Atomteori. Biologisk kemi 7,5 hp KTH Vt 2012 Märit Karls. Titta på: Startsida - Biologisk Kemi (7,5hp) [PING PONG]



Relevanta dokument
Atomen - Periodiska systemet. Kap 3 Att ordna materian

Intermolekylära krafter

ATOMENS BYGGNAD. En atom består av : Kärna ( hela massan finns i kärnan) Positiva Protoner Neutrala Neutroner. Runt om Negativa Elektroner

Intermolekylära krafter

Periodiska systemet. Atomens delar och kemiska bindningar

KEMI 1 MÄNNISKANS KEMI OCH KEMIN I LIVSMILJÖ

Atomen och periodiska systemet

PERIODISKA SYSTEMET. Atomkemi

KEMA00. Magnus Ullner. Föreläsningsanteckningar och säkerhetskompendium kan laddas ner från

Kemi Grundläggande begrepp. Kap. 1. (Se även repetitionskompendiet på hemsidan.)

Introduktion till det periodiska systemet. Niklas Dahrén

Jonföreningar och jonbindningar del 1. Niklas Dahrén

KEMI 1 MÄNNISKANS KEMI OCH KEMIN I LIVSMILJÖ

Mendelevs periodiska system

Introduktion till kemisk bindning. Niklas Dahrén

ATOMER OCH ATOMMODELLEN. Lärare: Jimmy Pettersson

TESTA DIG SJÄLV 13.1 GRUNDBOK FÖRKLARA BEGREPPEN proton Protoner är en av de partiklar som atomer är uppbyggda av. Protonerna finns i atomkärnan, i

Prov Ke1 Atomer och periodiska systemet NA1+TE1/ /PLE

Kap. 8. Bindning: Generella begrepp, fortsättning

KEMA00. Magnus Ullner. Föreläsningsanteckningar och säkerhetskompendium kan laddas ner från

Atomens uppbyggnad. Niklas Dahrén

Historia De tidigaste kända idéerna om något som liknar dagens atomer utvecklades av Demokritos i Grekland runt 450 f.kr. År 1803 använde John Dalton

KEMI 1 MÄNNISKANS KEMI OCH KEMIN I LIVSMILJÖ

atomkärna Atomkärna är en del av en atom, som finns mitt inne i atomen. Det är i atomkärnan som protonerna finns.

Jonföreningar och jonbindningar del 1. Niklas Dahrén

Kap. 8. Bindning: Generella begrepp

Grundläggande Kemi 1

VAD ÄR KEMI? Vetenskapen om olika ämnens: Egenskaper Uppbyggnad Reaktioner med varandra KEMINS GRUNDER

Det mesta är blandningar

Periodiska systemet. Namn:

Kovalenta bindningar, elektronegativitet och elektronformler. Niklas Dahrén

Kovalenta och polära kovalenta bindningar. Niklas Dahrén

Kemiska bindningar. Medicinsk Teknik KTH Biologisk kemi Vt Märit Karls

VAD ÄR KEMI? Vetenskapen om olika ämnens: Egenskaper Uppbyggnad Reaktioner med varandra KEMINS GRUNDER

Atomnummer, masstal och massa. Niklas Dahrén

Oxidationstal. Niklas Dahrén

Periodiska systemet Betygskriterier - Periodiska systemet För att få godkänt ska du... För att få väl godkänt ska du också kunna...

Jonbindning och metallbindning. Niklas Dahrén

Kapitel 7. Atomstruktur och periodicitet. Kvantmekanik Aufbau Periodiska systemet

Kapitel 7. Atomstruktur och periodicitet

Materia Sammanfattning. Materia

Atomernas byggnad. Om en 2400 år gammal idé. Jonas Arvidsson,

Vätebindningar och Hydro-FON-regeln. Niklas Dahrén

Atomer, molekyler och joner

Joner Syror och baser 2 Salter. Kemi direkt sid

Olika kovalenta bindningar. Niklas Dahrén

Atom- och kärnfysik! Sid i fysikboken

Protonen upptäcktes 1918 och neutronen Atommodellen

Atomer och det periodiska systemet

KEMI 2H 2 + O 2. Fakta och övningar om atomens byggnad, periodiska systemet och formelskrivning

Dipoler och dipol-dipolbindningar Del 1. Niklas Dahrén

van der Waalsbindningar (London dispersionskrafter) Niklas Dahrén

Atomens historia. Slutet av 1800-talet trodde man att man hade en fullständig bild av alla fysikaliska fenomen.

Dipol-dipolbindning. Niklas Dahrén

Materia och aggregationsformer. Niklas Dahrén

Kemisk bindning. Mål med avsnittet. Jonbindning

Föreläsning 5 Att bygga atomen del II

Väteatomen. Matti Hotokka

2. Hur många elektroner får det plats i K, L och M skal?

Instuderingsfrågor Atomfysik

Kemiskafferiet modul 3 kemiteori. Atomer och joner

Kemi. Fysik, läran om krafterna, energi, väderfenomen, hur alstras elektrisk ström mm.

