KEMI 1 MÄNNISKANS KEMI OCH KEMIN I LIVSMILJÖ
Vad är KEMI? Ordet kemi kommer från grekiskans chemeia =blandning Allt som finns omkring oss och som påverkar oss handlar om KEMI. Vad du tycker DU att kemi ÄR? (skriv en rad på lappen)
FYSIK BIOLOGI KEMI MEDICIN TEKNIK
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?
Vi analyserar: Varför flyter burken med Cola-light medan burken med vanlig Cola sjunker till botten? I den vanliga Cola-burken finns det socker, medan det inte finns socker i lightburken. Den innehåller ersättningsmedel men framförallt innehåller den mer vatten än "den vanliga" Cola-burken. En sockerlösning har högre densitet än vatten och det gör att lightburken flyter och den vanliga burken sjunker.
Laboration 1. Rubrik: OSYNLIG GAS Jobba 2-3 elever tillsammans. Följ stegen i arbetsbeskrivningen. Ställ upp en HYPOTES. Iakttag och analysera. Tolka = förklara varför.
Läxa: Vilken känd finländsk kemist har fått Nobelspriset i kemi? Vem? När? För vad?
Svar till läxan: Vem? Vetenskapsmannen, Arttui Ilmari Virtanen, A.I Virtanen När? År 1945 För vad? För en metod att konservera djurfoder, den sk. AIVmetoden (saltsyra och svavelsyra tillsätts i höet).
VÄRLDSALLTET= Energi + materia / ämnen
Materia Ämne - luft, kranvatten, destillerat vatten, blod, syre Rent ämne -syre, dest. vatten Blandning -kranvatten, luft, blod Grundämne -syre, O Kemisk förening -destillerat vatten H₂O 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?
Rent ämne, homogen eller heterogen blandning? Laboration 2. Att konstatera och tolka en kemisk reaktion LÄXA. Läs. s 85-88
Aggregationstillstånd Fas: is vatten ånga 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 rörelseenergi 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:
Elektronnivåer 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...
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
Starka bindningar Svaga bindningar mellan molekyler och joner. Kräver lite energi för att brytas. Starka bindningar mellan atomer (=> grundämnen bildar föreningar). Kräver mycket energi för att brytas. Jonbindningar Kovalenta bindningar Metallbindningar Strävan efter att få oktettstruktur sker genom att: avge/ta emot elektroner bilda gemensamma elektronpar Grundämnets position i det periodiska systemet samt elektronegativitetsvärde förklarar grundämnets sätt att få oktett. Elektronegativitet: ett mått på förmågan hos En atom att dra till sig elektroner i en bindning. s. 21- e-stuktur
Jonbindning Huvudgruppernas metaller har 1-3 valenselektroner => ger gärna bort dem => positiv jon = katjon Ickemetallerna tar gärna emot elektroner => negativ jon = anjon Stor skillnad i elektronegativitetsvärden En stark elektrisk dragningskraft binder jonerna till varandra Ex: Ange den kemiska formeln för den jonförening som består av följande grundämnen. a) Na, F b) Ca, Cl c) Al, O
Kovalent bindning Finns i molekylföreningar Bildas mellan ickemetall + ickemetall Grundämnena delar på sina opariga ytterelektroner => bindningselektronpar Stark bindning stabil struktur
Ex: Bilda den molekyl som består av följande atomer. a) H, Cl b) H, O (i vatten) c) N, H (i ammoniak) d) O, O (i syrgas) e) N, N
Läxa. Läs om olika formler s 17 + s21-24 u 20 + uppg på papper