Dette er mine notater til Kap. 1 i Kjemien Stemmer. Kan jo hende det kan være til hjelp for noen :) Og hvis du ser at det er noe jeg har misforstått, si ifra! Det kan godt hende at jeg har gjort.
1.1: Kjemi & kjemikere
Kjemi er læren om stoffene i oss og omkring oss
Biologi: stoffer i levende organismer
Medisin/farmasi: legemidler og stoffer
Geologi: mineraler i bergarter
Fysikk: egenskaper hos utvalgte stoffer
En kjemiker produserer varer og kjemikalier, analyserer/kontrollerer produkter eller utvikler og forskjer.
| nanus = dverg 1nm = 10-9m |
Makronivå: Beskrivelser av kjemiske stoffer
Mikroniva: Forklaringer av atomer, ioner og molekyler
Kjemispråk: Beregninger
1.3: Stoffer på makro/mikronivå
Stoffer = har masse og opptar plass, altså alt.
Et atom eller molekyl er stoffer på mikronivå.
På makronivå skilles det på rene og blandende stoffer.
Rent stoff - Materie - Blanding
Grunnstoff Kjemisk forbindelse
Vann er en kjemisk forbindelse av molekyler.
Et grunnstoff er et stoff som består av bare en type atomer. En kjemisk forbindelse består av flere typer atomer.
IUPC = International Union of Pure and Applied Chemistry
9 grunnstoffer kjent fra Oldtiden
6 grunnstoffer kjent før 1750
- jevnlig oppdaget grunnstoffer siden
Atomsymbol = første bokstaven i det latinske ordet for atomet. Samme i alle land. Navnet kan variere.
| Symboler for aggregattilstanden: (g) fra gaseus (lat.) = gass (l) fra liquidus (lat) = væske (s) fra solidus (lat) = fast |
11 grunnstoffer er gass ved romtemperatur
2 grunnstoffer er væske ved romtemperatur (kvikksølv, brom)
Noen grunnstoffer finnes i forskjellige former. Som oksygenatomer. I luften er det mest O2(g) oksygengass. Når det lyner dannes det O3(g) ozongass.
1.4: Dagens Atommodeller
Atomet har en kjerne ladet med positive protoner (P+) og nøytrale nøytroner (N). Rundt atomet er det en sky negativt ladete elektroner, (e-).
Elektron og proton har lik ladning, bare motsatt fortegn.
Atomnummer og nukleontall
Størrelsen på et atom bestemmes av elektroskyen, som er 10-10 m i diameter. Atomkjernen har en diameter på ca 10-15 dm.
Antallet atomer i kjernnen til et grunnstoff sier hvilket nummer atomet har. Litium = 3. Alle atomene i et grunnstoff (uansett form!) har like mange protoner i kjernen. Nøytroner kan derimot variere.
Summen av protoner og nøytroner i et atom er atomets nukleontall.
Nukleontallet er det øverste tallet, og det viser summen av protonene og nøytronene. For å finne ut hvor mange av hver tar du nukleontallet minus atomnummeret.
Isotoper
Med isotoper menes atomer som har samme antall protoner i kjernen, men ulikt antall nøytroner. F.eks klor, som kan ha ^35-17Cl og ^37-17Cl. Isotopene har samme navn som atomet. Bare isotopene av hydrogen har egne navn.
Atommasse
u for unit (eng) = enhet
Massen til et proton og nøytron er omtrent 1u. Elektronene har ca. 0,0005 u, og siden de er så små sløyfes de som oftest hvis man oppgir masse med mindre enn 4 tall. For å regne ut atommassen tar man u * prosentandel : 100 av isotop 1, og det samme med isotop 2 og plusser svarene sammen. Da har man gjennomsnittsmassen av atomet.
Elektroner i elektronskall
Et elektronskall er et område rundt atomkjernen der det er størst sannsynlighet for å møte på et elektron. Elektronene i det innerste skallet har lavest energi, mens elektronene i det ytterste skallet har høyest energi. Innerste skallet kalles K-skallet. De andre utover L, M, N, O.
1. 5: Periodesystemet
Grunnstoffene opptrer periodisk i systemet, og vi kan derfor si mye om egenskapene ut i fra plassen de har.
18 loddrette kolonner = grupper
7 vannrette rader = perioder
Metaller i gruppe 1-12
Alkalimetallene i gruppe 1
Jordalkalimetallene i gruppe 2
Ikke-metallene til høyre
Edelgassene i gruppe 18
Grunnstoffene blir gradvis metalliske i gruppe 13-16.
I noen periodesystemer er Hydrogen plassert i over alkalimetallene, men den hører ikke til i noen gruppe, på grunn av sine unike egenskaper.
Gruppene 1-2 og 13-18 er hovedgrupper.
Mellom disse er det skutt inn 10 grupper (3-12) og disse kalles innskuddsgrupper.
Ytterelektronene bestemmer egenskaper og reaksjoner
I kjemien er disse mest interessante. Ytterelektronene kan avgis, tas opp eller deles mellom atomene når selve bindingen blir dannet i nye forbindelser.
