FyKe 7-9 Kemi Arbetsbok 3

3 FyKe 7–9

Anne Kangaskorte • Jari Lavonen • Outi Pikkarainen • Heikki Saari • Jarmo Sirviö • Kirsi-Maria Vakkilainen • Jouni Viiri

KEMI

Laborationer och uppgifter Organisk kemi • Tillämpningar av organisk kemi

Kopiering absolut förbjuden.

Schildts & Söderströms

Fysikens värld

1

Innehåll VI Organisk kemi 31 Organiska föreningar innehåller kol................ 4 1 Påvisning av kol............................................ 4 2 Förbränning av organiska föreningar............ 6 3 Olika organiska föreningar och modeller av dem.................................... 8

Lektionsuppgifter.............................................. 9

32 Kolväten är föreningar av kol och väte......... 12 1 Vi bygger molekylmodeller......................... 12 2 Framställning av ett kolväte och karbidlampan ............................................ 15

3 Mättade och omättade kolväten................ 17

Lektionsuppgifter............................................ 19

33 Alkoholerna har flera användningar.............. 22 1 Etanolånga brinner..................................... 22 2 Vi undersöker alkohol................................. 24 3 Vi bygger molekylmodeller för alkoholer ... 26 Lektionsuppgifter............................................ 27

34 Det finns karboxylsyror i naturen.................. 30 1 Framställning av ättiksyra........................... 30 2 En karboxylsyras elektriska ledningsförmåga och pH............................ 32

3 Syrahalten i en citrusfrukt........................... 34

Lektionsuppgifter............................................ 36

35 Det finns mycket kemisk energi i fetter........ 40 1 Ett fetts löslighet......................................... 40 2 Livsmedel innehåller fetter......................... 41 3 Fett som lösningsmedel............................. 42 4 Framställning av en ester........................... 44 Lektionsuppgifter............................................ 46

36 Kroppen behöver kolhydrater och proteiner.................................................. 48

1 Påvisning av kolhydrater och proteiner i livsmedel................................... 48

2 Nedbrytning av proteinstrukturen............... 51

Lektionsuppgifter............................................ 52

Repetitionsuppgifter....................................... 55

VII Tillämpningar av organisk kemi 37 Kolväten och alkoholer används som bränsle.................................................... 56

1 Bränslen..................................................... 56

2 Undersökning av viskositet........................ 58

3 Krackning av paraffin.................................. 60

Lektionsuppgifter............................................ 62 38 Plaster består av långa molekylkedjor.......... 66

1 Plaster........................................................ 66

2 Framställning av plast ur naturämnen........ 68

3 Identifiera plaster........................................ 71

Lektionsuppgifter............................................ 74 39 Textilfibrer består av naturfiber eller konstfiber.............................................. 76

1 Textilier....................................................... 76

2 Klädmärkning............................................. 78

3 Färgning med naturfärger........................... 79

4 Identifiera textilfiber.................................... 80

Lektionsuppgifter............................................ 81 40 Papper tillverkas av trä.................................. 84 1 Trä är råvara för papper.............................. 84 2 Tillverkning av returpapper......................... 86 3 Undersökning av egenskaperna hos olika papperssorter.............................. 88

Lektionsuppgifter............................................ 90

41 Tvättmedel innehåller tensider...................... 94 1 Tvättmedel.................................................. 94 2 Tvåltillverkning . ......................................... 96 3 Undersökning av tvättmedel...................... 98 Lektionsuppgifter.......................................... 100

42 Det tar flera år att framställa läkemedel..... 102 1 Läkemedel................................................ 102 2 Aspirinsyntes............................................ 104 Lektionsuppgifter.......................................... 106 Repetitionsuppgifter..................................... 110

3

32

Kolväten är föreningar av kol och väte • Vad får ordet kolväte dig att tänka på?

• Biogas består av kolväte. Var bildas biogas?

Laboration Utrustning • en serie molekylmodeller Kovalenta bindningar • Enkelbindning: ett gemensamt elektronpar • Dubbelbindning: två gemensamma elektronpar • Trippelbindning: tre gemensamma elektronpar

12

Organisk kemi

1 Vi bygger molekylmodeller Undersök modellerna för kolvätemolekyler.

Ta fram modelltillbehör enligt bilden: 3 kulmodeller för en kolatom 8 kulmodeller för en väteatom 3 bindningsmodeller för dubbel- och trippelbindning 10 modeller för en enkelbindning

Bygg en pinn-kulmodell av delarna enligt följande anvisningar: • Du behöver inte använda alla kulor och pinnar.

• Använd de långa bindningspinnarna bara för dubbel- och trippelbindningar.

• Koppla inte ihop kolatomerna till en ring.

• Alla kolatomer har fyra bindningar och väteatomen har en.

Kontrollera till sist att det inte finns tomma hål i kulorna.

Räkna antalet kolatomer och väteatomer i modellen.

Leta reda på det kolväte bland molekylformlerna i tabellen (på nästa sida) som motsvarar din modell.

Rita en bild av den modell du byggde på rätt ställe i tabellen.

