KOSMOS. 5: Elektroner på vandring Figur side Modell av et heliumatom. Elektron. Nøytron. p + Proton. Protoner

Like dokumenter
FLERVALGSOPPGAVER ATOMER og PERIODESYSTEMET

Figur s Figurer kapittel 9: Elektrokjemi. ytre krets. ioner. oksidasjon. reduksjon. indre krets

Fra alkymi til kjemi. 2.1 Grunnstoffene blir oppdaget

Auditorieoppgave nr. 1 Svar 45 minutter

FLERVALGSOPPGAVER REDOKS-/ELEKTORKJEMI

Kjemiske bindinger. Som holder stoffene sammen

1. Oppgaver til atomteori.

Oppgave 23 V2008 Hvilket av følgende metaller er mest brukt som elektrode i knappecellebatterier?

Atomets oppbygging og periodesystemet

Repetisjon. Atomer er naturens minste byggesteiner. Periodesystemet ordner grunnstoffene i 18 grupper. Edelgasstruktur og åtteregelen

ELEKTRISK STRØM 2.1 ELEKTRISK STRØM ATOMER

Fasit oppdatert 10/9-03. Se opp for skrivefeil. Denne fasiten er ny!

Kapittel 2 Atom, molekyl og ion. 1. Moderne beskrivelse av atom - Enkel oppbygning - Grunnstoff og isotoper - Navn på grunnstoff

F F. Intramolekylære bindinger Kovalent binding. Kjemiske bindinger. Hver H opplever nå å ha to valenselektroner og med det er

elementpartikler protoner(+) nøytroner elektroner(-)

1) Redoksreaksjoner, reaksjoner hvor en forbindelse. 2) Syre basereaksjoner, reaksjoner hvor en. elektronrik forbindelse reagerer med en

Kjemi og miljø. Elektrokjemi Dette kompendiet dekker følgende kapittel i Rystad & Lauritzen: 10.1, 10.2, 10.3, 10.4 og 10.5

Studie av overføring av kjemisk energi til elektrisk energi og omvendt. Vi snakker om redoks reaksjoner

reduseres oksidasjon

Kap 4. Typer av kjemiske reaksjoner og løsningsstøkiometri

Fasit Kjemien stemmer Forkurs

BINGO - Kapittel 6. Når et stoff går fra. Når et stoff går fra fast stoff til væske (smelte) To eller flere atomer som henger sammen (molekyl)

Kjemiske bindinger. La oss demonstrere ved hjelp av eksempler

Grunnstoffa og periodesystemet

BINGO - Kapittel 1. Bilde av svovel (bilde side 9) Et natriumion (Na + ) Positiv partikkel i kjernen på et atom (proton)

FLERVALGSOPPGAVER KJEMISK BINDING

Den 35. internasjonale Kjemiolympiade i Aten, juli uttaksprøve. Fasit.

FLERVALGSOPPGAVER STØKIOMETRI

Hvorfor studere kjemi?

8. Ulike typer korrosjonsvern. Kapittel 10 Elektrokjemi. 1. Repetisjon av noen viktige begreper. 2. Elektrolytiske celler

FASIT (oppg.bok / ekstra oppg.)

Kap. 4 Trigger 9 SPENNING I LUFTA

Elektrokjemi: Studie av overføring av kjemisk energi til elektrisk energi og omvendt.

BINGO - Kapittel 11. Enheten for elektrisk strøm (ampere) Kretssymbolet for en lyspære (bilde side 211) Enheten for elektrisk ladning (coulomb)

MENA1001 Deleksamen 2017 Forside

Del 1 - Generelt om batterier

FASIT til 2. UTTAKSPRØVE

Innhold. Mangfold i naturen Celler Arv Jorda Økologi Naturvern Hvordan utnytter urfolk naturen?

ORDINÆR EKSAMEN 3. juni Sensur faller innen 27. juni 2011.

