GÖRAN MONTHAN STERNING INGRID GÖRAN STERNING
ÖKA FÖRSTÅELSEN FÖR ETT HÅLLBART SAMHÄLLE
TITANO KEMI
TITANO är ett komplett läromedel i NO för årskurs 7–9. Boken innehåller:
.
inledande diskussionssida med samhällsanknuten naturvetenskap till varje kapitel
.
bas- och lär mer-del i varje kapitel för ökad möjlighet till differentiering
.
kontinuerligt återkommande testa dig- och förklara och resonera-frågor
.
återkommande uppslag med temat Hållbar utveckling
KEMI TITANO FYSIK
ISBN 9789151109060
9 789151 109060
51109060.3.1_Omslag.indd Alla sidor
2022-08-11 10:17
INNEHÅLL NATURVETENSKAPLIGT ARBETSÄTT............. 7 VAD ÄR KEMI?................................................................................................. 9 Ämnena omkring oss................................................................................ 10 Man lär sig kemi genom experiment .............................. 13 Vid experiment är säkerheten viktig! ............................. 14 Hur känner man igen ämnen? .................................................... 16 Andra egenskaper hos ämnen .................................................. 19 Hållbar utveckling: Återvinning bidrar till en bättre miljö......................... 22 LÄR MER
Materialen som byggde vår civilisation....................... 24 Sammanfattning......................................................................................... 30
KEMINS GRUNDER.......................................................................... 31
KEMISKA REAKTIONER......................................................... 67 Ämnen kan förändras............................................................................... 68 Förbränning är kemiska reaktioner med syre.... 70 Eld........................................................................................................................................... 72 Brand.................................................................................................................................. 77 Kemiska reaktioner kan avslöja ämnen......................... 80 Reaktioner mellan metaller och syre.............................. 84 Hållbar utveckling: Skogsbränder.................................... 88 LÄR MER
Elden gav människan ett övertag......................................... 90 Brandsläckare....................................................................................................... 94 Reaktioner med svavel........................................................................... 96 Reaktionsformler............................................................................................ 99 Sammanfattning ...................................................................................101
SYROR, BASER OCH SALTER ................................103
Allt är uppbyggt av atomer............................................................. 32 Grundämnen.......................................................................................................... 33 Kemiska föreningar...................................................................................... 37 Värme är atomers och molekylers rörelse............. 39 Fast, flytande eller gas........................................................................... 40 Rena ämnen och blandningar..................................................... 42 Slamning – blandning med bitar i.......................................... 43 Emulsion – slamning av flytande ämnen................... 44 I en lösning är partiklarna jämnt fördelade............ 46 Blandningar kan delas upp............................................................... 49 Hållbar utveckling: Grundvatten....................................... 52
Motsatsen till surt är basiskt.....................................................104 Indikatorer avslöjar surt och basiskt.............................105 pH visar hur surt det är.....................................................................106 Syror ger sur smak.................................................................................... 107 Starka syror..........................................................................................................109 Baser gör rent och motverkar surt.................................112 Surt och basiskt beror på joner............................................115 Salter består av joner...........................................................................118 Salter kan framställas av syror...............................................121 Hållbar utveckling: Östersjön............................................124
LÄR MER
LÄR MER
Jakten på de minsta byggstenarna ................................... 54 Alkemister försökte göra guld................................................... 55 Koldioxid hoppar över flytande form.............................. 56 Plasma.............................................................................................................................. 57 Några ämnen med låg respektive hög smältpunkt..................................................... 58 Lösta ämnen ändrar fryspunkt och kokpunkt.... 60 Kromatografi kan skilja ut ämnen......................................... 61 Den fantastiska mjölken....................................................................... 62 Sammanfattning ....................................................................................... 64
4
Mer om baser...................................................................................................126 Vätekarbonat motverkar pH-förändringar........128 Syror löser metaller................................................................................130 Klorider.......................................................................................................................132 Nitrater.......................................................................................................................133 Sulfater.......................................................................................................................134 Karbonater............................................................................................................135 Kemiskt detektivarbete.....................................................................136 Glas tillverkas av sand och salter.......................................138 Världens starkaste syra......................................................................140 Sammanfattning ...................................................................................141
INNEHÅLL
51109060.3.1_TK_01_Vad_ar_kemi_001-030.indd 4
2022-08-11 07:11
VÅR LIVSMILJÖ ..................................................................................143 Den blå planeten.........................................................................................144 Kol och syre i ett kretslopp.........................................................146 Försurning..............................................................................................................147 Metaller förorenar naturen.........................................................151 Övergödning drabbar våra vatten...................................154 Vattenrening......................................................................................................158 Klimatet förändras....................................................................................160 Ozon – en gas på gott och ont ...........................................165 Hållbar utveckling: Naturlig och onaturlig försurning ..................................168 LÄR MER
Vatten — som gjort för liv.............................................................170 Livsmiljön i solsystemet....................................................................173 Sammanfattning ...................................................................................177
KOL OCH KOLFÖRENINGAR..................................179 Rent kol......................................................................................................................180 De flesta ämnen innehåller kol.............................................182 Kolväten.....................................................................................................................184 Fossila bränslen innehåller kolväten.............................187 Kol.......................................................................................................................................188 Olja....................................................................................................................................190 Naturgas...................................................................................................................193 Mättade och omättade kolväten.......................................195 Alkoholer..................................................................................................................197 Organiska syror.............................................................................................200 Estrar..............................................................................................................................202 Hållbar utveckling: Kolreserver........................................204
ÄMNENA I MATEN.........................................................................221 All mat innehåller solenergi........................................................222 Kolhydrater...........................................................................................................224 Fetter.............................................................................................................................230 Proteiner..................................................................................................................233 Mineralämnen..................................................................................................236 Vitaminer.................................................................................................................237 Hållbar utveckling: Äppelträd ..........................................238 LÄR MER
Snabba och långsamma kolhydrater............................240 GI – glykemiskt index...........................................................................242 Växterna ger oss material.............................................................244 Ost – en form av koncentrerad mjölk.......................246 Sammanfattning ...................................................................................248
PERIODISKA SYSTEMET....................................................249 Ämnens egenskaper beror på atomerna..............250 Periodiska systemet................................................................................253 Grundämnesfamiljer..............................................................................255 Hållbar utveckling: Radon.......................................................258 LÄR MER
Kemisk bindning............................................................................................260 Räkna med atomer...................................................................................267 Materians mysterier...............................................................................270 Sammanfattning.....................................................................................274
LÄR MER
Rent kol – framtidens supermaterial?.......................206 Biobränslen..........................................................................................................208 Metanolförgiftning..................................................................................214 Konserverat gräs.........................................................................................216 Molekylbygget................................................................................................218 Sammanfattning ...................................................................................219
INNEHÅLL
51109060.3.1_TK_01_Vad_ar_kemi_001-030.indd 5
5
2022-08-11 07:11
METALLER OCH ELEKTROKEMI.......................275 Metaller och metallframställning......................................276 Ädelmetaller..................................................................................................... 278 Bly och tenn...................................................................................................... 280 Järn och stål..................................................................................................... 280 Lättmetaller....................................................................................................... 282 Oädla och ädla metaller................................................................. 284 Batterier och galvaniska element................................... 286 Galvaniska element förstör metaller......................... 289 Elektrolys............................................................................................................... 290 Metaller skyddas av metaller.................................................. 291 Metaller och miljön................................................................................ 292 Batterier och miljön.............................................................................. 293 Hållbar utveckling: Livscykelanalys......................... 294 LÄR MER
Från malm till metall..............................................................................296 Framställning av stål..............................................................................297 Framställning av koppar...................................................................299 Framställning av aluminium........................................................300 Uppladdningsbara batterier......................................................301 Bränslecellen.....................................................................................................303 Elektrolys av natriumklorid..........................................................304 Aluminium har starkt oxidskikt..............................................305 Sammanfattning ...................................................................................306 Tabeller........................................................................................................................308 Facit till Testa dig.........................................................................................310 Register......................................................................................................................322 Bildförteckning ............................................................................................325
6
INNEHÅLL
51109060.3.1_TK_01_Vad_ar_kemi_001-030.indd 6
2022-08-11 07:11
KEMINS GRUNDER Ämnen antar olika former eller faser beroende på omgivningen. Dessa former innebär att ämnena har olika sammansättning, struktur och egenskaper. Vad är det som bestämmer omvatten är fast, flytande eller gas? Vad består bubblorna av i kolsyrat vatten? Är det försvarbart att köpa kolsyrat vatten? Motivera!
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 31
2022-08-11 08:32
atomkärna
elektron
ALLT ÄR UPPBYGGT AV ATOMER
Du och alla ämnen runt omkring dig är uppbyggda av mycket små byggstenar. Dessa byggstenar kallas atomer. Oftast är atomer bundna till andra atomer. Om du lär dig hur atomer är uppbyggda och hur de binds till varandra, kommer du att förstå varför ämnen har olika egenskaper och hur de påverkar oss. Atomen består av kärna och elektroner.
TESTA DIG 2.1 Vad heter de små byggstenar som
bygger upp alla ämnen?
2.2 Vad består en molekyl av? 2.3 Hur många sorters atomer
innehåller molekylmodellen?
