KEMINS GRUNDER
KE år 7
Källängens skola
KEMINS GRUNDER
KEMI
VAD ÄR KEMI?
NO år 7
Källängens skola
KEMINS GRUNDER
VAD ÄR KEMI?
• Vetenskapen om olika
ämnens:
– Egenskaper
– Uppbyggnad
– Reaktioner med
varandra
KEMINS GRUNDER
ANVÄNDNINGSOMRÅDEN
•
•
•
•
•
•
Bakning
Läkemedel
Rengöring
Plast
GoreTex
o.s.v. i all oändlighet…
KEMINS GRUNDER
KEMI
KEMISKA ÄMNEN
NO år 7
Mälarhöjdens skola
KEMINS GRUNDER
ÄMNENS EGENSKAPER
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Utseende
Hårdhet
Glans
Färg
Form
Struktur
Smak
Doft
Strömledningsförmåga
Magnetiskt?
KEMINS GRUNDER
ÄMNENS EGENSKAPER
KEMINS GRUNDER
ÄMNENS TRE FASER
• Ämnens tre faser:
– Fast
– Flytande
– Gas
• Nästan alla ämnen
finns i de tre olika
formerna
• Smältpunkt och
kokpunkt är olika för
olika ämnen
KEMINS GRUNDER
FASÖVERGÅNGAR
SMÄLTNING
STELNING
FÖRÅNGNING
KONDENSERING
KEMINS GRUNDER
FYSIKALISK FÖRÄNDRING
• De flesta ämnen kan förekomma i tre tillstånd → fast,
flytande och gas.
• Fysikalisk förändring
– När ett ämne övergår från ett tillstånd till ett annat (t.ex. från fast till flytande
form).
– Ämnet behåller sina ursprungliga egenskaper när det återgår till
ursprungstillståndet.
• Ex:
Om man värmer tenn så att det smälter, och sedan låter det
svalna till fast form igen, så återfår tenn sina ursprungliga
egenskaper.
KEMINS GRUNDER
KEMISK FÖRÄNDRING
• Ex:
Om man värmer magnesium, börjar magnesiumet brinna och omvandlas
till ett helt nytt ämne. Magnesiumoxid har bildats.
• I ovanstående exempel har en kemisk reaktion skett, där
magnesiumet har reagerat med syret i luften.
• Magnesium + syre → magnesiumoxid
http://www.youtube.com/watch?v=u89wG8qGC1Y&feature=related
KEMINS GRUNDER
KEMI
GRUNDÄMNEN OCH KEMISKA FÖRENINGAR
NO år 7
Mälarhöjdens skola
KEMINS GRUNDER
ATOMER
• ATOMER: Naturens
byggstenar
• Det finns drygt 100 stycken
olika att bygga med.
• Exempel: syre, väte, kol,
svavel, järn, kvicksilver, bly,
uran…
KEMINS GRUNDER
MOLEKYLER
• Atomerna kan kombineras på
oändligt många olika sätt i teorin
• MOLEKYL: Atomer som sitter
ihop i en grupp (från 2 atomer till
flera tusen)
• Molekyler kan bestå av likadana
atomer (t.ex. två syreatomer),
eller av olika slags atomer (t.ex.
vatten, där varje vattenmolekyl
består av en syreatom och två
väteatomer).
KEMINS GRUNDER
ATOMER OCH MOLEKYLER
I din kropp finns det cirka
5 000 000 000 000 000 000 000 000 000
atomer
Människokroppen:
Syre drygt 60 %
Kol ca 20 %
Väte ca 10 %
Kväve ca 3 %
Kalcium ca 2 %
Fosfor ca 1 %
Kalium ca 0,4 %
Svavel 0,3 %
Klor ca 0,2 %
Natrium ca 0,1 %
Magnesium ca 0,1 %
Andra spårämnen ( < 0,01 %):
Magnesium, bor, krom, kobolt, koppar, flor, jod, järn, selen, mangan,
molybden, kisel, tenn, vanadium, zink
KEMINS GRUNDER
ATOMENS UPPBYGGNAD
(Nils Bohrs modell)
• I mitten av atomen finns atomkärnan
• Atomkärnan består av protoner och neutroner.
• Runt kärnan, i ett elektronmoln (skal), kretsar
elektroner.
• Protonerna är positivt laddade. Man säger att
varje protons laddning är +1.
