Materia Sammanfattning Material = vad föremålet (materiel) är gjort av. Materia finns överallt (består av atomer). OBS! Materia Något som tar plats. Kan mäta hur mycket plats den tar eller väga. Materia kan inte försvinna eller nyskapas, endast omvandlas. Ingen materia försvinner vid t.ex. bränder utan atomerna sprids bara ut över en större yta samt blir till andra ämnen. Atomen Alla atomer består av en kärna. Kärnan består av två slags partiklar: protoner (p) och neutroner (n). Kring atomkärnan kretsar elektroner (e-) på olika avstånd (elektronskal) från kärnan. Protoner är positivt laddade (+) Elektroner är negativt laddade (-) Neutroner är oladdade Hur många protoner, neutroner och elektroner en atom innehåller, beror på vilket ämne det är. I varje atom finns det lika många elektroner som protoner. Det betyder att det finns lika många negativa som positiva laddningar. Det är därför man säger att atomen är neutral/oladdad. Men om en eller flera elektroner försvinner kommer atomen att blir positiv laddad. Om det tillkommer elektroner i en atom kommer den att bli negativt laddad. Atomer som är positivt laddade kallas positiva joner. Exempel på positiva joner är Natrium jon (Na + ), Magnesium
jon (Mg 2+ ), Vätejon (H + ). Atomer som är negativt laddade kallas negativa joner. Exempel på negativa joner är klorid jon (Cl - ), oxid jon (O 2- ). Man delar in materia (ämnena) i grundämnen och kemiska föreningar. Grundämnen : Ämnen som bara innehåller en sorts atomer kallas grundämnen. Varje grundämne har ett eget kemiskt tecken som är detsamma överallt på hela jorden. Det kemiska tecknet består av en eller två bokstäver, oftast från det latinska namnet på ämnet. Grundämnen hittar man på det periodiska systemet. Väte består av en proton och en elektron och saknar alltså neutroner. Helium består av två protoner, två elektroner och två neutroner. Det finns cirka 110 olika sorters atomer och utifrån dem bildas alla ämnen på jorden. Grundämne Kemiska tecken Var finns det? Väte H I Luften och universum. Helium He Ballonger och i universum. Koppar Cu Elledningar i våra hus och kyrktak. Guld Au Elektronik & smycken Silver Ag Elektronik, fotoframkallning & smycken Kemisk förening (sammansatta ämnen): Är uppbyggd av två eller flera olika slags atomer. (t.ex. vatten som består av både väte- och syreatomer, socker är uppbyggd av atomer från kol, väte och syre) Vatten - H 2 O består av två väteatomer och en syreatom. Druvsocker - C 6 H 12 O 6 består av sex kolatomer, tolv väteatomer och sex syreatomer. Koldioxid CO 2 innehåller en kolatom och två syreatomer. Molekyler: Flera atomer som sitter ihop som t.ex. vatten som består av syreatomer och väteatomer. Materias olika former Materia kan förekomma i tre former: fast, flytande och gasform. För vatten blir det då: Is (under 0 C), flytande (mer än 0 C) och vattenånga (100 C). Om man värmer is så smälter den. Vid 0 C förlorar vattnet sin fasta form och blir flytande. Det blir en vätska. Om man
fortsätter värma vattnet börjar det att avdunsta och det bildas vattenånga. När temperaturen stigit till 100 C börjar vattnet koka. Med ett gemensamt namn kallar vi avdunstning och kokning för ångbildning. Imma: När vattenånga från t.ex. duschen träffar den kalla spegeln kyls den ner (vattenångan kondenserar) och det bildas små vattendroppar imma på spegeln. Volym: Hur mycket plats materia (föremålet) tar. För att beräkna volymen av ett rätblock tar vi helt enkelt: Volym = längden * bredden * höjden Enhet: kubik: centimeter/decimeter/meter (cm 3 /dm 3 /m 3 ). Det är viktigt att man använder samma enhet hela vägen! Om det står i uppgiften att sidorna är: l = 4 cm, b = 2 cm, h =1 cm blir volymen av lådan följande: 4 2 1=8 cm 3. Man använder sig av volymräkning på många ställen som bassänger, förpackningar, bilar osv. Oregelbundna föremål: Då kan man använda ett mätglas som är halvfullt med vatten. Lägger föremålet i ett mätglas som innehåller vatten. Kollar på vätskenivåökningen och jämför med nivån innan föremålet lades i. Vanliga enheter för volym: 1 Liter = 1 dm 3 (kubikdecimeter) = 1000 cm 3 1 Liter = 10 deciliter (dl) 1 Liter =100cl = I liter = 1000 Milliliter (ml)
