KEMISKA REAKTIONER KAP.2 Grundämnen Syre Kemiska föreningar Förbränning Kemiska tecken Atom Fysikaliska förändringar Reaktionsformler Kemiska förändringar Rosita Järsäter, Bålbro skola, Rimbo – www.lektion.se

Vad består då materia av? Allting består av materia: alla ämnen, växter, djur, DU, marken, luften, vattnet o.s.v.. ALLT består av materia! Vad består då materia av? All materia är uppbyggd av extremt små byggstenar, nämligen atomer. Atom betyder på grekiska ”odelbar” och kan inte ses ens med det bästa mikroskop.

Grundämnen Grundämnen består av endast ett slags atomer. Det vill säga alla atomerna i ämnet är likadana. Det finns ca 90 olika naturliga grundämnen (resten, ett tjugotal, har man framställt på konstgjord väg) Grundämnena finns efter deras egenskaper indelade i ett system som kallas periodiska systemet.

Periodiska systemet Icke-metaller Metaller Första versionen uppställdes av ryssen Dmitrij Mendelejev år 1869 Icke-metaller Metaller

Metallerna känns igen på deras metall-glans och förmåga att leda värme och elektricitet. Den andra gruppen, icke-metallerna, saknar ofta dessa egenskaper.

Kemiska föreningar Varför är vatten en kemisk förening? Sammansatta ämnen, d.v.s. ämnen som är uppbyggda av två eller flera atomer, kallas för kemiska föreningar. De flesta ämnen som du stöter på är just kemiska föreningar. Ett exempel på en kemisk förening är vatten. Varför är vatten en kemisk förening? Jo, för att vatten är uppbyggd av två stycken olika grundämnen, atomer, nämligen Väte (H) och Syre (O).

Vatten Syre (O) Väte (H) Väte (H) Kemisk beteckning för vatten är: H2O

Kemiska tecken Jöns Jacob Berzelius var en svensk kemist (1779- 1848) som införde kemiska tecken till alla grundämnen! Ett kemiskt tecken består av en eller två bokstäver (ur ämnets latinska namn). T.ex. Järn, Fe (av det latinska namnet Ferrum) Alla kemister i hela världen använder dessa kemiska tecken.

KEMISKA TECKEN När det kemiska tecknet består av två bokstäver (som Fe, järn) skrivs den första alltid med STOR bokstav och den andra med liten. Består det kemiska tecknet av en bokstav skrivs den med STOR bokstav. T.ex. Syre, O eller väte, H. Skriver man Fe menar man en atom järn. 2Fe betyder två atomer järn o.s.v.

MOLEKYLER När ett grundämne är bundet till ett annat grundämne kallas gruppen (den kemiska föreningen) för en molekyl. Vatten, H2O är ett exempel på en molekyl. Syrgas, O2 och vätgas, H2 är andra exempel på en molekyl. Vad är det för skillnad på 2O och O2?

VAD ÄR DET FÖR SKILLNAD PÅ 2O OCH O2? 2 O betyder att det finns två syreatomer. O2 betyder att syreatomerna sitter ihop i en kemisk förening, molekyl.

Svar: det innebär att det finns två syremolekyler. Vad innebär alltså O2? Vad innebär 2O2? Svar: det innebär att det finns två syremolekyler. Vad innebär 3 O2? + = 2 O2

Fysikalisk förändring Nästan alla ämnen kan förekomma i tillstånden fast, flytande och gas. Exempelvis vatten kan finnas i flytande form, fast form (is) och gas (ånga). I alla tre formerna är vatten fortfarande samma ämne och består hela tiden av syre och väte. När vattnet ändrar tillstånd t.ex. fryser till is, så säger man att det har genomgått en fysikalisk förändring.

FYSIKALISK FÖRÄNDRING Tenn (Sn), ett av de 90 grundämnena, är en metall som smälter vid +232 grader celcius. D.v.s. tenn övergår från fast form till flytande form vid denna temperatur. Ett annat sätt att säga samma sak som ovan är att tenn har sin smältpunkt vid +232◦C och genomgår vid denna punkt en fysikalisk förändring. När tennet svalnat blir det åter ett fast ämne med samma egenskaper som innan det smälte. Stearin är ytterligare ett exempel. Kan du komma på fler?