• Elektronerna är negativt laddade. Man säger att
varje elektrons laddning är -1.
• Neutronen har ingen laddning.
• Det finns lika många protoner som elektroner i
en atom och atomen blir därmed elektriskt
neutral.
KEMINS GRUNDER
KEMISKA TECKEN
• Jöns Jacob Berzelius (1779-1848) införde kemiska tecken för varje
grundämne.
• Används över hela världen.
• En eller två bokstäver ur ämnets latinska namn. Första bokstaven
stor och andra liten.
Grundämne
Kemiskt tecken
Väte
H
Syre
O
Järn
Fe
Kol
C
Svavel
S
Magnesium
Mg
KEMINS GRUNDER
ATOMNUMMER
• Atomnumret anger hur många protoner det finns i
kärnan.
• Atomnumret sätts som regel nere till vänster om det
kemiska tecknet.
• Ex:
Helium har 2 protoner (och därmed 2 elektroner). Helium har
därmed atomnummer 2. Skrivs:
2He
KEMINS GRUNDER
PERIODISKA SYSTEMET
Grupp:
Grundämnena i en
grupp har ofta
gemensamma
egenskaper.
Period:
Alla grundämnen i
en period har lika
många skal.
KEMINS GRUNDER
K: max 2 eL: max 8 eM: max 8 e- om det ligger
ytterst
ATOMENS
UPPBYGGNAD
-
-
M
-
-
-
L
+
+ + ++
+ ++ + +
+ +++ +
+ + +
-
2He
10Ne
-
-
-
-
18Ar
36Kr
-
-
Helium
Neon
Argon
Krypton
-
K
-
Om det finns skal utanför kan man
dock få plats med 18 elektroner i Mskalet.
KEMINS GRUNDER
-
GRUNDÄMNEN OCH KEMISKA FÖRENINGAR
• Ofta delar man in ämnen i grundämnen och kemiska
föreningar
• Grundämne
– Drygt 100 i naturen
– Ett ämne som bara består av en enda sorts atomer (t.ex. syreatomer
eller kolatomer)
– Delas in i metaller, icke-metaller och halvmetaller
• Kemisk förening
Innehåller fler än en sorts atomer. T.ex. vatten som består av
syre- och väteatomer.
KEMINS GRUNDER
METALLER, ICKE-METALLER OCH HALVMETALLER
• Man delar upp grundämnena i metaller, icke-metaller och halvmetaller:
• Metaller
–
–
–
–
–
–
Ca 80 % av alla grundämnen.
De flesta metaller har ett litet antal elektroner i sitt yttersta skal
Leder ström och värme bra
Ofta hög densitet (tunga)
Metallglans
Ex: aluminium, bly, guld, järn, koppar, platina, silver, tenn, zink.
• Icke-metaller
– Ämne som saknar metalliska egenskaper (se ovan)
•
Halvmetaller
– Grundämne med egenskaper mellan de rena metallerna och icke-metallerna
KEMINS GRUNDER
GRUNDÄMNEN OCH KEMISKA FÖRENINGAR
KEMINS GRUNDER
KEMINS SPRÅK
• Alla grundämnen har en kemisk
beteckning som är gemensam över
hela världen.
• En molekylformel visar hur
atomerna sitter ihop i molekylerna.
• Med hjälp av dessa förkortningar
kan kemister skriva
reaktionsformler som beskriver:
– Hur ämnen är uppbyggda
– Vad som händer när ämnen reagerar
med varandra
KEMINS GRUNDER
Väte = H
Syre = O
Kol = C
Kväve = N
Järn = Fe
Guld = Au
Silver = Ag
Vätgas = H2
Syrgas = O2
Vatten = H2O
2 H2 + O2 → 2 H2O
KEMINS SPRÅK
Kemiska tecknet för syre är O.
När syre förekommer som gas är atomerna bundna till varandra två och två så
att de bildar små grupper, molekyler.
En syremolekyl skrivs O2
Två syremolekyler skrivs 2O2
Tre syremolekyler skrivs 3O2
KEMINS GRUNDER
MOLEKYLER
Två syreatomer sitter ihop och bildar en
syremolekyl.
Syre har beteckningen O och en syremolekyl med
två syreatomer betecknas med O2.
Två väteatomer och en syreatom sitter ihop och
bildar en vattenmolekyl.
Syre har beteckningen O, och väte H, så vatten
har beteckningen H2O.