Atomer är mycket små Olika sorters atomer är olika stora. Gemensamt för alla atomer är att de är ofattbart små. Det behövs cirka 10 miljoner (10 000 000) atomer efter varandra för att raden ska bli en enda millimeter. Vi skulle ändå inte kunna se raden eftersom den skulle vara alldeles för tunn. Ett knappt synligt sandkorn består av många miljarder atomer. Länge trodde man att atomer är så små, att det inte ens skulle vara möjligt att se dem i ett mikroskop. Idag finns det avancerade mikroskop som kan visa bilder av enstaka atomer.
Molekyler är atomer som sitter ihop FÖRKLARA & RESONERA 2.4 Vilka partiklar är atomer
uppbyggda av?
I en molekyl är två eller flera atomer bundna till varandra. Många molekyler består av två atomer, men det finns också molekyler där flera miljarder atomer sitter ihop.
Kulor beskriver molekyler När molekyler ska beskrivas används ofta kulor. De föreställer atomer. De vanligaste atomsorterna har en bestämd färg. Atomerna har inte dessa färger på riktigt, men färgerna visar vilka atomer kulorna föreställer. Genom att sätta ihop kulor bygger man modeller av molekyler. Kulor och pinnar kan användas för att beskriva molekyler. Den här molekylmodellen föreställer en sockermolekyl. Varje kula föreställer en atom.
32
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 32
2022-08-11 08:32
GRUNDÄMNEN
Ämnen som bara innehåller en sorts atomer kallas för grundämnen. Det finns lite mer än 100 olika och här följer några exempel.
Kol består av kolatomer I allt levande finns kolatomer. All mat har sitt ursprung från något levande och innehåller därför kolatomer. Om du rostar bröd för länge eller om något bränns vid i stekpannan blir det helt svart. Värmen har då sönderdelat ämnena i maten så att kol blir synligt. Eftersom kol bara består av en sorts atomer är kol ett grundämne. Istället för att skriva ett grundämnes namn kan man skriva ämnets kemiska tecken. Ett kemiskt tecken är en förkortning på grundämnets latinska namn. Dessa tecken används i hela världen. Kolatomen har fått det kemiska tecknet C eftersom kol heter carbo på latin. När man skriver 2C menar man två kolatomer och 3C betyder tre kolatomer osv.
En kolatom skrivs C
Två kolatomer skrivs 2C
Tre kolatomer skrivs 3C
Järn består av järnatomer Järn är den metall vi använder mest. Bilar, cyklar, verktyg och spikar brukar innehålla mycket järn. Eftersom järn bara består av en sorts atomer är även järn ett grundämne. Järnatomen har fått det kemiska tecknet Fe från det latinska namnet ferrum.
Hur tror du att fyra järnatomer skrivs med kemiska tecken?
Hur mycket järn tror du krävdes till Eiffeltornet?
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 33
33
2022-08-11 08:32
Luft innehåller syre En syreatom skrivs O
En syremolekyl skrivs O2
Två syremolekyler skrivs 2O2
Tre syremolekyler skrivs 3O2
Luft är en blandning av olika gaser. Blandningen innehåller bl.a. syre. Du andas luft för att du behöver syre. Utan syre kan inte maten du äter omvandlas till energi. Energi som din kropp behöver för att du ska kunna tänka, för att ditt hjärta ska slå m.m. Om det inte fanns syre i luften skulle du kvävas. Syre krävs också för att något ska kunna brinna. Det är tack vare växternas fotosyntes som det finns syre i luften. Syret i luften består av syremolekyler Syreatomer vill gärna binda sig till andra atomer. I luften är syreatomerna bundna till varandra två och två. Dessa par kallas därför syremolekyler. Även om syremolekylen består av två atomer innehåller den bara en atomsort. Syre är alltså ett grundämne. Syreatomen har fått det kemiska tecknet O av latinets oxygenium. Ordet oxygen kan man känna igen från engelskans namn för syre. Även på svenska används ibland ordet oxygen istället för syre. Det går också att använda kemiska tecken för att beskriva atomer som sitter ihop. Då skriver man en kemisk formel. Den kemiska formeln för en syremolekyl är O2. Tvåan nedanför syrets kemiska tecken O visar att syreatomerna är bundna till varandra. Om de två syreatomerna inte varit bundna till varandra hade man skrivit 2O. Med hjälp av tuber som inne håller sammanpressad luft kan vi andas under vatten.
34
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 34
2022-08-11 08:32
Nästan 90 % av alla atomer i universum är väteatomer. Solen och alla stjärnor består till största delen av väte.
Väteatomen är den vanligaste atomen i universum! Ungefär 90 % av alla atomer i universum är väteatomer. Solen och stjärnorna består till största delen av väte. Av alla atomsorter är väteatomen enklast uppbyggd. Väte är dessutom det lättaste av alla ämnen. Väteatomer vill liksom syreatomer gärna binda sig till andra atomer och bilda molekyler. De väteatomer som finns på jorden är bundna till andra atomer. Eftersom vätgas är en mycket lätt gas användes den till att fylla de första luftballongerna. Det innebar dock stora risker för ballongfararna. Vätgas är mycket explosivt och en enda liten gnista kan räcka för att gasen ska antändas. Vätgas finns inte i luften men den är lätt att framställa. Vätgas består av molekyler där väteatomerna sitter två och två. Väteatomen har det kemiska tecknet H efter hydrogen på latin. En vätemolekyl skrivs H2.
En vätemolekyl skrivs H2
Två vätemolekyler skrivs 2H2
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 35
35
2022-08-11 08:32
Metaller och icke-metaller
Guld har en gulaktig metallglans. En guldtacka är ett gjutet stycke guld med en guldhalt på 99,99 %.
Några vanliga grundämnen och deras kemiska tecken Metaller
Icke-metaller
Aluminium
Al
Helium
He
Guld
Au
Kisel
Si
Järn
Fe
Klor
Cl
Koppar
Cu
Kol
C
Magnesium
Mg
Kväve
N
Natrium
Na
Svavel
S
Silver
Ag
Syre
O
Zink
Zn
Väte
H
Grundämnena brukar delas in i två huvudgrupper. De flesta grundämnen är metaller och de utgör den ena gruppen. De grundämnen som inte är metaller utgör den andra gruppen. Denna grupp kallas för icke-metaller. Metaller känns igen på att de glänser. Ibland behöver metallen putsas för att glänsa. Oftast är glansen silverfärgad men glansen kan också vara gulaktig som guldglans eller rödaktig som kopparglans. Metaller leder både elektricitet och värme bra. Alla grundämnen finns samlade och sorterade i det periodiska systemet. På pärmens insida hittar du det periodiska systemet. Där kan du se att metallerna är markerade med grå bakgrund medan icke-metallerna har fått gul bakgrund. Alla icke-metaller utom en finns till höger i det periodiska systemet.
TESTA DIG 2.5 Vad krävs för att ett ämne ska vara ett grundämne? 2.6 Ungefär hur många atomsorter och grundämnen
finns det?
2.7 Vilken gas måste vi andas in för att inte kvävas? 2.8 Vad är skillnaden mellan att skriva 2O och O2? 2.9 Vilket grundämne består solen till största delen av? 2.10 Skriv tre vätemolekyler med kemiska tecken. 2.11 Hur känner man igen en metall? 2.12 Vad heter den icke-metall som finns på vänster sida
i det periodiska systemet?
36
FÖRKLARA & RESONERA 2.13 All mat innehåller kolatomer.
Ge exempel på några ämnen, som inte är mat, som du tror innehåller kolatomer. Varför tror du dessa ämnen innehåller kol?
2.14 Kemiska beteckningen för kväve är N.
Förklara vad som menas med 5N2.
2.15 Varför innehåller inte luften vi andas
någon vätgas?
2.16 Vilket ämne är orsaken till att vissa
metaller förlorar sin metallglans? Förklara vad som har hänt.
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 36
2022-08-11 08:32
KEMISKA FÖRENINGAR
De flesta ämnen består av två eller flera sorters atomer som är bundna till varandra. Sådana ämnen kallas för kemiska föreningar. Idag känner forskarna till tiotals miljoner kemiska föreningar. Hela tiden upptäcks och framställs nya kemiska föreningar. Bland annat tillverkar läkemedelsindustrin nya kemiska föreningar för att testa dem som läkemedel. Här följer några exempel på kemiska föreningar.
Vatten är en kemisk förening mellan väte och syre En vattenmolekyl består av två väteatomer och en syreatom. Eftersom molekylen innehåller två olika sorters atomer är vatten en kemisk förening. Vattens kemiska namn skulle kunna vara ”två-väte-syre”. På kemispråk säger man ”di” istället för två. Dessutom kallas syre för oxid när det är bundet till andra atomsorter. Det kemiska namnet på vatten är därför diväteoxid. Det är inte ofta vattens kemiska namn används. Prova gärna genom att fråga någon om du kan få lite diväteoxid! Vattens kemiska formel är mera känd. Formeln för vatten är H2O.
En vattenmolekyl (H2O) är en kemisk förening mellan två väteatomer och en syreatom.
Koldioxid är en kemisk förening mellan kol och syre När ämnen som innehåller kolatomer brinner bildas gasen kol dioxid. Då man eldar med t.ex. kol, olja och plast bildas stora mängder koldioxid. Ökningen av koldioxid i luften anses vara den främsta orsaken till att jordens klimat håller på att förändras. Ordet koldioxid betyder ”kol-två-syre”. Koldioxidmolekylen består alltså av en kolatom och två syreatomer. Kolatomer och syreatomer är olika sorters atomer. Därför är koldioxid en kemisk förening. Den kemiska formeln för koldioxid är CO2.
+
En kolatom (C) och en syremolekyl (O2) som slår sig samman bildar en koldioxidmolekyl (CO2).