Gör de 6 andra pinnkulmodellerna på samma sätt och rita in pinnkulmodellerna i tabellen.

Kopiering absolut förbjuden.

1 Fyll i strukturformlerna för de molekyler som du har byggt i tabellen.

Kolväte

C antal

H antal

Molekylformel

metan

1

4

CH4

etan

2

6

C2H6

propan

3

8

C3H8

eten

2

4

C2H4

propen

3

6

C3H6

etyn

2

2

C2H2

propyn

3

4

C3H4

Pinn-kulmodell

Strukturformel

2 Vad har metan-, etan- och propanmolekylerna gemensamt jämfört med

andra molekyler? _ ______________________________________________________________________

3 Vad har eten- och propenmolekylerna gemensamt? _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

4 Vad har etyn- och propynmolekylerna gemensamt? _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

Kopiering absolut förbjuden.

32 Kolväten är föreningar av kol och väte

13

5 Vad har etan-, eten- och etynmolekylerna gemensamt?

_ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ 6 Vad har propan-, propen- och propynmolekylerna gemensamt?

_ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ 7 De föreningar som du har byggt kan delas in i tre grupper: alkaner,

Ändelse (suffix) organisk-a bind-ning met-an Förled (prefix) o-organisk trippel-bindning met-an

8 Vad har namnet på ett kolväte för ändelse om det mellan kolatomerna i

alkener och alkyner.

Räkna upp de föreningar som hör till a) alkanerna ____________________________________________ b) alkenerna ____________________________________________ c) alkynerna ____________________________________________

kolvätemolekylerna finns a) bara enkelbindningar b) en dubbelbindning c) en trippelbindning?

_______________________________ _______________________________ _______________________________

9 Vad har namnet på ett kolväte för förled om det i kolvätemolekylerna

finns a) två kolatomer b) tre kolatomer?

10 Fyll i begreppskartan.

_______________________________________ _______________________________________

Kolväten kan

mellan kolatomerna

14

Organisk kemi

indelas i

mellan kolatomerna

mellan kolatomerna

Kopiering absolut förbjuden.

2 Framställning av ett kolväte och karbidlampan

Demonstration

A Vi undersöker vad som bildas i reaktionen mellan kalciumkarbid och vatten. kalciumkarbid

Fyll bägaren med ca 300 ml vatten.

Läraren droppar ett korn kalciumkarbid i vattnet.

Vi iakttar vad som händer.

vatten

1 Anteckna dina observationer.

Säkerhet • Laborationen ska göras i dragskåp och man måste använda skyddsglasögon.

• Lampan ska hållas så långt som möjligt från ventileringskanalen, så att den inte ryker.

• Tratten måste vara fylld med etyn innan man tänder på.

• Använd en plasttratt.

_ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ 2 I reaktionen mellan kalciumhydroxid och vatten bildas etyngas C2H2

och kalciumoxid CaO. CaC2 + H2O → C2H2 + CaO Av vilka grundämnen består etyngas?

_ ______________________________________________________________________

3 Rita strukturformeln för etyn.

Utrustning • bägare (400 ml) • indunstningsskål • tratt av plast • glasrör med spets • gummislang • stålull • tändstickor • pipett

Ämnen • grov kalciumkarbid CaC2 • vatten

4 Av vilken typ är bindningen mellan kolatomerna i etynmolekylen? _ ______________________________________________________________________

5 Är etyn en alkan, en alken eller en alkyn? _ ______________________________________________________________________

Kopiering absolut förbjuden.

32 Kolväten är föreningar av kol och väte

15

Karbidlampan

Karbidlampor användes särskilt i början av 1900-talet bland annat som belysning på cyklar och fordon samt som ljuskälla i filmprojektorer.

De gav ett klarare och jämnare ljus än oljelamporna.

I karbidlampan fanns det behållare både för kalciumkarbid och för vatten. Med hjälp av en justerskruv doserades vattnet till karbidbehållaren, där etyngasen som bildades leddes till en brännare. Ljuset från lågan som brann i brännaren riktades med en reflektor, som var placerad bakom lågan.

B Vi undersöker hur karbidlampan fungerar.

rör med spets gummislang kalciumkarbid

Vi bygger karbidlampan enligt bilden.

Läraren placerar stålull luftigt i trattens spets, och kopplar ett rör med spets via en gummislang i ändan på tratten.

Läraren placerar sedan en bit kalciumkarbid stor som en ärta i en indunstningsskål.

Läraren droppar ca tre milliliter vatten på karbidkornet, och placerar tratten upp och ned på indunstningsskålen så tätt som möjligt.

Vi väntar en stund medan reaktionen sker och gas börjar utvecklas i ändan av röret.

Läraren tänder gasen.

Obs! Man måste vänta tills den gas som bildas har fyllt reaktionskärlet och all luft har avgått från kärlet innan man tänder gasen!

6 Beskriv hur etyngas brinner.

_ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

Avfallshantering • Lösningen från reaktionen neutraliseras och spolas ut i avloppet med en stor mängd vatten.

