kemi- og fysikhåndbog - dalum-larsen i fysik og kemi 2009 web-filer... · kemiopgaver i organisk...

Kemi- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november, 2017 af Finn Dalum-Larsen

1

39

2018

Finn Dalum Larsen

Høje Taastrup Kommune

14-05-2018

Kemi- og fysikhåndbog


2


for 7. - 9. klassetrin

Af Finn Dalum-Larsen

Hedehusene, august, 2017

Sidst opdateret: 14-05-2018 07:27


3

Indholdsfortegnelse Indholdsfortegnelse 3

KEMI- OG FYSIKHÅNDBOG 13 Arbejdet i kemi- og fysikokalet 13

Sikkerhed i lokalet og i brug af kemikalierne 13

Regler for rapportskrivning 13

DEN ATOMARE VERDEN 14 Film: 20

Forsøg med den atomare verden 20

Skriv små opgaver om den atomare verden 21

DET PERIODISKE SYSTEM,ATOMER OG MOLEKYLER 21 Det Periodiske System 21 Elementarpartikler 22 Atomopbygning 24 Kvarker 25 Atom 26 Molekyle 26 Bindingstyper 26

Molekyleforbindelser (ikke metaller) 26

Ionforbindelser 26

Metalbinding 27

Van der Waalsk binding 27

27

Hydrogenbindinger 27

Tilstandsformer 28 Afstemning af reaktionsligninger 28

1. Oktet eller 8-tals reglen (valens) 28

2. Lige mange atomer på begge sider af reaktionsligningen 29

3. Aktive gasser eksisterer kun frit som molekyle 29

4. Inaktive gasser spiller ingen rolle 29

Gennemgang af et eksempel på afstemning af reaktionsligning: 29

Redoxprocessen 29 30 Isotop 30 Radioaktivitet 30 Modeller + teorier 30 Forsøg til det Periodiske System 31

ENERGIFORMER 31

NOGLE MATERIALER I KEMI- OG FYSIKLOKALET 32 Kemi 33

Fysik 35

file:///C:/Users/finn0950/Dropbox/SKOLE/FAGENE/FYSIK/Fysikhåndbog%202013%20-%202018/Kemi%20og%20fysikhaandbog%202017_2018/Kemi-%20og%20fysikhaandbog%20august%202017%20nr%205.docx%23_Toc510511287


4

KEMIHÅNDBOG 36

KEMIBEGREBER, KEMISKE PROCESSER OG PRODUKTION 36 Det kemiske sprog i uorganisk kemi 36

Om at tælle atomer i kemi 36

Om at udtale endelser når der er et metal og et ikke metallisk stof 37

Om ændringer i udtalen ved tab af atomer 37

Hovedstoffet ændrer også navn 38

Om elektronegativitetens indflydelse på navngivningen 38

Rækkefølgen af stoffer af ikke-metaller 39

Den positive ion står altid forrest 39

Krystalvand står efter formelen med almindelige tal 39

Forkortelser i reaktionsligninger 39

Når hele atomgrupper skal tælles 39

Indikatorer og analyse agenter 39

LUFT OG VAND 40 Luften består af gasser og partikler 40 Luftens tryk 41 Tryks betydning for vejret 41 Vandet på jorden 41

TYNGDEKRAFTEN 42

42

IS, VAND OG VANDDAMP 42

DRIKKEVAND, REGNVAND OG VANDRENSNING 43 Drikkevand 43

Spildvand 44

Vandrensning 44

FORBRÆNDING 47 Kul 47

Hydrogen 47

Træ 47

Magnesium 48

Stearinlys 48

Methan 48

Butan 48

Naturgas 49

Benzin 49

Diesel 49

Svovl 49


5

PVC 49

Klimaets reaktion på forbrænding 49

ILDEBRAND OG BRANDSLUKNING 50 Brand i Grenfell Tower juni 2017 51

Røgalarm 51 Skovbrand 52

Der er tre måder at slukke en brand på 53

Vi fjerner ilten 53

Vi afkøler til under antændelsestemperaturen 53

Skumslukning 54

Stoffers antændelsestemperatur 54

Forskellige stoffers flammetemperatur 54

Antændelsestemperatur 54

KEMIEN I HVERDAGEN: METALLER OG DERES BETYDNING FOR SAMFUNDETS

UDVIKLING 55 Metaller og våben 55 Legeringer 56

56 Tanks 58

Andre udviklinger 59

Metaller til fredelig brug og opfindelser fra krigen anvendt i dagligdagen 59 Guld, Au – 1064o 60

Sølv, Ag - 961o 60

Kobber, Cu - 1084o 60

Tin, Sn - 232o 60

Zink, Zn - 419 o 60

Jern, Fe - 1538o 60

Nikkel, Sn - 1455o 61

Aluminium, Al - 660o 61

Stål - 1550o 61

Rustfrit stål 61

Messing - 940o 61

Titan, Ti - 1668 o 62

Legeringer 62 Forsøg med metaller 62

Referenceliste 62

SYRER 63 64

Forsøg med syrer 64

Skriv små opgaver om syrer 64


6

BASER 65 Forsøg med baser 66

Skriv små opgaver om baser 66

NEUTRALISATION 66 Amfolytter 67

Forsøg med neutralisation 67

Skriv små opgaver om neutralisering 67

KATALYSATORER 68 Forsøg med katalysatorer (Katte) 68

Skriv små opgaver om katalysatorer 69

Film: 69

FORURENING 69 Forsøg med forurening 69

Skriv små opgaver om forurening 70

MADKEMI (IKKE FÆRDIG) 71

LANDBRUGSKEMI 71 Kemiske Kredsløb 71

Materialer i jorden 72

Gødning 72

Regulering af jorden 73

Pesticider 73

Effektivisering er en samlet påvirkningsfaktor 73

Øl og vin som en landbrugsproduktion 74

Forsøg med landbrugsrelateret kemi 74

Skriv små opgaver om landbrugskemi 74

CEMENT - OG MØRTELFREMSTILLING 75 Forsøg med mørtel og cement 76

Skriv små opgaver om mørtel og cement 76

KEMISK ANALYSE 76 Generelle metoder 76

Opløsning af stoffet 76

Opslæmning 76

Bundfældning 76

Dekantering 76

Filtrering 77

Krystallisering 77

Inddampning 77


7

Destillation 77

Brudt destillation 77

Demineralisering 77

Kromatografi 77

Magnetisering 77

Elektrolyse 77

FIND IONER 77 Positive ioner i uorganisk analyse 77

Ammoniumionen NH4+ 77

Jernioner Fe2+ og Fe3+ 78

Kobberioner Cu2+ 78

Nikkelionen Ni 2+ 78

Calciumioner Ca2+ 78

Flammeprøven 78

Negative ioner i uorganisk analyse 78 Kloridprøven 78

Nitrationen NO3- 79

Sulfationen SO4-- 79

Sulfidionen S-- 79

Fosfationen PO4 3- 79

Karbonationen CO3 - - 79

Forsøg med kemisk analyse 80

Skriv små opgaver om at finde ioner 80

Film: 80

Find ioner - den negative ion 81

ORGANISK KEMI 82 Analyse af kulhydrater i organisk kemi 82

Glukoseprøven (C6H12O6) 83

Sakkaroseprøven (C12H22O11) 83

Stivelsesprøven (C6H10O5)n 83

Proteinprøven 83

Fedtanalyse 83

KEMIOPGAVER 83

UDVALGTE KEMISKE OPGAVER 83 Afstemning af reaktionsligninger 83

8-tals reglen (oktetreglen, valens) 83

Lige mange atomer på begge sider af reaktionsligningen 84

Aktive gasser eksisterer kun frit som molekyle 84

Inaktive gasser 84

Regler for udtale 84 Om at udtale endelser når der er et metal og et ikke metallisk stof 84

Metal står altid før ikke-metal 84


8

Hvis den elektronegative bestanddel er fler-atomig 84

Om ændringer i udtalen ved tab af atomer 84

Hovedstoffet ændrer også navn: Fx ændres HClO3, klorsyre til HClO2, klorsyrling 85

Rækkefølgen af stoffer af ikke-metaller 85

Angiv formlerne for 85

Den positive ion står altid forrest 85

Krystalvand står efter formelen med almindelige tal 85

Forkortelser i reaktionsligninger 85

Når hele atomgrupper skal tælles 86

Kemiopgaver i organisk kemi 88 Opgaver om fedt 88

Opgaver om kulhydrater 88

Opgaver om proteiner 89

Organisk kemi generelt 89

STOFKENDSKAB 89 Vigtigste metaller der findes i jordskorpen 95 Legeringer 95 Det Periodiske system - tavlen 97

FYSIKHÅNDBOG 98

SANSER (IKKE FÆRDIG) 98 Reaktionsevnen 98 Høresansen 98 Synssansen 98

ASTRONOMI (IKKE FÆRDIG) 98 Jorden 98 Solen 98 Månen 98 Tidevand 98 Solsystemet 98 Stjernerne 98 Galaxer 98 Sorte huller 98 Fra stjerne til grundstof 98

FRA RUMKAPLØB TIL KOLONISERING AF RUMMET 99 Rakettens historie 99 Rumkapløbet 102 Satellitter 108 Rumsonder 109 Rumstationer 110 Rumfærger 111 Mars som mål 111 Kapløbets effekt på vores daglige liv 112 Drømmen 112


9

Film: 112 Forsøg: 113

BOLIGENS UDVIKLING OG OPVARMNING 114 Indledning 114 Boligens udvikling 114

Tipien 114

Film: 114

Iglo – snehule 115

Film: 115

Primitive hytter 7.a +7b 115

Film: 115

Træhuset 115

Nybyggerhytten 116

Huse med mørtel og sten 116

Film: 118

7ab færdig 21/3-18 118

Fra mursten til beton 118

Film: 119

Film: 120

Varme til boligen 120 Ildboret 120

Film 120

Tændstikken 121

Film 121

Den moderne lighter 121

Bilæggerovn 121

Film: 122

122

Kakkelovn 122

Gasovn, el-ovn og petroleumsovn 123

124

Oliefyr 124

Film: 124

124

Gasfyret 125

125

Affaldsafbrænding 125

Film: 126

Fjernvarme- og kraftvarme værker 126

Film 126

Vedvarende energikilder 126 Vandkraft 127

Film: 127

Vindenergi 127

Film: 128

Links: 128


10

Jordvarme 129

Geotermisk energi (Vulkansk energi) 129

Solenergi som grundlag for boligens opvarmning 130

Solvarme fra solfanger 130

Soltermisk anlæg 130

Solceller 130

Film: 131

131

Halmafbrænding 131

Energiafgrøder 131

Film: 131

Biogasanlæg 131

Film: 132

Energibesparelser 132 Vinduers isolerende evne 132

Film: 133

Tætningslister 133

Fugtproblemer 133

Afslutning 133 Film: 134

MAGNETISME 135 Magnetjernsten 135 Jordens magnetfelt 138

Jordens magnetfeltet skabes ved 139

Forklaring på jordens magnetiske system 139

Perspektivering 140

Film: 140

Forsøg med magnetisme 140

Skriv små opgaver om magnetisme 141

ELEKTROMAGNETISME 142 Perspektivering 143

Forsøg med elektromagnetisme 143

Skriv små opgaver om elektromagnetisme 143

Film: 143

STATISK ELEKTRICITET (IKKE FÆRDIG) 143

INDUKTION 144 Perspektivering 146

Forsøg med induktion: 146

Skriv små opgaver om induktion: 147

Film: 147

TRANSFORMATION 147


11

Perspektivering 149 Forsøg med transformer 149

Skriv små opgaver om transformation: 149

Film: 150

EL I HVERDAGEN 150 Elektricitetens historie 150 Hvad er strøm? 153 Hvordan laves strøm? 153 Vi måler volt 153 Elinstallationen 153 Elektriske kredsløb 154 Modstande 154 Transistorer 156