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 37
37
2022-08-11 08:32
Rost är en kemisk förening mellan järn och syre I fuktig miljö rostar järn. Man kan säga att rost är vattenhaltig järnoxid. I rost är järnatomer och syreatomer bundna till varandra. Rost är därför en kemisk förening.
Stål är inte en kemisk förening
Om lacken på en bil skadas kommer plåtens järnatomer i kontakt med syre och vatten. Då bildas den kemiska föreningen som vi kallar rost.
För att cykelramen ska bli till räckligt stark har järn blandats med kol så att det blir stål.
Ramen till en vanlig cykel består mest av järn. En ram av rent järn skulle dock inte vara tillräckligt stark. Genom att järnatomer blandas med en mindre del kolatomer får man stål. Stål är hårdare än rent järn. Järnet och kolet i stål är fortfarande grundämnen även om atomerna ligger blandade. Eftersom stål innehåller två olika sorters atomer kan man lätt tro att stål är en kemisk förening. I stål är dock inte järnatomer och kolatomer bundna till varandra som i en kemisk förening. När olika sorters atomer inte är bundna till varandra utan bara ligger blandade kallar man det för en blandning. Stål är därför en blandning och inte en kemisk förening. Ofta finns det också kromatomer och nickel atomer i stål. Metallerna krom och nickel gör att stålet inte rostar lika lätt.
TESTA DIG
FÖRKLARA & RESONERA
2.17 Varför är vatten en kemisk förening?
2.22 Skriv de kemiska formlerna för
2.18 Vilken gas bildas när ämnen som innehåller kol brinner? 2.19 Vilka grundämnen består rost av?
gaserna kväveoxid, kvävedioxid och dikväveoxid.
2.23 Luften är en blandning av kvävgas,
2.20 Varför är inte stål en kemisk förening? 2.21 Några studenter skämtade genom att skicka in en ny-
het till en tidning. I tidningen stod det sedan en varning för att stadens parker var besprutade med diväteoxid. Hur vet man att det var ett skämt?
syrgas, ädelgaser och koldioxid. Blandningen innehåller en kemisk förening. Vilken är det?
2.24 Kan en kemisk förening innehålla en
blandning? Motivera ditt svar!
Bakterier.
38
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 38
2022-08-11 08:32
VÄRME ÄR ATOMERS OCH MOLEKYLERS RÖRELSE Ämnen består av atomer och molekyler. Dessa partiklar är ständigt i rörelse. Ju mer ett ämnes partiklar rör sig desto varmare är ämnet. Värme är alltså partiklarnas rörelse. När du tar dig ett varmt bad befinner du dig bland vattenmolekyler som rör sig. Vattnets molekyler knuffar till molekylerna i din hud. Molekylerna i din hud får mer fart och du blir varmare.
Det kallaste som finns
100 °C
373 K
0 °C
273 K
När man kyler ner något minskar atomernas och molekylernas rörelse. Vid ungefär –273 °C slutar partiklarna att röra sig. När partiklarna står stilla kan det inte bli kallare. Denna lägsta tänkbara temperatur kallas för den absoluta nollpunkten.
Kelvins temperaturskala
Den engelske lorden Kelvin tyckte att temperaturskalan borde starta från den absoluta nollpunkten. Han uppfann därför en skala där det inte finns några minusgrader. Temperaturskalan börjar med 0 Kelvin som motsvaras av –273 grader Celsius. Stegen i Kelvins skala är lika stora som stegen i Celsiusskalan. Vattnets fryspunkt på 0 °C motsvaras därför av 273 K. Kelvins temperaturskala används vid beräkningar inom ämnena fysik och kemi.
– 273 °C
Celsius
0K
Kelvin
TESTA DIG 2.25 Vad är värme? 2.26 Vad kallas den lägsta tänkbara
temperaturen?
2.27 Vem kom på en temperatur-
skala där 0 grader motsvarar det kallast tänkbara?
FÖRKLARA & RESONERA 2.28 Varför kan inget bli kallare än
cirka −273 °C?
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 39
39
2022-08-11 08:32
FAST, FLYTANDE ELLER GAS
Nästan alla ämnen kan finnas i tre aggregationstillstånd: fast form, flytande form och gasform. Vilken av formerna ett ämne har, beror på temperatur, tryck och hur ämnets partiklar hålls samman. Ett ämne du träffat på i de tre formerna är vatten. Vi ska nu titta på vad som händer när fast is blir till flytande vatten, som sedan blir till gasformig vattenånga.
Fast form Precis som de flesta ämnen kan vatten finnas i fast form, flytande form och gasform. Vattenångan ser du dock inte eftersom den är osynlig. Moln består av små vattendroppar som bildats när vattenånga kondenserat.
1
2
Is är vatten i fast form. Starka krafter i isen håller varje molekyl på en bestämd plats. De vibrerar lite men byter inte plats. Därför är is hårt.
Fast blir flytande När man värmer is vibrerar molekylerna allt mer. När temperaturen passerar smältpunkten, vibrerar molekylerna så mycket att de inte kan hållas kvar på en bestämd plats. Då smälter den fasta isen och blir till flytande vatten. Smältpunkten för is är 0 °C. I flytande vatten håller molekylerna fortfarande ihop men de glider förbi varandra och byter ständigt plats. Stoppar man ner ett finger i vatten flyttar sig molekylerna. Därför känns inte vattnet hårt. 3
1 När vattnet är is (fast form) bildar vattenmolekylerna ett fast mönster. 2 I flytande vatten håller molekylerna ihop, men de flyttar sig ständigt. 3 I vattenånga (gasform) har molekylerna en sådan fart att de inte längre håller ihop. Därför är det också glesare mellan molekylerna i vattenånga än i flytande vatten eller is.
40
Flytande blir gas Molekylerna i flytande vatten rör sig olika fort. En del molekyler kan få upp så stor fart att de sticker iväg från vattenytan. Dessa molekyler rör sig sedan fritt på egen hand. Molekyler som inte längre hålls samman befinner sig i gasform. När vatten långsamt övergår till gasform säger man att vattnet avdunstar. Efterhand som vatten värms upp får allt fler molekyler fart nog att avdunsta. När temperaturen når kokpunkten 100 °C, har alla vattenmolekyler en sådan fart att de övergår i gasform. Man säger att vattnet kokar och blir till vattenånga.
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 40
2022-08-11 08:32
Gas blir flytande och fast När vattenånga kyls bildas små vattendroppar. Man säger att vattenångan kondenserar till flytande form. Vattnet kan sedan kylas ytterligare och när temperaturen passerar fryspunkten fryser eller stelnar vattnet till is. Fryspunkten för vatten är 0 °C det vill säga samma som smältpunkten för is.
Is, vatten och vattenånga är samma ämne Is, flytande vatten och vattenånga har olika egenskaper. Ändå är de samma ämne, nämligen vatten. En vattenmolekyl består av två väteatomer och en syreatom (H2O). Det ändras inte för att vatten byter form. Ett ämne kan alltså omvandlas mellan de tre aggregationstillstånden utan att de kemiska beståndsdelarna ändras. smälter
Fast
kokar/förångas
Flytande fryser/stelnar
Gas kondenserar
TESTA DIG
FÖRKLARA & RESONERA
2.29 I vilka tre aggregationstillstånd kan ämnen finnas?
2.36 På vad sätt skiljer sig molekylernas rörelser
2.30 Varför är is hårt? 2.31 Vad händer med molekylerna när is smälter? 2.32 Vad händer när vatten avdunstar? 2.33 Vad kallas den temperatur då ett ämnes
alla molekyler övergår till gasform?
i fasta, flytande och gasformiga ämnen?
2.37 Varför kan man inte se vattenånga? 2.38 Du kan sitta i en bastu som är 100 °C
varm. Skulle du bada i 100 °C varmt vatten skulle du omedelbart få bränn skador. Förklara varför!
2.34 Vad kallas det när en gas övergår till flytande form? 2.35 Hur kallt måste det bli innan syre blir flytande?
(titta i tabellen på sidan 308)
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 41
41
2022-08-11 08:32
RENA ÄMNEN OCH BLANDNINGAR
När man studerar ett ämnes egenskaper är det viktigt att ämnet är rent. Ett rent ämne innehåller endast de atomer eller molekyler som är byggstenarna i just det ämnet. Ett rent ämne är antingen ett grundämne eller en kemisk förening. Rent järn består enbart av järnatomer. Rent vatten består av enbart vattenmolekyler. När något innehåller minst två olika ämnen kallas det för en blandning. Blandningar kan vara slamningar, emulsioner eller lösningar. I naturen är det sällsynt med rena ämnen. Marken, havet och luften består av en massa olika ämnen som är blandade.
Är det rent vatten du dricker? På kranar och duschmunstycken kan det finnas vita avlagringar. Dessa består av salter eller kalk som funnits i kranvattnet.
Vi blir sällan magsjuka av kranvatten i Sverige. Kranvattnet är renat från smuts och farliga bakterier. Vi säger att vattnet är rent. När kemister talar om ett ”rent ämne” menar de något annat. Ett kemiskt rent ämne är inte blandat med något annat ämne. Vårt kranvatten innehåller mer än bara vattenmolekyler. Det innehåller även små mängder av salter och ibland kalk. Därför är inte kranvatten kemiskt rent. Det är en blandning av ämnen. Att dricksvatten innehåller salter är ingen nackdel. Kroppen behöver salterna. Det finns tillfällen då vattnet behöver vara kemiskt rent. Om kranvatten används till att fylla på ett bilbatteri eller ett ångstryk järn kan dessa skadas. Vatten som renats från salter säljs därför på bensinstationer och i en del affärer. Till vissa kemiska experiment krävs kemiskt rent vatten. Sådant vatten kallas destillerat vatten.
