Slide 1

Kolföreningarnas kemi


Slide 2


Slide 3

Organisk kemi
Vad är det?
Organiska molekyler är
grunden till allt liv
Östrogener
Adrenalin
DNA


Slide 4

Organisk kemi kallas också för
kolföreningarnas kemi
Förr i tiden trodde man att dessa molekyler endast
kunde bildas av levande organismer
Nu vet vi att det inte är så, men uppdelningen
mellan organisk och oorganisk kemi finns kvar.
90 % av alla kemiska föreningar på jorden är
organiska!


Slide 5

Var finns kolföreningar?
Överallt!

Kolföreningar kan se mycket olika ut, men alla
innehåller kol och väte!


Slide 6

Arbetsområdet organisk kemi
UNDERLAG FÖR BEDÖMNING
Hur du visar kunskaper i arbetet på lektionerna,
vid t ex genomgångar, frågor, diskussioner och
laborationer
Labbrapport
Fördjupningar
Skriftligt prov


Slide 7

1- Förmåga beskriva och förklara
Grundämnet kol och dess egenskaper
Kolets former
Fotosyntes
Kolets kretslopp
Råolja och fraktionerad destillation
Fossila bränslen
Kolväten, alkoholer och organiska syror


Slide 8

2- Förmåga Kommunicera och ta
ställning

1. Fördjupningsarbete miljö
2. Diskussioner i klassrummet
3. Plaster


Slide 9

3- Förmåga Systematiska
undersökningar
Laboration säkerhet
1. kolvätemolekyler
2. Rena med aktivt kol
3. Lika löser lika
4. Estrar
5. fetter


Slide 10

Kemis värld
 Makro

 Mikro


Slide 11

Johannes Palm, Tornlyckeskolan, Höganäs – www.lektion.se

Unika egenskaper hos kol
Kol är det enda ämne som kan binda till
sig maximalt fyra andra atomer…

C
…och kan bilda näst intill oändligt
många olika sorters molekyler!


Slide 12

Egenskaper hos kolatomen
 Kan sitta ihop med fyra andra atomer samtidigt –

fyra bindningar.
 Kolatomer kan bygga långa kedjor
 Det kemiska tecknet för kol är

C.


Slide 13

Modell av en
kolatom
Kol har atomnummer 6 vilket
innebär att alla kolatomer har
6 protoner i kärnan och 6
elektroner kring kärnan.
Det innersta elektronskalet, Kskalet, kan som mest innehålla

2 elektroner. Elektronerna i
atomens yttersta elektronskal
kallas valenselektroner.
Kolatomen har 4
valenselektroner.


Slide 14

Grundämnet kol finns i allt levande
och därför kallas det just organisk
kemi.
Kol finns i tre naturliga former i naturen:
 Diamant
 Grafit
 Fulleren


Slide 15

Kolets kemi - en mycket
mångsidig atom
 Kol är ett grundämne som är mycket viktigt för oss.
 Alla levande varelser är uppbyggda av kemiska

föreningar med kol i.
 Kol är det ämne som har lättast att förena sig med
andra ämnen.
 Kolets kemi, den organiska kemin, är därför cirka fyra
femtedelar av all kemi.
 En stor del av allt kol på jorden är koldioxid i luften.


Slide 16

Kolets kemi - en mycket
mångsidig atom
 En del koldioxid finns löst i havens vatten.
 Mycket kol finns förstås i de levande växterna och

djuren och även i myllan på marken. Den består till
stor del av döda och multnande delar av växter.
 Stenkol som man bryter i gruvor är döda växter som
har legat i jorden i miljoner år.
 Träkol är trä som man har hettat upp tills det bara är
kolet i träet som är kvar.


Slide 17

Kolmila

Äldre anordning för tillverkning av träkol


Slide 18

Grafit
 Kolatomerna sitter som i ark
 Gör att grafit är mjukt och

 leder ström mycket bra


Slide 19

Grafit
Strukturmodell:


Slide 20

Grafit


Varje kolatom binder till tre andra kolatomer i ett
sexkantigt mönster. Mönstren bildar plan som
ligger ovanpå varandra

Användningsområde:




Blyertspennor
Elektriska motstånd


Slide 21

Diamant
 Nätverk av kolatomer som bildar en kristall


Slide 22

Diamant
 Varje kolatom binder till fyra andra
kolatomer.
Diamant är det hårdaste av alla kända

mineral.
Användningsområde:
 Smycken
 Nötningsmedel i borrkärnor


Slide 23

Diamant upphittad i gruva i
Sydafrika


Slide 24

Diamant
Struktur:


Slide 25

Fulleren och nanorör -kolatomen
upphör aldrig att överraska


Slide 26

Fulleren


Varje kolatom binder till tre andra
kolatomer i form av en fotboll.
Struktur:


Slide 27

Hur fungerar pennan?
När du skriver går de svaga
bindningarna sönder och kol fastnar
på pappret!


