Kemi, molekyler och atomer

Question 1

Vad är det som bestämmer vilket atomslag en atom tillhör?

Answer 1

Svar: Det är antalet protoner som bestämmer vilket atomslag en atom tillhör. Antal neutroner och elektroner kan skilja sig i olika ämnen när de förekommer som isotoper eller joner men protonerna skiljer sig aldrig.

Question 2

Varför är vatten en kemisk förening och inte ett grundämne?

Answer 2

Svar: För att vatten består av två olika atomslag: Syre och väte. Ett grundämne kan bara bestå av ett atomslag medan en kemisk förening är ett ämne som består av minst två olika atomslag. Ett till exempel på en kemisk förening är glukos med den kemiska beteckningen C6H12O6. De olika atomslagen som finns med i den föreningen är alltså kol, väte och syre.

Question 3

Varför säger man att en atom är neutral?

Answer 3

Svar: För att en atom alltid innehåller lika många elektroner (-) som protoner (+). Därför tar laddningarna ut varandra och atomen blir neutral. Om atomen släpper ifrån sig eller tar upp extra elektroner slutar det att vara en atom och blir istället en jon, den är laddad antingen positivt om antal protoner (+) är större än elektroner (-) eller negativt om det är tvärtom.

Question 4

Vilken partikel gör det möjligt att bilda bindningar mellan atomer eller bilda kemiska reaktioner

Answer 4

Svar: Elektronerna.

Question 5

Varför säger vi att syre är en gas när det kan vara i både fast form och flytande form också?

Answer 5

Svar: För att den är i gasform under normala tryck- och temperaturförhållanden. Standardtemperatur är 0*C

Question 6

Förklara vad som händer med vattenmolekylerna då vi värmer upp is från -10℃ till +110℃.

Answer 6

Svar: Atomerna rör sig mer och mer när vattnet värms upp vilket bidrar till att vattnet övergår i olika faser. Vid minusgrader uppträder vattnet i fast form, då står atomerna i princip stilla. Vid 0 grader börjar vattnet övergå i flytande form, atomerna ligger tätare mot varandra samt börjar röra sig mer. Ju varmare vatten desto mer rörelse. Vid 100 grader rör sig atomerna så snabbt att några atomer börjar sticka iväg från varandra i form av vattenånga. Ångan sprids i luften.

Question 7

Vad är det periodiska systemet?

Answer 7

Svar: Det periodiska systemet är ett sätt att organisera alla jordens 118 grundämnen. Det finns perioder och grupper. Alla ämnen i samma grupp (lodrätt) har samma antal valenselektroner samt har liknande egenskaper på grund av detta. Tex ädelgaserna längst till höger har fulla valenselektronskal och reagerar inte med andra ämnen utan förekommer i sin grundform vanligtvis. Alla ämnen i en period (vågrätt) har samma antal elektronskal.

Question 8

Nedan ser du ett grundämne från det periodiska systemet.

9.0
NE
4

Kan du (med hjälp av informationen i rutan) förklara…
a) … vad ämnet har för atomnummer?
b) … vad ämnet har för masstal?
c) … hur många protoner atomen har?
d) … hur många neutroner atomen har?
e) … hur många elektroner och valenselektroner atomen har?

Answer 8

Svar: a) Atomnumret är 4
b) Masstalet (antal protoner + neutroner) är 9
c) Antal protoner är 4
d) Antal neutroner är 5 (9-4=5)
e) Antal elektroner är 4 varav 2 av dem är valenselektroner.

Question 9

Vad är det som driver kemiska reaktioner, dvs vad som gör att atomer “vill” reagera med varandra?

Answer 9

Det som driver atomer till att reagera med andra atomer är deras “vilja” att uppnå ädelgasstruktur. Ädelgasstruktur innebär att det yttersta elektronskalet är fullt. För att få fullt skal kan atomerna antingen bilda molekyl eller bli joner.

Question 10

Hur många valenselektroner har…
a)… Natrium?
b)… Kväve?
c)… Neon?

Answer 10

Svar: a) Natrium har 1 valenselektron. Förklaring: Natrium (Na) har atomnummer 11 och ska därmed ha 11 elektroner fördelade på 3 skal eftersom det ingår i period 3. Det innersta skalet har två elektroner. Nästa skal har 8 elektroner. Det gör att den sista elektronen finns i det tredje skalet och är natriumatomens enda valenselektron.

b) Kväve har 5 valenselektroner. Förklaring: Kväve (N) har atomnummer 7 och ska därmed ha 7 elektroner fördelade på 2 skal eftersom det ingår i period 2. Det innersta skalet har två elektroner. Det gör att resterande 5 elektroner finns i det yttersta skalet. Dessa är valenselektronerna.

c) Neon har 8 valenselektroner. Förklaring: Neon (Ne) har atomnummer 10 och ska därmed ha 10 elektroner fördelade på 2 skal eftersom det ingår i period 2. Det innersta skalet har två elektroner. Det gör att resterande 8 elektroner finns i det yttersta skalet. Dessa är valenselektronerna. Neon är dessutom en ädelgas eftersom det yttersta skalet är fullt (8 elektroner).

Question 11

Förklara vad elektronparbindning är.

Answer 11

Svar: En elektronparbindning är när två atomer delar på 1-3 par elektroner. Detta gör de för att uppnå ädelgasstruktur. När de delar på ett par elektroner cirkulerar elektronen kring båda atomerna vilket skapar en stark bindning mellan atomerna.

