·- Truls Gr0nneberg • Merete Hannisdal • Vivi Ringnes • Brit Skaugrud Kjemien stemmer KJEMI 1 STUDIEBOK . BO KMAL CAPPELEN Grunnstoffenes periodesystem 18 - 23 v Is 50,94 I. 2s 3s 4s 5s 6s 7s 2 3 4 Li Be 6,94 1 9,0 12 litium bery ll ium va nadiu m Atom n umm er Symbo l Ato m mas?e* Navn 1 2 H He 1,008 13 hyd roge n 5 2p 16 4,003 17 heliu m c 7 8 9 10 B N 0 F Ne 10,8 1 12,0 1 14,01 16,00 19,00 20, 1. 8 bor ka rbon ni trogen oksn~c n nuor neon 16 •· N!\r atommasse n star i pa rentes, finn es det ingen stabi le isotopcr av grunnstoffet. Ta ll et i parentes er nukleo ntall et til den isotopen so m har lengst halveringstid 1. 5 14 6 11 12 l3 14 IS 1. 8 Mg AI Si p s 17 Na Cl Ar 22,99 24,30 26,98 28,09 30,97 32,07 35,45 39,95 11<1triu m lllil!jtiCSitl lll alum ini um silisium rosfur svovcl klor argon 3p 3 4 5 23 6 7 8 9 10 11 1.2 19 20 21 22 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 Ca Sc Ti v 24 K Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39,10 40,08 44,96 47,88 50,94 52,00 54,94 55,85 58,93 58,69 63,55 65,39 69,72 72,6 1 74,92 78,96 79,90 83,80 kaliu m kab iu m scandium ti ta n van.td iu m krom manga n jcrn kohoh nikkcl kohhcr sink ga ll ium gcr man ittm arscn sclcn brom krypton 39 37 38 Rb Sr 85,47 87,62 rubid ium stron tium 3d 4d 4p y 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 88,9 1 9 1,22 92,91 95,94 (98) 10 1,1 102,9 106,4 L07,9 I 12,4 11 4,8 11 8,7 121,8 127,6 126,9 13 L,3 )'ltrium zirkoniurn niob mol)'bdcn technetium ruth enium rhodium pa lladium sHi v kadmium indium tinn an tim on tcll ur jod xe non 57- 71 55 56 72 73 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 Ba Hf Ta w 75 Cs Re Os Ir Pt Au Hg Tl Ph Bi Po At Rn 132,9 L37,3 178,5 180,9 183,8 186,2 190,2 192,2 195, 1 197,0 200,6 204,4 207,2 209,0 (209) (2 10) (222) cesiu m barium haf11ium tant ;tl wolfram rh cniu nt osmiu m ir idium platina gull kvikksulv thallium bly vismut poloniu m astat radon 114 11 5 I 16 5d 74 5p 6p 87 88 104 105 106 107 108 109 JIO Ill 11 2 11 3 Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut (223) (226) (26 1) (262) (263) (262) (265) (266) (269) (272 ) (285) fra nci um radium ruthcrfonliu tn du bnium se:1borgium bohrium hassium mcitncriu m darmstadtiu m ro nt gc nium ununb ium 6d 89- 103 4f Meta l! Halvmetall lkkemetall Sf 7p (284) ununtrium 11 8 Uuq Uup Uuh (289) (288) Uuo (292) (294) umunkvad riurn ununpcntium unu nhcksium ununoktiu m 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 138,9 140,1 140,9 144,2 (145) 150,4 152,0 157,2 158,9 162,5 164,9 167,3 168,9 173,0 175 ,0 la ntan cc ri tt lll praseod ym nend ym prometh ium sa rnari tun europ ittm g<1 dn lin iurn terbi um dys prosiLL m l10lmiurn erbium t·hu liu m ytt erbiu m lutetiu m 92 93 94 95 96 97 98 99 lOO 10 1 102 103 Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr (244) (243) (247) (247) (25 1) (252) (2 57) (258) (259) (260) plu tonium americium cu ri um bcrkdi 1t111 californi un1 einsteini um fermium lllcnddcvium nobcl i11111 lawrcnciuttt 89 90 91 Ac Th Pa u (227) 232,0 231,0 238,0 237,0 actiniun1 thorium protacti nium uran neptuni um Truls Gnzmneberg • Merete Hannisdal • Vivi Ringnes • Brit Skaugrud Kjemien stemmer KJEMI 1 STUDIEBOK . BOKMAL Kjem i for studiespesialiserende utdanningsprogram pa Vg2 . Nasjonalbiblioteket Oepotbiblioteket CAPPELEN © J.W. Cappelens Forlag AS. Oslo 2007 Materi alet i denne publikasjonen er omfattet av andsverklovens bestemmelser. Uten saerskilt avtale med J.W. Cappelens Forlag AS er enhver eksemplarfremstilling og tilgjengeliggj0ring bare tillatt i den utstrekning det er hjemlet i lov eller tillatt gjennom avtale med Kopinor. interesseorgan for rettighetshavere til andsverk. Utnyttelse i strict med lov eller avtale kan medf0re erstatningsansvar og inndragning og kan straffes med b0ter eller fengsel. Grafisk formgiver: Kristine Steen Omslagsdesign : Kristine Steen Omslagsfoto: GV- Press/ Geoff Tompkinson Tegninger: Keops/Terje Sundby Forlagsredakt0r: Eva lrgens Bilderedakt0r: Eva lrgens Trykk PDC Tangen . 2007 Utgave nr. 3 Opplag nr. 2 ISBN : 978-82-02-27360-6 www. cappelen.no www.kjemienstemmer.cappelen.no Bildene i boken er Ievert av Truls Gr0nneberg. 2 INN HOLD Forord .. ... ..6 Tillcereren .... . ... . . . .. . . .. 7 Arbeid med kjemifaget .. 7 Oppgaver .. . ......... . ...... . ............. . 7 Praktisk arbeid - aktiviteter ... . ........ . Rapportskriving .... 8 . . .. . . ... . . . . .. . . .. . ... . .. .... .. .. 9 Sikkerhet p a laboratoriet 9 Grunnleggende f0rstehjelp .. 12 Tradisjonelt laboratorieutstyr som brukes i aktivitetene . . .. . . . . . . . ... 12 Utradisjonelt utstyr og nye arbeidsmater 1 ........ .. .. . . ... . .. . Verden sam kjemikere ser den .... 18 Oppgaver ...... . . 18 Aktiviteter . . . .... . ..... . . 23 . 23 1.1 Atommodeller . 1.2 Flammepr0ver og linjespektre . 2 · · ·· · · · ·· · · · · · · · ·· ·· . . 24 Formler og navn pa uorganiske forbindelser . Oppgaver .. ....... .. ... ..... . 3 13 25 25 Bindinger, oppbygning og egenskaper .. .... ....... ... ..30 Oppgaver .. . ... . ..... . . 30 Aktiviteter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...... . ...... .. ......... 36 3.1 Alage «Slime» .... . ... . .. . . . . . . . ... . . .. . . .. . ... . . . .. .... .. .. ...... .. 36 3.2 Likt l0ser likt . ............ . .. . ......... . .... . ... . ....... . .. ...... 3 7 4 Stoffmengde og konsentrasjon .... 38 38 Oppgaver ..... . . 43 4.1 Bestemmelse av krystallvann i et salt .. . 43 4.2 Tillaging av molare l0sninger ........... . . .. . . . . . .. . .. . . . . ... ..... 44 Aktiviteter . --- - _:c;:i.A ::: • --- ,~:;:~~-~~~,:[~--~~=: ---- · - --- 5 Stoffer reagerer . ...... . . . . ........... 46 46 Oppgaver .................. . .. ... . . 50 Aktiviteter ........................ . 6 501 Kjennetegn pa kjemiske reaksjoner ... 50 50 2 Kjemisk reaksjon og netto ioneligning. 503 Oksidasjon av kobber . . . . . . . . . . . . .. . .. . . . 51 . .. 52 5.4 Oppvarming av hornsalt ......... . . .. 53 Varme, uorden og spontanitet ................ 0.. 0. 0..... . .. 54 Oppgaver ........ 0 ••• •••••••••• Aktiviteter o ••••••• • . .. 54 •••••• .................................... . 601 Bestemmelse av l0sningsentalpi for et stoff. . . 602 Bestemmelse av smelteentalpien for is 58 . . .. ........ 58 603 Hvilke faktorer avgj0r om en reaksjon er spontan 7 Reaksjonsfart og likevekt ... .59 .. 60 ..... 61 61 Oppgaver .. . . 68 Aktiviteter .......................................... . .. 68 7.1 Reaksjonsfarten pavirkes av konsentrasjonen 702 Reaksjonsfarten p avirkes av temperaturen . . . . . . . . . 7.3 Fellesioneffekt ..... 0.. ........ 8 . . . . . . . . . . . . . . . .. .. .. .. . . Syrer og baser 69 .. 70 ... 71 Oppgaver ......... . . 0. ... . . 0.. 00. . . . .. .. 00. .. 71 Aktiviteter . . 82 0 •••••• 0 ••••••• 8.1 Pavisningsreaksjoner basert pa forsl-..ryvning . ................... . av syre -base-likevekter. 802 pHi saltl0sninger ........... . ....................... . 8.3 Titrering av sterk syre med sterk base .................. . . ... 82 . ... 83 .. 84 8.4 Sammenligning av titrerkurvene for en sterk syre og en svak syre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................... 86 8.5 Bestemmelse av masseprosent eddiksyre i en husholdningseddik ...... 0 ••••• 0 •••••••••••••••••••••••••••••••••••• 87 8.6 Detektivoppgave: Hvilken l0sning i hvilken drapeteller? ...... 88 4 9 Organisk kjemi . . . 89 Oppgaver ......... .. . .. . . . .. . . . ... ... .. . . ... .. . . .. . . . ... . . . .. . . . . . . . . . . .. . 89 Aktiviteter . 101 9.1 «Makeup -fierner» .. 101 9.2 Alkoholers egenskaper ... . .. .. .... .. .. . .... .. .. .. .... .. .. .. ...... 102 9.3 Biodiesel fra fett. ................................................. 103 9.4 Fremstilling av en ester av eddiksyre og pentan -1-ol 105 9.5 Egenskaper til hydrokarboner . 106 10 Vann .... . . . ... . .... . . . . ...... . . . .. . . . .. . . . ..... ... ....... . . .. . . .. . .. 107 Oppgaver. 107 Aktiviteter . 111 10.1 Drikkevann og bufferevne ... .. . . .. . .. . . . . . . . . .. . . . . . . .. . ... . .. .. 111 10.2 Hvor hardt er vannet? .. .... . 113 10.3 Vann, tensider og fukteevne ................................... 114 10.4 Gmnnsape og et syntetisk tensid .................. . .. .. .. ....... 115 10.5 Behandling av hardt vann med ionebytting 116 Utstyr og kjemiske staffer til aktivitetene ................. 117 Utstyr · · · · .. · Organiske stoffer ...... . . .... ... . . . . . . . .. . .. .. . . .... .. ... .... . .. . .. .... .. .. . . . . ... Uorganiske stoffer .. .. . .. ....... Diverse stoffer . Tillaging av l0sninger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..... Fortynningstabell for tillaging av sure og basiske l0sninger ................ HMS -datablad for bly(II )jodid. . . . . ... ........ Svar pa oppgaver . Utdrag av lcereplanen i kjemi ......... . 117 118 118 118 119 120 121 .. . ....... 125 160 • ' ' FORORD Lrereverket «Kjemien stemmer kjemi 1» bestar av en grunnbok og denne studieboken. I grunnboken har vi beskrevet staffer, deres egenskaper og reaksjoner. Der har vi ogsa behandlet modeller, tearier og lover i kjemien. Men det er ikke nok bare a lese grunnboken. Teoristoffet i grunnboken og oppgavene , og aktivitetene i studieboken utfyller hverandre. Studieboken inneholder varierte oppgaver og aktiviteter. I noen oppgaver trenger du bare blyant og papir og kanskje grunnboken. I andre oppgaver rna du sla opp i andre b0ker eller bruke IKT. Pa nettstedet www.kjemienstemmer.cappelen.no kan du pr0ve deg pa tester for et helt kapittel. Oppgavene er ordnet og nummerert i kapitler og underkapitler som svarer til dem i grunnboken. I svarkapitlet finner du fasitsvar pa oppgaver som har et bestemt svar. I mer apne oppgaver kan det vrere gitt tips til svar. I de fleste aktivitetene kan du f0lge en gitt fremgangsmate for a finne svar pa en problemstilling slik du er vant med. I noen av aktivitetene er bare problemstillingen gitt, og du rna selv velge fremgangsmate, utstyr og kjemikalier. Tabeller med data som du trenger i arbeidet med oppgavene og aktivitetene finner du i tabellverket fra Utdanningsdirektoratet. Juni 2007 Truls Gnm neberg Bj0rn Pedersen Brit Skaugrud Merete Hannisdal Vivi Ringnes Til lcereren Bak i studieboken er det en oversikt over hvordan du kan lage de l0sningene som benyttes i aktivitetene, og hvilken aktivitet den enkelte l0sningen skal brukes i. Det star ogsa en liste over kjemikalier og produkter som benyttes i aktivitetene. De fleste av kjemikaliene finnes nok allerede pa skolen. Som du vil se, har vi innf0rt utradisjonelt plastutstyr i flere aktiviteter. Vi har ogsa innf0rt en del utradisjonelle arbeidsmater. Spesielt vil vi nevne kon septet «Kjemi pa boks» som i korthet gar ut pa at elevene far utdelt et ferdigpakket