Slide 28

Grafen

En tunn skiva, endast ett atom lager
tjockt.


Slide 29

KOL I VARDAG
 AKTIVKOL:
 TRÄKOL:
 TEKNISKT KOL:


Slide 30

Kol i vardag
Brunkol

Grillkol


Slide 31

Kolkedjor
 Gasol, bensin, diesel, parafin med fl.
 Metanol, etanol, glykol, glycerol m. fl.
 Karboxylsyror - myrsyra, ättiksyra, citronsyra m.fl.

 Nitroglycerin, smaksättare, doftämnen plast
 Socker, stärkelse och cellulosa
 enzymer., äggviteämnen m.fl.

 Animaliskt fett, vegetariskt fett


Slide 32

Kol i kemiska föreningar
 Kolväten (C, H)
 Alkoholer (C, H, OH)
 Organiska syror (C, H, COOH)
 Estrar (syra+ alkohol)
 Kolhydrater (C, H, O)
 Proteiner (kedja av aminosyror)

 Fetter (glycerol +fettsyror )


Slide 33

Kolets kretslopp


Slide 34

Diskussionsfrågor
















Var hittar man kol i naturen?
Vad använder man kol till?
Hur gör man träkol? Vad kallas den nedbrytning man använder?
Vad är amorft?
Vad är en allotroper?
Hur är kolatomerna ordnade i Grafit?
Var används grafit?
Hur skapas diamanter?
Hur är kolatomerna ordnade i en diamant?
Hur kan diamant vara så hårt?
Vad är zirkon?
Hur kan man enkelt skilja på zirkon och diamant?
Hur kan man skapa syntetisk diamant?
Hur kan man använda diamant förutom i smycken?
Vad är en fulleren och var finns de?


Slide 35

Lista över kolväten
 Meta

 Hepta7

 Eta2

 Okta8

 Propa3

 Nona 9

 Buta 4

 Deka 10

 Penta 5

 Hepta deka?

 Hexa6


Slide 36

Metanserien
1 kol + 4 väte

Metan

2 kol + 6 väte

Etan

3 kol + 8 väte

Propan

4 kol + 10 väte

Butan

5 kol + 12 väte

Pentan

Vid förbränning av kolväten bildas alltid koldioxid och
vatten!


Slide 37

Dubbel och trippelbindningar

eten


Slide 38

17% av metanutsläppen kommer från djurs
matsmältning.
En enda ko beräknas producera 600 liter metan per
dag.


Slide 39

Organisk kemi kallas också för
kolföreningarnas kemi
Förr i tiden trodde man att dessa molekyler
endast kunde bildas av levande organismer
Nu vet vi att det inte är så, men
uppdelningen mellan organisk och oorganisk
kemi finns kvar.
90 % av alla kemiska föreningar på jorden
är organiska!


Slide 40

Levande organismer
Alla växter, djur och människor är

uppbyggda av organiska ämnen.
En enda liten cell i din kropp
innehåller mer än 15000 olika
organiska ämnen, ofta miljontals
molekyler av varje ämne.


Slide 41

Reaktionsformel
 Atomer kan varken nybildas eller försvinna.
 Det finns alltid lika många atomer av varje slag

efter en kemisk reaktion som före den.
 När man skriver en reaktionsformel måste man
därför balansera lika många atomer eller joner
av ett visst slag på vardera sidan om pilen.
 T. ex.


Slide 42

Fotosyntes
Du skall kunna beskriva

fotosyntesen och förklara vad
växter behöver och varför de växer.
s.218-221


Slide 43

Fotosyntes
Ordformel för fotosyntesen:
koldioxid + vatten + ljusenergi → socker + syrgas
Kemisk formel för fotosyntesen:
6CO2 + 6H2O +Solenergi C6H12O6 + 6O2
CO2 alltså från atmosfären (eller i form av karbonater från
vattnet)
H2O från rötterna


Slide 44

Fotosyntes
 Är reaktionsformeln balanserad?


