tirsdag den 13. december 2011

forsøg: bestemmelse af salt i havvand

I forbindelse med gennemgang af ionforbindelser har vi lavet et forsøg, hvor vi skulle bestemme salt i havvand.  Metoden vi brugte kaldes en titrering. Denne metode kunne også bruges til bestemmelse af salt i chips.
Til 5 mL havvand tilsatte vi en indikator og derpå tildryppede vi en opløsning med sølvnitrat. Sølv-ionerne i sølvnitratopløsningen reagerer med chlorid-ionerne i havvandet og danner sølvchlorid, som udfældes. Når vi har tilsat nok sølvnitrat er der ikke flere chlorid-ioner tilbage i havvandet og sølv-ionerne reagerer derpå med indikatoren, som skifter farve fra gul til rød. Vi ved nu, hvor mange mL sølvnitrat-opløsning vi har sat til havvandet. Vi fremstillede derpå en række saltopløsninger med en kendte masse af salt og tildryppede også sølvnitrat-opløsning til 5 mL af disse indtil farveskiftet.
Vi kunne nu lave en standardkurve, der viser massen af salt for de kendte saltopløsninger som funktion af tilsat mL sølvnitrat. På denne kurve kunne vi så aflæse, hvor meget salt, der var i havvandet.
Massen af salt opgives som masseprocent, der er det samme som massen af salt (i gram) i 100 mL (vi antager at de 100mL vejer 100 gram) havvand.

torsdag den 17. november 2011

Ionforbindelser

I vand findes mange forskellige salte (ionforbindelser). Her vil vi beskæftige os lidt med ionforbindelser

Ionforbindelser kaldes også salte. Det er let ud fra formlen, at se om det er en ionforbindelse. Når der indgår et metalatom i formlen, så vil vi betragte dt som et salt fx NaCl. Her er Na (natrium) et metal ( står til venstre for trappen i det periodiske system). Når salte opløses i vand, så spaltes saltet i ioner. Se animationen her med NaCl. Her kan du også se, at vand bliver ledende, når saltet opløses i vand. Leg lidt med animationen. Vi udvinder salt her i Danmark. Det sker bl.a. ved Mariager, hvor der i forbindelse med virksomheden er oprettet et saltcenter, som kan besøges. Billedet af saltkrystaller er fra denne webadresse

På denne side kan du se opbygningen af natriumchlorid. De grønne kugler er chlorioner og de blå er natriumioner. Natriumchlorid er opbygget i et iongitter med 6 chlorid-ioner uden om hver natriumion og 6 natriumioner uden om hver chlorid-ion. Tæl selv efter. Ander ionforbindelser er også opbygget som iongitre, men iongitrene kan have forskellige udseende.

Når at atom bliver til en ion, så afgiver eller optager den en til flere elektroner. Metalatomer afgiver elektroner og bliver til positive ioner, mens ikke-metalatomer optager elektroner og bliver til negative ioner. Ladning som skrives foroven efter atomsymbolet findes ved at bruge ædelgasreglen. Det er således nemt at finde ladningen for hovedgruppemetallerne. Det er svært at finde ladningen for undergruppemetallerne, da et undergruppemetal kan have forskellige ladninger. Tager vi igen natrium (et hovedgruppemetal)og finder dets placering i det periodiske system, så kan det nemt ses, at den vil afgive en elektron for at få samme elektronstruktur som en ædelgas. Natriumionen har derfor en +1 ladning. Chloratomet, som er et ikke metal, vil optage en elektron for at få ædelgasstruktur. Den får så ladningen -1.  Se animationen her

Vi har også haft lidt om navngivning af ionforbindelser. I navnet indgår først metalatomets navn og navnet afsluttes med ikke-metalatomet med endelsen -id. Fx natriumchlorid (der er dog undtagelser med navnet for den negative ion fx oxid, sulfid, nitrid). Er den negative ion sammensat, så kan du finde de fleste navne på ionerne i Kend kemien 1 s. 224. Ofte ender de på -at eller -it. Du kan læse mere om navngivningen her.




fredag den 11. november 2011

Atomet og det periodiske system

Vand er en kemisk forbindelse og består af to slags atomer - hydrogen og oxygen. Det kunne være interessant at lære lidt mere om atomets opbygning og placering i det periodiske system og herunder at beskæftige os med hydrogen og oxygen.

