Materians uppdelning

Alla Inga Spara

• Materia Materia består av små partiklar som har massa och tar upp utrymme i rymden Man brukar tala om olika sorters partiklar inom kemin; atomer, joner och molekyler.
• Atomer Atomer är de minsta partiklar som ett kemiskt ämne är uppbyggt av Atomerna i ett kemiskt ämne, kan varken bildas eller förstöras i en vanlig kemisk reaktion.. bara ombobineras och bilda nya ämnen.
• Kemisk reaktion En kemisk reaktion är en händelse då ett eller flera ämnen omvandlas till nya ämnen När en kemisk reaktion sker så kommer bindningar som redan finns mellan atomer inuti molekyler att brytas och nya bindningar mellan atomer inuti nya molekyler att bildas.
• Undantag då atomer kan omvandlas Vid en fission, delning av atomkärnor, som exempelvis uran kan genomgå, så faller urankärnan sönder till nya atomkärnor som är något lättare än urankärnan. Skillnaden i massa har omvandlats till energi. Fission är alltså ingen vanlig kemisk reaktion eftersom atomkärnor inte kan falla sönder i en vanlig kemisk reaktion. Vid en fusion, sammanslagning av atomkärnor som exempelvis vätekärnor till heliumkärnor, så väger heliumkärnan något mindre än vätekärnorna. Skillnaden i massa har omvandlats till energi. Fusion är inte heller en vanlig kemisk reaktion, eftersom atomkärnor inte heller kan slås samman i en vanlig kemisk reaktion.
• Joner Joner tillhör också de minsta partiklar som ett kemiskt ämne kan vara uppbyggt av. Skillnaden mellan atomer och joner är att atomer är oladdade partiklar medan joner antingen är positivt eller negativt laddade. Positiva joner bildas genom att atomer avger elektroner i kemiska reaktioner. Negativa joner bildas genom att atomer upptar elektroner i kemiska reaktioner
• Molekyler Molekyler är partiklar som är sammansatta av flera atomer. Atomerna inuti en molekyl är alltid bundna till varandra, inuti molekylen, till varandra med kemiska bindningar. Molekyler förekommer både hos grundämnen och kemiska föreningar.
• Skillnaden mellan kemisk reaktion, fission och fusion (CA-nivå) I en kemisk reaktion växelverkar energi med atomer, så att bindningar bryts eller bildas mellan atomerna inuti molekyler. Atomkärnorna påverkas inte, därför kan inte nya sorters atomer bildas i kemiska reaktioner. Atomerna är oförstörbar i kemiska reaktioner. Vid fission eller fusion växelverkar energi atomkärnor. Genom sönderfall av kärnan hos en sorts atom eller genom sammanslagning av kärnor hos atomer, bildas nya kärnor hos nya sorter av atomer. Vid fission och fission är materian inte oförstörbar, utan energi och materia kan omvandlas i varandra. Fission sker bara i kärnbränslereaktorer och fusion bara i solens heta inre.
• Vakuum/tomrum (E-nivå) Vakuum som även kallas för tomrum, är rymd med frånvaro av alla slags materia, atomer, joner och molekyler inräknat. Vakuum är med andra ord utrymme utan massa.
• Energi Energi är förmågan att kunna utföra ett arbetet. Energi kan förekomma i olika former. Se nedan Energi kan ibland förekomma som små energipaket. Dessa energipaket kan ibland betraktas som små partiklar. Men dessa energipartiklar saknar massa och betraktas därför inte som materia. Dessa små energipaket, med en bestämd energimäng, kan också kallas för kvantiserad energi När dessa små energipartiklar, utan massa, färdas genom rymden, kallas de för fotoner.