Slide 45

Egenskaper hos kolatomen
 Kan sitta ihop med fyra andra atomer samtidigt –

fyra bindningar.
 Kolatomer kan bygga långa kedjor
 Det kemiska tecknet för kol är

C.


Slide 46

Ordlista
Pyrolys
Process vid vilken ett ämne upphettas utan närvaro av syre.
Amorf
Något som är formlöst, strukturlöst.
Allotropi
Beteckning för fenomenet att ett grundämne under samma
yttre betingelser kan existera i olika former , exempelvis
som diamant kol och grafit.
Zirkon
Hårt, genomskinligt, starkt ljusbrytande mineral som
används bl.a. till smycken. (s.k. falsk diamant).
Fulleren
Namn på varianter av kol, uppbyggda av molekyler med
polyederstruktur. Mest bekant är C60.


Slide 47

Kolets kemi - en mycket
mångsidig atom
 Kol är ett grundämne som är mycket viktigt för oss.
 Alla levande varelser är uppbyggda av kemiska föreningar







med kol i.
Kol är det ämne som har lättast att förena sig med andra
ämnen.
Kolets kemi, den organiska kemin, är därför cirka fyra
femtedelar av all kemi.
En stor del av allt kol på jorden är koldioxid i luften. En del
koldioxid finns löst i havens vatten. Mycket kol finns förstås i
de levande växterna och djuren och även i myllan på marken.
Den består till stor del av döda och multnande delar av växter.
Stenkol som man bryter i gruvor är döda växter som har legat i
jorden i miljoner år.
Träkol är trä som man har hettat upp tills det bara är kolet i
träet som är kvar.


Slide 48

KOL
I
VARDAG
AKTIVKOL:


Tekniskt kol erhålles vid torrdestillation av exempelvis slakteriavfall och socker.
Det tekniska kolet kan behandlas vidare så att kolet blir "aktivt".
Aktivt kol har förmåga att ta till sig lukt-, smak- och färgämnen och används i
skyddsmasker.
Om man misstänker att man fått i sig tungmetaller är det bra äta någon
tesked med aktivt kol. Tungmetallerna adsorberas, fastnar på kolets yta, och följer
sedan med ut den naturliga vägen.
 TRÄKOL: är ett svart material som framställs genom upphettning av trä i en
syrefattig miljö, en process känd som pyrolys (torrdestillation).
 TEKNISKT KOL:

Förutsättning att framställa tekniskt kol är socker och slakteriavfall och utesluten
syre


Slide 49

Kol i kemiska föreningar
 Gasol, bensin, diesel, parafin med fl.

 Metanol, etanol, glykol, glycerol m. fl.
 Karboxylsyror - myrsyra, ättiksyra,

citronsyra m.fl.
 Nitroglycerin, smaksättare, doftämnen plast
 Socker, stärkelse och cellulosa
 enzymer., äggviteämnen m.fl.
 Animaliskt fett, vegetariskt fett


Slide 50


Slide 51

Fossila bränslen
 stenkol,
 Olja
 Naturgas


Slide 52

Stenkol


Omättade kolväten + Amorft kol


Slide 53

Koks
 Torrdestillerade stenkol


Slide 54

Torv
 Yngre generation av koks


Slide 55


Slide 56

C1-C4
<35°Cgaser1–5kolatomer
Kokpunkter
Bensin C5-C10

25-160 C°

Fotogen C11-C15

Diesel C16- C20
220-350 C°
Eldningsolja och
smöroljan C21-C40

350-400°Cbrännoljor
Råoljan in

400 C°

Asfalt och parafin C41


Slide 57

Råolja
I oljeraffinaderiet
Destilleras och
fraktioneras råoljan
till olika produkter


Slide 58

Krackning
 Långa kolväten sönderdelas till kortare
kolväten


Slide 59

Alkoholer
 OH
 Metanol och etanol


Slide 60

Kursens syfte:
 Kursen ska ge ytterligare kunskap om kemisk

tekniska produkter som används både i hemmet
och inom industrin.


