Grundämnena

Om det PERIODISKA SYSTEMET
Grundämnenas periodiska system
För ungefär 2700 år sedan funderade filosoferna i
Grekland över hur världen var uppbyggd och vad den
bestod av. De kom så småningom fram till att världen
på något sätt måste bestå av små, små delar som
man sätter ihop för att skapa allting. Dessa små delar
kallade de för átomos som betyder odelbar. Idag vet
vi att atomerna i sin tur består av ännu mindre delar.
Ovanför ser du en Heliumatom. Den består av:
två negativt laddade elektroner som cirklar runt
kärnan.
Kärnan i sin tur består av två positivt
laddade
protoner och två oladdade neutroner.
En atom består alltså av elektroner som cirklar runt
en kärna av protoner och neutroner.
Vad är ett grundämne då? Jo,
”det är ett ämne som endast innehåller atomer med
samma antal protoner i kärnan.”
Eller
”ett ämne som endast innehåller en sorts
atomer.”
Redan tidigt fann man att olika ämnen har olika
egenskaper. Till exempel att järn går att smida till
svärd, att guld är vackert och lätt att göra smycken
av, och att kol är bra att elda med.
Människans nyfikenhet gjorde att man
experimenterade mycket med olika ämnen.
Alkemister och kemister försökte blanda olika ämnen
för att få fram guld eller upptäcka nya bra ämnen att
använda.
Allt detta experimenterande ledde så
småningom fram till att vetenskapsmännen upptäckte
att olika ämnen väger olika mycket även om man tar
en lika stor klump av dem. Man hade upptäckt
atomvikten.
En tysk kemist som hette Johann W Döbereiner
började undersöka sambandet mellan olika ämnens
atomvikt och deras kemiska egenskaper. Man
började försöka sortera ämnena och få någon sorts
ordning på dem.
Alla kemisters ansträngningar ledde ryssen Dimitri
Mendelejev fram till det första periodiska systemet.
Han publicerade sina upptäckter 1869. Hans
periodiska system bestod av 56 upptäckta
grundämnen, men efter alla vägningar och
beräkningar förstod han att det saknades
grundämnen. Därför lämnade han också 31 luckor i
sin tabell för att man skulle kunna fylla i nya ämnen
som man inte kände till ännu.
Grundämne 101, Mendelevium, är döpt efter honom.
Det moderna periodiska systemet
I det periodiska systemet sorteras alla ämnen efter
stigande atomnummer. Atomnumret beror på antalet
protoner i kärnan. Väte har en proton och har alltså
atomnummer 1, klor har atomnummer 17.
Det delas
upp i grupper och perioder.
En grupp är en lodrät kolumn. Det är det vanligaste
sättet att sortera grundämnen. I en del grupper har
ämnena väldigt liknande egenskaper. Dessa har fått
egna namn, som till exempel alkalimetaller och
ädelgaser.
En period är en vågrät rad. De viktigaste perioderna
är lantanoiderna och aktinoiderna. De har placerats
nedanför den övriga delen för att få plats helt enkelt.
Det finns andra sätt att sortera ämnena också, men
nu har vi tagit med de två största sätten.
Beskrivning av några vanliga ämnen
Väte
Kemiskt tecken: H
Är det vanligast förekommande
ämnet i universum.
Det var en engelsk
vetenskapsman, Henry Cavendish, som upptäckte
det år 1766. Fransmannen Antoine Lavoisier döpte
gasen till hydrogéne efter de grekiska orden som
betyder vatten och ”jag bildar”. År 1795 föreslog två
forskare att ämnet skulle kallas väte i Sverige.
Ett av
dess första användningsområden var i ballonger.
Väte Man använder väte för att framställa ammoniak,
metanol och väteperoxid. Flytande väte används i
raketmotorer.
Helium
Kemiskt tecken: He
Namnet kommer fån grekiskans
hêlios, Solen. Det är en färglös och luktlös ädelgas.
1895 kunde det bevisas att
det fanns även om man
hade haft sina misstankar om att det existerade redan
1868. Helium har den lägsta kokpunkten av alla
grundämnen. På grund av att heliumatomerna är så
små och på grund av deras ovilja att reagera med
andra atomer, har helium lätt för att långsamt sippra
ut ur lagringsbehållare. Helium används i ballonger,
med syre vid djupdykning, i belysningsteknik, vid
svetsning och som kylmedel i kärnreaktorer. Det är
det näst vanligaste ämnet i universum.