Atomens uppbyggnad. Atomen består av tre elementarpartiklar: Protoner (+) Elektroner (-) Neutroner (neutral)

ENKEL Kemi 2. Atomer och molekyler. Art nr 515. Atomer. Grundämnen. Atomens historia

c = λ ν Vågrörelse Kap. 1. Kvantmekanik och den mikroskopiska världen Kvantmekanik 1.1 Elektromagnetisk strålning

KE02: Kemins mikrovärld

Valenselektroner = elektronerna i yttersta skalet visas nedan för några element ur grupperna

Sammanfattning av Chang

JONER. Joner är partiklar med elektrisk laddning. Både ensamma atomer och molekyler kan bilda joner.

Till exempel om vi tar den första kol atomen, så har den: 6 protoner, 12 6=6 neutroner, 6 elektroner; atommassan är också 6 men masstalet är 12!

Räkna kemi 1. Kap 4, 7

Kapitel 7. Atomstruktur och periodicitet. Kvantmekanik Aufbau Periodiska systemet

.Kemiska föreningar. Kap. 3.

F1 F d un t amen l a s KEMA00

Kemi. Erik Cederberg Klass 10A >

8. Atomfysik - flerelektronatomer

Kemi. Fysik, läran om krafterna, energi, väderfenomen, hur alstras elektrisk ström mm.

Namnge och rita organiska föreningar - del 1 Introduktion till att rita och namnge organiska föreningar. Niklas Dahrén

KEMINS ÄMNESSPECIFIKA BEGREPP

Jonföreningar och jonbindningar del 2. Niklas Dahrén

Föreläsning 3. Jonbindning, salter och oorganisk-kemisk nomenklatur

Viktigt! Glöm inte att skriva Tentamenskod på alla blad du lämnar in.

Labbrapport 1 Kemilaboration ämnens uppbyggnad, egenskaper och reaktioner. Naturkunskap B Hösten 2007 Av Tommy Jansson

C Dessa atomer är kolets isotoper. Isotoper har: olika A samma Z samma antal e likadana kemiska egenskaper

BFL122/BFL111 Fysik för Tekniskt/ Naturvetenskapligt Basår/ Bastermin 12. Kärnfysik Kärnfysik 1

Dipoler och dipol-dipolbindningar Del 2. Niklas Dahrén

Kemisk bindning I, Chemical bonds A&J kap. 2

Rättningstiden är i normalfall 15 arbetsdagar, annars är det detta datum som gäller:

Här växer människor och kunskap

Konc. i början 0.1M 0 0. Ändring -x +x +x. Konc. i jämvikt 0,10-x +x +x

Atomen och periodiska systemet

Atom- och Kärnfysik. Namn: Mentor: Datum:

Kapitel 8 och 9. Kemisk bindning: allmänna begrepp och orbitaler

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

Marie Curie, kärnfysiker, Atomfysik. Heliumatom. Partikelacceleratorn i Cern, Schweiz.

Så började det Liv, cellens byggstenar. Biologi 1 kap 2

Repetitionskompendium Grundläggande kemi Årskurs

Den elektrokemiska spänningsserien. Niklas Dahrén

Här kan du svara t.ex. När våra förfäder blev sjuka försökte de att få fram botemedel. Det betyder att de har sysslat med kemi.

Tentamen i Materia, 7,5 hp, CBGAM0

Transkript:

Atomteori Biologisk kemi 7,5 hp KTH Vt 2012 Märit Karls Titta på: Startsida - Biologisk Kemi (7,5hp) [PING PONG] http://pingpong.ki.se/public/courseid/7368/lang-sv/publicpage.do

Kemibok på nätet: Khans academy Om ni missar en föreläsning eller Behöver repetition

Studietips Detta kompendium är INTE en lärobok. Det är inte meningen att man skall kunna läsa kompendiet och förstå innehållet. Ni måste använda kompendiet aktivt, anteckna under föreläsningen, fundera på alla bilder, läsa i läroboken Texten på vissa bilder kan vara oläsbar i kompendiet, men tanken är att ni skall gå in på PingPong och titta på bilderna där Läsanvisning: McMurry Kap.3, lämpliga övningar finns under Studiehandledning på kurswebben Mastering Chemistry: Hemläxa 1, träna själva, ej betygsgrundande

Atomteori McMurry kap.3 Vad är det som gör att vissa grundämnen är släkt Vad är det som påverkar ett grundämnes kemiska egenskaper?