Två syreatomer och en kolatom sitter ihop och
bildar en koldioxidmolekyl (ordet ”di” betyder
”två”).
Syre har beteckningen O, och kol C, så vatten har
beteckningen CO2.
KEMINS GRUNDER
REAKTIONSFORMLER
•
•
1.
2.
3.
4.
För att enkelt kunna
beskriva vad som sker
vid kemiska reaktioner
så skriver man en
reaktionsformel.
Så här skriver man:
Skriv först de ämnen du
har från början. Sätt ett
plustecken mellan varje
ämne.
Rita sedan en pil (som
anger själva reaktionen).
Till höger om pilen
skriver du de ämnen
som bildas.
Obs! Det ska finnas lika
många atomer av varje
grundämne på båda
sidor om pilen.
KEMINS GRUNDER
ATT RITA GRUNDÄMNEN
KEMINS GRUNDER
KEMI
RENA ÄMNEN OCH BLANDNINGAR
NO år 7
Källängens skola
KEMINS GRUNDER
RENA ÄMNEN OCH BLANDNINGAR
• Rent ämne
– I ett rent ämne finns bara en sorts molekyler. T.ex, destillerat vatten.
– Rena ämnen är mycket sällsynta
• Blandning
– En blandning består av flera olika sorters molekyler. T.ex. kranvatten.
– I en blandning är ämnena inte bundna till varandra. De ämnen som
ingår har kvar sina kemiska egenskaper.
– Ex:
Svavel och järn i pulverform blandas. Järn är svart och magnetiskt men
svavel är gult och omagnetiskt. När vi blandat dem kan vi skilja dem åt
igen med en magnet.
KEMINS GRUNDER
Lösning
De lösta partiklarna (enskilda
atomer eller molekyler)
håller sig svävande i en
vätska
Klar och genomskinlig
Omättad eller mättad
t.ex. te
Gaslösning
Gas som är löst i något
ämne
t.ex. luft, syrgas i vatten,
kolsyregas i läsk
BLANDNINGAR
De flesta ämnen löser sig bättre ju
varmare det är.
Gaser tvärtom – löser sig sämre vid
uppvärmning
Slamning
Små fasta partiklar
sjunker till botten eller
stiger upp till ytan i en
vätska
Grumlig
t.ex. kakao i vatten
Emulsion
Legering
Metaller som smälts
samman
t.ex. brons (koppar +
tenn), rostfritt stål (järn,
krom och nickel)
KEMINS GRUNDER
Blandning av två vätskor
som inte kan lösa sig i
varandra. Innehåller så
små droppar av vätska att
de därför kan hålla sig
svävande
t.ex. fett i mjölk
MÄTTADE OCH OMÄTTADE LÖSNINGAR
•
•
•
En lösning är en blandning av ämnen, där ämnena som ingår har delat upp sig i så små
bitar, att vi inte kan se dem → en lösning är ofta klar och genomskinlig.
De lösta partiklarna håller sig svävande i vätskan.
Vätskan i en lösning kallas för lösningsmedel.
–
•
Omättad lösning
–
–
–
•
Ex:
saft (vatten = lösningsmedel)
saltvatten (vatten = lösningsmedel)
Målarfärg (lacknafta = lösningsmedel)
Om man löser en liten mängd av ett ämne, t.ex. salt, så får man en utspädd lösning.
Fortsätter man att hälla i mer av ämnet, blir lösningen koncentrerad.
Så länge det går att lösa mer av ett ämne i lösningsmedlet är lösningen omättad.
Mättad lösning
–
–
–
En lösning där lösningsmedlet inte längre kan lösa mer av det tillsatta ämnet.
Ju högre temperatur lösningen har, desto mer av ämnet klarar den av att lösa.
Om man lägger i sockerbitar i ett glas med vatten, så löses sockret upp och blandar sig till med vattnet till
en lösning som ser ut som vanligt vatten, men smakar sött. Om man fortsätter att lägga i sockerbitar,
klarar lösningen inte längre av att lösa upp sockret, som då lägger sig på botten → vi har fått en mättad
lösning.
KEMINS GRUNDER
SLAMNING OCH EMULSION
•
SLAMNING
– Partiklar löser sig inte, utan de faller till botten eller stiger upp på ytan.
– Grumlig.
– Ex: kakao som man häller i vatten och rör runt. Efter att man låtit
blandningen stå en stund faller partiklar ned på botten.
