Fortsättning på kolväte

Den 15:e okt 2014

Kolvätes egenskaper
- ju längre kedjor desto högre kokpunkt
- mer än fem kolatomer i kedja, då är de i flytande form vid rumstemperatur
- mer än 16 kolatomer i kedja, då är de i halvfast eller fast form vid rumstemperatur
- mindre än fem kolatomer, då är de kolvätena i gasform vid rumstemperatur
- alkyner (med trippel bindningar mellan kolatomer) är mer reaktiva än alkener (med dubbel bindningar) och alkaner (med enkel bindningar).
- vi använder kolväte som bränsle (bensin, gasol, diesel, naturgas som metan) för de innehåller mycket energi
- vid förbränning producerar kolvätena koldioxid, vattenånga och värme

Undersökning med olika lösningsmedel
Idag har vi undersökt några lösningsmedel som bensin, aceton, T-röd, glycerol. Vi testade om koksalt och matolja löser sig i dessa vätskor. Dessutom kollade vi hur dessa vätskor beter sig i vatten, är de lösliga i vatten? Hela klassen var uppdelade i tre grupper och hade två ledare var som ansvarade för att läsa upp uppgiften, dela upp olika moment i varje försök till andra, ser till att alla arbetar på ett säkert sätt, får resultat och redovisar till lärare. Varje elev skulle också se till att ingenting glöms i undersökningen. Alla skulle försöka arbeta tillsammans och ha skyddsglasögon och skyddsrock på.

Kolväte

Den 14:e okt 2014

Kolvätena är de enklaste kolföreningarna som finns i levande organismer och består av bara kol och väte atomer. De finns som kedjor, förgrenade och som ringformade. Kedjorna kan innehålla bara några få kolatomer (korta som i propan) eller många kolatomer (långa som i oktan). I metanserie (som vi byggde igår) ordnas kolvätena enligt deras storlek.


Alkan, alken och alkyn
Kolatomer kan bilda upp till fyra kovalenta bindingar. Om det inte finns tillräckligt med väteatomer kan kolatomerna bilda dubbel eller trippelbindningar. Här nedan visas hur en atomerna delar sina elektroner när det är enkel och dubbel bindning mellan kolatomerna. Kom ihåg att kolatomerna måste ha åtta elektroner i sitt yttersta skal för att bli stabil. Varje elektronpar föreställer en kemisk bindning (eller en pinne som vi använde när vi byggde molekylmodeller).

Kolvätekedjorna delas upp i tre olika grupper beroende på hur många bindningarna finns mellan kolatomerna. Kolväte med enkelbindning kallas för alkan, med dubbelbindning för alken och med trippelbindning för alkyn. Etan är mer stabil och har låg reaktivitet jämfört med eten och etyn. Obs!! en kolatom vill helst ha bara enkla bindningar, därför om eten får reagera med vätgas bildas etan. 

Eten+ väte--> etan

Mättade och omättade kolväte

Kolväte med dubbel eller trippel bindningar kallas för omättade kolväte för det finns plats för att skapa bindningar till ännu flera atomer. Kolväte som har använt alla sina bindningsmöjligheter är mättade kolväte som metan. 

Kolföreningar

Den 13:e okt 2014

Idag vi lärde oss om hur många olika former av kol finns omkring oss. Grundämne kol finns som rent ämne (till exempel diamant, grafit eller grafén) och som kemisk förening (till exempel kolväte där ingår både kol och väteatomer). Idag känner man till miljontals kolföreningar som innehåller kolatomer. Bland dessa finns också koldioxid, kolsyra, kalksten eller kalciumkarbonat fast de räknas under oorganisk kemi.

Vad är skillnad mellan en molekyl, kemisk förening och blandning?
En kemisk förening är ett enda ämne som innehåller atomer från två eller flera grundämne som är kopplade till varandra med hjälp av kemiska bindingar (exempel, vatten som innehåller väte och syre atomer). I en kemisk förening, förhållandet är alltid det samma mellan de grundämne som ingår i föreningen (exempel, två väte atomer per en syre atom i vatten). En kemisk förening skapas när grundämnena har reagerat med varandra (en kemisk reaktion). En kemisk förening har andra egenskaper än de grundämnena (väte och syre är gaser men vatten flytande)! I en blandning ämnena är inte kemisk bundna inte varandra, man kan separera dem med hjälp av olika metoder.