sett med kjemikalier og utstyr til a gjennomf0re en aktivitet. Utstyret er av plast og deter sma kjemikaliemengder vi bruker. En slik aktivitet kan ofte gj0res i et vanlig klasserom, og utstyr og kjemikalierester kan kastes etterpa. En slik aktivitet kan ogsa gjennomf0res uten a bruke hele kjemitimen. En beskrivelse av dette utstyret og noen viktige arbeidsmater star pa side 13. ARBEID MED KJEMIFAGET Oppgaver Oppgavene i boken har ulik form og setter ulike krav til deg. Noen er fler- valgsoppgaver eller kombinasjonsoppgaver, og da skal du velge ett eller flere svar blant flere oppgitte alternativer. I andre oppgaver skal du selv formulere svaret. Det kan v~re kort og bare besta av for eksempel en formel, eller det kan v~re mer omfattende som i sammensatte oppgaver og inneb~re en vurdering av for eksempel en prosess. Regneoppgaver har en egen status i kjemien, og det er gjerne ett riktig svar pa en slik oppgave. I denne studieboken finner du bade oppgaver der du bare skal gjengi noe som star i grunnboken, oppgaver som tester din forstaelse av stoffet og oppgaver der du kan anvende kjemikunnskapen i nye sammenhenger. I alle «problemene» du stilles overfor i denne samlingen av oppgaver, vil det v~re nyttig for deg a arbeide sammen med medelever. Da kan dere diskutere forslag til fremgangsmater og l0sninger ut fra det dere kan i kjemi. Du l~rer ogsa mye av a Iegge frem egne forslag for andre. Det er kanskje f0rst da du oppdager om du selv har forstatt et emne. Arbeid med kjemifaget • Praktisk arbeid - aktiviteter Vi har valgt akalle det praktiske arbeidet for «aktiviteter». Deter flere hensik- ter med aktivitetene. Du skal bli kjent med stoffer og deres oppbygning, egenskaper og reaksjoner, og du skal fa trening i noen vanlige laboratorieteknikker. Videre skal aktivitetene illustrere prosesser og teorier i kjemien, og arbeidet med aktivitetene b0r bidra til a utvikle dine ferdigheter i a observere og i a trekke slutninger ut fra observasjoner, data og tidligere kunnskap. AKTIVITETER 5.1 Kjennetegn Aktivi tet lntroduksjon i ramme Prob lemstilli ng l Utstyr - fell es pa kjemiske reaksjoner I en kjemisk reaksjon reagerer staffer, og det blir dannet nye stoffer med andre egenskaper enn utgangsstoffene. Noen ganger kan vi tydelig seat de nye stoffene dannes fordi de har en annen farge ProblemstilJing Hvilke observerbare forandringer er tegn p<\ at det har skjedd kjemiske reaksjoner i den gitte blanding· en av stoffer? UTSTYR Fellesut.styr • NaHC03(s). natnumhydrogenkarbonat • CaCl 2• vannfn fml<nust kalstumldond • BTB·IJsnmg (bl~) * • 2 tes eer - for gruppen eller konsisten s enn utgangsstoffene. Andre ganger kan vi lukte, fole, hore eller smake at nye staffer dannes . Utstyr for gruppen Frerngangsm:lte og observasjo ner 1) Overfor 2 teskjeer kalsiumklorid og I teskje natriumhydrogenkarbonat til bunnen av en lynh\s pose. Bland stoffene. 2) Ta ca. lO ml BTB-losning i det lille glasset , og sell det forsiktig inn i plastposen. KJem tH luften, og lukk posen fuUstendig. 3) Beskriv BTB-Iosningen og de to faste stoffene du startet med . -1 ) L1 losningen renne uto,·er i posen. S) Vrer oppmerksom og noter aile de endringene du observerer. • dramsglass eller et lite begerglass • lynl.\sposer (plastpose med «gl•dells»l. 15 em 20 em • Oppslmfren sr6r pO S1de 120. Sikkerhet SIKKERHET • mgen tlltai< Resultater o g spo rsm 3.1 a) Hvilke forhold har du obse rvert som tyder p& at 50 8 Arbeid med kjem ifaget AKTlVITETER • Stoffer reagerer Resultater og sp0rsmal det har skjedd kjemi ske reaksjo ner? b) Hvordan kan du avgjore om gassen i posen er hyd rogen, oksygen eller karbondioksid? Undersok hvilken gass det er i posen. Anve ndelse r og sa mm enh enger c) Nevn eksempler pa kjemiske reaksjoner i dagliglivet med tydelig observerbare tegn pi\ reaksjoner. 1-· Fram gangsm.3.te og observasjoner Anvendelser og sammenhenger En aktivitet begynner med en ramme der vi har skrevet noe om hensikten med aktiviteten og om teorien knyttet til den aktuelle problemstillingen. I de fleste aktivitetene skal du f0lge en gitt fremgangsmate, men i noen av aktivitetene ma du selv foresla bade fremgangsmate og utstyr. Under overskriften «Resultater og sp0rsmal» blir du bedt om a notere hva du har observert, og hvilke data du har samlet inn. Det stilles ogsa sp0rsmal om hvilke slutninger du kan trekke pa grunnlag av resultatene fra aktiviteten og de kunnskapene du har fra f0r. Noen av aktivitetene har dessuten sp0rsmal og oppgaver om «Anvendelser og sammenhenger». Her blir du oppfordret til a bruke det du har erfart og l ~rt i aktiviteten, og sette det inn i nye sammenhenger. F0r dere gar i gang med en aktivitet, b0r dere se pa databladene for de stoffene dere skal arbeide med. Se eksempel pa HMS-datablad side 121. Rapportskriving I denne studieboken har vi ikke satt opp en bestemt mal for hvordan du skal !age rapport fra det praktiske arbeidet du utf0rer, fordi vi mener at rapporteringen kan v~re avhengig av aktiviteten. Noen ganger kan det v~re tilstrekkelig a !age en tabell eller en tegning, men som oftest b0r rapporteringen v~re mer omfattende. Sammen med l~reren b0r dere avklare hva som skal rapporteres fra hver enkelt aktivitet og i hvilken form. Diskuter ogsa hvem den tenkte mottakeren av rapporten er. Det kan ha betydning for hvordan rapporten blir utformet. Kanskje den tenkte mottakeren er en medelev som var frav~rende da dere hadde den aktuelle aktiviteten? Men rapporteringen er viktigst for deg selv, for din forstaelse av et emne blir best nar du skriver deg gjennom det. Rapporten kan du senere ha glede av i dette kjemi 1-kurset og eventuelt ogsa i kjemi 2. Du b0r derfor !age rapporten slik at den blir oversiktlig og grei a forsta. Det kan v~re nyttig a dokumentere aktiviteten veda ta digitale bilder og sette dem inn i rapporten. Sikkerhet pa laboratoriet De fleste aktivitetene som er beskrevet i denne boken, har lav risiko hvis de blir gjennomf0rt etter beskrivelsene. Risikonivaet er som regel ikke h0yere enn det du utsetter deg for nar du arbeider pa et kj0kken. Likevel ma du f0lge det settet med labvettregler som gjelder for sikker omgang med stoffer og utstyr pa laboratorier generelt, og som du finner pa de to neste sidene. Legg spesielt merke til det som star under punktet Sikkerhet. Arbeid med kjemifaget • ,; ;O,j~'i§o;1~\{'i :_, -~-- ·.· - ~- ~"'~~~~~ ·. '0"£~::~' ~-:~c~;:'~Oc/i -;•:~~·i5~\;o~;;"c;~ 5 I ikkerhetsutstyr skal brukes. Briller skal brukes ved arbeid Hansker kan va:re n0dvendig. Bruk gjerne labfrakk. laboratoriet. ldebrann (brann ) kan oppsta ved uforsiktig behandling av brannfarlige stoffer. Unnga apen ild i laboratoriet nar du i stedet kan bruke vannbad, kokeplate eller varmemantel. jemiske stoffer er omtalt i egne datablader. Kjennskap til de stoffene du skal arbeide med, er viktig. Studer merking pa etiketter og datablad og f0lg anvisnmgene. K K E R jemikalier skal du bruke i sma mengder, hvis deter mulig. Deter av sikkerhetsmessige, milj0messige og 0konomiske grunner. tsende Stoffer, som konsentrerte syrer og baser, ma behandles forsiktig. Pass spesielt pa sa du ikke far sprut av baser i 0ynene, for 0yevevet 0delegges av baser. Baser 0delegger ogsa hud og kan gj0re mer skade enn syrer. eagensglass ma ikke va:re for fulle, og va:sker ma varmes forsiktig opp for a hindre st0tkoking og skade pa deg selv eller andre. Bruk om mulig kokende vannnbad til oppvarmingen. ell aldri rester av et kjemisk stoff tilbake pa originalflasken eller originalboksen. Stoffet kan ha blitt forurenset, og det kan va:re at du heller feil. Pass pa at korker og lokk ikke blir forbyttet. H E T ting, dcikking og neglebiting ec ulovlig i labocatoriet. enn gassbrenneren straks ventilen er apnet, og juster trekken slik at flammen blir bta. I 10 Arbeid med kjemifaget kke kast knust glass og ildsfarlig avfall i en vanlig papirkurv, men legg det i spesielle beholdere. Rester som ikke kan slaes uti vasken (avtal med la:reren ), skal plasseres i angitte resteflasker. L A B ukt aldri pa et stoff ved a stikke nesen rett over det. Vift i stedet til deg noe av dampen eller gassen som kommer fra beholderen. vtrekket b0r du bruke i aktiviteter med sterkt luktende eller helseskadelige Stoffer. Dra vinduet i avtrekket sa langt ned som praktisk mulig under arbeidet. rannslokkingsutstyr, n0ddusj, 0yevaskeflasker og f0rstehjelpsutstyr b0r du vite hvor er plassert og kjenne til bruken av. 0 R A T ppf0r deg som en ansvarlig kjemielev. Arbeid rolig og l0p ikke rundt i laboratoriet. ist et reagensglass ved a sla det forsiktig mot handbaken. Deter ikke lurt a sette tommelen i apningen og snu innholdet opp ned nar du arbeider med etsende, fargede eller helseskadelige stoffer. rbeid med aktivitetene som beskrevet i boken. Vil du pmve ut noe annet, rna du ha opplegget godkjent av lrereren. ette mr, korker og slanger kan f0re til eksplosjoner. Vrer forsiktig der det kan skje store trykkendringer. 0 R I E rden er viktig. Rydd vekk papir og t0y f0r du begynner pa aktiviteten. engj0r utstyret etter bruk og sett det pa anvist plass. kke bruk samme spate! eller drapeteller for a taut forskjellige kjemikalier uten at spatelen eller drapetelleren er grundig rengjort mellom hvert uttak. De skal vrere rene og t0rre nar stoffer tas ut. ttedat deg arbeidsplassen din sO ren og ryddig som du selv onsker ! finne den. T illykke med labarbeidet! Arbeid med kjem ifaget • Grunnleggende f0rstehjelp Selv om du arbeider forsiktig, kan du vxre uheldig og skade deg pa laboratoriet. Nedenfor finner du noen regler for grunnleggende f0rstehjelp. Deer nyttige a kjenne til bade ved arbeid i laboratoriet og ellers i hverdagen. Ved skade som har med kjemikalier a gj0re, er grunnregelen denne: Skyll grundig med kaldt vann. Sprut i 0ynene: Skylllenge med vann fra vannslange pa vasken eller fra 0yevaskeflaske. Fortsett skylling (0yevaskeflasker medbringes ved transport) til lege overtar. S0l pa klrer og hud: Skyll med vann i minst 15 min utter. Fjern tils0lte klxr og sko. Svelging av kjemikalier: Drikk mye vann. Skaff legehjelp. Innanding av stoffer som gir andedrettsbesvrer: Frisk luft og ro, eventuelt kunstig andedrett og legehjelp. Sar fra glasskutt eller lignende: Skyll saret grundig med vann f0r eventuell sarbehandling. Forbrenning: Avkj0l huden 0yeblikkelig og lenge (kanskje i flere timer) med vann. Husk: Ved kjemikalieuhell der det kreves videre behandling, rna det g1s beskjed om hvilket stoff det dreier seg om (tamed HMS-databladet). Tradisjonelt laboratorieutstyr sam brukes i aktivitetene Reaksjonsbrett \ ~ Dramsglass Reagensglass Digel Trakt 0 Porselensskal Begerglass ~~ ::?Cj _j Pipette 12 Byrette Arbeid med kjemifaget Malekolbe Drapeteller Malesylinder Mikroplate ; Utradisjonelt utstyr og nye arbeidsmater Plast brukes stadig mer i laboratoriet. Drapetellere