Kol kolväten, alkoholer, organiska syror, estrar

Kol

Kolatomen Kemiskt tecken: C Icke-metall Atomnummer: 6 Periodiska systemet: Grupp 14, Period 2 Antal elektroner per skal: K-skal 2 e- L-skal 4 e- Valenselektroner: 4 st. Molekylbindning (kallas också Kovalent bindning eller Elektronparbindning) http://www.kursnavet.se/kurser/ke1201/a06-002/a06-002-htm/a06-002-kemiskbindning_5av8.htm Isotoper C-12 98,9% C-13 1,1% C-14 (instabil, används i kol-14-metoden)

Rent kol, ämnen som bara innehåller kolatomer. G Namn Grafit Diamant Amorft kol (träkol, aktivt kol) Egenskaper Mjukt, formbart Hårt Mjukt smetar av sig repar alla andra ämnen smetar av sig Gråsvart Ofärgat, glänsande Gråsvart Leder elektricitet Leder ej elektricitet Leder ej ström Användning Blyertspennor Smycken Grillkol (kolmila) Smörjmedel Borr- och skärverktyg Ta bort föroreningar Elektroder Gasmask (absorberar giftiga gaser) Molekyl- i platta skikt tredimensionellt huller om buller struktur nätverk, kristall

Namn Fullerener Grafen fotbollsmolekyl, nanorör Egenskaper mycket starka, hållbara starkaste ämnet (200 ggr starkare än stål) leder elektricitet leder elektricitet mycket bra låg densitet tunnaste materialet (en atom tjockt) gaser, vätskor och fasta material kan inte tränga igenom genomskinligt lätt, böjbart och formbart Användning Byggmaterial I nya material, till bilar, energieffektiva flygplan. Elektronik Till elektroniska komponenter, tryckskärmar, böjbara smarttelefoner Molekylstruktur fotboll: 5- och 6-hörningar av 6-hörningar (hexagon) av kolatomer i ett skikt kolatomer som sitter ihop som en fotboll nanorör: 6- hörningar av kolatomer som bildar ett smalt rör

Kolföreningar G 20 000 000 olika kolföreningar. (500 000 föreningar utan kolatomer) En kolatom kan sitta ihop med fyra andra atomer samtidigt. En kolatom har alltid 4 bindningar. (de flesta andra grundämnen har en eller 2 bindningar) Bindningar är som ett ”klister” som håller ihop atomerna i en molekyl. Bindningar brukar ritas som små pinnar, korta streck C

Kolmila F Hemprov/inlämningsuppgift i arbetshäftet. Skriv lite fakta om en kolmila (vad den används till, hur den fungerar och sköttes).

Kolets kretslopp Hemuppgift/inlämningsuppgift i arbetshäftet. Rita kolets kretslopp på en A4-sida. Vid varje pil ska det finnas med en kort förklaring. Följande ska vara med: växter, djur, kol, sol, fabrik, olja, nedbrytare, människor, hus.

Kolväten - Innehåller grundämnena kol, C och väte, H Kolväten - Innehåller grundämnena kol, C och väte, H. Mättade kolväten kallas Alkaner. Namnen slutar på -an G Antal kol Namn Summaformel Strukturformel Molekylformel 1 Metan CH4

Antal kol Namn Summaformel Strukturformel Molekylformel Etan 3 Propan 4 Butan 5 Pentan G

Hexan Heptan Oktan Nonan Dekan Grekiska räkneorden Di = 2 Hexa = 6 Tri = 3 Hepta = 7 Tetra = 4 Octa = 8 Penta = 5 F

Strukturformel Rita antalet C i en rad G Rita antalet C i en rad Sätt ut bindningar ( - ) mellan C Sätt ut bindningar så varje kolatom har 4 stycken Sätt ut väte, H på de lediga bindningarna. Kol har alltid 4 st. bindningar Väte har alltid 1 st. bindning

Isomerer, molekyler med olika form Raka kolväten Grenade kolväten Olika former av kolväten har olika egenskaper. Isomererna är ytterligare en orsak till att det finns så många olika kolföreningar.

Kolväten är mycket användbara G Varje år använder vi människor flera miljarder ton kolväten som kommer från: Naturgas Råolja Råolja är en blandning av många olika kolväten med olika storlekar.

Ju större kolvätemolekylerna är desto högre blir smältpunkten Kolväte 1 – 4 är i gasform i rumstemperatur gasol Kolväte 5 – 15 är i flytande form i rumstemperatur bensin, fotogen Kolväte 16 och uppåt är i fast form i rumstemperatur asfalt

På grund av att kolväten har olika storlek och därför olika kokpunkt kan man skilja dem åt genom destillation. G Råoljan värms upp så alla kolväten blir till gas. Gasen leds in längst ner i ett högt torn där den får stiga uppåt. Ju högre upp i tornet den kommer desto kallare blir det. De stora kolvätemolekylerna har hög kokpunkt, de kondenserar till vätska redan i tornets botten. De mindre kolvätena har lägre kokpunkt och kondenserar därför högre upp. Kondensera = gas blir vätska Gaser: kolväte 1 – 4 Bensin: kolväte 5-10 Fotogen: kolväte 11-15 Diesel: kolväte 16-20 Oljor: kolväte 21-40 Asfalt: kolväte 40 

Hur har råolja påverkat våra levnadsvillkor? F Inlämningsuppgift i arbetshäftet.

Krackning F Slå sönder stora molekyler till mindre molekyler med 5 – 10 kolatomer. Används för att tillverka mer bensin ur råoljan.