Film: 156

SAMFUNDETS ENERGIFORSYNING 157 Forsøg til samfundets energiforsyning 160

Skriv små opgaver om samfundets energiforsyning 160

Film: 161

RADIOAKTIVITET 163 Tre typer stråling 163

• Alfa 163

• Beta 163

• Gamma 163

Baggrundsstråling 163 Stråling måles 164 166 Halveringstid 166 Henfald 166 166 Brug i dagligdagen 167

Forsøg med radioaktivitet: 167

Skriv små opgaver om radioaktivitet: 167

Film: 167

ATOMKRAFT 168

168

168 Fission 168

Gennemgang af reaktorens virke 168

169


12

169

169 Fusion 170

Forsøg med atomkraft 170

Skriv små opgaver om atomkraft 171

Film: 171

NOBELPRISER 172 1901-1910 172

1921-1930 172

1931-1942 172

1961-1970 172

REFERENCER 177 Program om atomer 177 Det Periodiske system - tavlen 178

NOTER: 179

NOTER: 180


13


Arbejdet i kemi- og fysikokalet Arbejdet i laboratoriet skal foregå stille og roligt uden pjat mellem rækkerne. Man arbejder to og

to i hold. Man hjælper hinanden og arbejder begge to koncentreret. Hvis man er uansvarlig fx:

løber rundt, går unødvendigt væk fra sin laboratorieplads, driller osv., kan retten til at deltage i

forsøg mistes i en periode.

Sikkerhed i lokalet og i brug af kemikalierne

Man skal altid bruge briller, når der arbejdes med syrer og baser. Man skal ikke smage på noget

kemikalie i lokalet. Ved uheld bevares roen og læreren kontaktes med det samme. Ødelagte glas

og kolber skal opsamles med største forsigtighed efter lærerens instrukser. Hvis man får syre eller

base i øjet, skal der straks skylles med vand. Pust ikke til ild, men kvæl den, sluk for gashanen,

brug brandtæppe og ved større brand bruges CO2 brandslukkeren.

Regler for rapportskrivning Over udvalgte forsøg og emner skrives en rapport, med tegninger over forsøget/billeder og evt.

film. Kopier de krævede punkter fra start af, så ingen punkter glemmes - det trækker ned. Skriv så

det kan bruges til FSA. Rapporten skal være pænt indskrevet, helst med computer. Tegninger

farvelægges. Word 2007 indeholder et udmærket tegnesredskab. Forslag til forskellige tegninger

til rapporter findes på Internetsiden: http://www.dalum-larsen.dk/#FYSIK.

Den skal indeholde følgende punkter:

1. Brugte materialer.

En liste er OK, men med nøjagtige antal af de forskellige dele fx 2 ledninger

2. Opstilling af forsøget med tegninger med farve og/eller billeder.

http://www.dalum-larsen.dk/%23FYSIK


14

Klare tegninger og billeder – ikke noget rod på bordet, hvis der er billeder. Billederne

skal ikke ligge ned.

3. Gennemgang af forsøget.

Hvordan man stillede forsøget op, gerne med henvisning til billede/tegninger. Hvordan

forløb forsøget. Var der nogle vanskeligheder. Brug almindelige ord.

4. Forklaring af den teori forsøget giver anledning til.

Skriv hellere for meget end for lidt. Brug det fagsprog og de teorier, du har lært.

5. Særlig iagttagelser under forsøget. (Kun hvis der var nogle!)

Hvis der var noget overraskende eller særligt nævnes det her, hvis ikke springes det

over.

6. Hvad lærte jeg?

Man lærte altid noget. Skriv ikke: Jeg lærte ikke noget. Selvom det blot var noget, man

repeterede, kan man godt lære fra det.

7. Fejlkilder.

Der gøres nogle tanker om, hvordan forsøget kan forbedres eller om hvorfor det ikke

virkede efter hensigten. Endvidere tænkes på hvilke mulige fejl, der kunne være lavet.

Skriv ikke: Alt gik fint – ingen fejl.

8. Perspektivering af forsøget til en større samfundsmæssig sammenhæng.

Prøv at Google forskellige problemstillinger, der kan bruges i forbindelse med forsøget.

9. Kilder: Hvis der er kilder ud over taskebøgerne og andet udleveret materiale. Ved bøger husk:

Efternavn, fornavn: Titel. Forlag, år, tryksted, udgave, bibliotek. Eventuelle

internetadresser skrives som fodnoter og som aktivt link, da de er nemme at efterse på

denne måde.

Den atomare verden1

Dette afsnit er en historisk vandring fra en meget simpel forståelse af verdens sammensætning til

en mere detaljeret og præcis verdensforståelse, der er opnået gennem

forsøg. De ting, der er gennemgået i afsnittet Det Periodiske System, vil

ikke blive gentaget her, men forudsættes forstået.

Hvordan blev elektronen opdaget? Det startede med

elektricitetens opdagelse, der kom gradvist. Et stort gennembrud kom,

da Alessandro Volta i 1794 påviste, at muskelsammentrækninger i frølår,

opdaget af Luigi Galvani i 1791, skyldtes elektriske spænding. En sådan

opstår fx ved, at to metaller er i fugtig kontakt med hinanden.2Mellem to

metaller er der forskel i evnen til at holde på elektronerne, og det mest

elektronegative metal vil tiltrække elektroner. Dette er princippet i et

batteri.

I 1760'erne opfandt man elektricitetsmaskiner, der gned elektroner af et stof og samlede

disse, så de kunne springe som gnister, det blev både brugt som leg

og forskning. Disse opdagelser gav stof til eftertanke. Det skete fx

ved forskellige forsøg med katodestrålerør fra 1850.

Da Wilhelm Conrad Røntgen i 1895 arbejdede med et

katodestrålerør, udgik der stråler fra røret, der gennemlyste hans

hånd. Røntgenstråler var opdaget og forøgede interessen for

1Bog 9 2 http://www.denstoredanske.dk/Krop,_psyke_og_sundhed/Sundhedsvidenskab/L%C3%A6ger/Luigi_Galvani

J.J. Thomson

Røntgenstråling

http://www.denstoredanske.dk/Krop,_psyke_og_sundhed/Sundhedsvidenskab/L%C3%A6ger/Luigi_Galvanihttp://en.wikipedia.org/wiki/File:WaterCooledXrayTube.svg


15

lignende forsøg. Strålerne opstod ved at sende 100.000 volt gennem katoden i et udpumpet rør

over til anoden. Det er en højfrekvent elektromagnetisk stråling, der har mere energi end uv-

stråler og minder om gamma-stråler.3 Elektroner får meget energi, som de ved kvantespring

slipper som Røntgen lys, der går gennem mange materialer.

Henri Becquerel opdage radioaktiviteten , da han i 1896 undersøgte forskellige

uranholdige salte.4 Dette var meget interessant for forskere overalt i verden. Madame Curie

arbejde intenst med dette område, der førte til isolationen af Radium i 1902.5

Thomson kastede sig også over forsøg med radioaktivitet. Thomsen fandt også senere ud

af, at ilt sammen med radioaktivt materiale i lukket rum ændredes på alkymistisk vis til brint og

kvælstof 1909. Han identificerede på samme tid hvad alfa- og betastråler bestod af.6

-

Thomsens katodestrålerør i 1897

påviste elektronens eksistens. Man satte røret til en elektricitetsma-

skine, der kunne give højspænding. Den + pol

af røret kaldte man anode

og den negative katoden.

Så ville der komme en lysende prik på zinkbeklædningen. Ved også at

sætte en strøm til p- og p+ fik han den lysende prik skubbet væk fra p-. Den

negative ladning havde således skubbet til den anden ladning. Dermed

fremkom ideen om elektronen som den negative partikel. I begyndelsen

forestillede J.J. Thomsen sig atomet som en slags positiv rosinkage med

elektroner i.

Atomet var i det hele taget til diskussion i 1890'erne. Imidlertid var

det ønsket om, at kontrollerer damp med nøjagtig præcision i de store

dampmaskiner, der drev forskerne fremad.

Østrigeren Ludwig Eduard Boltzmann (1844 – 1906) var

en fortaler for atomet i sit arbejde med dampen, men

mødte megen modstand.

Imidlertid var det den unge Albert Einstein (1878

- 1955), der 26 år gammel i 1905, der beviste atomets

Eksistens. Robert Brown havde i 1827 fundet ud af, at

3 http://en.wikipedia.org/wiki/X-ray 4 http://da.wikipedia.org/wiki/Uran 5 http://da.wikipedia.org/wiki/Marie_Curie 6 http://www.rostra.dk/louis/andreart/Rutherford.html

Thomsens atommodel

Albert Einsten Pollen der danser

http://da.wikipedia.org/wiki/1896http://da.wikipedia.org/wiki/Salthttp://en.wikipedia.org/wiki/X-rayhttp://da.wikipedia.org/wiki/Uranhttp://da.wikipedia.org/wiki/Marie_Curiehttp://www.rostra.dk/louis/andreart/Rutherford.htmlhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/50/Albert_Einstein_(Nobel).png


16

blomsterpollen, der blev drysset på vand, bevægede sig, som om de dansede hen over overfladen.

Einstein fremførte nu, at grunden til de dansende pollen var, at de blev ramt af mindre partikler -

atomer. Endvidere beregnede han disses størrelse. Hermed var atomets eksistens bevist.

Det næste store forsøg foregik i 1909 af Earnst Rutherford (1871-1937).

Niels Bohr var elev hos ham. Rutherford skød alfapartikler mod et

guldfolie. Til deres store glæde så de, at strålerne blev afbøjet af

gudatomernes kerne, der så måtte være positive ligesom

alfapartiklerne. Da zinksulfidskærmen lyste op, der hvor strålingen

ramte. Men da de satte zinksulfidskærm lige bag blyskærmen, kom

der også stråler der. Alfapartiklerne var blevet slået tilbage.

Dette var meget overraskende. Det svarede til at skyde med en kanon på

en dør og så kuglen ramte tilbage mod kanonen. Nu var protonen opdaget.

Alle stoffer blev derefter inddelt af Rutherford efter antallet af protoner.

Man kunne nu skyde løs på alle mulige atomer og se på afbøjningen.

Des større afbøjning dets større var den elektropositive kraft i kernen.

Man så klart, at de tunge stoffer havde stor afbøjningskraft og hydrogen

kun meget lille kraft.