i plaster ikke noe nytt, men deter bruken av dem som vi presenterer som ny. I tillegg har vi funnet det nyttig a bruke plastrrJr som kan lukkes med lokk eller propp, plastveieskip, lynlas poser, forskjellige begre og bokser i plast som egentlig er beregnet for nc::erings midler og engangsbestikk. Ogsa utstyr som bomullspinner, klesklyper og binders kan vc::ere nyttig i mange kjemifors0k. Et utvalg av dette utstyret er vist pa bildet nedenfor. Utradisjonelt, billig utstyr sam brukes i aktivitetene. Mye av det kan kastes etter bruk. Bruk av plastr0r ar vi skriver reagensglass i en aktivitet, mener vi et tradisjonelt reagensglass av glass. Slike glass bruker vi bare nar noe skal varmes opp med en brenner eller i et sandbad. Ellers bruker vi plast. Vi skiller mellom eppendorfmr og andre plastr0r. Eppendorfr0r er sma, spissede plastmr (egentlig sentrifuger0r) laget av polyeten. De taler de kjemikaliene vi bruker i aktivitetene. Eppendorfmrene har hengslet lokk, rommer ca. 2 mL og finnes bade i farget og klar plast. De kan festes i modelleire slik at de star pa bordet. Arbeid med kjemifaget • Forskj elli ge eppendorfmr festet med modelleire. Det finnes bade fargede og fargel0se r0r. Plastmr med propp eller skrukork finnes i forskjellige st0rrelser og utforming. Vi bruker r0r som rammer fra 2 tillO mL bade til a levere ut staffer og reagenser og til a gj0re reaksjoner i. Mange r0r har flate propper og kan sta pa bordet. De kan ogsa festes i en klesklype. Vrer oppmerksom pa at slike mr ofte er laget i en plast (polystyren, polykarbonat eller PET) som ikke taler organiske l0semidler som aceton, etylacetat og heksan. Forskjellige plastr0r sam bade kan brukes til oppbevaring eller utlevering av kjemikalier og til a gjl1lre rea ksjoner i. 14 Arbeid med kjemifaget Bruk av drapetellere Drapetellere er laget av polyeten og taler alle kjemikalier. De finnes i forskjellige st0rrelser, og vi bruker drapetellere som rommer 2-5 mL - bade graderte og ugraderte. Vi bruker dem mest til a levere ut Stoffer og l0sninger i. Drapetellerne kan smeltes igjen slik at de blir tette. Da rna tuppen klippes av med saks f0r bruk. I mange aktiviteter star det at hver elevgruppe skal ha en eller flere drapetellere med spesielle l0sninger i. Da rna lrereren velge, ut fra situasjonen, om hun vil fylle disse drapetellerne rett f0r bruk eller ta dem fra et lager med fylte, merkede og gjensmeltede drapetellere. 1 2 3 GJensmelting av drapeteller m ed innhold : Vi varm er spi ssen noen sekund er i flamm en fra en spritbrenn er eller gassbrenn er og klemm er igJen den sm eltede plasten m ed en tang eller en pinsett. Arb eid m ed kj em ifaget • . .; Annet nyttig plastutstyr Veieskip i plast finnes i ulike st0rrelser, fasonger og farger. De kan brukes til a veie ut stoffer i, men de er minst like nyttige til a gj0re reaksjoner i (erstatter mikroplater). Plastbeger med lokk (30 mL, «Sm0rskalen») kan brukes i mange aktiviteter og erstatter sma begerglass. Som vannbad bruker vi isoporbeger som vi fyller med varmt vann. St0rre plastbokser for oppbevaring av mat i fryser kan brukes til oppbevaring av utstyr. Se side 13 . Til venstre ser du vei eskip i plast. Oet lille plastbegeret til hlilyre rammer 30 ml og kan erstatte et lite begerglass. Lynlasposer finnes i mange St0rrelser og kan brukes til a levere utstyr i, gj0re reaksjoner i og samle opp avfall i. Med de kjemikaliemengdene og de konsentrasjonene som vi arbeider med, kan rester av l0sninger og kjemikalier for det meste t0mmes i lynlasposen, der de suges opp i et t0rkepapir. Deretter kan brukt plastutstyr puttes i posen. Vi kaster posen som usortert avfall. Alt n0dvendig utstyr til a utf0re en aktivitet er pakket i en lynlaspose. 16 Arbeid med kjemifaget Bruk og kast? De fleste aktivitetene gjennomf0res med kjemikalier i sma mengder og lave konsentrasjoner. Nar vi bruker plastutstyr, er dette som regel billig utstyr beregnet for engangsbruk. I de fleste tilfellene blir det da en vurderingssak om vi rett og slett skal kaste det meste etter bruk - rett i avfallsdunken. Det kan v~ re nytting a ta en diskusjon med l~reren om nettopp dette og sa sette opp argumenter for og imot, og pmve a komme frem til en konklusjon. Lynla spose med brukt plastutstyr og med kjemikalirester og l0sninger sugd opp i et t0rke papir. Posen skal ikke lukkes igjen fordi restvannet kan fordampe. Posen kastes sa i S0ppe ldunken. Arbeid med kjemifaget • - 1 Verden som kjemikere ser den OPPGAVER 1.3 Stoffer pa makro- og mikroniva 1.3.1 Bruk symboler for aggregattilstanden og skriv formelen for b) edelgassen neon a) oksygengass d) kvikks0lvmetall c) jernmetall 1.3.5 Fyll ut de tomme rutene i kjemi-sudokuen slik at de markerte feltene, de loddrette kolonnene og de vannrette radene inneholder hvert av de seks symbolene for edelgasser. Rn I Ne Xe 1.3.2 I Hvilke av disse stoffene er grunnstoffer: a) svovel b) svoveldioksid c) ozon d) diamant e) natriumklorid Ar Rn Xe Ar Kr Ar Rn Xe 1.3.3 Hvilke av disse stoffene er kjemiske forbindelser? b) NH 3 c) N 2 d) N0 2 e) HN0 3 a) H 2 1.3.4 Her er fern rekker med stoffer (1- 5): 1. sukker, kobber, eddik 2. luft, messing, ketchup 3. bly, nitrogen, helium 4. sink, jern, stal 5. vann, svoveldioksid, natriumklorid Hvilken rekke med stoffer (1- 5) bestar av bare: a) grunnstoffer b) kjemiske forbindelser c) blandinger 18 OP PGAVER • Verden sam kjem ikere ser den 1.4 Atomer 1.4.1 Atomene er bygd opp av protoner, n0ytroner og elektroner. Fullf0r tabellen. Symbol Plass i atomet Masse i u Ladning Protoner Neytroner Elektroner 1.4.2 a) Hva menes med isotoper? b ) Isotopene av hydrogen har egne navn. H va heter de, hva er atomnummeret, og hva er nukleontallet til hver av isotopene? e) Ansla atommassen til jern nar forekomsten av isotopene i naturen er f0lgende: jern-54 (5,8 %) , jern-56 (91,8 %) , jern-57 (2,15 % ) og jern-58 (0,29 %) . 1.4.3 Et n0ytralt kaliumatom har 19 protoner og 20 n0ytroner. a) Hva er atomnummeret? b) Hva er nukleontallet? c) Hvor mange elektroner har atomet? d ) Et annet kaliumatom har 22 n0ytroner. Hvorfor kalles atomene kalium-20 og kalium-22 for isoto per? 1.5 Periodesystemet 1.5.1 Hvilke opplysninger om et atom er gitt ved a) atomnummeret? b) gruppenummeret for ato met i periodesystemet? c) periodenummeret for atomet i periodesystemet? 1.5.2 1.4.4 Argon, kalium og kalsium med atomnumrene 18, 19 og 20 har alle en isotop med nukleontall 40. a) Hvor mange n0ytroner har hver av isotopene? b ) Skriv isotopene med symboler. 1.4.5 a) Hvilke av atomene 1- 4 nedenfor er isotoper? b) Bruk periodesystemet og finn hvilke grunnstoffer atomene 1-4 representerer. Skriv atomene pa en form som er vanlig for isotoper. Atom 1 2 3 4 Nukleontal! 36 39 40 40 Antal! n0ytroner 18 20 21 22 - ---- - ---- -- - 1.4.6 a) Hva er enheten for atommasse? b ) Hvorfor er massen av et enkelt atom - samme hvilket - om trent et helt tall? c) Hva er den omtrentlige massen i u av et atom magnesium-24? d) Pa omslaget til studieboken er atommassen til kobber oppgitt til 63,55, selv om ikke noen kobberatomer har n0yaktig denne massen. Forklar dette. Strontium har atomnummer 38. Se pa plasseringen i periodesystemet og svar pa sp0rsmalene: a) Hvilken gruppe (nr. ) star strontium i? b) Hvor mange ytterelektroner har et strontiumatom? H va slags grunnstoff erda strontium? c) Gi navnet pa noen grunnstoffer med tilsvarende kjemiske egenskaper som det strontium har. Hva kalles denne gruppen av grunnstoffer? d) Hvilken periode (nr. ) star strontium i? e) Hvor mange elektronskall er det i et strontiumatom? f) Hvor mange elektroner er det i alt i et strontiumatom, og hvordan er de fordelt pa skall? 1.5.3 Brom har atomnummer 35. Se pa plasseringen i periodesystemet og svar pa sp0rsmalene: a) Hvilken gruppe (nr. ) star brom i? b) Hvor mange ytterelektroner har et bromatom? Hva slags grunnstoff erda brom? c) Gi navnet pa noen grunnstoffer med tilsvarende kjemiske egenskaper som det brom har. Hva kalles denne gruppen av grunnstoffer? d) Hvilken periode (nr.) star brom i? e) Hvor mange elektronskall er det i et bromatom? f) Hvor mange elektroner er det i alt i et bromatom, og hvordan er de fordelt pa skall? OPPGAVER • Verden sam kjem ikere ser den • 1.5.4 a) Hvilke grupper i periodesystemet regnes som hovedgrupper? I hvilket elektronskall skjer pafyll av elektroner fra et atom til det neste innenfor en hovedgruppe? b) H va er likheten mellom antallet ytterelektroner i et atom og nummeret pa hovedgruppen? c) Hvilke grupper i periodesystemet regnes som innskuddsgrunnstoffer? I hvilket elektronskall skjer pafyll av elektroner for disse atomene? d) Hvor mange ytterelektroner bar atomene av de fleste innskuddsgrunnstoffene? Hva slags Stoffer er innskuddsgrunnstoffene? 1.5.5 Vurder ut fra periodesystemet hvilket par med grunnstoffer som er mest like hverandre kjemisk: a) K og Ca eller K og Rb b) N og P eller og 0 c) Fog Cl eller Fog Br 1.5.6 Skriv elektro nfordelingen til disse atom ene. a) 20 Ca b) 2le c) 30 Zn d) 36 Kr 1.5.7 Du skal na lage deg et periodesystem for de 18 f0rste grunnstoffene. Bruk de opplysningene som er gitt nedenfor om de 18 n0ytrale atomene, og fyll ut rubrikkene m ed bokstavene a-r for grunnstoffene. La oss ta grunnstoffet i a) som eksempel: Det er oppgitt at atomnummeret er 5. Du teller deg altsa frem til nr. 5 i periodesystemet og skriver a der. a) atomnummer 5 b) bar 16 protoner c) bar 15 elektroner d) atom uten n 0ytro ner e) edelgassatom med to ytterelektroner f) bar elektronfordelingen 2, 8, 4 g) bar to ytterelektroner og to skall i alt h ) bar to fulle elektronskall i) star i gruppe 14 og i 2. periode j) mangler tre elektroner pa at L-skallet er fullt k) star i hovedgruppe 18 og bar tre elektronskall 1) bar to ytterelektroner i 3. skall m ) trekker lettest til seg elektro ner n ) er et alkalimetall som bar atomer m ed tre elektronskall o) star i 2. periode og danner et ion m ed en positiv ladning p) det minste a to met som claimer et ion med to negative ladninger q) metallato m med tre ytterelektroner (det andre atomet med tre ytterelektroner representerer et ikke-metall) r) star i 3. periode og inngar i forbindelse med natrium D 20 OPPGAVER • Verden som kjem ikere ser den - a 1.5.8 1.6.2 Tabellen viser elektronstrukturen i noen n0ytrale Oppgi det st0rste antallet elektroner atomer (a- e) og hvordan deer plassert i periode- a) i skall nr. 1 systemet. Fyll ut tabellen med de tallene du mener b ) i L-skallet er de riktige. Sla sa opp i periodesystemet og finn c) i skall nr. 4 hvilke grunnstoffer de n0ytrale atomene a- e repre- d ) i et skall - hva er formelen senterer. e) i det ytterste skallet (for andre atomer enn H og He) Atom Totalt an tall elektroner a 6 b 17 Antal[ elektroner i skall K L An tall Gruppe ytterelektroner M 1.6.3 Forklar hva et ion er. N 1.6.4 Forklar hvorfo r metallen e Na, Mg og Al danner ioner med henholdsvis 1, 2 og 3 positive ladninger. c 8 Skriv formlene for ionene. 