Kemins grunder Föreläsning nr 3 Sid 26-38

Joner och jonföreningar Natriumklorid Vanligt bordssalt Är uppbyggt av två joner Na+ och Cl- Detta är en jonförening

Atom odelbar? Demokritos hade inte riktigt rätt när han påstod att atomen var den minsta beståndsdelen och alltså odelbar. Det stämmer ej Atomen består av mindre delar

Atomens beståndsdelar I detta steg behandlar vi atomkärnan och elektronen. Elektroner är elementarpartiklar. Dvs. hittills kan man inte se att elektronen skulle bestå av några mindre beståndsdelar. Elektronen är negativt laddad och rör sig runt atomkärnan. Hastigheten är hög ca 2 200 000 m/s

Atomens beståndsdelar I atomens inre finns atomkärnan

Elektroner Elektroner rör sig runt atomkärnan. De rör sig på vissa bestämda avstånd från atomkärnan. Lite förenklat kan vi kalla dem elektronbanor eller elektronskal. Elektroner betecknas e-

I atomkärnan I atomens centrum finns atomkärnan. Atomkärnan kan bestå av två typer av partiklar. Protoner p+ Neutroner n0 I senare årskurser kan vi återkomma till om det finns ändå mindre beståndsdelar.

Atomen är oladdad Ett grundämne En atom är oladdad Den har lika många elektroner som protoner. Man kan se på atomnumret hur många protoner atomen har. Atomnumret talar om hur många protoner ett grundämne har

Några exempel H Atomnummer 1 en p+ och en e- He atomnummer 2 2 p+ och 2 e- Li atomnummer 3 kan du gissa? Rätt 3 p+ och 3 e- Hur många protoner kan järn ha? Kolla efter atomnummer i periodiska systemet Atomnummer 26 Dvs 26 protoner och 26 elektroner

Neutroner Neutronen är oladdad n0 Det går att räkna ut hur många neutroner det finns i kärnan. Det verkar som att ju större eller tyngre en atomkärna är desto fler neutroner.

Atommassa På sid 390 i kemiboken finns en tabell där man kan se atommassorna för några av de vanligaste grundämnena. En proton väger ca 1 u Neutronen väger också 1 u Elektronen väger betydligt mindre 0,00548579909067 u ≈5/1000 u u = atommassenheten

Antal neutroner För att beräkna antalet neutroner Atommassa – atomnummer = antal neutroner Ex: Aluminium har atomnummer 13 och har atommassan 27 27 -13 = 14 neutroner

Stor atom Om vi jämför med en väldigt stor atom som plutonium Plutonium Pu har atomnummer 94 och atommassan 244 244 - 94 =150 neutroner Ju större atom desto fler neutroner

Räkna Hur många neutroner finns i följande ämnen? Väte Syre Zink H har inga neutroner O har 8 neutroner Zink har 35 neutroner

Isotoper Ibland hittar man varianter på grundämnen. Deuterium är en variant av vanligt väte. Den har en p+, en e- och en n0 Deuterium är en isotop av väte En annan väteisotop är tritium.

Många av de små atomerna Har lika många neutroner som protoner. När atomkärnan blir större verkar de krävas fler neutroner för att kärnan inte ska falla sönder. Atomer som sönderfaller av sig själva kallas radioaktiva

Borde inte elektronen dras mot kärnan? Elektronens höga hastighet håller kvar den i rörelse runt kärnan. e- P+

Jon Laddad atom Om atomen tappar eller lyckas dra till sig en elektron rubbas jämvikten Atomen blir laddad En laddad atom kallas jon

Exempel på joner Natrium lämnar ganska enkelt ifrån sig en elektron. Och bildar då den positivt laddade natriumjonen Na+ Kloratomen drar gärna till sig en elektron och bildar då den negativa kloridjonen Cl-

Namn på joner Positiv jon Lägg till jon till namnet på atomen Järnjon, silverjon, kopparjon Negativ jon Lägg till id före jon kloridjon, oxidjon, jodidjon

Olika egenskaper En atoms egenskap och dess jons egenskap skiljer sig åt. Grundämnet klor är en gas som är mycket giftig. Kloridjonen är inte alls giftig den finns i kroppen och är livsnödvändig.

Hur skriver man joner H Na Fe O H+ Na+ Fe2+ eller Fe3+ O2+ Vi återkommer i senare årskurser hur man gissa vilken laddning en jon får

Sammansatta joner Hela molekyler kan också bilda joner En av de vanligaste sammansatta jonerna är hydroxidjonen OH-

Plus och minus dras till varandra Detta gör att positiva joner och negativa joner kommer att dras till varandra. Då bildas en jonförening Na+ Cl- NaCL Jonföreningar kan bestå av tusentals joner som sitter ihop som i en kristalliknande form

Jonförening och jonbindning När joner förenas kallar vi det för jonförening. Jonerna hålls ihop av en jonbindning En jonbindning är stark. Det krävs ofta mycket höga temperaturer för att bryta en jonbindning.