Det var Niels Bohr (1885-1962), der udvidede modellen. Han bragte

forskningen i lys sammen med elektronmodellen og påviste at lighederne

inden for samme gruppe skyldes elektronstrukturen (Holmboe, p. 95).

Forskningen i lys og stoffers spektralfarver skulle vise endnu mere om atomet. Alle

grundstoffer havde deres lysspektra.

Når man afbrænder salte med kloridioner, afgiver de en bestemt flammefarve, da alle

kloridionerne er ens, må det være metalionerne, der

bestemmer farven.

De stærkeste farver er lette at skelne, men den

orange er svær at skelne fra den gule. Violet og lysegrøn er

heller ikke nemme.

Forskelligt farvet lys har forskellige bølgelængder

og hvidt lys fx fra solen indeholder alle farver, hvilket kan

ses i regnbuen og i et optisk gitter. Man kan lave et optisk

gitter af en gennem sigtig film med en masse mikrometer

tynde

streger. Lyset vil så spaltes i dets farver.

Stof Flammefarve

Cu ( CuCl) grøn

Na (NaCl) Stærk gul

Ca (CaCl2) Orange

K (KCl) Violet

Li (LiCl) Højrød

Ba (BaCl2) Lys grøn

Ernest Rutherford

Alfakilde

Blyskærm Guldfolie

Zinksulfidskærm

Niels Bohr

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5e/Niels_Bohr_Date_Unverified_LOC.jpghttp://www.google.dk/imgres?imgurl=http://1.bp.blogspot.com/-ddyI8zml_g8/TYgMSPFCUKI/AAAAAAAAABI/nDGMyZAZ5pw/s1600/ernest+rutherford.jpg&imgrefurl=http://davidappell.blogspot.com/2011/10/story-of-ernest-rutherfords-needless.html&h=312&w=340&sz=11&tbnid=j7iyBBxZjwCv5M:&tbnh=92&tbnw=100&prev=/search?q=Rutherford&tbm=isch&tbo=u&zoom=1&q=Rutherford&usg=__zkyIQHDqogzOR6sYfJobXC26ark=&docid=ur6wJ46SdSHwKM&hl=da&sa=X&ei=jygFUOG8FIOGswawq4SABw&ved=0CGYQ9QEwAw&dur=1023


17

Optisk

gitter

Her ses et skema over det

synlige lys og dets

bølgelængde og dets

intensitet eller

energimængde.7 Lys

udbreder sig med en fart på 300.000 km pr. sekund. Det spreder sig som bølger i vandet. 1

nanometer er 1 milliontedel milimeter.

farve vakuumbølgelængde i nm frekvens i THz

rød 625-740 480-405

orange 590-625 510-480

gul 565-590 530-510

grøn 520-565 580-530

cyan 500-520 600-580

blå 450-500 670-600

indigo 430-450 700-670

violet 380-430 790-700

Infarødt lys ligger over 800 nm. Ultravilolet lys ligger under 430 nm.

Hvis man fylder et rør med hydrogen og anslår det med højspænding, Kan man se dets

linjepektrum. Hydrogens linjespektrum

Der er følgende linjer: Violet (410), blåviolet (434), grøn (486) og rød (656). Før 1913 vidste

man ikke, hvor disse linjer kom fra.

7 http://da.wikipedia.org/wiki/Lys

Skal + eVolt

1 0,00

2 10,20

3 12,09

Elektronen anslås og får energi

/fart til at være i en mere

energikrævende bane Elektronens grundtilstand

Hvidt lys set gennem optisk gitter

http://da.wikipedia.org/wiki/Lys


18

Max Planck havde allerede i 1901 fundet formlen for lysets bølgelængde således B = 1240

𝐸.

Springet fra bane 6 til 3 giver 13,22 eV - 12,09 eV = 1,13 eV. Når det indsættes fås 1097 nm - det

ligger altså i det infrarøde lys uden for det synlige område .

Hvis nu springet var fra 4 til 2 bane ses: 12,75 eV - 10,20 eV = 2,55 eV. Når det

indsættes fås 486 nm, hvilket er blåt lys . Der er fotoner, der sendes ud i bundter, altså

elektromagnetisk energi. De kaldes lyskvanter, og springet blev kaldt kvantespring.

Fysikerne beregnede grundstoffernes masse og fandt ud af, at

de var for tunge, hvis der kun skulle være protoner i kernen. Det førte

til jagten på andre kernepartikler.

Det næste store fremskridt kom i 1932, da James Chadwick

(1891-1974) opdagede neutronen. Man skød igen med alfapartikler,

denne gang mod en beryliumplade. Men der kom intet udslag på

zinksulfidskærmen. Man målte for at se, om der var positive eller

negative strålinger, men intet resultat. Først da han satte en parafinplade

op, skete der noget.

Parafinen, der var fyldt med H, udsendte protoner. Der havde

altså været et sammenstød mellem en ukendt partikel og protonerne,

der havde resulteret i at protonerne var slået løs af parafinen (fx:

C12H26). Den var en stråle, der ingen elektrisk ladning havde, men samme vægt som H+. Han

kaldte den neutronen.

Parafinplade

Alfakilde

beryliumplade

Protondetektor

James Chadwick


19

Nu var alle tre stabile elementarpartikler opdaget: Elektronen, protonen og neutronen.

Da man så de radioaktive stoffers henfald og opdagede indholdet af strålingen, kunne

man også forstå, at en kerne kunne indfange en elektron og danne en neutron. Ligeledes kunne

man ud fra betastrålingen forstå, at en kerne kunne udsende en elektron fra

en neutron og blive til en proton.

Dermed var grundlaget lagt for en mere nuancheret atommodel. En

kerne af protoner og neutroner, hvor der cirklede elektroner omkring, som i

dag er udvidet med forståelsen af kvarker.

George Zweig & Murray Gell-Mann prøvede i 1963 at få orden på partikel-

cirkusset, der fremstod i 1960, da man begyndte at lave partikel

kollisoner. De fandt frem til, at der måtte endnu mindre elementardele

for at få orden på det hele. De blev kaldt kvarker. Kvarker er de endnu mindre byggesten, som de

stabile elementarpartikler består af fx består en proton af to up-kvarker og en down-kvark. Den

samlede farve er hvid. De holdes sammen af gluoner. Neutron består af to down og en up kvark.

Hadroner er partikler, der består af kvarker. 8

I det nuværende verdensbillede er alt stof opbygget af 24 partikler. Seks

kvarker, tre forskellige slags elektroner og tre neutrinoer samt deres

antipartikler. Denne model stammer fra 1964 og kaldes Standardmodellen. 9

De 3 første kvarker (up, down og strange) blev opdaget i 1963 af de to

amerikanske fysikere, George Zweig & Murray Gell-Mann.10

De bindes sammen af den stærke kernekraft, og danner herved

protoner og neutroner. De holdes sammen igennem en

udveksling af gluoner mellem kvarkerne. Når en

neutron henfalder til en proton og en elektron, skyldes det, at en

down kvark henfalder til en up-kvark og en w-boson (meget kortlivet

kraft, der bærer en elektrisk ladning), der igen henfalder til en

elektron og anti-elektron neutrino (bølgepartikel)11. Der er således ikke

en elektron inde i en neutron, den opstår, når kvarkerne ændrer

sig.12 Positive anti-elektroner bruges nu i

hjernescanningsudstyr.

8 http://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Fysik/Elementarpartikler_og_partikelmekanik/kvark 9http://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Fysik/Elementarpartikler_og_partikelmekanik/standar

dmodellen 10 Kvarker har fået deres navn kvarker fra en "gådefuld linie i James Joyce´s Finnegas´s Wake: "Three quarks for

Muster Mark", (måske noget i retning af: 3 kvarker gør målet fuldt)."(Petersen, Jens Lyng, Elementarpartikler,

1991)).10 11 http://da.wikipedia.org/wiki/Neutrino 12 http://www.physicsforums.com/showthread.php?t=5979

Proton består af 3 kvarker

Neutronen

http://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Fysik/Elementarpartikler_og_partikelmekanik/kvarkhttp://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Fysik/Elementarpartikler_og_partikelmekanik/standardmodellenhttp://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Fysik/Elementarpartikler_og_partikelmekanik/standardmodellenhttp://da.wikipedia.org/wiki/Neutrinohttp://www.physicsforums.com/showthread.php?t=5979http://da.wikipedia.org/w/index.php?title=Fil:Quark_structure_neutron.svg&page=1http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/92/Quark_structure_proton.svg


20

I 1969 blev der gennemført et forsøg på Stanford, der beviste kvarkernes eksistens, da

man beskød protoner med elektroner, der var accelleret op tæt til lysets hastighed. Sammenstødet

viste, at protonen bestod af mindre partikler.

Sammenstød med neutronen viste, at den

ikke indeholdt en elektron. Kvarkernes verden var verificeret.

Hele dette indviklede system er fundet

ved teoretisering over kollisioner af

elementarpartikler og de spor af

partikler, der registreres i partikel-

generatorer fx: Stanford, CERN og

andre steder. Man brugte i starten fx

næsten

kogende brint

eller vand, der

danner et dampspor efter partiklerne,

som kan læses og tydes (billedet tv.)13. Nu er detektorerne nærmest

gjort digitale, så der dannes et spor, der kan aflæses af en computer og ikke er direkte synligt.14

De forskellige lag af sensorer ses på billedet tv.15

Film:

Katodestålerøret af FDL 1:39: https://www.youtube.com/watch?v=8p1XNpSlAmY

Cathode Ray Tube CRT 7:23: https://www.youtube.com/watch?v=YTAC1wMrVPk

Rutherford Gold foil experiment 1 4:05: https://www.youtube.com/watch?v=XBqHkraf8iE

Rutherford Gold foil experiment 2 5:28: https://www.youtube.com/watch?v=XLaeFUKd2Y4

Flammeprøven – farvespektrum ved afbrænding af FDL 8:04:

https://www.youtube.com/watch?v=vAgh1MmZWZw

Atomkernen af FDL 6:14: https://www.youtube.com/watch?v=7XnNS5mHWVY

Bohr’s Model of an Atom 4:05: https://www.youtube.com/watch?v=fm2C0ovz-3M

Introduction to Atomic Structure 1 11:36:

https://www.youtube.com/watch?v=kBgIMRV895w&t=583s

Introduction to Atomic Structure 2 13:30: https://www.youtube.com/watch?v=EMDrb2LqL7E

What are Quarks? 3:17: https://www.youtube.com/watch?v=nlv06lSAC7c

Quarks and Leptons for beginners 4:01: https://www.youtube.com/watch?v=pdVybAwVqUs

Forsøg med den atomare verden

• Katodestrålerør + magnet. Man ser på afbøjningen og diskuterer lillefingerreglen.(Thomson)

• Blomsterpollen + vand (Einstein)

• Flammefarver og lysteori med kvantespring, (Niels Bohr)

• Forskellige opstillinger med med lysspektra og deres teori fx neonlys, sollys.

• Lav forsøg med glaskuglers sammenstød som forklaring på protonens opdagelse (Rutherford)

• Lav forsøg med selvkørende vogne + små magneter til at forklare kerneenergi.