Materia kan vägas När man väger ett föremål får man reda på dess vikt eller massa. Vikt använder man för det mesta men massa då man gör beräkningar inom fysiken. Man använder en våg för att mäta massa. Vanligaste enheten för massa är: 1 kilogram (kg). Andra enheter som används ofta är: 1 gram (g) och 1 ton. 1 kg = 1000 g 1 ton = 1000 kg Flyta eller sjunka? Stenar sjunker och träbitar flyter i vatten. Detta beror på de olika föremålens egenskaper som man tillsammans kallar för densitet (täthet). Densitet = massa/volym (p=m/v) Densitet anges i antalet kg per dm 3. (kg/dm 3 = kg per liter). 1dm 3 trä väger ca 0,5 kg medan 1 dm 3 järn väger ca 8kg. Det som avgör om föremålet flyter är om vätskan väger mer eller mindre per dm 3, dvs densitet. Om ett föremål flyter eller inte beror på tre saker: 1. Vilket ämne föremålet består av (järn, trä, plast, koppar, bly etc.) 2. Vilken form föremålet har (t.ex. klot, låda). En båt flyter på grund av dess form fast den är gjord av järn. 3. Vilken vätska det är (t.ex. olja, vatten). Föremål väger mindre i vatten då vattnet hjälper till att lyfta föremålet. Man kan räkna ut hur mycket ett föremål väger i vatten genom att ta reda på hur mycket vatten som trängs undan av föremålet. Detta kom greken Arkimedes fram till: Arkimedes princip - En vätskas lyftkraft på en kropp är lika stor som den undanträngda vätskans tyngd. Andra egenskaper hos materia Metaller (järn, koppar, silver, guld) har den typiska egenskapen av metallglans. Inom kemin delar man in ämnen i metaller och icke-metaller. Järn används för att tillverka stål. Guld bra. Används til smycken och elektronikprodukter. Leder elektricitet och värme
Järn - Används för att t.ex. tillverka stål. En del golfklubbor är gjorda av järn. Silver - Används för tillverkning av alkaliska batterier, speglar och smycken. Används för framkallning av fotofilm. Hållfasthet Olika ämnen (material) håller olika bra då de utsätts för krafter. Detta kallas för hur hållfast ett ämne är. Ett bra byggnadsmaterial är t.ex. bambu. Andra bra material att bygga med är stål och betong. Se (fast eller flytande). Hur känner man igen ämnen? Känna hur hårt, mjukt eller segt ämnet är eller hur slät eller skrovlig ytan är. Knacka på glas (Höra klangen) inte samma klang med glas gjorda av plaster. Lukt och färg. Metallglans, metallerna har en viss glänsande yta som t.ex. ämnen koppar, guld, silver och järn tydligt visar. Löslighet Man kan kolla olika ämnen egenskaper om man löser dem i olika ämnen t.ex. i vatten. Det finns vissa ämnen som inte kan lösa sig i vatten t.ex. asfaltfläckar och oljefläckar och då använder man förtunning eller lacknafta. Fast, flytande eller gas är de tre former ämnen kan förekomma i. För vatten innebär det: is (fast), flytande (vätska) och vattenånga(gas). Smältpunkt och kokpunkt - Varje ämne har sin speciella smältpunkt och kokpunkt. Smältpunkt är den temperatur då ämnet smälter och Kokpunkt är den temperatur då ämnet övergår från flytande form till gasform. Man kan använda denna information om de olika ämnen då man skall sortera sopor/återvinna.
Ledningsförmåga Metaller är bra värme- och elledare. Ämnen som leder elektricitet bra kallas elektriska ledare. Dit hör metallerna som t.ex. koppar och guld. Ämnen som leder dåligt kallas isolatorer och det är t.ex. plast, trä, glas, porslin och gummi. Det finns dock experiment med ledande plaster. Magnetiska egenskaper Metaller som järn och nickel har magnetiska egenskaper. Använder sig av detta när man t.ex. sorterar skrot.