KEMI RUNT OMKRING OSS Man skulle kunna säga att kemi handlar om ämnen och hur ämnena kan förändras. Kemi finns runt omkring oss hela tiden. När din mage smälter maten är det kemi, när din pappa bakar sockerkaka är det kemi och när dina skridskor rostar är det också kemi. När man börjar studera kemi kan det vara bra att lära sig vissa grundläggande ord. Då är det lättare att gå vidare och förstå varför ämnen beter sig på olika sätt. För ett par tusen år sedan började forskarna tro att alla ämnen var uppbyggda av de fyra elementen, det vill säga jord, eld, luft och vatten. Detta trodde man på så länge som fram till 1700-talet. Samtidigt försökte de också omvandla bly och andra metaller till guld. För att det skulle gå, behövde de hitta det femte elementet, som de kallade ”de vises sten”. Detta femte element skulle dessutom ha magiska egenskaper. Det skulle kunna bota alla sjukdomar och göra gamla människor unga på nytt. Kemisterna hittade ju aldrig ”de vises sten” men de gjorde många kemiska upptäckter som vi forskare har nytta av än idag. REPETITION AV NÅGRA KEMISKA BEGREPP ATOM Atomen är den minsta delen som ett grundämne består av. Om man delar ett ämne massor med gånger får man till slut fram den minsta delen, atomen. Atomen i sin tur består av en kärna, och runt dem finner du elektroner. MOLEKYL En molekyl är flera atomer från grundämnen som har slagit sig ihop. Vatten är ett exempel på en molekyl. En vattenmolekyl H20 GRUNDÄMNE Ett grundämne består endast av en sorts atomer. Det finns över 100 grundämnen på vår jord. Vill du kolla vilka de är kan de hitta dem i det periodiska systemet. Exempel på grundämnen är syre, kol, väte och helium. KEMISK FÖRENING En kemisk förening är ett ämne som består av två eller flera sorters atomer. Exempel på kemiska föreningar är vatten H2O och koldioxid CO2. Koldioxid CO2 FORMLER Inom kemin brukar man skriva olika ämnen med formler istället för att skriva ut hela namnet. När man gör formeln skriver man vilka olika atomer som ingår i ämnet. Vatten består av en syreatom och två väteatomer och skrivs som H2O. Koldioxid består av en kolatom och två syreatomer och skrivs som CO2 Lär dig formeln för följande ämnen: Syre: O Väte: H Kväve: N Kol: C Vatten : H2O Koldioxid: CO2 ÄMNEN KAN FINNAS I TRE OLIKA FORMER De flesta ämnen kan finnas i tre olika former, fast, flytande och gasform. Om vi tittar på ämnet vatten så ser dess former ut så här: Fast Flytande Gas = Is = Flytande = Vattenånga Övergång mellan de olika formerna kallas följande: BLANDNING OCH LÖSNING En blandning består av minst två ämnen som har blandats ihop. Mjöl och socker är en fast blandning, saltvatten en flytande blandning och luft en gasblandning. En flytande blandning där man inte kan utskilja de olika ämnen som ingår kallas för lösning. När vi blandar vatten och socker, så löser sig sockret i vattnet. Då får vi en sockerlösning. Vi kan inte urskilja sockret när det har löst sig i vattnet. Men det lösta ämnet kan ibland ge färg åt lösningen, till exempel saft. Många ämnen löser sig lätt i vatten. Vatten är alltså ett bra lösningsmedel. Men alla ämnen kan inte lösa sig i vatten. Ett exempel är fett som löser sig dåligt i vatten. Däremot löser sig fett i bensin. När vi diskar använder vi diskmedel för att få disken ren. Spolar man av resterna på en tallrik sitter fettet kvar. Diskmedlet delar upp fettet i små, små droppar så att det går lättare att skölja av. METALLERS EGENSKAPER Det finns ungefär 70 metaller i naturen. De flesta metaller har en gråaktig färg, det finns dock undantag som t.ex. guld och koppar. Rena metaller är blanka och leder ström och värme. Alla metaller är fasta ämnen förutom kvicksilver som är en vätska. Olika metaller är olika tunga. Guld och bly är exempel på metaller som är tunga. En guldtacka som är stor som en en-liters mjölkförpackning skulle väga ungefär 20 kg. Aluminium är däremot en metall som är mycket lätt. En mjölkförpackning fylld av aluminium skulle väga ungefär 3 kg. Man kan dela in metaller efter deras densitet i lätt- och tungmetaller. Ett annat sätt att dela in metaller är efter dess påverkan av omgivningen i oädla- och ädla metaller. Metallerna järn, koppar, guld, silver, bly, zink och tenn har länge varit viktiga för oss människor. Vi har gjort redskap, vapen, mynt och prydnader av de här metallerna under många år. De har ju också bidragit till namn på t.ex. bronsåldern och järnåldern. METALLFRAMSTÄLLNING När metaller ska framställas används nästan alltid malmer från berggrunden. Guld, silver och några andra få metaller kan man också hitta som rena grundämnen i naturen. För att få fram metallen sorterar man ut de malmbitar som innehåller mest metall. Man måste sedan ta bort de ämnen som metallen är förenad med i sitt mineral. Det finns olika metoder för detta men principen är densamma för alla metaller VAD ÄR ROST? Rost bildas när metallen järn kommer i kontakt med fuktig luft eller vatten. För att järnet ska rosta krävs också att det finns syrgas närvarande (i luften eller löst i vattnet). I naturen finns inte järnet som metall utan det finns bara i olika malmer. Dessa måste bearbetas och genomgå kemiska reaktioner för att järnmetallen ska erhållas. När järnmetallen rostar strävar den efter att återgå till sin naturliga form. Rostprocessen går snabbare när salt finns närvarande. Detta visar sig t.ex. genom att järnföremål på västkusten (där luften är fuktig och innehåller salt) rostar mycket snabbare än järnföremål i Norrlands inland (där luften är torr och saltfri). Något som också påverkar hur snabbt järnet rostar är luftföroreningar. En luft som innehåller mycket föroreningar gör att rostandet går snabbare, medan en ren luft gör att det inte går lika snabbt. Rost eller korrosion som det också kallas kostar stora pengar varje år i förstörda föremål och därför rostskyddas dessa så långt det är möjligt. Det finns ett antal olika metoder för att rostskydda föremål. Vilket som används beror på järnföremålet i sig och i vilken miljö det befinner sig. Om man lägger en spik i vatten så rostar den. Om man häller i lite motorolja i vattnet så går inte processen så fort. Olja kan alltså användas för att förhindra rost. Den bildar en skyddande hinna mellan spiken och vätskan runt om spiken. Då kan inte vattnet eller syrgasen komma fram till spiken och därför kan den inte rosta. När färg används som rostskyddande medel fungerar den på samma sätt som oljan, den hindrar vatten och syre att komma fram till järnet. En galvaniserad spik har ett skikt av zink runt hela spiken. Zinken bildar med luften ett oxidskikt som gör att metallen står emot korrosion bra. Järnet i spiken skyddas helt av zinkhöljet och rostar därför inte. Rostfritt stål är egentligen järn med andra grundämnen inblandade i, en s.k. legering. Inblandningen av andra ämnen göra att järnet skyddas och inte så gärna rostar.