• Oreagerad kalciumkarbid ska brännas upp.

16

Organisk kemi

7 Vilka ämnen bildas i förbränningsreaktionen?

Fyll i reaktionslikheterna med hjälp av kalottmodellerna.

+

+

+ etyn

+

+ syre

+

Kopiering absolut förbjuden.

3 Mättade och omättade kolväten

Demonstration

A Vi undersöker vad som händer när man tillsätter en lösning av kaliumpermanganat i paraffinolja respektive terpentin. kaliumpermanganatlösning

kaliumpermanganat

kaliumpermanganat

Utrustning • 3 provrör • proppar för provrören • E-kolv (100 ml) • provrörsställ

vatten paraffinolja

Vi gör en lösning av kaliumpermanganat genom att droppa ett par små kaliumpermanganatkristaller i en E-kolv som är fylld med ca 100 ml vatten.

Läraren pipetterar paraffinolja till en höjd av 1 cm i ett provrör, och droppar lika mycket terpentin i ett annat provrör.

paraffinolja

terpentin

Sedan tillsätter läraren 0,5 cm kaliumpermanganatlösning i vardera provröret, sluter provrören med en propp och skakar om kraftigt.

Vi sparar provrören för följande laboration B.

1 Jämför innehållet i provrören med färgen på kaliumpermanganatlös-

terpentin

Ämnen • paraffinolja • mineralterpentin (lacknafta) • renad bensin • kaliumpermanganat KMnO4 • vatten

ningen. Anteckna dina observationer. a) Paraffinolja: ____________________________________________

____________________________________________________________________

b) Terpentin: ____________________________________________

____________________________________________________________________

Säkerhet • Demonstrationen ska göras i dragskåp eller i rum med god ventilation.

• Använd skyddsglasögon.

2 Paraffinolja är en blandning som innehåller mättade kolväten.

Terpentin är en blandning som innehåller omättade kolväten.

I vilket ämnes byggstenar finns det dubbel- eller trippelbindningar?

Mättade och omättade kolväten

I mättade kolväten finns det bara enkelbindningar mellan kolatomerna.

I omättade kolväten finns det minst en dubbeleller trippelbindning mellan kolatomer.

_ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

3 På vilket sätt visar tillsatsen av kaliumpermanganat om föreningen är

mättad eller omättad?

_ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

Kopiering absolut förbjuden.

32 Kolväten är föreningar av kol och väte

17

B Vi undersöker om bensin innehåller mättade eller omättade kolväten.

kaliumpermanganatlösning

Läraren pipetterar ren bensin till en höjd av 1 cm i ett provrör, och tillsätter 0,5 cm kaliumpermanganatlösning.

Sedan sluter läraren provröret med en propp och skakar om kraftigt.

bensin

4 Jämför innehållet i provrören med färgen på kaliumpermanganatlös-

ningen. Stryk över de felaktiga alternativen. a) Kaliumpermanganatlösningens färg bleknade / ändrades inte / mörknade.

b) Det visade att bensin innehåller mättade / omättade kolväten.

b) Bensin består av kolväten i vars molekyler det finns / det inte finns dubbel- och/eller trippelbindningar. Ämne

Avfallshantering • Avfall som innehåller paraffinolja, mineralterpentin och bensin ska tömmas i avfallskärlet för organiska föreningar.

• Kaliumpermanganatavfallet ska tömmas i avfallskärlet för oxiderande ämnen.

18

Organisk kemi

KMnO4

Färgen på kaliumpermanganatlösningen

ändras inte

Ämnet innehåller bara enkelbindningar.

bleknar

Ämnet innehåller dubbel- eller trippelbindningar.

Kopiering absolut förbjuden.

Lektionsuppgifter

U32

U1. a) Skriv de kemiska beteckningarna för följande grundämnen.

väte

syre

natrium

kväve

kol

kalcium

b) Ringa in de grundämnen som kolvätena består av.

U2. Hurdana bindningar finns det mellan kolatomerna i en förening när

namnet på kolvätet slutar på a) -an? ___________________________________________________

_ ______________________________________________________________________

b) -en?

___________________________________________________

_ ______________________________________________________________________

c) -yn?

___________________________________________________

_ ______________________________________________________________________

U3. Ordna följande föreningar från den minsta till den största enligt antalet

kolatomer. Skriv in antalet kolatomer i tabellen. etan

pentan

metan

butan

propan

U4. Kombinera rätt.

a.

H

H

C

C

C

•

•

A. propan

•

•

1. C3H8

H

•

•

B. propen

•

•

2. C3H4

H

•

•

C. propyn

•

•

3. C3H6

H

H

b.

H H

c.

H

C

H

H

C

C H

H

H

H

C

C

C

H

H

H

Kopiering absolut förbjuden.

32 Kolväten är föreningar av kol och väte

19

U5. Ringa in de mättade kolvätena.

U32

metan eten

etyn butyn

propen etan

butan propan

penten buten

U6. Kombinera namnet med motsvarande strukturformel.