Atom modell Kärnan: tät, laddning = antal p + Elektronmoln: diffust område, Antal e - = antal p + Fig. 3.1

Vad är en atom? Definition: En atom är den minsta enhet av ett grundämne som behåller grundämnets kemiska egenskaper dvs en kolatom skiljer sig från en syreatom, men elektron i en kolatom är likadan som en elektron i en syreatom

Partiklar i atomen Partikel Massa Elektrisk laddning Elektron 9,109 X 10-28 -1 Proton 1,673 X 10-24 +1 Neutron 1,675 X 10-24 0 Atommassa mäts experimentellt och anges i enheten u (AMU) En atom 12 C har massan 12 u. Tab. 3.1 McMurry

Två enkla regler!! Partiklar med olika laddning attraherar varandra; Elektrostatisk attraktion Partiklar med samma laddning repellerar varandra Dessa enkla regler kan ni använda för att förklara det mesta på denna kurs!

Atomsymbol Ex. A Z X 12 C 6 C # Se Worked ex. 3.2 och 3.3! X= kemisk symbol A= atomens masstal = protoner + neutroner C= atomens laddning Z= Atomnummer = protoner = elektroner #= antal atomer i formelenheten

Vad är ett grundämne? I ett grundämne (eng. element) har alla atomer samma atomnummer, dvs lika många protoner och lika många elektroner ex. grundämnet nummer 8 kallas syre har kemisk symbol O består av enbart syreatomer med 8 st protoner och 8 st elektroner

Isotoper Ett grundämne består av atomer med samma kärnladdning Isotoper är atomer av samma grundämne, men med olika massor Isotoper har olika antal neutroner Isotoper av väte Isotoper av kol Många isotoper används inom medicinen

s. 55 Isotoper av väte

Kända grundämnen 109 st kända hittills 87 st är metaller 11 st är gaser 2 st är vätskor (vid rumstemp.) 26 st är radioaktiva

Vanliga grundämnen

H C O N Ca Mg Na K P S Se även tab. 1.4 i McMurry Fyll i namn, både på svenska och engelska!

Var finns de? H ingår i vatten och i de flesta föreningar i kroppen C finns i alla organiska molekyler O ingår i vatten mm, behövs för respirationen N ingår i proteiner, nukleinsyror Ca finns i ben och tänder, behövs för membran, nervimpulser, muskelkontraktioner och koagulation Mg kofaktor för många enzym Na behövs för membran, nervimpulser och muskler K behövs för membran, nervimpulser och muskler P finns i ben och tänder, nukleinsyror och ATP S finns i många protein Se tab. 1.4 och Application s. 92!

Vad är en kemisk förening? Kemisk förening (eng. compound) är ett ämne som består av atomer av olika grundämnen i definierade proportioner

Biologisk kemi: Makromolekyler Summaformel Säger inget om egenskaper Egenskaperna beror på strukturen, som i sin tur beror på hur atomerna sitter ihop Hur binds alla dessa atomer till varandra? Innan vi kan svara på det måste vi titta på atomen igen

Hur fördelas elektroner i atomen? Grundregel: så att elektronen får så låg energi som möjligt Var är det? Tips! Tänk på fig. nedan!

Elektronnivåer OBS! Förenklad modell! Schrödingers kvantmekanik: Energi förekommer i kvanta (energipaket) e- finns på vissa avstånd från kärnan, energinivåer Kallas skal Nivå nr 1 = K-skal, 2 e - Nivå nr 2 = L-skal, 8 e - Nivå nr 3 = M-skal, 18 e - Var elektronerna finns avgör grundämnets egenskaper

e - = Elektron Energinivåer Fig. s. 59 Fig. s. 59 Holum Pga attraktion mellan kärnan och e - får e - lägesenergi Energin är ett mått på hur mycket arbete som krävs för att flytta e - till nästa nivå Större avstånd Större lägesenergi Joniseringsenergi Tillför så mycket energi att e - lämnar atomen, det bildas en jon

Diskutera, vad är rimligt? Ju högre atomnummer (fler protoner i kärnan) desto lättare/svårare att ta bort elektroner Ju högre atomnummer desto lägre/högre första joniseringsenergi (den energi som krävs för att ta bort en elektron från en neutral atom)

Första joniseringsenergin Den energi som krävs för att ta bort en elektron från en neutral atom Vad händer vid He, Ne, Ar??? Holum Fig. 3.1 b McMurry Fig. 4.1

Dimitri Mendeleev 1834-1907 Ordnade grundämnen i ett periodiskt system Förutsade grundämnen innan de upptäckts

Kan man säga att grundämnen är släkt med varann?

