Högstadiets
kemi
En kort sammanfattning
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Atomen, periodiska systemet och kemiska reaktioner
Atomens uppbyggnad:
Atomer består av elementarpartiklar. I atomkärnan hittar vi positiva protoner
och neutrala neutroner. Utanför atomkärnan sitter elektronskalen. Där finns de
negativa elektronerna.
I en kemisk reaktion är det bara elektronerna som deltar.
Bilden visar en heliumatom.
En atom har alltid lika många protoner som elektroner.
Om antalet är olika har vi en jon.
En positiv jon har fler protoner än elektroner.
En negativ jon har fler elektroner än protoner.
Grundämnen består av en enda sorts atomer. Det finns strax över 100
grundämnen. Dessa kombineras på olika sätt för att bilda allting omkring oss.
Det som bestämmer vilket grundämne det är, är hur många protoner atomkärnan
har.
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Elektronskal
De flesta atomer har mer än ett elektronskal. Det finns nämligen en gräns för hur
många elektroner som får plats i varje skal. Vi har döpt skalen så här:
Skal
K
L
M
N
Nummer
1
2
3
4
Antal elektroner
2
8
18
32
Varje grundämne har ett eget namn. De har också en egen kemisk beteckning.
Till exempel: grundämnet som har 1 proton heter väte.
Den kemiska beteckningen för väte är H.
Om man ska skriva en väteatom på kemispråket skriver man H
Två väteatomer skrivs 2H och 3 väteatomer 3H.
En molekyl består av två eller flera atomer som sitter ihop.
Vätemolekylen består av 2 stycken väteatomer.
På kemispråket skriver man detta H2
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Joner skrivs på följande sätt:
En positiv jon har fler protoner än elektroner. Den har lämnat bort elektroner
och blivit positivt laddad.
En kopparjon skriver man Cu2+
Plustecknet berättar att jonen är positiv och 2:an visar att den har 2 protoner fler
än elektroner.
En negativ jon har fler elektroner än protoner. Den har tagit upp elektroner och
blivit negativt laddad.
En kloridjon skriver man ClMinustecknet visar att den är negativ och eftersom det inte står någon siffra
framför så betyder det att den har 1 elektron mer än antalet protoner.
När en atom avger (lämnar bort) elektroner kallas det oxidation
När en atom tar upp elektroner kallas det reduktion.
Hur vet man hur jonen som bildas ska se ut?
Det periodiska systemet är indelat i grupper ↕ (lodräta) och perioder ↔
(vågräta)
Atomerna i samma period har lika många elektronskal.
Atomerna i samma grupp har lika många valenselektroner. Valenselektroner är
de elektronerna atomen har i sitt yttersta skal. Det är bara dessa som deltar i
kemiska reaktioner.
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Grundämnesfamiljer
Grupp 1 – Alkalimetallerna.
I denna grupp hittar vi, förutom väte, metaller som är mjuka och väldigt gärna
reagerar med syre och vatten.
De förvaras i fotogen. När man lägger dem i vatten bildar de en alkalisk (basisk)
lösning.
Alla atomerna i denna grupp har 1 valenselektron som de gärna vill lämna bort.
Därför får de laddningen +1.
Exempel på alkalimetaller: Litium, Natrium, Kalium
Grupp 7 – Halogenerna
I denna grupp hittar vi ämnen som har bakteriedödande egenskaper och är
farliga att andas in. De är färgade gaser.
Alla atomerna i denna grupp har 7 valenselektroner. Det innebär att de gärna tar
upp en elektron och får laddningen -1
Exempel på halogener är fluor, klor, brom och jod.
Grupp 8 – Ädelgaser
I denna grupp hittar vi gaser. De har alla fulla yttersta skal och vill därför inte
reagera med något annat ämne. De är ensamma atomer, som inte bildar
molekyler som många andra gaser gör.
Exempel på ädelgaser är helium, neon, radon och argon.
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Kemiska reaktioner
En kemisk reaktion är när atomer eller joner reagerar med varandra och bildar
nya ämnen.
