3. Materia

Question 1

Beskriv med egna ord hur man kunde upptäcka att det fanns atomer redan för två hundra år sedan. Använd högst 100 ord.

Answer 1

Idéer om atomer har funnits mer än tusen är, men det var inte innan man bevisade att luft inte var ett av fyra element som man började använda atomteorin för att förklara ämnen. Man såg att material blev tyngre efter det brunnit då det tog upp syre i luften, luft var alltså mer än en beståndsdel. Syre var alltså uppgjort av mindre delar; atomer.

Question 2

Förklara med egna ord begreppen blandning, densitet, gas, grundämne, heterogen, homogen, isotop och legering. Minst fem måste vara korrekta.
Använd högst 100 ord.

Answer 2

Blandning: materia av olika rena ämnen.
Densitet: massa per volym
Gas: aggregationstillståndet där molekylerna eller atomerna rör sig oberoende av varandra.
Grundämne: materia där alla atomer har samma antal protoner.
Heterogen: olikartad. I en heterogen blandning kan man urskilja de olika ämnena.
Homogen: likartad, homogen blandning kallas också lösning. Man kan ej urskilja de olika ämnena i en blandning.
Isotop: en atom som har samma nummer protoner men antalet neutroner varierar.
Legering: homogen blandning av metaller.

Question 3

Förklara med egna ord begreppen lösning, massa, materia, material, metall, plasma, tyngd, volym, vätska och ämne.
Använd högst 100 ord.

Answer 3

Lösning: homogen blandning där minst en vätska ingår.
Massa: mängd materia i något.
Materia: något som har volym och vikt
Material: ämne eller blandning som ett objekt är gjort av. kan också va aggregationstillstånd såsom gas.
Metall: grundämne eller legering med metalliska egenskaper.
Plasma: aggregationstillstånd där elektroner är separerade från atomkärnan. .
Tyngd: massa x gravitationen
Volym: mått för tredimensionell definit rymd.
Vätska: material i flytande aggregationstillstånd.
Ämne: materia som har bestämd kemisk sammansättning

Question 4

Förklara med egna ord hur atomer varierar mellan olika grundämnen. Förklara skillnaden mellan kalcium, kväve och svavel med hjälp av det periodiska systemet.
Använd högst 100 ord.

Answer 4

Det är antalet protoner som bestämmer vilket ämne det är. Antalet elektroner är också detsamma, men det kan skilja sig från atomer i samma ämne (jon). Kalcium har atomnumret 20 i periodiska systemet. Det betyder att dem har 20 protoner. Den är också i huvudgruppen 2 vilket betyder att den har 2 valenselektroner. Och i period 4 vilket betyder att den har 4 elektronskal. Kväve har atomnummer 7 (7 protoner), huvudgrupp 15 (5 valenselektroner), och period 2 (2 elektronskal. Svavel har atomnummer 16 (16 protoner), huvudgrupp 16 (6 valenselektroner) och period 3 (3 elektronskal).

Question 5

Förklara med egna ord hur både kemisk energi och kärnenergi kan värma upp vatten så att det kokar. Använd högst 100 ord

Answer 5

kemisk energi är den energi som frigörs när man bryter molekylers bindningar och skapar andra. I ett fossilt kraftverk kan man t.ex. bränna kolväten i olika form såsom kol eller naturgas. När man bränner dessa skapas nya atomer, alltså kemisk energi. Denna transformation utsöndrar även energi eller värme som i sin tur värmer vatten.
Kärnenergi är den energi som frigörs när man ändrar en atomkärna. Atomfission sker t.ex. när man splittar uranium i kärnreaktorer. Denna splittring skapar värme som sedan används för att koka vatten i en kammare över den med uranium.

Question 6

Förklara med egna ord varför vatten består av molekyler, men inte koksalt.
Använd högst 100 ord.

Answer 6

En molekyl är två eller mer atomer som sitter ihop med kovalenta bindningar. Vatten är en sådan molekyl. Koksalt, eller Natriumklorid har en jonbindning är därför inte en molekyl, utan det är ett salt.

Question 7

Beskriv med egna ord, utan att använda bilder, hur man tillverkar bensin med hjälp av fraktionerad destillation. Använd högst 100 ord.

Answer 7

Olika sorts olja får man av fraktionerad destillation. Råolja är blandning av olika kolvätemolekyler, som har olika kokpunkter. Om man värmer råoljan långsamt och leder in det i en fraktionskolonn börjar de med lägst kokpunkt stiga först och bli gas. De olika kolvätena stiger i olika ordning och delas därför upp. Flera av dessa är de kolväten man använder för att skapa olika typer av bensin.

Question 8

Beskriv med egna ord luftens sammansättning och diskutera hur den hänger samman med bergartscykeln.
Använd högst 100 ord.

