2010-11-10
ORGANISK KEMI
Läran om kolföreningarnas kemi
VAD ÄR SKILLNADEN MELLAN ORGANISK OCH OORGANISK KEMI?
Organisk kemi handlar om molekyler som innehåller åtminstone kol
och väte och oftast även syre och kväve och andra grundämnen
Oorganisk kemi är läran om grundämnenas och deras föreningars
kemi. Typiska exempel på föreningar som är oorganiska är salter,
oxider och sulfater.
KOLATOMEN
Kolatomen har 6 protoner och
elektroner.
Kolatomen har fyra valenselektroner
1
2010-11-10
KOLATOMER BILDAR INTE JONER
● Kolatomen bildar mycket sällan joner. Den bildar kemiska
föreningar.
● På grund av de fyra valenselektronerna så kan kol binda till
nästan vad som helst. Kolatomer förekommer i allt levande.
Man trodde först att man inte kunde tillverka
organiska föreningar i laboratorier. Men den
tyske kemisten Friedich Whöler visade år
1828 att detta var möjligt.
KOL ÄR SPECIELLT FÖR ATT DEN KAN BINDA TILL SIG (4) ÄMNEN, MEDAN
DE FLESTA BARA KAN BINDA EN ELLER TVÅ.
Kol kan koppla ihop sig med varandra i långa kedjor
och det är bara kolet som klarar. Ju längre kedja desto
högre blir ämnets smält och kokpunkt.
Hur många kolatomer avgör också vilket aggregationstillstånd molekylen har.
1-4 kolatomer gasform
5-16 kolatomer flytande (bensin, fotogen, diesel)
17- kolatomer fast form
RENT KOL FÖREKOMMER I FLERA OLIKA FORMER
Diamant
I diamant sitter kolatomerna i
ett fast nätverk. Detta gör
diamant till ett av de hårdaste
ämnena i världen
Ordet ”diamant” kommer från
grekiskan och betyder
oövervinnerlig
2
2010-11-10
Grafit
I grafit sitter kolatomerna i
samma skikt ihop men skikten
sinsemellan glider lätt mot
varann.
Fullerener
Ett nästan helt nytt material.
Forskarna som konstruerade
fullerener fick nobelpriset 1996
I fulleren sitter
kolatomerna som i en
fotboll.
AMORFT KOL
• I amorft kol ligger atomerna huller om buller.
• Exempel på amorft kol är träkol, koks, sot och aktivt kol
3
2010-11-10
NANORÖR
• 1991 upptäckte en japansk forskare små rör av kol som var ca en miljondels meter långa och ca 10
miljarddels meter i diameter.
• Nanorören är starkare än diamant och lättare än bomull.
• Nanorören används som byggmaterial och inom elektronik.
KOLETS KRETSLOPP
KOLVÄTEN
• Ett kolväte är en kemisk förening av enbart kol och väte.
• Kolväten är opolära ämnen – de är svårlösliga i vatten. De löser sig
bra i fetter.
• Många kolväten används som bränsle.
4
2010-11-10
KOLVÄTEN
H
H- C- H
H
Metan
METANSERIEN
De 10 första kolvätena.
De kallas med ett finare
namn för alkaner
Metan
CH4
Etan
C2H6
Propan
C3H8
Butan
C4H10
Pentan
C5H12
Hexan
C6H14
Heptan
C7H16
Oktan
C8H18
Nonan
C9H20
Dekan
C10H22
OLIKA SÄTT ATT VISA MOLEKYLER PÅ
Ämne
Molekylformel
Metan
CH4
Strukturformel
Molekylmodell
H
H
C
H
H
5
2010-11-10
FINNS DET DUBBELBINDNINGAR I KOLKEDJAN KALLAS DE
ALKENER
Namnen slutar på -en
Den kortaste alkenen är eten
Vad heter nästa?
FINNS DET TRIPPELBINDNINGAR I KOLKEDJAN KALLAS DE
ALKYNER
Namnen slutar på -yn
Detta är etyn
ISOMERER
Samma molekylformel men olika
strukturformel. Detta kallas isomeri
Båda har molekylformeln C4H10
6
2010-11-10
FOSSILA BRÄNSLEN
Är egentligen döda växter och
djur som under stort tryck och
avsaknad av syre har ombildats
till olja, kol och naturgas.
OLJERAFFENADERI
KRACKNING
Med krackning menas att man delar längre
kolkedjor till kortare så man kan använda mer av
oljan till bensin.
7
2010-11-10
BIOGAS
Med biogas menas att man komposterar matavfall eller annat
organiskt material utan att låta syre närvara då bildas det metan
och etan. Detta kan sedan användas till att köra bilar med eller
värma hus.
ALKOHOLER ÄR KOLVÄTEN MED EN OH GRUPP KOPPLADE TILL SIG
Kemiskt tecken CH3OH
Namnet får man om man tar
stamkolvätet och lägger till -ol
Detta är metanol. En mycket giftig alkohol som ibland
dricks av misstag i tron om att det är vanlig sprit.
ETANOL
Det är denna alkohol som man dricker. C 2H5OH
Den bildas då man jästsvampar omvandlar
druvsocker till etanol
Skriv reaktionsformel:
C6H12O6 2CO2 + 2C2H5OH
Etanol ett miljövänligt bilbränsle!
8
2010-11-10
ETANOL
I industrin utgår man från eten då man tillverkar stora mängder etanol.
C2H4+ H2O C2H5OH
Etanol har många användningsområden
Vattenbaserade färger
Fordonsbränsle
Läkemedel
Parfymer
Rengöringsprodukter
Lacker
ALKOHOLER MED FLERA OH-GRUPPER
Om en alkohol har två OH- grupper kallas den för tvåvärd
Har den tre OH- grupper kallas den för trevärd
Glykol
Glycerol
GLYKOL
Glykol eller som den heter
egentligen etandiol används för
att sänka fryspunkten på
kylarvattnet i blad annat bilar.
Man sprutar också vingarna
på flygplan med glykol för att
förhindra nedisning
9
2010-11-10
GLYCEROL
Det är denna alkoholen som finns i
alla fettmolelyler tillsammans med tre
långa kolkedjor
Glycerol har en förmåga att binda
fukt därför används den också i
hudkrämer
ORGANISKA SYROR
Alla organiska syror innehåller en karboxylgrupp (COOH)
C=O
|
OH
Om man oxiderar en alkohol får man en organisk syra.
Den enklaste organiska syran är myrsyra
eller metansyra.
ETANSYRA ELLER ÄTTIKSYRA
Ättiksyra bildas då etanol får reagera med luftens syre
(oxidation). Bra som konserveringsmedel.
Vinäger är vin som har oxiderat.
10
2010-11-10
CITRONSYRA
Precis som det finns alkoholer med flera oh
grupper så finns det syror med flera
karboxylgrupper. Citronsyra är ett exempel på detta.
ESTRAR
Estrar bildas då en alkohol får reagera med en organisk syra.
Denna typ av reaktioner kallas
kondensationsreaktioner
KATALYSATOR
En katalysator är ett ämne som påskyndar
reaktionen utan att själv förbrukas.
11