När man skriver en reaktionsformel måste det finnas lika många atomer på båda
sidor om pilen.
Exempel på en kemisk reaktion
natriumjoner + kloridjoner bildar natriumklorid
Na+ + Cl- à NaCl
Molekylförening
En molekylförening består av atomer som sitter ihop i molekyler.
Alla atomer vill ha ett fullt yttersta skal (ädelgasstruktur). Syreatomen har 6
elektroner i sitt yttersta skal (valenselektroner)
Den vill gärna ha 8 för då är skalet fullt. Väteatomen har en valenselektron. Den
vill ha 2 st för då är deras yttersta skal fullt. En syreatom kan då slå ihop sig med
två stycken väteatomer till en vattenmolekyl. Tillsammans har de 8 elektroner
som de delar på
Vattenmolekyl
Exempel på andra molekylföreningar är kvävgas, koldioxid.
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Jonförening
Atomer omvandlas till joner genom att antingen ta upp eller lämna ifrån sig
elektroner. En jon är laddad. En positiv och en negativ laddning dras till
varandra och då bildas det en jonförening som håller ihop med elektriska krafter.
Exempel på jonföreningar är salter som natriumklorid.
Blandning:
När två ämnen blandas utan att reagera kemiskt med varandra. Till exempel
sand blandas med socker.
Lösning: En lösning är en klar vätska. Den bildas när ett ämne löses upp i en
vätska, oftast vatten. Exempel på lösning: socker i vatten.
Utspädd lösning: man har löst upp lite av ett ämne i vattnet.
Koncentrerad lösning: man har löst upp mycket av ett ämne i vattnet.
Mättad lösning: man har löst upp så mycket av ett ämne att det inte går att lösa
upp mer, det blir kvar lite av ämnet på botten. För att kunna lösa upp mer av
ämnet kan man värma vätskan.
Slamning: En slamning är grumlig. Man kan se det uppslammade ämnet flyta
runt i vätskan innan det samlas på botten eller ytan. Detta kallas sedimentering.
Emulsion : är en blandning av två vätskor som inte löser sig i varandra. Ett
exempel på en emulsion är mjölk där små fettpartiklar håller sig svävande i
vattnet.
Legering: är en blandning av två eller flera metaller där den nya blandningen får
andra egenskaper än usprungsmetallerna. Exempel: brons som är en blandning
av koppar och tenn.
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Att skilja ämen
För att skilja ämnen åt finns det flera metoder, här är några av de vanligaste:
Filtrering; Man använder ett filter för att skilja en vätska från småpartiklar i
den.
Destillation: Man upphettar en vattenlösning så den kokar. Vattnet övergår till
vattenånga och det upplösta ämnet stannar kvar.
Indunstning. Man låter vattnet i en vattenlösning avdunsta. Det upplösta ämnet
stannar kvar.
Sedimentering: Man låter en slamning stå ett tag. Då kommer det uppslammade
ämnet att sjunka till botten (eller ytan) och man kan försiktigt hälla bort vattnet
(dekantering)
Aggregationstillstånd
Aggregationstillstånd är namnet på de olika faser ett ämne kan befinna sig i.
Värme är egentligen rörelse hos atomerna. Ju varmare det är, desto mer rör de
sig.
När ett ämne är i fast form rör sig atomerna långsamt.
Exempel på ämnen i fast form är järn och is.
När ett ämne är flytande rör de sig snabbare
Exempel på vätskor är vatten och bensin.
När ett ämne är i gasform rör de sig så fort att de kan komma långt ifrån
varandra.
Exempel på gaser är neon och koldioxid.
Värme tillförs
Värme avges
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Smältpunkt: Den temperatur där ett ämne övergår från fast till flytande form,
det smälter
Kokpunkt: Den temperatur där ett ämne övergår från flytande form till
gasform, det förångas.
Kondensation: Är när en gas övergår till flytande form. Exempelvis när
vattenånga träffar en kallare yta och återgår till flytande.
Stelning: När ett flytande ämne övergår till fast form, till exempel vatten fryser
till is.
