Kemi1

Front 1

oladdad atom har 35 neutroner och 29 protoner
ange a)namn
b)atomnummer
c)masstal

Back 1

a) koppar Cu
b)antalet protoner och elektroner(inte sammanlagt) se koppar med antommr 29.
c)summan av antalet protoner och neutroner

Front 2

ge exempel på
a)homogenblandning
b)Jonförening
c)fission
d)energienhet
e)kovalentbindning
f)halogener
g)ozon
h)CFC gaser
i)dipol
j)molekyl med trippelbinding

Back 2

a)luft
b)koksalt
c)Kärnklyvning
d)Joule
e)elektronparbildning
f)klor,brom.jod
g)växthusgas
h)freoner
i)vatten
j)N2

Front 3

Vilken bindning bryts när dessa ämne i fast form smälter?
a)Jod
b)Is
c)Väteklorid
d)natriumklorid

Back 3

a) Jod från grupp 17 halogenerna, har samma egenskaper som alla halogener i grupp 17. dem har 7 valenselektroner och bildar gärna molekyler genom elektronparbildning dvs. kovalentbindning. Molekylerna är opolära dvs har en symmetrisk laddningsfördelning över hela molekylen. opolära molekyler har "Wan der Waals bindning" . svar Wan der waals bindning för JOD.

b) IS - : Vätebindning bryts, det är stark bindning som uppstår mellan Dipoler där den positiva delen utgörs av en väteatom.

c) Väteklorid (s) : Dipol-Dipol bindningar bryts

d) Natriumklorid (s) : Jonbindning , Det är jonförening mellan positiva och negativa joner.

Front 4

Skriv formlerna för de jonföreningar som bildas när följande joner kombineras till salter:

a) Aluminiumjoner och kloridjoner

b) Magnesiumjoner och jodidjoner

c) Kalciumjoner och nitridjoner

Back 4

a) Aluminiumjoner och kloridjoner :

Al3+ + Cl- =>AlCl3 (s)

b) Magnesiumjoner och jodidjoner :

Mg2+ + I- => MgI2

c)Kalciumjoner och nitridjoner :

Ca2+ + N3- => Ca3N2

Front 5

Vilka av följande föreningar är dipoler? Motivera dina val med ord och/eller förklarande figurer.

H2O HCl CH3Cl NaCl CO2 CO

Back 5

Dipol är en molekyl där molekylen eller atomgruppen har en positiv eller negativ ände dvs dem är polära och det går att mäta med hjälp av elektronegativitetsskillnaden.

Molekylens geometri spelar också en roll i hurvida det är en dipol eller inte.

DIPOL ---- TVå poler!

H2O : Är ett bra exempel på en Dipol, eftersom syre är mycket mer elektronegativt än väte blir O-H bindningarna polära.Molekylens gemotri är vinklad och detta innebär att centrum för den positiva och negativa laddningen kommer inte ligga på samma ställa, genom detta kan man konstantera att molekylen är en Dipol.

HCI : HCl är också en dipol då elektronegativiteten är i motsatt håll från varandra detta kan ses tydligt i strukturformeln för HCl :

CH3CL : klormetan är också en dipol vilket också kan oberveras utifrån dess strukturformel:

NaCI är INGEN dipol, det är en jonförening!

CO2 är INGEN DIPOL pga struktur
CO är en dipol,syre atomen är negativt laddad och kol atomen är positivt laddad. olik ladd

Front 6

Skriv formel för fullständig förbränning av hexan (C6H14).

Back 6

REAKTIONEN I ORD : Hexan + Syrgas -> Koldioxid + Vatten

2C2H14 + 19O2 ->12CO2 + 14H2O

Front 7

Beräkna med korrekt enhet:

a) Formelmassan för NaBr.

b) Molmassan för Al2(SO4)3.

Visa dina beräkningar!

Back 7

a) Formelmassa

Formelmassa för ett ämne är summan av atommassorna i ämnetsformel.

NaBr : Na(atommassa) + Br(atommassa) = 22,99 + 79,90 =102,89 u



b) Molmassa har beteckningen M och enheten 1g/mol

Al2(SO4)3 = 26,98 * 2 + (32,06 + 16,00 * 4 ) * 3 = 342,14 g/mol

Front 8

a) Vilken typ av bindning uppkommer när alkoholer löses i vatten? Motivera ditt svar.

b) Vilken av alkoholerna 1,4-butandiol eller 1-butanol kan man förvänta sig är mest löslig i vatten? Motivera ditt svar.

c) Vilket ämne bildas vid oxidation av 1-butanol? Ange namn och strukturformel.

Back 8

?????

a) vätebinding
b)eftersom 1,4-butandiol har två OH-grupper blir det också mer vätebindningar, därför är den löslig i vatten i alla proportioner,
c)butanal och butansyra

Front 9

Hur mycket kol måste man tillsätta för att tillverka rent järn ur 20,0 ton järnoxid (Fe2O3)? Det bildas också kolmonoxid. Redovisa dina beräkningar.

Back 9

Balanserad reaktionsformel med 3 kolmonoxid molekyler och 2 järnmolekyler osm endprodukt.

