Atomer består af:
•elektroner (negativ ladning),
•protoner (positiv ladning) kernepartikler
•neutroner (neutrale). kernepartikler
Antallet af protoner i atomkernen bestemmer
navnet på atomet.
Det uladede atom indeholder samme antal
elektroner og protoner
Ioner er atomer (eller grupper af atomer), der har
en ladning:
• positiv, når der totalt set er færre elektroner
end protoner ,
• negativ ved et større antal elektroner end
protoner
Model af heliumatomet
Hovedgrupper
Periode
Gnst.
atommmasse
Sidegrupper
Grundstof
nummer =
protoner
Hydrogen har 3 isotoper:
Den mest almindelige med massetal 1 (1 proton i kernen)
Den sjældnere med massetal 2 (1 proton og 1 neutron i kernen:
Deuterium)
Den mindst forekommende (forekommer ikke i naturen) med massetal 3 (
1 proton og 2 neutroner i kernen: Tritium)
Massetal
Summen af
protoner og
neutroner
Grundstof
nummer =
protoner
12
C
6
Partikel
Masse m [kg]
Elektrisk ladning Q [C]
Proton
Neutron
Elektron
1,6726 ·10-27
1,6749 ·10-27
9,1094 ·10-31
1,6022 ·10-19
0
-1,6022 ·10-19
På grund af massetab når kernepartiklerne binder sig i kernen kan man ikke beregne
Et atoms masse ved at summere masserne af de indgående elementarpartikler.
Man har derfor defineret en atommassenhed u som:
u=
1
12
af
12
C
6
- atomets masse
Et grundstofs atommasse er gennemsnitsmassen af atomerne i
grundstoffets naturlige isotopblanding
Lewis prikformler
Gilbert Newton Lewis (1875-1946). Amerikansk
kemiker. Oktetreglen (ædelgasreglen) blev formuleret
af G. N. Lewis i 1916 og er den første succesfulde teori om
kemisk binding
Elektronprikskema for de første 18 grundstoffer.
II
II
III
IV
V
VI
VII
H
0
He
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
Kemisk binding
Hvorfor binder atomer sig til hinanden?
Nogle atomer er uvillige til at binde sig til andre atomer og eksisterer således
som single-atomer.
Disse atomer er bl. a. ædelgasserne helium, neon og argon, som har et
meget stabilt elektronsystem med henholdsvis 2, 8 og 8 elektroner i yderste
skal.
Alle andre atomer laver bindinger med hinanden for at blive mere stabile
med hensyn til deres elektronsystem. Og det bliver de ved at komme til at
ligne ædelgassernes elektronarrangement.
Når der dannes en kemisk binding mellem to eller flere atomer, er det kun
de yderste dele af disse, der kommer i kontakt med hinanden.
Grundstoffernes kemiske egenskaber er derfor overvejende bestemt af
elektroner i den yderste skal (de yderste skaller).
Kemisk binding
Oktetreglen:
et atom vil arbejde mod at få en mættet yderste skal med 8 elektroner
Dette kan opnås ved at optage/dele elektroner eller ved at afgive elektroner,
så den underliggende skal bliver den yderste.
Atomer
Alt stof er sammensat af atomer, og alle kemiske
forbindelser er derfor sammensat af atomer.
Forskellen mellem kemiske forbindelser er netop
de deltagende atomers natur, antal og arrangement.
Grundstoffer
Atomer med samme atomnummer siges, at være
kemisk ens og at tilhøre samme grundstof.
Et grundstof er et stof, som ikke kan spaltes
kemisk, eller fremstilles ved kemiske processer.
En del af grundstofferne kaldes ædelgasser.
Denne gruppe er karakteriseret ved, at de ikke
kan indgå i kemisk forbindelse med andre
grundstoffer.
Molekyler
Når et atom indgår i en kemisk forbindelse med
andre atomer, opstår der molekyler.
Medens grundstoffer er karakteriseret ved, at
bestå af kemisk ens atomer (samme
atomnummer), består de kemiske forbindelser af
forskellige atomer.
Den relative molekylmasse, bestemmes ved
summen af de indgående relative atommasser.
(Noget med isotoper – derfor relativ)
Kemiske forbindelser
Hvis der indgår forskellige atomer i et molekyle,
defineres dette som en kemisk forbindelse.
En kemisk forbindelse har egenskaber, der i det
store og hele er forskellige fra de indgående
bestanddeles (atomers).
F.eks. ved stuetemperatur er oxygen og hydrogen
begge gasarter,
mens vand som er en kemisk forbindelse mellem
oxygen og hydrogen, er en væske.
Afstemning af reaktionsligning
2 grundregler
Der opstår og forsvinder ikke atomer ved
reaktionen (der opstår og forsvinder ikke masse)
Der er samme totale ladningsmængde på begge
sider af reaktionspilen
Et eksempel på skrivemåder
O2 molekyle bestående af to oxygenatomer
C3H7OH molekyle bestående af 3 carbonatomer, 8
hydrogenatomer og et oxygenatom
2C3H7OH 2 molekyler C3H7OH
Stofferne tilstandsformer kan angives ved at
skrive (g) eller (l) eller (s) eller (aq) efter formelen.
