Presentation laddar. Vänta.

Presentation laddar. Vänta.

Atomteori Biologisk kemi 7,5 hp KTH Vt 2011 Märit Karls Titta på: Startsida - Biologisk Kemi (7,5hp) [PING PONG]Startsida - Biologisk Kemi (7,5hp) [PING.

Liknande presentationer


En presentation över ämnet: "Atomteori Biologisk kemi 7,5 hp KTH Vt 2011 Märit Karls Titta på: Startsida - Biologisk Kemi (7,5hp) [PING PONG]Startsida - Biologisk Kemi (7,5hp) [PING."— Presentationens avskrift:

1 Atomteori Biologisk kemi 7,5 hp KTH Vt 2011 Märit Karls Titta på: Startsida - Biologisk Kemi (7,5hp) [PING PONG]Startsida - Biologisk Kemi (7,5hp) [PING PONG]

2 Studietips Detta kompendium är INTE en lärobok. Det är inte meningen att man skall kunna läsa kompendiet och förstå innehållet. Ni måste använda kompendiet aktivt, anteckna under föreläsningen, fundera på alla bilder, läsa i läroboken Texten på vissa bilder kan vara oläsbar i kompendiet, men tanken är att ni skall gå in på PingPong och titta på bilderna där Läsanvisning: McMurry Kap.3, lämpliga övningar finns under Studiehandledning på kurswebben

3 Atomteori McMurry kap.3 Vad är det som gör att vissa grundämnen ”är släkt” Vad är det som påverkar ett grundämnes kemiska egenskaper?

4 Atom modell Fig. 3.1 Kärnan: tät, laddning = antal p + Elektronmoln: diffust område, Antal e - = antal p +

5 Vad är en atom? Definition: En atom är den minsta enhet av ett grundämne som behåller grundämnets kemiska egenskaper dvs en kolatom skiljer sig från en syreatom, men elektron i en kolatom är likadan som en elektron i en syreatom

6 Partiklar i atomen PartikelMassa Elektrisk laddning Elektron9,109 X Proton1,673 X Neutron1,675 X Atommassa mäts experimentellt och anges i enheten u (AMU) En atom 12 C har massan 12 u. Tab. 3.1 McMurry

7 Två enkla regler!! Partiklar med olika laddning attraherar varandra; elektrostatisk attraktion Partiklar med samma laddning repellerar varandra Dessa enkla regler kan ni använda för att förklara det mesta på denna kurs!

8 Atomsymbol X= kemisk symbol A= atomens masstal = protoner + neutroner C= atomens laddning Z= Atomnummer = protoner = elektroner #= antal atomer i formelenheten X AC #Z C 12 6 Se Worked ex. 3.2 och 3.3! Ex.

9 Vad är ett grundämne? I ett grundämne (eng. element) har alla atomer samma atomnummer, dvs lika många protoner och lika många elektroner ex. grundämnet nummer 8 –kallas syre –har kemisk symbol O –består av enbart syreatomer med 8 st protoner och 8 st elektroner

10 Isotoper; varianter av ett grundämne Ett grundämne består av atomer med samma kärnladdning Isotoper är atomer av samma grundämne, men med olika massor Isotoper har olika antal neutroner Isotoper av väte Isotoper av kol Många isotoper används inom medicinen

11 Isotoper av väte s. 55

12 Kända grundämnen 109 st kända hittills 87 st är metaller 11 st är gaser 2 st är vätskor (vid rumstemp.) 26 st är radioaktiva

13 Vanliga grundämnen

14 H C O N Ca Mg Na K P S Se även tab. 1.4 i McMurry Fyll i namn, både på svenska och engelska!

15 Var finns de? Hingår i vatten och i de flesta föreningar i kroppen Cfinns i alla organiska molekyler Oingår i vatten mm, behövs för respirationen Ningår i proteiner, nukleinsyror Cafinns i ben och tänder, behövs för membran, nervimpulser, muskelkontraktioner och koagulation Mgkofaktor för många enzym Nabehövs för membran, nervimpulser och muskler Kbehövs för membran, nervimpulser och muskler Pfinns i ben och tänder, nukleinsyror och ATP Sfinns i många protein Se tab. 1.4 och Application s. 92!

