metallers egenskaper

KEMI RUNT OMKRING OSS
Man skulle kunna säga att kemi handlar om ämnen och hur ämnena kan
förändras. Kemi finns runt omkring oss hela tiden. När din mage smälter maten
är det kemi, när din pappa bakar sockerkaka är det kemi och när dina skridskor
rostar är det också kemi. När man börjar studera kemi kan det vara bra att lära
sig vissa grundläggande ord. Då är det lättare att gå vidare och förstå varför
ämnen beter sig på olika sätt.
För ett par tusen år sedan började forskarna tro att alla ämnen var uppbyggda av
de fyra elementen, det vill säga jord, eld, luft och vatten. Detta trodde man på så
länge som fram till 1700-talet. Samtidigt försökte de också omvandla bly och
andra metaller till guld. För att det skulle gå, behövde de hitta det femte
elementet, som de kallade ”de vises sten”. Detta femte element skulle dessutom
ha magiska egenskaper. Det skulle kunna bota alla sjukdomar och göra gamla
människor unga på nytt.
Kemisterna hittade ju aldrig ”de vises sten” men de gjorde många kemiska
upptäckter som vi forskare har nytta av än idag.
REPETITION AV NÅGRA KEMISKA BEGREPP
ATOM
Atomen är den minsta delen som ett grundämne består av. Om man
delar ett ämne massor med gånger får man till slut fram den
minsta delen, atomen.
Atomen i sin tur består av en kärna, och runt dem finner du
elektroner.
MOLEKYL
En molekyl är flera atomer från grundämnen som har slagit sig ihop. Vatten är
ett exempel på en molekyl.
En vattenmolekyl H20
GRUNDÄMNE
Ett grundämne består endast av
en sorts atomer. Det finns över
100 grundämnen på vår jord.
Vill du kolla vilka de är kan de
hitta dem i det periodiska
systemet.
Exempel på grundämnen är
syre, kol, väte och helium.
KEMISK FÖRENING
En kemisk förening är ett ämne som består av två eller flera sorters atomer.
Exempel på kemiska föreningar är vatten H2O och koldioxid CO2.
Koldioxid CO2
FORMLER
Inom kemin brukar man skriva olika ämnen med formler istället för att skriva ut
hela namnet. När man gör formeln skriver man vilka olika atomer som ingår i
ämnet.
Vatten består av en syreatom och två väteatomer och skrivs som H2O.
Koldioxid består av en kolatom och två syreatomer och skrivs som CO2
Lär dig formeln för följande ämnen:
Syre: O
Väte: H
Kväve: N
Kol: C
Vatten : H2O
Koldioxid: CO2
ÄMNEN KAN FINNAS I TRE OLIKA FORMER
De flesta ämnen kan finnas i tre olika former, fast, flytande och gasform.
Om vi tittar på ämnet vatten så ser dess former ut så här:
Fast
Flytande
Gas
= Is
= Flytande
= Vattenånga
Övergång mellan de olika formerna kallas följande:
BLANDNING OCH LÖSNING
En blandning består av minst två ämnen som har blandats ihop. Mjöl och
socker är en fast blandning, saltvatten en flytande blandning och luft en
gasblandning.
En flytande blandning där man inte kan
utskilja de olika ämnen som ingår kallas
för lösning. När vi blandar vatten och
socker, så löser sig sockret i vattnet. Då får
vi en sockerlösning. Vi kan inte urskilja
sockret när det har löst sig i vattnet. Men
det lösta ämnet kan ibland ge färg åt
lösningen, till exempel saft.
Många ämnen löser sig lätt i vatten. Vatten
är alltså ett bra lösningsmedel. Men alla
ämnen kan inte lösa sig i vatten. Ett
exempel är fett som löser sig dåligt i vatten. Däremot löser sig fett i bensin.
När vi diskar använder vi diskmedel för att få disken ren. Spolar man av resterna
på en tallrik sitter fettet kvar. Diskmedlet delar upp fettet i små, små droppar så
att det går lättare att skölja av.
