Præsentation er lastning. Vent venligst

Præsentation er lastning. Vent venligst

Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Kemi handler om hvordan stoffer opstår. De forskellige stoffer vi omgås er alle opbygget af atomer.

Lignende præsentationer


Præsentationer af emnet: "Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Kemi handler om hvordan stoffer opstår. De forskellige stoffer vi omgås er alle opbygget af atomer."— Præsentationens transcript:

1 Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Kemi handler om hvordan stoffer opstår. De forskellige stoffer vi omgås er alle opbygget af atomer. Et atom er opbygget af positivt ladede protoner og neutralt ladede neutroner, hvor der omkring dem kredser negativt ladede elektroner. Normalt er der balance mellem antal protoner og antal elektroner – ellers bliver atomet ustabilt. Proton = Neutron = Elektron = Tradium – Randers Malerskole

2 Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Protonerne i kernen er positivt ladet og holdes adskilt af de neutrale neutroner. Rundt omkring den positivt ladede kerne ligger der så lagvis af negativt ladede elektroner. Til højre ses et carbon atom. Her er der 6 protoner 6 neutroner 6 elektroner Atomet er således ladningsmæssigt i balance. Tradium – Randers Malerskole

3 Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Taler man om kemi, så er det ”kun” elektronerne i den yderste skal man er interesseret i. Det er antallet af disse elektroner der bestemmer hvad atomet kan bruges til. Men der er dog en lille hage ved dette carbon atom, for alle atomer vil altid forsøge at få 8 elektroner i yderste skal, og her har carbon kun 4. Der mangler derfor 4 elektroner i at carbon opfylder drømmen om at blive til en ædelgas. Tradium – Randers Malerskole

4 Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Dette ”løser” carbon ved at koble sig sammen med andre atomer, der ligeledes ”mangler” lidt i at opnå ædelgas strukturen. Her ses f.eks. At carbon går sammen med 4 hydrogen (brint) atomer. På denne måde opnås en stabil elektron struktur omkring carbon atomet, hvor der nu er 8 elektroner at gøre godt med. Nu ”tror” carbon atomet at det er en ædelgas. Nu er gassen methan fremstillet. Tradium – Randers Malerskole

5 Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Her ses en anden version af methan gassens molekyle. Kernen i molekylet er carbon og hertil er der koblet 4 hydrogen atomer. Tradium – Randers Malerskole

6 Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Det er således de enkelte atomers evne til at trække andre atomer til sig, er afgør hvilke stoffer der kan fremstilles. Her ses et mere komplekst molekyle – en plast. Men virkeligheden er den samme – de enkelte atomer forsøger ”bare” at opnå ædelgas strukturen. Tradium – Randers Malerskole

7 Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Men hvordan finder de enkelte atomer ud af om de har brug for et eller flere elektroner, som de så må låne af andre. Det er så her at det periodiske system kommer ind, for det er bl.a. opbygget ud fra antallet af elektroner. Ædelgasserne yderst til højre (lyseblå) har alle 8 elektroner i yderste skal og ”gider” derfor ikke samarbejde med andre. Men de atomer der har 3 elektroner eller mindre i yderste skal vil gerne låne deres ud, mens de der har 4 eller mere gerne vil låne. Dette skaber grundlaget for mange kemiske forbindelser. Tradium – Randers Malerskole

8 Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Men det er dog ikke hele historien, for alle atomerne i det periodiske system, kan også opdeles i deres evne til at tiltrække og eller ”aflevere” elektroner. Dette kaldes for atomernes elektronegativitet. Dette kan også ses på et periodisk systemskema. Her er det den virkelige verden der vinder. Den stærke trækker den svage til sig. Igen ses carbon med et EN tal på 2,55 mens hydrogen ”kun” har 2,20, så her er det carbon atomet der trækker hydrogen til sig og binder det fast. Methan: Tradium – Randers Malerskole

9 Den maling vi benytter er fremstillet af nogle af disse stoffer. Typisk drejer det sig om grundstofferne fra ikke metal området i det periodiske system. Her laver man organisk kemi, og meget af den maling vi benytter er fremstillet ud fra nogle af disse forbindelser. F.eks. er epoxy isocyanater og polyuretan lavet af organiske grundstoffer. Her er det typisk nitrogen, carbon og oxygen der går sammen og danner nogle meget stærke kombinationer. Eksemplet viser en polyuretanskum. 2 komponenter blandes sammen og kemi opstår. Typisk blandes en hærder/reaktor med en væske og så reagerer de sammen og danner nye forbindelser. Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Tradium – Randers Malerskole Base + hærder Polyuretan