Fe2O3 + 3C ->2Fe + 3CO

Beräkning;

Givet :massa (Fe2O3) = 20,0 ton

20,0 ton = 20 * 10^6 g

sökes :massa (g) av kol
massan kan beräknas genom formeln :

m = M * n

Jag tar fram Molmassan för Järnoxid Fe2O3

(55,85 * 2) + (16,00 * 3 ) = 159,7 g/mol

n= m/M

n = 20,0 * 10^6 g / 159,7 g/mol

n= 125235 mol

Detta är substansmängden för Järnoxid Fe2O3, eftersom det går 3 gånger så många mer mol kol än järnoxid multipliceras mol för järnoxid med 3 och vi får fram substansmängden ( mol) för kol.

n (kol) = 125235 * 3 = 375705

m (kol) = 375705 * 12,01 = 4512217,0 g

Svar : 4,5 ton kol

Front 10

Förklara hur du skulle göra för att bereda 2,0 dm3 natriumhydroxidlösning med koncentrationen 0,25 mol/dm3. Redovisa dina beräkningar!

Back 10

Natriumhydroxid = NaOH

Givet:

v = 2,0 dm3

Sökes : Bestämd koncentration 0,25 mol/dm3

Beräkning :

samband för koncentration c = n/V

n = V * c

n = 2,0 * 0,25 = 0,5 mol

0,5 mol NaOH kan användas för att förbereda an natriumhydroxid lösning med koncentrationen 0,25 mol/dm3.

För att förbereda detta måsta vi veta hur mycket 0,5 mol NaOH väger

samband gäller för NaOH

massa = substansmängd * Molmassa

Molmassa av NaOH = 40 g/mol

m = 0,5 mol * 40 g/mol = 20 g

Svar: För att att förbereda en NaOH lösning av volymen 2,0 dm3 med den bestämda koncentrationen = 0,25 mol/dm3 krävs 20 g NaOH.

Front 11

.) Beräkna pH i:

a) en lösning som har [H+]=0,100 mol/dm3.

b) en natriumhydroxidlösning med koncentrationen 0,010 mol/dm3.

Redovisa dina beräkningar.

Back 11

a) 0,100 mol/dm3

skrivs om som tio potens = 10-1

pH= -log (10-1)

svar : pH = 1,0



b) NaOH lösning med c = 0,010 mol/dm3

natriumhydroxiden finns som fria joner.

[OH-] = 0,010 mol/dm3

[OH] - = 10-2 mol/dm3 ->pOH = 2,0

pH = 14,0 - 2,0

PH = 12,0

Front 12

) Du vill framställa metylpropanoat.

a) Vilka ämnen skall du utgå ifrån?

b) Till vilken ämnesklass hör reaktionsprodukten?

c) Skriv reaktionsformel med strukturformler.

Back 12

a) Metanol och propanolsyra

b) Det är en Ester. Ester är en en syra + en alkohol

c) c) CH3OH + C2H5COOH ->C2H5COOCH3 + h20
(balansera C och se om rätt)??!!

Front 13

00 cm3 0,20 mol/dm3 svavelsyra skall neutraliseras genom tillsats av natriumhydroxid.

a) Skriv reaktionsformeln för neutralisationen.

b) Beräkna massan natriumhydroxid som behövs.

Redovisa dina beräkningar.

Back 13

a) I en neutralisations reaktions bildas det vattenmolekyler

Reaktionsformel : NaOH + HCI ->NaCI + H2O



b) massan av NaOH

förhållandet för massa gäller att :

m = M * n



Vi beräknas först hur många mol som behövs genom sambandet :

n = c * v



n = 0,100 * 0,20 = 0,02

Det krävs 0,020 mol NaOH

Molmassan = 40 g/mol

m= 40 * 0,02 = 0,8 g

Svar : 0,8 gram


Du har skrivit om saltsyra men frågan gäller svavelsyra, formeln blir H_2SO_4+2NaOH=>2Na^(+)+SO_4^(2-)+2H_2O , det går alltså åt två mol NaOH per mol svavelsyra, dvs 1,60 g!!!! SEEE

Front 14

.) Plasten PVC har en sammansättning som motsvarar formeln C2H3Cl. Då PVC förbränns i luft bildas koldioxid, vattenånga och väteklorid.

a) Ställ upp en balanserad reaktionsformel för förbränningen.

b) Man förbränner 0,80 kg PVC. Vilken massa har den bildade vätekloriden?

c) Vilken volym luft går åt vid förbränningen? Räkna med en molvolym på 25 dm3/mol.

Back 14

"Card blank"

Front 15

egenskaper av
Grupper i ett periodisk system och
perioder i ett periodisk system

Back 15

grupper = lika många valenselektroner,likartade kemiska och fysikaliska egenskaper bland huvudgrupperna. för varje steg vi tar neråt i en grupp tillkomer ett nytt skal och radien ökar.

period: periodernas numerering anger antalet skal. för varje steg höger i en period tillkommer en proton till kärnan.

Front 16

Ange huvudgrupper i det periodiska systemet
hur många är dessa

Back 16

Huvudgrupper
1-2 + 13 - 18 resten är övergångsmetaller.

1 = alkalimetaller
2 = alkaliskajordartsmetaller

13 = Borgruppen
14= kolgruppen
15=kvävegruppen
16=Syregruppen
17=halogener
18 = ädelgaser

Front 17

Beskriv "kort" egenskaper till Alkalimetallerna?