Salter Inom kemin har ordet salt en annan innebörd. Med salt menas en jonförening T.ex. magnesiumoxid (MgO), kalciumkarbonat (CaCO3), salmiak (NH4Cl) 

Allting är byggt av atomer och joner Joner är lika vanliga som atomer. Rost, järnoxid är en jonförening. När man letar efter mineraler finner man dem ofta i jonföreningar. För att bryta jonföreningarna krävs höga temperaturer t.ex. bauxit som är en rödbrun bergart ur vilken kan framställas aluminium, koppar och järn.

Blandningar Inom kemin skiljer man mellan rena ämnen och blandningar Rena ämnen består bara av en sorts atomer eller en sorts molekyler. Guld är ett rent ämne som består av guldatomer Vatten är ett rent ämne som består av vattenmolekyler Men det mesta vi ser är blandningar

Blandning En blandning består av flera olika ämnen Det kan vara flera olika grundämnen eller flera olika kemiska föreningar. Det finns flera olika typer av blandningar

Uppslamning T.ex. sand och vatten När man rör om slammas sanden upp Men om det får stå ett tag sjunker sanden till botten. Välling och Oboy är exempel på uppslamningar.

Emulsion Om man blandar olja och vatten vill oljan gärna lägga sig ovanpå. Om man vispar runt kraftigt bildas en grumlig blandning med små oljedroppar i vattnet. Detta är en emulsion Majonnäs, hudkrämer och smink är emulsioner

Lösning När man blandar socker och te och rör om kan man inte längre se sockerkristallerna. Det har bildats en lösning. Sockermolekylerna har bäddats in av vattenmolekylerna.

Mättad lösning Om man fortsätter att hälla i socker i teet så går det nog bra i början men efter ett tag lägger sig sockret på botten. Då har det bildats en mättad lösning Lösligheten påverkas av temperaturen. Det går att lösa mer socker i varmt te än kallt.

Lösningsmedel Vatten är ett bra lösningsmedel Men det fungerar inte tillsammans med feta ämnen. Då kan man behöva andra lösningsmedel t.ex. aceton eller lacknafta. Dessa ämnen luktar starkt och är giftiga därför behövs bra ventilation när man använder dem.

Haven är salta När regnvatten bildar floder och älvar förs salter, jonföreningar ut i haven. På grund av avdunstningen blir haven saltare och saltare. Man kan utvinna koksalt ur havsvatten

Gaser kan lösas i vätskor Fasta ämnen löser sig bättre i varmt än kallt vatten. Med gaser är det tvärtom Mer koldioxid kan lösas i kallt än varmt vatten. Gaser löser sig bättre i kalla vätskor.

Separationsmetoder Om storleken skiljer sig åt kan man t.ex. sila. Vi kan använda ett durkslag för att skilja den nykokta spagettin från kokvattnet.

Dekantering At försiktigt hälla av den översta vätskan kallas för dekantering. En uppslamning av sand och vatten kan t.ex. dekanteras när sanden fått sjunka ett tag.

Filtrering Med ett filterpapper kan man sila bort väldigt små partiklar. Det finns filterpapper med olika hålstorlek. Ett riktigt fint filterpapper släpper bara igenom vattenmolekyler.

Centrifugering Med hjälp av en centrifug som roterar med hög hastighet kan man separera ämnen. De tyngre ämnena slungas utåt.

Separatorn En svensk uppfinning som genom centrifugering skiljer grädde från mjölk. Fettet i mjölken är en emulsion. Genom att centrifugera trycks de tyngre fettmolekylerna utåt.

Svårare att separera en lösning En saltlösning är svårare att separera. Ingen av de tidigare beskrivna metoderna fungerar. Men man kan destillera. När man destillerar följer inte saltmolekylerna med.

Destillering

Destillation Genom att utnyttja olika ämnens kokpunkt kan man separera vätskor. Destillation av olja gör att man kan få fram t.ex. bensin och fotogen När man tillverkar sprit separerar man vätskor.

papperskromatografi Ämnen som löser sig lätt kommer att sprida sig bättre på ett fuktigt papper än ett svårlösligt ämne. Kromatografi är både en separations metod och en analysmetod

Instudering Läs sid 26- 38 Gör ”Testa dig själv” 1:7 1:8 1:9