Hva skjer med Atomene?

Transkript

1 Hva skjer med Atomene?

2 Hva skjer med Atomene? Suzanna Loper

3 INNHOLD INNLEDNING UNDERSØKELSE 1 Hva skjer når du blander natron og eddik? UNDERSØKELSE 2 Hva skjer når du blander sukker og vann? UNDERSØKELSE 3 Hva skjer når du tenner på en treflis? DE SAMME ATOMENE ORDLISTE

4 INNLEDNING To hvite, pulveraktige stoffer blandes med en rød væske, og det dannes en gul væske som bobler. Dette er et eksempel på en kjemisk reaksjon. I en kjemisk reaksjon blir stoffene til nye stoffer som kan være veldig annerledes. Hvordan er det mulig? Det ser nesten ut som magi. Det er ikke magi, det er atomer. Alt i hele verden er laget av disse bitte små delene. Når atomene bindes sammen på nye måter, skjer det kjemiske reaksjoner.

5 Det finnes omtrent 100 ulike typer atomer. Du har kanskje hørt om noen av dem, som sølvatomer, oksygenatomer og neonatomer. Men det er kanskje mange du aldri har hørt om, som brom-, hafnium- og franciumatomer. Når to eller flere atomer blir bundet sammen, dannes et molekyl. Alle molekylene i et stoff er alltid laget av samme type atomer som er bundet sammen på en bestemt måte. Et vannmolekyl består alltid av to hydrogenatomer og ett oksygenatom. Et karbondioksidmolekyl består alltid av ett karbonatom og to oksygenatomer. Et oksygengassmolekyl består alltid av to oksygenatomer.

6 Hydrogen og oksygen danner vann Tegnforklaring hydrogenatom oksygenatom Alle stoffer har sine spesielle egenskaper. En egenskap er noe ved stoffet du kan se, føle, lukte, høre, smake eller måle. Farge er en egenskap. En annen egenskap er om stoffet er et fast stoff, væske eller gass ved en bestemt temperatur. Egenskapene til et stoff bestemmes av hvilke typer atomer som er i stoffet, og hvordan atomene er bundet sammen. Når det skjer en kjemisk reaksjon, binder atomene i utgangsstoffene seg sammen på nye måter og danner nye stoffer som kalles produkter. De nye stoffene har andre egenskaper enn utgangsstoffene.

7 Et eksempel på en kjemisk reaksjon er forbrenning av hydrogengass. Når gassen brenner, reagerer hydrogengassen med oksygengassen i lufta, og det dannes flytende vann. Gassene består av hydrogenatomer og oksygenatomer, og det gjør vann også. Men vann har helt andre egenskaper enn gassene det ble laget av. Produktene som dannes i en kjemisk reaksjon kan være veldig ulike utgangsstoffene som var der til å begynne med. Men det spennende er at alle de samme atomene fremdeles er der de er bare bundet sammen på nye måter! Denne boka beskriver undersøkelser av ulike stoffer. I noen av undersøkelsene skjer det en kjemisk reaksjon. Mens du leser, lærer du hvordan atomene binder seg sammen på nye måter og danner nye stoffer. Denne eksplosjonen er brennende hydrogengass.

8 UNDERSØKELSE 1 Hva skjer når du blander natron og eddik? Dette trenger du til undersøkelsen gjennomsiktig plastflaske Natron er et finmalt, hvitt pulver. Eddik er en væske som smaker surt og lukter sterkt. Hvis du blander natron og eddik i en flaske, begynner blandingen å boble. En ballong som er festet over flasketuten, blåses sakte opp. 3 teskjeer eddik 3 teskjeer natron EDDIK NATRON ballong

9

10 Natron og eddik danner karbondioksid, vann og natriumacetat Tegnforklaring hydrogenatom oksygenatom karbonatom natriumatom

11 Det dannes bobler i reaksjonen. Når natron og eddik blandes, reagerer de med hverandre og danner en gass. Det boblet i blandingen med natron og eddik, og ballongen ble større og større. Boblene, og ballongen som ble større, viste oss at det skjedde en kjemisk reaksjon, og at det ble dannet en gass. Natron består av natrium-, hydrogen-, karbon- og oksygenatomer. Syremolekylene i eddik er laget av karbon-, hydrogen- og oksygenatomer. I reaksjonen binder atomene seg sammen på nye måter og danner produkter med andre egenskaper. Produktene er vann, karbondioksid (som er en gass) og et stoff som heter natriumacetat. Disse stoffene har de samme atomene som utgangsstoffene, men atomene er bundet sammen på en annen måte.