1. a. metan

b. butyn

c. eten

•

•

•

•

•

•

H

2.

H

H

H

C

C

C

H

H

H

H

C

H

3.

H

H

C

H

H H

C

H

H

d. propan

•

U7. Rita strukturformeln.

20

Organisk kemi

4.

• H

C

a) metan

b) propen

c) etyn

d) butan

C

H

H

C

C

H

H

H

Kopiering absolut förbjuden.

U8. Fyll i förbränningsreaktionerna.

U32

a) CH4 + ____ O2 → ________ + 2 H2O + ________ b) C3H8 + ____ O2 → 3 CO2 c) C2H4 + ________ → ________ + ________

U9. Vilken gas handlar det om? Välj rätt nyckelord och böj ordet om det

behövs. Samma gas kan passa på flera ställen. a) _________________ frigörs när frukter mognar. b) _________________ kallas också acetylen, eftersom man förvarar den löst i aceton. c) _________________ är en växthusgas, som bildas när organiskt avfall bryts ned. d) _________________ är råämne för polyetenplast. e) _________________ används som svetsgas. f) _________________ kallas också biogas. g) Naturgas innehåller främst _________________. h) Flytgas (gasol) innehåller ________________ eller _________________ eller en blandning av dem.

Balansering Balansera först antalet kolatomer, sedan antalet vätetomer och till sist antalet syreatomer på båda sidor av reaktionslikheten.

Nyckelord • metan • eten • etyn • propan • butan

U10. Rita strukturformeln för det kolväte som motsvarar molekylformeln och

namnge föreningen.

a) C2H4 ____________________

b) C3H4 ____________________

c) C3H8 ____________________

Kopiering absolut förbjuden.

d) C4H8 ____________________

32 Kolväten är föreningar av kol och väte

21

35

Det finns mycket kemisk energi i fetter

Demonstration

1 Ett fetts löslighet

Säkerhet • Det är bäst att göra demonstrationen i dragskåp på grund av de starka lukterna.

• Använd skyddsglasögon.

• Terpentin, aceton och etanol är vätskor som lätt antänds.

Hantera dem på långt avstånd från öppen eld.

• Vilka olika fetter känner du till?

• Behöver människan fetter? Motivera.

matolja

A B C D

40

Organisk kemi

Läraren sluter provrören med proppar och skakar om och ställer provrören tillbaka i ställningen. Iaktta innehållet i provrören efter en stund.

Lösningsmedlen är A) aceton, B) etanol, C) vatten och D) terpentin.

Läraren tillsätter därefter ½ milliliter matolja i varje provrör.

1 I vilka lösningsmedel löser sig matolja? Fyll i tabellen.

Lösningsmedel

Löslighet

aceton etanol vatten

Avfallshantering

Avfallet, som innehåller etanol, matolja och terpentin, ska tömmas i avfallskärlet för organiska föreningar. Acetonet samlas i ett uppsamlingskärl av glas.

A B C

Ta fyra provrör och märk dem med bokstäverna A–D. Läraren pipetterar ca 1 ml av respektive lösningsmedel i varje provrör.

Utrustning • 4 provrör av glas • provrörsställ • 4 provrörsproppar • pipetter Ämnen • matolja • aceton C3H6O • etanol C2H5OH • vatten • mineralterpentin (lacknafta) eller pinen-terpentin

Vi undersöker vilka lösningsmedel matolja löser sig i.

Löser sig + Löser sig inte – Löser sig delvis +/–

terpentin

2 Vad skulle du välja för ett lösningsmedel för att ta bort en fettfläck på

din blus? Motivera.

_ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ Kopiering absolut förbjuden.

2 Livsmedel innehåller fetter

Laboration

Vi undersöker vilka livsmedel som innehåller fetter.

1 Livsmedel att undersöka: _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

Säkerhet • Använd skyddsglasögon.

• Laborationen ska helst göras i dragskåp eller i ett rum med bra ventilation på grund av den kraftiga lukten.

Utrustning • 5 provrör med proppar • 5 pipetter • filterpapper • blyertspenna • mortel med pistill

Pipettera en full pipett (ca 1 ml) matolja i ett provrör som jämförelseprov. Tillsätt ca 1 ml terpentin. Blanda om lösningen med pipetten.

Ta lite lösning från provröret med pipetten och droppa en droppe på ett filterpapper.

Ringa in droppen på pappret med blyertspenna.

Krossa eller mal det livsmedel som du ska undersöka exempelvis i en mortel och sätt ca 1/2 tesked av krosset i provröret.

Tillsätt ca 1 ml terpentin.

Slut provrören med propp och skaka om för att blanda innehållet.

Ta lite lösning från provröret med matolja med pipetten och droppa en droppe på ett filterpapper.

Märk ut droppen med blyertspenna.

Upprepa samma sak med de andra ämnena som ska undersökas.

Låt dropparna torka på pappret.

Titta till slut på pappret mot ljuset och jämför fläckarna med fläcken av matolja.

