Lärare: Jimmy Pettersson Kol och kolföreningar
Rent kol Grafit Den vanligaste formen av rent kol. Bindningar mellan de olika lagerna är svaga. Slits lätt som spetsen på blyertspennor som består av grafit. Har bra elektrisk ledningsförmåga.
Rent kol Diamant Bygger kristaller Mycket starka bindningar, i jämförelse med grafit! Mycket sällsynta i naturen. Skapas genom högt tryck och temperatur, under lång tid!
Rent kol Amorft kol (Träkol) Kolatomerna sitter huller om buller. I jämförelse med diamant och grafit, där kolet sitter i bestämda mönster. Träkol är ett exempel på amorft kol!
Rent kol Fullerener, nanorör och grafen Fullerener ser ut som en fotboll. Nanorör är formade som rör. Grafen liknar ett lager av grafit. Dessa olika kemiska föreningar kommer ha stor betydelse för framtidens material! Då de har speciella egenskaper!
De flesta ämnen innehåller kol Endas 0,02% av jordskorpan utgörs av kol. Ändå är 95% av alla de miljoner ämnen vi känner till kolföreningar. Därför har kolföreningarna fått en eget område i kemin. Detta område kallas organisk kemi, och kolföreningar kallas organiska ämnen.
Kol bildar komplexa molekyler Kolet, har unika egenskaper då det kan binda 4 atomer samtidigt. Andra ämnen kan enbart binda 2 eller 3 atomer. Kolatomer kan där med binda till andra kolatomer, och bilda långa kedjor. Dessa kan vara komplexa, och finns i allt levande!
Allt levande innehåller kol Växter och djur består av kol. Växter får kol från luftens koldioxid (CO 2 ). Djur får i sig kol genom att äta växter och djur.
Allt levande innehåller kol Därför innehåller material som kommer från växter och djur kol. Exempel: Bomull, trä, papper och ull. Även bensin, olja, plast innehåller kol. Dessa kolatomer kommer från djur och växter som levde för flera miljoner år sedan
Kolväten
Kolväte Kolväte = Kol + Väte Kol och väte binder till varandra och bildar enkla molekyler och långa komplexa kedjor så kallade kolväten. Längre kedjor = Ju mer energi behövs för att bryta bindningarna! Längre kedjor = desto mer energirikt är ämnet!
Metan Enklaste formen av kolväten. En kolatom som binder till fyra väteatomer. Med kemiska tecken skrivs metan CH 4. Detta kallas molekylformel, men många kolväten skrivs enligt strukturformel. Metan - används i gasspisar!
Metanserien Egenskaperna hos ett kolväte bestäms utav: Hur många atomer det innehåller! De första 4 kolvätena är: GASER Sedan kommer ca 10 som är: VÄTSKOR Mer än 16 kolatomer är: FASTA Ni har i uppgift att memorera och komma ihåg dessa 10 kolväten!
Mättade och omättade kolväten
Mättade och omättade kolväten Ett kolväte är mättat om det binder med 4 andra atomer. Det finns kolväte som har dubbel eller trippelbindningar. Dessa kolväten utnyttjar inte alla sina bindningar att binda väte. Därför kallas dessa omättade de är inte mättade på väte!
Grenade kolväten Butan, C 4 H 10 Kolväten kan vara byggda på olika sätt, även om de har samma antal kol- och väteatomer. Kolatomer kan blida långa kedjor, men de kan också förgrena sig! Iso-Butan, C 4 H 10 Raka och förgrenade ämnen med lika många kolatomer, kallas för isomerer.
FOSILA BRÄNSLEN
Kol Stenkol och brunkol Stenkol bildades av växter och djur som levde för flera hundramiljoner år sedan. Består av ca 80-90% kol. Brunkol har oftast bara legat i marken ett tiotalsmiljoner år. Brunkolet består därför enbart av ca 70 % kol.
Koks Koks är stenkol som har hettats upp utan luft i ett koksverk. Detta torkar stenkolen, och gör att tjära och gaser bilas. Koksen väger mindre, och har högre % - halt kol. Detta gör koks ett effektivare bränsle än kol! Det används vid järn- och stålframställning, stål som i sin tur tillverkas till exempelvis verktyg som tillverkar din telefon!!!
Råolja 35 % av all energi i världen kommer från förbränning av olja! Råolja kallas också för petroleum, är en blandning av många kolväten. Råolja anses ha bildats av små växter och djur som levde i havet. Som efter sin död täcktes med lera, den syrefria miljön, ledde till att de ej kunde brytas ner. Utan omvandlades under lång tid till råolja!
Fraktionerad destillation Det går att skilja kolväten från varandra, på grund av densitet! Detta genomförs genom att råoljan pressas in genom en ung på ca 400 C. Långa kolkedjor = Tunga -> Sjunker Korta kolkedjor = Lätta > Stiger Detta leder till att man kan skilja på olika kolkedjor.
Kolets kretslopp
Alkoholer
Alkoholer När man talar om alkohol menas oftast alkohol som finns i alkoholdrycker etanol! Etanol är bara en av alla alkoholer som finns Alkohol är uppbyggda av kol, väte och syre. De har minst en OH grupp där syre och väte sitter ihop. Etandiol (Glykol) C 2 H 4 (OH) 2 De flesta alkoholer är giftiga!!!
Organiska syror
Organiska syror Syror som innehåller kolatomer kallas för organiska syror. Både växter och djur kan bilda organiska syror. Frukter innehåller syror som skydd mot bakterier och mögel. När frukterna mognar bildas socker som döljer den sura smaken.
Organiska syror De vanligaste organiska syrorna innehåller minst en karboxylgrupp. Karboxylsyrorna kan oftast smaka surt, räknas de till de svaga syrorna. Alkohol kan blida syror! Om en flaska vin står öppen för läge blir vinet surt. Detta beror på att alkoholen (etanol) reagerar med syret i luften. Och bildar ättiksyra (etansyra).
Estrar
Estrar Alkoholer kan reagera med Organiska syror och skapa Estrar! Estrar doft eller smak extrakt! Tar lång tid att alkohol och en organisk syra ska omvandlas till ester. Därför kan svavelsyra användas som en katalysator! Etanol Etansyra (Ättiksyra) Etylacetat