeleev [Mendelejev], var en mycket framstående rysk kemist. Han började katalogisera och systematisera de olika grundämnenas inbördes förhållanden.

9 (Bild D. Mendeleev. Död 1907, därför gick upphovrätten ut 2007.) Mendeleevs system ovan. De luckor som finns visar att han förutspått ämnen som skulle ligga i luckorna, men inte var upptäckta vid tidpunkten för tabellen. Mendeleev lyckades räkna fram deras egenskaper med sådan precision, att vi nog kan säga att han upptäckte alla återstående ämnen i teorin. Det samtida periodiska systemet ser ut som ovan, ungefär. Perioder vågräta. Grupper lodräta. Ämnena är ordnade i vågräta rader i stigande atomnummer. Atomnummer=antalet protoner i kärnan. När ett elektronskal är fullt börjar man på en ny rad. Alla ämnen med lika många valenselektroner hamnar under varandra. Varför står H längst upp till vänster och He längst upp till höger? Vad är valenselektron? Ämnen i samma period har lika många elektronskal. Vad är en period? Vad är en grupp? Grundämnena är vidare indelade i metaller och ickemetaller. Metallerna har ofta, men inte alltid, 1-3 valenselektroner. Därför lämnar de gärna iväg elektroner.

10 Ickemetallerna tar hellre upp elektroner. Atomer som förändrar sin laddning så att de får fler eller färre elektroner än antalet protoner i kärnan kallas joner. Ickemetallerna är samlade till höger och metallerna till vänster. Denna kunskap har också gett upphov till den elektrokemiska spänningsserien. Vad kallas atomer som förändrar sin laddning? Vilka ämnen tar hellre upp elektroner? Lär in: Vilket ämne är? C, F, Cl, Br, I, At; He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn; H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr; Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra; Fe, Cu, Au, Ag, P, U, Po, Al, Ir, W, Zn; Dessa förkortningar ska ni kunna utantill. Ungefär som glosor. Alkalimetaller Grupp 1 Alkalimetallerna är metaller. De reagerar extremt lätt och häftigt med andra ämnen som syre och vatten. Därför kan man inte använda dessa till något annat än i föreningar med andra ämnen. Alkaliska jordartsmetaller Grupp 2 Här finner vi magnesium bl.a. som vi tillverkar fälgar av, kamerahus, fotoblixtar på 1800-talet. Halogener Grupp 17 Saltbildare. Titta vad salt heter på grekiska. Dessa har nästan fullt yttre elektronskal, så när som på en elektron. De tar därför gärna upp en elektron från metaller och därmed harde bildat ett salt. Dessa ämnen används av våra kroppar till en massa saker. Ge 12 exempel på vad kroppen använder salter till.

11