• Vis alfastråler i tågekammer og forklar det.

13 http://teachers.web.cern.ch/teachers/archiv/HST2005/bubble_chambers/BCwebsite/gallery/gal2_191.gif 14 http://public.web.cern.ch/public/en/research/Detector-en.html 15 http://www.evaluationengineering.com/articles/200811/sensors-and-instrumentation-of-the-superlative-class.php

Murray Gell-Mann

Forskellige detektorer i CERN

Kollisions billede, CERN 1973

https://www.youtube.com/watch?v=8p1XNpSlAmYhttps://www.youtube.com/watch?v=YTAC1wMrVPkhttps://www.youtube.com/watch?v=XBqHkraf8iEhttps://www.youtube.com/watch?v=XLaeFUKd2Y4https://www.youtube.com/watch?v=vAgh1MmZWZwhttps://www.youtube.com/watch?v=7XnNS5mHWVYhttps://www.youtube.com/watch?v=fm2C0ovz-3Mhttps://www.youtube.com/watch?v=kBgIMRV895w&t=583shttps://www.youtube.com/watch?v=EMDrb2LqL7Ehttps://www.youtube.com/watch?v=nlv06lSAC7chttps://www.youtube.com/watch?v=pdVybAwVqUshttp://teachers.web.cern.ch/teachers/archiv/HST2005/bubble_chambers/BCwebsite/gallery/gal2_191.gifhttp://public.web.cern.ch/public/en/research/Detector-en.htmlhttp://www.evaluationengineering.com/articles/200811/sensors-and-instrumentation-of-the-superlative-class.phphttp://www.evaluationengineering.com/articles/200811/sensors-and-instrumentation-of-the-superlative-class.php


21

• Model af kerne med runde magneter + jern (neutronen). Forklar den stærke kernekraft, som kvarker der udveksler gluoner.

Der kan også laves forsøg fælles med radioaktivitet og atomkraft.

Skriv små opgaver om den atomare verden

● Tegn og forklar om elektronens opdagelse

● Tegn og forklar protonens opdagelse

● Tegn og forklar neutronens opdagelse

● Forklar om lys og dets bølgelængder s. 27

● Forklar om isotoper s 48-51 + kerneomdannelse

● Forklar om halveringstid og dets betydning

● Forklar om kvarker i proton og neutron, samt henfald af neutron

● Forklar om Stanfords, CERNs partikelgeneratores succesfulde forsøg til øget forståelse af det

atomare verdensbillede

● Niels Bohrs betydning

● Forståelsen for kvantespring

● Forklar hvordan den moderne teori om atomerne er herunder skaller, stærke kernekræfter og

størrelsesforhold

Det Periodiske System,16atomer og molekyler

Det Periodiske System

Det Periodiske system er blevet udviklet langsomt. Først i det 20.

århundrede har det fundet sin endelige form. Når man ser sig omkring

i naturen, er det umiddelbart svært at se et system. Men vejninger,

målinger, adskillelser, opvarmning og blandinger har adskilt den

store mangfoldighed i små byggesten. Disse kaldes grundstoffer.

Hvordan disse er blevet til i deres mindste bestanddele, har til alle

tider været en stor og interessant gåde. Mange konger havde

alkymister i Middelalderen, der var deres videnskabsmænd. De skulle

udvikle nye våben og sågar lave guld17. Dette førte til en række

eksperimenter, selvom Den Katolske Kirke var imod dette, der

forøgede kendskaben til stofferne omkring os.

Den første kemibog blev skrevet af Antoine Laurent de

Lavoisier:Elemenntary Treatise of Chemistry, 1789. Bogen indeholdt en

række stoffer, der ikke ved et kemisk forsøg kunne nedbrydes i et mere

enkelt stof: oxygen, nitrogen, hydrogen, fosfor, kviksølv, zink og svovl.

Johann Wolfgang Döbereiner fandt i 1817 ud af at visse stoffer lignede hinanden meget i

deres reaktion fx klor, brom og iod alle fra hovedgruppe 7, selv om de havde meget forskellig og

stigende massefylde dvs. antal gram pr. cm3. Denne periodiske lighed mellem stofferne blev

16 Ny fysik bog 4 og 9 17 http://da.wikipedia.org/wiki/Alkymi

Antione Laurent de Lavosier

http://da.wikipedia.org/wiki/Alkymihttp://en.wikipedia.org/wiki/File:Lavoisier.jpg


22

yderligere stadfæstet, som flere stoffer blev fundet, og man satte dem op i et system med

periodiske tilbagevendende egenskaber.

Der var russeren Dmitri Mendeleev, der for første gang præsenterede et periodisk system

med baseret på massefylde i 1869, som vi i det store og hele kender det i dag.18

Vort nuværende system er dog ikke baseret på vægten alene. Det er opdelt som følgende

og ordnet efter elementarpartiklerne. Alle grundstoffer har fået nummer efter antallet af positive

kernepartikler, de såkaldte protoner. Det var Rutherford, der (1909) fandt på denne opdeling.

Brint har 1 proton, og er derfor det første grundstof med nummeret 1. Der er 8 hovedgrupper.

Disse er opdelt efter antallet af elektroner i yderste skal. Er stoffet i hovedgruppe III, er det, fordi

det har tre elektroner i yderste skal. Det er samtidigt stoffer med samme reaktionsegenskaber, de

kommer med periodiske mellemrum, da de kemiske reaktioner foregår efter antallet af elektroner

i yderste skal.

Hvert grundstof har også neutrale kernepartikler, de såkaldte neutroner.

Tilsammen giver disse tre: Protoner, elektroner og neutroner - atomvægten.

Dog har elektronerne på grund af deres ringe vægt næsten ingen betydning for atomvægten.

Systemet har også angivet skaller. Jo flere skaller, des tungere, og dermed flere protoner og

tilsvarende antal elektroner. Det maksimale antal af elektroner i en skal af et stof findes ved

formlen 2*n,2 n står for antallet af skaller i atomet. Men

skalnummeret fortæller også noget om, hvordan elektroner

bevæger sig. Disse bevægelsesmønstre kaldes orbitaler. Der er

fire: s, p, d og f. Hver orbital består af maksimum 2 elektroner.

Energiniveauet stiger des flere skaller, der er.

s-orbital p-orbital f-orbital

Som det ses kan d -orbitalen19 ligge i flere niveauer og dermed

ligge tæt op ad hinanden i flere vinkler og sammen med s og p.

18 http://en.wikipedia.org/wiki/History_of_the_periodic_table#Main_discovery_periods 19 http://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_orbital

d-orbital

Elementarpartikler

Elektron - negativ ladning – vægten er 1/1836 del af en proton.

Proton - positiv ladning – vejer 1 u - 1836 * vægten af en elektron.

1/12 af 6C12. En proton kan opfange en elektron og ændres til en

neutron. Neutron - neutral ladning - vejer ca. 1 u - 1839 * vægten af

en elektron. En neutron kan fraspalte en elektron, udsende en anti-

elektron-neutrino og selv ændres til en proton.

http://en.wikipedia.org/wiki/History_of_the_periodic_table%23Main_discovery_periodshttp://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_orbitalhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c7/F4M1.png


23

Metaller står til venstre og ikke metaller til højre - H er undtagelsen.

Fra hovedgruppe 3 til hovedgruppe 6 er der en lille trappe, der adskiller metaller fra

ikke-metaller.

I det Periodiske System finder man alle de relevante oplysninger, så man kan gå fra

betegnelser og formler til udregning i gram. Eksemplet viser informationer om metallet lithium:

3 Li 6,939

Det Periodiske system er opbygget omkring Avagados tal. Det er det antal atomer, der skal tages

for at omsætte mol vægt (atomvægt) til g. Avagados tal er stort. Der skal 6*1023 atomer til at

danne 6,94 g af metallet. Dette tal er et gennemsnitstal. Der er altid 3 protoner i Li, men antallet

af neutroner svinger lidt. Det mest almindelige er 4, men i sjældne tilfælde er der færre. Derfor er

gennemsnittet ikke 7, men 6,939. Stoffer med samme antal protoner, men forskelligt antal

neutroner, kaldes isotoper, det betyder samme sted, fordi de er samme stof - har samme antal

protoner - og dog er andeledes - har forskelligt antal neutroner. Man siger, at Lithium har

atomassen 6,939 u.

U er en enhed som g, kg, cm m.m. Denne enhed fås ved at dele kulstof i 12 lige store

dele: 6 C 12,01/12 = 1 u = 1,66053 * 10-27 kg.

Atomerne i VIII hovedgruppe har 8 elektroner i yderste skal. Man har fundet ud af, at de

er inaktive. De er altså ikke interesseret i at indgå i reaktioner med andre stoffer. De er alle gasser

og kaldes ædelgasserne.

Alle grundstoffer har et navn. Disse har fået en forkortet betegnelse. Gassen heliums

forkortelse er fx He. Det første bogstav skrives altid stort. Det andet skrives altid småt. Ofte er det

navnets to første bogstaver, der bruges, men ikke altid fx calcium hedder Ca, men Platin hedder

derimod Pt. Det er en god idé at lære sig de vigtigste stoffer udenad, da dette nu engang er

kemisproget.

Radioaktive stoffer er ustabile og kan stå markeret med *. Det betyder, at de udsender

dele af deres kernemateriale og ændrer sig. 8.b – 7. september

Antal protoner

Antal elektroner

Atommasse: protoner + neutroner

Trappe mellem metal tv og ikke metal th

Hovedgrupper, efter antal elektroner i yderste skal Tilfredse ædelgasser

Skal nr. Elektroner=

2*n2

Perioder

* markerer radioaktivt materiale


24

Film om Det Periodiske System af FDL 14:46:

https://www.youtube.com/watch?v=5IMVJ-FRmnU&t=98s

Atomopbygning Protoner frastøder andre protoner, da de har samme positive ladning. Neutroner holder sammen

på protonerne med de stærke kernekræfter, da

kvarkerne udveksler gluoner, ligesom

tennisspillere udveksler bolden. Når to

protoner trækkes mod hinanden af

neutronernes stærke kernekræfter, virker de

stærke kernekræfter også mellem protonerne

indbyrdes, når afstanden er meget kort. Den

stærke kernekraft er en selvstændig kraft

ligesom tyngdekraften og den elektromagnetiske kraft. Denne vekselvirkning er ca. 1033 gange

stærkere end tyngdekraften og 100 gange stærkere end den elektromagnetiske kraft20. Men

rækkevidden er lille, begrænset omtrent til en atomkernes diameter af størrelsesordenen 10-15 m.

20 http://da.wikipedia.org/wiki/St%C3%A6rk_kernekraft

De 4 naturkræfter: Elektromagnetismen

Den stærke kernekraft Den svage kernekraft

Tyngdekraften

https://www.youtube.com/watch?v=5IMVJ-FRmnU&t=98shttp://da.wikipedia.org/wiki/St%C3%A6rk_kernekraft


25

Elektroner svæver rundt om kernen med forskellig hastighed. I

H (brintatomet) i almindeligt vand er elektronens fart beregnet

til 2200 km/s. Elektronens hastighed

kan forøges til nær lysets hastighed, men det kræver meget stor

energitilførsel21. De bruger ikke en fast bane, men kan træffes, som var

det en sky omkring kernen. Der er masser af rum i atomet. Hvis kernen i

hydrogen var på størrelse med et kirsebær og sad midt i Eiffeltårnet

ville elektronerne danne en bane uden om hele tårnet.