Sublimering: När ett ämne övergår direkt från fast form till gasform eller
tvärtom. Exempel när vattenånga i luften träffar en kall yta och fryser till is
direkt .
När vatten kokar eller is smälter är det en fysikalisk förändring. Det bildas
inget nytt ämne, utan det ämnet man hade från början byter bara
aggregationstillstånd (fas)
Förbränning
Förbränning är ett av de vanligaste exemplen på en kemisk förändring, dvs.
när ämnen reagerar och bildar ett eller flera nya ämnen med nya egenskaper.
För att ett ämne ska förbrännas krävs det tre saker:
1) Värme
2) Syre
3) Brännbart material.
För att släcka en eld måste man ta bort en av dessa tre. Detta kan göras på olika
vis:
Kylning Man tar bort värmen. Till exempel genom att hälla vatten på elden
Kvävning: man tar bort syretillförseln exempelvis genom att rulla in någon i en
filt eller lägga ett lock över brinnande olja.
Lämpning: Man tar bort det brännbara materialet. Vid en skogsbrand kan man
hugga en brandgata . Då saknas det brännbart material runt elden och den
slocknar så småningom.
Ett ämne som brinner i syre bildar en oxid.
Kol + syre ger koldioxid. Om syretillförseln är dålig bildas kolmonoxid.
Svavel + syre bildar svaveldioxid
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Atmosfären
Atmosfären består till största delen av kvävgas, 78 % och syre 21 %.
I atmosfären finns även cirka 1 % ädelgaser och 0,035 % koldioxid.
Där finns också vattenånga. Varm luft kan innehålla mer vattenånga än kall luft.
Luften innehåller atomer och därför väger den också, cirka 1,3 kg för en
kubikmeter.
Kväve har den kemiska beteckningen N. Kväve har fått sitt namn av att den
kväver eld.
Kvävgas har den kemiska beteckningen N2
Kväve används inom industrin för tillverkning av ammoniak. Flytande kväve är
-196 C kallt och används bland annat till att snabbt frysa in livsmedel. Kväve
används också i livsmedelsförpackningar istället för luft
Syre har den kemiska beteckningen O. I atmosfären finns syrgasmolekyler, O2
Syre är nödvändigt vid förbränning, inte bara av bränsle utan även av maten i
vår kropp. Syre kan användas som blekmedel vid pappersframställning och vid
ståltillverkning.
Koldioxid CO2 är en tung gas. Ett kännetecken på koldioxid är att den grumlar
kalkvatten.
Koldioxid används i läsk i form av kolsyra. Man kan släcka eld med koldioxid
och det används i brandsläckare. När en deg jäser är det koldioxid som gör små
gasbubblor som gör degen porös.
Koldioxid bildas vid förbränning av organiska ämnen, dvs. ämnen som
innehåller kol. När vi förbränner maten i vår kropp eller förbränner bensinen i en
bil bildas koldioxid.
Koloxid (kolmonoxid, CO) är en giftig och färglös gas som bildas vid
förbränning om det är otillräckligt med syre. Den finns i brandrök, bilavgaser
och cigarettrök.
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Miljöproblem
Ozonlagret
Högt uppe i atmosfären finns ozonmolekyler, O 3 På en viss höjd finns de flesta
ozonmolekylerna samlade, detta kallas ozonlagret. Ozon är ett mycket giftigt
ämne men det är också nödvändigt för att skydda oss mot solens farliga UVstrålning. Det ozon som finns uppe i atmosfären är alltså bra för oss. Freoner är
ämnen som använts i kylskåp och sprayflaskor som drivgas. Dessa förstör
ozonlagret och är därför förbjudna i de flesta länder.
Nere vid marken kan ozon också bildas när solljuset reagerar med bilavgaser.
Detta kallas marknära ozon och kan orsaka skador på både djur och växter.
Försurning
När man bränner fossila bränslen, som till exempel bensin och eldningsolja
innehåller dessa förutom kolväten, ämnen som svavel och kväve.