Alle alkalimetallene har ett ytterelektron og reagerer f.eks kraftig med vann.
Nummeret på hovedgruppen et grunnstoff står i forteller hvor mange ytterelektroner det er i atomene. Hvis et atom står i f.eks gruppe 17 er det det bakerste tallet som gjelder.
Nummeret på perioden et grunnstoff står i forteller hvor mange skall det finnes elektroner i.
Påfylling av elektroner i skallene
Går vi fra ett grunnstoffatom i periodesystemet til det neste med høyere nummer øker antallet elektroner med ett elektron.
3Li = 1, 2
4Be = 2, 2
10Ne = 2, 8
12Mg = 2, 8 ,2
20Ca = 2, 8, 8, 2
Påfylling av elektroner skjer i ytterste skall for hovedgruppene, nest ytterste skall for innskuddsstoffene, og tredje ytterste skall for lantanoidene og actinoidene.
1.6: Stabil elektronfordeling
Edelgassene (gruppe 18) har ikke lett for å reagere med andre stoffer fordi det ytterste skallet er fullt. Unntatt helium, som har to elektroner i ytterste skallet.
Oktettregelen sier at åtte elektroner i ytterste skall gir stabil elektronfordeling.
Det kan aldri være flere enn 8 elektroner i ytterste skall.
Ioneformler
Når et atom avgir eller mottar et eller flere elektroner dannes et ion.
Alkalimetallene i gruppe 1 med ett ytterelektron danner alltid ioner med positiv ladning.
det er alltid elektronene i ytterste skallet som avgis ved lantanoidene og actinoidene.
Et innskuddsmetall kan danne flere ioner, f.eks Fe2+, Fe3+.
Metaller danner positive ioner, mens ikke-metaller danner negative.
Negative ioner = mistet et elektron
Positive ioner = fått et elektron
Orbitaler og inndeling i blokker
Det er ofte forskjell på energien i forskjellige skall, men det kan også være forskjell på energien i samme skall. Elektroner i samme skall med ulik energi kalles orbitaler. Orbitaltypene = S, P, D, F
Hvert skall har èn S-orbital som kan ha to elektroner. Elektronene i det første skallet, K-skallet, kalles 1s-orbitalene. I L-skallet kalles de 2s-orbitalene. ++
Fra L-skallet kan atomer også ha P-orbitaler. Hver orbital kan ha 2 elektroner.
Grunnstoffene deles inn i blokker etter i hvilke orbitaler påfyllingen skjer.
S-blokken = alkalimetallene, jordalkalimetallene
P-blokken = gruppe 13-18 (unntatt helium)
D-blokken = innskuddstoffene
F-blokken = lantanoidene, actinoidene
1.7: Atombegrepets historie
Atom = atomos (gr) = udelelig
Grunnstoff = 1789 = Antoinè Lavoiser
Protoner = 1920 = Michael Faraday
Elektron = 1833 = Michael Faraday
(slutten av 1800-tallet)
Bohrs atommodell
Jo nærmere kjernen elektronet er, desto fastere der det bundet. Når elektronene er i det innerste skallet er atomet grunntilstanden.
For å flytte elektroner lenger fra kjernen må det tilføres energi, f.eks ved belysning av ultrafiolett lys. Kalles eksitert.
SAMMENDRAG
Kjemi er læren om stoffene, deres oppbygning, egenskaper og reaksjoner og om energiforandringer ved stoffendringene.
På makronivå arbeider vi og observerer stoffene. På mikronivå forklarer vi stoffenes egenskaper og reaksjoner ut i fra oppbygning.
Stoff er alt som opptar plass og har masse. Et rent stoff er enten grunnstoff som består av èn type atomer, eller en kjemisk forbindelse som er bygd opp av to eller flere typer atomer.
Atomnummeret til et grunnstoffatom er lik antallet protoner i kjernen. Nukleontallet til et atom er lik summen av antall protoner og nøytroner i atomkjernen. Isotoper er atomer av ett grunnstoff med forskjellig antall nøytroner i kjernen.
Elektronene er i skall rundt atomkjernen. Det kan maksimalt være 2 elektroner i K-skallet, 8 i L-skallet, og 18 i M-skallet.
Okettregelen: det kan ikke være mer enn 8 elektroner i ytterste skall.
I periodesystemet er grunnstoffet ordnet i vertikale grupper og horisontale perioder. Gruppene 1-2 og 13-18 er hovedgruppene. Gruppene 3-12 kalles innskuddsgruppene.
Påfylling av elektroner skjer i ytterste skall for hovedgruppene, nest ytterste skall for innskuddsstoffene, og tredje ytterste skall for lantanoidene og actinoidene.
Ideen om at alle stoffer er bygget opp av atomer oppstod i oldtiden. Bohr foreslo i 1911 den første atommodellen som ligner på dagens modell. Dagens skallmodell ble foreslått i 1926, og tatt i bruk i 1960.
Ingen kommentarer:
Legg inn en kommentar