16 Vad är en kemisk förening? Kemisk förening (eng. compound) är ett ämne som består av atomer av olika grundämnen i definierade proportioner

17 Biologisk kemi: Makromolekyler Hur binds alla dessa atomer till varandra? Innan vi kan svara på det måste vi titta på atomen igen Summaformel Säger inget om egenskaper Egenskaperna beror på strukturen, som i sin tur beror på hur atomerna sitter ihop

18 Hur fördelas elektroner i atomen? Grundregel: så att elektronen får så låg energi som möjligt Var är det? Tips! Tänk på fig. nedan!

19 Elektronnivåer OBS! Förenklad modell! Schrödingers kvantmekanik: Energi förekommer i kvanta (energipaket) –e- finns på vissa avstånd från kärnan, energinivåer Kallas ”skal” Nivå nr 1 = K-skal, 2 e - Nivå nr 2 = L-skal, 8 e - Nivå nr 3 = M-skal, 18 e - Var elektronerna finns avgör grundämnets egenskaper

20 Energinivåer Fig. s. 59 Pga attraktion mellan kärnan och e - får e - lägesenergi Energin är ett mått på hur mycket arbete som krävs för att flytta e - till nästa nivå Större avstånd –Större lägesenergi Joniseringsenergi –Så mycket energi att e - lämnar atomen, det bildas en jon e - = Elektron Fig. s. 59 Holum

21 Diskutera, vad är rimligt? Ju högre atomnummer (fler protoner i kärnan) desto lättare/svårare att ta bort elektroner Ju högre atomnummer desto lägre/högre första joniseringsenergi (den energi som krävs för att ta bort en elektron från en neutral atom)

22 Första joniseringsenergin Den energi som krävs för att ta bort en elektron från en neutral atom Vad händer vid He, Ne, Ar??? Holum Fig. 3.1 b McMurry Fig. 4.1

23 Dimitri Mendeleev Ordnade grundämnen i ett periodiskt system Förutsade grundämnen innan de upptäckts

24 Kan man säga att grundämnen är släkt med varann?

25 Periodiska systemet Fig. 3.2, s. 58 Se även: Perioder 1-7 Grupper: 1A-8A, 1-18 Vad är gemensamt för alla grundämnen i en period? Vad är gemensamt för alla grundämnen i en grupp?

26 Väteatomen (1p+1e - ) Holum Fig. 3.3 s. 62 Området där man mest sannolikt finner väteatomens elektron kallas s-orbital OBS! Bilder med cirklar runt kärnan är alltså en förenklad modell

27 Elektronorbitaler i L-skalet Se Fig.3.5 s. 63 L-skalet (nivå 2) har 2 undernivåer –1 s-orbital –3 p-orbitaler Varje orbital rymmer 2 e - Hur många elektroner får plats i L-skalet? –Se tab. 3.2 i Holum s.63 och fig. 3.5 s. 64 McMurry

28 Energinivåer och undernivåer

29 Elektronfördelning I varje orbital finns plats för 2 elektroner Elektronerna fylls på enl. Hunds regel, s. 64 –”bussprincipen” I vilka orbitaler finns elektronerna i en fosforatom? –Worked ex. 3.8 –s. 67 Holum Fig.3.5, se fig. 3.6 i McMurry

30 Exempel på elektronfördelning

31 Valenselektroner!!!!! Ju längre bort från kärnan elektronen befinner sig, desto mindre attraheras den av kärnan Elektronerna i den yttersta energinivån kallas valenselektroner Det är valenselektroner som flyttas vid kemiska reaktioner, avgör ett grundämnes kemiska egenskaper!

