Ke1 Kemi överallt blädderex

1 vety

H

1 litium

1.0079

2

beryllium

9.0122

4

Li Be

6.941

magnesium

3 natrium

3

4

7

aktinoidit mangaani

8

rauta

siirtymämetallit

9

koboltti

muut metallit puolimetallit

10

11

12

Epämetallit

nikkeli

muut epämetallit

kupari

halogeenit

sinkki

jalokaasut

[98]

renium

43

teknetium

54.938

25

osmium

101.07

44

rutenium

55.845

26

iridium

102.91

45

rodium

58.933

27

platina

106.42

46

palladium

58.693

28

kulta

107.87

47

hopea

63.546

29

elohopea

112.41

48

kadmium

65.38

30

13

boori

14

15

typpi

= radioaktiivinen

N 7

14.007

hiili

C

fosfori

6

= kaksiatominen

B

pii

12.011

5

10.811

arseeni

30.974

15

P

alumiini

germanium

28.086

14

Al Si gallium

26.982

13

tallium

114.82

49

indium

69.723

31

82

tina

lyijy

118.71

50

72.64

32

vismutti

121.76

51

antimoni

74.922

33

16

happi

O

8

rikki

15.999

S seleeni

32.065

16

polonium

127.60

52

telluuri

78.96

34

17

fluori

18 helium

2

He neon

4.0026

10

F Ne argon

20.180

9

kloori

18.998

krypton

39.948

18

Cl Ar bromi

35.453

17

jodi

I

astatiini

126.90

53

79.904

35

radon

131.29

54

Xe

ksenon

83.798

36

Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr

kromi

lantanoidit

Metallit

6

Jaksollinen järjestelmä 5

vanadiini

V molybdeeni

51.996

24

niobium

50.942

23

maa-alkalimetallit

zirkonium

volframi

95.96

42

tantaali

92.906

41

186.21

hassium

190.23

78

195.08

79

196.97

80

200.59

meitnerium darmstadtium röntgenium kopernicium

192.22

77

ununtrium

204.38

flerovium

207.2

81

[209]

84

[210]

85

[222]

86

ununpentium livermorium ununseptium ununoctium

208.98

83

Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn

hafnium

91.224

40

Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te

47.867

22

titaani

kiinteät nesteet kaasut tuntematon skandium

yttrium

44.956

21

Y

88.906

39

alkalimetallit

kalsium

24.305

12

Na Mg

kalium

22.990

11

strontium

40.078

20

K Ca Sc Ti

rubidium

39.098

19

barium

87.62

38

Rb Sr

cesium

85.468

37

Cs Ba

bohrium

76

183.84

75

seaborgium

74

180.95

73

dubnium

72 178.49

57 - 71 rutherfordium

56

137.33

55 radium

[268]

105

cerium

[269]

106

praseodyymi

[281]

110

[280]

111

europium

64

gadolinium

[268]

109

samarium

63

[269]

108

prometium

62

[270]

107

neodyymi

61

[285]

112

[286]

113

65

terbium

66

dysprosium

[289]

114

holmium

[289]

115

erbium

[293]

116

tulium

[294]

117

[294]

118

70

ytterbium

71

lutetium

Radioaktiivisilla alkuaineilla sulkeissa on massaluku sille isotoopille, jolla on pisin puoliintumisaika.

60

torium

140.12

protaktinium

140.91

uraani

144.24

neptunium

[145]

plutonium

150.36

amerikium

151.96

curium

157.25

59

138.91

58

aktinium

57

97

berkelium

158.93

98

kalifornium

162.50

99

einsteinium

164.93

67

mendelevium

168.93

nobelium

173.05

103

lawrencium

174.97

167.26

102

69

fermium

101

68

La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

lantaani

[267]

104

Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo

132.91

[226]

KEMI ÖVERALLT

[227]

232.04

90

231.04

91

238.03

92

[243]

95

[244]

94

[237]

93

[247]

96

[247]

[251]

[252]

[257]

100

[258]

[259]

[262]

Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr 89

www.sanomapro.fi

KE1

frankium

[223]

88

Fr Ra

87

89 - 103

Schildts & Söderströms

Päivi Koskinen Ari Koskinen Hannele Hagström ISBN 978-952-63-3573-5 K54

KEMI FÖR GYMNASIET

Innehållsförteckning Ämnen i vår omgivning 5 1 Kemi är …..................................................... 6 2 Ämnenas olika tillstånd............................. 11 3 Universum................................................... 19 4 Ämnen på jordklotet.................................. 23 5 Livets grundämnen.................................... 31 Visuell repetition 1...................................... 41

Atomens struktur och det periodiska systemet 42 6 Atomen........................................................ 43 7 Elektronkonfiguration............................... 51 8 Det periodiska systemet............................ 59 9 Periodiska egenskaper............................... 67 Visuell repetition 2...................................... 75

Starka bindningar 76 10 Jonbindning................................................ 77 11 Metallbindning........................................... 85 12 Kovalent bindning...................................... 91 13 Egenskaper hos starka bindningar........... 99 Visuell repetition 3....................................109

Svaga bindningar 110 14 Bindningar mellan molekyler.................111 15 Egenskaper hos svaga bindningar..........117 16 Vattnets ämnesspecifika egenskaper......125 Visuell repetition 4....................................133

Kemins vertyg 134 17 Frågeställningar vid informations sökning......................................................135 18 Experimentellt arbete..............................141 19 För- och nackdelar med kemikalier.......147 20 Kemins betydelse......................................151

Bilaga..........................................................154 Begrepp......................................................155 Sakregister.................................................157 Rättigheter, fotografier.............................159 Rättigheter, teckningar............................161

Så använder du modulerna i Kemi för gymnasiet oberoende av kapitel alltid återvända till den om du behöver stöd med experimentellt arbete eller med dina studier i kemins koder. Det elektroniska materialet stöder och specificerar innehållet i den tryckta boken.

Kationit, anionit ja ihmiskeho Där hittar du också lösningar till uppgifterna.

Läroboken är indelad i fem avsnitt: I avsnitt I och II skapas kemins värld från grundämnen till det periodiska systemet. I avsnitt III och IV behandlas den kemiska bindningen. Avsnitt V är kemins verktygslåda. Du kan bekanta dig med den redan i början av kursen och

Dessa deluppgifter hjälper dig att anknyta det du nyss lärt dig till ett större sammanhang.

Reflektera-­uppgifterna lämpar sig väl som stöd för självständiga studier. I grupparbeten fungerar de som redskap när ni ska til�lämpa sakinnehållet.

