kemi och räkningar/övningar (avsnitt 1,2,3)

Question 1

Vad består en atom av?

Answer 1

Av partiklar: proton, neutron, elektron

Nukleoner: Gemensamt namn på protoner och neutroner.
Atomnummer: Det antal protoner en viss atom har i kärnan.
Masstal: Det antal nukleoner en viss atom har i kärnan.
Atommassa: massan av en specifik isotop

Question 2

hur definieras ett ämne

Answer 2

Ett ämne defineras av antal protoner – dess atomnummer

Ex. Kol har alltid 6 protoner medan antal neutroner kan variera

Question 3

Mönster identifieras

Answer 3

• Mendeleev sökte efter mönster bland:
– Smältpunkt 
– Densitet
– Färg
– Massa
– Bindningar

Question 4

Vad är en bindning och varför finns dessa

Answer 4

Bindningar skapar molekyler och ger ämnen dess egenskaper. En kemisk bindning är alltså en attraherande kraft mellan två atomer

Question 5

Bond breaking - endothermic

Answer 5

• Bond breaking kostar alltid energi

Question 6

Bond making - exothermic

Answer 6

• Bond making ger alltid energi

Question 7

Oktettregeln

Answer 7

-alla vill se ut som ädelgaser. 
• Atomer, kan lösa detta genom att:
• Ge bort elektroner
• Ta upp elektroner
• Dela elektroner

Question 8

Jonbindning versus kovalent bindning

Answer 8

-jonbindning: 
• Ge bort elektroner
• Ta upp elektroner
-kovalentbinding:
• Dela elektroner

Question 9

Hur vet man om en atom vill ta upp, dela eller ge bort en eller flera elektroner?

Answer 9

Svaret ligger i atomernas elektronegativitet:
• En atoms förmåga att dra till sig elektroner
• Definieras av Paulingskalan 0-4 (elektronvolt)

Question 10

Skillnaden i elektronegativitet avgör vilken typ av bindning det blir!

Answer 10

1. polär bindning:
2. icke-polär bindning:
3. atom bindning:

Question 11

Vad avgör reaktiviteten?

Answer 11

• Fler elektronskal —>bättre ”shielding” från kärnan —————-> avger elektroner lättare

Question 12

Elektrontagare

Answer 12

• Färre elektronskal —>sämre ”shielding” från kärnan ———->tar upp elektroner lättare

Question 13

Polaritet och dipol moment

Answer 13

• Elektronerna kring molekyler bestående av atomer med olika elektronegativitet är inte jämt fördelade.
• Indikeras ofta med en pil som pekar mot den elektrontäta delen

Question 14

Dipol-dipol interaktioner

Answer 14

Dipoler kan interagera med varandra!

Question 15

Van der Waals bindning – temporär dipol-dipol

Answer 15

• Svag bindning mellan 2 opolära molekyler temporär dipol

* Kallas även dispersionskraft, eller London-dispersionskraft

Question 16

Van der Waals bindning – temporär dipol-dipol

Answer 16

• Svag bindning mellan 2 opolära molekyler temporär dipol
• Kallas även dispersionskraft, eller London-dispersionskraft
• VdW bindningen är svag men många interaktioner samtidigt ger den betydelse

Question 17

Joninteraktion -

Answer 17

• interaktion mellan 2 laddningar (kallas även elektrostatisk interaktion).
  -Bindningsenergin mellan två laddningar
  • Kan räknas ut med Coulombs lag: ….

Question 18

Viktig notering för jonbindningar i vatten!

Answer 18

En laddningsinteraktion försvagas kraftigt i vatten pga en konkurerande jon- dipol interaktionen

Question 19

Repellerande kraft

- Pauli exclusion principle

Answer 19

• Två elektroner med samma kvanttal kan ej uppta samma orbital.
• Kraftigt repellerande kraft
• Ungefärlig betydelse Elektronmolnet upptar en viss volym och kan ej pressas samman

Question 20

Varför tjata om all dessa svaga bindningar?

Answer 20

De svaga intermolekylära krafter avgör ämnens smältpunkt, kokpunkt och löslighet. Det är de svaga bindningarna som möjliggör dynamiken och är förutsättning för biologin! De svaga bindningarna avgör även ämnens löslighet.

Question 21

-Hydrofila ämnen

Answer 21

(vattengillande) vattenlösliga ex. NaCl och socker, etanol – dessa ämnen är polära deras interaktion medvatten är starkare än vattnets interaktion med andra vattenmolekyler.