1 d 8 e 18 2 1.6.5 Grunnstoffene 1- 4 har disse elektronfordelingene i 3 atomene: 1) 2,8,18,8 1.5.9 2) 2,8,4 Bruk et periodesystem og angi fordelingen av elek- 3) 2,8,14,2 troner i skall for hvert atom: 4) 2,8, 7 a) Si b) K c) Br H vilket grunnstoff av 1- 4 a) er plassert i gruppe 14 b ) er et innskuddsgrunnstoff 1.6 Stabil elektronfordeling c) er en edelgass d ) kan danne et ion med ladning 1- 1.6.1 e) kan danne et ion med ladning 2+ a) Hva sier oktettregelen (atteregelen )? b ) Gi et eksempel p a unntak fra oktettregelen. c) Hvilken matematisk formel sier hvor mange elektroner det maksimalt kan v~re i et skall? d ) Hvor mange elektroner kan det maksimalt v~re i K-, i L-, i M - og i N -skallet? OPPGAVER • Verden sam kjem ikere ser den • 1.6.6 I tabellen er det gitt noen data for seks enatomige ioner, ion nummer 1-6. Resonner deg frem til de manglende tallene i rubrikkene. Sla deretter opp i periodesystemet og fyll ut formelen for hvert ion i den siste raden i tabellen. lon nr. ~ 1 10 Atomnummer Nukleontall 4 5 6 3+ 1+ 12 Antal! n0ytroner Antal! elektroner 3 3- loneladning Antal! protoner 2 24 20 16 45 18 36 27 35 29 26 63 56 18 loneformel 1. 7 Atombegrepets historie 1.7.1 a) Hva betyr ordet «atomos»? b ) Hvordan ble grunnstoff definert av Lavoisier pa 1700-tallet? c) Hvilken pastand om grunnstoffer kom Dalton med i 1803? 1.7.2 a) Atomer er bygd opp av protoner, n0ytroner og elektroner. I hvilken rekkef0lge ble de oppdaget, og omtrent nar? b ) Hvilke to av disse partiklene bestar av kvarker? 1.7.3 a) Hva menes med et eksitert atom? b ) Hva er forklaringen pa en linje i et linjespekter? 22 OPPGAVER • Verden sam kj em ikere ser de n AKTIVITETER 1.1 Atommodeller Ideen om at alle stoffer er bygd opp av atomer, Hensikten med denne aktiviteten er a fa en oppstod allerede i oldtiden. Bohr foreslo i 1911 den forstaelse av hvordan atomer er bygd opp, hva en f0rste atommodellen som ligner pa dagens modell. modell er, og hvilke muligheter og begrensinger en Dagens skallmodell ble foreslatt av Schrodinger i bestemt modell bar. 1926 og tatt i bruk fra 1960. Problemstilling Lag din egen atommodell. H vilke muligheter og begrensinger bar modellen? UTSTYR Ut styr for gr uppen Selwalgt SIKKERHET • ingen tilta k Fremgangsmate og observasjoner 1) Velg deg ett grunnstoff med atomnummer mellom 3 og 20. 2) Lag en fysisk modell av et n0ytralt atom for det grunnstoffet du bar valgt. Modellen skal vise rik- En model! av oksygenatomet. tig antall protoner, n0ytroner og elektroner i atomet. Andre forhold velger du selv. Resultater og sp0rsmal Presenter atommodellen for resten av klassen. Beskriv hvilke valg du tok for a fa laget modellen, og hvilke muligheter og begrensninger modellen din bar. AKTIVITETER • Verden sam kj em ikere ser den • 1.2 Flammepr0ver og linjespektre ar grunnstoffer varmes opp i en flamme, sender de ut lys med forskjellige b0lgelengder. Alkalimetaller sam litium og natrium og jordalkali- Flammefarger kan derfor brukes niir vi skal unders0ke om et ukjent salt inneholder et bestemt metall. Hvis vi studerer det fargede lyset i et spektroskop, metaller sam kalsium og barium sender ut lys med en farge sam er karakteristisk for metallet. kan vi se at det vises sam linjer ved spesielle b0lgelengder. Vi ser et linjespekter. Problemstilling Fremgangsm;he og observasjoner l ) Gl0d en den pa en magnesiastift i flammen fra en Hvilken flammefarge er karakteristisk for hvert av metallene ide utdelte saltene? Hvilket av metallene har det enkleste linjespekteret? gassbrenner for a fjerne U0nskede staffer. Fukt enden av stiften med !itt vann og stikk den ned i LiCl (s). F0r enden med saltet pa inn i ytterkanten av flammen. oter flammefargen. 2) Brekk av den ytterste (den brukte) delen av mag- UTSTYR nesiastiften. Gj 0r tilsvarende flammetest for de Fellesut st yr • spektroskoper • stativ med klemme (for andre saltene etter tur og noter flammefargen for hvert salt. Ta aCl (s) til slutt fordi natriumflam- afeste spektroskop et) Utstyr for gruppen • pmver med salter: LiCI(s). NaCI(s). CaCI 2(s) og BaCI)s) • gassbrenner. fyrstikker • 2 magnesiastifter • porselensplate eller glassplate • vann men er sa sterk og vanskelig a bli kvitt. 3) Studer natriumflammen med spektroskopet og noter det du ser. 4) Du kan ogsa studere linjespekteret for de andre metallene, m en det kan va:re vanskeligere a se noe fordi flammen ikke varer lenge nok. SIKKER HET • bariumklorid er giftig Resultater og spersmal a) Lag en oversikt som viser metallenes flammefarge. b ) H vorfor sendes det ut farget lys nar saltene blir oppvarmet? c) Beskriv linjespekteret til natrium. d ) Unders0k hvilke salter sam er vanlige i fyrverkeri, og sam gir de flotte fargene . e) Ogsa salter av andre metaller enn alkalimetallene og jordalkalimetallene gir farget flamme. Pmv a brenne en farget side fra et ukeblad eller en Flammepr0ve 24 pa natrium. AKTIVITETER • Verden som kj em ikere ser den reklamebrosjyre og studer flammen. Den gr0nne og lysebla flammen kan s1.ryldes kobbersalter. 2 Formler og navn pQ uorganiske forbindelser OPPGAVER 2.1 Feltes formler og ensartede navn i alle land 2.2.2 Hvilket systematisk navn har forbindelsen? a) 2.1.1 a) Hva er en indeks i en kjemisk formel? Np b) NO c) N0 2 d) Np 4 e) Np 5 2.2.3 b) Hvorfor er det villedende a snakke om «et molekyl natriumklorid»? Hva sier vii stedet om NaCl? c) Hva mener vi med trivialnavn? Hvilket systematisk navn har forbindelsen? a) C5 2 b) 5F4 c) Hp 2 2.1.2 5altet kalsiumklorid er bygd opp av ionene Ca 2+ og CI- . a) nitrogenmonoksid b) dihydrogensulfid c) diklorheptaoksid d) svoveldioksid e) tetrafosfordekaoksid 2.2.4 5kriv formelen for: a) Hva slags forbindelse er et salt? b) Hva er formelenheten eller formelen for saltet? c) Hva menes med en indeks, og hvilken indeks er det i formelen? 2.3 loneforbindelser av ett metall og ett ikke-metall 2.2 Forbindelser av to ikke-metaller 2.2.1 Hvilken formel brukes? a) Np eller ON 2 c) OC eller CO e) H 3N eller NH 3 b) HI eller IH d) 50 3 eller 0 35 2.3.1 Hvilken formel brukes? a) Fe5 eller 5Fe c) BrK eller KBr Begrunn svaret. OPPGAVER • Formler og navn b) Nai eller INa d ) OMg eller MgO pa uorganiske forbindelser • 2.3.7 I for ioneforbindelsen av disse ionene: a ea-- os Clb) Na+ og 0 2 ;:2- og 0 2d) AP+ og CI- ~ og o~- Skriv de vanlig brukte navnene pa ioneforbindelsene i: a) NaF b) CaCl2 c) Alp 3 d) Nap e) CuCl 2 f) Crp 3 g) Pb0 2 h) HgCl 2 i) Fep 3 j) AlCl 3 _,3.3 2.3.8 Hva er formelen for ioneforbindelsen? a Hg 2+ + 2I- ) b) (Fe3+ + 3Cl- ) 2 2Na+ + 0 - ) d) (2Mn 3+ + 30 2- ) Skriv formelen for a) kalsiumfluorid b) kvikks0lv(II)klorid c) aluminiumsulfid d) bly(IV)oksid e) natriumnitrid f) jern(II)oksid g) sinkklorid 2.3.4 Hvilke ioner og hvor mange av hver type finnes i en formelenhet av saltet? a 1 aF b) CaCl2 c) Alp 3 e CuCl 2 f) Crp 3 2.3.5 Forbindelser mellom et metall og et ikke-metall kan fa navn ved at vi oppgir indeksene slik som i forbindelser mellom to ikke-metaller. Hva blir da navnet pa saltet? a) Pb0 2 b) HgCl 2 c) Fep 3 2.3.6 Navnet pa et metallion blir ofte oppgitt med ioneladningen som et romertall i en parentes. a) Hvor star de metallene i periodesystemet som du oppgi ioneladningen for? Gi noen eksempler. b) Hvilke to ioner er unntaket fra regelen i a)? c Hvilke grupper av metaller i periodesystemet trenger du ikke a oppgi ioneladningen for i navnet? Gi noen eksempler. d Hva heter Ca2 +, K+, Ag+, Al3+? e) Hva heter Pb 2+, Sn4 +, Fe3 +, Cu+? rna 2 -- ~,.., ::=< • =ormler og navn pa uorganiske forbindelser 2.4 loneforbindelser med fleratomige toner 2.4.1 Lag formelen for saltet ved a kombinere de oppgitte ionene. a) Na+ og N0 3c) Na+ og HS0 42.4.2 Lag formelen for saltet ved a kombinere de oppgitte ionene. a) Na+ og PO/ b ) Ca2+ og PO/ c) Al 3+ogPO/ 2.4.3 Lag formelen for saltet ved a kombinere de oppgitte ionene. b ) N0 3- ogCa 2+ a) Na+ og SO/d) Mg 2+ og HS0 4c) Al 3+ og CO/e) CO/- og Ag+ 2.4.4 Skriv formelen for det fleratomige negative ionet. a) karbonat b) hydrogenkarbonat c) sulfat d) hydrogensulfat e) dihydrogenfosfat f) hydrogenfosfat g) fosfat h) nitrat 2.4.5 a) Hva er formelen for svovelsyre? (Ma kunnes. ) b) H vilke negative ioner kan dannes fra svovelsyren? c) Skriv formelen for de to saltene fra svovelsyren som Na+-ioner kan danne. Hva heter saltene? 2.4.6 a) Svovel og selen (Se) star i samme gruppe (16) i periodesystemet. Hva vil du anta at formelen for selensyre er? b) H va heter salter av svovelsyre? Av selensyre? c) Hva er formelen for fosforsyre? (Ma kunnes.) Hva er antagelig formelen for arsensyre nar P og As star i samme grl!ppe (15) i periodesystemet? d) Hva er formelen for klorsyre? (Ma kunnes.) Hva er antagelig formlene for bromsyre og jodsyre? Hva heter saltene av disse tre syrene? 2.4.7 a) Hva karakteriserer formelen for det vi kaller en syrling, sammenlignet med den vanlige syren? Skriv formelen for salpetersyrling. b) H va er endelsen i navnet pa et salt fra en syding? c) Skriv formelen for det saltet som Cu 2 +-ioner kan danne med salpetersyrling. Hva heter saltet? 2.4.9 Skriv ionene i en formelenhet av saltet. Sett ogsa navn pa saltet. a) Na 2S0 4 b) Cu(N0 2 ) 2 c) K 2HP0 4 d) Ni(OH) 3 e) Ca(Cl0) 2 f) NaHC0 3 h) (NH 4 ) 2C0 3 g) Na 2 S0 3 i) Fe/ S0 4 ) 3 j) NaCN k) CuHS0 4 2.4.10 Hva er formelen eller navnet a) Cu 2 SO4 c) kobber (II)hydrogenfosfat e) Ca(HC0 3 ) 2 g) ammoniumklorid i) krom(III)sulfat pa b) kalsiumfosfat d) K2C0 3 f) jern(III)hydroksid h) kalsiumsulfitt 2.4.11 Her er en rekke med navn og en med formler pa stoffer eller ioner. Kan du kople riktig bokstav og nummer? Navn Forme! a svoveldioksid 1 H50 4- b svoveltrioksid 2 50 c sulfat 3 503 d sulfitt 4 H50 3- e sulfid 5 50 42- f hydrogensulfat 6 H5- g hydrogensulfitt 7 ,____ h hydrogensulfid 8 Z- 3 502 ! l sz- 2.4.8 Noen ioner har bestemte ikke-systematiske navn. Sett navn pa disse ionene: a) NH/ b) OHc) CN- OPPGAVER • Formler og navn pa uorganiske forbindelser • l 2.5 loneforbindelser med krystallvann 12 Ledig 14 Grunnstoff oppdaget av M. og P. Curie 16 Grunnstoff oppdaget pa slutten av 1700-tallet. Fikk navn etter jorden 17 Edelgassen det er mest av i atmosfreren 18 Muskul0s idrettsmann 19 Bl0tt metall som brukes i bilbatterier 20 Symboler for tre ikke-metaller 21 Metall med navn etter hjemlandet til den tyske oppdageren 22 Metall brukt i atombomber 23 Et halogen 24 N0dvendig for fullstendig forbrenning 26 Inngar i Pyrex-glass (omvendt) 27 Et svrert reaktiv metall med tetthet 0,97 g/cm 3 28 Flagget til N . Bohrs landsmenn 29 Gulgmnn gass 30 Var 1-18 nummereringen av periodesystemet i 1985 32 Negativ pol i vanlige flate batterier 34 Norsk for bios (gr. ) 35 Metallet som har st0rst tetthet (22,6 g/cm 3 ) 37 