Når et atom har 8 elektroner i yderste skal, er det ”tilfreds” (He

er tilfreds med 2, da der kun er 1 skal. Man kalder det, at det har fået

ædelgasform, eftersom gasserne i hovedgruppe 8 kaldes ædelgasser.

Alle atomer rummer energi. E=M*C2 er Einsteins ligning for atomets samlede energi. M

er massen i kg, C er lysets hastighed 300.000 km/s. Vores viden om atomopbygning er kommet

via mange forskellige forsøg herunder kollisionsforsøg i Stanford og Cern. 7.b 6/9-17

Kvarker Kvarker er de endnu mindre byggesten, som de stabile elementarpartikler

består af, fx består en proton af to up-kvarker og en down-kvark. Den

samlede farve er hvid. De holdes sammen af gluoner. Neutronen består af

to down og en up kvark. Hadroner er partikler der består af kvarker. I

det nuværende verdensbillede er alt stof opbygget af 24 partikler. Seks

kvarker, tre forskellige slags elektroner og tre neutrinoer samt deres

antipartikler. Denne model stammer fra 1964 og kaldes

Standardmodellen. 22

De 3 første kvarker (up, down og strange) blev opdaget i 1963 af de to amerikanske

fysikere, George Zweig & Murray Gell-mann.

De bindes sammen af den stærke kernekraft, og danner herved protoner og

neutroner. De holdes sammen igennem en udveksling af gluoner mellem

kvarkerne. Når en neutron henfalder til en proton og en elektron, skyldes det, at

en down kvark henfalder til en up-kvark og en w-boson (opdaget i CERN i

1983)23, (meget kortlivet kraft, der bærer en elektrisk ladning), på grund af den

svage kernekraft, der igen henfalder til en elektron og anti-elektron neutrino

(bølgepartikel)24. Der er således ikke en elektron inde i en neutron, den opstår,

når kvarkerne ændrer sig.25 Positive anti-elektroner bruges nu i

hjernescanningsudstyr.

Atomfysikere i dag mener, at der findes tre kvark familier og nogle mener, at der også er

en fjerde familie. Kvark oversigt:

Familie 1. Op-kvark- u - (up), ned-kvark - d- (down)

Familie 2. Charm-kvark (charme), sær-kvark - s (strange) Familie 3. Top-kvark - t (top), bund-kvark - b (bottom)

Familie 4. Antipartikel kvarkerne t´, b.´

21 http://education.jlab.org/qa/electron_01.html 22http://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Fysik/Elementarpartikler_og_partikelmekanik/standa

rdmodellen 23 http://public.web.cern.ch/public/en/research/UA1_UA2-en.html 24 http://da.wikipedia.org/wiki/Neutrino 25 http://www.physicsforums.com/showthread.php?t=5979

Proton består af 3 kvarker

Atomet

E=M*C2 (Einstein)

atomets samlede

Neutronen

http://education.jlab.org/qa/electron_01.htmlhttp://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Fysik/Elementarpartikler_og_partikelmekanik/standardmodellenhttp://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Fysik/Elementarpartikler_og_partikelmekanik/standardmodellenhttp://public.web.cern.ch/public/en/research/UA1_UA2-en.htmlhttp://da.wikipedia.org/wiki/Neutrinohttp://www.physicsforums.com/showthread.php?t=5979http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/92/Quark_structure_proton.svghttp://www.google.dk/imgres?q=atom&hl=da&sa=X&qscrl=1&rlz=1T4ACAW_da___DK458&biw=1072&bih=511&tbm=isch&prmd=imvnsl&tbnid=JxQy8EQLfxov9M:&imgrefurl=http://www.zmescience.com/research/atom-split-atom-in-two-put-back-together-432423/&docid=cA9dv78M0IFDPM&imgurl=http://cdn.zmescience.com/wp-content/uploads/2012/06/atom.jpg&w=300&h=300&ei=TJqSUPCiD4POtAahqoDwCQ&zoom=1&iact=hc&vpx=101&vpy=171&dur=125&hovh=225&hovw=225&tx=160&ty=129&sig=115267050369928477872&page=2&tbnh=127&tbnw=151&start=10&ndsp=20&ved=1t:429,i:197http://da.wikipedia.org/w/index.php?title=Fil:Quark_structure_neutron.svg&page=1


26

(Dalum-Larsen, 2007).

Hele dette indviklede system er fundet ved teoretisering over kollisioner af

elementarpartikler og de spor af partikler, der registreres i partikel-generatorer fx: Stanford,

CERN og andre steder. 8.a 5. sep, 7.ab 13. september 8.b 14 september

Atom Mindste bestanddel af et stof fx gassen H, men dette atom eksisterer ikke frit

i naturen, da det er meget aktivt og indgå i forbindelser med andre stoffer.

Det findes kun som H2. metalatomet Na findes derimod frit.

Molekyle Molekylet er den mindste del af et stof, der eksisterer frit i naturen fx H2 eller

Na. Metallerne fxNa, Li, Fe, Ni osv. behøver ikke binde sig til et andet

metalatom for at ”overleve” i naturen, idet elektroner i yderste skal kan bevæge

sig gennem hele metallet. Aktive gasser som H2, Cl2, F2, O2 og N2 findes kun i molekyleform i

naturen.

Bindingstyper

Atomerne binder sig sammen ved forskellige former for elektriske kræfter.

Molekyleforbindelser (ikke metaller)

Hvis atomer deler elektroner med hinanden kaldes det en molekyleforbindelse.

Når to atomer har et fælles elektronpar kaldes det en covalent binding. Dette kan

illustreres ved en bindingsstreg: H-H. Det kaldes også enkeltbinding. To fælles elektronpar kaldes

dobbeltbinding, tre fælles elektronpar kaldes trippelbinding som fx i N2. Polær covalent binding

findes, hvis der udover det at dele et eller flere elektronpar er en forskydning af elektronen mod

den ene ende af atomet, der åbenbart bedre kan fastholde elektronen.

-

-

Ipod/film Kemibegreb Molekyler Molekylebinding 3,26 MPEG-4 Windows media

Film:

Molekyler af FDL 3:27: https://www.youtube.com/watch?v=R-n42ne7Elo

Elektroner i yderste skal af FDL 3:08: https://www.youtube.com/watch?v=WXLPlxbQ7uE

Ionforbindelser

Hvis stoffet derimod afgiver eller modtager elektroner, kaldes det en ionforbindelse. Det er de

elektonegative - og elektropostive kræfter, der holder stoffet sammen fx NaCl Na+ + Cl -.

De fælles elektroner

beskytter og samler

Methan

http://www.dalum-larsen.dk/fysik/film_podcasts_Powerpoints_billeder/film%20til%20ipod/molekyler.m4vhttp://www.dalum-larsen.dk/fysik/film_podcasts_Powerpoints_billeder/Film%20til%20windows%20media/fysik_kemi/molekyler.wmvhttps://www.youtube.com/watch?v=R-n42ne7Elohttps://www.youtube.com/watch?v=WXLPlxbQ7uEhttp://www.google.dk/imgres?q=molecule&hl=da&sa=X&rlz=1T4ACAW_da___DK458&biw=1072&bih=511&tbm=isch&prmd=imvns&tbnid=IB76mLAv_K-XBM:&imgrefurl=http://spacemath.gsfc.nasa.gov/Modules/SMModule2.html&docid=_P_qbrkqjgggsM&imgurl=http://spacemath.gsfc.nasa.gov/Modules/methane.jpg&w=300&h=300&ei=WpuSUP64No7bsga7tYGoDw&zoom=1&iact=hc&vpx=434&vpy=98&dur=1813&hovh=225&hovw=225&tx=117&ty=118&sig=115267050369928477872&page=4&tbnh=145&tbnw=150&start=45&ndsp=20&ved=1t:429,i:257


27

Ionerne sætter sig sammen i et iongitter, hvor Na+ er omgivet af Cl- og

omvendt. Positive ioner kaldes elektrondonorer. Negative ioner kan

kaldes elektronacceptorer eller elektronmodtagere. Iongitteret bryder

sammen ved opløsning eller opvarmning.

Film:

Om ioner af FDL 6:55: https://www.youtube.com/watch?v=jK1R0EtTdwI

Metalbinding

Metalbinding ser vi i de frie metaller, der holdes sammen ved, at elektronerne i yderste kan

bevæge sig frit gennem hele det metalgitter, de forskellige atomer til sammen udgør.

Van der Waalsk binding

Van der Waalsk binding findes mellem molekyler indbyrdes. Når ædelgasser, der er inaktive

alligevel kan blive faste stoffer ved nedfrysning, holdes de sammen af de svage Van der Waalske

kræfter.

Hydrogenbindinger

Hydrogenbindinger findes fx hos HF, H2O og NH3. Disse

forbindelser har forskellig ladning i selve molekylet. Denne opstå

ved, at den eller de fælles elektroner er mest nede i den ene ende af

molekylet, hvor det af de to stoffer der har

stærkest evne til at tiltrække elektronen.

Den ene ende bliver altså negativ og den anden positiv. H er altså

dårligere til at tiltrække den fælles elektron end F. Den positive ende af

det ene HF molekyle tiltrækkes således af den negative ende på et

andet HF molekyle og dermed opstår de såkaldte hydrogenbindinger

Iongitter af NaCl

Overfladespænding

Hydrogenbinding i vand

En ion er et atom, der har afgivet eller

modtaget en eller flere elektroner.

https://www.youtube.com/watch?v=jK1R0EtTdwIhttp://www.google.dk/imgres?q=overfladesp%C3%A6nding&hl=da&sa=X&qscrl=1&rlz=1T4ACAW_da___DK458&biw=1072&bih=511&tbm=isch&prmd=imvns&tbnid=W7V983yz4i652M:&imgrefurl=http://milleme.blogg.no/1286345971_drben_der_fik_brgeret.html&docid=ekclrrZts5tbHM&imgurl=http://bloggfiler.no/milleme.blogg.no/images/826672-9-1286345927553.jpg&w=600&h=400&ei=zaaSUNiFD4fKsgbu64HoBQ&zoom=1&iact=rc&dur=382&sig=115267050369928477872&page=2&tbnh=163&tbnw=254&start=8&ndsp=14&ved=1t:429,i:115&tx=116&ty=111http://www.google.dk/imgres?q=iongitter&hl=da&sa=X&rlz=1W1ACAW_daDK458DK458&biw=1072&bih=511&tbm=isch&prmd=imvnsfd&tbnid=gPktr4hl217_bM:&imgrefurl=http://www.web.lru.dk/basiskemicibogudkommeraugust/4905&docid=W7Op9YzoYR0esM&imgurl=http://www.web.lru.dk/sites/lru.dk/files/haase/basiskemi_c_figur_22__0.png&w=300&h=313&ei=h5WSUMe6CcnTtAaKxIHACw&zoom=1&iact=hc&vpx=813&vpy=64&dur=2323&hovh=229&hovw=220&tx=125&ty=121&sig=115267050369928477872&page=1&tbnh=154&tbnw=148&start=0&ndsp=11&ved=1t:429,i:93


28

mellem molekylerne, ud over deres covalente binding. Bindingen bevirker fx overfladespænding

i vand.

