9789152327494

Page 1

Laborera Direkt Kemi

3

En stor del av kemiämnet är experiment. För att kunna

Laborera Direkt Kemi

genomföra en laboration måste du förstå vad du ska göra, kunna beskriva dina resultat och förklara vad som händer. Det är också viktigt att du lär dig laborerar på rätt sätt för att undvika olyckor. I det här häftet är det viktigt att du ritar, antecknar och försöker förklara. Laborationshäftet blir på så sätt din helt egna lärobok.

Lycka till med dina laborationer!

(523-2749-4)

SAN Lab Dir Elev 3 omslag.indd 2-3

3 2015-05-21 13:52


Laborera Direkt Kemi

3

San o ma Ut bildning Laborera Direkt KEMI 3

SAN Lab Dir Elev 3 inlaga.indd 1

ATOMER, JONER OCH KEMISKA REAKTIONER

1

2015-05-21 13:57


Sanoma Utbildning Postadress: Box 30091, 104 25 Stockholm Besöksadress: Alströmergatan 12, Stockholm Hemsida: www.sanomautbildning.se e-post: info@sanomautbildning.se Order/Läromedelsinformation Telefon: 08-587 642 10 Telefax: 08-587 642 02

Författare: Mona Gidhagen, Svante Åberg Redaktörer: Johan Skarp, Anders Pålsson Grafisk Form: EKLUNDform/Göran Eklund Bildförteckning Omslagsfoto Beauty Photo Studio/age fotostock/IBL Bildbyrå Teckningar Typoform: sid 9, 18, 20, 22, 24, 34 Stefan Alexandersson: övriga Laborera Direkt/Kemi 3 ISBN 9789152327494 © 2015 Författarna och Sanoma Utbildning AB, Stockholm Första upplagan Första tryckningen

Kopieringsförbud! Detta verk är skyddat av upphovsrättslagen! Kopiering, utöver lärares rätt att kopiera för undervisningsbruk enligt BONUS-Presskopias avtal, är förbjuden. Sådant avtal tecknas mellan upphovsrättsorganisationer och huvudman för utbildningsanordnare t.ex. kommuner/ universitet. För information om avtalet hänvisas till utbildningsanordnarens huvudman eller BONUS- Presskopia. Den som bryter mot lagen om upphovsrätt kan åtalas av allmän åklagare och dömas till böter eller fängelse i upp till två år samt bli skyldig att erlägga ersättning till upphovsman/rättsinnehavare. Tryck: Livonia Print, Lettland 2015

2 ATOMER, JONER OCH KEMISKA REAKTIONER

SAN Lab Dir Elev 3 inlaga.indd 2

Laborera Direkt KEMI 3

2015-05-27 13:22


Innehåll 1 Atomen 4 2 Periodiska systemet 6 3 Atomnummer 7 4 Perioderna i periodiska systemet 8 5 Metaller 10 6 Aluminium 11 7 Järn 12 8 Koppar 14 9 Joner 16 10 Syror 18 11 Baser 20 12 Utspädning 22 13 Neutralisation 23 14 Salter 25 15 Jonbindning 26 16 Kol – en mittfältare 28 17 Oxidation och reduktion 29 18 Oädla och ädla metaller 31 19 Spänningsserien 32 20 Jonbytare 33 21 Citronkraft 34 22 Galvaniskt element – ett batteri 35 23 Jämvikt 36 24 Försurning II 38 25 Jämvikt och ämnens egenskaper 40 26 Lösningsmedel och ämnens egenskaper 42 27 Spridning och halter 44 Mina anteckningar 46 Grundämnena – deras tecken och atomnummer 48 Periodiska systemet

Laborera Direkt KEMI 3

SAN Lab Dir Elev 3 inlaga.indd 3

ATOMER, JONER OCH KEMISKA REAKTIONER

3

2015-05-27 13:22


1 Atomen 1A. Partiklar Ordet atom kommer från grekiskan och betyder odelbar. Länge ansåg man att atomen var den minsta byggstenen som allt är uppbyggt av. Men idag vet vi att det är fel. Atomer är inte odelbara utan är uppbyggda av ännu mindre partiklar. a) Vilka tre partiklar är atomer uppbyggda av? Partikelns namn

Förkortning

Laddning

Var i atomen finns den?

b) Rita en heliumatom och sätt ut de olika partiklarnas namn och laddning.

4 ATOMER, JONER OCH KEMISKA REAKTIONER

SAN Lab Dir Elev 3 inlaga.indd 4

Laborera Direkt KEMI 3

2015-05-21 13:57


1B. Elektronskal En atom är oladdad och har alltid lika många protoner som elektroner. Eftersom neutroner saknar laddning och inte deltar i några kemiska reaktioner, tar man normalt inte med dem när man ritar atomkärnor. Men alla atomer utom väteatomen, innehåller neutroner.