Ukjent 38 En betegnelse pa fettsyrer 2.5.1 a, Hva er krystallvann? b Hva er et hydrat? c Hva er navnet pa CuS0 4 • 5Hp? d Hvordan kan vise forskjell pa de to saltene CuSO 4 • 5H 2 0 og CuSO / 2.5.2 Trivialnavnet til Na 2 C0 3 • 10H 2 0 er krystallsoda. a) Hvorfor har forbindelsen fatt dette navnet? b ) Hva er det systematiske navnet til krystallsoda? c) Hva er antagelig formelen for saltet med trivialnavnet soda? 2.5.3 Kryssord Vannrett 1 Metallionet i kalk 6 Ladd partikkel 8 Trivialnavn paAlK(S0 4 ) 2 • 12Hp, som har gitt Al dets navn 10 Fylke f0r 1 2 3 4 8 14 9 15 16 19 17 6 7 12 13 22 23 18 21 26 28 29 30 34 35 39 31 32 33 36 37 40 42 2 11 25 27 1 46 10 20 24 38 5 43 47 :::!:: • =o,.,•er og navn pa uorganiske forb indelser 41 44 45 48 40 Innskuddsgrunnstoff brukt i legeringer for 42 43 44 46 47 48 sikringer (omvendt) Form pa en modell av et atom Opprinnelig navn pa Skandinavia, grunnstoff nr.69 En ureaktiv gass brukt i lysmr (mdoransje farge) Grunnstoff oppkalt etter Albert Einstein Grunnstoff som heter stibium pa latin Metall som finnes i edelsteinen beryll Loddrett 1 Finnes i alle organiske forbindelser 2 3 4 5 7 9 10 11 Fremstilles av bauxitt Natriumhydroksid i vann Brukes som indre belegg i hermetikkbokser Metall med navn etter samme sted som Tb, Er og Y - Ytterby Opptar 78 o/o av atmosfxren Grunnstoff i gruppe 7 Danner syre med en tilsvarende formel som fosforsyre Et lettmetall som Norge var storprodusent av 12 Svxrt reaktiv gass; forbindelser av grunnstoffet finnes i tannpasta 13 Metall som finnes i bronse og messing (omvendt) 15 Basisk l0sning 20 Har lavest tetthet av alle grunnstoffer 25 Et gult, fast ikke-metall 29 Var bl.a. D. Mendelejev og M. Curie 31 Antyd! 33 Det avholdes OL for kjemielever, men ikke-36 Ioneforbindelse 37 Metallet som ligner pa Ta (nr. 73) i egenskaper 39 Brukes med PC 41 - -le -, et ikke-metall i vitamin- og mineraltabletter 43 Grunnstoff som blir brukt i legeringer, tidligere fremstilt i Odda 44 Oppkalt etter mannen som ga penger til bl.a. kjemipriser 45 Edelgass OPPGAVER • Formler og navn pa uorganiske forbindelser • 3 Bindinger; oppbygning og egenskaper OPPGAVER 3.1 Ulike typer kjemiske bindinger 3.1.1 Hva er forskjellen pa a) en kjemisk binding og en kjemisk forbindelse? b) en sterk og en svak binding? 3.1.2 Hvilke er sterke bindinger? a) ionebindinger b) kovalente bindinger c) dipolbindinger d) hydrogenbindinger e) metallbindinger 3.2 Metallbinding og egenskaper til metaller 3.2.1 a) Hvor i grunnstoffenes periodesystem finner vi metallene? b) Hvordan oppgir vi formelen for et metall? c) Hva mener vi med en legering? d) Hvorfor bruker man vanligvis en legering som materiale og ikke et rent metall? 30 OPPGAVER • Bindinger. oppbygning og egenskaper 3.2.2 a) Hvordan kan vi beskrive metallbinding? b) Hva menes med at ytterelektronene i et metall er felleseie? c) Hvordan kan metallbindingen forklare metallers elektriske ledningsevne? d) Hvordan kan metallbindingen forklare metallers formbarhet (de kan valses, trekkes eller smis)? 3.3 lonebinding og egenskaper til salter 3.3.1 Hvilke utsagn er riktige? a) Bindingen mellom positive og negative ioner kalles ionebinding. b) Metaller danner positive ioner. c) Gruppe 3-12 i periodesystemet omfatter ikkemetaller. d) Metallet star sist i formelen for en ioneforbindelse. e) Ikke-metallene i gruppe 15-17 danner negative ioner. ;il r- 3.3.2 3.4.2 Hvilke utsagn er riktige om egenskapene til ioneforbindelser? a) De leder stmm nar deer l0st i vann. b) De leder str0m i fast form. c) De leder str0m i smeltet form. d) De har h0ye smeltepunkter. e) De kan lett knuses. I elektronprikkmodellen av ammoniakkmolekylet nedenfor har elektronparene ulik farge. 3.3.3 Forklar hvorfor a) kan knuses ~n ioneforbindelse b) ikke leder str0m som fast stoff, men nar den er l0st i vann c) har h0yt smeltepunkt 3.3.4 Bruk l0selighetstabellen pa side 48 i grunnboken og avgj0r i hvilken grad stoffene a-fer l0selige i vann. Skriv ogsa formler for stoffene. a) kaliumsulfat b) ammoniumkarbonat c) kobber(II)nitrat d) s0lvklorid e) bly(II)klorid f) bariumsulfat H: N: H H a) N-atomet har i alt 7 elektroner og hvert H-atom 1 elektron, dvs. 10 elektroner i alt. Hvorfor er det bare tegnet 8 elektroner i modellen? b ) Hva kalles det elektronparet som er farget r0dt? c) Hva kalles de tre andre elektronparene? d ) Elektronegativitetsverdien for N er 3,0 og for H 2, 1. Hva menes med elektronegativitet? Er N-H-bindingen en polar eller upolar kovalent binding? e) Ammoniakkmolekylet ovenfor er tegnet i ett plan, men er i virkeligheten tredimensjonalt. Er molekylet da en dipol eller ikke? Begrunn svaret. 3.4.3 a) Bygg kulepinnemodeller og tegn elektronprikkmodeller for molekylene Cl 2, Hp, CH 4, C0 2 og H 2S. 3.3.5 Ett av de negative ionene danner bare l0selige salter. b) Angi for hvert molekyl hvor mange par bindingselektroner og ledige elektronpar det er. Hvilket er det? a) CI- b) CO/- c) SO/ - d) N0 3 - 3.4 Kovalent binding i molekyler 3.4.1 Tegn elektronprikkmodell og strukturformel for a) Cl2 b) HCl c) 0 2 d) N 2 3.4.4 Se pa elektronegativitetsverdiene til grunnstoffer pa side 51 i grunnboken. a) Hvordan endres verdiene oppover i en gruppe? b) Hvordan endres verdiene bortover mot h0yre i en periode? c) Hvilken binding mellom atomene i hvert av bindingsparene nedenfor er mest polar? (Pmv na a bruke et vanlig periodesystem uten elektronegativitetsverdier.) iii) H - 0 eller H-S i) N-0 eller C-0 ii) N-H eller H-F iv) S-Cl eller S-Br OPPGAVER • Bindinger. oppbygning og egenskaper • 3.-1.5 0 2-molek)'let er en dipol. Hva kan du da si om: a elektronegativitetsverdiene til svovel og oksygen b bindingene mellom svovel og oksygen -) form en pa molekylet 3.4.6 Kombiner tall og bokstav slik at bindingstypen passer til den kjemiske forbindelsen. a) Cl2 1. ionebinding 2. upolar kovalent binding b) PC1 3 c) CuCl 3. polar kovalent binding 3.4.7 Hvilket utsagn om bindinger er riktig? a) Et molekyl med bare upolare bindinger kan vcere en dipol. b) Et molekyl med bare polare bindinger kan vcere et upolart molekyl. c) Deter to bindingselektroner i en dobbeltbinding. d) I NaCl har natrium (gruppe 1) to bindingselektroner felles med klor (gruppe 17). Dipolbindinger kan ogsa opptre mellom upolare molekyler som virker som dipoler. Polare molekyler er alltid bygd opp av _ _ _ _ _ _ _ atomer. Eksempler er molekyler med to atomer med forskjellig _ _ _ _ _ -verdi slik som og . Andre eksempler er de med tre atomer i vinklede molekyler slik som og Upolare molekyler kan ha like atomer, og eksempler er og . De kan ogsa ha ulike atomer bundet sammen med polare kovalente bindinger, men sentrum for positiv og _ _ _ _ __ _ _ _ ladning faller da sammen slik som i og Dipolbindingene mellom polare molekyler er _ _ _ _ __ _ _ _ enn dipolbindinger mellom upolare molekyler. 3.5.2 3.4.8 Oppgi hva slags binding H -ato met danner a) i H 2-molekylet b) i HCl-molekylet c) mellom H 20-molekyler Forklar hvorfor C0 2-molekylet ikke er en dipol selv om bindingene i molekylet er polare. 3.5.3 3.5 Svake bindinger mellom molekyler 3.5.1 ett inn de kursiverte ordene og formlene i teksten om dipolbindinger nedenfor: dipoler, elektronegativitets, mellom, midlertidige, negativ, polare, sterkere, svake, ulike, Cl2, H2, HCl, H~ , co, co2, so2, cCZ4 Dipolbindinger er _ _ _ _ _ _ bindinger _ _ _ _ _ _ _ molekyler. Di olbindinger opptrer mellom _ _ __ _ __ ole "ier eller det Yi kaller _ _ _ _ _ _ __ 32 _-- .:;- ::::> • 3 d ger. oppbygning og egenskaper a) Hva er det maksimale antall hydrogenbindinger som ett vannmolekyl kan danne til andre vannmolekyler? I hvilken tilstand av vann kan alle disse bli dannet? b) Hvor mange bindinger totalt (kovalente bindinger og hydrogenbindinger) kan hvert 0-atom i et vannmolekyl danne? 3.5.4 Hydrogenbinding kan forekomme mellom forskjellige molekyler i en blanding av stoffer. Lag en tegning som viser hvordan hydrogenbindinger dannes mellom NH 3 og H 20. 3.5.5 er. r di e er Hvilket av disse molekylene kan danne hydrogenbinding( er) med nabomolekyl( ene) sine? a) C3H 8 b) HCl c) H 2 S d) C2H 50H 3.6 Egenskaper til staffer sam er bygd app av malekyler 3.7 Oppbygning ag egenskaper til nettverksstaffer 3.7.1 Bade diamant og grafitt er bygd opp av karbonatomer. a) Hvorfor er diamant sa mye hardere enn grafitt? b) Hvorfor leder grafitt str0m, mens diamant ikke gj0r det? c) Hvorfor har diamant et h0yt smeltepunkt (3550 °C)? d) Kommenter forskjellen i tetthet: grafitt 2,3 g/cm 3 og diamant 3,5 g/cm 3 . 3.6.1 a) Forklar sammenhengen mellom styrken pa bindingene mellom molekylene i et stoff og stoffets smeltepunkt. b) Forklar hvorfor H 20 er en vreske ved romtemperatur, mens H 2S er en gass. 3.6.2 a) Hva mener vi med regelen «likt l0ser likt»? b) Forklar hvorfor det faste stoffet I2 er svrert lite l0selig i vann, men kan l0ses i bensin, som er en blanding av hydrokarboner. 3.6.3 De to molekylene Br2 og ICl (jodklorid) har samme antall elektroner og er omtrent like store. a) I hvilket av stoffene forekommer den sterkeste bindingen mellom molekylene? b) Hvilket av stoffene tror du har det laveste kokepunktet? 3.6.4 Deter kjent at ved romtemperatur er ett av stoffene CF 4 , CBr4 og CC1 4 en gass, ett er en vreske og ett er et fast stoff. Kan du avgj0re hvilken tilstand hvert stoff har? 3.7.2 Skolelaboratoriet i fysikk ved Universitetet i Oslo har en presentasjon om bruk av silisium i transistorer, integrerte kretser m.m. Ga inn pa www.kjemienstemmer.cappelen.no, kapittel3. F0r du gar inn, kan du repetere: 1) Hvor mange ytterelektroner har a) silisium (Si) b) fosfor (P) og c) bor (B)? 2) Hva star det engelske ordet silicon for? Etter at du har vrert inne pa nettstedet, kan du svare pa dette: a) Hvor mange enkeltbindinger er det fra ett silisiumatom i silisiumkrystallen (lysbilde 5)? Dette nettverksstoffet har samme oppbygning som diamant. Hva kan du da si om vinkler mellom Si-atomene i lysbildet og i «virkeligheten»? b) Hvorfor er fullstedig rent silisium en halvleder, ja omtrent en isolator? c) I hvilken form finnes silisium i jordskorpen? Gi formel og navn. d) A dope betyr a gi en forbudt stimulans. Hva oppnar vi veda dope silisium? e) Hva star n fori n-doping av silisium? Hva skier i n-dopingen? f) Hva star p for i p-doping av silisium? Hva skjer i p-dopingen? OPPGAVER • Bindinger. oppbygning og egers!la:::- 3.8 Oppsummering om bindinger og egenskaper 3.8.1 Hvor i periodesystemet star de grunnstoffene som a) gierne danner forbindelser med kovalent binding? b ) har metallbinding? c har kovalent binding mellom atomene i molekylet? 