Tilstandsformer Alle stoffer kan have fire tilstandsformer: Fast stof, flydende stof, gasform og plasma form.

Det er temperaturen på stoffer, der afgør hvilken form det pågældende stof har, og det er

forskelligt fra stof til stof. I plasmaform er alle eller nogle elektroner i yderste skal hevet ud af

molekylet, stoffet er en samling elektroner og ioner, der ikke hænger sammen. I den modsatte

ende af skalaen, finder vi det absolutte nulpunkt med -273o, hvor der næsten ingen bevægelse er

mellem molekylerne i stoffet. Det er således hastigheden på molekylerne, der bestemmer, hvilken

tilstandsform stoffet optræder med. Ved plasma kan man ikke opstille en præcis temperatur for

ændring i tilstanden.

Grader Kviksølv Wolfram H20 jern ilt

5555 gas gas gas gas gas

3422 gas flydende gas gas gas

2800o gas fast gas jerndamp gas

1540o gas fast gas flydende gas

630o gas fast gas fast jern gas

100o flydende fast vanddamp fast jern gas

0o flydende fast flydende fast jern gas

0o flydende fast is fast jern gas

-39 flydende fast is fast jern gas

-183o fast is fast jern flydende

-219o fast is fast jern fast ilt

-273 fast is fast jern fast ilt

Afstemning af reaktionsligninger

Når kemiske stoffer reagerer med hinanden omfordeles atomer og grupper af atomer, men intet

forsvinder. Man kan betragte ændringerne ud fra fire regler.

1. Oktet eller 8-tals reglen (valens)

Atomerne ønsker 8 elektroner i den yderste skal. Dette klarer de fra hovedgruppe 1-3 ved at

afgive eller dele deres elektron/er og i hovedgrupperne 5-7 ved at dele eller modtage elektroner.

Hovedgruppe 4 kan begge dele og hovedgrupper 8 er tilfreds, de har 8 elektroner i yderste skal.

Dette kaldes oktet-reglen, der betyder 8-tals reglen. Man kan sige, at 8 er det hemmelige tal i

kemi.

Før i tiden sagde man, at ilt havde valensen 2. Man fokuserede altså på, hvad ilt ønskede

for at få 8 elektroner i yderste skal. På samme måde sagde man, at Li havde valens 1, men denne

gang betød det altså, hvad Li ville af med.


29

2. Lige mange atomer på begge sider af reaktionsligningen

Det grundlæggende princip er, at der ingen nye grundstoffer kommer til, og ingen der bliver væk,

kaldet loven om grundstoffernes bevarelse. Der skal være lige mange atomer af samme stof på

begge sider af reaktionsligningen.

3. Aktive gasser eksisterer kun frit som molekyle

Man skal huske, at de aktive gasser, fra hovedgrupperne 1, 4,5,6,7 kun eksisterer som molekyler:

H2, Cl2, O2, F2 og N2. De er så aktive, at de kun kan eksisterer som rent stof ved at gå sammen to

og to. De deler elektroner og laver en molekylebinding.

4. Inaktive gasser spiller ingen rolle

Gasser i gruppe 8 har fyldte yderste skaller med 2 og 8 elektroner, de kaldes inaktive gasser eller

ædelgasser. Ædelgasser er tilfredse. De aktive gasser og alle andre grundstoffer søger at blive det.

Gennemgang af et eksempel på afstemning af reaktionsligning: Al + O ???

1) 8-talsreglen: Hvor mange elektroner i yderste skal har Al og O? Svar: 3 og 2.

Al vil altså afgive 3 elektroner, så har den 8 i skal nr. 2, og O vil modtage 2, så har den også 8 i

skal nr. to. Begge er tilfredse, som ædelgasserne i hovedgruppe VIII.

Hvordan kan det passe sammen? Lad os tegne det, der lige er skrevet:

Al

Al Der skal altså bruges 2 Al med hver tre elektroner, de vil afgive til i alt 6 elektroner til O, hvor

hver O vil modtage 2 elektroner.

Formlen er da fundet: Al2O3

Al + O Al2O3 , men hvad med reglen om gas som molekyle? Der tilføjes et O.

Al + O2 Al2O3 , men hvad med ligevægtsreglen? Vi har brugt 3O? Vi kan ikke få 3, men

hvis vi tager to molekyler aluminiumoxid bruger vi 6 O eller 3O2, men så skal vi også have 4Al.

4Al + 3O2 2Al2O3

Man går altså gradvist frem og bruger den ene regel efter den anden, indtil det går op.

Film om Afstemning af reaktionsligninger af FDL 6:35:

https://www.youtube.com/watch?v=KnxRoHmJUHo

Redoxprocessen Dette er en mere fuldstændig metode til at gennemskue hvilke stoffer, der får formindsket

(reduceret) sit antal elektroner og hvilke stoffer der får et forøget antal af elektroner (oxyderet) i

en kemisk forbindelse. Denne metode bruges til at afstemme mere komplekse reaktioner.

Øvelse 1.

1. Afstem reaktionsligningen og find ud af hvad følgende stoffer hedder:

Na + S Mg + Br

https://www.youtube.com/watch?v=KnxRoHmJUHo


30

Li + Cl Fe + O

Li + F Ag + Cl

H + Cl Si + C

Ca + O Na + He

Øvelse 2. Afstem følgende reaktionsligninger og gør rede for bindingstypen:

1. H + Cl

2. N + H

3. Fe + O

4. ZnS + O2

Film:

Ipod/film Kemibegreb Afstemning Afstemning af

reaktionsligninger 6:35 MPEG-4 Windows medi

Ipod/film Kemibegreb Molekyler Molekylebinding 3,26 MPEG-4 Windows

media

Isotop Isotop betyder "samme sted". Stoffet står på samme sted i Det Periodiske System. Grundstoffet

har samme antal protoner men et forskelligt antal neutroner. Er der for mange eller for få

neutroner, kan stoffet være ustabilt og dermed være radioaktivt fx Kulstof 14. Alle stoffer har

isotoper. Jern er det mest stabile grundstof i universet, så alle atomer søger mod jerns stabilitet.

Radioaktivitet Radioaktive stoffer er ustabile. De har svært ved at holde sammen på sit kernemateriale og

udsender derfor stråling. Det er en kamp mellem de elektriske kræfter og den stærke kernekraft.

Årsagen er, at de mange elektropositive protoner i kernen frastøder hinanden i en sådan grad, at

neutronerne ikke mere kan holde sammen på dem. De stærke kernekræfter, som ligger mellem

proton og neutron, samt proton og proton, hvis de ligger tilstrækkeligt tæt, afbrydes og kernen

udsender stråler som: Alfa (He-kerner), beta (elektroner fra kernen) og gammastråling (fra

kernen). Ved betastråling er det den svage kernekraft, der transporterer den negative ladning via

en w-boson, der derefter henfalder til en elektron.

Modeller + teorier I fysik og kemi bruger vi forskellige modeller, der skal illustrere og klargøre begreber, ideer eller

virkelighed. Ofte har disse modeller åbenlyse begrænsninger fx: Når der arbejdes med molymod,

et atom ses bygget op som et solsystem, der er lavet et gitter, der illustrerer ionbindinger, lader to

store magneter illustrerer den stærke kernekraft, lader tændstikker ,der brændes, illustrerer

kontrolleret og unkontrolleret fisson, eller snakker om og tegner småmagneter i stoffer som små

magneter.

En isotop af et stof har samme antal

protoner, men færre eller flere neutroner

modtaget en eller flere elektroner.

http://www.dalum-larsen.dk/fysik/film_podcasts_Powerpoints_billeder/film%20til%20ipod/Afstemning%20af%20reaktionsligninger.m4vhttp://www.dalum-larsen.dk/fysik/film_podcasts_Powerpoints_billeder/Film%20til%20windows%20media/fysik_kemi/afstemning%20af%20reaktionsligning.wmvhttp://www.dalum-larsen.dk/fysik/film_podcasts_Powerpoints_billeder/film%20til%20ipod/molekyler.m4vhttp://www.dalum-larsen.dk/fysik/film_podcasts_Powerpoints_billeder/Film%20til%20windows%20media/fysik_kemi/molekyler.wmvhttp://www.dalum-larsen.dk/fysik/film_podcasts_Powerpoints_billeder/Film%20til%20windows%20media/fysik_kemi/molekyler.wmv


31

Virkeligheden er det, der efterstræbes, men da den atomare virkelighed ikke kan ses end

ikke i mikroskop, er den en slags sort kasse. Vi kan se, hvad kassen gør, men ikke hvad der er

indeni. Derfor bliver modeller brugt. I CERN prøver man, at åbne kassen ved hjælp af

sammenstød af partikler og ved at "se" disse partiklers spor ligesom i tågekammeret.

Teorier dannes og afprøves ved forsøg. De mest holdbare teorier får dominans i den

naturvidenskabelige verden. Der dannes et fælles sprog, der kaldes et paradigme. Dette er i

konstant udvikling med alternative paradigmer som konkurrenter. Der er tre teorikonkurrrenter

til alle tings skabelse: Big Bang + evolution, intelligent design og Gud. Selvom den første udøver

dominans på mange universiteter, er de to andre synspunkter til stede i verden og har deres

tilhængere.

Forsøg til det Periodiske System Man kan lave en lang række forsøg, der illustrerer de sandheder det Periodiske System indeholder

fx:

• Bevise elektronens tilstedeværelse evt. Ved gnidning Bog 4:16, hårforsøg, katodestrålerør Bog 8:15, eller pollenbevægelser (Einstein).

• Brug rullende vogne med magnet til at illustrere kernekraftens ustabilitet.

• Påvis syrer og baser med indikatorpapir, fortæl om disses kernekemi, protoner.

• Påvis ionerne i forskellige syrer og redegør for stoffets opbygning, og hvordan de kan udregnes ved hjælp af det periodiske system.

• Hæld lidt blomsterpollen på vand og fortæl om Einsteins bevisførelse.

• Bevis radioaktive stoffers eksistens med måling af stråler.

• Fortæl om protonens opdagelse.

• Fortæl om neutronens opdagelse.

• Flammeprøven 8:23 Fortæl om elektroner, fotonkvanter og kvantespring.

• Vise partikelspor i tågekammer.

• Forklar om CERN.

• Forklar hvorfor nogle stoffer ikke findes i naturen, men kun i laboratoriet.

• Forklar evt. om kvarker. Link: http://www.ptable.com/?lang=da

Energiformer

Energi forsvinder ikke, men den omdannes til andre typer af energi.

Der er energi i alt stof (Bog 6 side 30ff)

Atomenergi, er den energi der afgives ved en kernespaltning (fission) og sammensmeltning af

atomer fx som i brintbomben (fusion)

Chromodynamik, det der binder kvarkerne sammen (gluoner) og danner faste stoffer (hadroner).