Tutkikaa alla olevaa tekstiä ja tutustukaa LUKION KEMIA 1:n sähköiseen materiaaliin. Tehkää niiden perusteella seuraavat tehtävät.

R18. Onko suola vaarallista?

R19. Mitä ovat kivennäis- ja hivenaineet? Mihin elävät oliot tarvitsevat niitä?

R20. Tutkikaa erilaisten kivennäisvesien, urheilujuomien ja vitamiinivalmisteiden pakkauksia. Mitä ioneja ne sisältävät? Miksi niissä on ioniyhdisteitä?

Ruokavaliomme mineraalit ovat pääasiassa epäorgaanisia ioneja. Ne ovat välttämättömiä ravintoaineita, joita on saatava päivittäisestä ruoastamme. Tärkeimmät kivennäisaineet ovat kalsium, fosfori ja magnesium. Näiden lisäksi ihminen tarvitsee muita aineita vähäisempiä määriä. Tärkeimmät hivenaineet ovat rauta, sinkki, kupari, mangaani, jodi, kromi, seleeni ja rikki. Solujen sähköistä tasapainoa säätelevät natrium ja kalium, jotka ovat elektrolyyttejä. Sähköisessä materiaalissa kerrotaan lisää näistä ihmiskehon soluille ja kudosnesteille tärkeistä ioneista.

? Reflektera Miettikää ryhmissä, miten ionin varaus voidaan ennustaa ionisaatioenergioiden avulla. Käyttäkää apuna taulukkokirjaa.

FORSKNING

Epämetalleilla on yleensä negatiivisia hapetuslukuja

Kun metalliatomi hapettuu ja luovuttaa elektroneja, niiden vastaanottajana on yleensä epämetalli. Näin syntyy negatiivinen ioni eli anioni. A Arbete 9 Tyypillisesti näin reagoivat ryhmien 15–17 epämetallit, koska ne tarvitsevat yhdestä kolmeen elektronia saavuttaakseen lähimmän jalokaasun Aineet: • rautatabletteja rakenteen.

F2 + 2 e−  2 F− Fluorin hapetusluku on −I O2 + 4 e−  2 O2– Hapen hapetusluku on −II

E Exempel 2 −

– F

Ratkaisu: Fluori kuuluu ryhmään 17. Se tarvitsee vain yhden elektronin

Kan du?

Mikä on negatiivisen ionin eli anionin muodostumisen ja

Ryhmä 1: +1 ioneja

Basuppgifter • omfattar kärnan i kapitlet.

• är till sin karaktär definierande, klassificerande och tolkande.

Fördjupade och tillämpade uppgifter • förutsätter att du kombinerar och tillämpar modulerna i kapitlet.

• är till sin karaktär urskiljande, utvärderande och tillämpande.

4

Ryhmä 2: +2 ioneja

H

Rymä 17: −1 ioneja Ryhmä 16: −2 ioneja Ryhmä 15: −3 ioneja

Vahvat sidokset

Experimentella inslag

He

Li Be

N O F Ne

Na Mg

P S Cl Ar

K Ca

Se Br Kr

Rb Sr

I Xe

Cs Ba

Rn

Instruktioner till experimenten hittar du alltid direkt efter det kapi­tel där ett aktuellt fenomen behandlas. Arbetsbeskrivningarna är inte nödvändigtvis färdiga recept. Kemin är en experimentell naturvetenskap med ett forskarperspektiv. De här experimenten introducerar dig till detta för­ hållningssätt.

Fr Ra

ÖVNINGSUPPGIFTER

10 Ionisidos

79

B Basuppgifter 76. Selitä metallisidoksen ominaisuuksien perusteella, miksi a. sähköjohtoja valmistetaan kuparista b. kahvi jäähtyy nopeammin, kun laitat kuppiin teräslusikan c. hopeatangosta voidaan vetää hopealankaa.

77. Yhdistä oikea metalli ja ominaisuus: a. pehmeä metalli, jota voidaan leikata veitsellä b. ei hapetu ilman ja kosteuden vaikutuksesta c. lisätään rautaan, kun valmistetaan ruostumatonta terästä

Övningsuppgifter Övningsuppgifterna är utarbetade så att lösningarna till dem både ger övning i kunskaps­ innehållet och vägleder till mångsidighet när det gäller att producera svar. De ger handledning i hur du ska använda olika kunskapskällor och uppmanar till interaktivitet. Uppgifterna är indelade i flera olika kategorier med avseende på kravnivå och sätt att lägga upp svaret.

• spektrofotometri

Sinun ei tarvitse muistaa ulkoa, minkä ionin kukin alkuaine muodostaa. Voit aina tarkistaa pääryhmien alkuaineiden uloimman elektroni-84 kuoren elektronien lukumäärän jaksollisesta järjestelmästä. Samassa ryhmässä olevilla alkuaineilla on sama määrä ulkoelektroneja, ja siksi ne muodostavat samanlaisia ioneja.

Besvara kan du-frågor när du snabbt vill kolla om du förstått och tagit in sakinnehåll som du nyss studerat.

yhteys?

Cr kromi

Na natrium

Työn suoritus Mittaa spektrofotometrillä absorptio, joista lasket tabletin rautapitoisuuden (% Fe) ja yhden tabletin sisältämän raudan määrän (mg).

Laitteet:

Au kulta

F Fördjupade uppgifter 78 Alumiini on tärkeä käyttömetalli a. Tee piirrosmalli alumiinin metallihilasta. b. Miksi alumiinia ja sen lejeerinkejä käytetään lentokoneiden rakenteissa ja autojen vanteissa? c. Selitä, miksi alumiinia voidaan käyttää sähkönjohtimissa. d. Selitä, miten alumiinifolio on valmistettu. e. Miksi alumiini sopii hyvin paistovuoan materiaaliksi?

Alumiinista valmistettuja esineitä

T

Tillämpade uppgifter Metalleja, joilla on eri tiheys. Kaikilla tangoilla on sama massa.

Visuell repetition

79. Mikä on muistimetalli? Mihin muistimetallia voidaan käyttää?

80. Metallit, joiden tiheys on alle 5 g/cm3, ovat kevytmetalleja. Tätä Sidos-taulukkokirjan eli valenssielektronit tiheämpiä metalleja kutsutaan raskasmetalleiksi. Tutustu ja muiden tietolähteiden avulla tärkeimpien metallien ominaisuuksiin ovat elektroneja, jotka kemiallisessa ja luokittele metallit kevyt- ja raskasmetalleihin. Mikä metalliatomin reaktiossa voivat siirtyä kokonaan tai osittain toiselle. rakenteessa on määräävin tekijä sille, että metallin tiheys onatomilta alhainen?