Atomens elektroner rör sig runt kärnan i olika elektronskal. Det första skalet inifrån kärnan räknat, kallas K-skalet. Utanför K-skalet finns L-skalet, M-skalet och så vidare. K-skalet kan innehålla högst 2 elektroner och L-skalet kan innehålla högst 8 elektroner. Skalen längre ut från kärnan kan innehålla ännu fler elektroner. Elektroner som finns i en atoms yttersta skal, kallas valenselektroner. • Rita en atom med tre protoner och elektronerna i skal runt atomkärnan.

a) Hur många elektroner är valenselektroner? Vilket grundämne är det?

• Rita en atom med nio protoner och elektronerna i skal runt atomkärnan. b) Hur många elektroner är valenselektroner? Vilket grundämne är det?

Laborera Direkt KEMI 3

SAN Lab Dir Elev 3 inlaga.indd 5

ATOMER, JONER OCH KEMISKA REAKTIONER

5

2015-05-21 13:57


2 Periodiska systemet Studera ett periodiskt system och skriv ner de ämnen som du känner till. Skriv både namn och kemiska tecken.

a) Hur många grundämnen finns det i det periodiska systemet? b) Alla grundämnen kan skrivas med kemiska tecken, till exempel H, C och Fe. Hur har de fått sina tecken? c) Var i det periodiska systemet hittar du gasformiga grundämnen? d) Vilket aggregationstillstånd har de flesta av grundämnena vid rumstemperatur?

e) Vilka grundämnen är flytande vid rumstemperatur?

f) Grundämnen kan delas in i metaller och icke-metaller. Vilken grupp innehåller flest grundämnen? g) Hur många perioder och hur många grupper består det periodiska systemet av?

h) Vad har alla ämnen i en grupp gemensamt?

6 ATOMER, JONER OCH KEMISKA REAKTIONER

SAN Lab Dir Elev 3 inlaga.indd 6

Laborera Direkt KEMI 3

2015-05-21 13:57


7 Järn 7 A. Framställning Du behöver: Järnoxid, kolpulver, bägare, värmetåligt provrör, magnet, stativ och brännare. OBS! Järnoxidfläckar på kläderna är mycket svåra att få bort. • Häll en sked järnoxid i bägaren. • Undersök om järnoxiden är magnetisk och beskriv hur den ser ut.

• Häll en sked kolpulver i bägaren och blanda med järnoxiden och häll blandningen i provröret. Fäst provröret i stativet och värm med brännaren tills blandningen glöder. • Låt provet svalna. • Håll magneten mot provrörets utsida. • Skrapa ut lite av innehållet på ett skrivpapper. Beskriv och förklara ditt resultat.

12 ATOMER, JONER OCH KEMISKA REAKTIONER

SAN Lab Dir Elev 3 inlaga.indd 12

Laborera Direkt KEMI 3

2015-05-21 13:57


7 B. Rost Av järn kan man göra allt från fartyg och broar till spik och häftstift. Järn är alltså en mycket användbar metall och har stor betydelse för oss, men järn kan rosta. Vad är det som gör att järn rostar? Du behöver: Järnspik (blank), sex provrör, provrörskork, matolja, kranvatten, kokt kranvatten, havsvatten (saltat kranvatten) och kalciumklorid (vattenfri). • Ställ i ordning sex provrör med var sin spik. Innehållet i provrören ska vara: Provrör

Innehåll

1

spik i kranvatten

2

spik i kokt kranvatten + några millimeter matolja ovanpå vattnet

3

spik i havsvatten (saltvatten)

4

spik i 1–2 centimeter kalciumklorid (vattenfri) + kork på provröret

5

spik doppad i olja i kranvatten

6

spik i provrör utan vatten (0-prov)

1

2

3

4

5

6

Undersök spikarna i provrören efter en vecka. Beskriv och förklara ditt resultat.

Laborera Direkt KEMI 3

SAN Lab Dir Elev 3 inlaga.indd 13

ATOMER, JONER OCH KEMISKA REAKTIONER 13

2015-05-21 13:57


12 Utspädning Du behöver: En sur lösning, bägare, pH-papper och skyddsglasögon. Lösning 1 • Häll 10 ml av en sur lösning i en bägare.