– Slamning och emulsion är blandningar där de fasta partiklarna inte löser
sig i vätskan, utan faller till botten eller stiger till ytan.
– En slamning är grumlig (t.ex. kakao i vatten).
•
EMULSION
– Liknar slamning. En blandning av två vätskor, som inte kan lösa sig i
varandra. Mycket små droppar av en vätska svävar omkring i en annan
vätska.
– Ofta lägger sig vätskorna som skikt på varandra.
(t.ex. matolja och vatten).
– Om man lyckas finfördela ämnet till oerhört små droppar, kan de hålla
sig svävande i lösningsmedlet utan att flyta upp.
(t.ex. mjölk som innehåller små ”fettkulor” blandade i vatten.
KEMINS GRUNDER
GASLÖSNINGAR
• Blandning av gaser lösta i varandra.
• T.ex. luft → kväve 78%, syre 21%, koldioxid,
vattenånga och ädelgaser
• Gaser löser sig lättare i vatten vid högt tryck
och låg temperatur.
– Ex:
Kolsyrade läskedrycker – gasen koldioxid
tillsätts under högt tryck. När man öppnar
flaskan sjunker trycket → gasen går ur
lösningen och det bildas bubblor som stiger till
ytan.
– När man värmer vatten bildas luftbubblor
innan det kokar. Det är luft som varit löst i
vatten och som avgår när temperaturen stiger
(varmt vatten kan inte lösa lika mycket luft som
kallt vatten).
KEMINS GRUNDER
LEGERINGAR
• Ämnen som framställs genom sammansmältning av grundämnen där
minst en är en metall.
• Har ofta andra egenskaper än de metaller som ingår. Är ofta starkare, och
mer motståndskraftiga och har en lägre smältpunkt.
Legering
Ingående metaller
Brons
Koppar + tenn
Lödtenn
Bly + tenn
Mässing
Koppar + zink
Nysilver
Koppar + zink + nickel
Rostfritt stål
Järn + krom + nickel
KEMINS GRUNDER
LÖSNINGSMEDEL
• VATTEN
– Det vanligaste lösningsmedlet.
– Exempel:
– Lösningsmedel för växter och levande varelser för näringsupptagning och transport.
– Spolarvätska → alkohol + vatten
– K-sprit + vatten i bensintank → förhindrar att vattnet fryser i bensintanken på
vintern.
– En del målarfärger (vattenlösliga)
•
ANDRA LÖSNINGSMEDEL
– T.ex. lacknafta, aceton, terpentin för en del målarfärger
KEMINS GRUNDER
KEMI
SEPARERA ÄMNEN
NO år 7
Källängens skola
KEMINS GRUNDER
SEPARERA ÄMNEN
•
Vanligaste metoderna är sedimentering, filtrering, destillering och
indunstning.
•
SEDIMENTERING
–
–
–
–
•
För partiklar uppslammade i en vätska.
Man avskiljer fasta partiklar genom att de antingen sjunker till botten eller flyter
upp till ytan.
Därefter för man över t.ex. det renade vattnet till en annan plats → dekantering.
Ex:
Reningsverk – sedimenteringsbassänger för att få bort föroreningar.
FILTRERING
–
–
–
För partiklar uppslammade i en vätska.
Vätskan hälls genom ett filter som innehåller små hål (porer), där vätskan (filtrat)
kan passera men de fasta partiklarna stannar kvar.
Ex:
Kaffesump separeras från kaffet i ett filter.
Rening av dricksvatten sker genom ett sandfilter (tjockt lager sand på botten av
en bassäng).
KEMINS GRUNDER
SEPARERA ÄMNEN
• DESTILLERING
– För ämnen lösta i en vätska.
– Utnyttjar att ämnena har olika kokpunkter.
– Vätskan värms upp i en behållare och ångan
som bildas förs till ett rör där den kyls ner och
övergår till vätska igen. Övriga ämnen stannar
kvar i behållaren. Om vatten är
lösningsmedlet får vi destillerat vatten.
• INDUNSTNING
– Man låter lösningsmedlet (ofta vattnet)
avdunsta, och man får då kvar övriga ämnen.
– Ex:
Separera salt från vatten. Man kan stänga in
saltvatten i stora, grunda bassänger (saliner)
och låta vattnet dunsta bort.
KEMINS GRUNDER