Back 17

Alkalimetallerna är den först gruppen i det periodiska systemet.

- En valenselektron
- Mest reaktiva gruppen
- Finns inga av dessa element fritt i naturen
- Reagerar med vatten under bildning av vätgas och kraftig värmeutveckling.
- Ger karaktäristisk färg åt låga.
- Lätta och mjuka metaller
-ju längre ner man går i gruppen desto längre bort hamnar elektronen från kärnan och ju lättare är det för atomen att avge den därför har cesium mer reaktivitet än Rb till exempel.

Front 18

Beskriv "kort" egenskaper av Alkaliska jordartsmetallerna

Back 18

- Vanliga i jordskorpan
- 2 valenselektroner
- Sjunkande smält och kokpunkter neråt i gruppen
- Reagerar med vatten och bildar vätgas och värmeutveckling

Front 19

Beskriv "kort" egenskaper av Borgruppen nr 13

Back 19

- Består av bl.a Bor, Aluminium, Gallium

- 3 valenelektroner
-

Front 20

Beksriv "kort" egenskaper av Halogenerna

Back 20

- Grupp 17
- 7 valenselektroner
- mycket reaktiva med metaller
- icke metaller
- Bildar lätt salter i reaktion med metaller
-
-

Front 21

Beskriv "kort" egenskap av grupp 18

Back 21

- Ädelgaserna
- Fullt elektronskal
- reagerar inte lätt med andra
- enatomiga i naturen
- finns här radioaktivaämnet radon Rn

Front 22

Vad är en Dipol och vad utmärker en dipol
ge exempel

Back 22

dipol = DI POL dvs. två olika poler
- ojämn laddningsfördelning i en molekyl. en molekyl med en positiv och en negativ ände.

- dipol-dipol bindningar finns också mellan "dipolerna"
- osymmetrisk struktur
- vatten molekyl en dipol,väteklorid,kvävemonoxid
-

Front 23

Exempel på vätebindningar + defintion

Back 23

- vätebindning sker mellan atomer med högst elektronegativitet dvs. F (flour) O (syre) N(kväve) om dessa bind med väte bildas vätebindning. vätebinding sker i en molekylförening.
- intermolekylär bindning dvs. en bindning som verkar mellan molekyler.medan ex kovalent och jonbinding är bindningar mellan atomer.

Front 24

Wab der waals bindning

Back 24

- binding mellan molekyler.
- sker inom en dipol dipol bindning då elektronerna rör sig i ett elektron moln kan det ske att att den ena molekylen varierar mellan att vara en tillfällig dipol och ej dipol då uppstår svaga bindningar mellan molekylerna det är wan der waals bindningen. molekylerna blir tillfälligt exiciterade och dras till varandra.

Front 25

Exempel på wan der waals bindningar

Back 25

- ädelgaser kan ha w.w bindning
- O2, H2
-större molekyl storlek ger ökad W.W binding

Front 26

hur kan man med hjälp av elektronegativiteten ta reda på vilken sorts bindning som finns mellan atomerna.

Back 26

- ju längre ifrån varandra atomerna befinner sig i elektronegativitet så är attraktionen större mellan atomerna.
- om skillnaden är tillräckligt stor så kommer atomerna dra elektroner från varandra och "Jonbindning" uppstår.
- skillnad liten eller noll : jämn fördelning av elektroner kommer att ske och blir en opolär kovalent bindning.

- om skilland i elektronegativitet är större än 2,0 mellan atomerna så blir det " Jonbindning"
- elektronegativitet skillnad mindre än 1,7 = kovalent binding mellan atomerna
- elektronegativitet = O --->bindningen är opolär kovalent.

Front 27

Nämn 3 intramolekylära bindningar

Back 27

1.dipol-dipol binding : mellan polära molekyler
2. vätebindining: då väte binder antingen F,O,N
3. wan der waals binding : oplära molekyler

Front 28

vilka bindningstyper finns i grundämnena
- vilka 6 grundämnen har elektronparbildning i naturen ?

Back 28

1. metallbindning mellan metallerna
2.elektronparbildning/kovalentbinding : Cl2, O2, N2, F2, I2, Br2. kallas elektronparbindning eftersom det är en elektron som binder ihop atomerna likt ett "lim"

Front 29

Definera
Rena ämnen:
Grundämnen
Kemiska föreningar

Blandningar:
Homogena
Hetrogena

Back 29

Grundämne : ett ämne som består av samma slags atomer.en aluminium bit

Kemiska förening: ett ämne som består av mer än en sorts atom.exempel vatten

Homogen: exempel luft, beståndsdelarna är så väl blandade att det inte går att urskilja dessa.Läskedryck ett annat exempel.

Hetrogen: exempelvis vatten och olja, dessa båda går att urskilja.

Front 30

vad delas grundämnen i ? 3 grupper

Back 30

Metaller :
- metallglans
- leder elektrisk ström
- leder värme
- kan smidas

Halv metaller:
- har några metallegenskaper

Icke metaller
- exempel grupp 18
- gaser, har inte egenskaper som metaller

Front 31

Kemiska föreningar indelas i ? 2 grupper

Back 31

Jonföreningar : uppbyggd av elektrisk laddade partliklar, attraktionskraft mellan joner

Molekylföreningar : hålls samman av elektronparbindingar/kovalentabindningar

Front 32

Ge 3 exempel på molekyler med vätebindning?