De små hålen i ett ångstrykjärn kan täppas igen av salter och kalk från kranvatten.
42
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 42
2022-08-11 08:33
SLAMNING — BLANDNING MED BITAR I
Om du lägger lera i vatten och rör om kommer lerkornen att virvla runt i vattnet. Atomerna och molekylerna i varje lerkorn kommer att hålla ihop. Ett lerkorn är jättestort i jämförelse med en vattenmolekyl. Efter en stund kommer lerkornen att falla ned på botten. En blandning mellan vatten och lera är ett exempel på en slamning. Genom att krossa träkol kan man få kolpulver. Blandas pulvret i vatten, kommer kolatomerna i de små kornen att hålla ihop. Därför är även en blandning av kol och vatten en slamning. Slamningens små bitar av kol kommer att flyta upp till ytan istället för att falla till botten.
Vattenfärg är ett exempel på en slamning.
Efter en stund kommer partiklarna i en slamning att sjunka till botten eller flyta upp till ytan.
De korn av lera som virvlar omkring i vattnet är miljarder gånger större än vattenmolekylerna. Blandningen är en slamning.
TESTA DIG
FÖRKLARA & RESONERA
2.39 Vad är det enda som rent järn består av?
2.44 Varför är inte luft ett rent
2.40 Varför är inte kranvatten kemiskt rent vatten? 2.41 Hur kan man märka att kranvatten innehåller salter? 2.42 Ge två exempel på när man bör använda vatten som
är renat från salter.
ämne?
2.45 Dricksvatten innehåller små
mängder salter. Varför kan man då inte dricka havsvatten?
2.43 Vad kallas en blandning där det flyter omkring olösta
bitar i en vätska?
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 43
43
2022-08-11 08:33
EMULSION — SLAMNING AV FLYTANDE ÄMNEN
Om du rör runt vatten tillsammans med olja får du en grumlig blandning. Små oljedroppar kommer att sväva omkring i vattnet. I varje oljedroppe håller oljans molekyler ihop. Efter en stund flyter all olja upp och lägger sig ovanför vattnet. En blandning mellan vatten och olja fungerar likadant som en slamning. Eftersom de båda ämnena är flytande kallas blandningen för en emulsion.
Emulgeringsmedel När du häller diskmedel i diskvatten ser det ut som om fett löses upp. Det som egentligen händer är att diskmedlet får fettet att bilda små droppar som sprider sig i vattnet. En stabil emulsion har bildats. Ämnen i diskmedel är delvis fettlösliga och delvis vatten lösliga. De fungerar därför som länkar mellan fett och vatten. Ämnen som stabiliserar emulsioner kallas emulgeringsmedel.
Kosmetika I Sverige omsätter kosmetikbranchen flera miljarder kronor varje år. Det gäller bland annat produkter till hudvård, solvård, hårvård och smink. De allra flesta kosmetiska produkterna är emulsioner. Olika typer av hudkrämer är det som används mest. Kosmetika har använts långt tillbaka i historien. Man har t.ex. hittat 10 000 år gamla sminkpaletter från den egyptiska kulturen.
Inom teater och film används rikliga mängder kosmetika.
44
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 44
2022-08-11 08:33
Huden behöver fukt och för att inte torka ut bildas ett fett ämne som heter talg. Men varje dag utsätts din hud för påfrestningar när du använder tvål, disk- och tvättmedel. Då kan du behöva använda någon typ av hudkräm för att ersätta det naturliga fettet. Hudvårdsprodukter kan vara hudkräm, salva eller lotion. Huvudingredienserna är vatten och olja eller fett, men andelen av respektive kan variera. Salvor är fetare än krämer och lotion. Produkterna innehåller även fuktbindande ämnen som t.ex. karbamid (urinämne) eller glycerol. Foundation är en hudfärgad kräm som används som grundsmink. Förutom vatten och fett innehåller foundation även ett färgat puder som t.ex. talk eller zinkoxid. Läppstift är en blandning av oljor och vaxer som hjälper till att hålla läpparna mjuka. Stiftet innehåller även färgämnen, som t.ex. röd järnoxid, och parfym. Mascara används för att ge ögonfransarna större volym. Innehållet är ungefär det samma som i läppstift. I den mest vattenfasta mascaran ingår lösningsmedel som kan kräva starka borttagningsmedel.
Hudkrämer är emulsioner som hjälper till att återfukta huden och göra den mjuk.
Läppstiftet kan se till att läpparna blir mjuka och lena men innehåller även färgämnen. Röd färg fås genom att tillsätta röd järnoxid.
TESTA DIG
FÖRKLARA & RESONERA
2.46 Vad kallas en blandning där flytande droppar
2.49 Kosmetiska produkter omsätter flera miljar-
flyter runt i en annan vätska?
2.47 Vilka är huvudingredienserna i hudkrämer? 2.48 Vad har emulgeringsmedel för funktion?
der kronor för att vi ska se vackra ut. Vid utvecklingen av nya produkter har det i många fall gjorts tester på djur. Är det rätt eller fel att göra djurförsök? Motivera ditt svar!
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 45
45
2022-08-11 08:33
I EN LÖSNING ÄR PARTIKLARNA JÄMNT FÖRDELADE
När sockret är löst kan du inte se det. Smaken avslöjar dock att det finns socker i teet.
När du lägger en sockerbit i en kopp te och rör om ser det ut som om sockret försvinner. Även om sockerbiten är upplöst och inte längre syns finns sockret kvar i teet. Det kan du känna på smaken. När sockret löst sig i vatten sitter inte sockermolekylerna ihop. Istället flyter sockermolekyler runt överallt i vattnet. Eftersom molekyler är för små för att synas blir lösningen genomskinlig. I en lösning är alltså ämnenas minsta delar jämnt fördelade över hela blandningen. Lösningar är genomskinliga men de kan ibland vara färgade.
En lösning kan bli mättad Kan du lösa hur mycket socker som helst i ditt te? Lägger du i riktigt många sockerbitar går det till slut inte att lösa mer. Då hjälper det inte hur mycket du än rör om i koppen. Olöst socker kommer ändå att ligga på botten. En lösning som inte kan lösa mer av ett ämne kallas mättad.
utspädd
koncentrerad
mättad
Löser du bara en liten mängd av ett ämne säger man att lösningen är utspädd. Löser du en större mängd av ett ämne är lösningen koncentrerad. När inte allt ämne går att lösa upp har du fått en mättad lösning.
46
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 46
2022-08-11 08:33
Varma vätskor löser mer Varmt te löser lättare upp socker än kallt te. Det går dessutom att lösa upp mer socker i varmt te. Fasta ämnen löser sig nämligen lättare i varma vätskor än i kalla. Varmvatten löser t.ex. upp smuts bättre än kallvatten. Därför tvättas kläder i varmt vatten. Om en varm mättad lösning får svalna, klarar inte lösningen av att hålla allt ämne upplöst. Fast ämne kommer då att lägga sig på botten. När en lösning får svalna eller avdunsta bildas ibland vackra kristaller.
Vätskor och gaser kan också lösa sig Drycker som öl, vin och sprit innehåller alkohol. Du kan inte se alkoholen. Det beror på att alkohol löser sig i vatten. Alkoholmolekylerna flyter omkring överallt i lösningen. Gaserna koldioxid och syre kan lösa sig i vatten. I läsk och öl finns det löst koldioxid. Bubblorna du ser är koldioxid som var löst i vattnet innan du öppnade flaskan. I nästan allt vatten finns det löst syre. Det lösta syret gör att fiskar kan ”andas” i vattnet. Gaser löser sig bäst i kallt vatten. På så sätt skiljer de sig från fasta och flytande ämnen. När vatten värms bildas små bubblor långt innan vattnet börjar koka. Bubblorna består av gaser som vattnet inte längre klarar att lösa. I tropiska vatten kan ibland fiskar kvävas när vattnet blir för varmt. Detta beror på att det varma vattnet inte kan innehålla tillräckligt med syre.
Bubblorna i läsk, mineralvatten och andra kolsyrade drycker bildas av koldioxid som varit löst i vätskan.
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 47
47
2022-08-11 08:33
Metaller kan lösa sig i varandra En blandning av två eller flera sammansmälta metaller kallas legering. I legeringen brons finns det koppar och tenn. I brons ligger kopparatomer och tennatomer jämnt blandade. Metallerna har löst sig i varandra.
Olika lösningsmedel
Det finns målarfärger som inte är lösliga i vatten. Då kan t.ex. lacknafta eller andra lösningsmedel behövas för att ta bort färg och tvätta penslar.
TESTA DIG
FÖRKLARA & RESONERA
2.50 Vad kallar man en blandning där ämnenas
2.58 Varför går det inte att se
2.51 Vad är skillnaden mellan en utspädd lösning
2.59 När man värmer vatten kan
molekyler är jämnt fördelade i hela blandningen? och en koncentrerad lösning?
2.52 Vad menas med att en lösning är mättad? 2.53 Varför blir tvätten renare i varmt vatten än
i kallt vatten?
2.54 Ge exempel på en vätska som kan lösas i vatten. 2.55 Ge exempel på ett fast ämne och en gas som
är lösta i en läsk.