10 Polyuretanskum i forstørret version. Her ses tydeligt hvordan stofferne går sammen og danner kæder af stoffer – lidt ligesom snefnug der danner krystaller. Monomer = udgangsstof: Polymerreaktion = kæder: Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Tradium – Randers Malerskole

11 De malinger der fremstilles til os, klistrer sammen på samme måde rent kemisk. Her trækker de forskellige atomer i hinanden og låser dermed sammen omkring hinanden – lidt som magneters plus og minuspoler. Her ses acrylplast efter at det har dannet polymere. Disse lange tråde klistrer sig fast i alle ujævnheder. Kan umiddelbart sammenlignes med vat tråde. Polymere kæde = Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Tradium – Randers Malerskole

12 Men hvordan bindes atomerne sammen til stoffer. Normalt taler man om, at der er tre bindingstyper. Ion-binding – som eksemplet her til højre Metal-binding Elektronpar-binding Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Tradium – Randers Malerskole

13 Men hvordan bindes atomerne sammen til stoffer. Normalt taler man om, at der er tre bindingstyper. Ion-binding: Ion-binding opstår mellem et metal og et ikke metal. Her ses at det er den enlige elektron i natrium atomet og den manglende elektron i chlorid atomet, der sikrer at begge atomer opnår 8 elektroner i yderste skal. Nu ”tror” begge atomer, at de er ædelgasser. Dette er en ion-binding, og det er den elektriske forskel på atomerne der sørger for sammenhængskraften. Det virker lidt som to magneter der ”klikker” sammen. Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Tradium – Randers Malerskole

14 Ion-binding: Det er de atomer hvor det kan ”betale sig for dem” at smide en elektron ind i spillet der danner positivt ladede ioner. Ladningen natrium atomet har, set i forhold til fordelingen af protoner og elektroner, bliver ved at afgive et elektron, overvejende positiv, da det negativt ladede elektron ”opgives”. Omvendt bliver elektronet ”flyttet” til chlorid atomet, der så bliver negativt, da der nu er overskud af negativt ladede elektroner, set i forhold til chlorid atomets fordeling af protoner og elektroner. Herved dannes der både positivt og negativt ladede ioner der tiltrækkes af hinanden – lidt som magneter. Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Tradium – Randers Malerskole

15 Ion-binding: Det positivt ladede natrium-ion og det negativt ladede chlorid-ion går nu sammen og danner et netværk. Herved dannes et stof som vi kender som køkkensalt. Opløses saltet i vand, er der IKKE NaCl (salt) i vandet, men ionerne (Na+) og Cl-). Fordamper vandet igen, så gendannes saltet. Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Tradium – Randers Malerskole

16 Ion-binding: Er altså en bindingstype hvor positivt ladede atom-ioner og negativt ladede atom-ioner går sammen for at opnå ædelgas strukturen med de 8 elektroner i yderste skal. Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Tradium – Randers Malerskole

17 Metal-binding: Metal-bindinger opstår mellem 2 metaller, hvor de, når de går sammen opnår ædelgas strukturen. Men hvor ion-bindingen ”låser” elektronet fast, så sidder elektronerne løst bundet i metaller. Det er denne løse binding der gør, at metaller ofte er elektrisk ledende for strøm, eller gode til at lede varme. Det er i metal-binding, og den elektriske forskel på atomerne der sørger for sammenhængskraften. Det virker lidt som to magneter der ”klikker” sammen. Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Tradium – Randers Malerskole

18 Metal-binding: Metal-bindingen her sker mellem to metaller og eksemplet kunne her være almindeligt jern (Fe). Metallerne danner kuglelignende strukturer, lidt som hvis man ligger kugler lagvis oven på hinanden. Kuglerne ligger derved lidt forskudt lag for lag, men vigtigst er det, at elektronerne i de yderste skaller frit kan ”hoppe” rundt. Det er det der gør at metaller kan lede strøm og varme, men også det der gør at metaller ruster. Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Tradium – Randers Malerskole

19 Metal-binding: Metal-bindingen er altså to metaller (eller flere) der går sammen og derved opnår ædelgas struktur. Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Tradium – Randers Malerskole

20 Elektronpar-binding: Elektronpar-bindingen sker mellem to ikke metaller. Her deler de typisk en, to eller tre elektroner mellem sig. Disse bindinger er typiske hvor man snakker om liv – mad – olier eller lignende. Vand er et godt eksempel på en binding af denne type. H 2 O dannes ved at to hydrogen (brint) atomer går sammen med et oxygen (ilt) atom og danner vand. Hydrogen har en elektron og vil gerne have 2 Oxygen har 6 elektroner og vil gerne købe 2 Herved deler de elektronerne mellem sig og opnår ædelgas strukturen. Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Tradium – Randers Malerskole