• Vilka energiformer kan förekomma? Kärnenergi, Kemisk energi, Mekanisk energi - Rörelse och lägesenergi, Elektromagnetisk strålning, Värmeenergi, Elektrisk energi
• Kärnenergi Kärnenergi är energi som håller samman atomkärnor. Den omvandlas då atomkärnor klyvs eller slås samman. Fission: klyvning av atomkärnor Fusion: sammanslagning av atomkärnor
• Kemisk energi Kemisk energi är energi lagrad inuti atomer eller molekyler. Den omvandlas till andra energiformer då bindningar bryts eller bildas mellan atomer eller då elektroner upptas eller avges från atomer
• Mekanisk energi - rörelsenergi Rörelseenergi eller kinetisk energi som det också kallas är energi i form av rörelse hos stora föremål eller hos små föremål som atomer, molekyler och joner
• Mekanisk energi - lägesnenergi Lägesenergi eller potentiell energi är den en energi som stora föremål har när den befinner sig på en viss höjd över jordens medelpunkt och attraheras av en gravitationskraft.
• Elektromagnetisk strålning Elektromagnetisk strålning är energi i form av strålning i rymden. Strålningen består av ett elektriskt- och ett magnetiskt fält. Ibland betraktas elektromagnetisk strålning som små energipaket, kvantiserad energi, som inte har någon massa eller inte tar upp något utrymme i rymden. Dessa energipaket, kvanta, kallas även för fotoner.
• elektromagnetisk strålning exempel Det som skiljer de olika strålningsformerna nedan är hur mycket energi de har. Gammastrålning är energipaket som har högst energiinnehåll. Gammastrålning har därför kortast våglängd av formerna nedan. Radiovågorna är energipaket som har lägst energiinhåll. Radiovågorna har därför längst våglängd av formerna nedan. Gammastrålning Röntgenstrålning UV-strålning Synligt ljus Infraröd strålning Mikrovågor Radiovågor
• Värmeenergi Värmeenergi är energi som förflyttar i materia från ett ställe till ett annat ställe Förflyttningen av energin sker genom en partikels rörelse eller vibration påverkar andra partiklarnas eller rörelse vibration som de står i kontakt med.
• Elektrisk energi Elektrisk energi är laddningar i rörelser Vad som är laddat kan variera det kan vara negativt laddade elektroner i rörelse, mellan atomerna i en metalledning. Elektrisk energi kan också var positiva eller negativa joner i rörelse, i en lösning, mellan två elektroder
• Schema över materiens indelning LÄR DIG DOM SEPARAT
• Grundämnen Grundämnen (E-nivå) Definitionen av ett grundämne är alltså att det består av partiklar av något slag som bara är uppbyggda av en sort av atomer/ett atomslag. Atomerna i ett grundämne är oftast bundna till varandra med bindningar till små molekyler eller mycket stora nätverksmolekyler eller kristaller. Det är mycket sällsynt med grundämnen där atomerna förekommer en och en. Det som är gemensamt för alla grundämne oavsett om de är i form av molekyler, nätverksmolekyler eller kristaller är alltså att det alltid måste vara samma sorts atomer/atomslag i ett grundämne. Motsatsen till grundämne är kemiska föreningar. Kemiska föreningar är ämnen som är uppbyggda av olika sorters atomer/atomslag och hålls samman med starka kemiska bindningar Grundämnen kan aldrig sönderdelas i nya ämnen eftersom de bara består av en sorts atomer/atomslag Det finns ungefär 116 olika atomslag i naturen. Se periodiska systemet Grundämnenas kan delas in efter hur atomerna i grundämnet binder till varandra
• Grundämnenas kan delas in efter hur atomerna i grundämnet binder till varandra Molekylära grundämnen, Nätverksmolekylära grundämnen, Metalliska grundämnen, Atomära grundämnen
• Molekylära grundämnen Ett grundämne kan vara små molekyler som hos vätgas(H2) svavel(S8), Klor (Cl2). Inom molekylen hålls då några få atomer av samma sort/atomslag ihop av kemiska bindningar/intramolekylära bindningar Mellan molekylerna i ett molekylära grundämnen finns svaga intermolekylära bindningar som bryts eller bildas då ett ämne smälter, fryser, kokar, stelnar eller sublimerar.
• Nätverksmolekylära grundämnen Ett grundämne kan vara nätverksmolekyler (makromolekyler) som hos diamant, grafit, fullerener. Inom nätverksmolekylerna hålls ett mycket stort antal atomer av samma sort/atomslag ihop av starka kemiska bindningar/intramolekylära bindningar. Nätverksmolekyler bildar väl ordnade kristaller precis som metalliska grundämnen. När ett grundämne som är nätverksmolekyler smälter, fryser, kokar, stelnar eller sublimerar är de starka kemiska bindningarna som bryts eller bildas. Det är därför som diamant har så hög smältpunkt.