1 14

C

2,1

15

N

3,0

16

Molekyyli

Elektronegatiivisuus

on varaukseton kahden tai useamman atomin muodostama yksikkö.

kuvaa alkuaineen kykyä vetää puoleensa yhteisiä sidoselektroneja kovalenttisessa sidoksessa.

Magnesiumkloridissa yksi metallinen magnesium Mg luovuttaa uloimman kuoren molemmat elektroninsa kahdelle klooriatomille Cl

1

H

2,1

G Grupparbeten

17

O

F

3,5

4,0

2

P S Cl 3 R21. Metalliseokset 2,1 2,5 3,0 Tutkikaa eri tietolähteitä käyttäen, mitä erilaisia metalliseoksiaus eliSelejeerinBr 4 2,4 2,8 isu iiv kejä on, mikä on niiden kemiallinen koostumus ja mihin niitä gat a käytetään.

I 5 ne a ro asv 2,5 kt k R22. Metallit kautta aikojen ele Selvittäkää eri lähteistä, miten ihminen on käyttänyt metalleja kautta ne historian. Valitkaa joko yksi metalli, jonka historiaa selvitätte, tai on ilu tall aikakausi, jonka eri metallien käyttöä tarkastelette. me

– 2+

1 2 3 4 5 6 7

89

11 Metallisidos

-

Cl

Mg

Mg

Cl

Cl

Cl

Mg

Cl –

2 x Cl

Mg 2+

Cl –

Sidoksen ioniluonne kasvaa, kun atomien välinen elektronegatiivisuusero kasvaa Vallitseva sidos

Grupparbeten och forsknings­ uppgifterna

Elektronegatiivisuusero

Ionisidos

• uppmuntrar dig till samarbete och problemlösning.

• instruerar dig till att använda olika kunskapskällor.

• lär dig utvärdera kunskap.

2,0

Poolinen kovalenttinen sidos 1,0

Pooliton kovalenttinen sidos 0

Malli rakenneyksiköstä

K+

2,3

Mg

0,9 0,4

F-

KF

• samlar innehållet i varje avsnitt till en visuell helhet.

• fungerar som ett repetitionsverktyg.

• bidrar till att åskådliggöra de olika sakinnehållen som ett sammanhang.

O2-

2+

2,1

1,4

Esimerkki

Visuell repetition

3,2

3,0 elektronegatiivisuusero kasvaa

!

? Pohdi

Näytteen valmistus Punnitse ja jauha rautatabletti. Punnitse tarkasti jauhettua näytettä noin 40 mg. Liuota se lämmittäen 100 ml tilavuuteen 0,1 M suolahappoa. Erota liukenematon jäännös suodattamalla suoraan 250 ml:n mittapulloon ja täytä se merkkiin. Pipetoi tästä liuoksesta 10 ml 100 ml:n mittapulloon ja tee seuraavat lisäykset: – 5 ml 1 M rikkihappoa H2SO4 – 5 ml natriumasetaattiliuosta – 10 ml 1,10-fenantroliiniliuosta Täytä mittapullo tislatulla vedellä merkkiin asti.

• Mittapulloja – 3 kpl 250 ml – 7 kpl 100 ml • pipettejä: 50, 20, 15, 10, 5 ja 2 ml • mittalasi 25 ml • huhmare • suppilo ja suodatinpaperia

varaus on −1. Tämä varaus merkitään alkuaineen kemiallisen merkin oikeaan yläkulmaan: F−.

Huomaatko jotain erikoista edellisen sivun Na+ -ionin ja viereisen F− -ionin elektronirakenteissa?

I exempeluppgifterna presenteras alltid ett modellsvar och en förklaring. Med hjälp av dem kan du se hur enskilda kunskapselement förenas och tillämpas. De ger dig också teknisk handledning i hur du lägger upp ett svar.

Työssä määritetään rautatabletin rautapitoisuus. Tabletin sisältämä rauta(II)sulfaatti liuotetaan ja liuoksesta määritetään Fe2+ -ionien määrä kolorimetrisesti. Reagenssina käytetty 1,10-fenantroliini muodostaa raudan kanssa punaisen kompleksin [Fe(C12H8N2)3]2+.

Valmista standardinäytteestä laimennossarja erillisen ohjeen mukaisesti.

H2SO4 1 M HCl 0,1 M natriumasetaatti (25 % ) 1,10-fenantroliinihydrokloridi (0,5 %) • standardiliuosta • tislattua vettä

Tarvikkeet:

F

F– -ioni

F-atomi

✔ Kan du?

Exempel

Raudan määritys absorptimetrisesti

• • • •

MgO

Cl-

Na+

ioniluonne kasvaa

Reflektera

R Ryhmätehtävät

δ−

H

O

δ+

δ+ H

H

H

H

NaCl

-OH

Cl

δ−

HCl

CH4

C

H

N

N

N2

Vahvat sidokset

109

I ÄMNEN I VÅR OMGIVNING 1 Kemi är …

2 Ämnenas olika tillstånd 3 Universum 4 Ämnen på jordklotet 5 Livets grundämnen

De första grundämnena bildades genast efter big bang för nästan 14 miljarder år sedan. Nya atomer bildas fortfarande i fjärran belägna stjärnor. Atomerna bildar ett oändligt stort antal olika kemiska föreningar. Genom att kombinera egen­ skaperna hos kemiska föreningar på olika sätt kan vi ta fram material, bygga föremål, apparater, konstruktioner och maskiner.

Kemins värld byggs upp som ett pussel: vi kan dela in kemin på flera olika sätt och undersöka iakttagbara fenomen enligt indelningssätten i nämnda kategorier.

Varje gren av de fysikaliska vetenskaperna består av tre faktorer: den mängd fakta som utgör forskningsobjektet för vetenskapen, de tankar som beskriver dessa fakta samt de ord med vilka dessa tankar återges. Därför är det omöjligt att separera den veten­ skapliga vokabulären från själva vetenskapen.

Citat ur verket: Antoine-Laurent Lavoisier: Traité Élémentaire de Chimie 1789

I detta avsnitt bekantar vi oss med grunderna i kemi med början från atomer till kemiska föreningar. Vi undersöker vad de är, var de förekommer och vilken betydelse de har.

Ämnen i vår omgivning 5

1 Kemi är … ! Kapitlets innehåll

•• Kemi finns överallt •• Kemi ger upphov till teknologi •• Kemi blir industri •• Strukturmodeller i kemi •• Atomerna är ämnets grundbeståndsdelar

Kemi finns inom oss och överallt i vår omgivning.

Vår värld är uppbyggd av kemikalier.