21 Hydrogen-binding: Elektronpar-bindingen i vand molekylet gør, at molekylet bliver lidt knækket, da hydrogen atomerne kobler sig på oxygen atomets ene side og derved lader modsatte side af oxygen atomet ”åbent”. Dette gør, at oxygenatomet har 2 sæt elektronpar der ikke er benyttet, og gør at vandmolekylet bliver polært – hvilket vil sige, at molekylet får en negativ ladet side og en positivt ladet side. Herved kan flere vandmolekyler kobles sig sammen til meget store atomer og det er faktisk det du oplever når du ser normalt vand. Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Tradium – Randers Malerskole

22 Elektronpar-binding: Elektronpar-bindingen i vand molekylet holdes sammen af hydrogen-bindinger. Som i eksemplet ses hvordan den positive og den negative side af H 2 O (vand) molekylerne kobler sig sammen – som magneter. Det er denne binding der skal brydes hvis vand skal koge eller fryse, og der skal meget til for at bryde denne binding, så vand er et underligt stof sammenlignet med andre væsker. Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Tradium – Randers Malerskole

23 Elektronpar-binding: Ses også i f.eks. olier eller fedt. Her danner atomerne lange kæder af carbon og hydrogen atomer. Dette kendes også som carbon hydridernes kemi. Her ses hvordan et carbon atom har 4 manglende elektroner og derfor gerne går sammen med flere hydrogen atomer. Elektronerne i det yderste lag deles og igen opnås ædelgas strukturen. Eksemplet er oktan = almindeligt benzin. Oktan 95 indeholder eks. 95% oktan. Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Tradium – Randers Malerskole

24 Elektronpar-binding: Sker mellem to ikke metaller. Her ses vand – H 2 O Taler man om liv så er det her vi skal kikke kemisk. Organiske stoffer som vores krop, cellerne, blodet, det mad vi spiser, de blomster vi ser, træer – ja alt levende er lavet via disse ikke metallers evne til at binde sig sammen. Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Tradium – Randers Malerskole

25 Elektronpar-binding: Sker mellem to ikke metaller. Herved deler de elektronerne mellem sig – mere eller mindre. Det er denne forskel på mere eller mindre der gør om et stof kan opløses i vand eller ikke. Polymer plast kan f.eks. godt lide vand og kan dermed fortyndes når den er våd. Men kan ikke opløses når den er tør = kemi. Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Tradium – Randers Malerskole

26 Elektronpar-binding: Sker mellem to ikke metaller. Herved deler de elektronerne mellem sig – mere eller mindre. Det er denne forskel på mere eller mindre der gør om et stof kan opløses i vand eller ikke. Olier kan ikke lide vand, da molekylet ikke indeholder atomer der ønsker kontakt til H 2 O. Hermed bliver olier typisk ikke vandopløselige = upolære Derfor skiller olie og vand når de blandes. Til venstre olie og vand Til højre olie og vand + sæbe Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Tradium – Randers Malerskole

27 Upolære og polære atomer: Upolære og polære atomer skal typisk tilsættes en emulgator for at kunne ”tale” sammen. Derfor skiller olie og vand når de blandes. Til venstre olie og vand Til højre olie og vand + sæbe Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Tradium – Randers Malerskole Oktan = upolært Ethanol = Emulgator (kan både tale med olie og vand) Vand = polært

28 Upolære og polære atomer: Her ses et eksempel på hvordan emulgatoren kobler olie og vand sammen. Water loving = polært Water hating = upolært. Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Tradium – Randers Malerskole

29 Bindingen mellem atomer: Det er med andre ord bindingsmulighederne mellem de yderste elektroner omkring atomerne, der søger for de stoffer vi kender og møder kan opstå. Her ses f.eks. Polystyren = flamingo Kabalen skal gå op (ædelgas reglen) ellers vil stoffet gå i stykker og ødelægges af andre stoffer. Men det er faktisk det der sker når man taler om syre og base, for her trækker syre og base molekyler stoffer fra hinanden, men mere om dette senere. Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Tradium – Randers Malerskole


Download ppt "Kemiens verden: Opbygningen af stoffer ud fra atomer. Kemi handler om hvordan stoffer opstår. De forskellige stoffer vi omgås er alle opbygget af atomer."

Lignende præsentationer


Annoncer fra Google