Organisk kemi-kolföreningars kemi
•
Innehåll:
• Rena former av kol
• Kol som grundämne
• Kolföreningar
• Kolets kretslopp
• Kolväten
Kol som bränsle och råvara
• Destillation av råolja
• Alkoholer
• Syror
Kolets rena former
Diamant
• Grafit
• Fulleren
• Grafit
• Nanorör
•
Diamant-världens hårdaste ämne
Diamant. Endast kol bygger upp denna
kristall. Varje kolatom binder till fyra andra
kolatomer i ett helt regelbundet
tredimensionellt nätverk. Diamant är det
hårdaste av alla kända mineral.
Användningsområde: smycke, som
nötningsmedel i borrkärnor.
Bildas: Bildas under högt tryck och
temperatur i jordens mantel ganska långt
ner i jordeni jorden
Grafit- ett mjukt ämne
Grafit. Här binder varje kolatom till tre andra
kolatomer i ett sexkantigt mönster, där varje
hörn utgörs av en kolatom. Detta mönster
utbreder sig i ett plan och dessa plan bildar skikt.
Dessa skikt hålls samman av svaga bidningar.
Detta gör att grafit är ett av de mjukare mineral
vi har på jorden.
Användningsområde: i blyertspennor - svärtan
som fastnar på pappret är avskrapade skikt.
Blyerts leder ström ganska dåligt och används
därför i elektriska kretsar som motstånd. Grafit
kan brinna och kan användas som bränsle.
Bildning: Bildas genom att växtdelar och döda
djur förmultnar under frånvaro av syre. Detta
sker ofta samtidigt som materialet paketeras
under sedimentmassor av eroderat berg.
Fulleren-en fotbollskonstruktion
Fulleren.Varje kolatom binder till tre andra
kolatomer i mönster om sexkantiga och
femkantiga ringar. I varje hörn sitter en
kolatom. Dessa sexkantiga och femkantiga
strukturer bygger upp former som ser ut
som fotbollar och små tuber.
Användningsområde:Vetenskapsmänniskor
undersöker möjligheterna att skapa en
bildskärm som skall bestå av nanotuber.
Skärmen väntas bli tunnare än ett papper.
Grafen
•
Till skillnad från grafit utgörs grafen av en ytterst tunn skiva, endast ett atom-lager tjockt.
Atomerna är ordnade i ett hexagonalt mönster, vilket ger materialet ett antal unika egenskaper
utöver dem som delas med grafit. Det är böjligt och mycket lätt, ett flak på en kvadratmeter
väger bara 0,77 mg.
•
Materialet är böjligt och exempel på förväntade grafenbaserade produkter är ultrasnabb och
formmässigt flexibel elektronik såsom trycksensorer för tryckkänsliga skärmar, elektroniskt
papper och böjbara smarttelefoner,[5] lättare och mer energieffektiva flygplan.
Nanorör
Bindningen i strukturen gör den starkare än diamant och lonsdaleit, vilket gör
nanorör till det starkaste existerande materialet, samtidigt som det har bättre
värmeisolerande förmåga än diamant. Beroende på strukturen kan nanorören
vara elektriska ledare eller halvledare. De ledande varianterna är 1000 gånger
bättre än koppar, vilket tillsammans med den goda isolationsförmågan gör
materialet utmärkt inom elektronik. Även som byggmaterial är det väldigt
användbart eftersom det är betydligt mycket starkare och lättare än stål. Det är
även lättare än bomull. De används också i en ny slags bildskärmsteknologi som
kallas OLED (organic light-emitting diode) och lyser när el går igenom dem
Kol som grundämne ,C
Kol är ett speciellt grundämne, det finns i allt
levande och det är ett av få ämnen med fyra
bindningsplatser. Det betyder att det finns
oändliga möjligheter för kol att förena sig
med andra ämnen, i kolföreningar.
Kolföreningar
Egentligen kallas alla föreningar mellan kol och
andra ämnen för kolföreningar. Det kan vara
t.ex. CO2, C6H12O6, för att ge några exempel.
Eftersom kol finns i allt levande finns det
mängder av kolföreningar på vår jord.
Kolets kretslopp
Kolväten- metanserien
Kolväten kallas de ämnen där kol och
väte ingår i molekylen.
Kol som bränsle
Fossila kol är ett antal naturligen förekommande bergarter som har
bildats i ekosystem i träsk där växtdelar räddades av vatten och lera
från oxidation och nedbrytning. Av djurdelar anses däremot främst råolja
ha bildats. Torv, i sig också ett bränsle, är ett förstadium till kol. Kol
delas in i följande serie enligt hur långt växtmaterialet har omvandlats
till kol. I serien ökar kolhalten och värmevärdet med stigande ålder,
medan andelen flyktiga beståndsdelar minskar.Indelningen kan variera
mellan olika länder.
Brunkol är ett yngre fossilt kol med lägre energivärde, som
huvudsakligen har sitt ursprung från den geologiska perioden tertiär.
Brunkol är en sedimentär bergart och används främst för
energiproduktion.
Stenkol är ett äldre fossilt kol med högre energivärde, huvudsakligen
med ursprung i den geologiska perioden karbon, som har fått sitt namn
på grund av detta. Även stenkol är en sedimentär bergart och används
förutom för energiproduktion även för tillverkning av koks.
Antracit är ett ovanligt hårt fossilt kol med högt energivärde. Antracit
kan anses vara en metamorf bergart då det har utsatts för högt tryck
och temperatur.
För- och nackdelar med fossila
bränslen (bensin, diesel, olja, fotogen)
•
• -Kommer att ta slut
-Släpper ut CO2-bidrar till globala uppvärmningen i och
med att ”gammal” CO2 som inte ingår i detta
kretsloppet släpps ut.
• +Innehåller mycket energi
• +Billigt i vissa länder
För- och nackdelar med biobränslen
(biogas, naturskog, pellets)
+ Bidrar inte till en förhöjd växthuseffekt, endast kol
som redan finns i kretsloppet deltar.
-ger inte lika mycket energi
+förnybar eftersom man använder sopor och den skog
som avverkas växer ut snabbt igen.
Destillation av råolja
Alkoholer
Giftiga, luktar starkt, smakar sött
• Har minst en –OH grupp fäst på sig
• Slutar på –Ol, utgå från grundstammen i metanserien.
• Om en alkohol reagerar med syre bildas en syra. Om en
alkohol reagerar med en syra bildas ester.
•
Syror
•
•
Har lågt pH
•
Smakar surt
•
Har –COOH grupp fäst på sig
Samma stam som de andra i metanserien+ syra på slutet.
•
Har också vardagsnamn inom parentes.