Svavel bildar svaveldioxid, SO2 Uppe i atmosfären reagerar detta med vatten
och svavelsyra bildas. Detta förstör byggnader, som vittrar sönder och orsakar
skador på växter och djur. Metallföremål rostar lättare. Det bidrar också till att
sänka pH-värdet i vattnet. De levande organismerna i vattnet skadas eller dör. I
marken kan det surare vattnet lösa upp (urlaka) salter som annars skulle vara
svåra att lösa. Tungmetaller som bly och kvicksilver hamnar i vårt grundvatten
och så småningom i de levande organismerna där det kan orsaka skador.
Kemiska bekämpningsmedel, biocider
För att bekämpa skadedjur och ogräs använder människan olika biocider,
bekämpningsmedel.
Många av dessa har använts i många år innan man insett att de kan vara skadliga
för djur och växter. Ett exempel är ämnet DDT som användes flitigt tidigare.
Detta bryts inte ner i naturen utan hamnar i de levande organismerna, där det
stannar kvar under mycket lång tid. Även om det är förbjudet i de flesta länder
numera så kan man fortfarande uppmäta DDT i bröstmjölken hos ammande
kvinnor.
Övergödning
För att våra spannmål ska växa bra använder vi konstgödsel. Detta innehåller
mycket kväve, fosfor och kalium. Växterna vi odlar kan inte ta upp allt utan en
hel del kommer att lösas upp när det regnar och följa med ut i vattendragen. Där
bidrar gödningsmedlet till att vattenväxter och alger ökar i antal. Sjön växer igen
och de många växterna använder massor av syre till sin cellandning. Det blir
syrebrist i sjön vilket leder till att fiskar och andra vattendjur dör.
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Syror och baser
Ämnen kan vara sura, basiska eller neutrala. För att beskriva detta använder vi
en pH-skala.
pH-värden under 7 räknas som sura, 7 är neutralt och över 7 är det basiskt.
För att undersöka pH-värdet kan man använda en indikator. Exempel på
indikatorer vi använder är fenolftalein och BTB ( bromtymolblått) Vi använder
också indikatorpapper.
Syror
* Egenskaper hos syror
♦ smakar surt
♦ innehåller vätejoner H+
♦ reagerar med oädla metaller, tex magnesium och det
bildas vätgas.
♦ Har ett pH värde under 7
* Starka syror
• Saltsyra HCl I vattenlösning delas den upp i joner,
vätejoner H+ och kloridjoner Cl• Salpetersyra HNO3
• Svavelsyra H2SO4
* Svaga syror och var de finns
• Citronsyra – i alla citrusfrukter
• Askorbinsyra – C-vitamin
• Fosforsyra – i Coca Cola
• Ättiksyra – i inlagda grönsaker t ex rödbetor
• Mjölksyra – i filmjölk och trötta muskler
Baser
* Egenskaper hos baser
•
•
•
•
•
* Starka baser
•
PH över 7
Smakar beskt
Känns hala
Innehåller hydroxidjoner OHReagerar inte med oädla metaller
Natriumhydroxid NaOH. När den är löst i vatten delas
den upp i natriumjoner Na+ och hydroxidjoner OH• Ammoniak NH3
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Neutralisation
Om man blandar en syra och en bas i rätt mängder med varandra får man en
neutral lösning.
syra + bas à salt + vatten
Exempel : saltsyra + natriumhydroxid à natriumklorid + vatten
I bägaren med saltsyra finns vätejoner och kloridjoner.
H+
ClCL-
H+
Na+
H+
Cl- H+
OH-
OH- NA+
Na+
OH-
Cl-
I bägaren med Natriumhydroxid finns natriumjoner och hydroxidjoner
När man blandar innehållet i båda bägarna slår sig jonerna ihop och bildar nya
ämnen.
Vätejonerna och hydroxidjonerna slår ihop sig
och blir till vatten. Vatten är neutralt, har pH 7
H+ OH- blev H2O
(vanligt vatten)
Na+ och Cl- blev till
NaCl (vanligt koksalt)
Natriumjonerna slår ihop sig med kloridjonerna
och bildar natriumklorid,
d v s vanligt koksalt. Ph värdet är 7 här också
Det blir varken vätejoner ( som gör en lösning
sur) eller hydroxidjoner ( som gör en lösning
basisk) kvar.