Vi har snakket om atomets opbygning. Se en animation her
Du kan selv bygge et atom. Her kan du få en forståelse for, hvorfor nogel atomer bliver til positive ioner og andre bliver til negative ioner. Du kan også se lidt sammensætningen af protoner og neutroner i kernen. Du kan se animationen her
I det periodiske system kan du læse lidt om hvordan et atom er opbygget:
-  (antal protoner=atomnummer)
-antal elektroner og hvordan elektronerne er fordelt i skaller (elektronstruktur)
-atommassen i unit (atommasseenhed)
Ligeledes kan du se om atomet er et metal eller ikke-metal og hvilken tilstandsform atomet har ved forskellige temperaturer.  Læg mærke til at atomer i 1. hovedgruppe (undtagen hydrogen) kaldes alkalimetaller. Atomer i 7. (eller 17.) hovedgruppe kaldes halogener og atomer i 8. (eller 18. hovedgruppe kaldes ædelgasser.
Gå ind og se det periodiske system her.
Du kan også vælge en udvidet udgave af det poeriodiske system, hvor du kan få alt at vide om de enkelte atomer. Du kan se det her
Atomer i samme hovedgruppe har kemisk beslægtede egenskaber fordi de har det samme antal elektroner i yderste skal. Fx vil atomerne i 1: hovedgruppe (bortset fra hydrogen)reagere heftigt med vand. Ofte ændres de kemiske egenskaber lidt når vi bevæger os nedad i en gruppe. Dette kan du se for alkalimetallerne  her

Vi blev delt op i hold og lavede en præsentation af et atom for de andre i klassen

tirsdag den 25. oktober 2011

laboratorieteknikker

Vi har lavet et forsøg med bestemmelse af fedt i chips. Her blev brugt tre forskellige laboratorieteknikker. De tre teknikker er ekstraktion-filtrering og destillation. Endvidere diskuterede vi sikkerhedsforhold i laboratoriet og undersøgte R- og S-sætninger for pentan.

Ekstraktion
Pentan benyttes til ekstraktion af fedt fra chips. Vi blander chips og pentan sammen i et bægerglas, og da pentan og fedt er upolære,  vil pentan trække fedt ud af chips. Teknikken kaldes en ekstraktion.. Generelt er en ekstraktion en metode til adskillelse af et stof fra en blanding, hvor forskel i polaritet benyttes Se en animation her 
Filtrering
Ikke alt chips bliver opløst og for at fjerne rester af chips benyttes en filtrering. Denne teknik benyttes til at at fjerne et fast stof fra en blanding.
Se her
Destillation
Den tredie teknik, der blev anvendt i forsøget var en destillation.  Teknikken benyttes til adskillelse af stoffer med forskellige kogepunkter. Pentan har et lavere kogepunkt end fedt, så derfor kan vi benytte destillation til at adskille pentan fra fedt. Vi kunne også blot lade pentanen fordampe ved at opvarme pentan-fedtblandingen  svagt, men så kunne vi ikke genvinde pentanen, som vi kunne bruge igen. Se destillationsteknikken her

Hvis vi skulle bestemme saltindholdet i chips, så kunne vi ikke anvende pentan. I stedet måtte vi benytte vand, der kan opløse natriumchlorid ( se foregående forsøg). En bestemt mængde chips opløses i vand ligesom ovenfor. Chipsrester frafilteres og saltopløsningen ledes ned i et tomt bægerglas, som vi kender vægten på. Herpå inddampes bægergalsset og saltet bliver tilbage. Afvejer vi bægerglasset på ny, så kan vi herefter finde massen af salt. 

tirsdag den 18. oktober 2011

forsøget: polære - ikke polære stoffer

Vand er en polær forbindelse mens et stof som heptan er upolært. I dette forsøg undersøges reglen: ens opløser ens . Forsøget giver os også information om en af vands mange egenskaber.

Forskellige stoffer blandes med vand, alkohol og heptan. I vores forsøg så vi bl.a. at diiod var uopløselig i vand men opløselig i heptan. Det følger reglen -ens opløser ens-. da diiod er upolært, så det kan ikke opløses i det polære vand men i det upolære heptan.  Vi så også at ionforbindelser kunne opløses i vand men ikke i heptan. Endelig så vi,  at heptan og vand ikke er blandbare, men danner en heterogen blanding.

For at fjerne diiod fra vand kunne man så anvende heptan. Se her  Metoden kaldes en ekstraktion, som vi skal stifte bekendtskab med i det næste forsøg

fredag den 30. september 2011

VAND

Repetition af teori frem til efterårsferien

Vi startede med introduktion til kemi. Her fik vi snakket om atomer, grundstoffer, molekyler og kemiske forbindelser.  Vi så en video om forkulning af sukker ( se her). Forsøget viste, at sukker er en kemisk forbindelse, da sukker kunne nedbrydes til to forskellige stoffer, nemlig carbon og vand.

Herefter snakkede vi om kemiske stoffers tre tilstandsformer og vi tog vand som et eksempel. (is-vand på væskeform og vanddamp) Vi udførte et lille demonstrationsforsøg med diiod, hvor vi så at diiod kunne sublimere dvs overgå fra fast form direkte til gasform.  Sublimation anvendes også i forbindelse med frysetørret kaffe. Her så vi på et fasediagram af vand og diskuterede trippelpunktets betydning i forbindelse med frysetørring af kaffe. Vand kunne sublimere ved lavt tryk ved at hæve temperaturen. 