FLERVALGSOPPGAVER I NATURFAG VG 1 - KJEMI

ELEKTRISITET. - Sammenhengen mellom spenning, strøm og resistans. Lene Dypvik NN Øyvind Nilsen. Naturfag 1 Høgskolen i Bodø

Kjemiolympiaden uttak. Fasit.

2 He F Ne Cl Ar Br Kr Lv Ts. 118 Og. 69 Tm. 70 Yb. 71 Lu. 102 No. 101 Md. 103 Lr

Alt er kjemi. Kapittel 3. Veiledning til fagstoffet. Kapitlet dekker følgende kompetansemål:

Hydrogen & Brenselcelle biler Viktig for en miljøvennlig fremtid!

Forelesning nr.1 INF 1411 Elektroniske systemer. Kursoversikt Strøm, spenning, ladning og Ohms lov

Hydrogen er det minste grunnstoffet. Ved vanlig trykk og temperatur er det en gass. Den finnes ikke naturlig på jorden, men må syntetiseres.

RST Fysikk 1 lysark kapittel 10

Forelesning nr.1 INF 1411 Elektroniske systemer. Kursoversikt Strøm, spenning, ladning og Ohms lov

Karbon Metan Aminosyrer Isotoper NaCl. Elektronskall Redusert Sur Salter Karbohydrater. Alkoholer Oksygen Blanding Elektronparbindinger

Solenergi og solceller- teori

TALM1008 Fysikk og Kjemi Løsning kjemidel eksamen 19/5-14

3. Balansering av redoksreaksjoner (halvreaksjons metoden)

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN AUGUST 2007

Forelesning nr.1 INF 1411 Elektroniske systemer

Atommodeller i et historisk perspektiv

Bindinger. Hvorfor vil atomer ha åtte elektroner i ytterste skall?

Del 1. kan være både sur og basisk komponent i en buffer. For å få en buffer med ph 7 der HPO 4

1. Uttakingsprøve til den 35. Internasjonale Kjemiolympiaden

For å forstå hvordan halvledere fungerer, er det viktig først å ha forstått hva som gjør at noen stoffer leder strøm, mens andre ikke gjør det.

H. Aschehoug & Co. Side 1 av 8

Viktige begreper fra fysikk og kjemi

Bærekraftig utvikling av

EKSAMENSOPPGAVE. Fag: Generell og uorganisk kjemi. Faglig veileder: Kirsten Aarset Eksamenstid, fra - til: LO 400 K.

LØSNINGSFORSLAG TIL ØVING NR. 11, VÅR 2014

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG

Sammenhengen mellom strøm og spenning

Nano, mikro og makro. Frey Publishing

Forelesning nr.1 INF 1411 Elektroniske systemer. Kursoversikt Strøm, spenning, ladning og Ohms lov

Kapittel 4 Ulike kjemiske reaksjoner og støkiometri i løsninger

Fasit til oppgavene. K-skallet L-skallet M-skallet

FYSnett Grunnleggende fysikk 17 Elektrisitet LØST OPPGAVE

STRØM I BÅT, del 9. Farlig med landstrøm om bord:

Korrosjon. Øivind Husø

Sandefjordskolen BREIDABLIKK UNGDOMSSKOLE ÅRSPLAN I NATURFAG 9. TRINN SKOLEÅR Periode 1: Tema: kjemi.

1. UTTAKSPRØVE. til den 44. Internasjonale Kjemiolympiaden i Washington DC, USA. Oppgaveheftet skal leveres inn sammen med svararket

Kjemiske tegn Finn alle grunnstoffer med kjemisk tegn som begynner på a) A b) S 1.2

Eksamen. Emnekode: KJEMI1/FAD110. Emnenavn: Kjemi 1. Dato: Tid (fra-til): Tillatte hjelpemidler: Kalkulator, KjemiData.

KAPITEL 1. STRUKTUR OG BINDINGER.