Back 32

antal vätebindningar:
- Vatten 2
- Ammoniak 1
- Väteflourid 1

Front 33

Metallbindning
- definition

Back 33

- ett elektronmoln där fria elektroner rör sig
- kan böjas utan att gå sönder till skillnad mot jonbindning där en förändring skulle få elektronerna att repallera mot varandra.
- ju fler fria elektroner i elektronmolnet desto starkare blir bindingen
- exempel magnesium 2e- har starkare binding än natrium 1 e-
-metall + metall

Front 34

vilka kemiska begrepp beskrivs
a) atomer av samma grundämne med olika antal neutroner i atomkärnan?

b) en atoms förmåga att attrahera elektroner
c) Ett ömne som när det löses i vatten bildar hydroxidjoner -OH
d)slutprodukten då en atom avgivit eller upptagit en elektron
e)bindingen mellan två atomer i ett ämne som har differen si elektronegativitet som är 1,0.

Back 34

a) Isotop
b)Elektronegativitet
c)Bas
d)Jon
e)Polärkovalent binding

Front 35

Ange om följande ämne är element,föreningar,blandningar

a)guld
b)bakpulver som består av natriumvätekarbonat
c)inehållet i ett glas vin
d)mässing
e)koksalt
f)jord

Back 35

a) element
b)förening NaHCO3
c)Blandning
d)Blandning fast lösning
e)förening
f)blandning

Front 36

vad är spontana reaktioner?
nämn 3 saker man ska tänka på för att ta reda på om en reaktion är spontan eller inte?

Back 36

-reaktioner som sker utan att energi tillförs från något håll, spontana reaktioner är oftast exoterma dvs, dem avger energi och värme.
- normalpotentialerna dvs. ämnet som oxideras måste befinna sig i reducerad form.
- spontana reaktioner starta av sig själv eller kan hålla igång efter energitillförseln.
- spänningsserien eftersom ädlare metaller drar till sig elektroner mer än oädla metaller.

Front 37

skillnaden mellan bindningsentalpi och bindningsenergi?

skillnad
hur hänger dem ihop

Back 37

Bindningsentalpi = är delta H dvs. energi förändringen av 1 mol från ett grundämne.det kan vara både positivt eller negativt . negativt delta H innebär en exoterm reaktion dvs. energi frigörs till omgivningen. medan endoterm innebär ett upptag av energi + delta H.

bindingsentalpi är också mått på ett ämnes stabilitet.låg bildningsentalpi innbär att stabils ämne.

bindinsenergi : är den mängd energi som krävs för att bryta en bindning.

skillnad mellan dessa: bindingsenergi kan aldrig vara negativt eftersom det alltid krävs en viss energi för att bryta en bindning. begreppen hänger ihop eftersom ämnen med mycket låg bindingsentalpi kräver mycket bindningsenergi för att bildas.och krävs lika mycket energi för att få dessa ämnen att brytas också och det ger dessa ämnen dess stabilitet. ökad stabilitetetn ger ämnet ett hög bildningsenergi.
- bindningsentalpin kan beräknas om man känner till bindningsenergi för reaktanterna och produkterna.

Front 38

ge exempel på en exoterm och en endoterm reaktion

Back 38

- exoterm = energi avges till omgiviningen -delta H
ex. "förbränning" av metan
metan + syras = koldioxid + vatten

endoterm = energi tas upp + delta H
ex) "sönderdelning "av kalciumkarbonat :
kalciumkarbonat -->kalciumoxid + koldioxid

Front 39

hur beräknas entalpi

Back 39

deltaH= H produkter - H reaktanter

positivt = endoterm reaktion
negativt = exoterm reaktion
praktiskt kan detta i labboration med reaktioner i vatten om vattnet blir varmt = exoterm om kallt = endoterm.

Front 40

hur omvandlas celcius till kelvin ?
-finns en befintlig formel och en konstant

Back 40

T(kelvin) = T(celcius) + 275,15

tvärtom
celsius = kelvin - 275,15

Front 41

Entalpi övning
- Exoterm reaktion

fråga: hur mycket värme frigörs när 24 g kol förbränns fullständigt så att det bildas koldioxid?

Back 41

svar: C(s) + O2(g) -->Co2(g)
deltaH= -394 kJ
1 mol C <--> 394 kJ energi
m(C) = 24 g
M(c) = 12 g/mol
n (C) = 24g/mol/ 12g * mol-1 = 2,0 mol
Energi = 2,0 * 394kJ = 288 kJ
svar; 790 kJ värme frigörs
detta är en exoterm reaktion.

Front 42

Entalpi övning
- Endoterm reaktion
fråga: hur mycket energi upptas när det bildas 1,0 mol kväveoxid ur kväve och syre?

Back 42

N2(g) + O2(g) ---> 2 NO8(g)
deltaH = +180kJ
2 mol NO <--> 180 kJ
1 mol NO --> 90 kJ
svar: 90 kJ upptas när 1 mol NO bildas.

Front 43

Oxidationstalen?
- vad är oxidationstal
- regler 6 viktiga

Back 43

- oxidationstal är ett tal man ger varje atom slag i ett ämne för att lättare kunna avgöra vilka som reducerats och vilka som oxiderat.

