Vannkjemi (Kapittel 3)

Question 1

Forklar og beskriv: Vannet er en dipol

Answer 1

Vannmolekylet består av et O-atom og to H- atomer. Oksygen atomet er mer elektronegativt enn hydrogenatomene og får derfor en delvis negativ elektrisk ladning, mens hydrogenatomene får en delvis positiv elektrisk ladning.

Question 2

Forklar og beskriv: Hydrogenbindinger

Answer 2

Svake bindinger (sterkere enn dipolbindinger) mellom molekyler som har et hydrogenatom. Hydrogenbindingene oppstår når vi har molekyler som inneholder et hydrogenatom som er bundet til et svært elektronegativt atom. Da vil hydrogenatomet bli delvis positivt ladd og kan danne hydrogenbindinger med et negativt ladet atom.

Question 3

En løsning er:

Answer 3

En homogen (fult utblandet, stoffet er gjevn fordelt i løsningsmiddelet) blanding av to eller flere stoffer.

Question 4

Forskjell på homogen og heterogen blanding

Answer 4

Homogen: alle stoffer er gjevnt fordelt
Heterogen: stoffene danner seg i grupper/klumper. Ikke gjevnt fordelt

Question 5

Hva vil det si at vann er et polart løsningsmiddel?

Answer 5

At vann kan løse opp polare stoffer.
Vann løser ikke opp upolare stoffer
Vann danner hydrogenbindinger med molekyler som inneholder O, F og N og danner ion-dipolbindinger med salter

Question 6

Løselighetsreaksjon for molekyler i vann

Answer 6

Fra (s) til (aq)

Question 7

Hva er hydratisering?

Answer 7

En prosess der ioner i en løsning blir omgitt av vannmolekyler

Question 8

Hva er en fellingsreaksjon?

Answer 8

En reaksjon som kan skje hvis vi blander to løsninger, der vi vil få et nytt stoff som blir utskilt pga nye ioneforbindelser. Dette kan ofte skje ved to løsning av to salter, der det blir dannet et tungtløselig salt.

Question 9

Hva er en elektrolytt?

Answer 9

En løsning som inneholder ioner. Elektrolytter leder elektrisk strøm godt.

Question 10

Hva er krystallvann?

Answer 10

Et stoff der vannmolekylene har blitt med inn i ionegitteret når stoffet har krystallisert seg etter å ha vært en løsning.

Question 11

Hva er løselighet? Hvordan måler vi løselighet?

Answer 11

Løselighet er konsentrasjonen av et stoff i en mettet løsning. Løselighet varierer fra stoff til stoff. Vi angir løselighet i g/100g. ( antall gram av stoffet / 100g løsning)

Question 12

Hva er en mettet løsning?

Answer 12

En løsning er mettet når det ikke er mulighet for å løse opp mer av et stoff. (Feks hvis vi ikke kan løse mer sukker i en sukkerløsning). En løsning som der vi fortsatt kan løse stoffet er en umettet løsning.

Question 13

Hva er stoffmengdekonsentrasjon definert som?
Hva er formelen for stoffmengdekonsentrasjon?
Hva hva er enhenten for konsentrasjonen?

Answer 13

Stoffmengdekonsentrasjon er stoffmengde per volum

c=n/V

Mol/L, (eller mol/dm^3, også kalt M (molar) )

Question 14

Hva er masseprosent?

Answer 14

Massen til det løste stoffet uttrykt i prosent av løsbingens masse

Masseprosent = masse til løst stoff/ masse av total løsning
*100%

Question 15

Hva er volumprosent?

Answer 15

Det samme som masseprosent.

Volumprosent er volumet av løst stoff delt på volumet av løsningen *100%

Question 16

Nevn andre konsentrasjonsenheter enn mol/L og mol/dm^3..

