1. No category

Atomer och joner
Ke9 ht 14
Grundläggande atombegrepp
Atom
Molekyl
Ämne
Grundämne
Kemisk förening
Kemisk reaktion
Reagera
Den minsta delen av ett ämne.
Atomer som sitter ihop.
En sort, antingen ett grundämne eller en kemisk förening.
Atomer eller molekyler med bara en sorts atomer.
Molekyl med flera sorters atomer. Det finns över 10 miljoner olika.
Två eller fler ämnen bilder ett eller fler nya.
Vara med i en kemisk reaktion.
Atomer
s. 181-185
En atom och dess delar går inte att se. För att beskriva hur atomen ser ut
och fungerar använder man sig av atommodeller. En modell som tänktes
ut redan under antiken ca 400 f.kr, beskrev att alla ämnen består av
odelbara byggstenar som kallas atomer. I början av 1900-talet kom den
moderna atommodellen som ser ut så här:
Atomen har en liten men tät kärna. I kärnan finns positivt laddade
protoner och oladdade neutroner. Runt kärnan åker små negativt laddade
elektroner runt i hög fart. Elektronerna finns i olika områden som kallas skal. I den minsta atomen,
väte, finns det bara ett skal. De största atomerna har elektronerna i sju skal.
Det finns ungefär 100 olika sorters atomer och de kallas grundämnen. Antalet protoner i
kärnan bestämmer vilket grundämne det är. I en atom är elektronerna alltid lika många som
protonerna. Hur många neutroner som finns hänger inte tydligt ihop med de andras antal. En del
grundämnen har också atomer med olika antal neutroner. Om ett grundämne har atomer med olika
antal neutroner kallas varianterna för isotoper.
Elementarpartiklar
Elektriskt neutral
Atomnummer
Atommassenhet, u
Atommassa (masstal)
Valenselektron
Elektronskal
Elektroner i skalen
Ädelgasstruktur
Periodiska systemet
Protoner, neutroner och elektroner.
Lika många plus- som minusladdningar gör att atomen är neutral.
Antal protoner.
Vikten av en proton eller en neutron är 1u. Elektronen väger obetydligt.
Vikten av en atom i enheten u. Antal protoner + antal neutroner
Elektronerna i yttersta skalet.
Det första skalet kallas K, sedan följer L, M, N, O, P och Q.
Antalet elektroner som kan finnas i skalen börjar med två i första, åtta i
andra och stiger för sedan för varje skal, men det kan bara finnas åtta st. i
yttersta (undantag för väte och helium där det bara kan finnas två).
Fullt med elektroner i yttersta skalet.
s. 186-187
Några grundämnen upptäcktes av människor redan på stenåldern. På 1800-talet när en rysk forskare
kom på att man kan ordna alla grundämnen i ett periodiskt system ökade takten i upptäckandet av
nya. Man känner idag till ca 90 naturliga och ca 30 framställda grundämnen.
I systemet delar man in grundämnen efter hur många elektronskal de har, perioder och antal
elektroner i yttersta skalet, grupper. Perioder är liggande och grupper är stående. Förutom
indelningen i perioder och grupper delar man även in grundämnen i metaller och ickemetaller (några
kallas även halvmetaller).
Ämnen i grupperna har liknande egenskaper men i några grupper är egenskaperna så lika att de kallas
grundämnesfamiljer.
 Alkalimetaller, grupp 1, har en valenselektron. De är mjuka metaller som reagerar lätt med
andra ämnen, t.ex. syre och vatten. I naturen finns de inte som rena grundämnen utan ingår
som en del i många olika kemiska föreningar.
 Alkaliska jordartsmetaller, grupp 2, har två valenselektroner. Även de reagerar lätt med andra
ämnen och finns inte heller som rena grundämnen i naturen.
 Halogener, grupp 17 är ickemetaller som har sju valenselektroner. De är gaser, reagerar lätt
med andra ämnen och inte heller de finns som rena grundämnen i naturen.
 Ädelgaser, grupp 18, har fullt i yttersta skalet och vill inte bilda joner. Atomerna är ensamma
eftersom de inte heller vill bilda molekyler med andra atomer av samma eller andra
grundämnen.
Joner
s. 188-189
Atomen är oladdad eftersom den har lika många positiva protoner som negativa elektroner. Om atomen
får eller förlorar elektroner i sitt yttersta skal blir den laddad och kallas då istället för jon. Fortfarande är
det samma grundämne. En atom är stabilast när den har fullt i sitt yttersta skal (åtta st.). Fullt skal kan
atomen lösa genom att antingen fylla eller tömma det skalet. När yttersta blir fullt säger man att jonen har
ädelgasstruktur.
Metaller har mellan ett och tre elektroner i yttersta skalet och vill gärna lämna ifrån sig alla. För många
ickemetaller är det istället lättare att dra till sig elektroner så det blir fullt. När elektroner lämnar en atom
bildas en positiv jon. Händelsen kallas oxidation. När elektroner kommer till en atom bildas en negativ
jon. Händelsen kallas reduktion. Båda händelserna måste ske samtidigt och den kemiska reaktionen
kallas med ett samlingsnamn för redoxreaktion. Även molekyler kan bli joner på samma sätt men då
kallas det som bildats för sammansatt jon. Joner av olika laddning dras till varandra och sätts ihop till en
kemisk förening som inte kallas för molekyl utan jonförening.
