Materia "allt som har både massa och volym" • Allting består av materia: – alla ämnen, växter, djur, DU, marken, luften, vattnet o.s.v.. ALLT består av materia!

Vad består då materia av?

Olika kemiska ämnen som är uppbyggd av extremt små byggstenar, nämligen atomer.

Hur känner vi igen ett ämne?

Kemiska ämnen har olika egenskaper • • Lukt?

Färg?

• Massa - Lätt eller tungt?

• • Fast-flytande-gas?

Smältpunkt? Kokpunkt?

• Densitet - Hårt eller mjukt?

• • Brännbart?

Vattenlösligt?

• Ph - Syra eller Bas?

• • • Magnetiskt?

Leder ström?

Leder värme?

Grundämne

Periodiska Systemet

Första versionen uppställdes av ryssen Dmitrij Mendelejev år 1869

Kemiska tecken

• Jöns Jacob Berzelius var en svensk kemist (1779-1848) som införde kemiska tecken till alla grundämnen! Alla kemister i hela världen använder dessa kemiska tecken.

• Ett kemiskt tecken består av en eller två bokstäver (ur ämnets latinska namn). Tex: – – Järn, Fe (Ferrum) Syre, O (Oxygen)

Periodiska Systemet

Första versionen uppställdes av ryssen Dmitrij Mendelejev år 1869

Atom

En atom består av - en atomkärna med protoner (+) och neutroner - elektroner (-) som snurrar runt atomkärnan

Väteatom, H

+ -

Syreatom (8 protoner, 8 neutroner och 8 elektroner) -

Zinkatom

Atom

• I mitten av atomen finns en atomkärna.

• Atomkärnan består av protoner (positivt laddade) och neutroner (ingen laddning, neutral).

• Runt om kärnan kretsar elektroner (negativt laddade) • Det finns lika många protoner (positiva laddningar) som elektroner (negativa laddningar) i en atom.

• Laddningarna tar alltså ut varandra och gör så att atomen i sin helhet är elektriskt neutral.

Kemiska föreningar

• • Molekylföreningar Jonföreningar (salter)

Molekyl

• När ett grundämne är bundet till ett annat grundämne kallas gruppen (den kemiska föreningen) för en molekyl.

+

-

+

-

+

 De gemensamma elektronerna kretsar då runt båda atomkärnorna

Syre (O)

Vatten, H

2

O

Väte (H) Väte (H)

+ 2 väteatomer, 2H + Syreatom, O -

Vatten, H

2

O

Vattenmolekyl, H 2 O + +

Metanmolekyl, CH

4 4st Väteatomer, H

+ + + +

Kolatom, C

Syrgas, O

2 Dubbelbindning  två elektroner kretsar runt båda atomkärnor

Koffeinmolekyl (=kaffe)

DNA är en jätte stor molekyl

Kemiska beteckningar för molekyler • Varje atom betecknas med sitt kemiska tecken • Antal atomer betecknas efter atomens kemiska tecknet – – CO

2

(koldioxid) CH

4

(metan) • Antal molekyler betecknas innan molekyl beteckningen – – 2 CO

2

3 CH

4

VAD ÄR DET FÖR SKILLNAD PÅ 2O OCH O 2 ?

VAD ÄR DET FÖR SKILLNAD PÅ 2O OCH O 2 ?

• 2 O betyder att det finns två syreatomer.

• O

2

betyder att syreatomerna sitter ihop i en kemisk förening, molekyl.

Vad innebär 2O

2

?

• Svar: två syremolekyler.

+ = 2 O 2

• Vad innebär 3 O 2 ?

Vad är det för skillnad på O

2

och O

3

?

Vad är det för skillnad på 3O

2

och 2O

3

?

Kemisk reaktion

• Nya ämnen bildas genom att molekylerna sätts ihop eller tas isär.

• Atomerna försvinner aldrig! Lika många atomer finns innan och efter reaktionen.

• En kemisk reaktion kan beskrivas med en reaktionsformel Ämne + Ämne  Nytt Ämne

Kemisk reaktion Knallgas + värme bildar vatten O 2 + 2H 2  2H 2 O 

Fysikalisk reaktion

Is  Vatten  Vattenånga H 2 O (fast) = H 2 O (flytande) = H 2 O (gas) Värme gör att molekylerna rör sig mer.

