Transcript Kemins_grunder

VAD ÄR KEMI?
• Vetenskapen om olika
ämnens:
– Egenskaper
– Uppbyggnad
– Reaktioner med
varandra
KEMINS GRUNDER
ANVÄNDNINGSOMRÅDEN
•
•
•
•
•
•
Bakning
Läkemedel
Rengöring
Plast
GoreTex
o.s.v. i all oändlighet…
KEMINS GRUNDER
ÄMNENS EGENSKAPER
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Utseende
Hårdhet
Glans
Färg
Form
Struktur
Smak
Doft
Strömledningsförmåga
Magnetiskt?
KEMINS GRUNDER
ÄMNENS EGENSKAPER
KEMINS GRUNDER
ÄMNENS TRE FASER - aggregationsformer
• Ämnens tre faser:
– Fast
– Flytande
– Gas
• Nästan alla ämnen
finns i de tre olika
formerna
• Smältpunkt och
kokpunkt är olika för
olika ämnen
KEMINS GRUNDER
FASÖVERGÅNGAR
SMÄLTNING
STELNING
FÖRÅNGNING
KONDENSERING
KEMINS GRUNDER
FYSIKALISK FÖRÄNDRING
• De flesta ämnen kan förekomma i tre tillstånd → fast,
flytande och gas.
• Fysikalisk förändring
– När ett ämne övergår från ett tillstånd till ett annat (t.ex. från fast till flytande
form).
– Ämnet behåller sina ursprungliga egenskaper när det återgår till
ursprungstillståndet.
• Ex:
Om man värmer tenn så att det smälter, och sedan låter det
svalna till fast form igen, så återfår tenn sina ursprungliga
egenskaper.
KEMINS GRUNDER
KEMISK FÖRÄNDRING
• Ex:
Om man värmer magnesium, börjar magnesiumet brinna och omvandlas
till ett helt nytt ämne. Magnesiumoxid har bildats.
• I ovanstående exempel har en kemisk reaktion skett, där
magnesiumet har reagerat med syret i luften.
• Magnesium + syre → magnesiumoxid
http://www.youtube.com/watch?v=u89wG8qGC1Y&feature=related
KEMINS GRUNDER
ATOMER
• ATOMER: Naturens
byggstenar
• Det finns ca 100 stycken olika
att bygga med.
• Exempel: syre, väte, kol,
svavel, järn, kvicksilver, bly,
uran…
KEMINS GRUNDER
MOLEKYLER
• Atomerna kan kombineras på
oändligt många olika sätt i teorin
• MOLEKYL: Atomer som sitter
ihop i en grupp (från 2 atomer till
flera tusen)
• Molekyler kan bestå av likadana
atomer (t.ex. två syreatomer),
eller av olika slags atomer (t.ex.
vatten, där varje vattenmolekyl
består av en syreatom och två
väteatomer).
KEMINS GRUNDER
ATOMENS UPPBYGGNAD
(Nils Bohrs modell)
• I mitten av atomen finns atomkärnan
• Atomkärnan består av protoner och neutroner.
• Runt kärnan, i ett elektronmoln (skal), kretsar
elektroner.
• Protonerna är positivt laddade. Man säger att
varje protons laddning är +1.
• Elektronerna är negativt laddade. Man säger att
varje elektrons laddning är -1.
• Neutronen har ingen laddning.
• Det finns lika många protoner som elektroner i
en atom och atomen blir därmed elektriskt
neutral.
KEMINS GRUNDER
KEMISKA TECKEN
• Jöns Jacob Berzelius (1779-1848) införde kemiska tecken för varje
grundämne.
• Används över hela världen.
• En eller två bokstäver ur ämnets latinska namn. Första bokstaven
stor och andra liten.
Grundämne
Kemiskt tecken
Väte
H
Syre
O
Järn
Fe
Kol
C
Svavel
S
Magnesium
Mg
KEMINS GRUNDER
ATOMNUMMER
• Atomnumret anger hur många protoner det finns i
kärnan.
• Atomnumret sätts som regel nere till vänster om det
kemiska tecknet.
