Fra alkymi til kjemi. 2.1 Grunnstoffene blir oppdaget

Transkript

1 Fra alkymi til kjemi 2.1 Grunnstoffene blir oppdaget

2

3 2.1 Grunnstoffene blir oppdaget GRUNNSTOFF hva er det? År : Alkymi læren om å lage gull av andre stoffer Ingen klarte dette. Hvorfor? Teori om de fire elementer: Kjemikere trodde at alt rundt oss var laget av jord, ild, luft og vann. Alt kunne lages ved å riktig blandingsmåte.

4 Jakten på gull

5 Kjente kjemikere (1600-tallet) Oppdagelsen av oksygen Joseph Priestley Antoine Lavoisier Robert Boyle

6 Periodesystemet År 1800: 30 grunnstoffer oppdaget Vanskelig å holde orden ville ha et system. Atomene forskjellige og med ulike egenskaper oppdaget etter hvert at atomene kan sorteres etter vekt og egenskaper = PERIODESYSTEMET

7 Dimitri Mendelejev (Russland, 1869) Skrev lærebok i kjemi. Sorterte grunnstoffene etter vekt og egenskaper Tabell med de letteste stoffene øverst venstre mot høyre. Han visste da ikke hva atom, protoner og elektroner var. Han hadde forutsett grunnstoffer inn i systemet som enda ikke var funnet. Ble verdensberømt!

8

9 De elektriske atomene

10 Atomer Antall protoner i kjernen avgjør atomnummer = grunnstoff. 92 forskjellige atomer på jorda. I laboratorier har man laget noen flere = totalt 111 forskjellige atomer i den periodesystemet Atomer med mange protoner i kjernen = ustabile og brytes ned til lettere atomer. Atomets GRUNNTILSTAND: like mange elektroner (negativt ladd) som det er protoner (positivt ladd) i kjernen. Elektrisk nøytralt.

11 Elektronene er plassert i skall for å få plass til alle. PERIODER: de 7 radene i systemet. Hver periode tilsvarer et skall. Elektronene fyller opp skallene nærmest kjernen før neste.

12

13 Grupper Grunnstoffer under hverandre i tabellen = GRUPPER Forteller hvor mange elektroner atomet har i ytterste skall = like egenskaper. Gruppe 1 ett elektron i ytterste skall. Gruppe 8 fullt ytterste skall med 8 elektroner = EDELGASSER

14 Edelgassene hovedgruppe 8 Alle elektronskallene er fulle. Binder seg derfor sjelden til andre atomer kan skje under ekstreme forhold. Neonlys: reklameskilt, xenonlys gass lukket inn i rør strøm gir høy spenning og river løs elektroner vandrer gjennom gassen og sender ut lys.

15 De andre atomene kjemper om elektronene Mangler ett eller flere elektroner på fulle skall Elektroner svirrer rundt for å finne fast plass Reagerer derfor lett med lignende atomer. Atomer binder seg til hverandre ved: - Dele elektroner - Gi fra seg elektroner - Få elektroner

16 Atomer på høyresiden Gruppe 7 = HALOGENENE Mangler bare ett elektron på fullt skall Sterk evne til å tiltrekke seg et ekstra elektron reagerer lett = REAKTIVE FLUOR: ren form giftig (dødelig) gul gass. Ødelegger andre molekyler ved å ta fra dem elektronet.

17 KLOR: sterk evne til å tiltrekke seg ekstra elektron. Klorgass = giftig stridsgass i 1. verdenskrig Irakkrigen. Klorvann klorgass blir presset inn i vannet. Dreper farlige bakterier og virus i vannet. JOD: i kroppen vår mest i skjoldbruskkjertlene i halsen brukes til å produsere hormoner for energiforbruket.

18 Atomene på venstresiden Hovedgruppe 1 = ALKALIMETALLENE (ikke hydrogen gass) Kun ett elektron i ytterste skall = gir derfor lett fra seg dette for å få et fullt ytterskall. Alkalimetallene finnes ikke rent i naturen. Kan fremstilles av kjemikere mykt metall. Skjærer i metallet blank overflate som raskt oksiderer (reaksjon med oksygen) og blir matt.