Denna är inte en kemisk reaktion eftersom inget nytt ämne bildas!

Kemiska reaktioner

• Tenn smälter vid en viss temperatur och återfår sedan sina ursprungliga egenskaper när det stelnar. (Fysikalisk förändring) • Magnesium (Mg), ett annat grundämne, är en metall med andra egenskaper än tenn.

• Håller man magnesium över eld börjar den att brinna och omvandlas då till ett helt nytt ämne med nya egenskaper!

• Man säger att det sker en kemisk reaktion.

Kemisk reaktion mellan magnesium och syre

Kemisk reaktion mellan järn och svavel • Om vi blandar exempelvis järn (Fe) och svavel (S) kan vi skilja grundämnena åt med hjälp av en magnet. (en blandning) • Om vi istället värmer Fe och S blandningen startar en kemisk reaktion.

• Det nya ämnet som bildas kallas järnsulfid och har andra egenskaper än de ursprungliga ämnena järn och svavel.

• I järnsulfiden är Fe och S atomerna bundna till varandra och kan enbart skiljas åt på kemisk väg.

Kemisk reaktion mellan järn och svavel REAKTIONSFORMEL När man skriver en reaktionsformel använder man ämnenas kemiska tecken.

Fe + S FeS

• Det ska alltid finna lika många atomer av varje grundämne på båda sidor om pilen!

• • En järnatom + en svavelatom Fe + S FeS en järnsulfidmolekyl

Om vi vill skriva reaktionsformeln för järn (Fe) och svavel (S) går vi tillväga på följande sätt: • Steg 1: –

Fe + S

Skriv de ämnen du har från början (Fe och S) – Sätt ett plustecken mellan ämnena.

• Steg 2: –

Fe + S

Rita en pil efter ämnena • Steg 3: –

Fe + S FeS

Till höger om pilen skriver du det eller de ämnen som bildats.

• Fe + S FeS • De ämnen som du har från början kallas reaktanter.

• Det ämne du får kallas produkt.

• Reaktionsformeln för när magnesium brinner i syre: • 2Mg + O 2 2MgO • Varför ser formeln ut så?

• 2Mg +

O 2

2MgO • Syre förkommer i luft som en gas, syrgas, vilket betyder att syret är bundet till ett annat syre.

• Syrgas består av syremolekyler och ska därför skrivas O 2 .

• Vid reaktionen delar syremolekylen upp sig till två

syreatomer

2Mg + O 2 2MgO • Syreatomerna förenar sig sedan med varsin magnesiumatom.

• Nytt ämne som har bildats kallas magnesiumoxid (MgO).

• 2 Mg + O 2 2 MgO • Eftersom syret har två stycken syreatomer som sitter ihop i en molekyl på vänster sida om pilen så måste det finnas med två syreatomer även på höger sida om pilen.

• För att det ska vara jämvikt och reaktionen kunna äga rum måste det finnas lika många magnesiumatomer som syreatomer, eftersom att det är syret och magnesiumet som reagerar.

• Därför sätter man dit en 2:a framför Mg.

•

2

Mg + O 2

2

MgO • • Kort och gott: Två magnesiumatomer reagerar med en syremolekyl, bestående av två syreatomer, och ämnet som bildas kallas magnesiumoxid.

• 2MgO betyder alltså att det har bildats två stycken magnesiumoxidmolekyler.

En annan kemisk reaktion

Atomer som har förmågan att binda flera atomer kan binda till varandra med olika geometriska mönster och därmed bilda olika molekyler med olika egenskaper •

Kolföreningar

–

Diamant

–

Grafit

•

Diamant

– Består bara av kol – Hårt – Genomskinligt – Bryter ljus – Leder ej elektricitet – Mycket hög smp, 3600 °C •

Grafit

– Består också bara av kol!

– Fråga eleverna, var finns det? (I blyertspennorna!

– Mjukt – Ogenomskinligt – Svart – Leder elektricitet (till viss del) • Skillnaden mellan diamant och grafit ligger i bindningen  Bindningen är viktig för ämnets kemiska egenskaper!