Answer 8

KOMMER INTE STÄLLA
Luften är en homogen blandning av; kväve(78%), syre(21%) argon(0.93%), koldioxid(0,039%) och neon (0,0018%).
Luft har därför massa och påverkar framför allt den sedimentära bergarten.
Med hjälp av vind och luftens massa bryter man ner befintliga bergarter och flyttar dem tills de kan sedimentera.

Question 9

Beskriv och förklara med egna ord de egenskaper hos vatten som gör det unikt jämfört med nästan alla andra vätskor. Använd högst 100 ord

Answer 9

Det finns olika anledningar till att vatten är så speciellt. Vatten består av två positivt laddade väteatomer och en negativt laddad syre atom. Dessa binder sig fast så att det formas en v form där väte-sidan är positivt laddad och syre-sidan är negativt laddad. Det finns en dipol. Detta gör att vatten skapar en dipolbindning till varandra då negativa sidor av molekyler attraheras till positiva sidor.
De kan även lösa upp lättlösliga salter då de laddade sidorna kan separera jonerna från varandra.

Question 10

Förklara med egna ord vad som gör syror och baser frätande.

Använd högst 100 ord.

Answer 10

KOMMER INTE STÄLLA
Syror är protongivare. De betyder att de gärna ger bort vätejoner och reagerar med andra ämnen och skapar joner vilket ändrar deras molekylära struktur.

Baser är istället protontagare och reagerar genom att de attraherar vätejoner och ändrar ämnens molekylära struktur på det sättet.

Question 11

Namnge de tolv första ämnena i alkanserien och beskriv vilka fysikaliska egenskaper de har. Använd högst 100 ord.

Answer 11

Alkaner är de kolväten som binds samman med kovalenta enkelbindningar.
Metan (CH4), Etan(C2H6), Propan(C3H8) och Butan(C3H8) har alla kokpunkter under 0 grader och används därför ofta av oss i gasform.

Pentan(C5H12), Hexan(C6H14), Heptan(C7H16), Oktan(C8H18), Nonan(C9H20), Dekan(C10H22) har alla kokpunkter över 30 grader är ofta flytande form. De används även för t.ex. olika typer av bensin.

De två sista är Undekan(C11H24) och Dodekan(C12H26).

Question 12

Beskriv med egna ord hur tre olika plaster är uppbyggda på molekylnivå. Rita gärna, fotografera bilden och ladda upp bilden.
Använd högst 100 ord.

Answer 12

FÖRKLARA ENKELT HUR PLASter sitter ihop. Lång polymer och enkel ritning.
Plast är en polymer. Olika plaster har olika monomerer. Termoplaster hålls ihop av intermolekylära bindningar och när de värms bryts dessa krafter.. Ett exempel är polyeten(C2H4)n. Den består av eten (C2H4) som dess monomerer som har förlorat sina dubbelbindningar. Polyvinylklorid är en annan känd plast som bildats på samma sätt. Dess monomerer är dock vinylklorid(C2H3Cl).

Det finns även härdplast där molekylerna binds samman kemiskt när man värmer det. Dessa länkar mellan molekylerna är permanenta och används därför i produkter man vill ska vara värmeresistenta. Ett exempel på dessa är polyuretan som finns t.ex. disksvampar.

Question 13

Beskriv med egna ord hur alkoholer och karboxylsyror är uppbyggda samt namnges. Rita gärna, fotografera bilden och ladda upp bilden. Använd högst 100 ord.

Answer 13

Kunna namnge dem!!!!! Syra vinner över alkohol i namngivning. Också se namn på syra/alkohol och kunna rita kanske?
Alkoholer är ämnen där en eller flera hydroxylgrupper(OH) är bundna till kolväten. De döps i samma ordning som alkanserien men ol läggs till i slutet. Metan(CH4) är kolväte molekylen i alkoholen Metanol(CH3OH). Men istället för att alla väteatomerna är bundna till kol är en bunden till syreatomen.

Karboxylsyror bildas när en karboxylgrupp(COOH), som också innehåller en hydroxigrupp, är bundna till en väteatom eller kolväte. Man döper även dessa efter alkanserien men man lägger till syra på slutet. Metansyra(HCOOH) är en väteatom som är bunden till en karboxylgrupp.

Question 14

Beskriv med egna ord hur estrar bildas, hur de är uppbyggda samt hur de namnges.
Rita gärna, fotografera bilden och ladda upp bilden. Använd högst 100 ord.

Answer 14

COOC= esterbindning
Estrar bildas när en karboxylsyra reagerar med en alkohol. Detta skapar ester och vatten. Man namnger dem genom att använda stammen från alkoholens namen, t.ex. et från etanol, +yl+ stammen på syrans namn, t.ex. butan från butansyra + oat. Namnet blir då etylbutanoat. Estrar är uppbyggda med en esterbindning där syreatomen i bindningen är bunden till resterna av alkoholen. Till kolatomen i esterbindningen är resterna av karboxylsyran bundna.