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Kol och kolföreningar – organisk kemi
Kolföreningarnas kemi kallas även organisk kemi, eftersom man förr trodde att
dessa ämnen bara kunde framställas av det levande (organiska)
Nu vet man att det inte är så, men namnet passar bra ändå eftersom alla levande
organismer innehåller kol.
Kolatomen är en atom som har möjlighet att binda upp till 4 andra atomer till
sig. Detta gör att den är med i otaliga kemiska föreningar.
Rent kol finns i 3 olika former i naturen:
Grafit: kolatomerna sitter i skikt, där bindningarna mellan skikten är
svaga. Detta innebär att skikten lätt skavs av – som i blyertspennan.
Grafit leder ström bra, och används i elektriska apparater. Det är
också ett bra smörjmedel.
Diamant: Kolatomerna sitter ihop i en mycket stark form, diamant är det
hårdaste av alla mineral. Diamanter används till smycken, att borra med och att
skära med.
Fullerener:
Kolatomerna sitter ihop 60st i form av en fotboll (en
mycket liten sådan) eller små tuber (rör) Fullerener kan användas för att få
metaller att leda ström mycket bra, och i glas, som blir mörkare ju mer solen
lyser på det.
KOLVÄTEN
Det finns många föreningar av kol och väte. Gemensamt för de flesta av dem, är
att de går att använda som bränsle av olika slag.
Alkaner
I alkanserien binder varje kolatom 4 andra atomer. Det innebär att alla
bindningar är enkelbindningar. Kolatomerna kan inte ta emot fler atomer, man
säger att de är mättade.
Exempel Metan CH4
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Alkener
I alkenserien har kolkedjan en dubbelbindning. Den sitter alltid mellan två
kolatomer. Alla alkenernas namn slutar med ändelsen –en. (Eten, propen etc.)
Kolatomerna med dubbelbindning skulle kunna ta emot fler väteatomer, man
säger att de är omättade.
Exempel Propen C3H6
Alkyner
I alkynserien har kolkedjan en trippelbindning. Den sitter alltid mellan två
kolatomer. Dessa skulle också kunna ta emot fler väteatomer. De är också
omättade. Namnen slutar på -yn
Exempel: Etyn C2H2
Grenade kolväten.
Om en kolkedja har 4 kolatomer, eller fler, kan kolkedjan grena sig.
Ett exempel är butan som kan se ut på 2 olika sätt. Den kemiska beteckningen
C4H10 är densamma, men strukturformeln är olika. En grenad kolkedja har
däremot inte samma egenskaper som en rak. Kokpunkt och smältpunkt är olika.
Förbränning av kolväten
Om man bränner ett kolväte behövs syre.
Kolväte + syre à koldioxid + vatten
Exempel:
Metan + syre à koldioxid och vatten
CH4 + 3 O2 à CO2 + 2 H2O
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Fossila bränslen
Raffinering av råolja
Råolja kallas det som man får upp från oljekällor. Det är bildat av döda växter
och djur som levde för cirka 300 miljoner år sedan.
Eftersom råoljan innehåller många användbara kolväten, måste man skilja dem
åt. Detta görs i ett oljeraffinaderi.
Man har ett högt torn. Här skickar man in råoljan, som är så varm att den är i
gasform. Ju kortare kolkedjan är, desto lägre blir kokpunkten.
Ju högre upp i tornet man kommer, desto kallare är det.
De längsta kolkedjorna blir flytande först, för de har högst kokpunkt. Det är
exempelvis asfalt och paraffin. Längre upp får man (i ordning) tung eldningsolja
(till fabriker), eldningsolja(till villor), dieselolja, flygbränsle, bensin och sist
gasformiga kolväten, som metan och etan.