Periodiska systemet Grupper: 1A-8A, 1-18 Perioder 1-7 Vad är gemensamt för alla grundämnen i en period? Vad är gemensamt för alla grundämnen i en grupp? Fig. 3.2, s. 58 Se även: http://www.webelements.com/

Väteatomen (1p+1e - ) Holum Fig. 3.3 s. 62 Området där man mest sannolikt finner väteatomens elektron kallas s-orbital OBS! Bilder med cirklar runt kärnan är alltså en förenklad modell

Elektronorbitaler i L-skalet Varje orbital rymmer 2 e - L-skalet (nivå 2) har 2 undernivåer 1 s-orbital 3 p-orbitaler Se Fig.3.5 s. 63 Hur många elektroner får plats i L-skalet? Se tab. 3.2 i Holum s.63 och fig. 3.5 s. 64 McMurry

Energinivåer och undernivåer Tab. 3.2 McMurry

Elektronfördelning Holum Fig.3.5, se fig. 3.6 i McMurry I varje orbital finns plats för 2 elektroner Elektronerna fylls på enl. Hunds regel, s. 64 bussprincipen Lägg in elektronerna i en fosforatom Worked ex. 3.8 Hur många oparade e - har N resp O?

Exempel på elektronfördelning

Valenselektroner!!!!! Ju längre bort från kärnan elektronen befinner sig, desto mindre attraheras den av kärnan Elektronerna i den yttersta energinivån kallas valenselektroner Det är valenselektroner som flyttas vid kemiska reaktioner, avgör ett grundämnes kemiska egenskaper! http://www.biology.lsu.edu/introbio/tutorial/chem-tutorial/chemtutorial/atoms.html

Ja, grundämnen kan vara släkt! Se fig. 3.7 i McMurry! Det är valenselektronerna som gör det!

Familjer i periodiska systemet Fyll i antal elektroner i den yttersta energinivån! Dessa kunskaper behövs för kap. 4-6 Grupp Namn Valenselektroner IA Alkalimetaller IIA Alk. Jordartsmetaller IIIA Borfamiljen IVA Kolfamiljen VA Kvävefamiljen VIA Syrefamiljen VIIA Halogener 0 Ädelgaser

Lewis struktur Electron dot ett sätt att hålla reda på valenselektroner Tab. 3.5 C Worked ex. 3.12, s. 58 Skriv atomsymbolen Räkna antalet valenselektroner Tänk dig en box som rymmer 2 e - på varje sida Fyll på valenselektroner i boxarna bussprincipen

Atomens nirvana Oktettregeln Grundämnen strävar att uppnå ett stabilt elektronmoln, vanligtvis en full oktett ädelgasstruktur Hur kan olika atomer uppnå sitt nirvana? Se elektronfördelnings- diagram bild 30!

Metaller och icke-metaller Se fig. 3.2!

Grupper i periodiska systemet Alkalimetaller H, Li, Na, K, mm Alkaliska jordartsmetaller Mg, Ca mm Halogener F, Cl, Br, I mm Ädelgaser He, Ne, Ar, Kr mm

Joniseringsenergi Jmf fig. 4.1 s. 81 Bild 23 Förklara med egna ord varför första joniseringsenergin varierar på detta sätt Tentatips! Många fenomen kan förklaras om man tänker på elektrostatisk attraktion (i detta fall mellan protoner och elektroner) http://www.science.uwaterloo.ca/~cchieh/cact/cact.html

Sammanfattning: egenskaper Inom varje period gäller: Stryk det som inte gäller Ju högre atomnummer desto lättare/svårare att ta bort elektroner Ju högre atomnummer desto lägre/högre första joniseringsenengi Metaller vill förlora/lägga till elektroner Icke-metaller vill förlora/lägga till elektroner

Full oktett Ädelgaser Metaller (med 1,2 eller 3 valenselektroner) Icke-metaller (med 5,6 eller 7 valenselektroner Kol (med 4 valenselektroner) har redan en, vill ej förändras avger elektroner, bildar positiva joner med ädelgasstruktur vill ta upp elektroner, bildar negativa joner med ädelgas struktur delar elektroner med andra atomer.

Testa kunskaperna! Den ordinarie Del 1-tentan finns på kurswebben under Grundinformation/Examination Tentamen 9 februari 2011 Fråga 1, 2, 3 och 5

Tisdag: Viktigt! Jonföreningar Kap. 4 Varför bildas en jonbindning? Formulera med egna ord! Vad kallas föreningar med jonbindning? Kovalenta föreningar, Kap 5 Varför bildas en kovalent bindning? Formulera med egna ord! Vad kallas föreningar med kovalenta bindningar? Intermolekylära attraktioner, Kap 5 och 8 Varför är is hårt? Varför kan jag stoppa ner fingret i ett glas med vatten och varför flyttar sig luften, så jag kan ta mig fram?

Kemiska bindningar/attraktioner förklarar Hur kan cellerna hålla kvar sitt innehåll inuti cellerna? Varför är ben så hårt? Vad är det som gör att DNA är stabilt? Hur kan muskler vara så starka?