- skrivs med romerska siffror med ett + eller - tecken framför.
- kan vara negativt vilket innebär överskot av elektroner.
- kan vara positivt vilket innebär underskott av elektroner "avger"
- oxderas ökning av OT .....Reduceras minskaning av OT.
- LEO says GER = leaving electrons oxidation
Gaining electrons Reduktion.
- oxidationstalet kan vara noll
- skrivs ovanför atomslaget.
6 viktiga regler för oxidationstal
1. atomer i ett grundämne har oxidationstalet noll.
EX) Fe , Na


2.väte i sina föreningar har oxidationstalet +I.
Ex)HCI H = +I

3. syre har i sina föreningar OT -II (undantag
Ex) H2O ...O = -II

4.i en molekyl är summan ingående atomernas oxidationstal noll.
Ex) H2O.....H = -I , O = +II

5.i en atomjon är oxidationstalet lika med jonladdningen
Ex)Na+ --> +I

6.i sammansatta joner är summan av de ingående atomernas oxidationstal lika med jonladdningen.
No3- ----> N=+IV , O=-II

Front 44

a) Förklara den galvaniska cellen för reaktionen:
Mg (s) + Cu2+(aq) ---> Mg2+ + Cu(s) + energi

förklara i ord

Back 44

En magnesiumstav sänks ner i en magnesiumsulfatlösning och en kopparstav sänks ner i en kopparsulfatlösning. Lösningarna separeras av ett glasmembran vilket hindrar kopparjoner från att direkt reagera med magnesiumstaven.
Genom att använda en yttre ledning så kan vi utnyttja den ström av elektroner som uppstår till att utföra ett arbete. Men först måste vi sluta kretsen. Nu oxideras magnesiumstaven till magnesiumjoner. Här produceras elektroner och eftersom de är negativt laddade är detta den negativa polen. När elektronerna når fram till kopparstaven tas de emot av kopparjoner i lösningen som reduceras till metalliskt koppar.

I elektrolytlösningen vandrar sulfatjonerna mot den negativa polen för att neutralisera effekten av magnesiumjonerna. De positiva jonerna vandrar följaktligen mot pluspolen. Reaktionen utvecklar också värme

Vi kan teckna den galvaniska cellens reaktioner i ett cellschema. Dubbelstrecket anger gränsen mellan de två lösningarna.

-Mg(s) | Mg 2+ | | Cu 2 + | Cu(s)+

På var sin sida skriver vi upp de två delreaktionerna - minuspolen till vänster och pluspolen till höger.

Här visas elektrodreaktionerna och cellreaktionen.
o (-)-pol, ox.: Mg(s) → Mg2+(aq) + 2e-
o (+)-pol, red.: Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s)
o Cellreaktion: Mg(s) + Cu2+(aq) → Mg2+(aq) + Cu(s)

Front 45

vad är galvanisk cell?

Back 45

En galvanisk cell är alltså uppbyggd av två halvceller som är ihopkopplade med varandra via en saltbro
Istället för att minuspolen består av Zn som i figuren nedan har vår galvaniska cell istället en magnesiumelektrod som minuspol. Både Zn- och Mg- metallerna är oädlare än Cu och blir därför bra reduktionsmedel för Cu (pluspolen).

Front 46

Beräkning av emk

Back 46

E = +0,34V – (-2,37V) = 2,71V

Front 47

vad är korrosion
- defenition och phenomen
1. kemisk angrepp av gaser
2.fuktighet

Back 47

Många metaller kan korrodera i luft under inverkan av syre, fuktighet samt fasta och gasformiga föroreningar. Då bildas metalloxid. Korrosionen kan snart upphöra om oxider är:
- sammanhängande
- inte innehåller porer
- har god vidhäftning
- är beständig mot luft och fuktighet
Några metaller t.ex. aluminium, krom, nickel och kobolt täcks med sådana skyddande oxidskikt. De är tunna – tunnare än 0,001 mm.
Om oxiden däremot är porös eller har dålig vidhäftningsförmåga, fortsätter förstöringen av metallen. Järn och magnesium är exempel på metaller som inte är beständiga i luft.

2.Järn rostar snabbt när det ligger ute i det fria. Det rostar också när det ligger i ouppvärmda lokaler. Förvaras järn däremot i varma lokaler rostar det knappast alls. Genom försök kan man visa att järnets rostning hänger samman med luftens relativa fuktighet. Är den lägre än 60% (50% om luften är saltmättad som här i närheten av havet) sker ingen rostning!! I Sverige varierar luftfuktigheten tyvärr mellan 60% och 85%, en utmärkt miljö för järn att rosta i.
Om syrehalten i vatten minskar, minskar också korrosionen. Detta är anledningen till att rörsystemet i en centralvärmeanläggning endast långsamt angripes av rost.