12 UNDERSØKELSE 2 Hva skjer når du blander sukker og vann? Dette trenger du til undersøkelsen 2 teskjeer vann Sukker smaker søtt, og er et fast stoff bygget opp av krystaller. Vann er en klar væske uten smak eller lukt. Hvis du blander to teskjeer sukker med to teskjeer vann, og rører blandingen lenge nok, ser du ikke sukkeret lenger. Du kan la blandingen stå noen dager, da vil vannet fordampe. Det ligger igjen krystaller av sukker i bunnen av glasset. VANN gjennomsiktig plastkopp 2 teskjeer sukker SUKKER I denne undersøkelsen må du bruke en ren kopp og en skje som ikke har vært brukt i en annen undersøkelse før. Smaker blandingen søtt?

13 VANN SUKKER

14 Sukker og vann forblir sukker og vann Tegnforklaring hydrogenatom oksygenatom karbonatom

15 Sukker og vann reagerer ikke med hverandre når de blandes. Blandingen av sukker og vann smaker søtt, og når vannet fordamper er sukkeret der fremdeles. Sukkeret og vannet ble ikke til andre stoffer, så det har ikke skjedd en kjemisk reaksjon. Sukkermolekyler er laget av karbon-, hydrogen- og oksygenatomer. Vannmolekyler er laget av hydrogen- og oksygenatomer. Når sukker løses opp i vann, skilles sukkermolekylene fra hverandre og blandes i vannet. Men atomene i sukker og vann bindes ikke sammen. Sukkermolekylene og vannmolekylene er fremdeles sukkermolekyler og vannmolekyler, selv etter at de er blandet. Dette betyr at det ikke har skjedd en kjemisk reaksjon.

16 UNDERSØKELSE 3 Hva skjer når du tenner på en treflis? Dette trenger du til undersøkelsen Tre består av karbon. Tre er brennbart, og kan brenne når det er luft til stede. Man trenger varme også. For å undersøke hva som skjer når en treflis brenner, trenger du en treflis og en fyrstikk. Tenn på treflisa og la den brenne en stund. Pass på så du ikke brenner fingrene! treflis fyrstikker Du vil se at treflisa blir svart, og etter hvert brenner den helt opp. Du kjenner også at det blir varmt.

17

18 Karbon og oksygen danner karbondioksid Tegnforklaring oksygenatom karbonatom

19 Karbon i treflisa reagerer med oksygen i lufta når den brenner. Dette er en kjemisk reaksjon hvor det dannes nye stoffer. Det dannes også varme. Temperaturendring kan være bevis på en kjemisk reaksjon. Det dannes også en gass i reaksjonen karbondioksid. Karbonatomer og oksygenmolekyler går sammen og danner karbondioksidmolekyler. Hvert karbondioksidmolekyl består av et karbonatom og to oksygenatomer. Det ser ut som om karbonet i treflisa ble brukt opp i reaksjonen, men karbonatomene forsvant ikke de ble bare en del av karbondioksidmolekylene.

20 DE SAMME ATOMENE Ikke alle stoffer reagerer når de blandes. Sukker- og vannmolekylene fortsatte å være sukker- og vannmolekyler, selv etter at de ble blandet. Atomene bandt seg ikke sammen på andre måter, og det betyr at det ikke skjedde en kjemisk reaksjon. Men i noen av undersøkelsene i denne boka så du at utgangsstoffene reagerte, og det ble dannet nye produkter. Disse var kjemiske reaksjoner. Noen ganger blir det dannet en gass, og andre ganger blir gasser brukt opp. Noen ganger forandrer fargen seg også. Selv om noen ting forandrer seg i en kjemisk reaksjon, er det én ting som ikke forandrer seg: atomene. I en kjemisk reaksjon bindes atomene sammen på nye måter, men du ender alltid opp med de samme atomene som du startet med. Klorgass (inne i en flaske)

21 natrium natrium og klor blandet sammen Her er to andre stoffer en kjemiker kan undersøke. Natrium er et mykt, sølvfarget metall som har veldig lett for å reagere med andre stoffer. Ren klor er en giftig, grønn gass. Når man blander natrium og klor, dannes det masse lys og varme.