Vi gennemgik opgaver om beskrivelse af kemi på makroniveau og kemi på mikroniveau.  En beskrivelse på makroniveau er de observationer vi gør med vores sanser. Fx at vi ser violette dampe af diiod over fast diiod.  På mikroskopisk niveau skal vi ned på atom-/molekylplan for at forklare fænomenet.
Vi opskrev også formler og reaktionsskemaer for forskellige reaktioner. På denne måde fik vi også introduceret kemiens symbolsprog. For vands sublimation kunne man skrive følgende reaktionsskema:

H2O(s) H2O(g)

Grundstoffer og kemiske forbindelser er kendetegnet ved deres smeltepunkter og kogepunkter. Men hvorfor kan der være så stor forskel på stoffers smelte- og kogepunkter. Forskellen skyldes de kræfter der holder partiklerne sammen. Fx har vand et forholdsvis højt kogepunkt. Det skyldes at vand er en dipol. Mellem vandmolekylerne findes der stærke dipol-dipolbindinger men også andre bindinger der kaldes hydrogenbindinger. Det gør, at der skal bruges mere energi på at få adskilt vandmolekylerne, så at de kan forlade væsken og blive til gasmolekyler. Jo højere energi, der skal bruges for at bryde bindingerne mellem partiklerne desto højere vil også kogepunktet være.  Saltet NaCl (natriumchlorid) er opbygget som et iongitter når det findes på fast form. På flydende form vil iongitteret nedbrydes og ionerne kan nu bevæge sig frit rundt mellem hinanden. Mellem natrium- og chlorpartiklerne findes stærke bindinger (kaldet ionbindinger), der gør at saltet får et højt smeltepunkt.   

I naturen kan vi finde grundstoffer og kemiske forbindelser som rene stoffer, men ofte indgår de i blandinger. Her kom vi ind på homogene og heterogene blandinger. 


heterogen og homogen blanding

Vand fra vandhanen er en homogen blanding mens vand opslemmet med noget jord ville være en heterogen blanding. Kolben med diiod på gasform og fast form vil være en heterogen blanding fordi vi her ser to faser, nemlig en fast fase og en gasfase.

Vi så på blandbarhed og fik opstillet nogle opløselighedsregler.  Vand er en dipol dvs vandmolekylet har en positiv og en negativ side. Dipoler er også polære stoffer. Vand er derfor et polært stof.  Dette kan også ses her. Består molekylet kun af carbon- og hydrogenatomer eller meget få oxygenatomer i forhold til carbonatomer så vil stoffet være upolært. Stoffer som olie (blanding af mange upolære stoffer) og fedtstoffer (de røde kugler er oxygen og de hvide er carbon) er upolære.

En vigtig regel: Ens opløser ens.  Dvs vand kan opløse polære stoiffer, fordi det selv er polært. Men vand kan ikke opløse fedtstoffer fordi disse er upolære.  Salte (nogle er dog tungtopløselige) kan også opløses i vand, mens  salte ikke kan opløses i upolære opløsningsmidler så som terpentin.

Vi introducerede den naturvidenskabelig metode, der er en metode som benyttes i kemi. Her går man ud fra teorien og opstiller en hypotese. Herefter udføres forsøget og man ser om hypotesen passer.  Vi kan bruge den naturvidenskabelig metode i følgende forsøg. Her opstilles ud fra den teori, vi har lært, en hypotese. Fx salt kan opløses i vand men ikke i et upolært stof.  Se forsøget. Kan hypotesen bekræftes ?

Vi kan godt bringe salte i opløsning i upolære væsker. Hvis vi blander den upolære væske med kronether og herefter tilsætter lidt salt, så kan saltet opløses. Det skyldes, at kornether indpakker ionerne med de polære grupper (oxygenatomerne), som kronether består af. Kronether består også af upolære grupper, (carbon og hydrogen) som stikker ud mod den upolære væske.  Så her kan vi også sige at ens opløser ens

Insulin er et stort molekyle, som på overfladen har upolære atomgrupper. Opløses insulin i vand, så vil de upolære grupper pege væk fra vandet og i stedet pege ind mod hinanden. I en fortyndet opløsning af insulin vil der dannes en dimer ( en dimer består af to insulinmolekyler), mens der i en mere koncentreret opløsning af insulin vil dannes hexamere enheder( 6 insulinmolekyler klumpet sammen).  Det er i denne form at insulin indsprøjtes i væv.  Det tager ca ½ time før insulinn er fortyndet så meget i vævet, at det som monomer ( et enkelt molekyle) kan trænge ud i blodbanen og virke hos personer, der er ramt af sukkersyge. Forskere arbejder på, at modificere insulin, dvs at placere mere polære grupper på overfladen af molekylet, så de ikke klumper sammen. På den modificerede form vil insulin hurtigere kunne trænge ud i blodbanen.

Vi sluttede inden efterårsferien med et forsøg hvor vi skulle undersøge om det passer, at ens opløser ens
Frem til jul vil arbejde med emner, der bl. a. har med vand at gøre
Kom med en kommentar til det du har lært om vand frem til efterårsferien. Skriv også om bloggen er en god måde, at få repeteret stoffet på.