Front 48

elektrokemisk korrosion

Back 48

Då två metaller står i ledande förbindelse med varandra och samtidigt utsätts för fukt, bildas en korrosionscell. Om t.ex järn och koppar står i förbindelse med varandra genom en elektrolyt t.ex saltvatten blir järn negativ pol och koppar positiv pol, eftersom järn är oädlare än koppar.
Vid den negativa polen sker alltid oxidation, vid den positiva en reduktion
Negativ pol: Fe –> Fe2+ + 2e-
Vid den positiva polen kan man tänka sig ett par olika reaktioner. Det viktiga är att den negativa polen, som också kallas upplösningspolen, löses upp !!
Ett klassiskt exempel på denna korrosioncell är kopparplåt, ,fastspikad med järnspik på båtskrov, med havsvattnet som elektrolyt. Järnspikarna kommer att lösas upp!Vad händer då om vi spikar fast aluminiumplåt med järnspik? Jo, man får frätning i aluminiumplåten. Använder man galvaniserad (förzinkad) spik, blir anfrätningen mindre. Om aluminium kombineras med koppar går korrosionen snabbare än med järn. En aluminiumskorsten på ett koppartak fräts snabbt sönder.

Front 49

Järnets rostning

Back 49

Rent järn har ingen praktisk användning. Det är först när järnets legerats med kol och med andra ämnen , som man får en användbar produkt. I stål ingår alltid andra ämnen än järn. I små mikroområden finns därför ämnen med olika galvaniska egenskaper. Man kan hitta positiva och negativa poler. Grafitkorn bildar t.ex positiva poler. Om stålet är i kontakt med vatten uppstår galvaniska celler på stålytan.
Negativ pol: Fe –> Fe2+ + 2e-
Positiv pol: O2 + 2 H2O + 4e- –> 4 OH-
Genom fortsatta reaktioner bildas rost av järn(II)jonerna. Rost är en blandning av järnoxid och järnhydroxid. Anges ofta som FeO(OH).

Front 50

1,Elektrokemiskt korrosionsskydd

2.Ytbehandling...4 alternativ

Back 50

Ett sätt att skydda större järnföremål mot korrosion är att koppla ihopa föremåle med en metall vars normalpotential är lägre än järnets. Vanligtvis används zink eller magnesium, som då blir negativ pol och oxideras. En metall som oxideras, löses upp, brukar kallas offeranod. Järnet oxideras då inte. Det skyddas mot korrosion av elektronerna från offeranoden.
Offeranoder används för att korrosionsskydda rörledningar och kablar, fartygsskrov, kajanläggningar, oljeplattformar och varmvattenstankar av stål.


2.Ytbehandling skyddar metallerna för angrepp av luft och fuktighet. Några av de vanligaste metoderna för ytbehandling är:
1) Elektrolytisk utfällning
2) Doppmetallisering
3) Målning
4) Beläggning med oljeprodukter och plaster

Front 51

I sur lösning kan Fe2+-joner oxideras till Fe3+-joner i närvaro av permanganatjoner (MnO4).???
Det bildas också manganjoner (Mn2+). Skriv en balanserad reaktionsformel. Redogör för
samtliga steg i hur du kommer fram till formeln!

-
steg för steg

Back 51

Jag börjar med att skriva formlerna för reaktanter och prudukter. Fe2+,MnO4-, Fe3+ och Mn2+ är givna i uppgiften och skrivs därför in. Det står också att reaktionen sker i en sur lösning, därav finns även H+ med i formeln. Då kan man se att det på högersidan borde finnas väte och syre, eftersom detta finns med på vänstra sidan. Alltså bildas även vatten.

Fe2+ + MnO4- + H+ --→ Fe3+ + Mn2+ + H2O

Nästa steg är att skriva ut oxidationstalen för både reaktanter och produkter. Oxidationstalet för Fe2+-jonerna är +II eftersom laddning är tvåvärt positiv hos den. Permanganatjonen har en negativ laddning och därför ska summan av dess ingående atomers oxidationstal också vara -1. Det är känt att syre har oxidationstalet -II och det finns fyra syreatomer, vilket ger -8 i laddning. Därför manganatomen oxidationstalet +VII. Att väte har oxidationstalet +I är känt och det är även givet eftersom vätejonens laddning är just +1. Fe3+-jonen har laddningen +3 och därför blir oxidationstalet +III eftersom det alltid ska stämma överens med jonladdningen. Detsamma gäller för manfanjonen, dess jonladdning är +2 och därför blir oxidationstalet +II. Som jag nämnde tidigare är oxidationstalen för väte och syre kända och summan av dem i vattenmolekylen blir 0, precis som det ska. Detta beror på att vattenmolekylen är en oladdad partikel, en molekylförening.

+II +VII -II +I +III +II +I -II

Fe2+ + MnO4- + H+ --→ Fe3+ + Mn2+ + H2O

Därefter beräknas antalet steg som var och en av de reagerande atomerna/jonerna. Järnjonen oxideras, dess oxidationstal ökar med ett steg. Manganatomen reduceras, dess oxidationstal sjunker fem steg. Eftersom manganjonen alltså har tagit upp fem elektroner måste det finnas fem järnjoner som avger en elektron var. Då blir det totala antalet steg för minskinen och ökningen detsamma. Därför behövs det alltså fem formelenheter järnjoner, koefficienten 5 skrivs framför järnjonerna.

+II +VII -II +I +III +II +I -II

5 Fe2+ + MnO4- + H+ --→ 5 Fe3+ + Mn2+ + H2O

Nästa steg är att balansera summan av laddningarn så att de är lika på båda sidorna. Då behövs inte oxidationstalen längre.