• Metalliska grundämnen Ett grundämne kan vara en metall som hos fast järn, koppar, zink, natrium, magnesium. Inom hålls då ett mycket stort antal atomerna av samma sort ihop av metallbindningar. När ett grundämne som är metall smälter, fryser, kokar, stelnar eller sublimerar är det de starka metallbindningar som bryts eller bildas.
• Atomära grundämnen Vissa få grundämnen, som är atomära, består av enskilda atomer av samma sort. Exempel på sådana grundämnen är ädelgaserna; helium (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr). Atomerna hålls inte ihop till molekyler av kemiska bindningar. När ett grundämne som är ett atomärt grundämne smälter, fryser, kokar, stelnar eller sublimerar är det mycket svaga intermolekylära bindningar som bryts eller bildas.
• Grundämnenas indelning efter egenskaperna i periodiska systemet Periodiska systemet kan grovt delas in i tre stora domäner efter grundämnenas egenskaper. De tre domänerna är metaller, halvmetaller och icke-metaller. Se bilden av periodiska systemet. Under bilden är de tre domänernas egenskaper beskrivna.
• Vart i periodiska systemet hittar man dom fleta metallerna? 1--13
• Vart i periodiska systemet hittar man dom fleta övergångsmetaller? 3-12
• Vart i periodiska systemet hittar man dom fleta icke-metallerna? 13-18
• Vart i periodiska systemet hittar man dom fleta halvmetaller? Vissa kan mana hitta i 14, 15, 16
• Metaller egenskaper (6st) Flesta metaller är fasta vid rumstemperatur. Ett undantag är kvicksilver som är flytande vid rumstemperatur Bra på att leda ström och kallas därför vissa sammanhang för ledare Bra på att leda värme Nyskuren metallyta är glansig Metaller är töjbara och tänjbara. Bitar av metaller faller inte sönder i småbitar utan töjs eller tänjs ut när de utsätts för yttre krafter. Få metaller är magnetiska, de flesta är inte magnetiska. Magnetism är därför inte en egenskap för alla metaller
• Icke-metaller egenskaper (5st) Icke-metaller förekommer både som fasta, flytande och i gas vid rumstemperatur. Dåliga på att leda ström och kallas därför i vissa sammanhang för isolatorer Grafit är en form av icke-metallen kol som är ett undantag. Grafit leder ström Dåliga på att leda värme De fasta icke-metallerna har en matt yta, men undantag finns som till exempel jod som har en lila-glansig yta Icke-metaller är spröda och sköra. Bitar av Icke-metaller faller lätt sönder i småbitar och smulor när de utsätts för yttre krafter
• Halvmetaller/halvledare egenskaper Grundämnena som är halvmetaller har en har vissa egenskaper som metalliska och andra som är icke-metalliska egenskaper. Egenskaperna kan också vara ett mellanting mellan metalliska och icke-metalliska egenskaper. Halvmetaller kallas också för halvledare eftersom de inte leder elektrisk ström lika bra som en ledare/metall men inte heller utesluter strömledning som en isolator/icke-metall
• Kemiska föreningar En kemisk förening är ett ämne som innehåller minst två olika slags atomer/atomslag som är mycket starkt bundna till varandra med kemiska bindningar/intramolekylära bindningar Det finns två grupper av kemiska föreningar; molekylföreningar och jonföreningar. Kemiska föreningar är rena ämnen eftersom varje kemisk förening bara består av en enda sort av partiklar. Varför man säger att en kemisk förening bara består av en sorts partikel, trots att föreningen innehåller olika sorters atomer är att atomsorterna är hårt förenade till varandra bundna till med kemiska bindningar/intramolekylära bindningar (kovalenta bindningar eller jonbindningar)
• Molekylförening I molekylföreningar är alltid de olika sorterna av atomer icke-metaller. I en molekylförening binds de olika atomerna av icke-metaller alltid ihop av en typ av kemisk bindning som kallas kovalent bindning. Exempel på molekylföreningar är koldioxid (CO2), koloxid/kolmonoxid(CO), vatten(H2O), metan(CH4), etanol(CH3CH2OH), ammoniak (NH3).
