Ämnena omkring oss För att uppnå målen ska du: Veta: • • • • • • • • var säkerhetsutrustningen fnns hur man laborerar och beter sig i en kemisal vad laborationsmaterialen heter och hur man använder den vad som menas med emulsion, lösning och slamning skilja på mättad- och omättad lösning vad som menas med fltrering, destillering, och sedimentering egenskaper för vatten och dess betydelse som lösningsmedel vad som menas med en legering Kunna: • farosymbolerna. • genomföra experiment utifrån en hypotes och formulera resultat. • grundläggande formelskrivning. • lite om kemins historia. • några av de vanligast förekommande ämnenas kemiska beteckningar. 1 Innehållsförteckning Att tänka på vid kemiska försök:..........................................................................................................3 Varningssymboler................................................................................................................................. 4 Laborationsmateriel.............................................................................................................................. 5 Kemiska tecken.................................................................................................................................... 6 Studieuppgifter:.................................................................................................................................... 7 Ämnen omkring oss......................................................................................................................... 7 Kemiska reaktioner.......................................................................................................................... 7 Laboration 1: Gelégodis i vatten.......................................................................................................... 9 Laboration 2: Lösningsmedel............................................................................................................. 10 Laboration 3: Kallt och varmt vatten som lösningsmedel.................................................................. 11 Laboration 4: Förbränning av magnesium......................................................................................... 12 Laboration 5: Ljuset........................................................................................................................... 13 Mall för laborationsrapport.................................................................................................................14 2 Att tänka på vid kemiska försök: Läs på etiketten Kontrollera alltid att du verkligen tar rätt kemikalie. Namnen på många kemikalier är lätta att förväxla. Läs varningstexten. Använd sked Ta aldrig kemikalier med fingrarna. Ämnet kan vara frätande eller kan ge missfärgningar av huden. Använd skyddsglasögon De flesta kemikalier är skadliga för ögonen. Använd alltid skyddsglasögon när det finns risk att vätskor skall stänka. Det är förbjudet att Det är förbjudet att Det är förbjudet att Smaka Smaka aldrig på ett ämne om inte läraren klart sagt att du kan göra det. Hälla tillbaka Häll aldrig tillbaka kemikalier i förvaringsburken. Läraren visar var använda kemikalier ska förvaras. Göra egna experiment Hitta aldrig på egna experiment. Följ noga bokens och lärarens anvisningar. Vätskor Eld och uppvärmning Frätande vätskor kan skada dina ögon, din hud och dina kläder. Använd därför både skyddsglasögon och skyddskläder (förkläde eller överdragsrock) när du gör försök med frätande vätskor. Använd provrörshållare. Se till att provrörets öppning inte är riktad mot dig själv eller någon kamrat då du värmer kemikalier i provrör. Om du får frätande vätska på huden ska du genast spola med vatten. Kontakta omedelbart din lärare om du råkar spilla ut frätande vätska. Brandfarliga vätskor får inte användas i närheten av öppen låga! Många vätskor avger osynliga, brännbara gaser som kan sprida sig långt från flaskan. Var försiktig med löst hängande hår när du använder öppen låga. 3 Varningssymboler Betydelse Ny Gammal Hälsofara (Hälsoskadligt, irriterande) Oxiderande Brandfarlig (Mycket brandfarlig) Akut toxisk (Giftig) Explosiv Frätande Miljöfarlig (Miljöfarlig) Allvarlig hälsoskada Gas under tryck 4 Laborationsmateriel Provrör Droppflaska Porslinsskål