Kemi årskurs 8

Kemi årskurs 8
Kurs planering under höst terminen
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Organisk kemi
Kolatomen är en mångsidig byggsten
kolväten är grunden i organisk kemi
omättade kolväten har färre väteatomer
alkoholer finns inte bara i vin
organiska syror i frukt och i din kropp
estrar ger smak och doft
Kol och förbränning
det finns många former av kol
de fossila bränslena börjar ta slut
kolets kretslopp
förbränning påverkar miljön
eld behöver bränsle, syre och värme
Kemins grunder
•
•
•
•
•
Kemi: allt omkring oss är gjort av olika ämnen
Atomer: små byggstenar som hela universum är uppbyggt av
Molekyler: grupper av atomer
Grundämne: ämne som består av samma sorts atomer
Kemisk förening: ämne som består av olika sorts atomer
Atomer
Väte atom
Atomer
Kol atomen
Organisk kemi
• Kolatomen är en mångsidig byggsten
• Utan kolatomen skulle livet inte finnas
Kolatomen kan ha fyra bindningar
Kol atomen
Bindningar: klister som håller ihop
atomerna i en molekyl
Olika grupper av organiska föreningar
•Kolväten
•Alkoholer
•Organiska syror
•Estrar
Kolväten är grunden i organisk kemi
Alkaner (alkanserien): en serie av kolväten, namnet slutar med
–an
•Metan: färglös, luktfri gas ,( biogas, biobränsle i bussar)
•Etan: färglös och luktfri gas
•Propan: gas
•Butan: gas
Större molekyler har högre smältpunkt och kokpunkt,
5-16 kolatomer: vätskor och mer än 16 kolatomer är fasta ämnen.
Kolväten är mycket användbara
Alkoholer finns inte bara i vin
• Alkoholer innehåller OH
• Kolväte är grunden till alla
organiska ämnen
• I alkoholer är en väteatom i ett
kolväte ersatt med en OH-grupp.
• -Ol i slutet av kolväte namnet
Enkla alkoholer
• Metanol
• Etanol
• Glykol
• Glycerol
Metanol
• Mycket giftig vätska
• Kallas för ”träsprit” (förr:
heta upp trä utan syre, Nu:
genom kolmonoxid och
vätgas)
• Färglös vätska som är
giftig (blind eller dör)
Etanol
•
•
•
•
Vanlig alkohol
Också giftig
Kan ger hjärnskador som aldrig går över
Förstöra levern
Glykol
•
•
•
•
•
Har två OH-grupper
Mycket giftig
Skadar njurarna och nervsystemet eller dödar
Blandas i bilarnas kylarvatten på vintern
Vatten fryser inte även minusgrader
Glycerol
•
•
•
•
•
Har tre OH-grupper
Kallas även glycerin
Inte giftig utan naturlig del av kroppens fetter
Håller kvar fukt
Används i tobaksindustri, salvor och
hudkrämer
Organiska syror i frukt och din kropp
• Frukter innehåller organiska
syror
• Ex: äppelsyra, vinsyra,
citronsyra
• Det finns organiska syror i
dig
• Ex: när du tränar hård bildas
mjölksyra i musklerna
Organiska ämnen kan vara syror
• De innehåller ett syragrupp (COOH)
• Alkohol + syre
organisk syra
• Några exempel på organsiska syror:
• Metansyra
• Etansyra
• stearinsyra
Metansyra
• Metansyra (HCOOH)
• Vardagligt namn Myrsyra ,
• finns i myror och brännässlor som ett
skyddsmekanism
Etansyra
• Etansyra (CH3COOH)
• Vardagligt namn ättiksyra
• Används som konserveringsmedel
, smaksättning av maten
• Viktig råvara vid plast tillverkning
• Vin: etanol + syre
ättiksyra
(vinäger)
Estrar är organiska föreningar
Fruktgodis innehåller estrar
Estrar är organiska ämnen
Alkohol + organisk syra
ester
Ex:
Etanol + ättiksyra
etyletanoat + vatten
Estrar ger smak och doft
• Från de vanliga alkoholer och syror får vi
estrar som doftar och smakar som
frukter.