Kemisk förändring Tenn smälter vid en viss temperatur och återfår sedan sina ursprungliga egenskaper när det stelnar. (Fysikalisk förändring) Magnesium (Mg), ett annat grundämne, är en metall med andra egenskaper än tenn. Håller man magnesium över eld börjar den att brinna och omvandlas då till ett helt nytt ämne med nya egenskaper! Man säger att det sker en kemisk reaktion.

SYRE O Är det ämne som förekommer mest på jorden. Luften består till ca. 20 % av syre. I luften förekommer syre som en gas och då är atomerna bundna till varandra, O2 (d.v.s. syremolekyler). Annars finns syre bundet till andra ämnen i kemiska föreningar, bl.a.i vatten (H2O) och i många bergarter.

SYRE O Ren syrgas (O2) framställs ur luft eller vatten. I tekniska sammanhang går syrgas under namnet oxygen. Syrgas förvaras under högt tryck i gasbehållare av stål.

Förbränning - oxidation Ett ämne behöver syre för att kunna brinna. Vid förbränningen sker det en kemisk reaktion. De ämnen som bildas vid förbränningen kallas oxider. Ett annat namn för förbränning är således oxidation. När ett ämne brinner i luft tas syret från luften.

Blandning Vilka ämnen man än blandar kan man alltid skilja dem åt. Om vi blandar exempelvis järn (Fe) och svavel (S) kan vi skilja ämnena åt med hjälp av en magnet. Vilka ämnen man än blandar kan man alltid skilja dem åt. Om vi istället värmer Fe och S blandningen startar en kemisk reaktion. Ämnet som bildas kallas järnsulfid och har andra egenskaper än de ursprungliga ämnena järn och svavel. I järnsulfiden är ämnena bundna till varandra och kan enbart skiljas åt på kemisk väg.

Reaktionsformler Vid kemiska reaktioner behöver man ibland kunna beskriva vad som händer. Det gör man genom att skriva en reaktionsformel. När man skriver en reaktionsformel använder man ämnenas kemiska tecken. Till exempel: Fe + S FeS

Reaktionsformel steg för steg Om vi vill skriva reaktionsformeln för järn (Fe) och svavel (S) går vi tillväga på följande sätt: Steg 1: Skriv de ämnen du har från början (Fe och S) Sätt ett plustecken mellan ämnena. Fe + S Steg 2: Rita en pil efter ämnena

Reaktionsformel steg för steg Till höger om pilen skriver du det eller de ämnen som bildats. Fe + S FeS De ämnen som du har från början kallas reaktanter. Det ämne du får kallas produkt.

OBS! Det ska alltid finna lika många atomer av varje grundämne på båda sidor om pilen! En järnatom + en svavelatom en järnsulfidmolekyl Fe + S FeS

Reaktionsformler Reaktionsformeln för när magnesium brinner i syre: 2Mg + O2 2MgO Varför ser formeln ut så?

Svaret kommer här.. 2Mg + O2 2MgO Syre förkommer i luft som en gas, syrgas, vilket betyder att syret är bundet till ett annat syre. Syrgas består av syremolekyler och ska därför skrivas O2. Vid reaktionen delar syremolekylen upp sig till två syreatomer

Fortsättning.. 2Mg + O2 2MgO Syreatomerna förenar sig sedan med varsin magnesiumatom. Ämnet som bildas vid förbränning med syre kallas oxid. Det vill säga ämnet som bildats kallas magnesiumoxid (MgO).

2 2 Mg + O2 MgO Eftersom syret har två stycken syreatomer som sitter ihop i en molekyl på vänster sida om pilen så måste det finnas med två syreatomer även på höger sida om pilen. För att det ska vara jämvikt och reaktionen kunna äga rum måste det finnas lika många magnesiumatomer som syreatomer, eftersom att det är syret och magnesiumet som reagerar. Därför sätter man dit en 2:a framför Mg.