Answer 16

% - 1/100
Promille - 1/1000
ppm - 1/1000 000 (parts per million) = 1mg/kg
ppb -1/1000 000 000 (parts per billion)

mg/m^3
¶g/m^3

Question 17

Hva er Løselighetsproduktet K _sp?

Answer 17

Løselighetsproduktet Ksp beskriver likevekten mellom fast stoff og ioner i en løsning.

I en mettet løsning der et fast stoff har løst seg vil produktet av konsentrasjonen av ion A og ion B være en bestemt verdi ved en bestemt temperatur.

Løselighetsproduktet er det samme som produktet til ionekonsentrasjonen i løsningen. Konsentrasjonen av ionene er opphøyd i en eksponent som er lik koeffesienten til ionet i den balanserte reaksjonslikningen.

Eksempel 1:
PbCl2 (s) >< Pb(2+) (aq) + 2Cl- (aq)

   (Pb(2+))*(Cl-)^2 K = ------------------------
       (PbCl2) 

(Pb(2+))(Cl-)^2 = K(PbCl2) = Ksp

Eksempel 2:

AgCl (s) >< Ag+ (aq) + Cl- (aq)

(Ag+)(Cl-) = K(AgCl) = Ksp

Question 18

Hva er ioneproduktet Q?

Answer 18

Når vi blander to løsninger med ioner som kan tenke seg å danne bunnfall kan vi bruke ioneproduktet Q til å avgjøre om det kommer til å bli bunnfall eller ikke.

Ioneproduktet Q er produktet av ionekonsentrasjonene til de ionene vi kan tenke oss kan danne bunnfall. Når vi skal berege dette må vi ta utgangspunkt i løsningene som blandes og konsentrasjonene vi ville hatt om det IKKE ble noe bunnfall.

Eksempel:

Vi blander to saltløsninger; NaCl og AgNO3

Alle kombinasjoner med Na og NO3 vil nok være løselige i vann så den eneste ionekombinasjonen som kan få bunnfelling er AgCl. Derfor regner vi ut ioneproduktet av Ag+ og Cl-

Q = (Ag+)*(Cl-)

Så sammenlikner vi med Ksp i denne situasjonen og ser om det blir bunnfall eller ikke.

Question 19

Hvordan kan vi avgjøre om vi får bunnfall eller ikke?

Answer 19

Vi kan sammenlikne Q med K_sp!

QKsp : løsningen er overmettet, felling av fast stoff

Question 20

Hva er fellesioneffekten?

Answer 20

Når vi løser opp et salt i et løsningsmiddel som allerede inneholder noen av ionene i saltet, vil det drastisk redusere løseligheten av saltet i forhold til va løseligheten hadde vært i det samme løsningsmiddelet uten ionene. Dette kalles fellesioneffekten.

Løseligheten til et salt blir lavere når løsningsmiddelet og saltet har et felles ion!

Question 21

Hvordan kan vi lage løsninger med kjent konsentrasjon?

Answer 21

1) Vi kan måle/veie opp stoffmengden vi trenger og løse det i volumet vi vil ha.
2) Vi kan fortynne en løsning som allerede har en kjent konsentrasjon.

(Hvorfor kan vi ikke øke konsentrasjonen til en allerede kjent løsning?)

Question 22

Hva er en tensid?

Answer 22

Et avlangt molekyl med en polar (hydrofil) ende og en upolar (hydrofob) ende. Såper er tensider.

Question 23

Hvordan virker såpe?

Answer 23

Såpe hjelper vann å løse opp upolare stoffer ved at den virker som et medium / bro imellom vannet og stoffet. Den hydrogobe enden binder seg rundt det upolaret stoffet, slik at de hydrofile endene er vendt mot vannet, og gjør at det upolare stoffet kan finløses i vannet.

Tensider finfordeler fett og smuss i vann!

Question 24

Hva er en micelle?

Answer 24

Grupper av tensider som danner seg i kuleliknende former.

Question 25

Hvordan ble såpe opprinnelig laget?