• Frukter har naturliga estrar i sig
• Konstgjorda estrar smakar och doftar
nästan likadan ( finns i godis, läsk och
glass)
• Molekylen är det samma både i
Konstgjorda ämnen och naturliga
ämnen
• Men inte helt samma smak
Estrar till lösningsmedel och dynamit
• Används till smör, matolja, lösningsmedel
• Glycerol + salpetersyra
glyceryltrinitrat
(nitroglycerin)
• Sprängämne som exploderar mycket lätt och
ingår i dynamit
Kol och förbränning
Det finns många former av kol
•
•
•
•
•
Diamant
Grafit
Amorf
Fulleren
Grafen
Diamant
•
•
•
•
•
Sitter hård i tredimensionellt nätverk
Jätte molekyl/ kristall
Värdens hårdaste ämne
Används i borr
skär glas
Slipa diamanten till vackra smycken
Grafit
•
•
•
•
•
•
•
Sitter atomer i platta skikt
Varje skikt är en egen molekyl
Skikten hålls ihop av svaga krafter
kan glida längs varandra
Mjukt ämne
Smetar lätt av sig
Används i stift i blyertspennor
Grafit till diamant
• Hög tryck och hög temperatur
• Naturliga diamant bildas i jordens inre
• Diamant kan omvandlas till grafit vid vanlig
tempratur och vanligt tryck efter tusentals år
Amorft
•
•
•
•
Atomen ligger huller om buller
Amorf (formlös)
Ex:
Träkol: grillkol, ätt att tända, glöder bra, ger hög
värme
• Aktivkol: i kornen finns små hål, stor yta, andra
ämne kan absorberas
• Används för att ta bort föroreningar av olika slag
• (används av läkare, gasmaskar)
Fullerener
• Fotbollsmolekyler
• 5-6 hörningar av kolatomer sitter ihop i en
molekyl
• Nanorör: 6 hörning, smalt rör, stark och kan
leda elektricitet
• Fotbollsmolekyler + Nanorör
Fullerener
Grafen
•
•
•
•
•
•
Tunt skikt av 6 hörningar av kolatomer
Genomskinligt material
200 gånger starkare än stål
Formbar
Kan leda elektricitet
Olika användningsområde: i datorer,
bildskärmar, läkemedel, plastmaterial,…
De fossila bränslena börjar ta slut
• Används för att varma hus, driva
bilar, skapa elektricitet, råvara till
plast och kosmetik
• Fossila bränslen är kolväte djupt
nere i marken
• Rester av djur och växter som dog
miljoner år sedan
• Hamnade på botten av hav, sjöar
och träsk
• Brist på syre  ej förmultnade
helt
• Tiden och temperaturen olika
typer av fossila bränslen
Vilka är fossila bränslen
• Stenkol
• Naturgas
• Olja
Stenkol och torv
•
•
•
•
•
Blandning av amorfkol och omättade kolväten
Ej används i Sverige nu
25-30 % användning som energikälla i världen
(kolkraftverk  elektricitet )
Viktig Bränsle fram till 1900-talet
• Torv : en yngre form av stenkol (baby-stenkol)
• Växtrester från våtmarker  förmultnat delvis
Naturgas
• Blandning av olika gasformiga kolväten
(metan)
• Inte mycket i Sverige men 1/5 av energin i hela
världen
• Gaskraftverk elektricitet
• Industri
• Värmepannor
• Driva bilar och bussar
Råolja
•
•
•
•
Blandning av många olika kolväten
Råolja måste delas upp för att kunna användas
Detta görs i oljeraffinaderi
Olika kolväten har olika kokpunkt destillation är
bra separationsmetod
• Fraktionerad destillation
• Först hetas olja upp gasleds till en högt torn
stiger uppblir kallare högre upp och
kondenserar till olika kolväten (fraktioner)
Olja destilleras
• Asfalt : mer än 40 kolatomer,
vägbeläggning
• Paraffin: hudvårdsprodukter
• Smörolja: smörja maskiner och
motorer
• Eldningsolja: industri och för att
värma bostadshus
• Diselolja: bränsle i diselmotorer i
lok, båtar, busar, lastbilar och
personbilar
• Fotogen: fotogenlampor, bränsle
jetplan
• Bensin: sedan 1900-talet mest
värdefullaste fraktionen, används
i bilar, propellerflygplan och
kemtvätt
• Gaser: propan och butan
Kolets kretslopp
Fotosyntes
• 2 form av kemiska reaktioner
• 1) ämnena får mindre energi efter reaktioner
förbränning
• 2) energin i ämnena ökar efter reaktionen 
fotosyntes
Cellandning med hjälp av enzymer
• Förbränning i kroppen kallas cellandning
• I kroppen finns enzymer som sätter i gång
cellförbränningen
• Glukos + syre  koldioxid + vatten + energi
• (energin används för att hålla kroppsvärmen,
tänka och röra oss)
Kolatomerna vandrar i ett kretslopp
• Luften växter mat frigörs vid
förbränning i kroppen
• Växter och djur hamnar på marken 
förmultnar  bakterier och svampar
• Kolatomen hamnar alltså hela tiden i nya
molekyler
koletskretslopp
Förbränning påverkar miljön
Vilka är växthusgaser
• Koldioxid förbränning av fossila bränslen
30% ökning
• Metan  livsmedelproduktion kor och får
rapar metan
• Freon
Vad kan vi göra?
•
•
•
•
•
Ta bort svavel i bränslena
Använda katalysator i bilar (nya bilar har)
Använda förnybara energikällor
Använda biobränslen
Använda växter (snabbväxande träd i
energiskogar)
• Använda metanol, Etanol
• Använda vattenkraft, solenergi, vindkraft,
kärnkraft
ELD
Eld behöver bränsle, syre och värme
• Antändningstemperatur för olika ämnen varierar
Som bensin och socker
• En del ämnen kan börja brinna av sig själv linolja
Mer om Eld
Man kan släcka eld genom att kväva elden, kyla
den och ta bort bränslet.
Om man inte lyckas släcka elden själv ska man
följa minneramsan
”Rädda, larma, släck”