2Mg + O2 2MgO Kort och gott: Två magnesiumatomer reagerar med en syremolekyl, bestående av två syreatomer, och ämnet som bildas kallas magnesiumoxid. 2MgO betyder alltså att det har bildats två stycken magnesiumoxidmolekyler.

Järnoxid När järn (Fe) värms så att den glöder och sedan förs ner i rent syre, så börjar järnet brinna. Järnet förenar sig med syret och bildar järnoxid. I fuktig luft reagerar järnföremål med syret i luften så att ytan får en brunröd beläggning- rost. Ju mer fukt och salt luften innehåller, desto snabbare bildas rost.

Ärg Koppar är en blank, rödaktig metall. När koppar kommer i kontakt med luft får den en mörkbrun oxidbeläggning. Med tiden omvandlar denna mörka oxidbeläggning till ett grönt ämne. Detta gröna ämne kallas ärg.

Galvanisering Man kan skydda järn mot rost genom att lägga ett tunt skikt av någon skyddande metall på järnet yta. Zink (Zn) eller Krom (Cr) är vanliga skyddande metaller. Är föremålet överdraget med Zink kallar man det för att det är galvaniserat. Exempel på galvaniserade föremål: spik, skruvar och muttrar.

Är föremålet täckt av krom säger man att föremålet är förkromat. Exempel på förkromade föremål: Ringklockan och styret på cyklar, prydnadslister på fordon m.m.

Koldioxid CO2 Kol ( C ) är ett grundämne som lätt brinner i syre. Vid fullständig förbränning, d.v.s. förbränning med tillräcklig syretillförsel, bildas en gas, koldioxid. Kol finns i växter och allt levande. Vid vår matsmältning bildas kol vid förbränningen av det vi stoppar i oss. Koldioxiden lämnar vår kropp när vi andas ut.

Koloxid CO Vid ofullständig förbränning av kol, d.v.s. förbränning utan tillräckligt med syre, bildas en annan gas, koloxid eller kolmonoxid. Koloxid är en mycket giftig gas att andas in. Den hämmar blodets syreupptagningsförmåga, vilket leder till att man kvävs. Koloxid är förrädisk eftersom att den är både lukt- och färglös!

Tre gaser, lätta att känna igen Syrgas: Om en glödande tändsticka förs ner i syrgas börjar den att brinna. Vätgas: Om man har vätgas i ett provrör hörs en knall när en brinnande tändsticka förs till mynningen. (Knallgasprovet) Koldioxid: Om man leder ner koldioxid i filtrerat kalkvatten, blir vattnet grumligt.

Atomen I mitten av atomen finns en atomkärna. Atomkärnan består av protoner (positivt laddade) och neutroner (ingen laddning, neutral). Runt om kärnan kretsar elektroner (negativt laddade)

Det finns lika många protoner (positiva laddningar) som elektroner (negativa laddningar) i en atom. Laddningarna tar alltså ut varandra och gör så att atomen i sin helhet är elektriskt neutral. Protonen har laddningen +1. Elektronen har laddningen -1.

Jonföreningar, negativ jon Atomerna i vissa grundämnen tar lätt till sig elektroner från andra ämnen. Andra lämnar gärna ifrån sig elektronerna. När en atom tar upp en eller flera elektroner för den ett överskott av negativa laddningar. Atomen omvandlas då till en negativ jon.

Positiv jon Om en atom lämnar ifrån sig elektroner får den ett underskott på negativa laddningar och blir således positivt laddad. En positivt laddad atom (d.v.s. har fler protoner än elektroner) kallas för en positiv jon. Atomens laddning skrivs med ett plus eller minus. T.ex. Na+ eller Cl-.

Ämnen som byggs upp av joner kallas för jonföreningar. Jonföreningarna håll ihop av elektriska krafter. Salter är exempel på jonföreningar. T.ex. Natriumklorid (NaCl), d.v.s. vanligt koksalt

Vilka fantastiska lyssnare ni är!!! Kanonkul! 4 toast… Vilka fantastiska lyssnare ni är!!!