I kemi studerar du egenskaperna hos ett ämne.

Kemi innebär att ämnen genomgår kemiska reaktioner där bindningar bryts och bildas.

➜ Du känner redan till …

•• kemi ur ett mycket praktiskt perspektiv. Du känner i huvud­ drag till vad grundämnen och kemiska föreningar är.

Du kommer ihåg några kemiska reaktioner och olika egenskaper hos ämnen.

•• Du har också bekantat dig med grundarbeten i experimentell kemi.

6

Ämnen i vår omgivning

Kemisk forskning idkas såväl inom forskningsinstitut som i industrins laboratorier.

Nu studerar du …

•• vad kemi är, hur kemi kan tillämpas och var man använder sig av kemi.

•• ämnens grundegenskaper.

Senare studerar du …

➜

•• hur ämnen klassificeras och hur man separerar komponen­ terna i en blandning.

•• fakta om energiförändringar i samband med förändringar i aggregationstillstånd.

•• den kemiska strukturen hos ämnen samt kemiska bindningar.

•• basteknik inom experimentellt arbete samt viktiga färdigheter i anslutning till kunskapssökning och rapportering av resultat.

Kemi finns överallt

Kemi finns i naturen men produceras också av människan.

I teaterrecensioner lovordar man hur ”skådespelarnas personkemi fungerar väl”. I nyheterna berättas hur ” kemikalieberoende förorsakar betydande sociala problem”. En reklamskylt meddelar hur ”produkten inte innehåller kemikalietillsatser.” Kemi och kemikalier förekommer allmänt i vårt dagliga liv även om dessa ord ofta används på ett missvisande eller till och med på ett felaktigt sätt. Skådespelarna växlar inga kemikalier sinsemellan och inte heller åstadkommer de kemiska reaktioner med varandra. Enskilda kemikalier framkallar inte beroendeproblem utan de beror på den tillfredsställelse som de ger – man kan bli beroende av tillfredsställelsen oberoende om den kommer från choklad, kaffe eller i värsta fall starka droger. Kemikaliefri föda är en omöjlighet eftersom all mat innehåller flera olika kemikalier, också naturenligt producerade sådana. I själva verket består all materia, såväl organisk som oorganisk, enbart av kemikalier.

? Reflektera Starta en debatt där två lag vartdera försvarar det ena av följande påståenden: ”Kemi är nyttigt för mänskligheten därför att …” ”Kemi är skadligt för mänskligheten därför att …”

Mat står sig tack vare kemi

Livsmedlens hållbarhet förbättrades betydligt när människan lärde sig framställa salt.

Kemi ger upphov till teknologi Genom att behandla och modifiera råvaror i sin omgivning har män­ niskan i alla tider utövat någon form av kemi. Kemi har tillämpats redan under tusentals år. Verktyg som tillverkades av sten var sköra. När man lärde sig framställa renare metaller genom att smälta malm kunde man tillverka hållbarare verktyg och även vackra smycken. Dessa vinningar inom kemisk teknologi var så viktiga att vi på grund av dem faktiskt talar om stenåldern, bronsåldern och järnåldern.

Oliver konserveras i en mycket stark saltlösning.

Ostproduktion i stor skala är inte möjlig utan kännedom om kemi.

I Japan lärde man sig glasera lerföremål för att förbättra deras hållbarhet. (ca 250–400 e.Kr.)

Man har redan i tusentals år känt till hur tyg kan behandlas med färgämnen.

Utvecklingen av syntetiska färger på 1800-talet gav upphov till nya modefeno­ men i samband med färgning av siden.

1 Kemi är … 7

Kemi blir industri

Det finns noggranna föreskrifter om renlighet i utrymmen där läkemedel produceras. Läkemedelsindustrin utgör ett exempel på tillämpad industri där man förädlar mera komplexa föreningar och produkter av basråvaror.

I dag klarar kemister av att både förena olika ämnen och bryta ner ett ämne till dess minsta kemiska beståndsdelar, dvs. atomer. Dessa kan i sin tur monteras ihop till nya ämnen, som inte förekommer i naturen och som har en del nya, värdefulla egenskaper. På detta sätt framställs bränslen för motorfordon och tusentals kemiska föreningar som man framställer plaster, syntetiska fibrer, tyger, läkemedel, pesticider och ett flertal andra nyttiga förnödenheter av.

Kunskaper i kemi behövs också för att kunna förstå de mekanismer som upprätthåller liv och för att förstå och reglera företeelser som är skadliga eller t.o.m. farliga för miljön, såsom uppkomsten av smog, förtunning av ozonskiktet och förorening av vattendrag. Eftersom kemi är en viktig vetenskap inom många av människans verksamhetsområden kallas den för en central vetenskap.

Strukturmodeller i kemi Röda blodkroppar som innehåller hemoglobin kan avbildas med ett elektronmikroskop.

Atomer, joner och molekyler kan inte iakttas med blotta ögat, utan det krävs specifika mikroskop för att undersöka dem. Därför beskrivs de här kemiska beståndsdelarna med hjälp av olika modeller. Modellerna är inga fotografier av molekyler utan de beskriver de typiska dragen för den specifika modellen. namn

etanol kalciumsulfat

molekylformel strukturformel streckformel En modell av hemoglobin som transporterar syre.

Datasimuleringar av etanol

pinnmodell kul- och pinnmodell kalottmodell modell på elektrontätheten

I mitten av varje hem finns en järnjon Fe2+ vars uppgift är att transportera syre i blodet.

8

Ämnen i vår omgivning

Molekylformeln anger hur många av varje atomslag det finns i en molekyl, men den berättar inget om deras inbördes ordning. Av en strukturformel framgår hur varje atom är bunden till de övriga. I streckformeln för organiska föreningar lämnar man ofta bort de väteatomer som är bundna till kolatomer.

Kul- och pinnmodellerna berättar mera utförligt om molekylens tredimensio­ nella struktur medan kalottmodellen ger konturer för det utrymme som atomerna behöver. Genom olika datasimuleringar kan man åskådliggöra laddningsfördelningen i en molekyl vid dess kontaktyta till ett lösningsmedel.

Symboler i kemi Grundämnen anges med en kemisk symbol som består av en stor bokstav eller en stor och en liten bokstav: kalium K eller järn Fe Om ämnet innehåller flera likadana atomer anges det som ett nedre index (nere) till höger: syre O2 eller vatten H2O Jonens laddning anges i det övre hörnet till höger: kalciumjon Ca2+ eller kloridjon Cl–

Atomerna är ämnets grundbeståndsdelar I de olika kurserna i kemi kommer vi att bekanta oss med grundbegrepp i kemi samt ämnenas egenskaper, men till en början är det bra att känna till följande: 1. all materia består av små delar: atomer, joner och molekyler. I kemi anges alla dessa med symboler.