Stark syra

Svag syra

• Mät lösningens pH-värde och skriv upp det i tabellen. • Tillsätt 90 ml vatten till bägaren. Mät pH-värdet och anteckna i tabellen. Lösning 2 • Häll 10 ml av lösning 1 i en ny tom bägare. • Tillsätt 90 ml vatten, mät pH och anteckna i tabellen. Lösning 3 • Häll 10 ml av lösning 2 i en ny tom bägare. • Tillsätt 90 ml vatten, mät pH-värdet och anteckna i tabellen. Koncentrerad syra

Lösning 4 osv

Utspädd syra

• Fortsätt på samma sätt. Mät pH-värdet och anteckna i tabellen. pH-värde

Utspädning (antal gånger jämfört med lösning 1)

Lösning 1 Lösning 2 Lösning 3 Lösning 4

a) Vad händer med pH-värdet när du späder en syra med vatten? Varför?

b) Kan du upptäcka sambandet mellan pH-värdet och utspädningen?

c) Vad borde hända om man späder en bas med vatten? Varför?

22 ATOMER, JONER OCH KEMISKA REAKTIONER

SAN Lab Dir Elev 3 inlaga.indd 22

Laborera Direkt KEMI 3

2015-05-21 13:57


13 Neutralisation 13 A. Surt och basiskt tar ut varandra Du behöver: Utspädd saltsyra, utspädd natriumhydroxid, BTB, aktivt kol, bägare, dropprör, tratt, filtrerpapper, glasskål och skyddsglasögon. • Häll 25 ml natriumhydroxid i en bägare. • Tillsätt några droppar BTB. • Droppa försiktigt saltsyra i bägaren med natriumhydroxid tills lösningen ändrar färg. a) Vilken färg hade lösningen från början? Vilken färg får den vid färgomslaget?

b) Vilken färg får lösningen om du droppar i för mycket saltsyra?

• Försök att få en neutral vätska. c) Hur kan du se när vätskan är neutral?

• Häll en sked aktivt kol i lösningen. Rör om noga. • Filtrera lösningen. d) Hur ser filtratet (vätskan som passerat filtret) ut? Vad kan det vara?

• Låt filtratet avdunsta i en öppen glasskål någon dag. e) Hur ser resterna i glasskålen ut? Vad heter ämnet som bildats? Beskriv och förklara ditt resultat.

Laborera Direkt KEMI 3

SAN Lab Dir Elev 3 inlaga.indd 23

ATOMER, JONER OCH KEMISKA REAKTIONER 23

2015-05-21 13:57


27 Spridning och halter Du behöver: Bägare, trådrulle, ättika, kopparbleck, plastfolie och bomull. • Ställ ner en trådrulle som ett ”bord” vid ena sidan i bägaren. • Doppa en bit bomull i ättika och lägg ner den vid andra sidan i bägaren. • Lägg kopparblecket på trådrullen. Det får inte komma i kontakt med bomullstussen med ättika. Täck bägaren med en bit plastfolie. • Låt experimentet stå till nästa dag. • Kontrollera med jämna mellanrum ditt försök för att se vad som händer med kopparblecket. Beskriv och förklara ditt resultat.

• Prova att skölja det ärgade kopparblecket i vatten. Löses ärgen (det täckande lagret) upp? Förklara.

• Prova eventuellt att skölja med lite utspädd saltsyra, eller med varmt vatten. Fungerar det? Förklara.

44 HÅLLBAR UTVECKLING

SAN Lab Dir Elev 3 inlaga.indd 44

Laborera Direkt KEMI 3

2015-05-21 13:57


Uppföljning till experimentet Vilka är de största källorna till utsläpp av kopparföreningar i naturen? Ökar utsläppen av kopparföreningar vid gruvbrytning och vad beror det i så fall på? Varför var det miljöfarligt att skölja ärgen i vatten i experimentet? Vad har det för betydelse att de korroderande ämnena (ättika i experimentet) är gasburna? Hur sprids koppar som korroderat (rostat), sedan vidare i naturen? Ingår kopparen i ett kretslopp eller deponeras det till slut någonstans? Vad har kopparen i naturen för inverkan på djur och växter? Är några arter särskilt utsatta?

Laborera Direkt KEMI 3

SAN Lab Dir Elev 3 inlaga.indd 45

HÅLLBAR UTVECKLING 45

2015-05-21 13:57


Grundämnena – deras kemiska tecken och atomnummer Aktinium Ac 89 Aluminium Al 13 Americium Am 95 Antimon Sb 51 Argon Ar 18 Arsenik As 33 Astat At 85 Barium Berkelium Beryllium Bly Bohrium Bor Brom

Ba 56 Bk 97 Be 4 Pb 82 Bh 107 B 5 Br 35

Californium Cf 98 Cerium Ce 58 Cesium Cs 55 Curium Cm 96 Darmstadtium Ds 110 Dubnium Db 105 Dysprosium Dy 66 Einsteinium Es 99 Erbium Er 68 Europium Eu 63 Fermium Fluor Fosfor Francium

Fm 100 F 9 P 15 Fr 87

Gadolinium Gd 64 Gallium Ga 31 Germanium Ge 32 Guld Au 79 Hafnium Hassium Helium Holmium