• Jonförening En jonförening består av joner av en icke-metall och joner av en metall. I en jonförening binds de olika jonerna som är motsatt laddade alltid ihop typ av kemisk bindning som kallas jonbindning. Exempel på jonföreningar är natriumklorid (NaCl), natriumhydroxid (NaOH).
• Kemisk reaktion En kemisk reaktion är en händelse där en eller flera ämnen omvandlas till nya ämnen. Under reaktionen bryts starka kemiska bindningar inuti ämnena som finns före händelsen och nya starka kemiska bindningar bildas inuti de nya ämnen som finns efter händelsen
• Fysikalisk omvandling - förklaring och exempel (6st) Smältning, kokning, kondensering, stelning sublimering och deponering är inga kemisk reaktioner eftersom inga starka kemiska bindningar(intramolekylära bindningar bryts eller bildas. De är i ställer fysikaliska omvandlingar. Det enda som sker vid en fysikalisk omvandlingar är att svaga intermolekylära bindningar bryts eller bildas mellan molekyler. Själva ämnets uppbyggnad förändras inte.
• Ett stearinljus brinner- förklara vad som sker När ett stearinljus brinner så kommer stearinmolekylerna som finns i stearinljuset och syremolekyler i luften, före händelsen, att reagera/omvandlas till koldioxid och vatten som återfinns efter händelsen. Vattnet bildas i form av ånga. Det ser man inte när stearinljuset brinner.Ett brinnande stearinljus är en kemisk reaktion, eftersom starka bindningar mellan kolatomer, väteatomer och syreatomer har brutits, under reaktionen, i stearinmolekylerna och i syremolekylerna. Det har även under reaktionen bildats starka kemiska bindningar mellan kolatomer, syreatomer och väteatomer när koldioxidmolekylerna och vattenmolekylerna bildas. Många elever tror när ett ljus brinner så är det bara en fysikalisk omvandling och inte en kemisk reaktion. Det beror på att den värmeenergi som avges under den kemiska reaktionen, värmer upp det fasta stearinet i stearinljuset, så att det blir flytande kring veken. Värmeenergin från den kemiska reaktionen får även det flytande stearinet, kring veken, att förångas. Det är faktiskt det förångande stearinet som brinner och omvandlas till koldioxid och vatten när ett stearinljus brinner, inte det fasta eller flytande stearinet.
• Blandningar En blandning består av minst två olika sorters partiklar som blandats upp med varandra. Kom ihåg att partiklarna kan vara molekyler som i sin tur består av atomer som är starkt bundna till varandra genom kemiska bindningar. Mellan de olika sorterna av partiklar i en blandning finns det alltid svaga intermolekylära bindningar De olika partiklarna i en blandning går alltid att lätt separera från varandra genom olika fysikaliska separationsmetoder. Vilken fysikalisk separationsmetod som måste användas beror på vad för typ av svag intermolekylära bindningar som finns mellan de olika partiklarna.
• Homogen blandning (2 saker) En homogen blandning är en blandning där man varken med blotta ögat eller under mikroskop kan se några olika sorter av partiklarna i blandningen. På molekylär nivå är de olika enskilda partiklarna mycket väl blandade med varandra. De är jämnt fördelade i hela blandningen.