3.8.2 Klassifiser bindingene i disse stoffene som en ten upolar kovalent binding, polar kovalent binding eller ionebinding: a) KzO b) CS 2 c) NH 3 d) KCl e) N 2 f) BeO 3.8.3 Hvilken type Sterk binding regner du med a finne i a) H 2 b) NaH c) Na IStoff 3.8.4 Hva slags binding(er) brytes nar a) KBr l0ses i vann b) jern smelter c) vann spaltes til hydrogen og oksygen ved elektrolyse d) vann fordamper 3.8.5 Tabellen viser noen egenskaper hos fern staffer 1-5: a) b) c) d) e) Hvilke av stoffene er metaller? Hvilket staff kan vrere natrium? Hvilket staff kan vrere natriumklorid? Hvilken forbindelse kan vrere sukker? Hvilken forbindelse kan vrere heksan? Smeltepunkt L0selighet i vann Leder elektrisk str0m som fast stoff Leder elektrisk str0m som fast vaoske 1 lavt l0selig ikke ikke 2 lavt ul0selig ikke ikke 3 h0yt ul0selig godt godt 4 h0yt l0selig ikke godt 5 lavt reagerer godt godt - '----- 34 OPPGAVC:R • 8 1nd1nger. oppbygning og egenskaper 3.8.6 Illustrasjonene A-E nedenfor viser strukturen i fern faste stoffer. s 0 0 0 G 0QeQ0 Q0Qe() 0QeQe D ~~ ~~ 3.8.7 For hvert fast stoff (a-d) skal du velge en eller flere typiske egenskaper (1-6). a) metall b) nettverksstoff c) ioneforbindelse d) stoff bygd opp av sma molekyler 1. har lavt smeltepunkt 2. 3. 4. 5. 6. har h0yt smeltepunkt leder elektrisitet nar smeltet er spmtt er hardt lar seg smi E a) Hvilke(t) stoff av A-E er grunnstoff, og hvilke(t) er kjemisk forbindelse? b) Bruk bokstaven X for det f0rste grunnstoffet og eventuelt Y for det andre grunnstoffet og skriv formler for stoffene B, C og D. c) Hvilket stoff er et metall? d) Hvilke stoffer er nettverksstoffer? e) Hvilket stoff har lavest smeltepunkt? f) Hvilke( t) stoff leder stmm i smeltet tilstand? g) Hvilke( t) stoff er hardt og spmtt? h) Hvilke( t) stoff er l0selig i vann? OPPGAVER • Bindinger. oppbygning og egenskaper • AKTIVITETER 0 3.1 A lage «Slime» Slime er navnet pa et materiale som kjennes fast, men som likevel flyter. Du skallage Slime ved a bruke en vannl0sning av polyetenol og tilsette en vannl0sning av boraks. I aktiviteteten skal du studere egenskaper til Slime og vurdere disse mot oppbygningen av materialet. Problemstilling Resultater og sp0rsmal Hvordan kan vi forklare egenskapene til Slime ut fra strukturen? a) Beskriv konsistensen til de to l0sningene du startet med, og konsistensen og egenskapene til Slime. b) Pa hvilken mate ligner det nye materialet pa en vaeske eller pa et fast stoff? c) Se figuren og forklar hvorfor den opprinnelige polyetenolen er l0selig i vann. UTSTYR Fellesutstyr • konditorfarger Utstyr for hver elev • 1 plastbeger (med lokk) med 4- 5 ml av 4 %polyetenoll0sning * • 1 mrepinne • 1 drapeteller med ca. 1 ml av 4 %boraksl0sning* OH I • ingen spesielle tiltak Fremgangsmate og observasjoner 1) Merk deg konsistensen til hver av de utleverte l0sningene. 2, Tilsett 1 drape konditorfarge till0sningen i plastbegeret. 3) Tom bo raksl0sningen i begeret og r0r godt med rorepinnen. Ta opp klumpen og kna den inn til materialet er fast og seigt. Du har na laget Slime. ~ Cnder ok egenskapene til Slime. Du kan for e ··empel trekke i materialet- f0rst langsomt og deretter ra kt. Du kan trykke pa det, forme det om en ball eller prove a helle det ut. 36 ~ - IVI-::::TER • Bmdinger. oppbygning og egenskaper I - CH -CH - CH -CH -CH -CH -CH - CH 2 2 I 2 2 I OH OH * Oppskriftene star pa side 120. SIKKERHET OH utsnitt av en polyetenolkjede d) Lag en skisse som viser tre polyetenolkjeder. Tegn borakspartikler (se figuren ) mellom kjedene. Du har na laget en enkel modell av Slime. OH I D1 OH foren klet modell av en «borakspartikkel » e) Forklar hva slags bindinger som dannes mellom polyetenol og boraks. f) Hvilke erfaringer har du gjort med Slime som tilsier at bindingene mellom kjedene bare er midlertidige? g) Hvor er det blitt av vannmolekylene i l0sningene nar Slime ble dannet? 3.2 Likt l0ser likt Ordet l0semiddel brukes vanligvis om en vc:eske som l0ser et annet stoff enten dette stoffet er i vc:eskeform, gassform eller som fast stoff. Det stoffet det er mest av i en l0sning, kalles l0semiddel. I denne aktiviteten skal vi bruke vann og heksan som 10semidler. Pro blemstilling 3) Fylllitt vann og heksan i samme beholder og r0r. Noter om vc:eskene blandes eller ikke. Stemmer det i praksis at «likt l0ser likt»? Resultater og sp0rsmal UTSTYR Fellesutstyr • Kl(s). kaliumjodid • parafinolje • CuS0 4 · 5H 2 0(s). kobber(ll)sulfat-pentahydrat • 1 (s). jod 2 • vaskeflaske • heksan i en drapeteller Utstyr for gruppen • reaksjonsbrett. mikroplate eller klare eppendorfmr SIKKERHET • bruk briller Fremgangsmate og observasjoner 1) Overf0r noe (en spatelspiss) av hvert av de fire stoffene kaliumjodid, parafinolje, kobber(II)sulfat og jod til hver sin lille beholder. Drypp i litt vann og r0r. Noter om stoffene l0ses eller ikke, og hvilke farger l0sningene eventuelt far. 2) Gj0r det samme som i 1, men named 10semiddelet heksan i stedet for vann. a) Fyll ut tabellen for om de fire stoffene er l0selig eller ul0selig i l0semidlene vann og heksan. Noter ogsa i tabellen eventuelle farger du observerte. b) Tegn strukturformelen for et molekyl av vann og av heksan. Avgj0r hvilket l0semiddel som er polart, og hvilket som er upolart. Stryk det som ikke passer (polart/upolart) i tabellen i rubrikkene for vann og for heksan. c) Hvilke av de fire stoffene er ioneforbindelser? Hvorfor kan vi betrakte ioneforbindelsene som polare stoffer? d) Angi hvert stoff i tabellen som polart eller upolart. e) Hva mener vi med at «likt l0ser likt»? Stemmer dine resultater med pastanden? f) I noen av r0rene blir plasten farget. Hvordan vil du forklare det? Tabell L0selig/ul0selig? parafinolje Kl polart/upolart I I polart/upolart Cu50 4 • SH 2 0 polart/upolart I 12 polart/upolart vann polart/upolart heksan polart/upolart ----- - - - - - - - - AKTIVITETER • Bind1nger. oppbygnmg at; :=;:=- s,~ : :=- 4 Stoffmengde og konsentrasjon OPPGAVER 4.1 Veien om mol 4.1.1 a) Hva er enheten for stoffmengde? b) Hvor mange 0-atomer er det i 1 mol 0} c) Hvor mange mol H 20 er 3,0 · 1024 vannmolekyler? 4.1.2 Hvor mange oksygenatomer er det i a) 1,25 mol so3 b) 3,15 mol Mn0 2 c) 3,0 mol NiS0 4 · 6Hp 4.1.5 a) Hva er molekylmassen til C6H 12 0 6? b) Hva er massen av 1 mol C6H 12 0 6 ? c) Hva er den molare massen til C6 H 12 0/ 4.1.6 Finn molar masse for a) CO b) C8H 18 c) Ca3 (P0 4 ) 2 4.1.7 Forklar i korte trekk hva vi rna gj0re for a regne om a) fra gram til mol av et staff b) fra gram til an tall partikler av et staff c) fra mol til antall partikler av et staff 4.1.3 Beregn formelmassen/molekylmassen til a) hydrogenklorid, HCl b) natriumhydroksid, NaOH c) karbondioksid, C0 2 d) svovelsyre, H 2SO 4 e) karbonsyre, H 2C0 3 4.1.8 Hva er massen av 4.1.4 4.1.9 a) Hva er massen i gram av a) 2,5 mol kalsiumatomer b) 1,2 mol s0lvnitrat c) 2,0 mol hydrogengass ar bruker vi begrepet molekylmasse, og nar bruker vi begrepet formelmasse? b Beregn molekylmassen til S0 2, H 2SO 4 og CH 3 COOH. c) Beregn formelmassen til Mn(OH) 2 , a2C0 3 · 10Hp og Al(N0 3 ) 3 · 9Hp. 38 OPPGAVER • Stoffmengde og konsentrasjon a) b) c) d) 1 mol H/g) 2 mol 0 2 (g) 2 mol NaCl(s) 1,5 mol NaOH(s) 4.1.10 I grunnboken er det molare volumet oppgitt ved Hva er stoffmengden av 25 °C (og 1 atm) og er 24,5 L. I tabeller er det a) C0 2 i 0,50 g C0 2 molare volumet ofte oppgitt ved 0 b ) Na i 2,0 g Na 2 C0 3 Volumet erda 22,4 L. oc (og 1 atm). c) FeS0 4 i 10 g FeS0 4 · 7Hp 4.1. 11 En silisiumbrikke i en integrert krets i en datamaskin har massen 5,68 mg. Hvor mange silisium- 4.2 Konsentrasjonen av et stoff i en blanding atomer (Si) er det i brikken? 4.1.12 Calci Max kalktabletter brukes som en del av behandlingen mot beinskj0rhet. Pa etiketten star det: « 1 tablett inneholder 630 mg kalsiumkarbonat, som tilsvarer 250 mg kalsium. » Finn ut om dett~ stemmer. 4.1.13 Beregn sammensetningen i masseprosent av grunnstoffene i gj0dselstoffet urea med molekylformelen 4.2.1 a) Hva menes med en homogen blanding og en heterogen blanding? b) Hvilken blanding er homogen? 1. appelsinjuice med fruktkj0tt 2. solbc:ersaft 3. frokostblanding c) Hva kaller vi ogsa en homogen blanding? d ) Pa lettmelkkartongen star det at melken er «pasteurisert og homogenisert»? Unders0k hva det innebc:erer. CH 4Np. 4.1.14 4.2.2 5,85 g natriumklorid l0ses i 180 g vann. Beregn Oksygengass har molar masse 32 g/mol, og nitro - masseprosenten av NaCl i l0sningen. gengass har molar masse 28 g/mol. Vi antar at luft resten nitrogengass. 4.2.3 Mange far mer natriumklorid i seg gjennom kosten a) H va er den gjennomsnittlige molare massen til enn de ca. 4 g per dag som er anbefalt. Derfor mar- bestar av 21 % (volumprosent) oksygengass og kedsf0res for eksempel Seltin som er et matsalt med luft? b ) H vilke av f0lgende gasser er «tyngre» (har st0rre tetthet) enn luft: NH 3, Cl 2, C0 2 , He, Ar, CH 4 og C3Hs? «Kun halvparten sa mye natrium». Se figuren pa neste side. Ta utgangspunkt ide verdiene for masseprosenten av natriumklorid, kaliumklorid og magnesiumsulfat 4.1.15 som star i varedeklarasjonen. Finn ut om de oppgitte a) Hva er massen av gassen i en ballong med 5,0 L tallene for massen av natrium i 100 g vanlig salt H / g) ved 25 oc og 1 atmosfc:eres trykk? b) Hva er massen av gassen i en ballong med 5,0 L CO / g) ved 25 °C og 1 atmosfc:eres trykk? (NaCl) stemmer. Finn ogsa ut om de oppgitte massene av natrium, kalium og magnesium i 100 g Seltin stemmer. c) Tettheten av t0rr luft er 1,293 g/ L. Hva er grun nen til at ballongen med hydrogengass vil stige til vc:ers, mens ballongen med karbondioksidgass vil falle til bakken? OPPGAVER • Stoffmengde og konsentrasjon • KUN HALVPARTE:-c SA MY£ :--!ATRIUM Innholdsstoffer: Natriumklorid (NaCl ) 50 % , Ka liumklo rid (KC l) 40 %, Magnesiums ulfar 10% , Jod . Tilleggsstoff: Antiklumpemiddel (£551, £536). __l'l_reringsinnhold: 100 g vare gir SELTIN Vanligr salt Natrium 20 g 40 g Kalium 21 g Magnesium Og 1g Jod Og 0 - 0,5 mg 0,5 mg Mineralsa mmensetninge n i SELTlN er parenren av Cederroth. Fremstilt i Sverige. 4.3.2 Hva er konsentrasjonen i mol!L av a) 2 mol b ) 0,5 mol aCl i 3 L vann aCl i 2 L vann c) 4 g NaOH i 0,5 L vann 4.2.4 d ) 4 g NaOH i 200 mL vann a) Pa en tannpastatube er det oppgitt: «Inneholder: natriummonofluorfosfat 0,76 % (0,1 % F-) .» 4.3.3 Kontroller at fluoridkonsentrasjonen er som Beregn stoffmengden av oppl0st stoff i hver av angitt, nar du far oppgitt at formelen for sahet vannl0sningene. er Na 2 POI b ) Pa flasken for en tannskyllingsva=ske for daglig b ) 10 mL av 0,1 mol!L H 20 2 skylling er innholdet av natriumfluorid ( aF ) c) 100 mL av 3 mol!L H,PO ~ a) 2,0 L av 2 mol!L CKCOOH , oppgitt til 0,025 % . Sammenlign denne tannskyllingsva=sken med tannkremen og regn ut 4.3.4 hvilket produkt som har h0yest masseprosent av Beregn massen av oppl0st stoff i hver av vannl0s - fluorid. nmgene. a) 0,5 L av 1,0 mol!L 4.2.5 (molar masse: 58,44 g/mol) Konsentrasjonen av nitrat i drikkevann blir ofte oppgitt som masse nitrogen ( ) i 1 L vann. Det h0yeste tillatte innholdet av nitrogen i vannet er 10 mg aCl /L. Oppgi denne grenseverdien i mg 0 3-/L. b ) 2,0 L av 3 mol/L MgC12 (molar masse: 95,23 g/mol ) c) 1,0 L av 0,100 mol/L KMnO~ (molar masse: 158,0 g/ mol ) 4.3.5 Hvor mange gram Stoff m a veies inn for a lage 1,0 L 4.3 Molare l0sninger med 2,0 mol!L CuSO ~ av 4.3.1 b ) kobber(II)sulfat-pentahydrat? a) vannfritt kobber(II)sulfat? Hvilken st0rrelse oppgis med enheten a ) mol b ) gram c) liter d ) gram per mol 4.3.6 e) mol per liter? Beregn konsentrasjonen av svovelsyre i mol/L n ar H vilket symbol brukes for hver st0rrelse? 