Förbränning av fossila bränslen sker likadant som med alla kolväten
Kolväte + syre à koldioxid + vatten
Men det är när man bränner fossila bränslen som koldioxid, som inte skulle ha
varit i atmosfären kommer ut. Detta bidrar till växthuseffekten. Dessutom
innehåller olja och kol ofta svavel och giftiga tungmetaller (kvicksilver,
kadmium). Därför är det inte bra att elda med fossila bränslen.
Organiska syror
Organiska syror förekommer i naturen. Exempel på organiska syror är myrsyra,
som finns i nässlor i skogsmyror och mjölksyra i filmjölk och våra trötta
muskler.
Alla organiska syror innehåller en karboxylgrupp. Därför kallas de också
karboxylsyror.
Karboxylgruppen ser ut så här:
Metansyra ( HCOOH )
Etansyra CH3COOH
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Alkoholer
Alkoholer är kolväten som, förutom kol och väte, även innehåller en
hydroxylgrupp, ”OH-grupp” Alkoholer är oftast färglösa vätskor som är giftiga,
har en stickande lukt och stark smak.
Några vanliga alkoholer är metanol CH3OH ( träsprit) och etanol C2H5OH ( som
finns i öl och vin)
Metanol
Etanol
Alkoholer med en OH-grupp kallas envärda.
Alkoholer med två OH-grupper är tvåvärda. Exempel på en sådan är glykol som
används i bilens kylare.
Alkoholer med tre OH-grupper är trevärda. Ett exempel är glycerol, som
används i bland annat handkrämer.
Estrar
Estrar är ämnen som används som doft och smaktillsatser i godis och annat. De
finns naturligt i många frukter och bär. Estrar kan även vara fetter eller användas
för att göra nitroglycerin, ett sprängmedel.
Hur bildas en ester?
Organisk syra + alkohol à ester + vatten
Vilken typ av ester som bildas beror på vilken syra och vilken alkohol som
används.
För att få reaktionen att gå fortare kan man dels värma lösningen, dels använda
en katalysator. En katalysator är ett ämne som skyndar på en kemisk reaktion
utan att själva delta i den.
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Fotosyntesen och cellandningen
Växter tar upp koldioxid från luften De tar även upp vatten genom rötterna.
Med hjälp av solljuset kan de bygga druvsockermolekyler. Dessutom blir det
syrgas över som släpps ut i atmosfären igen. Fotosyntesen sker i växtens blad.
Cellerna i bladen innehåller små gröna prickar som kallas kloroplaster.
Kloroplasterna innehåller ämnet klorofyll som gör fotosyntesen möjlig.
Denna kemiska reaktion kallas fotosyntesen
Koldioxid + vatten + energi --> syrgas + druvsocker
6CO2 + 6H2O + energi (solljus) --> 6O2 + C6H12O6
Druvsockret används för att bygga upp trädet eller växten. Druvsockret bygger
upp blad och stam men även frukterna på exempelvis ett träd.
Träd / plantor / buskar som växer kan sätta ihop druvsockermolekyler till
stärkelse eller cellulosa.
Motsatsen till fotosyntesen – cellandningen
Träden bildar syrgas och druvsocker som människor och djur behöver. Syrgas
och druvsocker reagerar (förbränns) och det bildas vatten, koldioxid och energi.
Det är energin som vi människor behöver. Vi får ut energi genom cellandningen
som en gång i tiden har lagrats i växterna via fotosyntesen. Reaktionen ser ut på
följande sätt och kallas cellandningsreaktionen:
Syre + druvsocker --> koldioxid + vatten + energi.
6O2 + C6H12O6 --> 6CO2 + 6H2O + energi
Om man istället eldar trä kommer också koldioxid, vatten och energi att frigöras.
Detta sker enligt samma reaktion som ovan.
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Elektrokemi
Ädla och oädla metaller
Metallers ädelhet ordnas i spänningsserien
Om två olika metaller kommer i kontakt med varandra och den ena är mer ädel,
offrar sig den oädla till förmån för den ädla. Den oädla ger då gärna bort
elektroner. Ju längre till vänster i spänningsserien en metall finns, desto lättare
lämnar den bort sina elektroner. Ju längre till höger den finns, desto mindre vill
den lämna bort elektroner.