Ämnen • matolja • terpentin (eller aceton) • 4 livsmedelsprov som ska undersökas (t.ex. potatischips, havreflingor, nötter och bröd)

matolja

2 Anteckna dina observationer i tabellen Ämnet som undersöks

matolja

Kopiering absolut förbjuden.

Fläcken på pappret: + tydlig fläck – ingen fläck syns +/– fläcken svagt synlig

Innehåller fett

X

Avfallshantering

Terpentinavfallet ska tömmas i avfallskärlet för organiska föreningar.

35 Det finns mycket kemisk energi i fetter

41

Laboration Säkerhet • Använd skyddsglasögon.

• Chili och curry kan irritera andningsorganen. Lukta inte på ämnena. Använd skyddshandskar vid behov.

3 Fett som lösningsmedel Undersök hur matolja löser kryddor.

A B C

Utrustning • 3 provrör • provrörsställ • 3 provrörsproppar • 3 skedar

Ämnen • matolja • vatten • chili- och currykryddor • persilja eller någon annan torkad grön ört

Märk provrören med bokstäverna A–C. Tillsätt ett skedblad av respektive krydda i varje provrör A: chili B: curry C: persilja.

A B

Slut provrören med proppar och skaka om kraftigt.

Ställ provrören tillbaka i ställningen. Iaktta blandningarna efter en stund.

Tillsätt ca 1 ml vatten och 1 ml matolja i alla provrör. Iaktta hur vattnet och matoljan lägger sig i provrören.

1 Rita på bilden hur vattnet och matoljan lägger sig i provröret innan du

skakar om provröret.

Märk ut vattnet och matoljan.

Avfallshantering Avfallet, som innehåller matolja, ska sugas upp på papper och kastas bland bioavfallet.

42

Organisk kemi

Kopiering absolut förbjuden.

2 Rita och färglägg på bilden hur blandningarna ser ut efter att kryddorna

har blandats om.

A.

B.

chili

C.

curry

persilja

3 Fyll i tabellen utifrån laborationen.

Ämne

Löser sig i vatten

Löser sig i fett

Chili Curry Persilja

4 Fyll i tabellen utifrån laborationen.

Hettan i mat som innehåller chili lindras inte av att man dricker vatten, eftersom

_ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

5 Varför sätter man fetter i mat? _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

Kopiering absolut förbjuden.

35 Det finns mycket kemisk energi i fetter

43

Laboration

Utrustning • 2 bägare (400 ml) • 2 pipetter • provrör • vattenkokare • sked • provrörshållare

Ämnen • 2-pentanol (iso-amylalkohol) C5H11OH • 10 % ättiksyra CH3COOH • koncentrerad svavelsyra H2SO4 • matsoda NaHCO3

44

Organisk kemi

Undersök föreningen som bildas när alkohol och syra reagerar sinsemellan.

Lukta försiktigt först på pentanolen och sedan på ättiksyran.

Häll ca ½ cm pentanol i ett provrör.

Tillsätt ca 1 cm ättiksyra.

Ättiksyra

Säkerhet • Använd skyddsglasögon.

• Koncentrerad svavelsyra är mycket frätande. Bara läraren får handskas med den och då med syrafasta skyddshandskar.

• Lättantändliga vätskor, såsom pentanol, ska hållas långt från öppen eld.

• Akta dig för det heta vattnet. Ämnena ska hettas upp försiktigt med undvikande av stänk.

• Det är bäst att göra laborationen i dragskåp på grund av de kraftiga lukterna.

4 Framställning av en ester

1 Beskriv pentanolens lukt. _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

2 Beskriv ättiksyrans lukt. _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

H2SO4

Koka upp vatten i en vattenkokare.

Häll det kokande vattnet i en bägare.

Ställ provöret med pentanol och ättiksyra i det heta vattnet och be läraren tillsätta några droppar koncentrerad svavelsyra i provröret. Låt blandningen reagera ca 5 minuter.

Kopiering absolut förbjuden.

Avfallshantering

De organiska ämnena ska tömmas i avfallskärlet för organiska föreningar.

Gör en lösning av matsoda i en bägare genom†att blanda ½ tsk matsoda i ca 200 milliliter kallt vatten. Häll innehållet i provröret i bägaren med hjälp av en provrörshållare. Lukta försiktigt på blandningen.

SODA

3 Beskriv reaktionsproduktens lukt.

_ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ 4 I förestringsreaktionen reagerade karboxylsyran med alkoholen.

H H

C

C

H

O OH

H

etansyra

H

OH H

H

H

C

C

C

C

C

H

H

H

H

H

H

2-pentanol

Ringa in karboxylsyrans och alkoholens funktionella grupper i strukturformlerna.

5 Är estern som bildades vattenlöslig?

_ ______________________________________________________________________

6 Vilken uppgift har svavelsyran i reaktionen? _ ______________________________________________________________________

7 Det andra utgångsämnet i reaktionen har det exakta namnet

2-pentanol.

Titta på strukturformeln och fundera ut vad siffran 2 står för.

_ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

Kopiering absolut förbjuden.

