Kemins grunder

Kemins grunder
Föreläsning nr 4
Sid 39-56
Resultatet av
kemihistorien



Kemins utveckling har lett till många nya
material.
T.ex. läkemedel, kolfiber, olika gummi och
plastmaterial, goretex osv.
Forslarna gör hela tiden nya upptäckter.
T.ex. grafén som är ett nytt material som
kanske får stor betydelse i framtiden.
Kemin i forntiden





Ofta upptäckte man hur man skulle göra
av en slump.
Men man kunde t.ex. framställa
Järn
Vissa läkemedel
Förädlingsmetoder av mat t.ex. jäsning,
inläggningar med ättika eller salt
Alkemister



För 2000 år sedan fanns människor som
forskade och gjorde kemiska experiment.
De kallas alkemister.
Största målet var att framställa guld.
Maria från Alexandria




Hon levde i Egypten ungefär vid Jesus
tid.
Hon gjorde många experiment.
Hon blandade t.ex. metaller och såg att
de bildade nya ämnen.
Hon menade att metallerna var levande
och att de parade sig med varandra.
De fyra elementen





Alkemisterna tänkte
sig att världen var
byggd av fyra olika
element:
Jord
Vatten
Eld
Luft


Allt annat var
blandningar.
Genom att ändra på
blandningarnas
beståndsdelar
försökte man
framställa guld.
Fosfor



I sin jakt på att framställa guld stötte
alkemisterna ibland på andra ämnen.
T.ex. upptäckte alkemisten Henning
Brand grundämnet fosfor år 1669.
Han upptäckte fosfor genom att destillera
bort vattnet från urin.
Lavoiser 1700 talet


Försökte renodla alkemins kunskaper och
rensa bort det vidskepliga.
Han upptäckte bland annat att eld inte är
ett eget ämne och att det behövs syre för
att något ska brinna.
1800-talet




Kemin blev en vetenskap.
Man upptäckte många nya grundämnen.
De lärde sig styra kemiska reaktioner vilket
ledde till en framväxande kemisk industri.
Fabriker startades för att framställa t.ex. papper,
metaller, plast, livsmedel och läkemedel.
Säkerheten




Tyvärr var man inte så noga med att kontrollera
t.ex. skorstensröken och avfallet från
industrierna.
Därför kom många skadliga ämnen ut i luften,
marken och vattnet.
Så småningom blev människorna medvetna om
de skadliga ämnena vilket ledde till att kemin
fick en ny uppgift:
Minska skadorna och undvika liknande misstag.
Sökande efter kunskap


Ibland gör forskarna oväntade
upptäckter.
Ibland måste vetenskapen justeras när
man kommer på något nytt.
elektricitet



Från början tänkte man sig att elektricitet
rör sig från pluspol till minuspol.
När man senare kom på att det är
tvärtom var man tvungen att ändra i alla
läroböcker och gamla ritningar.
Men man orkade inte ändra allt. Därför
kan man fortfarande se ritningar där el
rör sig från pluspol till negativ pol.
Kvasikristaller



På 1980-talet vara alla kemister överens
om att kristaller bildar regelbundna
mönster.
Det var något självklart som ingen
ifrågasatte.
Dan Shektman upptäckte med ett
elektronmikroskop att det fanns
oregelbundna kristaller.
Upprepa experiment




Skektman uppmanade andra forskare att
upprepa hans experiment flera gånger.
Till slut var bevisen så övertygande att andra
kemister var tvungna att ge med sig.
Shektman fick Nobelpriset i kemi 2011
Nu arbetar man på att försöka använda
kvasikristallerna i nya och bättre material.
Kemi på liv och död




En grillfest inomhus höll på att sluta
väldigt illa.
När räddningsmanskapet kom till platsen
var 10 personer medvetslösa.
Vad var det de inte visste?
När man grillar bildas rök som innehåller
den dödligt giftiga gasen kolmonoxid
(CO)
Bristande kunskap



Är det någon av er som känner till en
olyckshändelse som berodde på
bristande kunskaper i kemi?
Vad hände?
Hur hade man kunnat undvika en olycka?
Kemin behövs för att göra
smarta vardagsval