• Heterogen blandning En heterogen blandning är en blandning där man med blotta ögat eller i ibland bara under mikroskop kan urskilja olika sorters partiklar i blandningen. De olika sorterna av partiklar i en heterogen blandning är inte väl blandade med varandra. Partiklar av samma sort drar ihop sig till större klumpar/droppar så att partiklarna inte blir jämnt fördelade i hela blandningen
• Tre olika typer av homogena blandningar Lösningar, Legeringar, Homogena gasblandningar
• Lösningar - förklaringar och exemplar (4 exemplar) Lösningar är flytande homogena blandning av olika ämnen. Blandningen består antingen av ett flytande ämne jämt uppblandat med ett annat flytande ämne eller ett flytande ämne och ett annat fast ämne som löst upp sig och blandat upp sig jämt med det flytande ämnet. Exempel på lösningar (CA-nivå) Salt vatten: Homogen blandning av natriumklorid i vatten, NaCl(aq) Sockervatten: Drink: Homogen blandning av etanol i vatten, CH3CH2OH(aq) Bensin: Homogen blandning av flytande kolväten
• Legeringar - förklaringar och exemplar (4 exemplar) Legeringar är en fast homogen blandning där minst en av de uppblandade ämnena är en metall. Det andra ämnet är oftast också en metall men ibland kan det vara något annat ämne än metall Exempel på legeringar (CA-nivå) Brons: Homogen blandning av fast koppar (Cu) och tenn (Sn) Mässing: Homogen blandning av fast av koppar (Cu) och zink (Zn) Stål: Homogen blandning av fast järn (Fe) och kol (C) Nysilver: Homogen blandning av fast koppar (Cu), zink(Zn) och nickel (Ni)
• Homogena gasblandningar - förklaringar och exemplar (2 exemplar) Homogena gasblandningar är homogena blandningar av ämnen som befinner sig i gas. Exempel homogena gasblandningar (CA-nivå) Luft: Homogen blandning av olika gaser; 78% kväve (N2) och 21% syre (O2) och andelar argon (Ar), koldioxid (CO2) Gasol: Homogen blandning av gaserna propan och butan
• Salt vatten Homogen blandning av natriumklorid i vatten, NaCl(aq)
• Sockervatten Homogen blandning av socker i vatten, C6H12O6(aq)
• Brons Homogen blandning av fast koppar (Cu) och tenn (Sn)
• Mässing Homogen blandning av fast av koppar (Cu) och zink (Zn)
• Stål Homogen blandning av fast järn (Fe) och kol (C)
• Nysilver Homogen blandning av fast koppar (Cu), zink(Zn) och nickel (Ni)
• Luft Homogen blandning av olika gaser; 78% kväve (N2) och 21% syre (O2) och andelar argon (Ar), koldioxid (CO2)
• Gasol Homogen blandning av gaserna propan och butan
• Tre olika typer av heterogena blandningar Suspensioner, Aerosoler, Emulsioner
• Suspensioner - förklaringar och exemplar (3 exemplar) En suspension är en heterogen blandning där ett fast ämne är uppslammat i en vätska. Att ett fast ämne är uppslammat i en väska innebär att det fasta ämnet håller sig svävande i vätskan Exempel på suspensioner (CA-nivå) Medecinsuspensioner: Heterogen blandning av fast antibiotika i flytande vatten De fasta partiklarna av antibiotika håller sig svävande i vätskan. Nyponsoppa: Heterogen blandning av fasta bitar av fruktkött från nyponros i flytande vatten: De fasta bitarna av frukjtökett håller sig svävande i vätkan. Målarfärg: Heterogen blandning av fasta partiklar av färg som är uppblandat i vatten eller ett lösningsmedel. De fasta färgpartiklarna håller sig svävande i lösningsmedlet.
• Aerosoler - förklaringar och exemplar (3 exemplar) En aerosol är en heterogen blandning mellan ett ämne i gasform och små partiklar av ett annat ämne antingen i fast form eller i vätskeform. Dropparna av vätskan eller bitarna av det fasta ämnet i gasen håller sig med andra ord svävande i gasen Exempel på aerosoler (CA-nivå) Dimma/moln: Heterogen blandning av små droppar vätskan vatten blandat med luftens olika gaser. Vattendropparna håller sig svävande i luften Rök: Heterogen blandning av små fasta sotpartiklar blandat med luftens olika gaser: De fasta sotpartiklarna håller sig svävande i luften. Sandstorm: Heterogen blandning av små fasta korn av sand uppladdat i luft De fasta sandpartiklarna håller sig svävande i luft som rör sig.