Elastisk energi, hvis man trykker på et materiale og deformerer det, kan det selv genoprette sin

oprindelige form

Elektrisk energi, fx når solens lys rammer solceller omsættes lyset til elektrisk energi. Elektrisk

energi dannes også ved induktion, ved statisk elektricitet og i batterier.

Endoterm reaktion

Termisk energi omsættes til kemisk energi. Fx når man blander NaCl med is, tager processen

varme fra blandingen, og der opstår en kuldeblanding

Hvileenergi, når man går træt i seng og sover, vågner man udhvilet.

http://www.ptable.com/?lang=da


32

Kemisk energi, den energi som en kemisk reaktion kan frembringe

Kerneenergi, den energi der holder kernen sammen, den stærke kernekraft. Og den elektriske

kraft mellem + og -.

Kinetisk energi, bevægelsesenergi, fx et tog i bevægelse. Kinetisk energi kan fx ved to

håndflader, der gnider mod hinanden omsætte en del af energien til varmeenergi. Når et tog eller

en bil bremser omsættes kinetisk energi til varmeenergi i bremseklodser og i skinnerne.

Magnetisk energi, kraften fra et magnetfelt.

Lydenergi, en bølge i luften, der kan sætte andre ting i svingninger.

Lysenergi, elektromagnetiske bølger af forskellig intensitet, fx sollys.

Potentiel energi er en opsparet energi, der kan udløses fx en spændt fjeder, en kasse der er båret

op på toppen af et tag, et genopladet batteri

Strålingsenergi. Den energi der findes i alle former for stråling, der fx kan ændre vores dna

Termisk energi, varmeenergi, fx når solens lys rammer jorden, afleveres strålingsenergien til

jorden og bliver til varmeenergi.

Tyngdekraften, en kraft der tiltrækker et mindre objekt til et større objekt.

De fleste energiformer kan omdannes til termisk energi

8.ab, 7.b 15/11 2017 ok

Nogle materialer i kemi- og fysiklokalet


33

Kemi

Bægerglas Koniske kolber Rundbundet kolbe

Plast pipette Glas pipette Urinpose til bl.a. gas

Reagensglas Tragt Petriskåle i plast

http://www.frederiksen.eu/index.php?eID=tx_cms_showpic&file=uploads/tx_tcshop/016610.jpg&bodyTag=&wrap= | &md5=981319d348ce1062f6b3606b7979f332


34

Stor porcelænsskål Morter med pistil Plastsprøjter

Måleglas Cylinderglas Lige glasrør Glasspatel

90o vinklet glasrør Klemhane Reagensglasstativer

Stativ Muffe Gribearm Trefod

http://www.frederiksen.eu/index.php?eID=tx_cms_showpic&file=uploads/tx_tcshop/011020R.jpg&bodyTag=&wrap= | &md5=633bf748758f753b0a2c89b58539393chttp://www.frederiksen.eu/index.php?eID=tx_cms_showpic&file=uploads/tx_tcshop/0060xx_02.jpg&bodyTag=&wrap= | &md5=fe9fc1ed55b82b4d646a624e12d88fdchttp://www.frederiksen.eu/index.php?eID=tx_cms_showpic&file=uploads/tx_tcshop/026510R.jpg&bodyTag=&wrap= | &md5=32737cd2436fb43dcfebf384e87623c8http://www.frederiksen.eu/index.php?eID=tx_cms_showpic&file=uploads/tx_tcshop/049510R.jpg&bodyTag=&wrap= | &md5=0a4e339495abbfa9c59f4b4bc5e22cfc


35

Bunsenbrænder Keramisk trådnet Porcelæns trekant Digeltang

Elektrolyseapparat Reagensglasbørste Gummipropper Termometer

Kulsyreflaske Iongittter af NaCl

Fysik

Multimeter Molekylebyggesæt Elmotor Jernkerner

http://www.frederiksen.eu/index.php?eID=tx_cms_showpic&file=uploads/tx_tcshop/035000R.jpg&bodyTag=&wrap= | &md5=f90ea7a2b320a56a9cc90b530e87d52ahttp://www.frederiksen.eu/index.php?eID=tx_cms_showpic&file=uploads/tx_tcshop/473000.jpg&bodyTag=&wrap= | &md5=263abd853953f2ef6ab92a8338059ef6javascript:close();http://www.frederiksen.eu/index.php?eID=tx_cms_showpic&file=uploads/tx_tcshop/042510.jpg&bodyTag=&wrap= | &md5=ba6cd086ba01628739a7c61501991409http://www.frederiksen.eu/index.php?eID=tx_cms_showpic&file=uploads/tx_tcshop/058210R.jpg&bodyTag=&wrap= | &md5=dc3e775cf8f35a6b67210f4e6fd2be9dhttp://www.frederiksen.eu/index.php?eID=tx_cms_showpic&file=uploads/tx_tcshop/072570R.jpg&bodyTag=&wrap= | &md5=b082121d49d9dc7baa1a188f02e9cf5fjavascript:close();http://www.frederiksen.eu/index.php?eID=tx_cms_showpic&file=uploads/tx_tcshop/525010.jpg&bodyTag=&wrap= | &md5=a3c52f6a0f25dab533c798253b88319b


36

Spoler Sikkerhedskabel Sikkerhedsadapter Krokodillenæb

Tæller - unitcounter Strømforsyning Oscilloscope

Stangmagnet Kontakt Lampefatning Roterende magnet

Katodestrålerør Neonrør i stativ Optisk gitter

8.b 11/11 2017 ok

Kemihåndbog

Kemibegreber, kemiske processer og produktion

Det kemiske sprog i uorganisk kemi Om at tælle atomer i kemi

Når man tæller antallet af atomer i en ikke-metallisk forbindelse, bruger man fremmede ord. 1

hedder mono. 2 hedder di. 3 hedder tri. 4 hedder tetra. 5 hedder penta. 6 hedder hexa (sis). 7

hedder hepta, 8 hedder okta, 9 ennea (nona) og 10 deca.

javascript:close();javascript:close();javascript:close();


37

Når tallet stilles efter et stof, gælder tallet kun det stof, der står lige foran. Når tallet

stilles foran hele molekylet, gælder det hvert eneste stof i molekylet.

Øvelse 3:

1. Angiv navnet for følgende stoffer (Spørg naturen 3, p. 29):

CO2 8SO3

3CO N2O

NO2 N2O3

P2O5 9CCl4

CS2 N2O4

Øvelse 4. Hvor mange atomer er der i følgende:

1) 7Al2O3 2) 9H2SO4 3) 13H3PO4 4) 17C6H12O6

Om at udtale endelser når der er et metal og et ikke metallisk stof

Når et stof dannes af kun to stoffer, metal + ikke metal, sættes de blot sammen og der tilføjes et -

id. Fx: Na = Natrium, Cl = Klor, de sættes sammen til natriumklorid. Metal står altid før ikke-

metal.

Metal står altid før ikke-metal.

Cl + Li LiCl – lithiumklorid

Øvelse 5: Hvad så med FeCl2 ?

Øvelse 6:

Hvad hedder stoffet Br og Li ? ___________________

Hvis den elektronegative bestanddel er fler-atomig

Hvis den elektronegative bestanddel er fler-atomig udtales den med "at"

fx NaClO3 hedder: Natriumklorat.

Øvelse 7: Hvad hedder CuSO4? __________________

Om ændringer i udtalen ved tab af atomer

Når der mistes et iltatom (stoffet får lavere oxidationstrin) i en forbindelse, ændrer det i endelsen

vokal fra a til i, fx hedder klorat, ClO3 -, når det mister et iltatom kaldes det:Klorit, ClO2

-

Øvelse 8: Hvad hedder følgende stoffer?

Syrer Syrerestion Syrerestion

HNO3 NO3- NO2

-

H2SO4 SO42- SO3

2-

HCl Cl-


38

H3PO4 PO43- PO3

3-

Hovedstoffet ændrer også navn

Fx ændres HClO3, klorsyre til HClO2, klorsyrling.

Øvelse 9: Hvad mon stofferne hedder?

HNO3 HNO2

H2SO4 H2SO3

H3PO4 H3PO3

Om elektronegativitetens indflydelse på navngivningen

Des bedre et stof holder på sine elektroner i yderste skal, jo mere elektronegativt er det.

Kobber har for det meste 1 elektron i yderste skal, som det meget gerne vil af med, men

nogle gange kan den endog gå af med 2 elektroner, den tager bare en mere fra forrige skal. Dette

kan markeres i formelen. CuCl2 kan kaldes kobberklorid, men også Kobber(II)klorid. Så er der

markeret, hvordan bindingen er og dermed hvordan mængdeforholdet er i stoffet.

Elektronegativiteten måles med en skala fra 0 til 4. Her ses at F er mest negativ og K er

mindst. Det gælder, at elektronegativitet aftager ned gennem en hovedgruppe, Det gælder også at

negativiteten er stigende fra venstre mod højre gennem alle hovedgrupperne I-VII. (Holmboe,

1985, p. 23,97).

4-3 3


39

Rækkefølgen af stoffer af ikke-metaller

B Si C Sb As P N H Te Se S I Br Cl O F

fx: NH3, Cl2O, OF2

Øvelse 9: Angiv formlerne for

Lithiumklorid ferrum(III)fosfat

Sølvnitrat kobber(II)sulfat

Bariumsulfat fosforsulfid

Sølvcyanid siliciumflourid

Cadmiumiodid aluminiumcarbid

Øvelse 10.

Hvad ville et stof hedde, der bestod O og Si? Hvad ville formlen være?

Den positive ion står altid forrest

fx CuCl2 Cu2+ +2Cl-

Krystalvand står efter formelen med almindelige tal

fx Na2SO4, 10 H2O

Forkortelser i reaktionsligninger

Forkortelser: (s)= solid (fast stof), (l)= liquid (flydende), (g) = gas, (aq) = aqua (vandig

opløsning)

fx 2H2 (g) + O2 (g) 2 H2O (l)

Når hele atomgrupper skal tælles

Man anvender følgende form: (2) bis-, (3) tris-, (4) tetrakis, (5) pentrakis osv.

fx: Ca(PCl6)2 hedder calcium-bis-hexachlorofosfat.

Øvelse 11: Al(NO3)3 ?

7ab, 8ab ok

Indikatorer og analyse agenter

Til brug for kemisk analyse er der udviklet en række indikatorer, der kan vise, om et eller flere

stoffer er tilstede i analysevæsken. De mest brugte fra 7. -9. klasse er:


40

Universalindikatorpapir - viser ved stærke syrer farven mørkerød, svagere

syrer farves røde, meget svage syrer farves gule, neutral væske farves grøn.

Ved baser farves fra blågrøn til mørkeblå. I alle tilfælde er det H+ ionen, der

måles på. Ved baserne måles manglen på H+, ved syrerne overskuddet af H+

og den neutrale grønne viser ligevægten.

Fenolftalein: Gennemsigtig, klar i sur og

neutral væske, rød i basisk væske.

Lakmus farver syrer rød og baser blå.

AgNO3: Der dryppes få dråber i analysen, der giver hvidt

bundfald hvis Cl- er tilstede. Gult bundfald hvis PO4--- eller I-

er tilstede.