Spatel Provrörsställ E-kolv Dropprör Degeltång Trefot med trådnät Porslinsskepp Glasskål Smältskopa Bägare Urglas Triangel Provrörshållare Mätglas Bunsenbrännare Degel med lock 5 Kemiska tecken Kemisten använder oftast kemiska tecken och Skriv in vilka ämnen som de kemiska tecknen formler i stället för namnen på ämnena. nedan representerar. Därigenom kan vetenskapsmän som talar olika språk lätt förstå varandra. Dessutom sparar man Al: ______________ tid och utrymme. Ag: ______________ Ta reda på de kemiska tecknen för följande grundämnen. Observera att du måste vara Au: ______________ noggrann med stora och små bokstäver. Ba: ______________ väte: ________ syre: ________ C: ______________ kol: ________ koppar:________ Ca: ______________ magnesium: ________ klor: ________ Cl: ______________ aluminium: ________ guld: ________ Cu: ______________ natrium: ________ svavel:________ F: ______________ Varje grundämne betecknas med en bokstav som är begynnelsebokstaven i grundämnets latinska Fe: ______________ namn. Eftersom fera grundämnen ibland har samma begynnelsebokstav måste man ibland H: ______________ lägga till en bokstav. Dessa tecken betyder även en atom av grundämnet i fråga. I: ______________ Vad betyder tecknet C? ______________ Mg: ______________ Vad betyder tecknet Cu?______________ N: ______________ Om du felaktigt skriver CU, d.v.s. båda med stora Na: bokstäver så betyder detta två olika grundämnen. O: C betyder: ______________ P: U betyder: ______________ Pb: Ämnet U används i atombomber. S: ______________ Zn: ______________ Den svenske kemisten Jöns Jacob Berzelius (1779 – 1844) har byggt upp det kemiska teckenspråket. 6 ______________ ______________ ______________ ______________ Studieuppgifter: Ämnen omkring oss. 1. Vad föreställer varningssymbolen för giftiga ämnen? 2. Lacknafta och förtunning är exempel på lösningsmedel. Nämn namnet på vårt vanligaste lösningsmedel. 3. Du har fått några droppar av ett frätande ämne på dina händer. Vad ska du göra? 4. Du har två glas. Du vet att det ena innehåller utspädd ättika och det andra hallonsaft. Nämn tre egenskaper hos vätskorna som gör att du kan avgöra vilket glas som innehåller utspädd ättika. 5. Nämn tre egenskaper som är typiska för metaller. 6. Hur kan man på en vätskas utseende avgöra om det är en lösning eller en slamning? 7. Vilka två gaser består luft huvudsakligen av? 8. Nämn en viktig råvara vid framställning av a) Plast b) Bildäck 9. Nästan alla ämnen kan förekomma i tre olika former. Vilka är de tre? 10. Du har ett stort antal små metallbitar av koppar, aluminium, silver, järn och bly. Vilket eller vilka av dessa ämnen kan du sortera bort med hjälp av en magnet? 11. Du häller salt i vatten och rör om. Du fortsätter att hälla i mer salt ända tills du får en bottensats av salt. a) Vad har då hänt med lösningen. b) Vad kan du göra för att lösa mer salt. 12. När du öppnar en läskedrycksfaska märker du om drycken är kolsyrad eller inte. Hur märker du det? Kemiska reaktioner 1. a) Vad kallas de små ”byggstenar” som alla ämnen är uppbyggda av? b) Vad betyder det ordet? 2. Vad kallas med ett gemensamt nämn ämnet som järn, koppar, guld, syre, svalel och kol? 3. a) Vad är typiskt för ett grundämne? b) Ungefär hur många naturliga grundämnen fnns det? 4. Skriv det kemiska tecknet för järn, syre, väte, guld, koppar, kol, silver, bly, aluminium, magnesium, kväve, tenn och natrium. 5. Hur många atomer ingår i dessa kemiska föreningar? a) SO4 b) CO c) H2O d) H2SO4 6. Vilka grundämnen består magnesiumoxid av? 7. Hur många väteatomer ingår i 6 molekyler vätgas? 8. a) Vilka två grundämnen består vatten av? b) Vilken kemisk beteckning har vatten? 9. Vilket ämne måste reagera med grundämnet koppar för att det skall blidas kopparoxid? 10. Vad kallas de ämnen som bildas vid förbränning i syre. 11. När man skriver Fe så menar man en järnatom. Vad menar man när man skriver; a) Cu b) 3Cu c) O2? 12. Man skiljer mellan kemiska och fysikaliska förändringar. Vilken typ av förändring 7 genomgår vatten när det stelnar till is? Motivera ditt svar. 13. a) Vad består en syremolekyl av? b) Hur skriver man 3 syremolekyler med kemiskt teckenspråk? 14. Vilken kemist införde det kemiska teckenspråket? 15. Ange ett annat namn för diväteoxid. 