2. dessa delar hålls ihop av dragningskrafter, vars styrka varierar enligt bindningstyp. Egenskaperna hos ämnen såsom kokpunkt och smältpunkt och därmed aggregationstillstånd beror på dessa bindningar.

uppvärmning

uppvärmning

nedkylning

nedkylning

fast (s)

vätska (l)

fast

vätska

vätska och gas (g)

vätska och gas

I det fasta tillståndet är växelverkan mellan beståndsdelarna så stark att de bara kan vibrera på stället. I en vätska har delarna mera rörelseenergi och kan glida förbi varandra. När rörelseenergin ytterligare ökar kan en del av partiklarna frigöra sig från dragningskrafterna som råder mellan dem och bilda en gasfas.

Från ett öppet kärl rymmer dessa gaspartiklar till den omgivande luften.

När en iskub smälter kan vattnets alla tre aggregationstillstånd iakttas: iskuben är vatten i fast fas, smältan är vatten i vätskefas och i luften bildas ånga som är vatten i gasfas.

Exempel på en kemisk reaktion presenterad både med kulmodeller och som en reaktionslikhet.

H H

+

Cl

H2 + Cl2

Cl

H Cl

+

H Cl

2 HCl

När vätemolekylen och klormolekylen kolliderar med tillräckligt hög hastig­ het och i rätt infallsvinkel sker en kemisk reaktion i vilken det bildas två vätekloridmolekyler.

3. Alla beståndsdelar befinner sig i ständig rörelse, såväl inom beståndsdelarna som i relation till varandra

vibration (töjning och böjning)

rotation translation

På grund av värmerörelsen (i denna bild vattenmolekylen H2O) kan partiklarna röra sig på olika sätt. Inom partikeln kan dess atomer vibrera i förhållande till varandra. De kan rotera i förhållande till varandra eller så kan hela molekylen rotera. Hela molekylen kan också framskrida lineärt.

4. När delarna rör sig kan de kollidera med varandra.

5. Kollisionerna kan leda till kemiska reaktioner.

1 Kemi är … 9

ÖVNINGSUPPGIFTER B Basuppgifter 1.

Av vilka beståndsdelar består följande ämnen a. luft b. havsvatten c. glass?

2.

Vilka förändringar inträffar i luften då vädret blir kallare på hösten?

Varför?

3.

Förklara följande beteckningar: a.

Mg b. Na+ c. SO2 d. N2 e. KBr. 4. a. Hur skiljer sig en molekylformel och en strukturformel från varandra? b.

Vad står de nedre indexen för i formeln C3H6O3?

5.

I vår livsmiljö förekommer ämnen i tre olika aggregationstillstånd.

Räkna upp dessa aggregationstillstånd. Utred med hjälp av tabellboken vilka aggregationstillstånd följande ämnen uppträder i vid rumstemperatur (+ 20 oC): diamant, koldioxid, natriumklorid, syre, etanol, bensin (oktan)

F Fördjupade uppgifter 6.

Vad avses med molekylmodellering?

7.

Förklara och rita en modellbild av vad som avses med translation, rotation och vibration.

8.

Vilka av följande är grundämnen och vilka är kemiska föreningar? a.

H2O och H2 b. Co och CO c. NO och No 9. Leta reda på tre olika kemikalier hemma hos dig och bekanta dig med deras produktinformation. Undersök med hjälp av litteratur vilka ämnen produkterna innehåller och ange deras strukturformler och ursprung.

10. Namnge grundämnet som motsvarar följande beskrivning: a. tillsätts i tandkräm för att förstärka tandemaljen b. upptas vid andning och transporteras av blodet till hela kroppen c. viktig metall inom industri, råvara för stål

T Tillämpade uppgifter 11. Undersök livscykeln för någon produkt: källor för råvaror, framställning, transport, försäljning och förstöring/återanvändning.

12. Motivera vilket som är det mest fördelaktiga kärlet för läskedryck: glasflaska, aluminiumburk eller plastflaska.

G Grupparbete G1. Vilka är huvudbranscherna inom kemisk industri i Finland i dag?

G2. Kemiindustrins historia hos oss och på annat håll i världen.

G3. Energi- och miljöfrågor inom kemiindustri

10

Ämnen i vår omgivning

2 Ämnenas olika tillstånd ! Kapitlets innehåll

•• Ämnenas sammansättning •• Blandningar •• Rena ämnen •• Lösningar

Ett rent ämne kan förekomma som organiserade kristaller, som flytande vätska eller fritt i luften som en flyktig gas.

Målfärger är blandningar av lösningsmedel, bindemedel samt fyllnads- och färgämnen.

Parfymers aromämnen tillverkas med hjälp av destillering enligt en teknik som tillämpats i årtusenden.

➜ Du kan redan …

•• Du har en uppfattning om vad kemi är och vad kemi behövs till.

•• Du vet att man använder symboler för kemiska beteckningar och att ämnen beskrivs med modeller.

Du studerar nu …

•• i vilka tillstånd ämnen kan förekomma.

•• Dessutom lär du dig att tillverka olika lösningar och bestämma koncentrationen för de ämnen som ingår i dem.

Senare lär du dig …

➜

•• om ämnen i universum, på jordklotet och i livet.

•• om grundämnenas struktur.

•• om kemiska bindningar och deras inverkan på hur ämnen beter sig.

2 Ämnenas olika tillstånd 11

Kemikalie

Metaller och deras salter samt lösningar tillverkade av salterna.

Tvättmedel som används i hushållen innehåller vattenlösningar av organis­ ka salter. Kärlen som de förvaras i är i allmänhet tillverkade av plast – också det en kemikalie.

Ämnenas sammansättning Alla ämnen omkring oss, också sådana som vi inte kan iaktta, är i någon bemärkelse kemikalier. Kemikalier kan vara grundämnen, kemiska föreningar eller olika blandningar och lösningar som framställs genom att de kombineras. I naturen förekommer ämnen ytterst sällan som rena grundämnen. Även kemiska föreningar förekommer snarare som blandningar än separat för sig.

Kemikalier kan också tillverkas industriellt. En del av produktionen går ut på att man extraherar eller kemiskt renar ämnen som förekommer i naturen. Ibland är det nödvändigt att industriellt framställa ett ämne av råvaror från naturen. Så går man till väga t.ex. då man framställer metaller ur mineral som ingår i malmer. Mera komplexa kemiska föreningar såsom läkemedel produceras också industriellt. De kändaste vardagskemikalierna är blandningar, dvs. produkter som man tar fram genom olika kombinationer av rena ämnen. Sådana kemikalieprodukter är t.ex. tvättmedel, målfärger, läkemedelspreparat och plaster.