Dette betyder at stoffet er henholdsvis på
gasform (g), væskeform (l) eller fast form (s) eller i
vandig opløsning (aq)
Et eksempel:
C3H7OH + O2 -> CO2 + H2O
Afstem først C og H
C3H7OH + O2 -> 3CO2 + 4H2O
Afstem så O
C3H7OH + 4½O2 -> 3CO2 + 4H2O
Vi kan ikke have halve, så vi ganger igennem med 2
2C3H7OH + 9O2 -> 6CO2 + 8H2O
Elektronoverførsel fra
natriumatomet til chloratomet
Natriumatomet er nu blevet til
en positiv ion og chloratomet er
blevet til en negativ ion.
Animation af dannelsen af en natrium-ion og en chlor-ion
Salte udgør en stor del af ionforbindelserne
Et salt består af metalioner og syrerestioner
F.eks.
Metalion
Al3+ (Aluminium 3. hovedgruppe)
Syrerestion
SO42- (syreresten fra svovlsyre)
Saltet er uladet og får formelen:
Al2(SO4)3
Metalion
Al3+ (Aluminium 3. hovedgruppe)
Syrerestion
SO42- (sulfat, syreresten fra svovlsyre)
Saltet er uladet og får formelen:
Al2(SO4)3
Al2(SO4)3 består af 2 aluminiumioner og 3 sulfationer
2 aluminiumatomer, 2 svovlatomer og 12 oxygenatomer)
Stoffet kaldes systematisk di-aluminium-tri-sulfat
(i daglig tale aluminiumsulfat)
Saltes opløselighed
NH4+
Na+
K+
Mg2+
Zn2+
Cu2+
Fe2+
Fe3+
Ca2+
Ba2+
Pb2+
Ag+
NO3-
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
Cl-
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
T
T
Br-
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
T
T
I-
L
L
L
L
L
-
L
-
L
L
T
T
SO42-
L
L
L
L
L
L
L
L
T
T
T
T
CO32-
L
L
L
T
T
-
T
-
T
T
T
T
OH-
-
L
L
T
T
T
T
T
T
L
T
-
S2-
L
L
L
T
T
T
T
T
T
T
T
T
PO43-
L
L
L
T
T
T
T
T
T
T
T
T
Pb(NO3)2(aq) + 2NaOH(aq) => Pb(OH)2(s) + 2NaNO3(aq)
Nomenklatur - navngivning
Metal-ioner
Metalionerne navngives efter metallets navn og hvor mange ladninger de har,
hvis de tænkes fraspaltet den forbindelse de indgår i (ved opløsning i f.eks. Vand)
Et par eksempler
Jern(II)chlorid
Jern(III)chlorid
FeCl2
FeCl3
(Jerndichlorid)
(Jerntrichlorid)
Fe2+ + 2 ClFe3+ + 3 Cl-
Kobber(I)sulfat
Kobber(II)sulfat
Cu2SO4
CuSO4
(dikobbersulfat)
(kobbersulfat)
2Cu+ + SO42Cu2+ + SO42-
Nomenklatur - navngivning
Særtilfælde!! Hydroxid OHSammenskrivning hydrogenoxid
Ikkemetal-ioner
Ikkemetalionerne stammer fra hovedgrupperne 5, 6 og 7.
De ikke oxygenholdige ioner har en negativ ladning svarende til
8 - hovedgruppenummeret
Minus
Og navnene ender på –id
Eksempler:
5 hovedgruppe
N3P3-
Nitrid
Phosphid
(nitr fra nitrogen)
(phosph fra phosphor)
6 hovedgruppe
O2S2-
Oxid
Sulfid
(Ox fra oxygen)
(sulf fra sulfur)
7 hovedgruppe
FClBrI-
Fluorid
Klorid
Bromid
Iodid
(fluor fra fluor)
(klor fra klor)
(brom fra brom)
(iod fra iod)
Nomenklatur - navngivning
Oxygenholdige syrerester
SO42SO32-
sulfat
sulfit
NO3NO2-
nitrat
nitrit
PO43-
Phosphat
CO32-
carbonat
HSO4-
hydrogensulfat
Ikke-oxygenholdige syrerester
Se ikke-metalioner
Nomenklatur - navngivning
Ikkemetalioner
Andre kemiske forbindelser
NH3
ammoniak
NH4+
ammonium
Krystalvand
Vand som sidder i saltgitteret
Eks.
Na2SO4.10H2O
natriumsulfat-vand (1/10) (natriumsulfat-decahydrat)
Tallene på ”kemisk”
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
O2
N2O3
Na2SO4.10H2O
monoditritetrapentahexaheptaoctanonadeca-
dioxygen
dinitrogentrioxid
dinatriumsulfat-vand (1/10) (natriumsulfat-decahydrat)
Kovalente bindinger
Elektronskymodeller
Elektronskymodel?
Bohrs skalmodel?
Bohrs skalmodel
Kovalente bindinger
107,3o
104,5o
Bindingstyper som funktion af elektronegativitetsforskel
Kovalente bindinger
δ- δ-
δ+
δ+
Polære kovalente bindinger
Metalgitter – ikke kovalent deler ikke
elektroner, men har fælles elektronsky
Opgave
Hvad er det kemiske navn for Na2SO4 ?
Hvilke grundstoffer indeholder Na2SO4 ?
Hvor finder man de indgående atomer i det periodiske system?
Hvad vejer de i Na2SO4 indgående atomer?
Hvad karakteriserer en kovalent binding, og hvilke grundstoffer danner
kovalente bindinger?
Hvad karakteriserer en jon?
Hvilke stoffer danner gerne joner?
Hvilke(n) bindingstype(r) findes i Na2SO4? (jon-, kovalent, polær- upolær?)
Opskriv streg- og prikformlerne for Na2SO4