32 Ja, grundämnen kan vara släkt! Det är valenselektronerna som gör det! Se fig. 3.7 i McMurry!

33 Familjer i periodiska systemet Fyll i antal elektroner i den ”yttersta” energinivån! Dessa kunskaper behövs för kap. 4-6 GruppNamnValenselektroner IAAlkalimetaller IIAAlk. Jordartsmetaller IIIABorfamiljen IVAKolfamiljen VAKvävefamiljen VIASyrefamiljen VIIAHalogener 0Ädelgaser

34 Lewis struktur ”Electron dot” ett sätt att hålla reda på valenselektroner Skriv atomsymbolen Räkna antalet valenselektroner Tänk dig en box som rymmer 2 e - på varje sida Fyll på valenselektroner i boxarna ”bussprincipen” C Tab. 3.5 Worked ex. 3.12, s. 58

35 Atomens nirvana Oktettregeln Grundämnen strävar att uppnå ett stabilt elektronmoln, vanligtvis en ”full oktett” ädelgasstruktur Hur kan atomerna uppnå sitt nirvana? Se elektronfördelnings- diagram bild 28!

36 Metaller och icke-metaller Se fig. 3.2!

37 Grupper i periodiska systemet Alkalimetaller –H, Li, Na, K, mm Alkaliska jordartsmetaller –Mg, Ca mm Halogener –F, Cl, Br, I mm Ädelgaser –He, Ne, Ar, Kr mm

38 Joniseringsenergi Jmf fig. 4.1 s. 81 –Bild 22 Förklara med egna ord varför första joniseringsenergin varierar på detta sätt Tentatips! Många fenomen kan förklaras om man tänker på elektrostatisk attraktion (i detta fall mellan protoner och elektroner)

39 Sammanfattning: egenskaper Inom varje period gäller: Stryk det som inte gäller Ju högre atomnummer desto lättare/svårare att ta bort elektroner Ju högre atomnummer desto lägre/högre första joniseringsenengi Metaller vill förlora/lägga till elektroner Icke-metaller vill förlora/lägga till elektroner

40 Full oktett Ädelgaser Metaller (med 1,2 eller 3 valenselektroner) Icke-metaller (med 5,6 eller 7 valenselektroner Kol (med 4 valenselektroner) har redan en, vill ej förändras avger elektroner, bildar positiva joner med ädelgasstruktur vill ta upp elektroner, bildar negativa joner med ädelgas struktur delar elektroner med andra atomer.

41 Testa kunskaperna! Tentamen 11 februari 2010 Vid tentan utdelas periodiskt system 1. (1p) En av följande partiklar har INTE samma antal elektroner som de andra. Ange vilken. – – a) Arb) K + c) Cl - d) Mg 2+ e) Ca 2+

42 Testa kunskaperna! 2. (2p)X symboliserar ett grundämne och X 3+ är dess katjon. Markera rätt (R) eller fel (F) för följande påståenden: X tillhör period 3 i det periodiska systemet X tillhör grupp 3 i det periodiska systemet (X 3+ bildades genom reduktion av X) senare föreläsning X 3+ innehåller 3 elektroner mer än X

43 Testa kunskaperna! 3. (2p)När näringsexperter talar om kroppens behov av kalcium, menar de alltid kalciumjoner. Skriv den kemiska symbolen (inkl laddning) för en kalciumjon b)Motivera varför jonen har den laddning du angett

44 Måndag: Viktigt! Kem. bindning Jonföreningar Kap. 4 Varför bildas en jonbindning? Formulera med egna ord! Vad kallas föreningar med jonbindning? Kovalenta föreningar, Kap 5 Varför bildas en kovalent bindning? Formulera med egna ord! Vad kallas föreningar med kovalenta bindningar? Intermolekylära attraktioner, Kap 8 Varför är is hårt? Varför kan jag stoppa ner fingret i ett glas med vatten och varför flyttar sig luften, så jag kan ta mig fram?

45 Kemiska bindningar förklarar Hur kan cellerna hålla kvar sitt innehåll inuti cellerna? Varför är ben så hårt? Vad är det som gör att DNA är stabilt? Hur kan muskler vara så starka?

46 Konfucius ( f kr) I går kväll smidde jag tusen planer –I morse gjorde jag precis som vanligt Det är idag du bestämmer resten av ditt högskoleliv


Ladda ner ppt "Atomteori Biologisk kemi 7,5 hp KTH Vt 2011 Märit Karls Titta på: Startsida - Biologisk Kemi (7,5hp) [PING PONG]Startsida - Biologisk Kemi (7,5hp) [PING."

Liknande presentationer


Google-annonser