? Reflektera Betrakta din omgivning med kemistens ögon. Välj en kemikalie i skolan, en på din skolväg och en hemma. Undersök vilka ämnen de innehåller och klassificera ämnena utgående från om de förekommer i naturen eller om de är tillverkade av människan.

Blandningar Ämnen kan indelas i rena ämnen och blandningar. En blandning innehåller alltid åtminstone två olika kemiska ämnen. Vidare kan vi dela in blandningarna enligt deras sammansättning i två olika klasser: homogena eller enhetliga blandningar, där alla blandningens komponenter finns i samma aggregationstillstånd eller fas, och heterogena eller sammansatta blandningar, i vilka vi kan urskilja minst två faser

Rena ämnen

grundämnen kemiska föreningar

ÄMNEN heterogena blandningar Blandningar homogena blandningar

12

Ämnen i vår omgivning

Heterogena blandningar

Komponenterna i en heterogen blandning kan befinna sig i samma aggregationstillstånd, som är fallet i en blandning av matolja och vatten.

Vattenfärg är ett fast pulver som tillverkats av stenmaterial. När du blandar pulvret i vatten bildas en heterogen blandning bestående av ett fast ämne och en vätska. När färgämnet separeras från vattnet och sjunker till bottnen säger man att det sedimenteras.

Smärtstillande medel kan doseras i gelform som tas upp genom huden.

Det minskar risken för att läkemedlet ska ge upphov till irritation i magsäcken.

Exempel på homogena blandningar är olika lösningar som saltvatten, där salt är upplöst i vatten. Också ren luft är en homogen blandning av kväve, syre, koldioxid och argon samt mindre mängder övriga gaser.

Metallblandningar som brons är också homogena blandningar.

I heterogena blandningar kan du ofta t.o.m. med blotta ögat urskilja olika områden eller lager av aggregationstillstånd. Komponenterna i en heterogen blandning kan också befinna sig i samma aggregationstillstånd. Om du häller matolja i vatten bildar oljelagret ett separat vätskelager ovanför vattnet. Vattenfärg är ett fast pulver som tillverkats av stenmaterial. När du blandar det med vatten bildas en heterogen blandning av en fast fas och en vätska.

Ibland ser en heterogen blandning enhetlig ut. Då är någon av blandningens komponenter utblandad i en så finfördelad form i den andra att du inte med blotta ögat kan urskilja fasgränsen. Sådana blandningar kallas för dispersioner. Om storleken av någon komponent i blandningen är mindre än 0,1 mm, dvs. 100 μm, kallas blandningen för kolloidal.

Om det dispergerade ämnet helt eller delvis omsluter det om­givande ämnet bildas en gel, som är en tjock kolloidal blandning.

Tabell 2.2 Olika typer av dispersioner Dispersion

Beskrivning

Exempel

aerosol (vätska)

vätska i gas

dimma, hårlack

aerosol (fast)

fast ämne i gas

rök

skum

gas i vätska

raklödder, vispgrädde

emulsion

vätska i vätska

mjölk, majonnäs, fuktighetskräm

suspension (sol)

fast ämne i vätska

vattenfärg, slam

fast skum

gas i ett fast ämne

skumplast, skumgodis

fast emulsion

vätska i ett fast ämne

pärla, smör

fast suspension

fast ämne i ett fast ämne

rubinglas

Obehandlad mjölk är en heterogen blandning där fettet, dvs. grädden, stiger upp till ytan när man låter mjölken stå. I den mjölk som säljs i butiker har fettkulorna homogeniserats i mejeriet genom att de sönderdelats till kolloidala droppar. När man tillverkar emulsioner krävs det ofta att man använder sig av emulgeringsmedel för att binda de olika faserna till varandra och förhindra dem från att separeras i olika lager. Äggula t.ex. innehåller ett ämne, lecitin, som binder oljan och vattnet i majonnäs med varandra och homogeniserar dem. Också fuktighetskrämer innehåller emulgeringsmedel.

D Demonstration Häll matolja och hushållsättika i förhållandet 1:2 i två provrör. Tillsätt en liten mängd äggula i det ena röret. Skaka kraftigt om båda provrören och lämna dem att stå för resten av lektionen. Vilken inverkan hade äggulan på blandningen?

2 Ämnenas olika tillstånd 13

Destillering

Separering av väldoftande oljor för medicinskt bruk utgör en av de tidigaste industriella processerna.

Destillering förekom redan i början av vår tideräkning. På bilden ser du en arabisk destillationsanläggning för rosenvatten från 1200-talet.

Separationsmetoder för blandningar Att göra blandningar är en central del vid framställning av kemikalier såväl hemma som inom industrin. Minst lika viktigt är det att separera blandningens komponenter från varandra. Det finns ett flertal separationsmetoder. Valet av metod påverkas av blandningens karaktär och i hur ren form man vill få fram de olika komponenterna. Ibland måste flera olika metoder användas i en sekvens. Separationsmetoderna utnyttjar ofta ämnenas olika löslighet eller så utnyttjas förändringar i aggregations­ tillstånd. Komponenterna i en heterogen blandning kan ofta separeras genom enkla mekaniska åtgärder medan separation av ämnen i en homogen blandning alltid kräver tillsats av energi.

SEPARATIONSMETODER

Mekaniska: Energikrävande: • dekantering • avdunstning • filtrering • destillering • centrifugering • sublimering

• kristallisering Metoder som bygger på skillnader i löslighet: • extraktion/extrahering • kromatografi

termometer

Liebigkylare klo

klo rundkolv H 2O (ut)

Utvecklingen inom teknik och av material har gjort det möjligt att skapa mera komplexa destillationssystem, dvs. kolonner. Här framställs biobränsle med hjälp av en bottenkolonn med flera ventiler för vätskor som kokar och kondenserar vid olika temperatu­ rer. Destillationstornen inom olje­ raffinaderi fungerar med samma princip.

H2O (in)

Erlenmeyerkolv (uppsamlingskärl)

Den destillationsapparatur som används i dag på­ minner i hög grad om den utrustning som användes redan på 1800-talet.

En separationstratt används för att sepa­ rera vätskor som inte löser sig i varandra.

Faserna bildar skikt enligt densitet så att den tyngre vätskan placerar sig underst.

Ett vikt filterpapper i en filtreringstratt bidrar till att separera ett fast ämne från en vätska i en heterogen blandning.