Question 12

Varför är det viktigt att återvinna t.ex. plast (ur ett kemiperspektiv)?

Answer 12

Svar: Alla atomer och molekyler bryts ner och byggs upp i ett ständigt kretslopp i naturen. Plast är en konstgjort molekyl som är mycket stabil. Den är så stabil att den inte kan brytas ner naturligt till andra slags molekyler eller atomer. Naturen kan bara bryta ner plasten i mindre bitar - mikroplaster. Mikroplaster är ett stort hot mot djur och natur. Återvinner man plast kan man utnyttja samma molekyler till nya plastprodukter istället för att skapa nya plastmolekyler. Samma med kartong - om vi slänger en pizzakartong som brännbart avfall, eller bränner upp den själva, så byggs molekylerna i pappret om till koldioxid, vattenånga och aska. Då är det inte lätt att göra nytt papper av atomerna! Hade vi lagt den på återvinningen går det lättare att göra ny kartong av den pappersmassa som bildas när man löser upp kartongen.

Question 13

Balansera reaktioner går ut på att se till att det är samma mängd av varje atomslag på ena sidan (före en kemisk reaktion) som på andra sidan (efter en kemisk reaktion). Du kan inte ändra på de nedsänkta siffrorna eftersom det betyder att de atomerna sitter ihop i molekyler på ett visst sätt. Men du kan ändra hur många molekyler av respektive ämne som behövs i reaktionen. Jag markerar förändringarna med röd text.

Answer 13

2Mg + O2 → 2MgO
O2 + 2H2 → 2H2O
4Al + 3O2 → 2Al2O3 (lite svår)
6CO2 + 6H2O + energi (solljus) → 6O2 + C6H12O6 (svår)

Kommentar: Du kan även få rätt om du likt en ekvation dubblar eller tripplar alla ingående ämne utifrån dessa förhållanden. Tex
4Mg + 2O2 → 4MgO
Eller 6Mg + 3O2 → 6MgO

Question 14

Berätta hur jordens vatten fördelas mellan saltvatten, is och flytande sötvatten. Skapa gärna ett diagram

Answer 14

Svar: Ca 97% saltvatten, 3% sötvatten (varav ca 2% är fast i glaciärer).

Question 15

Hur ser molekylformeln ut för vatten?

Answer 15

Svar: H2O

Question 16

Hur ser molekylen ut och vad har det för betydelse för vattnets egenskaper?

Answer 16

Svar: En syreatom i mitten och två väteatomer snett ovanför som öronen på mussepigg. Eftersom det är en polär molekyl har vattnet även en svag negativ laddning vid syreatomen och är svagt positivt laddad vid väteatomerna. Detta gör att vattenmolekylerna fäster sig bra med varandra då det blir som magneter som attraherar varandra. Syret i en molekyl drar sig mot vätet i en annan molekyl. Det är orsaken till tex ytspänning.

Question 17

Varför flyter is på vatten och vad har det för betydelse för livet på jorden?

Answer 17

Svar: Is flyter på vatten för att vattnets fasta form har lägre densitet än vattnets flytande form. Vatten expanderar ju när det fryser. Det innebär att 1 kubikmeter flytande vatten väger mer än samma volym med is. Därför kan is flyta på vatten, det är viktigt för livet på jorden för att sjöar inte bottenfryser. 4-gradigt vatten har som högst densitet och hamnar därför på botten av sjön. På så sätt kan fiskar överleva en kall vinter under ett tjockt lager av is på ytan.

Question 18

Beskriv vattnets betydelse för olika typer av transporter. Hur går transporterna av t.ex. salt till?

Answer 18

Svar: Vatten kan lösa andra polära ämnen, tex socker och salter. Vi människor behöver olika typer av näringsämnen och energi för att må bra. Dessa transporteras via blodet ut till våra celler. Blodet består till största del av vatten och näringsämnena vi får i oss löser upp sig i blodet så att det enkelt kan transporteras. Även växter tar upp näring som transporteras via vatten. De tar upp närsalter som finns i jorden via sina rötter när de suger upp vatten. Vatten kan även transportera skadliga ämnen om det kontamineras med tex hormoner från slängda läkemedel.

Question 19

Beskriv vad tensider är och hur de fungerar när fetter/oljor ska lösas i vatten.

Answer 19

Svar: Tensider är något som finns i rengöringsmedel, till exempel diskmedel och tvättmedel. Tensider är ämnen som kan lösa fett på ena änden av ämnet och vatten på den andra. Det ser ut ungefär som ett huvud med en svans. Svansen är hydrofob, den gillar inte vatten utan den gillar fett. Huvudet är hydrofil, den gillar vatten men inte fett. När vi använder rengöringsmedel sätter sig den fettlösliga svansen mot fettklumpen och huvudet pekar utåt mot vattnet. Detta gör att smutsen kan lyfta från den yta det förekommer på och sköljas iväg med hjälp av vatten.

Question 20

Förklara varför det är viktigt att vi som människor kan lösa fett/oljor i vatten.

Answer 20

Svar: För att vi över huvud taget ska kunna städa och ha rent samt ha god hygien. Tänk vad äckligt det vore om vi aldrig kunde diska ur stekpannor eller liknande. Det mesta smutsen som finns är fett som är ett opolärt ämne. Dessutom är många miljögifter och andra skadliga ämnen fettlösliga så det är bra att kunna tvätta bort om du får på huden.
Utan god hygien kan sjukdomar lättare spridas. Tänk dig hur en operation på sjukhus hade gått om man hade haft smutsiga händer…