35 Det finns mycket kemisk energi i fetter

45

Lektionsuppgifter

U35

U1. Räkna upp fyra livsmedel som innehåller fetter. _______________________________ ____________________________________ _______________________________ ____________________________________

U2. Koppla bilderna till rätt fett.

•

• •

djurfett

•

•

•

•

•

växtfett

• •

U3. a) Varför är det viktigt att äta fetter? _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

b) Varför ska man äta måttligt med fetter? _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

U4. Skriv ett V om beskrivningen passar bättre in på växtfett, och ett D om den

passar bättre in på djurfett.

a) omättat fett

b) mättat fett

c) fast fett

d) m olekylerna innehåller dubbelbindningar mellan kolatomerna e) molekylerna innehåller inte dubbelbindningar mellan kolatomerna f) flytande fett

46

Organisk kemi

Kopiering absolut förbjuden.

U5. Fyll i meningarna med orden i rutan till höger.

U35

Fetterna är ______________________________, eftersom kroppen får ______________________________ av dem.

Fetterna bildas av ______________________________ och fettsyror _____________________________________________.

Fettsyrorna är långkedjade ______________________________, de innehåller alltså en –COOH-grupp.

Fetterna är ______________________________, för det finns en grupp som består av en kolatom och två syreatomer i deras struktur.

Nyckelord • karboxylsyror • med en kemisk reaktion • energi • glycerol • estrar • näringsämnen

U6. Ringa in estergrupperna i fettets struktur.

O H 2C

O

C

C15H 31

O H 2C

C

O

C15H 31

O H 2C

O

C

C15H 31

U7. a) Fyll i reaktionslikheten.

H H

C

C

H

O

H

OH

+

______________

+

ättiksyra

+

H

H

C

C

H

H

C2H5OH

OH

H

→

H

O

C

C

H

→

_______________ →

O

H

H

C

C

H

H

O

H +

H

H

CH3COOC2H5

+

H2O

ättiksyrans etylester

+

_______

b) Ringa in estergruppen i strukturformeln.

U8. Varför håller feta fiskar i allmänhet inte längre än tre månader i frysen? _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

Kopiering absolut förbjuden.

35 Det finns mycket kemisk energi i fetter

47

Repetitionsuppgifter 7. Om det finns en –COOH-grupp i en molekyls struktur hör föreningen till a. alkoholerna b. kolvätena c. karboxylsyrorna.

Välj de rätta alternativen.

1. Vilket grundämne finns i alla organiska föreningar? a. syre b. kol c. väte 2. Vilken/vilka av följande egenskaper är typiska för organiska föreningar? a. hårdhet och glans b. tål upphettning bra c. stark lukt

8. Molekylerna i omättade föreningar innehåller a. minst en dubbel- eller trippelbindning mellan kolatomer. b. bara enkla bindningar. c. hydroxylgrupper.

3. Vilken av följande är en strukturformel? a. b. H H H H H

C

C

C

C

H

H

H

H

H

c. C3H8O 4. Kolvätena a. kan indelas i alkaner och alkoholer. b. består av byggstenar som innehåller kol, väte och ibland också syre. c. bildar koldioxid och vatten när de brinner.

5. Strukturformeln för propen är a. b.

H

H

H

C

C

C

c.

H

H

H

H

C

H

H

H

H

C

H

H

C

C H

H C

C

H

H

6. Vad är namnet på den förening som strukturformeln beskriver?

H H H H a. etanol b. propanol H C C C C OH c. butanol H

Kopiering absolut förbjuden.

H

H

H

9. Fetterna a. består av glycerol och långkedjade fettsyror. b. är näringsämnen som kroppen inte behöver. c. löser bland annat B- och C-vitaminer.

1 0. Kolhydraterna a. är uppbyggda av aminosyror. b. indelas i mono-, di- och polysackarider. c. bildas vid cellandningen.

H

1 1. Vilket av följande påståenden är sant? a. Etengas används som svetsgas. b. Proteinernas tredimensionella struktur påverkar deras egenskaper. c. Cellulosa är en kolhydrat som bildas av stärkelsemolekyler.

1 2. Vilket av följande påståenden är sant? a. Växtfetterna är ofta mättade fetter. b. Karboxylsyrorna kan ta emot en vätejon. c. Metanol är en mycket giftig alkohol.

36 Kroppen behöver kolhydrater och proteiner

55

38

Plasterna består av långa molekylkedjor •

• •

Laboration

Se dig omkring. Vad ser du för föremål som är tillverkade av plast?

Varför är plast så användbart för många ändamål?

För vilka ändamål är plast inte lämpligt?

1 Plaster A Jämför en plastpåse med en papperspåse.

Vilka goda (+) och vilka dåliga (−) sidor har användningen av dessa produkter och deras miljöeffekter. Ge exempel.

66

Tillämpningar av organisk kemi

Plastpåse

Papperspåse

+

+

–

–

Kopiering absolut förbjuden.

B Gör en begreppskarta över plaster.

Ta läroboken och följande frågor till hjälp när du gör begreppskartan:

• Vad består plasterna av?

• Vad är polymerer?