2.56 Vad är en legering? 2.57 Ge exempel på tre vätskor som används
som lösningsmedel.
48
Vatten kan lösa ämnen som salt, socker, alkohol, koldioxid och syre. Ett ämne som kan lösa upp ett annat ämne kallas lösningsmedel. En lösning behöver inte vara en blandning med vatten. Aceton och lacknafta är exempel på vätskor som ofta används som lösningsmedel. De kan lösa upp fett och färger som inte är vattenlösliga.
upplöst socker?
man se små bubblor långt innan vattnet kokar. Förklara varför!
2.60 Varför har varmt vatten lättare att
lösa upp fasta ämnen medan kallt vatten har lättare att lösa upp gaser?
2.61 Vilka av dryckerna läsk, juice med
fruktkött och mjölk är lösningar, slamningar och emulsioner? Motivera dina svar! Tänk på att en blandning kan vara en kombination av ovanstående.
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 48
2022-08-11 08:33
BLANDNINGAR KAN DELAS UPP
I naturen är de flesta ämnen blandade. Ibland vill man ta tillvara på ett särskilt ämne i en blandning. En växt kan innehålla ett ämne som går att använda som läkemedel. Då är det viktigt att kunna skilja det ämnet från övriga ämnen i växten. Det finns flera metoder som delar upp ämnen. Dessa metoder kallas separationsmetoder. Separationsmetoderna är viktiga inom industrin, men många används också i hemmet. Kan du komma på några exempel?
Slamningar sedimenterar En slamning innehåller olösta bitar av något. Teblad och vatten i en tekanna är ett exempel på en slamning. Om vattnet med teblad får stå en stund kommer tebladen att sjunka till botten. Kemister skulle säga att tebladen sedimenterar. Om du sedan häller upp ditt te försiktigt, kan du få klart te i din kopp. Tebladen ligger kvar på botten av kannan. Att hälla av vätska utan att de olösta bitarna följer med kallas för dekantering. Du kan alltså med sedimentering och dekantering skilja teet från tebladen. Sedimentering är en av metoderna som används i reningsverk. Smutsigt vatten leds in i stora sedimenteringsbassänger. Sand, lera och en del skräp sjunker då till botten. Därefter släpps vattnet ut utan att slamningen på botten följer med.
I reningsverk finns det stora bassänger. I dessa får vattnet stå still tills sand, lera och skräp sjunkit (sedimenterat) till botten.
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 49
49
2022-08-11 08:33
Extraktion och filtrering
Varmt vatten extraherar ut kaffets vattenlösliga smakämnen. Kaffe pulvrets olösliga delar filtreras bort.
När vi brygger kaffe löser det varma vattnet upp smakämnen från kaffepulvret. Kaffepulvrets vattenlösliga ämnen skiljs från olösliga ämnen. Denna metod att skilja på ämnen kallas för extraktion. Metoden används också för att få fram socker ur sockerbetor. Innan kaffet är klart att dricka vill vi få bort de olösta delarna av kaffepulvret. Därför får kaffet rinna genom ett kaffefilter. Filtret fångar upp de olösta delarna. De ämnen som är lösta kommer att följa med vattnet genom filtret. I kaffefiltret finns det nämligen små hål som släpper igenom vatten och lösta ämnen. Denna metod att skilja på ämnen kallas för filtrering. Vid kemiska experiment används ofta filtrering för att separera fasta och flytande ämnen. De filtrerpapper som används har mindre hål än kaffefilter. Det ger en noggrannare filtrering. Inga filtrerpapper klarar dock att fånga upp lösta ämnen. Filtrering fungerar därför bara på slamningar.
Indunstning får fram lösta ämnen Om du låter en saltlösning stå utan lock kommer vattenmolekylerna att avdunsta. Till sist kommer bara salt i fast form att vara kvar. Denna metod kallas för indunstning. Du kan få fram saltet snabbare genom att koka saltlösningen. Havet innehåller mycket salt. Saltet utvinns genom att havs vatten får avdunsta i grunda bassänger. Detta salt måste dock renas innan det kan användas till matlagning eller inom industrin.
Det går att utvinna salt genom att låta saltvatten avdunsta. Detta sker i bassänger som kallas för saliner.
50
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 50
2022-08-11 08:33
Destillering tar vara på vätskor Fasta ämnen som varit lösta tas tillvara vid en indunstning. Ibland är det vätskan i en lösning som ska sparas. Kranvatten innehåller små mängder av salter. Vattnet kan renas från salter genom destillering. Då kokas vatten och ångan leds vidare genom ett rör. Salterna stannar kvar i kokkärlet. Ångan kyls och kondenseras till rent destillerat vatten. Vätskor kan också skiljas från varandra genom destillering. Vatten kokar vid 100 °C medan ”vanlig” alkohol kokar vid 79 °C. Vin är en blandning av bland annat vatten och alkohol. Värms vin till 79 °C kommer ångorna till största delen bestå av alkohol. När ångorna sedan kondenserar omvandlas de till en dryck med hög alkoholhalt. Denna metod för framställning av starksprit kallas ”bränning”. Produkten kallas därför ibland för brännvin. I Sverige är det inte tillåtet för privatpersoner att bränna sprit. kyl
3
vat t
en
TESTA DIG 2.62 Vad är sedimentering? 2.63 Vad är dekantering? 2.64 Ge exempel på när man
använder sig av extraktion.
2.65 Ge exempel på när man
använder sig av filtrering.
2.66 Vilken typ blandning kan
delas upp med hjälp av filtrering?
2.67 Vad kallas metoden där man
får fram ett löst ämne genom att låta en vätska avdunsta?
ut
2.68 Vilken metod att separera
ämnen tar vara på den vätska som ett ämne var löst i?
2.69 Vad brukar man kalla vatten
4
man renat från salter?
kylare
FÖRKLARA & RESONERA
2
kyl
va tt
1
en
2.70 Varför försvinner inte
in
den bruna färgen på kaffe genom filtrering?
2.71 Vilken metod skulle du kunna
använda för att få bort den bruna färgen från kaffe?
5
2.72 Tänk dig att du har en bland-
ning av sand och salt. Hur skulle du kunna få fram rent salt ur denna blandning?
1 Vatten tillsammans med lösta salter och andra ämnen upphettas. 2 När lösningen kokar blir vatten till vattenånga. Salter och andra ämnen
stannar kvar i kokkärlet.
3 Vattenångorna leds vidare genom rör till en kylare. 4 I kylaren kondenseras vattenångan till flytande vatten.
2.73 Beskriv hur du skulle kunna
tillverka socker av några sockerbetor. Använd begreppen extraktion, filtrering och indunstning i din beskrivning.
5 Ur kylaren kommer destillerat vatten. Det är fritt från salter och andra ämnen.
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 51
51
2022-08-11 08:33
HÅLLBAR UTVECKLING Grundvatten Om du låter vatten rinna genom sand blir vattnet renare och mer drickbart. Det beror på att den stora sammanlagda ytan av alla sandkorn kan binda stora mängder ”smuts” i vattnet. När vi renar vatten som ska bli dricksvatten kan vi använda oss av denna metod. Grundvatten är det vatten som finns där sprickor i bergen och jordens porer är helt vattenfyllda. I rullstensåsar, deltaområden och dalsänkor kan det finnas tillräckligt med grundvatten för att täcka ett mindre samhälles behov av dricksvatten. De viktigaste magasinen för grundvatten finns i områden med sand- och grusmarker. I och med att vi skaffar mer kunskap om jordlagren, berggrunden och grundvattnet, ger det oss också större möjligheter att lättare hitta platser som är bra anpassade för att anlägga en grundvattentäkt. Ett stort problem är dock att i områden nära städer finns det också grustäkter, vilket innebär att en hel del av gruset och markskiktet tagits bort. Då försämras markens förmåga att rena vatten och risken för föroreningar av grundvattnet ökar t.ex. genom oljespill. Numera tar man större hänsyn till viktiga grundvattenresurser när man utfärdar tillstånd för nya grustäkter.
ett stort område. En enda droppe dieselolja kan ge smak åt tusen liter vatten. Även naturliga förhållanden kan orsaka att vattnet inte håller bra kvalitet. Sammansättningen av mineraler i jordlagren och berggrunden kan orsaka att vattnet innehåller höga halter av t.ex. radon, fluor och tungmetaller.
Konstgjort grundvatten På vissa ställen räcker inte grundvattnet till och då försöker man efterlikna naturens egna processer och tillverka konstgjort grundvatten. Det kan man göra genom att tillföra ytvatten (vatten från sjöar och vattendrag) till rullstens åsar för att rena det. Ett annat sätt är att man pumpar vatten från en sjö till en bassäng med grus och sand. Vattnet får sedan långsamt sjunka genom dessa lager, på samma sätt som regnvatten renas när det sjunker genom jordlagern till grundvattenmagasinet. Denna metod kallas konstgjord infiltration. Man kan också använda ytvatten direkt utan att låta det rinna genom ett sandlager, men det kräver då omfattande behandling och rening i ett vattenreningsverk.
Grundvattnets kvalitet Grundvatten är i de allra flesta fall så pass rent att det kan drickas direkt utan behandling. Detta är också orsaken att många hushåll på landsbygden fortfarande har egna brunnar. Men en liten mängd förorening kan förstöra grundvattnet i 52
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 52
2022-08-11 08:33
1 Hur kan man med hjälp av sandkorn få rent vatten? 2 Vilka olika sätt finns det att rena vatten? 3 Hur skiljer sig tillgången till rent vatten åt mellan olika länder? Vad kan det bero på?