Slide 61

Alkoholer
 Frukt börjar lätt att jäsa och

omvandlas till
alkohol.
 Alkohol = konserveringsmedel
 Alkohol = gift


Slide 62

Kursinnehåll:
 Alkoholer
 Organiska syror

 Estrar

C2H4(OH)2


Slide 63

Kommer du ihåg???
Stamkolvätena
Metan

Etan

Propan

Butan

Pentan

Hexan

Heptan

Oktan

Nonan

Dekan


Slide 64

Alkoholernas namn
 Stamkolvätet + ändelsen – OL
 ger namnet till alkoholer
 Metan + ändelsen - OL blir metanol

 Etan blir etanol
 Propan blir propanol
 Butan blir butanol

 O.s.v.


Slide 65

Formelskrivning
Metan CH4
-----CH3OH


Slide 66

Metanol/träsprit
 Kan utvinnas genom torrdestillation
 Livsfarlig att förtära
 Energirikt - bränsle


Slide 67

Etanol
 Framställs genom jäsning av socker eller stärkelse
 Energirikt – bränsle
 Verkar förlamande på nervsystemet


Slide 68

Formelskrivning
alkoholer
CH4

CH3OH


Slide 69

Teknisk sprit
Etanol + propanol = Teknisk sprit
Denatureras – går inte att dricka

Används inom industrin


Slide 70

Tvåvärda alkoholer
Sänker
fryspunkten på
vatten

CH4 (OH)2

Giftig


Slide 71

Trevärda alkoholer
 Ex glycerol

Inte giftig

C3H5(OH)3

Används i hudkräm
Används i nitroglycerin


Slide 72


Slide 73

Paraffin och fotogen

C12H26
C31H64


Slide 74


Slide 75

Vatten och alkohol
Denaturerade
etanol (T - röd)

Vatten


Slide 76

Strukturformel


Slide 77

Kolvätens löslighet till varandra och i vatten
Datum:
Namn:
Syfte: Att undersöka om kolväten löser sig med varandra och se om regeln ”lika löser lika”
stämmer.
Material:
6st provrör och ett provrörsställ
Fotogen, paraffin, bensin, vatten, T- röd
Anteckningsblock
Hypotes: -Utförande: ---Resultat: ----

Slutsats: varför


Slide 78

Vatten

Fotogen

Paraffin

Bensin

T-röd


Slide 79


Slide 80

Organiska syror
COOH


Slide 81

Karboxylgruppen


Slide 82

Metan syra


Slide 83


Slide 84

Etansyra
 Ättiksyra
 Vinäger


Slide 85

Organiska syror


Slide 86

Organiska syror /Karboxylsyror
 Myrsyra
 Smörsyra
 Äppelsyra

 Acetylsalicylsyra
 Ättiksyra

 Vinsyra
 Mjölksyra


Slide 87

Teknisk esteranvändning
 Salpetersyra + glycerol = nitroglycerin

(ester)
 Nagellack och snabblim innehåller
estrar


Slide 88

Estrar
Luktar oftast gott
 Alkohol + syra → ester + vatten
 En speciell grupp av estrar är

fetterna


Slide 89

Katalysatorer
Påskyndar en reaktion utan

att själv förbrukas


Slide 90

Nitroglycerin
Nitroglycerin + sten och trämjöl = dynamit

Alfred
Nobel

Nitroglycerin används som hjärtmedicin


Slide 91

Estrar

OH + COOH


Slide 92

Estrar
Luktar oftast gott

Alkohol + syra → ester + vatten


Slide 93

Katalysatorer
 Påskyndar en reaktion utan att själv

förbrukas


Slide 94

Nitroglycerin
 Nitroglycerin + sten/trämjöl = dynamit
 Nitroglycerin används som hjärtmedicin

Alfred Nobel


Slide 95

Mättat och omättat
 Fettsyror kan vara mättade eller omättade.
 Enkelbindningar mellan kolatomerna = mättade
 Dubbel/trippelbindningar mellan kolatomerna =
omättade


Slide 96

Polära och opolära


Slide 97

Livets kemi
 Fetter
 Proteiner
 Vitaminer
 Enzymer
 Kolhydrater


Slide 98


Slide 99

Fler omättat


Slide 100

Fetter
 Fetter är en sort estrar
 Glycerol reagerar med organiska syror
 Glycerol med tre OH grupper
 Fettsyror kopplas lätt till OH grupperna
 Fettsyrorna har långa kolkedjor


Slide 101

Fetter


Slide 102

Mättat och omättat fetter


Slide 103

Mättade, enkelomättade och fler
omättade


Slide 104

Proteiner
Vecka 45- 51


Slide 105


Slide 106

vitaminer


Slide 107

Tensider


Slide 108

Nu är det slut
 Det är coolt att vara smart!!