Begrepp - Aggregationsformerna Flashcards
Aggregationsformer
Fasförändringar sker genom att rörelsen hos atomer och molekyler får fysikaliska förändringar att ske. Rörelsen påverkas av att energi tillförs eller avleds.
Vattenmolekylen är uppbyggd av 2 väteatomer och 1 syreatom. när atomerna är tillräckligt nära varandra attraherar de varandra och bildar en molekyl. Syret är elektronegativt och drar i sina elektroner för att bilda ett fullt yttre skal (8 elektroner). Detta kallas för Okettreglen= alla atomer vill uppnå ädelgasstruktur. Vätet vill ha två elektroner i sitt yttre skal och på så vis bildas kovalenta bindningar/ elektronparbildning: Detta leder till att vätesidan blir positiv och syresidan negativ. Vattenmolekylen blir polär och på så vis bildas vätebindningar mellan vattenmolekylerna. Temperatur (värme) påverkar molekylernas rörelse vilket ger upphov till de olika aggregationsformerna.
I princip alla ämnen kan förekomma i de tre olika formerna fast, flytande och gas (aggregationstillstånd). Vi kommer att använda vatten som exempel.
Man skiljer på kemisk- och fysikalisk förändring.
fysikalisk = ämnena övergår från en form till en annan, andra egenskaper uppstår, men det är fortfarande samma ämne.
kemisk = en reaktion sker som skapar nya ämnen med nya egenskaper (kemiska
föreningar)
Fastform
Fast = De ändra inte sin form så lätt som exempelvis vätskor och gas. Atomerna i fast form går i ett mönster. De blir fast form när ett ämne stelnar eller fryser, oftast händer detta vid lägre temperaturer. Övergång från fast till flytande kallas smältning. Vattnets aggregationsform är en anomali. Vatten i fast form har lägre densitet än flytande och flyter därför. Andra material reagerar helt tvärtom, de sjunker i stället.
Världsbilden (fastform)
Världsbild: Kan transportera mat och frukt över hela världen. Att kunna förstå hur olika material är uppbyggda av partiklar. När isen om vintern lägger sig över sjöar, och ibland även havet , fortsätter djurlivet under ytan. Isen isolerar från den kalla luften och under istäcket kan fiskar och andra djur fortsätta simma och hitta föda. Globala konsumtionsvanor. import och export av exempelvis kött och fisk.
Teknisk tillämpning: Frysen. Att har is inomhus exempel skridskoåkning. Kylskåpet.
Levnadsvanor: Kan bevara mat längre, konsumtionsvanor möjlighet att konservera mat.
Flytande form
Flytande = När ett ämne är rinnande. Atomerna rör sig lite hur dem vill. I flytande vatten har nätet av molekyler delvis brutits upp, så att molekylerna kommer närmre varandra än i fast form. Därför tar vatten mindre plats och är inte lika hårt. När det smälter så börjar molekylerna röra på dig. Vätebindningar börjar att brytas. Det är när det blir varmare. Temperaturen står still tills alla vätebindningar är brutna. När vattnet värms upp får molekylerna mer rörelseenergi. Vätebindningarna mellan vattenmolekylerna börjar då att brytas och molekylerna rör sig mellan varandra.
Världsbilden (flytande)
Världsbild: haven och livets början i havet. Vattnet i flytande form är drickbart. Segling, båtliv och ta oss runt världen tack vare haven från början. Vattenmolekylernas starka bindningar möjliggör att träden kan suga vatten från marken med sina rötter (kapillärkraft) och utan dessa bindningar hade vi inte haft hav utan konstant mulet väder. Möjligheten att kunna leda vatten har bidragit till att städer kan byggas där det saknas en närliggande vattenkälla. Detta för att man kan borra djupt ner i jorden för att hitta vatten. Det flytande vattnets starka bindningar (kapillärkraften) gör att vatten kan ledas till kranen i hushåll samt att avlopp kan leda bort smutsigt vatten.
Vatten är ett universellt lösningsmedel. På grund av att vattenmolekylen är polär kan den blandas med andra vätskor som också är polära utan att de skiktar sig. De positiva/negativa delarna på varje molekyl vänds mot varandra, och vätskorna hålls samman. Man brukar säga att ”lika löser lika” när man pratar om lösningsmedel. Vatten är polärt, och löser därför andra polära vätskor och molekyler.
Rent vatten är inte strömledande, dock kan kranvatten vara den på grund av de lösa partiklarna i vattnet.