✔ Kan du?

Vilken är skillnaden mellan följande separationsmetoder: a) avdunstning och destillering? b) extraktion och kromatografi?

14

Ämnen i vår omgivning

Beteckningar för aggregationstillstånd fast (s) – solid vätska (l) – liquid gas (g) – gas

t.ex. Fe (s) t.ex. H2O (l) t.ex. N2 (g)

När ett ämne är upplöst i vatten används beteckningen (aq) aqueous. t.ex. NH3 (aq) Na+ (aq) + Cl– (aq) I kemiska reaktioner anger man aggregationstillstånden med beteckningar. Följande beskriver hur koksalt löser sig i vatten: NaCl (s) + H2O (l) à Na+ (aq) + Cl– (aq)

Rena ämnen I schemat på sidan 12 ser du att rena ämnen delas in i grundämnen och kemiska föreningar. Grundämnena delas vidare in i metaller, halv­ metaller och icke-metaller. Ett grundämne består av bara ett slags atomer. Du kommer att bekanta dig mera detaljerat med dem i avsnitt III. En kemisk förening består av minst två olika slags atomer. Kemiska föreningar kan utgående från de bindningar som ingår i dem delas in i jonföreningar eller salter, och molekyler. Kemiska bindningar och egenskaperna hos olika föreningar studerar du i avsnitten IV och V. Rena ämnen grundämnen metaller

föreningar

halvmetaller

icke-metaller

jonföreningar

molekyler

Förändringar i aggregationstillstånd

!

Förändringar i aggregations­ tillstånd innebär för­ ändringar i energi: En förändring där energi binds är ENDOTERM En förändring där energi frigörs är EXOTERM

Förändringar i vattnets aggrega­ tionstillstånd och energiföränd­ ringar förknippade med dem Förändring i aggregations­ tillstånd

I en kemisk reaktion bildas och bryts bindningar mellan atomer. Föreningarna som bildas har nya egenskaper som avviker från utgångsämnenas.

Vid en fysikalisk förändring ändras inte själva ämnet. Förändringar i aggregationstillstånd och upplösning är fysikaliska förändringar. Exempel på fysikaliska egenskaper är ett ämnes smält- och kokpunkt, densitet och värmeledningsförmåga. Kemiskt likartade ämnen har också liknande fysikaliska egenskaper. Exempelvis leder metaller elektricitet medan molekyler vanligtvis inte gör det.

Förändringar i aggregationstillstånd är alltid förknippade med förändring i energi. När man värmer upp ett ämne ökar dess rörelseenergi.

Detta i sin tur bryter de bindningar i ämnet som bildar aggregationstillståndet. Vi återkommer till detta i kapitel 15.

Temperatur

ing

kokn

Förändring i energi

ring ense kond

ning

smält

ing

steln

fast  vätska H2O(s)  H2O(l)

endoterm

vätska  gas H2O(l) H2O(g)

endoterm

gas  vätska H2O(g)  H2O(l)

exoterm

vätska  fast H2O(l)  H2O(s)

exoterm

g

merin

subli

fast

(s)

gas

(g)

l) ka ( väts g r e m in subli

kokpunkt smältpunkt Tillförd energi

Om ett fast ämne värms upp tillräckligt börjar det smälta.

Om man fortsätter uppvärmningen börjar samma ämnes vätskeform koka.

2 Ämnenas olika tillstånd 15

Löslighet g/100 g H20

300

(C8H12O10)

260

KNO3

220 180 NaNO3

140

NaBr

100

Na2SO3

60

KCl

20 0

20 40 60 80 100 Temperatur / °C

Lösligheten hos några ämnen

Lösningar En lösning bildas då två ämnen kan blandas till en homogen blandning.

När koksalt löser sig frigörs jonerna från varandra och omges av en vattenslöja: NaCl (s) → Na+ (aq) + Cl– (aq).

Socker däremot löser sig som oförändrade molekyler: C6H12O6 (s) → C6H12O6 (aq) En allmän regel är att lika löser lika. Socker och salt löser sig lätt i vatten eftersom deras kemiska egenskaper är mycket lika vattnets. Fettfläckar kan avlägsnas med bensin eftersom båda ämnena består av liknande kolväten. Förutom kemiska egenskaper beror lösligheten också t.ex. på temperaturen. Ämnen löser sig i allmänhet i varandra bara i vissa proportioner. När man inte mera kan lösa upp ett ämne i ett annat kallas lösningen för mättad.

Bestämning av halten för en blandning

MASSPROCENT fasta prov

Med massprocenten (m-%) för ett fast ämne avses det undersökta ämnets andel av provets totala massa. Massprocenten för en lösning däremot anger det upplösta ämnets andel av hela lösningens massa. När lösningens halt anges som volymprocent avser man det upplösta ämnets volymandel av den totala volymen. Som beteckning används då vol-%.

m -%= massan för ämnet vars halt undersöks ⋅ 100%

totala massan för provet som undersöks E Exempel

lösningar m -%=

massan för det upplösta ämnet ⋅ 100% lösningens totala massa

VOLYMPROCENT vol-% =

volymen för det upplösta ämnet ⋅ 100% totala volymen för provet som undersöks

LÅGA HALTER Låga halter kan anges som promille dvs. tusendelar.

På detta sätt anges t.ex. alkoholhalten i blodet.

‰=

1 1000

Inom miljöforskning används ofta ännu lägre halter: en miljondel dvs. ppm (engl. parts per million) eller en miljarddel

ppb (engl. parts per billion).

1 1

ppm = = 1000 000 10 6

ppb =

16

1 1 = 1000 000 000 10 9

Ämnen i vår omgivning

En påssoppa tillreds genom att 68 g torrmjölsblandning blandas med 800 g vatten. Enligt varudeklarationen innehåller torrmjölet 4,3 g salt (NaCl).

Volymen för den färdiga soppan är 0,9 l. I soppan tillsätter man 150 ml grädde innan serveringen. a. Bestäm torrmjölets salthalt i massprocent (m-%). b. Bestäm torrmjölshalten i den färdiga soppan. c. Bestäm andelen grädde i den färdiga soppan i volymprocent (vol-%).