Answer 25

Man spaltet fett (triglyserid) og fikk fram tensidene

Question 26

Hvilke forurensnigner kan finnes i drikkevann?

Answer 26

Overflatevann

• Tilsig av nøringstoffer fra kordbruk og industri
• Miljøgifter fra kloakk, jordbruk og industri
• Langtransporterte stoffer (via luft) fra store industriområder internasjonalt
• mikroorganismer i kloakk, gjødsel og dyr

Grunnvann

• mineraler i berggrunnen
• tilsig fra jordbruk og industri, bebyggelse, tragikk og avfallsdepoier

Question 27

Nevn noen av vannets egenskaper som kan forklares ved hydrogenbindinger.

Answer 27

1. Overflatespenning.
2. Høyt kokepunkt
3. Stor varmekapasitet og fordampingsvarme

Question 28

Hva skjer med kjemiske bindinger i en løsningprosess?

Answer 28

I løselighetsprosesser brytes de eksisterende bindingene og nye bindinger dannes mellom alle ionene/atomene som flyter rundt.

Question 29

Hva bruker vi løselighetsproduktet Ksp til?

Answer 29

Vi bruker det til å finne løseligheten til faste stoffer og for å forutsi om det blir bunnfall i løsningen.

Ksp gjelder bare for mettede løsninger og for tungtløselige og uløselige stoffer. (selv “uløselige” stoffer løser seg litt)

Question 30

Hvordan kan vi bruke Ksp (løselighetsproduktet) til å finne løseligheten til et salt eller fast stoff?

Answer 30

1. Vi finner Ksp for det faste stoffet i kjemiske tabeller
2. Sett opp reaksjonslikningen for løsningsprosessen for å se forholdet mellom ionene som løses.
3. Sett opp en likning for antall mol/L som løses.
   Feks: x*x = Ksp
4. Løs likningen og finn x. X = løseligheten til stoffet.

Question 31

Hvordan kan vi bruke Ksp til å sammenlikne feks to salter og avgjøre hvem som har størst løselighet?

Answer 31

En som har den høyeste verdien av Ksp vil være mest løselig. Det er fordi konsentrasjonen av ionene som blir løst vil være større hvis det er større løselighet. Dermed blir også produktet (Ksp) større til stoffer som har høyere løselighet.

Question 32

Hva er forskjellen mellom ioneproduktet Q og løselighetsproduktet Ksp for et salt?

Answer 32

Løselighetsproduktet Ksp er produktet av (konsentrasjonene av) ionene som løses i løsningen, mens ioneproduktet Q er produktet av (konsentrasjonen av) ionene som kan skape bunnfall i en løsning.

Question 33

Nevn måter vi kan lage løsninger med kjent konsentrasjon.

Answer 33

1. Vi kan veie inn fast stoff som vi tilseter i løsningen. dermed vet vi hvor mye mol av stoffet some r i løsningen.
2. Vi kan fortynne en løsning der vi allerede kjenner til konsentrasjonen.

Question 34

Hvordan renses overflatevann i Norge?

Answer 34

Vi renser det igjennom tre trinn:

1. Forbehandling (fjerne store partikler som barnåler, kongler, større dyr og også små partikler som krepsdyr, alger og nedbrutt plantemateriale)
2. Fjerning av humus (Gjøres ofte via koagulering og sandfiltrering)
3. Desinfisering ( Kan bruke metodene, klorifisering, UV-bestrpling og ozonering)

Question 35

Hvordan renser vi avløpsvann i Norge?

Answer 35

I tre trinn:

1. Mekanisk rensing (fjerne større enheter og grove partikler. Bruker avansert sil)
2. Kjemisk rensing (Fine partikler oppløses i vannet og fjernes på samme måte som ved drikkevannet)
3. Biologisk rensing (Mikroorganismer fjerner/spiser partikler og løste stoffer)