Didaktikkoppgave Atomer og atommodeller

Produksjonsartikkel Spenning (Volt) Strøm (Amper) Tilført energi Resultat

Laboratorieøvelse i Elektrisitet, MNFFY103 Institutt for Fysikk, NTNU

Forelesning nr.2 INF 1411 Elektroniske systemer. Effekt, serielle kretser og Kirchhoffs spenningslov

BINGO - Kapittel 10. Bilde av en skulptur som er laget av bronse (bilde side 185) Metall som ruster (jern)

Periodesystemet.

3 1 Strømmålinger dag 1

UTSATT EKSAMEN Sensur faller innen Resultatet blir tilgjengelig på studentweb første virkedag etter sensurfrist,

Prinsipp; analytten bestemmes som følge av for eksempel måling av spenning, strøm, motstandmålinger. Det finnes flere metoder blant annet:

Forelesning nr.1 IN 1080 Mekatronikk. Kursoversikt Ladning, strøm, spenning og resistans

Transkript:

5: Elektroner på vandring Figur side 132 Elektron e p Nøytron n e Proton Modell av et heliumatom. Protoner Nøytroner Elektroner Nukleoner Elementærladning Elementærpartikler er små partikler i sentrum av atomene, det vil si i atomkjernen. Et proton er positivt ladd, og vi bruker symbolet p for et proton. Protonet ble påvist rundt år 1900. er små partikler i atomkjernen. Nøytronene er nøytrale, og vi bruker symbolet n for nøytronet. Nøytronet ble påvist i 1932. er svært små partikler. De har negativ ladning og beveger seg hurtig rundt atom kjernen. Vi bruker symbolet e for et elektron. Elektroner ble påvist rundt år 1900. betyr kjernelegemer. Det er et fellesnavn for protoner og nøytroner. Protoner og nøytroner har om lag samme masse, og de to partiklene proton og nøytron har hver nesten 2000 ganger større masse enn et elektron. Det meste av massen til et atom fins derfor i atomkjernen. er den minste ladningen vi vet om. Det er ladningen til protonet og elektronet. Et elektron og et proton er motsatt ladd, men disse ladningene har like stor verdi. Et atom som har like mange elektroner som protoner, er nøytralt. Det har derfor ingen ladning. brukes som fellesnavn for protoner, nøytroner og elektroner.

5: Elektroner på vandring Figur side 133 3. skall (M-skall) 2. skall (L-skall) 1. skall (K-skall) Kjerne 13 Skallmodellen viser elektronfordelingen i aluminiumatomet. Det er 13 protoner (p ) i kjernen og til sammen 13 elektroner (e ) i elektronskallene.

5: Elektroner på vandring Figur side 134 Nukleontall = antall protoner antall nøytroner Atomnummer = antall protoner 12 Kjemisk symbol for karbon C 6 Oksygenatom O H H Hydrogenatom O 8 Elektroner Vannmolekyl, H 2 O Oksygenatom Modell av et oksygenatom Kjerne Kjemisk forbindelse Atomer Figuren viser hvordan vann molekylet (en kjemisk forbindelse) er bygd opp av atomer. Vann molekylet har formelen H 2 O.

5: Elektroner på vandring Figur side 136 Perioder (17) 1 2 3 4 5 6 7 1 Grupper (118) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Metaller Halvmetaller Ikke-metaller

5: Elektroner på vandring Figur side 137 8 1 1 Modellen viser en elektronparbinding mellom to hydrogen atomer og ett oksygenatom i et vannmolekyl. Alle atomene har edelgasstruktur, og vann molekylet er stabilt. 8 8 O = O Modellen viser en dobbel elektronparbinding mellom to oksygen atomer. De to atomene deler fire elektroner. Begge atomene har edelgasstruktur, og oksygengassmolekylet er stabilt.