Spänningsserien används för att avgöra vad som händer till exempel om man
lägger en bit järn i kopparjonlösning. Eftersom järnet är mindre ädelt än koppar,
måste det lämna sina elektroner. Järnet blir järnjoner och kopparjonerna blir
kopparatomer.
Oxidation och reaktion
En kemisk reaktion innebär att ett ämne lämnar elektroner till ett annat ämne
som tar upp dem.
Oxidation = När elektroner lämnas bort (avges)
Reduktion = När elektroner tas upp (upptas)
Elektrolys
Med elektrolys menas att man kan skapa kemiska reaktioner genom att tillföra
ström till en lösning som innehåller joner (elektrolyt)
Man behöver inte använda metallers ädel-/oädelhet för att få spänning utan man
kan använda elektroder av kol.
Ett exempel är att koppla två kopparbitar till plus och minuspolerna på en
strömkub. Vid pluspolen bildades kopparjoner, vilket gav en blå färg.
Varför hände detta?
De positiva metalljonerna (som har ett underskott på elektroner) vill gärna ta åt
sig elektroner. Gör de det så blir jonerna atomer. Därför dras de till minuspolen
(katoden)
Vid pluspolen (anoden) lämnar negativa joner (som har överskott på
elektroner) bort sina elektroner och bildar atomer.
Minnesregel: PANK = Postiv Anod Negativ Katod
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Exempel på elektolys av järnklorid
Oxidation innebär att en atom eller jon avger en eller flera elektroner och på så sätt ökar i
elektrisk laddning. ex. oxidation av järn till järnjoner.
Reduktion innebär att en atom eller jon tar upp en eller flera elektroner och på så sätt minskar
i elektrisk laddning. ex. reduktion av kopparjoner till koppar.
Redoxreaktioner
När en oxidation sker så sker alltid en samtidig reduktion. Man talar därför om
redoxreaktioner. Tittar vi på exemplen ovan så kan en oxidation bara ske då en reduktion sker.
Om järn är nedsänkt i kopparjoner (kopparsulfat) sker alltså båda reaktionerna samtidigt.
Reaktionerna kan skrivas ihop på följande sätt.
Korrosion
Med korrosion menas att en metall utsätts för angrepp, Ordet rost används när järn korroderar.
För att rost ska bildas behövs
- Syre
- Vatten
- Jonlösning (elektrolyt)
Tar man bort minst en av ovan nämnda saker så kan inte rost bildas. När metaller kommer i
kontakt med vatten och syre kan korrosion uppstå. Metallatomerna börjar då ingå i en kemisk
förening. Korrosionen av bilar går mycket snabbare om man saltar vägarna för då blandas
vattnet med saltet och bildar joner. Aluminium som är en rätt så oädel metall korroderar, fast
aluminiumoxid bildas. Denna hinna är svagt vit och det är därför aluminuim inte är så blank
som andra metaller. Denna oxid hindrar ämnet från att bli mer förstört.
På en båt av järn kan man sätta offeranoder. Det är bitar av zink eller magnesium. Dessa är
mindre ädla än järnet, så de rostar bort innan järnet i båten gör det.
Galvaniskt element
Ett galvaniskt element består av två olika metaller och en elektrolyt ( jonlösning)
Den minst ädla metaller avger sina elektroner till den mest ädla – vi får en elektrisk ström.
Exempel på galvaniska element är batterier.
Ackumulator
En ackumulator är ett batteri som man kan ladda upp flera gånger. De hittar du bland annat i
bilen och i din mobiltelefon
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Vad heter laborationsmaterialet?
Dessa är de vanligaste föremålen vi använder när vi laborerar i kemi
Rundkolv
Provrör
Skyddsglasögon
E-kolv
Brännare
Förkläde
Bägare
Degeltång
Trefot med nät
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
Mätglas
Pipett
Tratt
Kristina Olsson, Dammfriskolan, Malmö – www.lektion.se