Diamanten, det hårdaste materialet hålls ihop av kovalenta bindningar eller elektronparbidningar. De flesta ämnen med kovalenta bindningar är dock mjuka. En kovalent bindning är när en kolatom kan låna ut en elektron till en annan atom. Båda atomer känner att de kan dela med sig sina elektroner och har nästan en extra elektron. Kovalenta bindingar används så att de atomerna som deltar i bindning får sitt yttersta skal att likna en ädelgas (för vätegas liknar det Helium, för metan liknar det Neon osv.), se nedan.

(bilden på diamant är från nrm.se och bilden nedan som visar hur en fulleren ser ut är från Wiki Biologi)

Vi alla byggde kolväte modeller med kulor där vi ritade upp strukturformel av metan (en kolatom), etan  (två kolatomer), propan (tre kolatomer), butan (fyra kolatomer), pentan (fem kolatomer) och hexan (sex kolatomer). Varje molekyl av kolväte har också en kemisk formel som finns med på bilden. Bilden nedan är från boken Kemi Direkt.

Periodiska tabellen

Den 10:e okt 2014

Periodiska systemet formulerades av Mendelejev i 1869. Då kände man till bara 63 grundämne men idag vet i om 118 grundämne som ordnades enligt sin atomnummer i tabellen. Bilden på Periodiska systemet kommer från ptable.com

Grundämnena finns delat i olika perioder (rader) och grupper (kolumner). En grupp innehåller ämne som har samma egenskaper och detta möjliggör att man kan förutsäga ett grundämnes egenskaper med hjälp av dess position i tabellen. Grundämnena i en grupp har lika många valenselektroner. Grundämnena i en period har lika många elektronskal. Grupp 18 innehåller ädelgaser som Argon, Neon och Helium. Grupp 17 innehåller halogenerna som klor, fluor, brom. Varje ruta i tabellen visar grundämnets atomnummer, atommassa, namn och kemiskt beteckning. Svensk vetenskapsman Jacob Berzelius gjorde noggranna analyser för att bestämma grundämnenas atommassa och även skapade den moderna kemiska symbolspråket under 1800 talet.

Elektroner och protoner

Den 9:e okt 2014

Idag har vi pratat om valenselektroner, olika elektronskal som K, L, M, N osv, vad är Oktettregel, hur antal neutroner skiljer mellan isotoper av samma ämne (Väte som exempel, Protium, Deuterium och Tritium). Bilden nedan är från ur.se

Valenselektroner- är de elektroner som finns i atomens yttersta skal. Det är valenselektroner som deltar i kemiska reaktioner och skapar bindningar med andra atomer. För en kemist antalet valenselektroner är viktig för det bestämmer grundämnets fysiska och kemiska egenskaper.
Bilden är från naturkunskap.blospot.com

Elektronskal- Enligt Bohrs modell elektronerna rör sig i olika banor kring kärnan. Elektronerna i en atom vill alltid ligga så nära kärnan som möjligt. Första skalet som finns närmast kärnan heter K-skal och kan ta emot max. två elektroner men L-skalet tar emot åtta elektroner. I skalen utanför L-skal ryms mer än åtta men kom ihåg det kan aldrig finnas mer än åtta i det yttersta skalet av en atom som är neutral.

Oktettregel- atomerna behöver ha åtta elektroner i sitt yttersta skal för att bli stabila. Det kallas oktettregel. De måste dra till sig eller ge bort elektroner för att få åtta elektroner i yttersta skal.

Sist men inte minst atomnummer och masstal. Masstal (A)= Z (antal protoner)+ N (antal neutroner). Masstal varierar mellan olika isotoper av ett grundämne (se exempel av Väte). Atomnummer= antal protoner= antal elektroner.


Atommassa- En proton och en neutron väger lika mycket men elektronerna väger mycket mindre. Proton väger 1,637·10^-27 kg (1,007 u). Atommassa anges i u (unified atomic mass unit). I och med atomer är så små, man använder inte gram eller kilogram utan u. I år 1960 beslutades att massan av en C-12 atom ska vara exakt 12u eller 1 u är 1/12 del av av massan av en C-12 atom. I periodiska tabellen med atommassor anges ett medelvärde av massorna för de i naturen förekommande isotoperna. Grundämnet kol i naturen är sammansatt av 98,8% kol-12 och 1,1% kol-13 samt mindre mängd kol-14. Medelvärdet av atommassorna blir 12.011 u. Kol har alltså atommassan 12.011 u.