Hf 72 Hs 108 He 2 Ho 67

48 HÅLLBAR UTVECKLING

SAN Lab Dir Elev 3 inlaga.indd 48

Indium Iridium

In 49 Ir 77

Prometium Pm 61 Protaktinium Pa 91

Jod Järn

I 53 Fe 26

Kadmium Kalcium Kalium Kisel Klor Kobolt Kol Koppar Krom Krypton Kvicksilver Kväve

Cd 48 Ca 20 K 19 Si 14 Cl 17 Co 27 C 6 Cu 29 Cr 24 Kr 36 Hg 80 N 7

Radium Ra 88 Radon Rn 86 Rhenium Re 75 Rodium Rh 45 Rubidium Rb 37 Rutenium Ru 44 Rutherfordium Rf 104 Röntgenium Rg 111

Lantan La 57 Lawrencium Lr 103 Litium Li 3 Lutetium Lu 71 Magnesium Mg 12 Mangan Mn 25 Meitnerium Mt 109 Mendelevium Md 101 Molybden Mo 42

Samarium Seaborgium Selen Silver Skandium Strontium Svavel Syre

Sm 62 Sg 106 Se 34 Ag 47 Sc 21 Sr 38 S 16 O 8

Tallium Tantal Teknetium Tellur Tenn Terbium Titan Torium Tulium

Tl 81 Ta 73 Tc 43 Te 52 Sn 50 Tb 65 Ti 22 Th 90 Tm 69

Natrium Neodym Neon Neptunium Nickel Niob Nobelium

Na 11 Nd 60 Ne 10 Np 93 Ni 28 Nb 41 No 102

Uran

U 92

Vanadin Vismut Volfram Väte

V 23 Bi 83 W 74 H 1

Osmium

Os 76

Xenon

Xe 54

Palladium Pd 46 Platina Pt 78 Plutonium Pu 94 Polonium Po 84 Praseodym Pr 59

Ytterbium Yb 70 Yttrium Y 39 Zink Zn 30 Zirkonium Zr 40

Laborera Direkt KEMI 3

2015-05-21 13:57


Periodiska systemet

Checklista 1 Atomen 4 2 Periodiska systemet 6 3 Atomnummer 7 4 Perioderna i periodiska systemet 8 5 Metaller 10 6 Aluminium 11 7 Järn 12 8 Koppar 14 9 Joner 16 10 Syror 18 11 Baser 20 12 Utspädning 22 13 Neutralisation 23 14 Salter 25 15 Jonbindning 26 16 Kol – en mittfältare 28 17 Oxidation och reduktion 29 18 Oädla och ädla metaller 31 19 Spänningsserien 32 20 Jonbytare 33 21 Citronkraft 34 22 Galvaniskt element – ett batteri 35 23 Jämvikt 36 24 Försurning II 38 25 Jämvikt och ämnens egenskaper 40 26 Lösningsmedel och ämnens egenskaper 42 27 Spridning och halter 44

☐ elev: ☐ elev: ☐ elev: ☐ elev: ☐ elev: ☐ elev: ☐ elev: ☐ elev: ☐ elev: ☐ elev: ☐ elev: ☐ elev: ☐ elev: ☐ elev: ☐ elev: ☐ elev: ☐ elev: ☐ elev: ☐ elev: ☐ elev: ☐ elev: ☐ elev: ☐ elev: ☐ elev: ☐ elev: ☐ elev: ☐ elev:

☐ lärare: ☐ lärare: ☐ lärare: ☐ lärare: ☐ lärare: ☐ lärare: ☐ lärare: ☐ lärare: ☐ lärare: ☐ lärare: ☐ lärare: ☐ lärare: ☐ lärare: ☐ lärare: ☐ lärare: ☐ lärare: ☐ lärare: ☐ lärare: ☐ lärare: ☐ lärare: ☐ lärare: ☐ lärare: ☐ lärare: ☐ lärare: ☐ lärare: ☐ lärare: ☐ lärare:

Laborera Direkt KEMI 2

SAN Lab Dir Elev 3 omslag.indd 4-5

2015-05-21 13:52


Laborera Direkt Kemi

3

En stor del av kemiämnet är experiment. För att kunna

Laborera Direkt Kemi

genomföra en laboration måste du förstå vad du ska göra, kunna beskriva dina resultat och förklara vad som händer. Det är också viktigt att du lär dig laborerar på rätt sätt för att undvika olyckor. I det här häftet är det viktigt att du ritar, antecknar och försöker förklara. Laborationshäftet blir på så sätt din helt egna lärobok.

Lycka till med dina laborationer!

(523-2749-4)

SAN Lab Dir Elev 3 omslag.indd 2-3

3 2015-05-21 13:52