5: Elektroner på vandring Figur side 138 Natriumatomet har ett elektron i det ytterste skallet og gir fra seg ett elektron, slik at det fulle skallet innenfor fungerer som ytterskall. Proton- og elektronregnskap for Na : Antall ladninger/protoner 11 Antall ladninger/elektroner 10 Ladningen til et natriumion 1 11 Na-atom Elektron (e ) 11 Na -ion Kloratomet har sju elektroner i det ytterste skallet og tar opp ett elektron fra et annet atom for å få fullt ytterskall. Proton- og elektronregnskap for Cl : Antall ladninger/protoner 17 Antall ladninger/elektroner 18 Ladningen til et kloridion 1 Elektron (e ) fra et annet atom 17 Cl-atom med syv elektroner i ytterskallet 17 Cl -ion med fullt ytterskall Na Cl I NaCl (natriumklorid = koksalt) tiltrekkes de positive Na -ionene av de negative Cl -ionene og danner ionebinding. Det dannes et salt.

O O KOSMOS 5: Elektroner på vandring Figur side 139 Symbol for grunnstoff 2CO 2 Koeffisient Indekstall H H H H O O H H energi O O H H 2H 2 O 2 2H 2 O energi

5: Elektroner på vandring Figur side 141 Mg O Mg 2 O 2 2 2 12 8 12 8 Ionebinding Når magnesium reagerer med oksygen, gir hvert Mg-atom fra seg to elektroner til hvert O-atom. Det blir dannet Mg 2 - og O 2 -ioner. Begge disse ionene har edelgasstruktur, og de er dermed stabile. Ionene bindes sammen med ionebinding og blir til MgO, magnesiumoksid.

5: Elektroner på vandring Figur side 141 Kjemisk formel Positivt ion (kation) Negativt ion (anion) Navn på salt NaCl Na Cl Natriumklorid KI K I Kaliumjodid MgO Mg 2 O 2 Magnesiumoksid CaCl 2 Ca 2 Cl Kalsiumklorid AlF 3 Al 3 F Aluminiumfluorid Al 2 S 3 Al 3 S 2 Aluminiumsulfid

5: Elektroner på vandring Figur side 143 Gruppe: Periode: 1 2... 14 15 16 17 1 H 2,2 2 Li 1,0 Be 1,6 C 2,6 N 3,0 O 3,4 F 4,0 3 Na 0,9 Mg 1,3 Si 1,9 P 2,2 S 2,6 Cl 3,2 4 K 0,8 Ca 1,0 Ge 2,0 As 2,2 Se 2,2 Br 3,0

5: Elektroner på vandring Figur side 144 Li K Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Au Litium Kalium Natrium Magnesium Aluminium Sink Jern Nikkel Tinn Bly Hydrogen Kopper Sølv Gull Gir lett fra seg elektroner Gir ikke lett fra seg elektroner Et utdrag av den elektrokjemiske spenningsrekken. Av to forskjellige grunnstoffer i spenningsrekken blir det grunnstoffet som står til venstre, lettest oksidert. Når et grunnstoff blir oksidert, blir samtidig et annet redusert. Stoffet som blir redusert, må kunne ta imot elektroner og er ofte et positivt ion.

5: Elektroner på vandring Figur side 145 Forskjell i elektronegativitet:0 1,0 1,7 2,5 Elektronparbinding Ionebinding Noen eksempler på kjemiske forbindelser Molekyler Ioner som danner salter i kjemiske forbindelser H 2 Cl 2 CH 4 HCl O 2 H 2 O NaCl Forskjell i elektronegativitet forteller mye om bindingstypen.

5: Elektroner på vandring Figur side 147 Likestrømskilde Positiv elektrode Klorgass Negativ elektrode Kobberbelegg Cl Cu 2 Skål med CuCl 2 -løsning. Ved elektrolyse av kobberklorid dannes det metallisk kobber ved den negative elektroden. Vi setter inn en lyspære for å vise at det går strøm i kretsen.

5: Elektroner på vandring Figur side 148 13 3e energi 13 Al 3 -ion med fullt ytterskall Elektroner (e ) Al-atom med tre elektroner i ytterskallet Ved å tilføre energi i en smelte med en aluminiumholdig forbindelse kan vi få aluminiumionene til å ta opp elektroner, slik at vi får dannet aluminiummetall.