16. a) Vad kan ämnena Fe2O och Fe3O4 kallas med ett gemensamt namn? b) Vilka grundämnen ingår i båda? 17. Beskriv med hjälp av en fgur vad en atom består av. Ange också hur atomens olika delar är laddade. 18. Vad kallas ofta syrgas i tekniska sammanhang? 19. Genom en kemisk reaktion kan svavelpulver och järnpulver tillsammans bilda ett nytt ämne. a) Vad krävs för att detta skall ske? b) Vad heter ämnet som bildas? 20. Vad menar man när man skriver 3H2O? 21. a) Nämn en vanlig metod som används för att rostskydda exempelvis spik, skruv och muttrar från rost. b) Hur har man behandlat föreåmlen? 22. Reaktionsformeln nedan är ofullständig: H2 + ____ → 2HCl. Skriv den fullständiga formeln. 23. Genom en kemisk reaktion kan magnesium omvandlas till magnesiumoxid. Skriv reaktionsformeln. 24. Vid en kemisk reaktion bildas en gas. Hur kan man göra för att ta reda på om gasen är koldioxid? 8 Laboration 1: Gelégodis i vatten Tid för förberedelser: 10 minuter Tid för genomförandet: 20 minuter Antal tillfällen: 2 Svårighetsgrad: Busenkelt Säkerhetsfaktor: Ofarligt Introduktion Detta experiment går ut på att påvisa hur skum- eller gelégodis reagerar vatten samt vad som sker med godiset i koncentrerad sockerlösning. Godis är kemi men också hål i tänderna. Säkerhet och kvittblivning Frånsett risken att man "råkar" äta upp godiset, föreligger inga risker med laborationen. Vattnet, koncentrerad sockerlösning och godiset kan man hälla ut i vasken/skräpkorgen. Materiel • • • • • • • • • 2 st gelégodis samt en referensgodis. Kallt vatten, annars smälter godiset. 2 st Bägare 200 ml och 250 ml. Strösocker (sackaros). Termometer (0 - 100°C) Gasolbrännare med trefot, nät och tändstickor. Stor bägare ca 1000 ml. Sked. Is. Hypotes Vad tror du kommer att hända? Varför? Utförande 1. Fyll 200 ml bägaren till drygt hälften med kallt vatten. 2. Bered en sockerlösning genom att värma vatten till ca 60 grader C och lösa så mycket strösocker (ca 250 ml) du kan med 50 ml vatten i en 250 ml bägare. Rör om med sked. När sockerlösningen börjar bli mjölkvit har en mättnad skett. Låt sedan sockerlösningen svalna, genom att lägga bägaren med sockerlösning i 1000 ml-bägaren med isbad i ca 20 minuter, innan du fortsätter. 3. Lägg i gelégodiset i var sin bägare. 4. Sätt in bägarna i ett svalt rum ex, kyl under ett dygn. 5. Observera vad som hänt med godiset. Skriv en laborationsrapport! 9 Laboration 2: Lösningsmedel Tid för förberedelser: 10 minuter Tid för genomförandet: 30 minuter Antal tillfällen: 1 Svårighetsgrad: Busenkelt Säkerhetsfaktor: Ofarligt Introduktion Detta experiment går ut på att påvisa hur olika lösningsmedel fungerar. Säkerhet och kvittblivning Det handlar om ganska små mängder kemikalier så vi kan spola ner dem i vasken utan större miljöpåverkan. Materiel • • • Kemikalier • • • • • 3 provrör Provrörsställ Sked T-röd (T-sprit) Lågaromatisk lacknafta Matolja Salt Socker Hypotes Vad tror du kommer att hända? Varför? Utförande 1. Fyll tre provrör till ungefär hälften med vatten. 2. Tillsätt lite salt i provrör 1, lite socker i provrör 2 och några droppar matolja i provrör 3. 3. Håll tummen för provrörets mynning och skaka. Låt sedan lösningarna stå en stund. Studera lösningarna och redögör för dina iaktagelser. 4. Töm ut innehållet och skölj provrören. 5. Fyll dem till ungefär ¼ med T-röd. Undersök om salt, socker och matolja löser sig i T-röd. Redogör för resultaten. 6. Gör sedan på samma sätt med lacknafta. Redogör för resultaten. Skriv en laborationsrapport! 10 Laboration 3: Kallt och varmt vatten som lösningsmedel Tid för förberedelser: 10 minuter Tid för genomförandet: 30 minuter Antal tillfällen: 1 Svårighetsgrad: Kräver viss labvana Säkerhetsfaktor: Ofarligt Introduktion Detta experiment går ut på att påvisa hur vatten fungerar som lösningsmedel vid olika temperaturer. Säkerhet och kvittblivning Det handlar om ganska små mängder kemikalier så vi kan spola ner dem i vasken utan större miljöpåverkan. Materiel • • • • • • • • Kemikalier • Brännare Trefot med trådnät Bägare (100 ml) Mätglas Sked Våg Glasstav Glasskål Kaliumnitrat (salpeter) Hypotes Vad tror du kommer att hända? Varför? Utförande 1. Mät upp 10 ml kallt vatten i bägaren. Häll sedan 2 g kaliumnitrat i vattnet. Rör om med glasstaven. Vad händer? 2. Häll ytterligare 4 g kaliumnitrat i bägaren. Rör om! Vad kan du nu se? 3. Värm lösningen långsamt och rör om med glasstaven. Vad händer? 