Question 15

Beskriv med egna ord hur kolhydrater är uppbyggda och hur de namnges. Rita gärna, fotografera bilden och ladda upp bilden. Använd högst 100 ord.

Answer 15

inte kunna rita!
Kolhydrater innehåller tre olika atomer; kol, väte och syre. En typ av kolhydrater är sockerarter och de kallar vi monosackarid(glukos, frukost och galaktos) eller disackarider. De tre monosackariderna har samma formel men olika strukturer- men de är alla ringformade. Mono står för en ring. Ihopsatta kallas di-,tri- tetra- sackarider etc. beroende på hur många de är. Om antalet är definierat och mer än fyra heter de oligosackarider.
Andra typer av kolhydrater är Cellulosa, stärkelse och glykogen som är polysackarider. Poly står för många. Cellulosa är raka glukoskedjor, stärkelse är spiralvridna glukoskedjor, och glykogen är förgrenade spiraler.

Question 16

Beskriv med egna ord hur proteiner är uppbyggda och hur de namnges.
Rita gärna, fotografera bilden och ladda upp bilden. Använd högst 100 ord.

Answer 16

Protein är polymer av 30-50 aminosyror(en polypeptid) och olika sekvenser av aminosyror bildar olika proteiner. Aminosyrorna sitter fast med peptidbindningar. En polypeptid döps efter dess början och slut; N-terminal+C-terminal.

Det finns 20 aminosyror som vi behöver. En aminosyra är uppbyggd på följande vis; H2N-CH(R)-COOH. R kan vara en väte, ett kolväte eller andra grupper. Olika aminosyror har olika R.

Protein har 4 strukturnivåer; primärstrukturen är aminosyrasekvensen. Sekundärstrukturen är vilken struktur dessa sekvenser har. Tertiärstrukturen är hur de olika formade sekvenserna ligger i förhållande till varandra. Det kan finnas en kvartärstruktur om det finns olika subenheter.

Question 17

Förklara med egna ord skillnaden mellan 1) fotosyntes, 2) när kroppen förbränner mat samt 3) när ett stearinljus som brinner.
Använd högst 200 ord. C-frågor

Answer 17

När vi säger att kroppen förbränner mat pratar vi faktiskt om cellandning. Det är då som cellen använder bland annat glukos för att få energi. Vi kallar det förbränning då det är en kemisk reaktion som använder sig av syre och ett bränsle för att bilda energi. Den simpla reaktionsformel är; C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O+ värme. Vi andas in syre(6 O2) som förbränner glukos(C6H12O6) och bildar koldioxid(6 CO2), vatten(6 H2O) och energi.

Fotosyntes är den samma process fast tvärtom. Det är dock en endoterm reaktion.
6H2O + 6CO2 + ljusenergi → C6H12O6 + 6O2.. Plantor använder ljusenergi för att omvandla koldioxid och vatten. Då bildas glukos och syrgas.

Stearinljus som brinner är liknande process som vår cellandning då det också är en förbränningsreaktion.Stearin, precis som glukos, innehåller kol. Men stearinljus innehåller inte en monosackarid som glukos, utan det är faktiskt blandningar av t.ex. stearinsyra, palmitinsyra och andra tillsatser. Dessa syror som vi vet är kedjor av kolväte med karboxylgrupper. Syreatomerna reagerar med vaxet och dess kolvätemolekyler och bildar energi(värme) och koldioxid. Lågan vi ser är energi som frigörs.

Question 18

Beskriv likheter och skillnader hos en utspädd stark syra och en koncentrerad svag syra. Diskutera med egna ord vilka kemiska egenskaper man kan förvänta sig hos dem båda.
Använd högst 200 ord. C-fråga

Answer 18

Starka syror protolyseras helt. I vatten reagerar alla molekyler och skapar oxoniumjoner. Desto högre koncentration av oxoniumjon desto surare blir det. Men desto mer man spär ut det med vatten desto lägre blir koncentrationen av oxoniumjoner och lösningen blir därför mindre sur.

Eftersom svaga syror är ofullständigt protolyserade skapas inte lika mycket oxoniumjoner. De är därför i grunden mindre sura, och även med en stark koncentration finns inte mycket joner. Det finns också fortfarande syremolekyler kvar.

De kan vara lika om de starka är tillräckligt utspädda då båda av dem har en svag koncentration av oxoniumjoner.

Question 19

Beskriv så utförligt du kan de energiflöden som hänger ihop med kolets kretslopp.
Använd högst 300 ord. A-fråga

Answer 19

I luft finns det koldioxid. Plantor använder sig av fotosyntes för att tar upp koldioxiden från luften och omvandlar detta med hjälp av vatten och solenergi och omvandlar detta syre och glukos. Denna energiomvandling är en endotermisk reaktion. Kolet från koldioxiden finns nu i glukosen.