MILJÖMÅL Grundvatten av god kvalitet ”Grundvatten ska ge en säker och hållbar dricksvattenförsörjning samt bidra till en god livsmiljö för växter och djur i sjöar och vattendrag.”
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 53
53
2022-08-11 08:33
LÄR MER JAKTEN PÅ DE MINSTA BYGGSTENARNA
En atom är uppbyggd av en kärna. Partiklarna i kärnan heter protoner och neutroner. Protonerna är positivt laddade och neutronerna har ingen laddning. De är neutrala. Runt kärnan kretsar de negativt laddade elektronerna i olika skal.
Allt vi kan ta på är materia. Allt som väger och tar plats är materia. Vi själva och alla ämnen är materia. I alla tider har filosofer och vetenskapsmän försökt att hitta materians minsta beståndsdelar. Idag tror forskare att innan universum fanns var all materia samlad och tätt packad. Enligt teorin om Big Bang (stora smällen) spreds materian genom en stor explosion. Vårt universum med stjärnor och planeter kunde bildas. Forskare har beräknat att Big Bang inträffade för ungefär fjorton miljarder år sedan.
Atomen
För ungefär 2 500 år sedan, i det antika Grekland, fanns det filosofer och vetenskapsmän som funderade på vad materia egentligen är. Empedokles och Aristoteles var två filosofer som trodde på de fyra elementen, jord, luft, eld och vatten. De sa att alla ämnen var uppbyggda av de fyra elementen som blandades i olika mängder. En annan filosof som hette Demokritos menade att allting var uppbyggt av mycket små partiklar som inte gick att dela. Ordet atom kommer av det grekiska ordet för odelbar. Teorin om de fyra elementen blev populärast och idéerna om atomer glömdes bort. Idag vet vi att detta är fel. Det tog över 2 000 år innan vetenskapsmännen kom fram till att materia består av atomer. Även om ordet atom betyder odelbar vet vi idag att atomer består av ännu mindre delar. En atom är uppbyggd av en kärna som innehåller små partiklar som heter protoner och neutroner. Runt om kärnan kretsar ännu mindre partiklar som heter elektroner. De nya kunskaperna om atomens uppbyggnad gör att vi idag förstår hur och varför ämnen reagerar med varandra. På sidorna 270–271 En av de mest kända grekiska filosoferna var Aristoteles. kan du läsa mer om de grekiska filosoferna och om De antika grekiska filosoferna var personer som funderade mycket på bl.a. astronomi, matematik och naturvetenskap. hur man kom fram till dagens syn på atomer.
54
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 54
2022-08-11 08:33
LÄR MER ALKEMISTER FÖRSÖKTE GÖRA GULD
Äldre tiders kemister kallades alkemister. Alkemin är mest känd för att man försökte tillverka guld. I nästan 2 000 år fanns det alkemister i olika delar av världen som blandade metaller, svavel och mycket annat i hopp om att det skulle bli guld. Idag vet vi att guld är ett grundämne som består av guldatomer. Det finns inga kemiska metoder som skulle kunna förvandla andra sorters atomer till guld atomer. Det var idéerna om att alla ämnen består av jord, eld, luft och vatten, som bidrog till att alkemister trodde att guldtillverkning var möjlig. Inom alkemin trodde man också på magi och astrologi. Astrologi är läran om himlakropparnas påverkan på människors personlighet och deras framtid. Än idag använder astrologin ”de fyra elementen” när de astrologiska tecknen delas in i fyra grupper (jord, eld, luft och vatten). Astrologerna tror t.ex. att de som är födda i jordtecknet Jungfrun blir mera jordnära och lugna personer. De som är födda i lufttecknet Tvillingarna blir mera rörliga och de som är födda i eldtecknet Väduren får mer temperament. Det finns ingen vetenskap som stödjer att detta skulle vara sant.
Kemi istället för alkemi På 1700-talet började många forskare ifrågasätta flera av alkemisternas idéer. De nya forskarna kallade sig för kemister istället för alkemister. Trots att alkemisterna i grunden hade fel om materians beståndsdelar och om guldtillverkning har de haft en stor betydelse för den moderna kemin. De gjorde flera viktiga upptäckter. Starka syror som saltsyra, salpetersyra och svavelsyra, upptäcktes av alkemisterna. Svavelsyra är idag en av industrins viktigaste kemikalier. Metoder för att skilja på ämnen, som filtrering och destillering, utvecklades av alkemister.
Alkemi och astrologi har mycket gemensamt. På astrologikartan kan du se de astrologiska tecknen. Varje tecken är kopplat till ett av de fyra elementen som syns i mitten. Det finns också metaller kopplade till de astrologiska tecknen. Metaller var alkemisternas stora intresse.
TESTA DIG 2.74 Vad kallas teorin som säger att
universum skapades efter en stor explosion?
2.75 Vilka var de fyra elementen? 2.76 Vad hette filosofen som menade
att atomer var de minsta bygg stenarna?
2.77 Vilken var alkemisternas stora
dröm?
FÖRKLARA & RESONERA 2.78 Empedokles och Aristoteles var
berömda filosofer. Ändå hade de fel när de trodde att all materia är uppbyggd av jord, luft, eld och vatten. Försök komma på saker de sett i naturen som fick dem att tro på de fyra elementen.
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 55
55
2022-08-11 08:33
LÄR MER KOLDIOXID HOPPAR ÖVER FLYTANDE FORM Om man kyler gasen koldioxid till –79 °C går koldioxiden direkt över till fast form. Koldioxiden hoppar alltså över flytande form. Värmer man sedan den fasta koldioxiden blir den direkt gas igen. När ett ämne direkt går från gas till fast form (eller från fast form till gas) säger man att ämnet sublimerar.
Fast koldioxid kallas torris
Koldioxid i fast form kallas torris och ser ut som snö eller som vanlig is.
Koldioxid i fast form ser ut som snö eller som vanlig is. Den blir dock inte blöt eftersom den inte smälter till vätska. Den sublimerar till gasform direkt från sin fasta form. Därför kallas fast koldioxid för torris. Torrisen är mycket kallare än vad vanlig is brukar vara. Torrisen kan få luftens vattenånga att kondensera till små vattendroppar. De små dropparna ser ut som rök. Torris som läggs i vatten ger rökeffekter som används bl.a. inom teater och film.
Tryck kan göra koldioxid flytande Kyler man gasen koldioxid sublimerar den till fast form. Om man däremot pressar samman gasformig koldioxid kan den bli flytande. En koldioxidsläckare är en typ av brandsläckare, som innehåller flytande koldioxid under högt tryck. Det kan du känna om du lyfter den. Koldioxiden skvalpar inuti brandsläckaren. Använder du brandsläckaren kommer koldioxiden ut i en snöliknande fast form. När sammanpressade gaser släpps ut blir det kallt. I det här fallet blir det så kallt att koldioxiden fryser till kolsyresnö. Kol syresnö släcker eld både genom att kväva och kyla elden. Förr kallades koldioxidsläckaren felaktigt för kolsyresläckare. Det är ju koldioxid i flytande form och inte kolsyra i släckaren. Kolsyra bildas först när kol När koldioxidsläckaren skakas hörs det skvalpande ljudet av flytande kol dioxid och vatten blandas. dioxid. Koldioxid finns endast i flytande form om gasen pressas samman.
56
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 56
2022-08-11 08:33
LÄR MER PLASMA
Förutom de tre aggregationstillstånden fast, flytande och gas finns det även ett fjärde tillstånd. Detta tillstånd kallas plasma och har ingen bestämd form. Plasman sprider ut sig obehindrat om den inte placeras i någon typ av behållare. Plasma bildas när hög energi, som värme eller elektricitet, tillförs till en gas. Atomerna delas upp och gasen omvandlas till ett moln av elektroner och positiva joner. Plasma kan leda elektricitet och påverkas även av magnetfält. Dessutom kan plasma lysa när de laddade partiklarna interagerar med varandra. Universum består till 99 % av plasma och solen är i själva verket en gigantisk boll av plasma, precis som alla andra stjärnor.
På jorden finns plasman naturligt i blixtar. Den intensiva värmen skalar bort elektronerna från atomerna i luften och omvandlar dem från gas till plasma.
TESTA DIG
FÖRKLARA & RESONERA
2.79 Vad kallas det när ett ämne direkt går från gasform till
2.85 Varför kallas fast koldioxid
2.80 Hur kan man göra för att få koldioxid i flytande form?
2.86 Hur har kolsyresläckaren
fast form?
2.81 På vilka sätt släcker kolsyresnö eld?
för torris?
(koldioxidsläckare) fått sitt felaktiga namn?
2.82 Vilket är det vanligaste aggregationstillståndet i universum? 2.83 Vilket annat aggregationstillstånd liknar plasma? 2.84 Vad händer med en gas när den tillförs hög energi?
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 57
57
2022-08-11 08:33
LÄR MER NÅGRA ÄMNEN MED LÅG RESPEKTIVE HÖG SMÄLTPUNKT Metaller har i allmänhet hög smältpunkt. De flesta grundämnen som inte är metaller har låg smält- och kokpunkt. Vid rumstemperatur befinner sig 11 av ickemetallerna i gasform. Vi ska nu titta närmare på några ämnen som skiljer sig från mängden när det gäller smält- och kokpunkt.