MgCl2: Der dryppes få dråber i analysen, der giver hvidt

bundfald, hvis SO4-- er tilstede.

Nitron: Der dryppes få dråber i analysen, der giver hvidt

bundfald, hvis NO3 er tilstede.

Nikkelreagens: Der dryppes få dråber i analysen (efter tilsat

sammen mænge ammoniakvand som analyse), der giver

kraftigt rødt bundfald, hvis der er Ni+ tilstede.

Luft og vand

Luft og vand er nødvendige forudsætninger for livet på jorden. Uden luft dør man på få minutter,

og uden vand dør man mellem en uge og 14. dage.

Luften består af gasser og partikler

Stof ved havoverfladen Andel i % Kommentar

Fast andel

nitrogen (kvælstof) 78,1 N2, grundstof

oxygen (ilt) 20,9 O2, grundstof

argon 0,9 Ar, ædelgas, grundstof

neon 0,0018 Ne, ædelgas, grundstof

krypton 0,0001 Kr, ædelgas, grundstof

helium 0,0005 He, ædelgas, grundstof

hydrogen (brint) 0,00005 H2, grundstof

xenon 0,000009 Xe, ædelgas, grundstof

Variabel andel

vand (vanddamp og vanddråber -

skyer) 0-4 H2O, molekyle, årstids- og døgn-afhængigt

carbondioxid (kuldioxid, kultveilte) 0,037 CO2, molekyle, årstids- og døgn-afhængigt

methan (methangas) 0,0002 CH4, molekyle, årstids- og døgn-afhængigt

UniversalIndikator

De tre mest brugte analyse agenter: MgCl2, AgNO3, Nitron.

https://da.wikipedia.org/wiki/Nitrogenhttps://da.wikipedia.org/wiki/Grundstofhttps://da.wikipedia.org/wiki/Oxygenhttps://da.wikipedia.org/wiki/Grundstofhttps://da.wikipedia.org/wiki/Argonhttps://da.wikipedia.org/wiki/%C3%86delgashttps://da.wikipedia.org/wiki/Grundstofhttps://da.wikipedia.org/wiki/Neonhttps://da.wikipedia.org/wiki/%C3%86delgashttps://da.wikipedia.org/wiki/Grundstofhttps://da.wikipedia.org/wiki/Kryptonhttps://da.wikipedia.org/wiki/%C3%86delgashttps://da.wikipedia.org/wiki/Grundstofhttps://da.wikipedia.org/wiki/Heliumhttps://da.wikipedia.org/wiki/%C3%86delgashttps://da.wikipedia.org/wiki/Grundstofhttps://da.wikipedia.org/wiki/Hydrogenhttps://da.wikipedia.org/wiki/Grundstofhttps://da.wikipedia.org/wiki/Xenonhttps://da.wikipedia.org/wiki/%C3%86delgashttps://da.wikipedia.org/wiki/Grundstofhttps://da.wikipedia.org/wiki/Vandhttps://da.wikipedia.org/wiki/Sky_%28meteorologi%29https://da.wikipedia.org/wiki/Molekylehttps://da.wikipedia.org/wiki/Carbondioxidhttps://da.wikipedia.org/wiki/Molekylehttps://da.wikipedia.org/wiki/Methanhttps://da.wikipedia.org/wiki/Molekylehttp://www.google.dk/imgres?q=indikatorer&hl=da&sa=X&qscrl=1&rlz=1T4ACAW_da___DK458&biw=1072&bih=511&tbm=isch&prmd=imvns&tbnid=weRmWkgobo2AGM:&imgrefurl=http://school.chem.umu.se/Experiment/58&docid=twqRXSevHLwcRM&imgurl=http://school.chem.umu.se/Experiment/pics/surtregn02.jpg&w=240&h=215&ei=Vp2SUMOfBIyRswbosoH4DQ&zoom=1&iact=hc&vpx=841&vpy=156&dur=3957&hovh=172&hovw=192&tx=107&ty=89&sig=115267050369928477872&page=1&tbnh=130&tbnw=121&start=0&ndsp=14&ved=1t:429,i:79


41

ozon (oxygen) 0,000004 O3, grundstof

Desuden en mindre bestanddel af andre gasser (SO2 svovldioxid og NH3 ammoniak). Kilde:

https://da.wikipedia.org/wiki/Luft

Vi har brug for ilten, de øvrige gasser er blot fyldstoffer. Helium og hydrogen er meget lette, så dem

indånder vi ikke. 7ab, 8ab ok

Luftens tryk Luften ligger som en kappe om jorden og er ca. 500

km. tyk. Det tryk denne luftmængde rammer os

med, der går på jordoverfladen, svarer til 10 meters

vandtryk, man har defineret det som 1 atmosfæres tryk, dvs. det tryk jordens atmosfære trykker

på os med. Det svarer til, at vi gik på bunden af et svømmebasin, der var 10 m. dybt. Dette

konstante tryk er med til at bibeholde og udvikle vores muskler og skellet. Hvis man fx opholder

sig på en rumstation og er trykløs, mister man hurtigt muskelmasse. Nogle astronauter skulle

bæres fra deres rumkapsel, da de kom ned til jorden.

Luften trykker med 1 atmosfæres tryk på alt ved jordens overflade.

Des højere man kommer op, des koldere bliver det. Typisk vil det på en klar dag blive 1

grad koldere pr. 100 m. Når flyene flyver over skyerne i mere end 10 km højde, er der ca.- 50

grader og næsten ingen ilt. Derfor er flyene konstrueret som en undervandsbåd, dvs. de skal være

fuldstændigt tætte, så de kan have deres egen atmosfære og deres eget varmeanlæg. De skal

således også være godt isolerede. Airbus A380, der i 2016 var verdens største passagerfly, kan

have 615 passagerer.

Et flys opdrift skabes ved at luftens tryk over vingen er mindre end trykket under vingen.

Indsæt tegning

Hvis man lægger sig ned på ryggen, er der mere end et areal på1000 cm2 hen over

brystet. Hver kvadratcentimeter modtager et tryk 10N, dvs det svarer til 1 kilos tryk. Der er

således et tryk på 1000 kg, når vi bare lægger os ned og slapper af. Imidlertid er vores skellet og

muskler udviklet til at modstå netop denne store kraft.

• Forsøg med luftens tryk med plastsprøjter

Tryks betydning for vejret Lavtryk og højtryk skaber variationen i vejret. Højtryk giver som regel godt vejr og derfor kan

vejret aflæses af et barometer, der måler trykket. En trykmåler bruges også som højdemåler, fordi

trykket bliver mindre, des højere man kommer op. Luftens normale tryk er 1 atmosfære, det

svarer til et tryk på 10,13 N/cm2 eller i millibar 1013 mb.

Vandet på jorden 1. atm blev defineret som luftens tryk, der svarer til 10 m vandsøjle. Det betyder, at hvis man

dykker ned på 30 ms dybde, så er man under 4 atmosfæres tryk. Marianergraven i Stillehavet er

ca. 11.000 m dyb, dvs. at trykket der er ca. 1100 atm + 1 =1101 atm. tryk. Dybhavsfisk, der lever

under stort tryk, kan ikke tåle at komme op til havoverfladen, de kan vende sig helt på vrangen.

Vandet på jorden er delt op i to hovedområder. Vandet i atmosfæren og vandet på jordoverfladen.

På jordoverfladen dækker vandet 2/3 af overfladen.

1 atm. tryk er det tryk

hele mængden af luft og

gasser omkring os

trykker på os med.

https://da.wikipedia.org/wiki/Ozonhttps://da.wikipedia.org/wiki/Oxygenhttps://da.wikipedia.org/wiki/Grundstofhttps://da.wikipedia.org/wiki/Svovldioxidhttps://da.wikipedia.org/wiki/Ammoniakhttps://da.wikipedia.org/wiki/Luft


42

Den japanske ubåd Shinkai kan dykke ned til 6,5 kms dybde. Der er fordele ved dette,

idet man kan eftersøge havbunden for alle mulige ”skatte” såsom miner, bomber, skatte,

skibsvrag, kommunikationsledninger m.v.

Rekorden for dykning med flaske blev i 2014 sat af en egypter Ahmed Gabr med 333 m.

Uden vand er der intet liv. Alt levende har brug for vand, der er en vigtig del af

fotosyntesen og de organiske levende væsener.

Tyngdekraften

Opdagelsen af tyngdekraften tilskrives Isac Newton

(1643 – 1727). Han undrede sig over, hvorfor ting faldt

til jorden og kom frem med massetiltrækning som

løsning. Store objekter tiltrækker mindre objekter.

Tyngdekraften måles i Newton (N). 102 g trækkes mod jorden med en kraft på 1 N. 1 kg trækkes

således med 9,8 N. Når en ting falder i frit fald stiger dens hastighed med ca. 10m/s, dette kaldes

tyngdeaccellerationen. Imidlertid vil en faldende genstand blive påvirket af luftmodstanden.

Faldet er ikke frit.

Tyngdekraften størrelse afhænger af klodens størrelse. Månens tyngdekraft er således

kun 1/6 af jordens, og derfor kan man springe 6 gange længere på månen.

Jorden og månen trækker i hinanden, men da jorden er størst, vinder jorden og månen er bundet

til at kredse om jorden. Når den gør det, hiver den i jorden. Dette er med til at skabe tidevand. Og

hvis sol og månen trækker maksimalt, det indtræffer ved nymåne og fuldmåne, dannes der det

højeste tidevand kaldet springflod. Når vandet står lavest kaldes det ebbe og højest kaldes det

flod.

Is, vand og vanddamp

Vandet i havene og under jorden udgør en enorm mængde. Baikal søen i Rusland rummer den

største mængde ferskvand, da den er 1.6 km dyb. Der er gjort mange interessante målinger med

hensyn til vand.

• Når vand når en temperatur på 0 grader, begynder det at fryse. Interessant er det, at is også begynder at smelte ved 0 grader.

• Vand fordamper ved enhver temperatur. Derfor kan man godt hænge vasketøj ud på tørresnoren i frost grader. Det skal nok tørre med tiden.

• Vand koger ved jordens overflade ved 100o, men på toppen af Mount Everest 8842 m koger vandet ved 72o, på grund af det lavere tryk, derfor kan man ikke koge kartoflerne

der, da det kræver de 100o 26.

• Vanddamp er usynlig, men ved afkøling fortættes det og bliver til små vanddråber som em eller tåge.

• Luft og vand udvider sig ved opvarmning.

26 http://videnskab.dk/miljo-naturvidenskab/sadan-kan-du-fa-vand-til-koge-ved-stuetemperatur http://www.engineeringtoolbox.com/boiling-points-water-altitude-d_1344.html

1 N er den kraft 102 g

bliver hevet mod jorden

med.

http://videnskab.dk/miljo-naturvidenskab/sadan-kan-du-fa-vand-til-koge-ved-stuetemperaturhttp://www.engineeringtoolbox.com/boiling-points-water-altitude-d_1344.html


43

�

kemi- og fysikhåndbog - dalum-larsen i fysik og kemi 2009 web-filer... · kemiopgaver i organisk...

Documents