Undvika bli lurad av reklam.
Känner någon av er till någon produkt
man kan bli lurad av?
Kapitel 1 klart vi börjar nu på
kapitel 2






Jag har planerat ett prov v 17 efter
påsklovet.
Då bör vi vara färdiga med kapitel 2.
Hur vill ni göra?
Det finns två alternativ.
Jag tänker mig att vi röstar på torsdag.
Majoriteten bestämmer.
labbprov




Dessutom kommer vi att ha ett laborativt
prov.
V 22
Vi fortsätter med kemilabbar terminen ut
På detta prov testas din förmåga att
planera och genomföra en laboration
samt förmågan att skriva labbrapport
Två alternativ, röstning sker på
torsdag.




Alternativ 1
Vi har ett stort
teoriprov v 17.
Sid 6-79
Dessutom tillkommer
ett laborativt prov v
22




Alternativ 2
Vi delar upp provet i
två delar.
Prov v 12 eller v 13
sid 6-49 och v 17 sid
50-79
Dessutom tillkommer
ett laborativt prov v
22
Kap 2 Luft och vätgas






Försök hålla andan så länge du kan.
Klara
Färdiga
Gå.
Vem kunde längst?
Vi klarar oss inte så länge utan luft!
Atmosfären



Runt jordklotet finns ett tunt skikt av
gaser.
Atmosfären sträcker sig ca 10 mil från
markytan.
Om jorden var stort som ett äpple skulle
atmosfären vara tunnare än äppelskalet.
Gaserna i atomsfären





De vanligaste gaserna i atmosfären är:
Kvävgas ca 78%
Syrgas ca 21%
Resten, ca 1 % utgörs av ädelgaser,
koldioxid och vattenånga.
Argon är en ädelgas
Torra gaser



Fördelningen av olika gaser i atmosfären
bygger på torra gaser.
Mängden vattenånga varierar mellan 0
och 4 %
Vattenånga bildas när vatten från hav,
sjöar och fuktig mark avdunstar.
Mindre än 1 % av allt vatten
på jorden är dricksvatten
Varm luft kan ta upp mer
vattenånga





Man kan mäta luftfuktighet.
Vanlig luftfuktighet är ca 70%
Det kan vara 100%
Högre luftfuktighet gör
att vattenångan
kondenserar.
Det bildas
vattendroppar
Syre sitter ihop två och två, O2





Vi behöver syrgas för vår andning och
förbränningen i cellerna.
Det krävs syre för att något ska brinna.
Om det brinner dåligt, ofullständig
förbränning, bildas en giftig gas.
Kolmonoxid
CO
Användning av syrgas




Sjuka patienter med svårigheter att andas.
Piloter som flyger på hög höjd där luften är
tunnare.
Inom industrin vid framställning av järn och stål.
Man kan få riktigt vitt papper genom att bleka
pappersmassa med syrgas.
oxider






Kemiska föreningar
där syre ingår.
T.ex.
Koldioxid
Kväveoxider
Svaveloxider
Järnoxid




CO2 och CO
SO2
NO och NO2
kväveoxid och
Dikväveoxid
FeO
Scheele upptäckte syret på
1700-talet


Den svenske kemisten Carl Wilhelm
Scheele upptäckte gasen syre 1773
Flera samtida kemister upptäckte denna
gas.
Kväve N





Kväve är ett grundämne som precis som
syre förekommer parvis
N2
Flytande kväve – 196 °C
Kylmedel vid t.ex. frystorkning
Råvara till gödningsämnen, färgämnen
och livsmedel
Separation av gaser






Man kan utnyttja
gasernas olika kokpunkt.
Först kyler man
ned luft ( -200 °C) så att
den blir flytande.
Vid olika temperaturer
kan man sedan skilja ut
olika gaser.
Kväve -196 °C
Argon -189 °C
Syre -183 °C
Arbetsuppgifter



Läs sid 39-43 och 50-56
Gör instuderingsfrågor sid 42 och sid 56
Vi röstar på torsdag
alternativ 1 (stort prov v 17)
eller alternativ 2 (2st delprov v 12 eller
13 + v 17)