Kvicksilver — den flytande metallen
Förr använde man den flytande metallen kvicksilver till termometrar. Gick en termometer sönder kunde den mycket giftiga metallen rinna ut.
Det finns en enda metall som är flytande i rumstemperatur, nämligen kvicksilver. Kvicksilvrets frys- och smältpunkt är −38 °C. Förut användes kvicksilver i termometrar, men eftersom det är mycket giftigt slutade man med det. En annan nackdel med kvicksilvertermometrarna var att de slutar fungera vid –38 °C. Då stelnar ju kvicksilver till fast form. Du kanske tänker att det inte är så ofta det blir så kallt som −38 °C? Svenska köldrekordet ligger dock på −53 °C. I Sveriges kallaste delar började man tidigt använda termometrar med sprit istället för kvicksilver. Idag är de flesta termometrar elektroniska.
Kol smälter inte I lampor med glödtråd blir tråden cirka 2 500 °C. När glödlampan uppfanns var det svårt att hitta ett lämpligt material till tråden. Få ämnen är i fast form vid denna höga temperatur. Lösningen blev en glödtråd av kol. Vid normala lufttryck smälter nämligen inte kol till flytande form. Först vid 3 650 °C sublimerar kolet. Idag använder man volfram till glödtrådar. Volfram är den metall som har högst smält- och kokpunkt. Volfram smälter vid 3 407 °C och kokpunkten är 5 657 °C.
Glödtråden måste ha en hög smältpunkt. Förr gjorde man glödtråden av kol. I halogenlampor använder man metallen volfram.
58
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 58
2022-08-11 08:33
LÄR MER Legeringar med låg smältpunkt Legeringar smälter ofta lättare än de metaller som ingår i legeringen. Den amerikanske metallexperten Wood kom på en blandning som smälter redan vid ungefär 60 °C. I blandningen som kallas Woods metall ingår vismut, bly, tenn och kadmium. I och med att blandningen innehåller kadmium är den hälsofarlig. Woods metall som har mycket lägre smältpunkt än vanligt lödtenn används också till att löda. Metallblandningen finns också i vissa brandvarnare. Fields metall är en annan legering med liknande egenskaper. Den är mindre giftig jämfört med Woods metall. I blandningen ingår vismut, indium och tenn.
Isättika
Ättiksyra stelnar till fast form redan vid +17 °C. Därför kallas koncentrerad ättiksyra för isättika. Ättika används ofta till att smaksätta mat. Dessutom kan inte bakterier leva i den sura ättikan. Därför användes ofta ättika till att konservera mat innan det fanns kylskåp och frysar. Fortfarande lägger vi in t.ex. sill och gurka i ättika. Ättika kan även användas som ett miljövänligare alternativ för rengöring och ogräsbekämpning.
Koncentrerad ättika fryser till ”is” vid +17 °C.
TESTA DIG
FÖRKLARA & RESONERA
2.87 Vilken metall är flytande vid rumstemperatur?
2.90 Vilken funktion tror du Woods
2.88 Varför kallas koncentrerad ättiksyra för isättika?
metall har i brandvarnare?
2.89 Varför kan man använda kol eller volfram som
glödtråd i lampor?
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 59
59
2022-08-11 08:33
LÄR MER LÖSTA ÄMNEN ÄNDRAR FRYSPUNKT OCH KOKPUNKT
Lösta ämnen kan påverka egenskaper som fryspunkt och kokpunkt. Vattens fryspunkt sänks av lösta ämnen. I naturen bildar växter socker som hindrar att deras vatten fryser till is.
Salt sänker fryspunkten Rent vatten fryser till is vid 0 °C. Vanligt salt kan sänka vattnets fryspunkt till –20 °C. Samtidigt måste saltvatten värmas till över 100 °C innan det kokar. På vintern saltas vissa vägar för att förhindra halka. Saltet sänker vattnets fryspunkt och får isen att smälta. Metoden är dock inte bra för djur och växter. Dessutom orsakar salt att bilar rostar. Det är numera vanligt att vintervägar sandas istället. Eftersom sand inte löser sig får den inte isen att smälta. Isen blir dock mindre hal. Salt sänker fryspunkten och förhindrar is på vägen. Saltning är dock inte bra för bilar och natur.
Alkoholer håller vatten flytande För att bilars spolarvätska och kylvätska inte ska frysa till is blandas vatten med olika alkoholer. Alkoholerna i spolarvätskan hjälper också till som lösningsmedel. Alkoholer kan nämligen lösa en del smuts som är olöslig i vatten. Alkoholen i bilens kylvätska kallas glykol. Förutom att hindra att vattnet fryser till is skyddar den kylsystemet från att rosta. Både spolarvätskan och kylvätskan innehåller giftiga alkoholer som inte ska förväxlas med alkoholen i spritdrycker.
Lödtenn är en legering med låg smältpunkt
Vid lödning används smält metall som klister. Legeringen lödtenn smälter lätt.
60
Vid lödning smälts metall för att hålla ihop delar. Metal�len måste smälta lätt för att göra lödningen enkel. Blandas t.ex. tenn och bly får man en legering med låg smältpunkt som kan användas som lödtenn. Metallerna lösta i varandra har lägre smältpunkt än metallerna har var för sig. Eftersom bly är giftigt används numera lödtenn som kan innehålla koppar och silver istället för bly.
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 60
2022-08-11 08:33
LÄR MER KROMATOGRAFI KAN SKILJA UT ÄMNEN
Kemister behöver ofta analysera komplicerade blandningar. Med separationsmetoden kromatografi kan ett kemiskt ämne hittas bland tusentals andra. Metoden kan t.ex. visa spår av narkotika eller dopning i urin- och blodprover.
Kromatografi testar molekylers rörlighet När det blåser i skogen förflyttar sig torra löv längre än tyngre kvistar. Kromatografi fungerar på ett liknande sätt. Metoden går ut på att ämnen rör sig i en ström av gas eller vätska. Lätta mole kyler som lätt löser sig i gasen eller i vätskan kommer längst. Vilket ämne det är kan avläsas genom att se hur långt molekylerna rör sig. Nedan visas hur en enkel kromatografi kan göras med hjälp av filterpapper. Dagens kemister har avancerade apparater för kromatografi. Skärmen talar snabbt om vilka ämnen som ingår i blandningen som analyseras.
1 Måla en grön fläck med en vattenlöslig färgpenna på en remsa av filtrerpapper.
2 Doppa ena änden av pappret i vatten. Vattnet kommer att vandra upp genom pappret. På vägen tar vattnet med sig färgämnen.
Med hjälp av filtrerpapper kan du göra en enkel kromatografi. Gröna färger är ofta en blandning mellan blåa och gula färgämnen. Olika färgämnen har olika lätt att följa med när vattnet sugs upp. Därför kommer färgerna att skiljas åt och du får en färgskala med blåa, gröna och gula färger.
3 Efter en stund kan du urskilja de olika nyanserna som finns i färgen på filterpappret.
TESTA DIG
FÖRKLARA & RESONERA
2.91 Varför saltar man vägar?
2.97 Varför blir en potatis sötare om den
2.92 Vad är nackdelen med salt på vägarna? 2.93 Varför har man alkoholer i spolarvätska? 2.94 Varför har man glykol i kylvätska?
utsätts för kyla?
2.98 Varför använder man en blandning
av tenn och bly till lödning?
2.99 Beskriv hur kromatografi fungerar.
2.95 Vilka metaller ingår i lödtenn? 2.96 Vad kan kromatografi användas till?
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 61
61
2022-08-11 08:33
LÄR MER DEN FANTASTISKA MJÖLKEN
I början av livet livnär sig människan (liksom alla andra däggdjur) på modersmjölk. Mjölken måste innehålla alla ämnen en nyfödd behöver under första delen av livet.
Mjölk är både en emulsion och en lösning
Mjölk innehåller alla ämnen en nyfödd behöver.
Mjölk består till största delen av vatten. I mjölk finns också näringsämnen som protein, fett, mjölksocker, kalcium och vitaminer. Fett är inte lösligt i vatten. Eftersom små fettdroppar svävar omkring i vattnet är mjölk en emulsion. Det är fettdropparna som gör att mjölken är vit. En del ämnen löser sig i vatten. Andra ämnen går att lösa i fett. Tack vare att mjölken är en emulsion, kan mjölken innehålla såväl vattenlösliga som fettlösliga näringsämnen. I mjölkens vatten finns det löst laktos (mjölksocker), B-vitaminer och kalcium. Kalcium behövs till tänderna och skelettet. I mjölkens fett finns fettlösliga A- och D-vitaminer. Vid produktion av lättmjölk tas det mesta av det vitaminrika fettet bort. Därför tillsätts extra Aoch D-vitaminer i lättmjölk.
Mjölk homogeniseras Fettet i mjölken är lättare än vattnet. Om du köper gammaldags mjölk märker du att grädde flyter upp på ytan. De andra typerna av mjölk har homogeniserats. Då har mjölken pressats genom små hål. På så sätt blir de små fettdropparna ännu mindre. De mindre fettdropparna håller sig jämnt fördelade i mjölken.
Mjölkprotein fungerar som emulgeringsmedel Proteinerna i mjölk har en vattenlöslig del och en fettlöslig del. I homogeniserad mjölk fungerar proteiner som emulgeringsmedel och stabiliserar emulsionen. Därför flyter inte fettdropparna upp till ytan.