Question 22

-Hydrofoba ämnen

Answer 22

(vattenflyende ) ej vattenlösliga. Vattnets cohesionskrafter är starkare än interaktionen med ämnet. ex. Kolföreningar utan polära grupper

Question 23

Fettsyra – både hydrofob och hydrofil

Answer 23

• Möjliggör bildning av membraner

Question 24

Metallbindning

Answer 24

• Leder ström • Sega/starka • Formbara

Question 25

Metallbindning -katjoner i ett hav av elektroner

Answer 25

• Metaller har valenselektroner som lätt joniseras
• Metaller har lediga ”orbitaler” som gör att elektroner kan
hoppa emellan
• Elektronerna ej bundna till specifika atomer

Question 26

Metaller är formbara

Answer 26

• De rörliga elektronerna kan liknas vid ett smörjmedel och tillåter att materialet omformas utan att spricka

Question 27

Jonföreningar är sköra

Answer 27

• Starka repellerande krafter uppstår då identiska laddningar hamna bredvid varandra

Question 28

Metall-legeringar

Answer 28

• Metaller reagerar ej med varandra utan bildar istället legeringar. Dessa kan liknas med att en metall löser sig i en annan.
• Kombinationer kan ge förbättrade egenskaper

Question 29

Molekylers geometri

Answer 29

Molekylers geometri bestäms av bindningar samt fria elektronpar

Question 30

Kan geometrier förutses?

Answer 30

Valence Shell Electron Pair Repulsion (VSEPR) Theory:

• Avståndet mellan elektronpar vill vara maximalt långt
• Exempel på fler raka molekyler (180 grader mellan bindningarna)
• Vid 4 bindningar maximeras avståndet med en vinkel på 109.5 grader
• En tetraedrisk form har här den lägsta energin
• Även obundna elektronpar måste beaktas!

Question 31

Isomeri

– samma summaformel men olika utseende

Answer 31

• Uppkommer genom begränsad vridning runt bindning

Question 32

Optiska isomerer

Answer 32

• Uppkommer då molekylerna innehåller kol med 4 olika grupper atomer/molekyler bundna
• Arrangeringen i rymden ser olika ut genom så kallade kirala kol.
• kiro=hand

Question 33

isomerer, Varför är detta viktigt? Är inte funktionen densamma?

Answer 33

• Aminosyror är kirala och i naturen används bara en variant
• Alla proteiner är alltså asymmetriska
• ”Ligand binding sites” är därför asymmetriska,
• Produkter med kirala centra som tillverkas av proteiner blir därför bara av en sort

Question 34

Concentrations, mole concept, stoichiometry- Specific concentration measures are suitable for each question

Answer 34

• concentrationsing/larefinetocalculate amounts of a substance, but are not linked to chemical reactions
• Stoichiometry:
substances react with each other in defined ratios of numbers
• Thereforeameasureofnumberofmoleculesis needed: mole
• Concentrationsexpressedinmolesarerelated to number of molecules per volume.

Question 35

Viktprocent

Answer 35

(vikt ämne/ volym total) • 100

• Viktprocent (w/w) kg/kg eller g/g uttryckt som % (vikt ämne / vikt total) • 100
- 5 g NaCl i 80 g vatten = (5 / 85) • 100 = 5.89 % w/w

Question 36

Volymprocent

Answer 36

• Volymprocent (v/v) l/l (liter)
• blandningsförhållandet mellan olika ämnen i vätskeblandningar
(volym ämne / volym total) • 100
- Blanda saft
- 2 dl saft blandas med 9 dl vatten
- 2 dl = 0.2 liter
- 9 dl = 0.9 liter
- total volym 11 liter
- Volymprocent (0.2/1.1) • 100 = 18.2 % v/v

Question 37

Avogadros tal

Answer 37

Avogadros tal, ofta kallad Avogadros konstant, är en fysikalisk konstant som anger antalet atomer eller molekyler i en mol av en substans.

• Avogadro’s Number is the number of 12C atoms in exactly 12 grams of carbon-12
N0 = 6.02 X 1023

Question 38

mol

Answer 38

• Mol är standardenheten för substansmängd. 1 mol innehåller 6.022 · 1023 partiklar (atomer, molekyler eller liknande) av denna substans.

Question 39

molmassa

Answer 39

• Molmassa är en storhet som betecknar ett Kemiskt ämnes massa per mol. Enheten för molmassa är gram/mol. Molmassa betecknas med bokstaven M

Question 40

Molar mass

Answer 40

• Molar mass

• • gives hints to physical properties of molecules (e.g. generally higher M – higher boiling point)
• • is needed to calculate concentrations in particles/volume: molarity: mol / l
• • is needed to calculate amounts of substances that react

Question 41

Calculation of molar amount

Answer 41

n=m/M or m=Mn

M = mol massa (g/mol)
m = massa (g)
n = Substansmängd (mol)

Question 42

Molaritet

Answer 42

• Den vanligaste enheten (mol l-1 = M)
!!! M: förkortning för mol/l; M: molmassa
• Koncentrationer betecknas med [ämne]
• 3 mol NaCl i 1800 ml vattenlösning
• 3 mol/1.8 l = 1.67 mol l-1

Question 43

Molprocent (n/n)

Answer 43

n = substansmängd

– (antal mol ämne / totalt antal mol) • 100

Question 44

Milli, Micro, etc

Answer 44

Milli, Micro, etc
1mmol = 1 millimole =1x10-3 mol 1mg = 1 milligram =1x10-3 g 1μmol = 1 micromole =1x10-6 mol 1μg = 1 microgram =1x10-6 g Also nano (10-9)
pico (10-12) femto (10-15)