• Emulsioner - förklaringar och exemplar (3 exemplar) En emulsion är en heterogen blandning mellan två ämne, båda i flytande form, där de två ämnena inte blandar upp sig väl med varandra Exempel på emulsioner (CA-nivå) Mjölk: Heterogen blandning av flytande vatten och flytande fett Kosmetika(hudkräm): Heterogen blandning av flytande oljor och flytande vatten Majonnäs: Heterogen blandning av flytande vatten, flytande vinäger, flytande olivolja och äggula Den tillsatta äggulan i majonnäsen gör att majonnäsen inte ”skär sig”. Det vill säga, gulan gör, så att inte olivoljan och vattnet skiljs åt i två skikt
• Medecinsuspensioner Heterogen blandning av fast antibiotika i flytande vatten De fasta partiklarna av antibiotika håller sig svävande i vätskan.
• Nyponsoppa Heterogen blandning av fasta bitar av fruktkött från nyponros i flytande vatten: De fasta bitarna av frukjtökett håller sig svävande i vätkan.
• Målarfärg Heterogen blandning av fasta partiklar av färg som är uppblandat i vatten eller ett lösningsmedel. De fasta färgpartiklarna håller sig svävande i lösningsmedlet.
• Dimma/moln Heterogen blandning av små droppar vätskan vatten blandat med luftens olika gaser. Vattendropparna håller sig svävande i luften
• Rök Heterogen blandning av små fasta sotpartiklar blandat med luftens olika gaser: De fasta sotpartiklarna håller sig svävande i luften.
• Sandstorm Heterogen blandning av små fasta korn av sand uppladdat i luft De fasta sandpartiklarna håller sig svävande i luft som rör sig.
• Mjölk Heterogen blandning av flytande vatten och flytande fett
• Kosmetika(hudkräm) Heterogen blandning av flytande oljor och flytande vatten
• Majonnäs Heterogen blandning av flytande vatten, flytande vinäger, flytande olivolja och äggula Den tillsatta äggulan i majonnäsen gör att majonnäsen inte ”skär sig”. Det vill säga, gulan gör, så att inte olivoljan och vattnet skiljs åt i två skikt
• Några olika fysikaliska separationsmetoder för blandningar - vad är speciellt med dom (vad gör dom?) Partiklar av olika ämnen i en blandning kan lätt skiljas från varandra med en fysikalisk separationsmetod på grund av att det bara finns svaga intermolekylära bindningar mellan de olika sorterna av partiklar i en blandning. Nedan presenteras några olika fysikaliska separationsmetoder för olika blandningar
• Exempel på olika fysikaliska separationsmetoder för blandningar (5st) Dekantering, Filtrering, Sugfiltering, Indunstning, Destillation
• Raffinering av råolja (vätske-destillering) - hur funkar det? Destillering används också i raffinaderier för att från råolja, som är en blandning av många kolväten, tillverka andra blandningar som exempelvis smörjolja, villaolja, bensin och fotogen. Dessa är blandningar som innehåller färre olika kolväten. Flytande råolja tillförs en bit ovan botten på ett stort rör/cistern samtidigt som oljan upphettas i botten. . Kolvätena separeras på grund av deras smält- och kokpunkter. Ju kortare ett kolvätes kolkedja är, desto lägre smält och kokpunkt har det.. Ju lägre smält- och kokpunkt kolvätet har, desto snabbare och lättare stiger kolvätet i vätskan av kolväten i cisternen. Blandning av kolväten, med låga smält- och kokpunkter, som exempelvis bensin, tappas ut ur nära toppen av cisternen Långa kolväten med höga smält- och kokpunkter, som stiger långsamt eller till och med sjunker, som till exempel tjära eller asfalt, tappas ut nära botten av cisternen.
• Destillerat vatten - hur gör man? För att få destillerat vatten (absolut rent vatten) kokas vanligt kranvatten som innehåller låga koncentrationer av salter. Kranvattnet kokas och vattnet, som har lägre kokpunkt än salterna, förångas. Den rena vattenångan leds till ett avkylningsrör där den, på innerväggarna kyls ner, så att vattnet kondenserar till flytande form igen. Salterna med högre kokpunkt, förblir genom destillationen kvar på bottnen i ursprungsbehållaren.
• Energi -Energi är förmågan att utföra ett arbete, . Energi kan ses som partiklar men partiklarna saknar då massa.
• elementarpartiklar - protoner, neutroner och elektroner

Alla Inga Spara