22 Natrium og klor danner natriumklorid (salt). Tegnforklaring natriumatom kloratom

23 natriumklorid (salt) Selv om atomene er de samme, kan det gjøre en stor forskjell at de bytter plass! De farlige stoffene natrium og klor reagerer med hverandre og danner natriumklorid også kjent som vanlig bordsalt! Hva er forskjellen mellom egenskapene til bordsalt og egenskapene til natrium og klor? Hvilke bevis på at det har skjedd en kjemisk reaksjon kan du observere?

24 ORDLISTE atom: den minste delen et stoff er bygget opp av bevis: kjennetegn eller ledetråder som hjelper til med å forklare noe eller gi svar på et spørsmål blanding: to eller flere rene stoffer som er blandet sammen egenskap: det du kan observere eller måle som sier noe om et stoff fast stoff: et stoff som har en fast form, slik som stein eller tre forklaring: en måte å bruke bevis til å svare på spørsmålene sine gass: et stoff som vanligvis er usynlig, er uten form og sprer seg rundt, som for eksempel luft kjemiker: en person med utdanning i kjemi, for eksempel en forsker kjemisk reaksjon: det som skjer når stoffer blir til andre stoffer løse opp: å bryte ned et stoff til deler som er så små at man ikke kan se dem, som når sukker løses opp i vann molekyl: to eller flere atomer som er bundet sammen på en bestemt måte observere: å bruke en eller flere av sansene våre for å samle informasjon om noe produkt: et stoff som dannes i en kjemisk reaksjon reagere: når et stoff binder seg til et annet stoff, og det dannes nye stoffer stoff: alle slags materialer, både blandinger og rene stoffer. Alle ting er laget av stoff, også gasser som vi ikke kan se syre: et stoff som er løselig i vann og som smaker surt, for eksempel eddik temperatur: hvor varmt eller kaldt noe er undersøke: å studere eller prøve å finne ut mer om noe undersøkelse: det man gjør for å finne ut mer om noe utgangsstoff: et stoff som er tilstede ved begynnelsen av en kjemisk reaksjon væske: et stoff som er flytende og forandrer form, slik som vann

25 Lesebøker til Kjemiske endringer: Kjemiske reaksjoner overalt Håndbok om kjemiske undersøkelser Hva skjer med atomene? Bobler som sprekker Kommunisere kjemi Denne boken er oversatt og tilpasset norske forhold av Naturfagsenteret (Nasjonalt senter for naturfag i opplæringen), i henhold til avtale med Lawrence Hall of Science and the Graduate School of Education at the University of California, Berkeley. Boken er kun tillatt brukt i kurssammenheng og i forskningsøyemed. Det er ikke tillatt å trykke opp eller videredistribuere denne boken. Program Directors: Project Coordinator: Senior Advisor: Principal Editors: Jaqueline Barber, P. David Pearson Gina Cervetti Elfrieda Hiebert Ashley Chase Additional members of the Chemical Changes book development team: Josey Baker John Erickson Lynn Barakos Megan Gross Kevin Beals Sonya Grayson Jonathan Curley Suzanna Loper Steve Dunphy Jen Tilson Delta Education: Design and Production: Credits Cover: Illustrations: Photographs: Gail Bishop Nessman, Melissa Southwell, Jeanette Wall, Mathew Bacon Dinardo Design, LCC (photograph) Charles D. Winters/Photo Researchers, Inc., (Illustrations) Scott MacNeill Pages 1, 5 (bl, br), 6, 10, 14, 18, 22: Scott MacNeill; Page 5: (t) Argosy Pages 1, 11, 23: Shutterstock; Pages 3, 7, 20, 21 : Charles D. Winters/Photo Researchers, Inc.; Pages 4, 8-9, 12-13, 15-17, 19: Steve Dunphy/LHS; Page 21: (I) Wikimedia Commons

26 Kjemiske endringer Det er ikke magi, det er atomer! Kjemiske reaksjoner kan se ut som magi. Stoffer blandes og blir til nye stoffer. Kanskje du ser bobler, eller at fargen forandrer seg. Men kjemiske reaksjoner er ikke magi de er det som skjer når bitte små atomer bindes sammen på nye måter. Les denne boka for å finne ut mer! Om forfatteren Både Suzanna Loper og bøkene hun skriver er laget av mange, mange atomer. Oversatt og tilpasset norske forhold av Naturfagsenteret