62
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 62
2022-08-11 08:33
LÄR MER Att separera mjölk När grädde och smör framställs behöver mjölkfettet separeras från vattnet. Förr i tiden fick mjölken helt enkelt stå tills grädden flöt upp till ytan. Det som blev kvar när grädden tagits om hand kallades skummjölk. År 1878 uppfann svensken Gustaf de Laval mjölkseparatorn. Uppfinningen separerade grädden från skummjölken snabbare. Dessutom fick man mer grädde ur mjölken. Mjölkseparatorn är en centrifug som roterar mjölken. Den tyngre skummjölken pressas ut mot sidorna medan den lättare grädden stannar kvar i mitten. Separatorn blev snabbt populär i hela världen och Gustav de Lavals företag blev framgångsrikt. Företaget finns fortfarande och heter idag Alfa Laval.
Reklam för mjölkseparatorn från slutet av 1800-talet.
TESTA DIG
FÖRKLARA & RESONERA
2.100 Vilka näringsämnen ingår i mjölk?
2.108 Hur kan mjölk vara en lösning
2.101 Varför är mjölk vit? 2.102 Vilka vitaminer är lösta i mjölkens vatten? 2.103 Vilka vitaminer är lösta i mjölkens fett? 2.104 Varför behöver kroppen kalcium?
och en emulsion samtidigt?
2.109 Ibland använder man uttrycket
”gräddan av svensk ungdom”. Vad menar man då och hur tror du att uttrycket uppkommit?
2.105 Vad skiljer gammaldags mjölk från homogeniserad mjölk? 2.106 Vilken svensk uppfann mjölkseparatorn? 2.107 Hur fungerar en mjölkseparator?
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 63
63
2022-08-11 08:33
SAMMANFATTNING KEMINS GRUNDER . .
Alla ämnen är uppbyggda av atomer som är otroligt små. Atomen består av kärna och elektroner.
atomkärna
.
Stål är en blandning eftersom järnatomerna och kolatomerna bara är blandade utan att vara bundna till varandra.
.
Värme är atomers och molekylers rörelse. Ju mer ett ämnes partiklar rör sig desto varmare är ämnet. Vid ungefär –273 °C står partiklarna stilla. Denna temperatur kallas den absoluta nollpunkten.
.
Nästan alla ämnen kan finnas i aggregationstillstånden fast form, flytande form och gasform. Vilken av formerna ett ämne har beror på hur ämnets partiklar hålls samman.
elektron
.
En molekyl är två eller flera atomer som sitter tillsammans.
.
Grundämnen består av bara en sorts atomer.
.
Det finns lite mer än 100 atomsorter. Därför finns det lika många grundämnen.
.
Alla grundämnen är samlade i det periodiska systemet. Där kan du också se vilka som är metaller och icke-metaller.
I fasta ämnen håller starka krafter varje partikel på en bestämd plats. Därför blir fasta ämnen hårda.
.
Metaller har metallglans. Exempel på metaller är järn (Fe), koppar (Cu) och guld (Au).
I flytande ämnen håller ämnets partiklar fortfarande ihop men de glider förbi varandra och byter ständigt plats.
.
I gaser rör sig ämnets partiklar fritt på egen hand.
.
Ett ämne omvandlas mellan de tre formerna utan att de kemiska beståndsdelarna ändras. Ett ämne som smälter, stelnar, kokar eller kondenserar är hela tiden samma ämne.
. . .
Exempel på icke-metaller är kol (C), syre (O) och väte (H).
.
Syre och väte är gaser. Deras atomer sitter ihop två och två. Molekylerna har formlerna O2 respektive H2.
.
De flesta ämnen är kemiska föreningar. I en kemisk förening finns det mer än en atomsort.
.
Vatten (H2O) och koldioxid (CO2) är exempel på kemiska föreningar.
smälter
.
Rost är en kemisk förening där järnatomer och syre- atomer ingår.
64
Fast
kokar/förångas
Flytande fryser/stelnar
Gas kondenserar
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 64
2022-08-11 08:33
SAMMANFATTNING .
.
.
Ett rent ämne innehåller endast de atomer eller molekyler som är byggstenarna i just det ämnet. Kranvatten är inte kemiskt rent eftersom det innehåller salter. När något innehåller minst två olika ämnen kallas det för en blandning. Det mesta i naturen som t.ex. jord, luft och vatten är blandningar.
.
En legering är en blandning av metaller. Metallerna är lösta i varandra.
.
Ett ämne som kan lösa andra ämnen kallas lösningsmedel. Vatten, aceton och lacknafta är exempel på vanliga lösningsmedel.
.
Sedimentering är att låta olösta ämnen sjunka till botten. Dekantering är att hälla av vätskan utan att de olösta ämnena följer med.
.
Extraktion är att lösa upp lösliga ämnen i en blandning. Filtrering är att sila bort de olösta ämnena.
.
Indunstning är att få fram lösta ämnen genom att låta vätskan bli till ånga. Vid destillation tar man vara på ångan som får kondensera.
.
Hållbar utveckling: Vatten kan bli renare och mer drickbart genom att rinna genom sand. Grundvatten är det vatten som finns i hålrum i jorden och berggrunden. Grundvatten behövs för att täcka behovet av dricksvatten.
En vätska blandad med olösta bitar av ett ämne kallas för en slamning.
.
En vätska blandad med olösta flytande droppar kallas för en emulsion.
.
De flesta kosmetiska produkterna är emulsioner. Huvudingredienserna i hudkrämer är vatten och olja eller fett.
.
En lösning är en blandning där ämnenas minsta beståndsdelar är jämnt fördelade. En lösning som inte kan lösa mer av ett ämne kallas mättad.
.
Även vätskor och gaser kan lösa sig. Till exempel alkohol och koldioxid kan lösa sig i vatten.
.
Fasta och flytande ämnen löser sig bäst i varma vätskor. Gaser löser sig bäst i kalla vätskor.
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 65
65
2022-08-11 08:33
SAMMANFATTNING KEMINS GRUNDER
LÄR MER
.
Allt som väger något och tar plats kallas materia.
.
.
Enligt teorin om Big bang har all materia en gång varit samlad och tätt packad. En explosion spred sedan materian och universum skapades.
Icke-metallen kol kan inte bli flytande och den sublimerar till gas först vid mycket hög temperatur. Därför användes kol som glödtråd i de första glödlamporna.
.
Volfram är den metall som har högst smältpunkt. Därför används volfram till glödtråd i lampor.
.
Legeringar har oftast lägre smältpunkt än de metaller som ingår. Woods metall och lödtenn är exempel på legeringar som används för deras låga smältpunkter.
.
Ättiksyra stelnar till fast form redan vid +17 °C. Därför kallas koncentrerad ättiksyra för isättika. Ättika kan användas till att konservera mat men även vid rengöring och ogräsbekämpning.
.
Lösta ämnen kan påverka fryspunkt och kokpunkt hos vätskor. Vatten motverkas att frysa till is av t.ex. salter, alkoholer och socker.
.
Vid kromatografi förflyttas ämnen med hjälp av en strömmande vätska eller gas. Olika ämnen rör sig olika långt. Avancerade kromatografer kan hitta ett ämne bland tusentals andra.
.
Mjölk är en emulsion där fettdroppar flyter omkring i vatten. I vattnet finns mjölksocker, B-vitaminer och kalcium. I fettet finns A- och D-vitaminer.
.
I gammaldags mjölk flyter grädde upp till ytan. En mjölkseperator skiljer grädden från skummjölken snabbare genom att centrifugera mjölken. Homogeniserad mjölk separerar inte. Fettdropparna är mindre och proteiner stabiliserar emulsionen.
. .
.
.
Grekiska filosofer och äldre tiders kemister (alkemister) hade ibland fel. De har ändå varit viktiga för kemins utveckling. De kom på mycket som vi idag har nytta av. Nu vet man att materia består av atomer som i sin tur är uppbyggda av protoner, neutroner och elektroner. När ett ämne direkt går från gas till fast form (eller från fast form till gas) säger man att ämnet sublimerar. Koldioxid är ett exempel på ett ämne som kan sublimera. Fast koldioxid smälter inte och blir blöt. Därför kallas den torris. Torris kan användas till kylning och rökeffekter.
.
Temperatur och tryck påverkar om ett ämne är fast, flytande eller gas. Högt tryck kan göra koldioxid flytande. Flytande koldioxid finns i en del brandsläckare. När koldioxiden släpps ut fryser den till kolsyresnö.
.
Plasma är ett aggregationstillstånd som kan bildas när en gas tillförs hög energi.
.
Medan metaller i allmänhet har hög smältpunkt har de flesta andra grundämnen låg smält- och kokpunkt.
.
Kvicksilver är den enda metallen som är flytande vid rumstemperatur.
66
KEMINS GRUNDER
51109060.3.1_TK_02_Kemins_grunder_031-066.indd 66
2022-08-11 08:33
GÖRAN MONTHAN STERNING INGRID GÖRAN STERNING
ÖKA FÖRSTÅELSEN FÖR ETT HÅLLBART SAMHÄLLE
TITANO KEMI
TITANO är ett komplett läromedel i NO för årskurs 7–9. Boken innehåller:
.
inledande diskussionssida med samhällsanknuten naturvetenskap till varje kapitel
.
bas- och lär mer-del i varje kapitel för ökad möjlighet till differentiering
.
kontinuerligt återkommande testa dig- och förklara och resonera-frågor
.
återkommande uppslag med temat Hållbar utveckling
KEMI TITANO FYSIK
ISBN 9789151109060
9 789151 109060
51109060.3.1_Omslag.indd Alla sidor
2022-08-11 10:17