Vi fick en kopia på det Periodiska Systemet och försökte förstå hur atomnummer bestämmer ämnenas plats i tabellen och hur elektronerna sitter i olika skal omkring kärnan. Alla gjorde en tabell om de första tjugo grundämnena i periodiska tabellen, vad de heter, kemiskt beteckning och hur många elektroner har dem i olika skal.


(fakta hämtat från olika böcker i Kemi och krc.su.se dvs. Kemilärarnas resurscentrum)

Atomstruktur

Den 9:e okt 2014

Niels Bohrs atommodell visar att alla atomer har positivt laddade protoner i atomkärnan i mitten av atomen och de negativt laddade elektronerna rör sig i olika banor omkring kärnan.
Antalet protoner och elektroner skiljer mellan olika grundämne och på grund av detta antal varje grundämne får sina egenskaper.

Bilden ovan som visar Bohrs atommodell är tagen från nobelprize.org
Antalet protoner i en atom är detsamma som antalet elektroner, som gör atomen neutral. Men om atomen har förlorat sina elektroner eller tagit emot extra elektroner då heter den jon (=laddade atom).

Atomlära

Den 7:e okt 2014

Idag började vi undersöka vad är ett grundämne. Allt omkring oss består av grundämne. Grundämne är något som är odelbar, den minsta delen av ett grundämne behåller sina kemiska och fysiska egenskaper.  Bland grundämnena finns både vanliga grundämne som kol C, järn Fe och de ovanliga som kvicksilver Hg, guld Ag. Grundämnena kan finnas som rena ämne (som syre där två syreatomer finns tillsammans) eller som en kemisk förening där två olika grundämne formar en molekyl (som i vattenmolekyl där finns både väte och syreatomer).
All materia som vi kan ta på, har volym och massa består av atomer som kommer från ordet atomos på grekiska och betyder odelbar. Det finns lika många grundämne som det finns olika sorters atomer för varje grundämne innehåller bara en sorts atom. Atomer är små partiklar, men finns överallt.

Hur visste vi att det finns atomer?

Redan i 1600 talet en tysk man Brand upptäckte fosfor, P i sin urin! I 1800 talet visste man att olika grundämne består av olika slags partiklar för de vägde olika och hade olika egenskaper. Men det var svårt att förstå vad hur dessa partiklar var annorlunda från varandra. 

Kunskapen om hur en atom ser ut är ett arbete av många naturvetare. Dalton som sa att atomer bygger upp olika grundämne, Thomson som upptäckte elektroner i 1897, Rutherford som sedan visade att atomens massa finns koncentrerad i atomkärna som är positivt laddade. Men det var Niels Bohr som först föreslog atommodellen som vi fortfarande använder i olika sammanhang. Enligt hans modell finns en atomkärna och runt kärnan rör elektronerna i olika skal.

Fortsätter med kolets kretslopp

Den 6:e okt 2014

I fredags hade vi pratat om hur förbränning sker i kroppens alla celler (som också heter cellandning) och koldioxid produceras när vi behöver energi för att utföra olika arbete. Men hur kommer dessa kolatomer in i vår kropp? Ju, någon säger när vi äter socker:) Helt rätt men varifrån socker får sina kolatomer? Socker tillverkas av alla gröna växter, blågröna bakterier och växtplanktoner (som finns i havet och sjöar) med hjälp av koldioxid (från luften), vatten (från marken) och solenergi som heter fotosyntes. Den är den enda process som kan omvandla solenergi till kemisk energi som är grund till all näring som vi djur och växter behöver för att leva.

Nu har vi sett en del av bilden som tillhör kolets kretslopp.

Bilden är tagen från Puls Kemiboken.

Kolets kretslopp

Den 3:e okt 2014

Idag började en ny period för 9:orna. Nu ska vi lära oss mer om Kol och kolets kemi som tidigare också kallats för organisk kemi! Organisk kommer från ordet organ alltså allt som är levande eller har varit levande.
Kol finns överallt sägs det, idag undersökte vi ifall det finns i vår utandningsluft också! Det visade sig att vår utandningsluft släckte en tändsticka och sedan när vi blåste bubblor i kalkvatten, då vattnet blev grumligt. Detta enligt Kemibok visar att vår utandningsluft innehåller koldioxid!

Kemi bakom dagens undersökning
Kalkvatten blev grumligt för kalkvatten som är en lösning av Kalcium hydroxid i vatten producerar kalcium karbonat när man blåser in koldioxid i kalkvatten. Kalcium karbonat är svårlöslig i vatten och då blir vatten grumligt.