• Hur kan man klassificera plasterna?

• Hurdant är plast som material?

• Vad finns det för plastsorter?

Kopiering absolut förbjuden.

38 Plasterna består av långa molekylkedjor

67

Demonstration Säkerhet • Använd skyddsglasögon.

• Akta dig för det heta vattnet.

2 Framställning av plast ur naturämnen A Vi undersöker hur bionedbrytbar plast kan framställas ur stärkelse.

potatismjöl

glycerol vatten

Utrustning • bägare (400 ml) • mätglas (100 ml) • petriskål • vattenkokare

Läraren mäter upp 2 teskedar potatismjöl i en bägare, häller 20 ml kallt vatten över det och rör om blandningen ordentligt.

Ämnen • potatismjöl • glycerol C3H5(OH)3 • vatten

Läraren tillsätter 80 ml kokande vatten i blandningen och rör om.

Läraren tillsätter 4 ml glycerol och rör om igen.

Läraren tar en sked av lösningen och täcker bottnen av en petriskål.

Lösningen får torka ett dygn.

Bionedbrytbar plast

Bionedbrytbara plaster framställs bland annat av stärkelse. Potatismjöl är nästan ren stärkelse. I den här laborationen har vi förenklat framställningsprocessen. Egenskaperna hos den plast vi framställde motsvarar inte de kommersiella produkterna.

vatten och potatismjöl

1 Beskriv blandningen efter upphettningen. _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

2 Beskriv ämnet efter torkningen. _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

68

Tillämpningar av organisk kemi

Kopiering absolut förbjuden.

B Vi undersöker hur plast kan framställas ur mjölk.

Utrustning • bägare (400 ml) • mätglas (100 ml) • mätglas (10 ml) • tratt • en bit gasväv • E-kolv • pappershandduk • vattenkokare

mjölk ättika

ättika

Läraren mäter upp 100 ml kokande vatten i en bägare och häller 50 ml fettfri mjölk över vattnet.

Därefter tillsätter läraren ca 10 ml ättika i bägaren och rör om ordentligt.

Läraren filtrerar blandningen genom gasväv och sköljer fällningen med vatten.

Kasein

Läraren placerar fällningen på en pappershandduk.

Läraren pressar snabbt fällningen till en platt skiva eller formar den på annat sätt.

Skivan eller formen får torka ett dygn.

3 Vad skedde med mjölken när hett vatten och ättika tillsattes? _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

Ämnen • fettfri mjölk • vatten • ättika

4 Beskriv kaseinplasten (plasten som gjordes av mjölkprotein),

Innan plasterna blev vanliga använde man bland annat mjölkproteinet kasein som råämne.

Av kasein gjordes knappar, kammar och elektriska isoleringar. Man kunde förbättra egenskaperna hos plast framställt av kasein bland annat med formaldehyd, som gjorde kaseinet hårt och hållbart.

innan den torkade.

_ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

5 Hur förändras kaseinet när det torkar? _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

Kopiering absolut förbjuden.

38 Plasterna består av långa molekylkedjor

69

Observera!

C Undersök egenskaperna hos plasterna ni framställde.

C-delen ska göras först när plasterna från A och B har torkat.

Undersök de yttre egenskaperna hos plasterna som framställdes i A och B, såsom hårdhet, styvhet, hållbarhet och hur lätt de rivs sönder.

Ta en liten bit plastprov och doppa det i vatten.

Undersök plastens löslighet i vatten.

vatten

6 Vad har den framställda bionedbrytbara plasten för egenskaper? _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

Avfallshantering

Plasterna från laborationen kan kastas med bioavfallet.

7 Vad har den framställda kaseinplasten för egenskaper? _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

8 Ge exempel på en användning av vardera plastsorten.

Bionedbrytbar plast: __________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

Kaseinplast: ___________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

70

Tillämpningar av organisk kemi

Kopiering absolut förbjuden.

3 Identifiera plaster

Laboration

A Undersök plasternas yttre egenskaper.

Utrustning • sax • 3 bägare (100 ml) • glasstav • tejp

Du får fyra plastprov att undersöka.

Undersök provens utseende, hårdhet, genomskinlighet och hur de rivs sönder.

Anteckna din observation i tabellen.

Skär små bitar av proven och fäst dem med tejp i tabellens första kolumn.

Jämför egenskaperna med egenskaperna i tabellen på sidan 251 i läroboken.

Avgör vilken plastsort proven kan vara utifrån de yttre egenskaperna. Skriv in plastsorten i den sista kolumnen.

Plastprov

Yttre egenskaper

Plastsort enligt de yttre egenskaperna

Ämnen • 4 olika slags plastprov (t.ex. plastpåse, engångsmugg, spröt från en diskborste, läskflaska) • vatten • etanol C2H5OH • koksalt NaCl

1

Avfallshantering Den använda etanolen kan tas till vara och användas på nytt.

2

3

4

Kopiering absolut förbjuden.

38 Plasterna består av långa molekylkedjor

71

B Undersök plasternas densitet.