• Ex:
Helium har 2 protoner (och därmed 2 elektroner). Helium har
därmed atomnummer 2. Skrivs:
2He
KEMINS GRUNDER
GRUNDÄMNEN OCH KEMISKA FÖRENINGAR
• Ofta delar man in ämnen i grundämnen och kemiska
föreningar
• Grundämne
– Ca 100 i naturen
– Ett ämne som bara består av en enda sorts atomer (t.ex. syreatomer
eller kolatomer)
– Delas in i metaller, icke-metaller och halvmetaller
• Kemisk förening
Innehåller fler än en sorts atomer. T.ex. vatten som består av
syre- och väteatomer.
KEMINS GRUNDER
GRUNDÄMNEN OCH KEMISKA FÖRENINGAR
KEMINS GRUNDER
KEMINS SPRÅK
• Alla grundämnen har en kemisk
beteckning som är gemensam över
hela världen.
• En molekylformel visar hur
atomerna sitter ihop i molekylerna.
• Med hjälp av dessa förkortningar
kan kemister skriva
reaktionsformler som beskriver:
– Hur ämnen är uppbyggda
– Vad som händer när ämnen reagerar
med varandra
KEMINS GRUNDER
Väte = H
Syre = O
Kol = C
Kväve = N
Järn = Fe
Guld = Au
Silver = Ag
Vätgas = H2
Syrgas = O2
Vatten = H2O
2 H2 + O2 → 2 H2O
MOLEKYLER
Två syreatomer sitter ihop och bildar en
syremolekyl.
Syre har beteckningen O och en syremolekyl med
två syreatomer betecknas med O2.
Två väteatomer och en syreatom sitter ihop och
bildar en vattenmolekyl.
Syre har beteckningen O, och väte H, så vatten
har beteckningen H2O.
Två syreatomer och en kolatom sitter ihop och
bildar en koldioxidmolekyl (ordet ”di” betyder
”två”).
Syre har beteckningen O, och kol C, så vatten har
beteckningen CO2.
KEMINS GRUNDER
RENA ÄMNEN OCH BLANDNINGAR
• Rent ämne
– I ett rent ämne finns bara en sorts molekyler. T.ex, destillerat vatten.
– Rena ämnen är mycket sällsynta
• Blandning
– En blandning består av flera olika sorters molekyler. T.ex. kranvatten.
– I en blandning är ämnena inte bundna till varandra. De ämnen som
ingår har kvar sina kemiska egenskaper.
– Ex:
Svavel och järn i pulverform blandas. Järn är svart och magnetiskt men
svavel är gult och omagnetiskt. När vi blandat dem kan vi skilja dem åt
igen med en magnet.
KEMINS GRUNDER
MÄTTADE OCH OMÄTTADE LÖSNINGAR
•
•
•
En lösning är en blandning av ämnen, där ämnena som ingår har delat upp sig i så små
bitar, att vi inte kan se dem → en lösning är ofta klar och genomskinlig.
De lösta partiklarna håller sig svävande i vätskan.
Vätskan i en lösning kallas för lösningsmedel.
–
•
Omättad lösning
–
–
–
•
Ex:
saft (vatten = lösningsmedel)
saltvatten (vatten = lösningsmedel)
Målarfärg (lacknafta = lösningsmedel)
Om man löser en liten mängd av ett ämne, t.ex. salt, så får man en utspädd lösning.
Fortsätter man att hälla i mer av ämnet, blir lösningen koncentrerad.
Så länge det går att lösa mer av ett ämne i lösningsmedlet är lösningen omättad.
Mättad lösning
–
–
–
En lösning där lösningsmedlet inte längre kan lösa mer av det tillsatta ämnet.
Ju högre temperatur lösningen har, desto mer av ämnet klarar den av att lösa.
Om man lägger i sockerbitar i ett glas med vatten, så löses sockret upp och blandar sig till med vattnet till
en lösning som ser ut som vanligt vatten, men smakar sött. Om man fortsätter att lägga i sockerbitar,
klarar lösningen inte längre av att lösa upp sockret, som då lägger sig på botten → vi har fått en mättad
lösning.
KEMINS GRUNDER
LÖSNINGSMEDEL
• VATTEN
– Det vanligaste lösningsmedlet.
– Exempel:
– Lösningsmedel för växter och levande varelser för näringsupptagning och transport.
– Spolarvätska → alkohol + vatten
– K-sprit + vatten i bensintank → förhindrar att vattnet fryser i bensintanken på
vintern.
– En del målarfärger (vattenlösliga)
•
ANDRA LÖSNINGSMEDEL
– T.ex. lacknafta, aceton, terpentin för en del målarfärger
KEMINS GRUNDER