5 Fe2+ + MnO4- + H+ --→ 5 Fe3+ + Mn2+ + H2O

På höger sida finns 11 plusladdningar och en minusladdning, summan är alltså +10. På den västra sidan finns 17 plusladdningar, summan är alltså +17. Genom att justera antalet vätejoner kan denna olikhet jämnas ut.

5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ --→ 5 Fe3+ + Mn2+ + H2O


Nu är laddningarn på båda sidor +17. Det som nu ska kontrolleras är att det finns lika många syre- och väteatomer på varje sida om pilen. Det finns fyra syreatomer och åtta väteatomer på väster sida och då måste en koefficient skrivas framför vattenmolekylen för att balansera detta.

5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ --→ 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O

Nu kontrollräknas atomerna av varje ämne på varje sida. Det finns 5 järn-, 1 mangan-, 4 syre- och 8 väteatomer på varje sida och formeln är nu balanserad.

5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ → 5 Fe3+ + Mn2+ + H2O

Front 52

Beskriv en analysmetod och när du skulle kunna tillämpa den! Förklara även varför just den analysmetoden är mest lämplig!

1. vad är spektroskopiska analysmetoder.
förklara kortfattat
emission, absorption

Back 52

Spektroskopiska analysmetoder
Bakgrund
• Energin i atomer och molekyler kan bara anta vissa väl bestämda nivåer. Energin är kvantiserad. Bilden till höger visar energinivåer i väteatomen.
• Elektromagnetisk strålning består av partiklar, små vågpaket, som kallas fotoner.
• Fotonen har en viss energi, som ges av ekvationen
där E är energin, h är Plancks konstant och är fotonens frekvens.
I synligt ljus beror ljuset färg på dess frekvens.
• Kemiska ämnen ger spektra när de växelverkar med elektromagnetisk strålning
• Många kemiska analysmetoder bygger på att ämnena ger spektra när de utsätts för elektromagnetisk strålning.


Absorption
Om en atom eller molekyl träffas av en foton kan atomen eller molekylen ta upp energin som finns i fotonen. Fotonen absorberas och försvinner. Detta inträffar dock bara om energin i fotonen precis motsvarar skillnaden mellan två energinivåer i atomen/molekylen. Annars passerar fotonen opåverkad. Strålningen går då rakt genom materian.

Emission
En atom/molekyl som tagit upp energi och hamnat i en högre energinivå är exciterad. Den strävar efter att falla tillbaka till lägsta möjliga energinivå. Ett sätt den kan göra detta är genom att avge överskottsenergin i form av en foton. Atomen/molekylen avger elektromagnetisk strålning, t.ex. synligt ljus. Fotonen får då en energi som precis motsvarar skillnaden mellan energinivåerna i atomen/molekylen. Detta är en process som kallas emission. Om exciteringen beror på absorption av strålning kallas processen fluorescens.

Ett spektrum kan tala om vilket ämne man har i ett prov.
Energinivåerna i atomer och molekyler är unika för ett visst ämne. Ämnet kommer bara att absorbera strålning där fotonerna har precis de energier som motsvarar skillnaden mellan olika energinivåer. Om man undersöker vilka våglängder som försvinner, när man belyser ämnet med strålning av olika våglängd, får man ett spektrum. Detta kan t.ex. användas för att ta reda på vilket ämne det är.

Front 53

beskriv analysmetoden titrering

Back 53

Beskrivning av analysmetoden titrering:

Titrering är en analysmetod som utgår från kända reaktioner mellan två ämnen där det ena ämnets koncentration är känd och det andra ämnets koncentration är okänd. Det ämne vars koncentration är okänd är den s.k. provlösningen. Ämnet med känd koncentration tillförs provlösningen tills dess att ekvivalenta mängder uppnåtts d.v.s. att alla molekyler/atomer/joner i provlösningen har bundit sig till ämnet i lösningen med känd koncentration. För att veta att ekvivalenta mängder uppnåtts nyttjas ett reagens, ett ämne som påvisar ett annat ämne genom färgskiftning, eller ett instrument. Utifrån mängden tillsatt ämne och dess koncentration samt den kända reaktionsformeln kan sedan koncentrationen av aktuella ämnen i provlösningen beräknas.

Titrering används bl.a. som analysmetod för att fastställa vattnets hårdhet, koncentrationen av magnesium- och kalciumjoner. Vattnet utgör provlösningen och en EDTA-lösning med känd koncentration tillsätts för att kontrollera metalljonernas koncentration. För att fastställa när ekvivalenta mängder uppnåtts används ett reagens som först färgar vattnet rött p.g.a reaktion med metalljonerna. I takt med att EDTA-lösningen tillsätts kommer färgen övergå till blått. När lösningen är blå innebär detta att samtliga metalljoner bundit sig till EDTA-jonerna och att ekvivalenta mängder uppnåtts. Beräkningar görs därefter utifrån känd reaktionsformel, mängden vatten i provlösningen, tillsatt mängd EDTA-lösning och den använda EDTA-lösningens koncentration.

I exemplet ovan vill man ta reda på koncentrationen av magnesium- och kalciumjoner i vatten och titrering är den bästa analysmetoden i detta fall eftersom den lämpar sig bäst för analys av koncentrationer i lösningar.

Front 54

Beskriv en kovalent bindning och ge/motivera ett exempel.

Back 54

En kovalent bindning sker mellan två atomer med samma affinitet och samma elektronnegativitet.