Densiteten för olika ämnen.

Vatten har densiteten 1 g/cm3, etanol ca 0,8 g/cm3 och en mättad saltlösning ca 1,2 g/cm3.

Plast

Densitet (g/cm3)

PE-LD

0,9–0,94

PE-HD

0,93–0,97

PP

0,91

PVC

över 1,3

PS

1,05

PET

1,35

etanol

vatten

Doppa plastproven från A i en bägare med vatten.

Iaktta om proven sjunker till bottnen eller om de stiger till ytan.

Fyll i uppgifterna i tabellen.

Torka plastproven och lägg dem i en bägare med etanol.

Sänk proven under vätskeytan och iaktta var de placerar sig.

Anteckna uppgifterna i tabellen.

Plastprov

Flyter på vattnet

vatten

salt

Flytta över proven i vattnet till en bägare med koncentrerad saltlösning.

Sänk proven under vätskeytan och iaktta var de placerar sig.

Anteckna uppgifterna i tabellen.

Flyter på etanolen

Flyter på saltvattnet

Plastsort (förkortning)

1

2

3

4

72

Tillämpningar av organisk kemi

Kopiering absolut förbjuden.

1 Avgör plastsorten utifrån sänkningsförsöken, plasternas densitet och

undersökningen i A. Skriv in plastsorternas förkortningar i den sista kolumnen.

2 Varför måste man först sänka proven under vattenytan? _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________

3 PVC-plast får inte kastas bland energiavfallet, utan den ska kastas i

soporna. Rita återvinningssymbolen för PVC-plast.

Energiavfall (energifraktion)

Energiavfallet kan utnyttjas i energiproduktionen, men det kan inte återvinnas som material.

Kopiering absolut förbjuden.

38 Plasterna består av långa molekylkedjor

73

Repetitionsuppgifter 1. Vilket av följande påståenden är sant? a. Fossila bränslen är förnybara energikällor. b. Naturgas är butan. c. Biobränslen framställs av biomassa.

2. Vilket av följande påståenden är sant? a. Vid oljeraffinering separerar man olika fraktioner genom destillering. b. Vid krackning slår man ihop mindre kolvätemolekyler till större molekyler. c. Vid reformering omvandlar man ringformade kolvätemolekyler till rakkedjade molekyler.

5. Vilken av följande är polyetenets monomer?

a.

H H

4. Vilket av följande påståenden är sant? a. Polymerer är långkedjade molekyler. b. Termoplaster kan inte bearbetas och formas på nytt. c. Polyeten är en plastsort vars förkortning är PET.

110 Tillämpningar av organisk kemi

H

C

C

H

H

b.

H

C

C

H

c.

H

3. Vilket av påståendena är falskt? Fossila bränslen a. ökar koldioxidhalten i atmosfären när man bränner dem. b. bildas hela tiden i marken. c. är bland annat bensin och brännoljor.

C

H

H H

H

H

C

C

H

H

H

6. Vilket av följande påståenden är sant? a. Textilfibrerna är naturfibrer. b. Silke är en växtfiber. c. Polyester är en konstfiber.

7. Vilken av följande är inte konstfiber? a. viskos b. nylon c. asbest 8. Papper kan tillverkas med olika metoder.

Vilket av följande påståenden är sant? a. Av returpapper kan man tillverka returfibermassa, som i allmänhet som sådan används som råvara för returfiberpapper. b. Vid mekanisk massaframställning kokar man träflis vilket ger råvara för papper. c. Det är är miljövänligare att använda mekanisk massa än kemisk massa för papperstillverkning.

Kopiering absolut förbjuden.

9. Vilket av följande påståenden är sant? a. Kemisk massa framställs med lut, eller natriumhydroxid, NaOH. b. Man tillsätter lignin i massan som papper tillverkas av. c. Vedmassa består till ca 90 procent av cellulosa.

13. Vilket av följande påståenden är sant? a. Läkemedlet i aspirin heter salicylsyra. b. Utvecklingen av en medicin börjar laboratoriet. c. Med en medicin kan man lindra, bota eller förhindra sjukdomar.

14. Vilket av följande påståenden är sant? a. Man kan avsluta en medicinkur när symtomen upphör. b. Man får inte ta mer medicin än vad som ordinerats. c. Doseringen av medicinen och medicinformen påverkar hur snabbt läkemedlet tas upp i kroppen och var det verkar.

10. Vilket av följande påståenden är sant? a. Tvål är ett miljövänligt tvättmedel eftersom det inte innehåller tensider. b. Vid tvåltillverkning använder man natriumhydroxid NaOH = lut. c. Tensiderna löser sig bara i fetter.

11. I vilket skede av läkemedelsutvecklingen skalar man upp framställningen av en läkemedelsmolekyl till industriell skala? a. klinisk prövning b. uppskalning c. syntes 12. Bilden föreställer en förenklad modell av byggstenen i en tensid. Vilken del pekar pilen på?

– a. den vattenlösliga ändan b. jondelen c. den fettlösliga ändan

Kopiering absolut förbjuden.

111