4. Häll upp den varma lösningen i glasskålen. Beskriv vad du ser när skålen fått stå en stund. 5. Varför blir det så? 6. Vad menas med att en lösning är mättad? Skriv en laborationsrapport! 11 Laboration 4: Förbränning av magnesium Tid för förberedelser: 5 minuter Tid för genomförandet: 10 minuter Antal tillfällen: 1 Svårighetsgrad: Kräver viss labvana Säkerhetsfaktor: Titta ej direkt i lågan Introduktion Detta experiment går ut på att påvisa hur magnesium reagerar vid förbränning. Säkerhet och kvittblivning Det handlar om ganska små mängder kemikalier så vi kan spola ner dem i vasken utan större miljöpåverkan. Materiel • • • • • • • • Brännare Degeltång Kniv Skyddande skiva Urglas Magnet Batteri Glödlampa Kemikalier • Magnesiumband Hypotes Vad tror du kommer att hända? Varför? Utförande 1. Använd en kniv och skrapa lite på ytan av en bit magnesiumband. Ange några egenskaper som magnesium har. 2. Tänd brännaren. Använd degeltång och håll magnesiumbandet i den hetaste delen av lågan. Titta inte direkt på lågan. OBS! Håll brännaren lutande så att resterna från magnesiumbandet inte hamnar in i brännaren utan på urglaset. 3. Beskriv det som bildas. 4. Genomgick ämnet en fysikalisk eller en kemisk förändring? Motivera ditt svar. 5. Vad kallas ämnen som bildas vid förbränning i syre eller luft? 6. Vad bör ämnet som bildades i detta försök kallas? 7. Skriv reaktionsformeln med ord. Skriv en laborationsrapport! 12 Laboration 5: Ljuset Tid för förberedelser: 5 minuter Tid för genomförandet: 10 minuter Antal tillfällen: 1 Svårighetsgrad: Kräver viss labvana Säkerhetsfaktor: Var försiktig med tändstickorna Introduktion Detta experiment går ut på att visa hur gasen koldioxid kan påverka omgivningen. Säkerhet och kvittblivning Det handlar om ganska små mängder kemikalier så vi kan spola ner dem i vasken utan större miljöpåverkan. Materiel • • • • Kemikalier • • En 400-ml samt en 50 ml bägare av glas. Ett värmeljus. Tändstickor. En tesked. Ättiksyra (CH3COOH). Ättiksyra finns i ättiksprit (12%), ren ättika (24%). Natriumbikarbonat (Natriumvätekarbonat, NaHCO3). Köp som "bikarbonat" i matbutiken (finns även som ingrediens i bakpulver). Hypotes Vad tror du kommer att hända? Varför? Utförande 1. Ställ ett värmeljus ljus på botten av en 100 ml bägare eller vidhalsad kolv. 2. Tänd ljusstumpen i glasbägaren/kolven. 3. I en annan glasbägare häller du en tesked natriumbikarbonat och över det lite (ca ½ tsk) ättiksyra så att det skummar. 4. Placera en bit kartong löst ovanpå bägaren med ljusstumpen för att minska uppblandningen med luft. 5. Prova att luta denna andra glasbägare över glasbägaren med den brinnande ljusstumpen och se vad som händer! 6. Tänd ljuset. 7. Vänd bägaren uppochned för att avlägsna koldioxiden från bägaren. 8. Ställ bägaren rättvänd och tänd ljuset på nytt. Skriv en laborationsrapport! 13 Mall för laborationsrapport Försättsblad: Titel på rapport, utförd av …., datum,. Syfte/Hypotes: Varför utför du laborationen? Materialförteckning: Kemikalier och ämnen för sig, laborationsutrustning för sig. Utförande: Så utförlig beskrivning att laborationen kan utföras av dig eller någon annan vid ett annat tillfälle. Innehåller gärna en inledande diskussion om den undersökningsmetod som valts. Viktigt med tydlighet och stringens. OK med bild. Resultat: Presenteras alltid i form av tabeller. OBS bara resultat anges, ingen tolkning av resultat. Alla resultat måste finnas med, inte bara valda delar. Både siffror och mätresultat och iakttagelser. Slutsats: Tolkning av resultat genom att utgå från likheter, skillnader och resultat som sticker ut. Försök komma fram till någon form av generalisering och koppla denna till det grundläggande syftet med laborationen. Om en hypotes har ställts, återkoppla till denna. Kan man utveckla eller förbättra undersökningsmetoden? Varför, och i så fall hur? Teoretisk bakgrund: I förekommande fall. Teoretiska begrepp som är centrala för att förstå laborationen. Felkällor: Mycket viktig del av laborationsrapporten. En kritisk bedömning av undersökningsmetoden och de slutsatser man dragit. Kan man generalisera utifrån laborationen? Exempel: dålig utrustning, mänskliga faktorn, val av metod, resultat som sticker ut, antalet tester eller prover. 14