19 JORDALKALIMETALLENE: 2. hovedgruppe Alle har 2 elektroner i ytterste skall. Gir lett fra seg disse to for å få fullt ytterskall. Magnesium og kalsium viktige funksjoner i levende organismer: Kalsium skjelettet Magnesium cellers energiproduksjon. Viktig med nok inntak for å holde formen god Magnesium planters fotosyntese

20 Metaller, halvmetaller og ikke-metaller Periodesystemet kan inndeles i disse gruppene. Tabell s. 56: orange halvmetaller rosa/gule ikke-metaller resten ulike metaller IKKE-METALLENE: Egenskaper motsatt av metallene. I romtemp gassform (oksygen) eller fast form (karbon) Leder varme og strøm dårlig Fast form skjøre og sprø, skinner ikke.

21 HALVMETALLENE: Leder litt strøm og varme (mindre enn metallene) METALLENE: Leder strøm og varme godt. Strøm elektroner som beveger seg. Metaller i ren form blank glans Alle (bortsett fra kvikksølv) i fast form i romtemperatur. Kan formes og smis ved smeltepunktet Ulike metaller gir farge til fyrverkeri.

22 Kobber: Bronse

23 2.3 Hvordan binder atomene seg sammen? Ek Ionebindinger: Atomene gir fra seg eller tar til seg elektroner Elektronparbindinger: Atomene deler elektroner mellom seg Metallbindinger: Atomene gir fra seg alle de ytterste elektronene flyter rundt.

24 Ionebindinger Salt: natriumklorid (NaCl)

25 Ionebindinger IONER: overskudd av enten positiv eller negativ ladning (ikke nøytralt). Atom som gir fra seg elektron positiv ladning Atom som tar til seg elektron negativ ladning NEGATIVT ION POSITIVT ION

26 Ionebindinger Hva er et salt? Positivt ladde ioner tiltrukket av negative ioner = ionebinding. Alle forbindelser med ionebindinger = SALTER Ionene ordner seg i et ionegitter. Alle ioner har kun motsatt ladde ioner rundt seg. Salter i vann gitteret oppløses Ionene omringet av vannmolekyler og flyter fritt.

27 Fluor er bra for tennene Tannkrem inneholder et salt med fluor (NaF) Spytt løses i natriumion og fluorion. Fluorionene binder seg til skader i tannemaljen. God hjelp til beincellene å reparere emaljen. Fluorioner i spytt hemmer bakterienes evne til å lage syre (skadelig for emalje)

28 2.4 Å dele på elektronene Atomer som deler på elektronene = ELEKTRONPARBINDINGER Molekyler inneholder elektronparbindinger. MOLEKYL: to eller flere atomer som er bundet sammen

29 Oksygengass Oksygen (O²) = dioksygen = satt sammen av to oksygenatomer Oksygen mangler 2 elektroner i ytterste skall tiltrekkes av elektroner fra andre oksygenatomer Elektronene er like sterke = DELES likt. Deler to elektronpar = dobbeltbinding.

30 Oksygen Vi er helt avhengige av oksygen døgnet rundt. Dyr i dvale lavere behov for oksygen (bjørn, pinnsvin). Vet ikke hvordan de klarer å skru ned forbrenningen. Kreftceller trenger oksygen for å vokse hvis en klarer å hindre blodtilførsel til svulster kan en hindre dem i å vokse.

31 Oksygen I luft: 21% oksygen hvis det i fremtida blir mer oksygen --- problemer: kan bli veldig brannfarlig. 25% oksygen tar veldig lett fyr. Oksygengass reagerer lett med andre stoffer finner gjerne et stoff som holder svakere på elektronene enn oksygenatomet et «lettere bytte» Oksygen binder seg til nesten alle molekyler

32 Dobbeltbindinger Karbon mangler fire elektroner i ytterste skall Karbondioksidgass karbonet deler to elektroner med hvert oksygenatom

33 Trippelbindinger Luft: 79% nitrogen Atomnummer 7 7 elektroner 2 i innerste skall 5 i ytterste skall = 3 ledige plasser Nitrogenatomer deler gjerne tre elektroner med hverandre = N² Trippelbinding er veldig sterk krever energi for å brytes ned.

34 Metallbindinger

35 Metaller som reservedeler i kroppen Titan veldig godt egnet. Cellene våre binder seg til metallet. Lett og sterkt metall Kan erstatte tenner eller ødelagte ledd.