Syre
Kemiskt tecken: O
Namnet oxygen kommer från
grekiskan och betyder syrabildare. Den svenske
kemisten Carl Wilhelm Scheele, som kallade gasen
”eldluft”, upptäckte den någon gång före 1773, men
den engelske kemisten Joseph Priestley var först
med att publicera sin upptäckt.
Syre används vid stål
- och etanoltillverkning, för att bleka pappersmassa,
svetsning, vattenrening och vid olika
förbränningsprocesser.
Guld
Kemiskt tecken: Au
Namnet kommer av det latinska
ordet för guld, aurum. 70% av det guld som
efterfrågas idag går till smycken. I industrin används
guld bland annat av juvelerare och guldsmeder,
urmakare, förgyllare, glas- och porslinsfabrikanter,
tandtekniker och fotografer.
Kol
Kemiskt tecken: C
Det latinska namnet är carbo, där
av det kemiska tecknet. Som rent material
förekommer kol i fyra olika former, varav diamant och
grafit är två.
Diamant, grafit och förbränningskol har
varit kända sedan urminnes tider. Engelsmannen
John Dalton var dock den förste som 1803 förstod att
kol var ett grundämne, ett resultat som inte
publicerades förrän 1807.
Kol används som bas i
plastprodukter, i luftfilter, elektroder, blyertspennor,
smycken och som bränsle bland mycket annat.
Människokroppen består till cirka 20 % av kol.
Järn
Kemiskt tecken: Fe
Det latinska ordet för järn är
ferrum.
Järn är det fjärde vanligaste ämnet i jordskorpan men
förekommer oftast i en förening med syre. Jordens
kärna består av en järn – nickellegering. Järn
används vid tillverkning av broar, cyklar, bilar, hus
och så vidare. Människokroppen behöver järn bland
annat till att transportera syre.
Kväve
Kemiskt tecken: N
Namnet nitrogen kommer av det
grekiska ordet för salpeter, eftersom kväve ingår som
en viktig beståndsdel i ämnet salpeter.
Scheele, som
du har läst om tidigare, visade att luft består av syre
och något han kallade ”skämd luft”. Det svenska
namnet föreslogs 1795 och uppkom av att ämnet har
eld - kvävande egenskaper.
Kväve är den vanligaste
gasen i jordens atmosfär. Kväveatomer reagerar,
”blandar sig”, inte så gärna med andra ämnen. Det
används till exempel som kylmedel, i sprängämnen
och gödsel, för att framställa ammoniak och som
raketbränsle.
Kisel
Kemiskt tecken: Si
Det latinska ordet för kisel är
silicium vilket ger det internationella namnet silicon. I
naturen finns inte fritt kisel utan som en förening med
syre, kiseloxid, i sand, lera, granit och kvarts.
Kisel
upptäcktes av Jacob Berzelius 1824. Det är en viktig
del i glas, cement och keramik. Det används i
solceller, elektriska kretsar, silikonfett och
silikongummi som man gör kontaktlinser och
bröstimplantat av.
Svavel
Kemiskt tecken: S
Det latinska namnet sulphur
ligger till grund för det internationella namnet sulfur.
Svavel har varit känt länge.
I naturen hittar man det
som ett fast, gult ämne utan lukt eller smak. Svavel
används inom massaindustrin, i fyrverkeripjäser,
gödningsmedel och tändstickor. Svavelsyra är en
mycket vanlig kemikalie inom industrin. Det ingår i
proteiner som bygger upp bland annat hjärnan, brosk,
hår och muskler i kroppen.
Silver
Kemiskt tecken: Ag
Namnet kommer av det latinska
ordet argentum, som också betyder pengar. Silver
har många användningsområden, bland annat för
smycken, i lödmaterial, mynt, elektriska kontakter och
i batterier. Inom sjukvården används silver som
antibakteriellt medel, bland annat i vissa förband.
Arbetsuppgifter
Anteckna i din skrivbok.
Använd häftet, ordböcker
och uppslagsböcker för att hitta svaren.
Förklara orden kemist, filosof och alkemist.
Vem var Jakob Berzelius? Ta reda på så mycket som
möjligt om denna spännande person!
Ta reda på vilket atomnummer ämnena som står
beskrivna i häftet har.
Nu ska du få några atomnummer. Ta reda på vilka
ämnen det är och vad de används till.
11 17 29 33 53 80
Vilka ämnen ingår i grupperna? ädelgaser
alkalimetaller och halogener
Gör en lista för varje grupp med namn, kemiskt
tecken och atomnummer.
Lär dig var alla ämnen du har läst och skrivit om finns
i det periodiska systemet!
Lycka till !!!