METALLERS EGENSKAPER
Det finns ungefär 70 metaller i naturen. De flesta metaller har en gråaktig färg,
det finns dock undantag som t.ex. guld och koppar. Rena metaller är blanka och
leder ström och värme. Alla metaller är fasta ämnen förutom kvicksilver som är
en vätska.
Olika metaller är olika tunga. Guld och bly är exempel på metaller
som är tunga. En guldtacka som är stor som en en-liters
mjölkförpackning skulle väga ungefär 20 kg. Aluminium
är däremot en metall som är mycket lätt. En
mjölkförpackning fylld av aluminium skulle väga ungefär
3 kg. Man kan dela in metaller efter deras densitet i lätt- och
tungmetaller. Ett annat sätt att dela in metaller är efter dess
påverkan av omgivningen i oädla- och ädla metaller.
Metallerna järn, koppar, guld, silver, bly, zink och tenn har länge varit viktiga
för oss människor. Vi har gjort redskap, vapen, mynt och prydnader av de här
metallerna under många år. De har ju också bidragit till namn på t.ex.
bronsåldern och järnåldern.
METALLFRAMSTÄLLNING
När metaller ska framställas används nästan alltid malmer från berggrunden.
Guld, silver och några andra få metaller kan man också hitta som rena
grundämnen i naturen.
För att få fram metallen sorterar man ut de malmbitar som innehåller mest
metall. Man måste sedan ta bort de ämnen som metallen är förenad med i sitt
mineral. Det finns olika metoder för detta men principen är densamma för alla
metaller
VAD ÄR ROST?
Rost bildas när metallen järn kommer i kontakt med fuktig luft eller vatten. För
att järnet ska rosta krävs också att det finns syrgas närvarande (i luften eller löst
i vattnet). I naturen finns inte järnet som metall utan det finns bara i olika
malmer. Dessa måste bearbetas och genomgå kemiska reaktioner för att
järnmetallen ska erhållas. När järnmetallen rostar strävar den efter att återgå till
sin naturliga form.
Rostprocessen går snabbare när salt finns närvarande. Detta visar sig t.ex.
genom att järnföremål på västkusten (där luften är fuktig och innehåller salt)
rostar mycket snabbare än järnföremål i Norrlands inland (där luften är torr och
saltfri). Något som också påverkar hur snabbt järnet rostar är luftföroreningar.
En luft som innehåller mycket föroreningar gör att rostandet går snabbare,
medan en ren luft gör att det inte går lika snabbt.
Rost eller korrosion som det också kallas kostar stora pengar varje år i förstörda
föremål och därför rostskyddas dessa så långt det är möjligt. Det finns ett antal
olika metoder för att rostskydda föremål. Vilket som används beror på
järnföremålet i sig och i vilken miljö det befinner sig.
Om man lägger en spik i vatten så rostar den. Om man häller i lite motorolja i
vattnet så går inte processen så fort. Olja kan alltså användas för att förhindra
rost. Den bildar en skyddande hinna mellan spiken och vätskan runt om spiken.
Då kan inte vattnet eller syrgasen komma fram till spiken och därför kan den
inte rosta. När färg används som rostskyddande medel fungerar den på samma
sätt som oljan, den hindrar vatten och syre att komma fram till järnet.
En galvaniserad spik har ett skikt av zink runt hela spiken. Zinken bildar med
luften ett oxidskikt som gör att metallen står emot korrosion bra. Järnet i spiken
skyddas helt av zinkhöljet och rostar därför inte.
Rostfritt stål är egentligen järn med andra grundämnen inblandade i, en s.k.
legering. Inblandningen av andra ämnen göra att järnet skyddas och inte så
gärna rostar.
Gå nu vidare och läs om metaller på den här hemsidan:
http://www.jernkontoret.se/ladda_hem_och_bestall/publikationer/stal_och_stalin
dustri/MITF_metaller_ver2_061114.pdf
Du ska läs sidan 1-7 och sedan svara på frågorna som du finner här nedan.
1. Ge några exempel på vad vi använder metaller till idag.
2. Man säger att metaller ingår i kretslopp. Vad menar man med det?
3. Vad är en legering?
4. Hur uppstår rost på järn?
4. Beskriv några gemensamma egenskaper hos metaller.