Teknisk tillämpning (flytande form)
Teknisk tillämpning: vattnets rörelse som ger rörelseenergi som omvandlas till ström. Vattenkraftverk, vattentorn. Vattenburet element. Vattentorn är ett annat exempel på kommunicerande kärl. Eftersom vattenbehållaren överst i tornet ligger högt, får man tillräckligt tryck på vattnet i ledningarna.Tornets vattenbehållare fungerar också som vattenförråd. När förbrukningen är låg, pumpar man upp vatten i behållaren. När förbrukningen ökar, kommer vattnet till användning igen. Ju högre tornet är eller ligger, desto högre blir trycket i vattenledningen som går till förbrukarna.
Om vattnet bara hade varit i fast form hade vi inte kunnat transportera det via rören, på grund av att is tar större plats och rören sprängs. Därför gräver vi ned rören för att detta inte ska ske. Dock kan det ske om det är jättekallt och då behöver rören värmas upp för att det vattnet ska gå tillbaka till flytande form.
Destillation
Destillation kan användas när man vill skilja ämnena i en lösning, eller skilja en blandning av vätskor, där vätskorna har olika kokpunkt.
Om kokpunkten för två vätskor som ska separeras inte skiljer sig så mycket kan upprepad destillation vara nödvändig.
Destillation av vattenlösning
Destillation av vattenlösning: Havsvatten kokas så att vattenånga bildas. Ångan får passera genom en kylare där den kondenserar och övergår till vätska. Vattnet är fritt från lösta ämnen och kallas destillerat vatten. Salterna stannar kvar i kokkärlet
Destillation av vätskor
Destillation av vätskor: Vid jäsning av sockerhaltiga ämnen bildas alkoholen etanol. Etanol har en lägre kokpunkt än vatten, och kan skiljas från vattenlösningen genom destillation. På samma sätt upphettas råolja i ett oljeraffinaderi. Vid raffineringen kan man skilja ut olika oljor, flygbränsle, bensin och gaser.
Destillation av gaser
Destillation av gaser: Ämnen med en väldigt låg kokpunkt förekommer naturligt som gaser. Även gaserna går att destillera om man först kyler ned dem till flytande form. När gaserna i luften separeras används destillation.
Levnadsvanor (Destillation)
Levnadsvanor: Duscha, kranvatten hemma. Vatten är en grundsten för vår överlevnad. Förr gick vi ut till pumpen och hämtade vatten. Att inte bli uttorkade. Vatten används till mycket mer än att dricka eller koka mat. Vi tvättar oss i vatten. Vi vattnar växter med vatten. Och vi transporterar människor och varor på vattnet. Vattnets viktigaste funktion är faktiskt att vara transportmedel. Inte bara för båtar. Hos växter, människor och djur hjälper vattnet till att transportera massor av viktiga ämnen. Utan vatten - inget liv.
Gas
Gas = Molekylerna rör sig hur dem vill helt oberoende av de övriga. När ett ämne kokar, förångas, avdunsta. (ingår i aggregationsformerna). Molekylerna har stora avstånd, rör sig oberoende av dem andra. Vätebindningarna mellan molekylerna är helt brutna. Det är när vattnet till exempel börjar koka. Vattenmolekylerna har ingen kontakt med varandra. Det är när ännu mer värmeenergi tillförs kommer vätebindningarna mellan molekyler att till slut brytas helt. Molekyler som brutit sig loss kommer att lämna vattnet och övergå till gasform.
Världsbild (gas)
Världsbild: skapat med hjälp av gas, bränsle till bilar. Atmosfären och växthuseffekten.
Teknisk tillämpning (gas)
Teknisk tillämpning: gasmask, tändare och soda stream.
Levnadsvanor: hårspray, torrshampoo. Gas som drivmedel, ozonproblematik, vi har något att andas in och ut.
Temperatur
Temperatur = Temperatur är en fysikalisk storhet och ett mått på det som vanligtvis uppfattas som värme och kyla. Värmeflödet är från en högre temperatur till en lägre temperatur. Enhet tex, celsius, kelvinskalan. Molekyler i rörelse, hur snabbt partiklarna registreras som temperatur.
Världsbild (Temperatur)
Världsbild: kunskapen kring olika ämnen i olika temperaturer och vad som sker med dom. Ex. gas, flytande och fast. Formar olika material i olika temperaturer som blir böjbart eller till flytande för att skapa något nytt eller ändra form. Årstider och olika klimat på olika platser i världen. Nära ekvatorn är de olika klimat och årstider med regnperioder och årstider.
Teknisk tillämpning (Temperatur)
Teknisk tillämpning: kyl och frys för att bevara mat så länge som möjligt. Frysa vårtor.