5: Elektroner på vandring Figur side 149 Tabellen gir deg en oversikt over noen viktige begreper som har med elektrisitet å gjøre. Størrelse Forklaring Symbol Enhet 1,5 V 1,5 V Ladning Fysisk størrelse som enten er positiv eller negativ. Ladningen til et proton og et elektron kaller vi elementærladningen. Q eller q coulomb (C) 1 C = 6,25 10 18 elementærladninger I en sluttet strømkrets vil elektronene vandre fra den negative til den positive polen, og vi får en elektrisk strøm. Batteriet har en spenning på 1,5 V og er strømkilden. Lyspæra har en motstandstråd som bremser elektronene kraftig. Elektronene avgir energi, og pæra lyser. Strøm Spenning Resistans (motstand) Elektrisk strøm er forflytning av ladninger. Det kan være elektroner i en metalledning eller ioner i en løsning eller en smelte. Strøm måles som antall ladninger som passerer per sekund i et tverrsnitt av en ledning. Spenningen driver strømmen i en strømkrets. Spenning er arbeidet per ladning som den elektriske kraften utfører. Resistansen er en størrelse som viser motstanden i en krets når ladningene forflyttes. En motstand hemmer bevegelsene til ladningene. I U R ampere (A) 1 A = 1 C / 1 s 1 ampere er lik 1 C i sekundet volt (V) 1 W (ohm) Ohms lov I en elektrisk krets gjelder det at U = R I mellom to målepunkter i kretsen. Effekt I elektrisitetslæren er effekten gitt ved P = U I. Den elektriske effekten øker i takt med spenningen og strømmen. P watt (W)

5: Elektroner på vandring Figur side 150 1 0 1 2 2 e V e e e Saltbro med K 2 SO 4 (aq) Negative ioner, SO 4 2 Positive ioner, K Zn Cu 2 Zn 2 Zn2 Cu 2 Zn (s) Zn 2 (aq) 2e Cu 2 (aq) 2e Cu (s) Cu Tegningen viser et galvanisk element. Virkemåten står forklart i teksten.

5: Elektroner på vandring Figur side 153 Karbon Stålbeholder MnO 2 /KOH Skillevegg Zn Figuren viser hvordan et alkalisk batteri er bygd opp. Den positive polen er av karbon (C) og den negative av sink (Zn). Elektrolytten er en blanding av manganoksid (MnO 2 ), også kalt brunstein, sinkklorid (ZnCl 2 ) og kaliumhydroksid (KOH). Kaliumhydroksid er en sterk base som gir et basisk (alkalisk) miljø i elektrolytten.

5: Elektroner på vandring Figur side 157 Hydrogengass H 2 Overskuddshydrogen H -ion Elektroner Oksygengass O 2 Vann Positiv elektrode Negativ elektrode H 2 (g) 2H 2e 1 O 2 (g) 2H 2e H 2 O 2 Protonledende membran Figuren viser prinsippene i virkemåten til en PEM-celle. H -ioner, eller protoner, vandrer gjennom den protonledende membranen, og de kjemiske reaksjonene ved elektrodene er vist på tegningen. Ved den positive elektroden (anoden) oksideres hydrogen til H -ioner, og ved den negative elektroden (katoden) reduseres oksygen og bindes deretter sammen med hydrogenionene til vann.

5: Elektroner på vandring Figur side 160 2 8 14 2 26 55,8 Fe Jern Grunnstoff Symbol Protoner Elektroner Nøytroner Litium Li 3 3 4 Beryllium Bor Karbon Nitrogen Oksygen Fluor Neon

5: Elektroner på vandring Figur side 161 Mg O Mg O 2 2 12 8 12 8 I ng Positivt ion (kation) K Negativt ion (anion) Formel Navn O 2 Ca 2 F Ag I Al 3 S 2

5: Elektroner på vandring Figur side 164