98,1 g H 2SO ~ l0ses i vann til 1,0 L l0sning. 40 OPPGAVER • Stoffmengde og konsentrasjon 4.3.7 En analyse av kolesterolinnholdet i blod viste 192 mg per 100 mL serum. Molekylform elen for kolesterol er C 27 H 46 0 , og den molare m assen er ion mg/ L Hydrogenkarbonat 281 .2 Sulfat 2.1 Klorid 6.5 Nitrat 11.0 386 g/ mol. Regn ut serumkolesterolet i millimol per liter. Deter denne enheten (mmol!L) som brukes nar du h0rer folk oppgi kolesterolverdien sin til for eksempel 6. 4.3.8 Beregn stoffmengden av Cl- -ioner i 100 ml Fluorid 0.6 Kals ium 27.9 Magnesium 14.2 Natrium 52.9 a) 0,5 mol!L NaCl b) 0,1 mol!L CuCl 2 - -- c) 1 mol!L FeCL0 Skriv formlene for alle ionene og regn om konsen4.3.9 Hvor mange mol jern (III )ion og mol sulfation er trasjonen av klorid og hydrogenkarbonat fra mg/L til mol/L. det i 250 mL av 0,750 mol!L Fe/ S0 4 ),? 4.3.10 Her er etiketten til flaskevann som produseres i 4.3. 11 Disse to l0sningene blandes: - 250 mL 0,125 mol!L MgCl 2 bygda Vilaflor ved foten av vulkanen Teide pa Tenerife. Den viser innholdet av ioner i vannet. - 800 mL 0,350 mol!L FeCI 3• Finn stoffmengden og konsentrasjonen av Cl - rr ~ blandingen. Vilaflor SANTA CRUZ OETENERIFE 1111111111111111111111111 11111 8 412458 1577 55 ISlAS CANARIAS ,:\GUA DE MANANTtAL ANAUSIS OUIII!CO SPRlNG WATER (•nmg/1): ~·'t~ :mtaotdlacto.-a propk::ar':OI A.GUAS DE Vlt..AFLOR_ £ A. ~ ·o Clwr.bcri. $ln. Bio>rbonatos _ .... 281,2 Sutfatos ··---·--·-----.. !.~ Clcruros .. _ 6.5 1tratos -········-··1 ~ ,0 uoruros • - ...0,6 ~.136-1 ta l..•...:l dt:~ Tenc:tfe ..- ., (~I REG SANITARIO ..,. :1:7511 n;..uo El- rnan_antlal de Fuente Alta es uno de los rn3s altos de Espafta .. y"nace dentro de un espacio natural protegido . 11/2 ll't t CONSERVAR EN LUGAR LIMPIO, FRESCO Y-SECO PROTEGERDELALUZSOLARYDEOLORESAGRESIVOS NORELLENAR , Consuml,- preferentemente antes del fin de 2005 n ~ neT r C•!cio - - - - - · .. 27 9 M;,g, tsio ............. 14.2 Soc.o ............ ·--·- ~2.9 Residuo scco l-49.0 OPPGAVER • Stoffm engde og kon sentrasjon • 4.3.12 4.3.16 I noen omrader i USA og andre lander drikkevan - 25,0 mL av en 0,050 mol!L KCl ble overf0rt med en pipette til en 250 mL malekolbe. Det ble tilsatt vann inntill0sningen nadde merket pa malekolben. a) Hvor mange mol CJ--ioner ble overf0rt? b ) Hva er kloridkonsentrasjonen i den nye l0sningen? net tilsatt natriumfluorid. En vanlig konsentrasjon av NaF er 2,0 · IQ- 5 mol!L. a) Hvor mange mg p-er det i 1 L vann? b ) Anta at tettheten av vann er 1,00 kg/L. H vor mange ppm p- er det i drikkevannet? (Konsentrasjoner pa 2- 3 ppm kan f0re til brunfarging av tennene, og konsentrasjoner pa 50 ppm anses for a ha giftvirkning. ) c) Hvor mange milligram natriumfluorid vil det vc.ere i et glass (250 mL) av dette drikkevannet? 4.3.13 Batterisyre inneholder 38,0 % svovelsyre (masseprosent ), og tettheten er 1,29 g/ mL. Hva er konsentrasjonen i mol!L av denne svovelsyren? 4.3.14 Fyll ut tabellen nedenfor for utvalgte syrer slik de vanligvis kj0pes som sakalte «konsentrerte» l0sninger. 4.3.15 20,0 mL 0,2 mol!L CaCI 2 fortynnes med van n til 100,0 mL. Hva blir konsentrasjonen av Ca 2+ og av CJ- i l0sningen? Navn Forme I Etansyre (eddiksyre) CHlOOH Salpetersyre HN0 3 Saltsyre HCl Svovelsyre H2S0 4 42 Molar masse (g/mol) OPPGAVER • Stoffmengde og konsentrasjon 4.3.17 Vi l0ser de tre stoffene nedenfor i 500 mL vann. Regn ut konsentrasjonen av nitrat i mol!L i blandingen. 3,00 g K 0 3 (molar masse 101,1 g/mol) 2,25 g H 4 0 3 (molar masse 80,04 g/mol) 1,50 g Cu( 0 3 ) 2 • 3Hp (molar masse 241 ,6 mol!L) 4.3.18 Av en konsentrert saltsyre, 12 M, skal man lage 1,0 L av 2,0 mol!L HCl. Hvor stort volum konsen trert saltsyre skal manta ut og fortynne till,O L? 4.3.19 Til et fors0k trenger du 500 mL ammoniakkl0sning med konsentrasjonen 0,2 mol!L. Du kan !age 10sningen av Salmi, som inneholder 8 % NH,(aq). Vi sier at tettheten til Salmi er 1,0 g/mL. Hvordan vil du ga frem for a !age l0sningen? Masseprosent (%) 65 Tetthet (g/mU Stoffmengdekonsentrasjon (mol/U 1.06 17 1.39 1.18 96 1.84 12 AKTIVITETER 4.1 Bestemmelse av krystallvann i et salt Mange ioneforbindelser inneholder vannmolel.} 'ler som er bundet til ionene i saltet. Det betyr at hvis vi fjerner vannet ved oppvarming, endrer strukturen og krystallformen seg. Slike ioneforbindelser kaller vi hy drater. Vannet som inngar i et hydrat, kaller vi krystallvann. Krystallvannet blir oppgitt i formelen som du kan se for n atriumsulfat-dekahydrat: a 2S0 4 · 10H 20. Problemstilling 4) Fortsett oppvarmingen langs hele reagensglasset til alt vannet er dampet vekk (ogsa fra glassvatten ). 5) La reagensglasset med salt bli avkj0lt, vei det og noter massen. Kan vi fjerne alt krystallvannet i saltet a2S0 4 · 10H 20 ved oppvarming? UTSTYR SIKKERHET Fellesutstyr • Na 25 0 4 · 10H 20(s). natriumsulfat- dekahydrat • vekt • bruk briller Utstyr for gruppen • reagen sglass • gassbrenner. fyrstikker • glassvatt • treklype Fremgangsmate og observasjoner 1) Legg inn en propp av glassvatt 0verst i reagens glasset. Vei reagensglasset med glassvatten, og noter massen. 2) Overf0r ca. 2 g Na 2S0 4 · lOHp til reagensglasset. Noter utseendet pa hydratet (farge, krystallinsk/pulver). Sett proppen i toppen av glasset. Vei reagensglass, propp og salt n0yaktig, og noter massen. 3) Hold reagensglasset med saltet pa skra inn i flammen fra en gassbrenner, og studer det som skjer. Resultater og sp0rsmal a) Beskriv og forklar det som skjer nar du varmer opp reagensglasset med hydratet. b) Regn ut: - massen av salt med krystallvann - hvor mange mol deter av salt med krystallvann - massen av va nnet som er spaltet av ved oppvarmmg - hvor mange mol vann som er «forsvunnet » - hvor mange mol vann som er «forsvunnet » per mol natriumsulfat-dekahydrat. Rund av svaret til ncermeste hele tall. c) Hva blir formelen for natriumsulfat med krystallvann ut fra de bestemmelsene du har gjort? Hvordan stemmer ditt resultat med den oppgitte formelen for saltet? Diskuter eventuelle feilkilder. Anvendelser og sammenhenger d ) Forklar hvorfor vannfritt natriumsulfat kan brukes som t0rkemiddel. AKT IVITETE R • Stoffm engde og kon sent rasJon • 4.2 Tillaging av molare l0sninger Gjennom denne aktiviteten la:~rer du arbeidsmater I grunnboken oppgir vi den molare konsentrasjo- som er viktige a beherske for a lage en 10sning med nen med enheten mol/L, men pa flasker p a labora- kjent molar konsentrasjon. Du skal sa fortynne toriet skrives dette som M . Det er grunnen til at vi l0sningen og lage en ny l0sning med lavere skriver M bade i denne og i andre aktiviteter. konsentrasjon. 2 3 4 Problemstilling Fremgangsmate og observasjoner Hvilken masse trengs av et fast stoff eller hvilket Tillaging av 100 mL l0sning av n0yaktig 2,00 M NaCl volum rna tas ut av en 10sning for a lage 10sninger 1) Regn ut hvor mye fast natriumklorid du rna veie av for a lage 100 mL av 2,00 M NaCl. Bruk et med bestemte konsentrasjoner i mol!L? veieskip og vei av denne massen. 2) Overf0r saltet til en 100 mL malekolbe. Tilsett ca. 75 mL vann og sett i en kork. Vend kolben opp UTSTYR Fellesutstyr • NaCI(s). natriumklorid (alternativt kan du lage l0sninger som trengs i andre fors0k) • vekter med 0.01 grams n0yaktighet ned noen ganger slik at saltet l0ser seg. Utstyr for gruppen • malekolbe. 100 ml • malesylinder. 100 ml • gradert begerglass. 250 ml eller 500 ml • veieskip • drapeteller • vaskeflaske SIKKER HET • bruk briller 44 AKTIVITETER • Stoffmengde og konsentrasj on 3) ar alt er 10st, fyller du m alekolben opp til merket med vann. Vannets overflate er buet. edre del av buen skal tangere merket slik det er vist i bilde nr. 4. Tillaging av 250 ml 0, 1 M NaCl Resultater og sp0rsmiil 4) Beregn hvor mye av saltl0sningen din fra punkt a) Hvor mange gram natriumklorid veide du av i 3 du trenger for a lage 250 mL 0, l M NaCl. Siden konsentrasjonen pa l0sningen ikke skal ha samme grad av n0yaktighet som l0sningen fra punkt 3 (2,00 M NaCl), kan du na male ut volumet med en malesylinder. Overf0r sa l0sningen til et punkt l? Vis utregningen. b ) Hvilket volum malte du uti punkt 4? Vis utregningen. c) Finn ut hvordan de to l0sningene du har laget skal v::ere merket etter forskriftene. gradert begerglass og fortynn til 250 mL med vann. AKTIVITETER • Stoffmengde og konsentrasjon • 5 Stoffer reagerer OPPGAVER 5.1 Kjemiske reaksjoner 5.1.1 Forklar hva som skjer i en kjemisk reaksjon bade pa makroniva og pa mikroniva. Forklar ogsa hvordan vi kan vite om det har skjedd en kjemisk reaksjon. Du skal na illustrere en annen reaksjon med modeller pa tilsvarende mate. Reaksjonen er: 2Na(s) + Cl/ g) ~ 2NaCl(s) Bruk ogsa i dette tilfellet to klormolel-'Yler. Skriv ned hva dine ulike modeller representerer. 5.1.4 5.1.2 Hvilke av reaksjonene nedenfor beskriver kjemiske reaksjoner? a) det gar elektrisk str0m gjennom en kobberledning b) stearinlys brenner c) jern ruster d) va nn koker e) kalkstein bruser i sur l0sning f) salt og sukker blandes Hva slags sterke bindinger brytes og dannes i disse kjemiske reaksjonene: a) 2H/ g) + 0 2 (g) ~ 2H 2 0(l) b ) 2 a(s) + Cl/ g) ~ 2NaCl (s) c) Ca(s) + 2Hp(l) ~ Ca (OH)/s) + H/ g) 5.2 Kjemiske ligninger 5.2.1 5.1.3 Reaksjonen H / g) + Cl 2 (g) ~ 2HCl (g) er nedenfor illustrert pa mikronivaet. Det er tegnet to hydro genmolel-'Yler og to klormolel-')'ler for reaktantene. oo. - c- Q () Rea ktant er 0 46 Cl-at om e ~ Prod ukter H-at em OPPGAVER • Stoffer reagerer Omgj0r f0lgende «ordligninger» til enkle ubalan serte ligninger med kjemiske formler og tilstandssymboler: a) Fast kalsiummetall reagerer med vann og gir hydrogengass og kalsiumhydroksidl0sning. b) Fast jern (II)klorid reagerer med klorgass og gir fast jern (III )klorid. c) Alumin iumsfolie brenner i luft og gir fast alumi niumoksid. d) Etangass (C2H 6) reagerer med oksygengass og danner karbondioksidgass og vanndamp. 