Namngivningsregler för atomer, molekyler och joner










En atom
Fe
Två atomer
2Fe
En molekyl
H20
Två molekyler
2H20
En molekyl med en stomme och två lika grupper på stommen C2H4(OH)2
En jon
H+
positiv jon med en mer proton, kallas envärd
Två joner
2H+
En jon
O2‒
negativ jon med två fler elektroner, kallas tvåvärd
2‒
Två joner
2O
En sammansatt jon OH‒
Ämnen tillsammans
Blandning
Lösning
Koncentrerad
Utspädd
Mättad lösning
Omättad lösning
Flera olika ämnen finns tillsammans men sitter inte ihop.
Ett ämne finns ”gömt” i ett annat så att det inte syns.
Mycket av ett ämne är löst.
Lite av ett ämne är löst.
Det går inte att lösa mer.
Det går att lösa mer.
Surt eller basiskt
s. 80-83
Syror innehåller alltid väteatomer. När man löser en syra i vatten lossnar vätet från syran och kommer ut
i vattnet. Vätets elektron sitter kvar i syramolekylen och det som går ut i vattnet är en vätejon, H+.
Mängden vätejoner i vattenlösningen avgör hur surt det är. Surhet mäts i enheten pH med hjälp av
indikatorer eller instrument. Är pH under 7 räknas det som surt. En bas är motsatsen till en syra. I en
basmolekyl finns det alltid en del som är OH, alltså en syre- och en väteatom. OH-delen lämnar
basmolekylen i en vattenlösning men tar med sig en extra elektron och blir en jon, OH‒(kallas
hydroxidjon). Mängden hydroxidjoner avgör hur basiskt det är. Är pH över 7 räknas det som basiskt.
Finns det lika många H+ som OH‒ är pH 7 och vattenlösningen blir neutral.
Löser man mycket syra eller bas i en mängd vatten blir lösningen koncentrerad, så stark den kan bli. Om
man löser lite är lösningen är utspädd och då blir den svagare än som koncentrerad. Vilket pH man får i
en lösning beror också på vilken syra eller bas man har, de finns både svaga och starka av båda sorter. De
starka lämnar lättare ifrån sig sina joner.
Man förändra en lösning så att den närmar sig pH 7 genom att:
 Blanda i syra om det är pH över 7, det kallas neutralisation.
 Blanda i bas om det är pH under 7, det är också en neutralisation.
 Blanda i vatten, vilket kallas utspädning.
Starka syror
Svavelsyra
Saltsyra
Salpetersyra
Svaga syror
Kolsyra
Ättiksyra
Mjölksyra
Starka baser
Natriumhydroxid
Kaliumhydroxid
Svaga baser
Ammoniak
Bikarbonat
Metaller
s. 194-195
Metaller i ren form är sällsynta i naturen. De flesta metallerna finns i kemiska föreningar i sten som kallas
mineraler. För att få ren metall måste därför olika framställningsmetoder användas. Metaller som
används kan bestå av ett rent grundämne eller av metall som är legerad med andra ämnen. En legering är
ingen kemisk förening utan en sammansmält blandning av flera grundämnen. Det som ger metaller de
speciella egenskaperna är att alla atomerna delar på valenselektronerna i ett så kallat elektronmoln. Där
kan elektronerna röra sig ganska fritt.
Egenskaper hos metaller:
 Blank yta
 Leder värme bra
 Leder el bra
 De flesta är tunga och hårda
 De flesta kan formas
 De flesta har höga smältpunkter
Vanliga metaller
Järn
Aluminium
Silver
Koppar
Guld
Zink
Vanliga legeringar
Stål
Rostfritt stål
Nysilver
Mässing
Brons
Myntet 1 krona
Innehåll
Järn + kol
Järn + krom + nickel
Järn + zink + nickel
Koppar + zink
Koppar + tenn
Koppar + nickel
Salt
s. 84-85, 190-191
Alla kemiska föreningar som består av positiva och negativa joner kallas salter (jonföreningar). De
är fasta ämnen som bildar kristaller. En molekyl har en viss storlek men en kristall kan bli hur stor
som helst. De olikt laddade jonerna dras starkt till varandra och kopplas ihop vilket kallas för
jonbindning. Salter är neutrala då det finns lika många positiva som negativa laddningar. I en
vattenlösning lossnar jonerna från varandra och lösningen leder ström. Namnet på ett salt talar bl.a.
om vilka joner som ingår. Ofta är den positiva jonen en metall och den negativa en ickemetall. Det vi
i vanligt språk kallar för salt är natriumklorid (NaCl). Metallen är natrium och klor är ickemetallen.
Med klor, klorider
Natriumklorid (koksalt)
Med svavel, sulfater
Kalciumsulfat (gips)
Med kväve, nitrater
Kaliumnitrat (gödsel)
Med kol, karbonater
Natriumkarbonat (i glas)
Salt kan bildas på flera sätt:
Syra + bas blandas i en neutralisation
Syra + metall
Syra + metalloxid
Vattenmolekylen är inte laddad men elektronerna är ojämnt fördelade i molekylen. Därför kan man
se det som att vattenmolekylen har en plus- och en minusladdad sida. Av den anledningen kan
vatten dra i sär jonerna i saltkristallen och lätt lösa upp många salter. När salt är i fast form leder
det inte ström men det leder bra när det har löst sig i vatten.
Fördjupning
Järnframställning
Kemiska bindningar
Ädel och oädel
Elektrokemi
Elektrolys
Kemisk analys
s. 104, 105, 109, 169-171
s. 192-193
s. 196-197
s. 198-201
s. 202-203
s. 204-207