Lösning a. m(NaCl) = 4,3 g m(torrmjöl) = 68 g 4,3 g m(NaCl) m -%( NaCl ) = = = 0,06323... ≈ 6,3 % m (torrmjöl) 68 g b. m(vatten) = 800 g dvs. m(lösning) = 800 g + 68 g = 868 g 68 g m(torrmjöl) m -%(torrmjöl) = = = 0,07834... ≈ 7,8 % 868 g m (lösning)

c. V(grädde) = 150 ml V(soppa) = 0,9 l dvs. soppa färdig för servering: V(färdig soppa) = 0,9 l + 0,150 l = 1,050 l 0,150 l V (grädde) = = 0,14285... ≈ 14,3 % vol- %(grädde) = V (färdig soppa) 1,050 l Svar: a. Torrmjölet innehåller 6,3 m-% salt.

b. Den färdiga soppan innehåller 7,8 m-% torrmjöl.

c. Den serverade soppan innehåller 14,3 vol-% grädde.

ÖVNINGSUPPGIFTER B Basuppgifter 13. a) Hur kan man veta vilka ämnen som är rena ämnen och vilka som är blandningar? b) Klassificera följande ämnen i rena ämnen och blandningar. Motivera.

Kranvatten, brons, mjölk, koldioxid, fuktighetskräm, sockervatten, metan, koppar, läskedryck, bensin, kopparsulfat, kväve.

14. Avgör om följande ämnen är grundämnen, kemiska föreningar eller blandningar. a. Ämnet A består av bara ett slags atomer. b. Ämnet B består enbart av var sitt slag av positiva och negativa joner. c. Ämnet C består av tre slags molekyler. d. Ämnet D består av ett slags molekyler, var och en med två olika slags atomer.

15. Hur många faser finns det i följande blandningar. Namnge faserna. a. salladsdressing som innehåller vatten, ättika och olja b. en hink med vatten som delvit frusit c. ett kärl med saltvatten d. ett paket glass 16. Dela in ämnena på följande lista i lösningar eller dispersionstyper enligt tabell 2.1. Ibland kan produkten vara av två typer. formskum, margarin, kräm, sirap, hushållsättika, skumplast 17. Vilken förändring i aggregationstillstånd inträffar i följande fall: a.

Grenarna på ett träd blir frostiga på vintern. b.

Det bildas vattendroppar på fönstret i en het bastu. c.

Vatten avdunstar från en kastrull som står på spisen. d.

Det bildas is i en isbitsform i frysboxen. e.

Man häller smält nyårstenn i vatten.

F Fördjupade uppgifter 18. Vilken arbetsmetod använder du dig av om du vill a. separera salt från havsvatten? b. utreda slammängden i två olika prov av naturligt vatten? c. utreda mängden av ämnen i ett obekant växtprov?

19. Är följande fenomen fysikaliska eller kemiska förändringar? a. dynamit som detonerar b. tvätt som torkar i köldgrader c. järn som rostar d. tillverkning av läskedryck från vatten, koldioxid och smaksirap 20. I vilket är aggregationstillståndet är följande ämnen vid rumstemperatur? a.

Smältpunkten för ämnet A är 839 oC och dess kokpunkt är 1480 oC b.

Smältpunkten för ämnet B är –95,4 oC och dess kokpunkt är 56,2 oC c.

Smältpunkten för ämnet C är –189,7 oC och dess kokpunkt är –42,1 oC

2 Ämnenas olika tillstånd 17

I Informationssökning Gör ett forskningsarbete om ett eller flera av följande teman: U1. Ta reda på vilka ämnen naturliga vatten innehåller och hur dessa ämnen kan påverka egenskaperna hos vattnen.

U2. Följderna av människans verksamhet på vattendragens tillstånd.

U3. Inverkan av utsläpp från trafik och industri på luftens renhet.

FORSKNING A Arbete 1 Är brunnsvattnet drickbart?

Järnhalten för ett gott dricksvatten ska ligga under 20 mg/l. Järnhalten i vattenprovet från en brunn uppgick till 47 ppm.

Omvandla detta till enhe­ ten mg/l och bedöm om brunnsvattnet lämpar sig som dricksvatten. Vattnets densitet är 1,0 g/ml.

A Arbete 2 Bestämning av salthalten

a) Bestäm sammansättningen i massprocent för en blandning som innehåller 435 g magnesium­ klorid MgCl2 och 398 g natrium­ klorid NaCl. b) Hur många kg salt finns det i 1000 liter havsvatten då salthalten i världshaven uppgår till ungefär 3,7 massprocent? Densiteten för havsvatten är 1,0 kg/l.

A Arbete 3 Framställning av en infusionslösning En fysiologisk saltlösning är en 0,9 m-% lösning av NaCl. Av denna lösning framställs 500 ml infusions­lösning för intravenöst bruk. Hur framställer du denna lösning? Vi antar att lösningens densitet är 1,0 kg/l.

Undersökning av brunnsvatten 1.

Utred med hjälp av olika kunskapskällor vad analysresultaten för vattenproven betyder.

2. Till vilka delar uppfyller proven inte de krav som ställs på dricksvatten?

3. Bekanta dig med vattenservicen inom det område där du bor.

Prov 1: E. coli cfu100 ml Koliforma bakterier pme/ml pH 22,1 °C Järn Fe µm/ml Fluorid F– mg/ml Klorid Cl– mg/ml Mangan Mn µm/ml Radon Rn

Borr­ brunn 0 0 7,5 230 0,7 78 170 220

Prov 2: E. coli mpn/ml Koliforma bakterier mpn/ ml Nitrattyp mg/ml Nitrittyp mg/l pH 25,3 °C Järn Fe µm/ml Fluorid F– mg/ml Konduktivitet µS/cm Hårdhet °dH Grumlighet NTU

Ringbrunn 0 250 6,2 0,7 6,4 50 0,2 120 4 2,3

Prov 3: E. coli cfu100 ml Koliforma bakterier mpn/ ml pH 21,8 °C Järn Fe µm/ml Färg Konduktivitet µS/cm

Vatten­ ledningsnät 0 0 7,8 240 10 272,4

En blandnings sammansättning i massprocent Din lärare ger dig ett heterogent prov, som innehåller tre fasta ämnen: ammoniumklorid dvs. salmiak NH4Cl, koksalt NaCl och kvartssand SiO2.

1.

Planera en serie försök som hjälper dig att separera alla tre ämnen från varandra och väga upp deras massa.

2.

Ställ upp ett schema för separationsprocessen och tabellför dina vägningsresultat.

3.

Bestäm massprocenten för varje ämne. Blev summan 100 %?

4.

Redogör för var felaktigheter kan inträffa och presentera förbättringsförslag i din arbetsrapport.

Framställning av en lösning Planera en serie försök där du framställer följande lösningar: 1. 250 ml vattenlösning som innehåller 20 m-% socker 2. 100 ml lösning i vilken du blandat etanol till en halt på 10 vol-% 3. Ta av lösningen i punkt 1 och späd ut den så att du får 50 ml av en lösning som innehåller 5 m-% socker.