Bensin och Fotogen, vilken antänds lättast? Se laboration 1.

Vad bildas när kolväten brinner? Se laboration 2.

Omättade kolväten kallas Alkener. Namnen slutar på –en Omättade kolväten kallas Alkener. Namnen slutar på –en. (Meten finns inte) Innehåller 1 st. dubbelbindning. G Antal kol Namn Summaformel Strukturformel Molekylformel Eten Propen Buten Penten

Omättade kolväten kallas Alkyner. Namnen slutar på –yn Omättade kolväten kallas Alkyner. Namnen slutar på –yn. (Metyn finns inte) Innehåller 1 st. trippelbindning. G Antal kol Namn Summaformel Strukturformel Molekylformel Etyn Propyn Butyn Pentyn

Omättade kolväten reagerar gärna med andra ämnen. F Eten + Vätgas  Etan  +

Alkoholer Innehåller grundämnena kol, väte och syre. Namnen slutar på ändelsen –ol på metanserien Innehåller minst en OH-grupp, hydroxidgrupp. Högst 1 på varje C. Det är OH-gruppen som ger alkoholerna deras egenskaper Den enklaste alkoholen är metanol, träsprit. Den näst enklaste alkoholen är etanol, sprit.

Metanol Etanol Framställs genom torrdestillation av trä Mycket giftig, liten mängd kan göra dig blind, du kan dö om du får i dig för mycket. Används till Lösningsmedel Bränsle Framställs genom jäsning av socker Giftig, förlamar nervsystemet Används till Lösningsmedel Drycker Desinfektionsmedel Bränsle Denaturerad sprit = tillsats av giftiga och illasmakande ämnen för att man inte ska kunna dricka den. Exempel: T-röd

Vad händer i kroppen om man dricker metanol? F Hemprov/Inlämningsuppgift i arbetshäftet.

Beskriv vad som händer när bröddeg jäser Beskriv vad som händer när bröddeg jäser. (kemisk reaktionsformel som balanseras) F Hemprov/inlämningsuppgift i arbetshäftet.

Antal kol Namn Summaformel Strukturformel Molekylformel G Antal kol Namn Summaformel Strukturformel Molekylformel Metanol H - C - O-H Etanol Propanol Butanol Pentanol H

Vad bildas när alkoholer brinner? Se laboration 2

Olika sorters alkoholer beroende på var OH-gruppen sitter. F 1-Propanol 2-propanol (Isopropanol) OH-gruppen sitter på första C OH-gruppen sitter på det andra C

Alkoholer med flera OH-grupper Glykol – Etandiol – 2 st. OH-grupper Glycerol – Propantriol – 3 st. OH-grupper Egenskaper Trögflytande Lättlöslig i vatten Giftig – skadar nervsystemet Användning Kylarvätska motverkar att kylare och motorer fryser sönder. ta bort och hindrar isbildning på flygplan Egenskaper Trögflytande Lättlöslig i vatten Smakar sött Användning Hudkrämer, fuktighetsbevarande. Framställning av nitroglycerin, dynamit, hjärtmedicin Glycerol + salpetersyra  Nitroglycerin

Alkoholers egenskaper Se laboration 3.

Alkohol  organisk syra Organiska syror bildas genom oxidation av alkoholer. F Alkohol + syrgas  org. syra + vatten Etanol + syrgas  etansyra + vatten +  +

Organiska syror = karboxylsyror Ändelsen –syra Innehåller en karboxylgrupp –COOH Metansyra – Myrsyra, rödmyra, nässlor konservering av hö, ensilage, färga textilier, tillverka läder av djurhud. Etansyra – Ättiksyra krydda, konservering (lågt pH, gör så att bakterier och mögel ej överlever) Propansyra – propionsyra konserveringsmedel Butansyra – smörsyra bildas då smör härsknar, luktar mycket illa.

Strukturformler, Namn och Molekylformler G

Estrar Används till Smak och doft Lösningsmedel Sprängämne (nitroglycerin) Fetter (glycerol + tre fettsyror) Alkohol + syra  ester + vatten G F

Estertillverkning Se laboration 4.

Ordlista: Organisk kemi – kolföreningarnas kemi, ämnen som innehåller kol Oorganisk kemi – ämnen som inte innehåller kol Torrdestillation – upphettning utan lufttillförsel Tekniskt kol – torrdestillation av organiska ämnen, sockerkol, benkol, blodkol, träkol

Kol-14-metoden (C14-metoden) Det finns två olika kol-isotoper, kol-12 (vanligt kol) och kol-14 (som är radioaktivt och som sönderfaller till kväve). C14-metoden fungerar så här: Kol finns ju överallt i hela atmosfären i form av koldioxid. Det mesta av det kolet är C12, men en liten del är C14. C14 bildas i atmosfären genom strålning från rymden. Eftersom både C12 och C14 finns i atmosfären får levande växter i sig det genom fotosyntesen. En näringskedja visar att djur får i sig det genom att äta växter eller växtätande djur. Så länge växten/djuret lever får den alltså i sig detta. När en levande organism dör slutar den att ta upp kol. Eftersom C14 är radioaktivt sönderfaller det, vilket betyder att mängden C14 minskar eftersom det inte tas upp någon ny C14. Ju längre tid växten/djuret varit dött, desto mindre C14 blir det i förhållande till C12. Eftersom man vet hur fort C14 sönderfaller kan man räkna ut hur länge djuret/växten varit död. (Tänk på att C14-metoden inte kan användas på stenar och dylikt, utan bara på djur och växter.)

En väldigt vanlig näringskedja