Djur och människor äter växter och får i sig denna glukos. Vi förbränner glukosen i cellandning. Vi använder syre och glukos för att bilda koldioxid, vatten och energi. Vi har nu släppt ut koldioxid i luften igen som kan tas upp av växter m.m. Växter använder också cellandning för energi och släpper också ut koldioxid. Vi kan även använda växter och förbränna dem direkt och skapa energi. T.ex. att vi bränner ved. Detta släpper också ut koldioxid.

När växter och plantor dör bryts vi ner av destruenter som använder sig av energi från den döda organismer och släpper ut koldioxid genom cellandning. Döda organismer kan också packas ihop under marken och bli fossila bränslen som består av kolvätemolekyler. Vi använder dessa för på att olika sätt skapa kemiska eller kärnreaktioner som skapar energi. T.ex. driva turbiner för el, kärnkraftverk för el och skapa bensin som driver bilar. När vi förbränner t.ex. kol eller bensin och skapar energi släpper vi återigen ut koldioxid i luften

Koldioxid kan också hamna i vatten där de löses upp. Det bildas vätekarbonatjoner och karbonatjoner. Detta m.m. används för skal och koraller. När detta bryts ner och packas ihop bildas det kalksten. Denna kalksten kan vittra och släppa ut karbonater igen, som i sin tur kan bli koldioxid och åka ut i atmosfären igen.

Question 20

Förklara utförligt med egna ord orsakerna till de kemiska skillnaderna mellan snabba och långsamma kolhydrater.
Använd högst 300 ord. A-fråga

Answer 20

När man pratar om snabba och långsamma kolhydrater är det för att olika former av kolhydrater ger oss energi på olika snabbt.
Vår kropp har en process som kallas glykolys. Detta är en process där glukosmolekylen bryts ner till mindre delar. Ur denna reaktion utvinns även energi som används för att bilda ATP. ATP- molekylerna används för energi som rörelse eller celldelning m.m.

Det är monosackariden glukos som används för denna process. Men glukos är bara en av många kolhydrater vi får i oss. Om vi äter mer komplexa kolhydrater kan det vara oligosackarider som är uppbyggda av olika monosackarider. Oligosackarider måste först spjälkas i mag och tarmkanalen och den upp i monosackarider. Glukos kan direkt användas som energi, men om det är t.ex. fruktos måste det först omvandlas till glukos innan det kan användas i glykolysen.

När vi äter glukos så får vi energi snabbt då kroppen inte behöver bryta ner sackarid-kedjor eller omvandla monosackarider. Det är därför en snabb kolhydrat.. Om det är komplexa kolhydrater tar det längre tid för kroppen att först spjälka det eller omvandla dem, och därför är de långsamma kolhydrat.

Det finns dock andra anledningar till att kroppen spjälkar kolhydrater olika snabbt; vilka andra ämnen vi fått i oss, hur maten är tillagad och hur det skiljer sig i metabolismen från person till person. Därför pratar man inte alltid om snabba eller långsamma, utan om enkla(monosackarider) eller komplexa kolhydrater(polysackarider).

Question 21

Förklara utförligt med egna ord orsakerna till de kemiska skillnaderna mellan mättade, omättade och fleromättade fetter.
Använd högst 300 ord A-fråga

Answer 21

Fetter är estrar där tre karboxylsyror har reagerat med en glycerol. De är därför triglycerider. På kolatomen på esterbindningar finns en kedja av kolvätemolekyler. Det finns tre esterbindningar och därför tre kedjor.

Dessa kedjor är “resterna av karboxylsyran”. Vad som avgör om något är mättade, omättade eller fleromättade är hur de kovalenta bindningarna på karboxylsyra delen ser ut.

Om kolatomerna i dessa kedjor endast har enkelbindningar är det ett mättat fett. De är raka och stela i formen. Det betyder att alla kolatomer har fyllda elektronskal, de är “mättade”.

Om det däremot finns en dubbelbindning mellan kolatomer någonstans och kedjan böjer sig där är det ett omättat fett. Då
Om det finns mer än en dubbelbindning så kallas det fleromättade fetter. Varje dubbelbindning skapar en böjning i kedjan.

Beroende på hur många dubbelbindningar som finns ändras smältpunkten. Desto fler dubbelbindningar desto lägre smältpunkt. Det är för att om mellan syreatomer som är mättade kan det lätt uppstå van der waals krafter och det är svårare att bryta. Detta gäller även i fettmolekyler.

De kan packas ihop tätare. Desto fler dubbelbindningar, desto fler böjningar sker i molekylen. Desto fler böjningar desto lägre är smältpunkten. Och de kan heller inte packas ihop lika tätt.

Question 22

Vad är karboxylsyra?