Huvudsakligen betyder det att atomerna kommer att dela på ett elektronpar i samma utsträckning. Det ger elektronen ett större utrymme att röra sig i.

Kovalenta bindningar är vanligast mellan två identiska atomer. Exempelvis i långa kolkedjor (exempelvis C-C eller C=C). Även mellan syrgas (O2) eller vätgas (H2). Oftast brukar man ta upp långa kolkedjor som exempel på kovalenta bindningar.

Front 55

Beskriv en jonbindning och ge/motivera ett exempel. Om du ska smälta något med jonbindningar, vad kan du förvänta dig.

Back 55

Jonbindningar är helt enkelt en binding mellan en metall och en icke-metall. Det är den starkaste bindningen som kräver mest energi att bryta.

Vanligaste föreningen för natriumklorid eller koksalt. Eftersom att en jonbindning kräver en hög mängd energi för att smälta kommer man att behöva en extremt hög temperatur för att lyckas.

Front 56

Beskriv en metallbindning och ge/motivera ett exempel.

Back 56

En metallbindning är helt enkelt en bindning mellan lika metallatomer. I och med att alla atomerna är av samma slag och därmed samma elektronnegativitet kommer elektronerna att ha ett stort frirum att röra sig. Denna egenskap utnyttjas för att leda ström.

Ett exempel är guld. Guld leder ström väldigt väl då den har många valenselektroner som rör sig längst ytan. Guld kan även hantera höga temperaturer.

Front 57

Vad är en vätebindning och ge ett exempel på vart aman kan finna vätebindningar?

Back 57

Vätebindingar är en bindning som sker mellan två molekyler. Och bindningarna är specifik för mellan en väte och en negativt laddad atom, alla vätebindningar har gemensamt att det är minst ett väte inblandat.

Det är en typ av dipol-dipol bindning.

Vatten är det vanligate exemplet. Bindningen sker mellan vätet hos en vattenmolekyl och syret hos en annan vattenmolekyl. Annars sitter DNA delvis ihop med hjälp av vätebindningar.

Front 58

Vad är en van der Waals-bindning?

Back 58

Van der Waals-krafter är en samling av repulsiva och attraktiva krafter mellan molekyler. MAn säger också att krafterna är växelverkande, alltså att de kan växla mellan att vara repulsiva och attraherande.

Ett typiskt exempel är vatten, där det sker dipol-dipol interationer mellan väte- och syreatomer.

Front 59

Du har 0,05 mol HCl i en 1 dl lösning. Vad blir pH för lösningen?

Back 59

n=c*V ==> c=n/V=0.05/1*10^⁻1=0,5 mol/dm3

[H+]=[HCl]=10^(pH)
pH=-log([H+])
pH=0,3

Front 60

Du har löst upp 0,20 mol NaOH i 0,70 liter vatten. Vad är pH i lösningen?

Back 60

c=n/V=0,2/0,7=0,286

[OH-]=[NaOH]=10^(pOH)
pOH=-log([OH-])
pOH=0,54

pH + pOH = 14 ==> pH=14-pOH=13,46

Front 61

Du har en saltsyralösning med okänd koncentration. Hur ska du gå tillväga för att ta reda på pH hos syran?

Till hjälp har du en NaOH med koncentration på 0,5 mol/dm3.

Back 61

För att ta reda på koncentrationen hos syran kan man tillämpa titrering som metod.

Principen bakom titrering är at man ska kunna blanda en låg pH med en hög pH tills att man får en neutral pH.

Med neutral pH menar man att koncetrationen vätejoner är lika stor som koncetrationen hydroxidjoner.
[H+]=[OH-] (1)

Vilket också innebär att man kan skriva detta samband.
c(syra)*V(syra)=c(bas)*V(bas)

för att ta fram koncentrationen hos syran
c(syra)=c(bas)*V(bas)/V(syra) (2)

För att kunna lösa uppgiften behöver vi hälla upp en bestämd volymsmängd av syran och genom att titrera kan vi bestämma hur stor volymsmängd bas som behövs för att neutralisera pH:t i syran.
Endast då kan vi använda sambanden (1) och (2) och lösa uppgiften.

Front 62

Vad karaktärierar en alkohol?

Back 62

En alokhol är en organisk molekyl (kolskelett) med en eller många -OH grupper.

Vad som ger alkohol dess egenskaper är att OH-gruppen är polär, vilket i sin tur poläriserar molekylen. Exempelvis att det kan bildas dipol-dipol bindningar molekyler emellan.

Annars kan alkoholer också oxidera och avge en proton (som sitter på syret) eftersom att syret har en större elektronnegativitet än vätet. Syret kommer då oftast att få en dubbelbindning till det kolet den sitter på. (H-O--C-R --> O=C-R)

oxiderar man en primär alkohol (en kolvätegrupp som sitter på kolet bundet till syret) får man aldehyder som kan oxideras vidare till karboxalsyror. (H-O--C-R --> O=C-R (aldehyd, slutar på -al))

Oxiderar man en sekundär får man ketoner.

Beroende på hur många OH-grupper som sitter på molekylen kommer namnet att ha olika ändelser.

En tvåvärdig alkohol (två stycken OH) kommer att ha ett namn som slutar på -diol. En trevärdig kommer att sluta på -triol.