BASISKEMI
Helle Nielsen og Thomas Schmidt
BASISKEMI
Helle Nielsen og Thomas Schmidt
til videregående uddannelser
Basiskemi til videregående uddannelser
Helle Nielsen og Thomas Schmidt © 2025 Akademisk Forlag, København – et forlag under Lindhardt og Ringhof Forlag A/S, et selskab i Egmont
Denne bog er beskyttet i henhold til gældende dansk lov om ophavsret. Kopiering må kun ske i overensstemmelse med loven. Det betyder for eksempel, at kopiering til undervisningsbrug kun må ske efter aftale med Copydan Tekst og Node, se: www.tekstognode.dk/undervisning.
Forlagsredaktion: Pia Barnholdt Kristoffersen og Frederikke Didia Carlsen Grafisk tilrettelægning, sats og omslag: Jens Landorph / PHY
Bogen er sat med: Minion Pro og Myriad Pro Illustration side 27 © Carsten Valentin og Praxis Forlag A/S Tryk: Livonia Print
Hvor intet andet er angivet, tilhører rettigheder til illustrationerne bogens forfattere.
1. udgave, 1. oplag, 2025
ISBN: 978-87-500-6236-3
Akademisk Forlag
Vognmagergade 11 1120 København K www.akademisk.dk
FSC®-mærket er din sikkerhed for, at vores papir kommer fra bæredygtigt drevne FSC-certificerede skove og andre ansvarlige kilder.
Akademisk Forlag støtter børn og unge
Akademisk Forlag er en del af Egmont, der som Danmarks største mediekoncern har bragt historier til live i mere end 100 år. Egmont er en dansk fond, som hvert år uddeler næsten 100 millioner kroner til børn og unge, der har det svært.
Forord
Målgruppen for denne kemibog er studerende i kemi på videregående uddannelser. Bogen kan desuden også bruges som opslagsværk i laboratorier. Basiskemi til videregående uddannelser fuldender for eksempel undervisningsmaterialet til laborantuddannelsen.
Bogen er inddelt i en almen, en uorganisk og en organisk del. Til sidst i bogen er der udvalgte relevante emner:
1. Almen: kapitel 1-6
2. Uorganisk: kapitel 7-8
3. Organisk: kapitel 9-18
4. Udvalgte emner: kapitel 19-25.
Først er der en indledning om, hvad kemi egentlig er. Derefter kommer den almene kemi, hvor bl.a. atomers opbygning og reaktioner beskrives. Dernæst følger den uorganiske kemi, hvor der bl.a. beskrives tendenser i det periodiske system. Den organiske kemi indledes med skrivemåder og generel navngivning, inden udvalgte funktionelle grupper gennemgås. Til sidst i bogen er der nogle afsnit om fødevarekemi, medicinalkemi samt udvalgte materialer.
Hvert kapitel afrundes med opgaver for at styrke forståelsen og anvendelsen af kemi, hvor facitlisten findes sidst i bogen.
November 2024
Helle Nielsen
Thomas Schmidt
Indledning
Kemi er læren om stoffernes opbygning, egenskaber og reaktioner. Et stof består af atomer, molekyler, ioner eller kombinationer heraf. Kemiske reaktioner er ændringer i atomernes, molekylernes eller ionernes elektronskaller.
Kemiske processer forekommer overalt i naturen, både i liv og vækst såvel som i døden. Samtidig finder man kemi i enkle aktiviteter som fx madlavning, håndvask og tandbørstning. Mange reklamerer med produkter, som er uden kemi, men da der er kemi i alt, kan dette ikke lade sig gøre.
Om et stof er naturligt eller syntetisk, afhænger af definitionen, og den vil ofte forsøges påvirket af kommercielle og/eller filosofiske grunde.
Typisk vil et stof opfattes som naturligt, hvis det stammer fra en biologisk proces. Selv hvis den producerende organisme er fremstillet i et (gen)laboratorie, må dens produkter stadig betegnes som naturlige. Påvirker bestemte kemiske processer det naturlige produkt, må dette ikke længere kaldes naturligt, som fx ved fremstillingen af emulgator E471 fra planteolie og glycerol ved høj temperatur.
Ethvert stof, som er skabt ved en ikkebiologisk/enzymatisk proces, får en syntetisk status. Dette gælder, uanset om stoffet findes i denne form i naturen. Ethanol udvundet fra fossile brændstoffer vil blive betragtet som værende syntetisk, men er i sin natur identisk med ethanol udvundet via fermentering (bioethanol), som betragtes som et naturligt produkt.
Er kemi farligt? Kemien giver os adgang til utallige varierende stoffer. Nogle er helt uskadelige, mens andre kan være farlige selv i lav dosis. Skaderne er ikke afhængige af, om stoffet stammer fra en biologisk proces eller en syntetisk proces. Naturen er langt bedre end mennesker til at fremstille både farlige og nyttige forbindelser. Et af de mest skadelige stoffer, der findes, er botulinumtoksin (Botox), som dannes af bakterien Clostridium botulinum. Botox kan forårsage alvorlige forgiftninger, fx botulisme, også kaldet pølseforgiftning, men kan også have positive medicinske og kosmetiske anvendelser.
Hvad er kemi? Hvad er de teoretiske perspektiver ved kemi? Og hvordan påvirker kemi vores hverdagsliv? Basiskemi til videregående uddannelser giver en introduktion til almen, uorganisk og organisk kemi.
Bogen gennemgår, hvordan stoffer, der består af atomer, molekyler, ioner eller kombinationer heraf, binder sig til hinanden og reagerer med hinanden, og giver et detaljeret overblik over kemi anvendt i laboratoriet og forklaringer på kemiens betydning i praksis. Bogen indeholder derudover studieopgaver og refleksionsspørgsmål.
Bogen præsenterer:
• Almen kemi, herunder atomers opbygning og reaktioner
• Uorganisk kemi, herunder tendenser i det periodiske system
• Organisk kemi, herunder forskellige skrivemåder, generel navngivning og funktionelle grupper
• Fødevare- og medicinalkemi
• Udvalgte materialer.
Basiskemi til videregående uddannelser henvender sig til studerende, der ønsker at få en bedre forståelse for kemi, og til praktikere i laboratorier.
Helle Nielsen, ph.d. og lektor ved Erhvervsakademi MidtVest (EAMV), hvor hun primært underviser på laborantuddannelsen.
Thomas Schmidt, cand.scient. i kemi, senior scientist og censor for laborantuddannelsen.