E-prov 3 i Kemi 1. Hur kan du ta reda på om en gas är ren syrgas? Svar: om man för ned en glödande trästicka i en bägare fylld med syrgas så börjar den brinna. 2. Luften består till 78 % kvävgas, 21 % syrgas, och 1 % ädelgaser och koldioxid 3. Förklara varför förbränning av biobränslen inte ökar växthuseffekten på samma sätt som fossila bränslen gör. Svar: Energiutvinning från fossila bränslen orsakar ofta stora utsläpp av växthusgaser, främst koldioxid, som med största sannolikhet bidrar till den globala uppvärmningen genom växthuseffekten. Vid förbränning av biobränslen frigörs den koldioxid och energi som växten tidigare tagit upp för att växa. Den mängd koldioxid som bildas vid förbränningen är precis samma mängd som växten tagit upp under sin tillväxt, och så länge återväxten är lika hög som uttaget kommer alltså inte koldioxidhalten i atmosfären att öka. Koldioxidutsläpp kan dock uppstå i andra skeden av tillverkningsprocessen, såsom hantering och transporter. 4. Förklara hur den globala uppvärmningen uppkommer. Rita gärna också. Svar: Jordens strålningsbalans Solens strålar träffar atmosfären och jordytan som kortvågig strålning(UV-strålning). En del reflekteras direkt. Det mesta av strålningen som lämnar jorden är långvågig värmestrålning(IR-strålning). Växthusgaser(koldioxid, metan, vattenånga, freoner) absorberar värmestrålning i atmosfären som då värms upp. När koncentrationen av dessa gaser ökar kommer luftlager nära jordytan att värmas upp mer än tidigare. 5. Ge några exempel på vad vi kan göra för att bromsa klimatförändringarna. Svar: Vi har lagstiftat om utsläppsrätter(ransoner) för koldioxid och svavel och använder detta som ett ekonomiskt styrmedel för att minska på luftföroreningarna, vi använder en del förnyelsebara bränslen istället för att bara använda fossila bränslen. Vi kan också åka mer kommunalt och minska vår köttkonsumtion. 6. Vad menas med en förnybar energikälla? Ge även några exempel på förnybara energikällor. Svar: Förnybara energikällor är energikällor som hela tiden förnyar sig och som därför inte kommer att ta slut inom en överskådlig framtid. Exempel på förnybara energikällor är: sol-, vind-, vatten- och bioenergi 7. Beskriv och förklara hur surt regn uppkommer vid förbränning av fossila bränslen. Förklara också varför försurning av miljön inte är bra. Svar: Kol och olja innehåller svavel. När vi eldar med kol och olja, reagerar svavlet med luftens syre och bildar svaveldioxid(SO2). Vid förbränningen bildas även kväveoxider(NOX), p.g.a. att luften innehåller kväve. Även koldioxid(CO2) bildas vid förbränning av kolväten. Svavel- och kväveoxider är gaser som stiger upp i luften. Tillsammans med vattenånga, som finns i luften, omvandlas svaveldioxid till svavelsyra(H2SO4) och kväveoxider till salpetersyra(HNO3). Tillsammans med regn och snö kommer sedan svavel- och salpetersyror till mark och vatten. Detta kallas för surt regn eller sur nederbörd. Försurning leder till att många av de smådjur som är viktiga för de större djurens överlevnad försvinner. Det leder också till övergödning och syrebrist, då det behövs så många nedbrytare som ska bryta ned de döda växterna. 8. Varifrån kommer den kemiska energin i fossila bränslen och energirika näringsämnen? Svar: från solen. Det är solenergi som är lagrat i fossila bränslen. 9. Beskriv hur fotosyntesen och cellandningen fungerar. Svar: Fotosyntes är den process där växter tar hand om energi från ljus och lagrar den i kemiska bindningar. Fotosyntesen tillverkar druvsocker och syrgas av koldioxid och vatten. Fotosyntes i växter försiggår i kloroplasterna(en organell) inuti växtcellerna, på dagen med användning av solljuset. Kemisk formel för fotosyntesen är: vatten + koldioxid + ljusenergi --> druvsocker + syrgas 6 H2O + 6 CO2 + ljusenergi → C6H12O6 + 6 O2 För att växterna ska kunna använda den energi (druvsockret) som den tillverkar genom fotosyntesen behöver växten frigöra den energin. Det gör växten genom något som kallas för cellandning och som sker inuti växtcellerna i mitokondrierna(en organell). För att växten ska kunna genomföra en cellandning behövs det syre och druvsocker. Detta får växten genom fotosyntesen. Hela dygnet genomför växterna cellandning. Men fotosyntesen genomför växterna enbart när det är ljust, det vill säga på dagarna. Anledningen till detta är att växterna behöver solljus för att genomföra fotosyntesen. Man brukar säga att cellandningen är en fotosyntes baklänges. Kemisk formel för cellandning är: druvsocker + syrgas --> vatten + koldioxid + energi C6H12O6 + 6 O2 --> 6 H2O + 6 CO2 + energi Djur och människor har också mitokondrier i sina celler, och utför därför cellandning. Druvsockret får vi via kolhydratrik kost och syret andas vi in. Om man skulle stänga in en växt i en burk, så skulle växten fortsätta och leva och växa eftersom den tillverkar det den behöver själv. Växter kan både "göra" och förbruka syre, människor och djur kan bara använda syre. 10. Beskriv kolets kretslopp. Rita gärna en figur. Svar: Kol lämnar atmosfären genom 1. växternas fotosyntes då koldioxiden omvandlas till kolhydrater och syre. 2. vid ytvattnet vid polerna där det svala vattnet kan lösa upp koldioxiden. 3. erosion av sedimentära bergarter som kalksten, marmor och kalk. Koldioxid löst i vatten förbrukas när kalciumkarbonat omvandlas till lermineral. Kol återförs till atmosfären genom 1. djur och människors andning, en exoterm reaktion där glukos och andra organiska molekyler bryts ned till koldioxid och vatten. 2. att bakterier och svampar i närvaro av syre bryter ned kolet i döda djur och växter och omvandlar det till koldioxid (till metan om inget syre finns). 3. förbränning av organiska material som kol, petroleum och naturgas då kolet oxideras till koldioxid. 4. att det varma ytvattnet i oceanerna släpper ifrån sig koldioxid. 5. vulkanutbrott då bland annat vattenånga, koldioxid och svaveldioxid släpps ut i atmosfären. 11. Vilken gas bildas alltid när vi förbränner fossila bränslen? Varför är det ett problem? Svar: Koldioxid. Koldioxid är en växthusgas och bidrar till en utökad växthuseffekt. 12. Vad menas med begreppet katalysator inom kemin? Svar: En katalysator påskyndar en kemisk reaktion, utan att själv förbrukas i den kemiska reaktionen. Exempel på katalysatorer som vi har stött på i undervisningen är t.ex. jäst, klorofyll, enzymer.