5.2.2 a) !itt over 19 g Balanser de ligningene du skrev i oppgave 5.2.1. b) litt under 19 g c) lik 19 g 5.2.3 d ) !itt under 16 g Balanser disse ligningene: e) lik 16 g a) C 3H 8 + 0 b) 2 ~ C0 2 + H 20 cs 2 + 0 2 ~ C0 2 + S0 2 c) CH 4 + Cl 2 ~ 5.2.8 CC14 + HCI Bruk l0selighetstabellen pa side 48 i grunnboken og vurder om det blir dannet bunnfall hvis vi blander 5.2.4 en jern (II)kloridl0sning med en l0sning av hvert av Beskriv f0lgende reaksjonsligninger med ord: stoffene nedenfor etter tur. For de tilfellene der det a) 2Al(s) + 6HCI(aq) skjer en reaksjon, skal du skrive bade en netto ~ 2AlCI,(aq) + 3H/ g) b ) Ba (N0 3 ) 2 (aq) + (NH 4 ) 2S0 4 (aq) ~ BaS0 4 (s) + c) CaCI/ s) + 2Hp(l) ioneligning og en fullstendig reaksjonsligning. a) s0lvnitrat 2NH 4 N0 3 (aq) ~ CaCI 2 · 2Hp (s) b) kobber(II)sulfat c) bly( II )nitrat 5.2.5 Skriv hvilke ioner som dannes nar hvert av de to 5.2.9 saltene l0ses i vann. Bruk l0selighetstabellen pa side Skriv f0lgende ligninger som netto ioneligninger: 48 i grunnboken og finn hvilket stoff som felles ut a) 2AgNO.(aq) + CaCI?- (aq) 0 nar l0sningene blandes. Skriv ogsa netto ionelig- Ca (NO) /aq) b) Ba (N0 3 )/aq) + (N H 4 ) 2 S0 4 (aq ) ning for fellingsreksjonen. a) FeCI 3 og AgN0 3 2AgCI(s) + ~ BaS0 4 (s) + 2NH 4NO,(aq) b ) Pb (NO,)?- og Na?CO, ,) ~ .) c) Na?S(aq) + Pb (NO?)? (aq) - - ~ 2NaNO.(aq) + .) PbS (s) 5.2.6 Hva skjer nar vi lar et stearinlys brenne helt ned? Velg ett av alternativene a-d og begrunn valget ditt. a) Det dannes nye stoffer i gassform som til sammen veier det samme som stearinlyset. 5.3 Beregninger basert reaksjonsligninger pa b) Det dannes nye stoffer i gassform som til sammen veier mer enn stearinlyset. c) Det dannes nye stoffer i gassform som til sammen veier mindre enn stearinlyset. d ) Det dannes ikke nye stoffer. Stearinlyset gar over tillysenergi og varm eenergi. 5.3.1 Gitt den kjemiske reaksjonsligningen 2A + 3B ~ C + 2D a) Hvor mange molekyler av stoffet B reagerer med fire molekyler av stoffet A? b) Hvor mange mol av 5toffet C dannes fra 3 mol 5.2.7 Na r 16 g fortynnet svovelsyre helles over 3 g sink i et apent reagensglass, blir det dannet hydrogengass. av stoffet A? c) Hvor mange liter av gassen D dannes fra 1 liter av gassen A? H va blir massen av innholdet i reagensglasset etter at reaksjonen er over? OPPGAVER • Stoffer reagerer • 5.3.2 a) Skriv den balanserte ligningen for spalting av hydrogenperoksid, Hp 2 (aq), til vann og oks' ·eengass. b) Hva er forholdet mellom antall mol hydrogenperoksid som spaltes, og antall mol vann som dannes? c) Hva er forholdet mellom antall mol hydrogenperoksid som spaltes, og antall mol oksygengass som dannes? 5.3.3 Silisium ble fremstilt i et laboratorium av 50,0 g kvarts (Si0 2 ) ved reduksjon med magnesium: Si0 2 + 2Mg ~ Si + 2Mg0 5.3.6 Til en kalsiumkloridl0sning settes overskudd av en s0lvnitratl0sning, og det felles ut s0lvklorid. Bunnfallet filtreres, vaskes, t0rkes og veies. Massen av bunnfallet er 3,73 g. a) Skriv balansert ligning for reaksjonen. b) Hva var massen av kalsiumkloridet som var l0st i den opprinnelige l0sningen? 5.3.7 Ved oppvarming spaltes natriumhydrogenkarbonat og gir natriumkarbonat, karbondioksid og vann damp. Reaksjonsligningen er: aHCO,(s) ~ a2CO,(s) + Hp (g) + COz( g) Det dannes 0,500 L karbondioksidgass m alt ved 25 oc og 1 atmosfreres trykk. Vi skal regne ut massen av magnesium som trengs til reduksjonen, og gar veien om mol: a) Hvor mange mol kvarts startet man med? b) Hvor mange mol magnesium trengs? c) Hvor mange gram magnesium trengs? a) Balanser ligningen. b) Hva er det molare volumet av en gass ved 25 °C og 1 atmosfaues trykk? c) Hvor stor stoffmengde karbondioksid dannes? d) Hvor mange gram NaHC0 3 er spaltet? 5.3.4 Beregn antall mol oksygengass som kreves ved full- 5.3.8 stendig forbrenning av 1,06 mol metan (CH 4 ) slik at det dannes karbondioksid og vann . Tips: Skriv alltid balansert reaksjonsligning f0r du begynner a regne. 5.3.5 4,0 g av det oransje stoffet ammoniumdikromat, ( H 4 ) 2Cr 20 7 , varmes opp, og det skjer en noksa spesiell reaksjon. Stoffet spaltes, og det spruter ut fas t gr0nt pulver av Cr 2 0 3 . (NH 4 ) 2 Ct· 20 ;(s) ~ Cr 20 3 (s) + Nz( g) + Hp (g) Molar masse ( H 4 ) 2Cr 20 7 = 252,06 g/mol, molar masse Crp 3 = 152,0 g/mol. a) Balanser reaksjonsligningen. b) Hvor mange gram Cr 20 3 dannes? Hva heter stoffet? c) Hvor mange gram vann dannes? 48 OPPGAVER • Stoffer reagerer En darlig justert plenklipper startes opp i en garasje. Anta at drivstoffet er oktan, og at justeringen f0rer til ufullstendig forbrenning etter den balanserte reaksjonsligningen 2C 8H 1/ l) + 170 2 (g) ~ 16CO(g) + 18Hp (l) Vi gar ut fra at det forbrennes 25 g C8H 18 inne i garasJen. a) Hva er stoffmengden av C8 H 18 som forbrennes? b ) H va er stoffmengden av CO som dannes ved forbrenningen? c) Hva er volumet av CO-gassen (ved 25 oc og 1 atmosfreres trykk)? d) H va er konsentrasjonen av CO i ppm nar volumet av garasjen er 5 · 3 · 3 m 3? (Et innhold pa 800 ppm CO i luft betraktes som d0delig! ) 5.3.9 Bly kan fremstilles av m0nje, Pb 3 0 4 , ved reduksjon med kull, C. Karbondioksid dannes ogsii. a) Skriv balansert reaksjonsligning. b ) Beregn massen av bly som teoretisk kan frem stilles av 35,0 kg m0nje. c) Det virkelige utbyttet var 85 % . Hvor mange kilogram bly ble da fremstilt? 5.3.11 a) Skriv den balanserte reaksjonsligningen for reaksjonen mellom hydrogengass og oksygengass der det dannes vann. b ) Hvilken reaktant vil vrere i overskudd hvis 20 H 2 -molekyler blandes med 20 0 2 -molekyler slik at det dannes vannmolekyler? Hvor mange vannmolekyler kan !ages? c) Hvor mange mol oksygengass kreves for 5.3.10 160 g Al (s) brennes i luft, og det dannes 260 g Alp 3 (s). a danne 8,0 mol vann ved reaksjonen? d ) Hva er massen av vannet som dannes ved forbrenning av 1,0 kg hydrogengass i luft? a) Skriv den balanserte ligningen for reaksjonen. b ) Beregn det teoretiske utbyttet av Alp 3 . c) Beregn det virkelige utbyttet i prosent av det teoretiske utbyttet. 5.3.12 En blanding av 10 g hydrogengass og 100 g oksygengass antennes, og det dannes vann. a) Skriv balansert ligning for reaksjonen. b ) H vi !ken gass er den begrensende reaktanten? c) Hvor mange gram vann dannes? OPPGAVER • Stoffer reagerer • AKTIVITETER 5.1 Kjennetegn pa kjemiske reaksjoner I en kjemisk reaksjon reagerer stoffer, og det blir dannet nye stoffer med andre egenskaper enn utgangsstoffene. oen ganger kan vi tydelig se at de nye stoffene dannes fordi de har en annen farge eller konsistens enn utgangsstoffene. Andre ganger kan vi lukte, f0le, h0re eller smake at nye stoffer dannes. Problemstilling Fremgangsmate og observasjoner Hvilke observerbare forandringer er tegn pa at det har skjedd kjemiske reaksjoner i den gitte blandingen av stoffer? l ) Overf0r 2 teskjeer kalsi umklorid og l teskje natriumhydrogenkarbonat til bunnen av en lynlaspose. Bland stoffene. 2) Ta ca. 10 mL BTB-l0sning i det lille glasset, og sett det forsiktig inn i plastposen. Klem ut luften, og lukk posen fullstend ig. 3) Beskriv BTB-l0sningen og de to fas te stoffene du startet med. 4) La l0sningen renne utover i posen. 5) Va:r oppmerksom og noter alle de endringene du observerer. UTSTYR Fellesutstyr • • • • NaHC0 3(s). natriumhydrogenkarbonat CaCI 2• vannfri finknust kalsiumklorid BTB - I0sning (bla)* 2 teskjeer Utstyr for gruppen • dramsglass eller et lite begerglass • lynlasposer (plastpo se med «glidelas»), 15 em · 20 em * Oppskriften star pa side 120. SIKKERHET • ingen tiltak Resultater og spersmal a) Hvilke forhold har du observert som tyder pa at det har skjedd kjemiske reaksjoner? b) Hvordan kan du avgj0re om gassen i posen er hydrogen, oksygen eller karbondioksid? Unders0k hvilken gass det er i posen. Anvendelser og sammenhenger c) Nevn eksempler pa kjemiske reaksjoner i dagliglivet med tydelig observerbare tegn pa reaksjoner. 50 AKTIVITETER • Stoffer reagerer 5.2 Kjemisk reaksjon og netto ioneligning Denne aktiviteten er et eksempel pa en kjemisk reaksjon der det er lett a observere at det dannes et nytt stoff og at noe «forsvinner». Du skal bruke stalull i aktivitetene. Stalull er en legering av jern og et par prosent andre grunnstoffer. Deter jernet (Fe) i stalullen som reagerer. Problemstilling Fremgangsmate og observasjoner Hva er de observerbare tegnene pa at det skjer en kjemisk reaksjon mellom jern og kobber(II )sulfat, og hvordan kan reaksjonen skrives med en netto ioneligning? 1) Beskriv de utleverte stoffene. 2) Putt litt stalull ned i noen mL av kobber (II )sulfatl0sningen. 3) Beskriv det du observerer. Resultater og spersmal UTSTYR Fellesut styr • 0, 2 moi / L CuS0 4 (aq). kobb er(ll)sulfatl0sning* • stalull (Fe) Utstyr for gruppen • rea ksjonsbrett. mikroplate eller eppendorfr0r * Oppskriften star pa side 119. SIKKERHET a) Hvilke observasjoner gjorde du som tyder pa at det har skjedd en kjemisk reaksjon? b ) Hva er reaktantene ( utgangsstoffene ) i reaksjo nen? c) I reaksjonen opptrer sulfationer som tilskuerioner. Hvordan kan du da skrive reaksjonen som netto ioneligning? Sett bade navn og farger for stoffene pa linjer under formlene . • briller AKTI VIT ETER • Stoffer reagerer • 5.3 Oksidasjon av kobber Kobber er et holdbart metall, men det reagerer med oksygenet i luften og danner svart kobber(II )oksid. En kobberplate som stih ute i luft, blir derfor langsomt svart. Denne reaksjonen stanser opp nar platen har fatt et belegg av kobber(II )oksid. Men hvis kobberet er i pulverform (stor overflate) og varmes opp, gar reaksjonen fort og fullstendig (side 80 i grunnboken ). Problemstilling Vil kobberpulver reagere fullstendig med oksygengass og danne kobber(II) oksid? Fremgangsmate og observasjoner l) Vei porselensskalen og noter massen. 2) Ta ca. 3 g kobb erpulver i skalen og vei skal med pulver n0yaktig. oter massen. 3) Varm skalen med kobberpulveret til alt er helt svart. 4) Avkj 0l og vei skiilen med innhold. oter massen. UTSTYR Fellesutstyr • kobberpulver. Cu(s) • vekter Utstyr for gruppen • porselensskal • gassbrenner. fyrstikker • stativ med triangel • digeltang SIKKERHET • bruk briller • veer oppmerksom pa varmt utstyr 52 AKTIVITETER • Stoffer reagerer Resultater og sp0rsmal a) Skriv ligning for reaksjonen mellom kobber og oksygen der det blir dannet kobber(II )oksid. b ) Regn ut hvor mye kobber (II)oksid som er dannet. c) Finn ut om alt kobberet er omdannet til kobber (II )oksid. d) Regn ut utbyttet av kobber(II)oksid i prosent. Pek pa arsaker til at du ikke fikk 100 % utbytte. 5.4 Oppvarming av hornsalt Hornsalt eller hjortetakksalt som det ogsa kalles, ble tidligere fremstilt av de takkede hjortegevirene, derav navnene. Det som i dag selges som hornsalt er hovedsakelig ammoniumhydrogenkarbonat, H 4 HC0 3 • Hornsalt brukes som hevemiddel i baking fordi stoffet ved oppvarming blir omdannet til gasser som far bakverket til a heve seg. Problemstilling Fremgangsmate og observasjoner Hvilke gasser dannes ved oppvarming av hornsalt? 1) Se pa formelen for hornsalt og lag en hypotese for hvilke gasser som kan bli dannet ved oppvarming av saltet. 2) Oppgi hvilke kjennetegn ved gassene du kan bruke for a vise at det er disse gassene som dannes. 3) Varm sa opp litt hornsalt i et reagensglass og f0lg med pa hva som skjer inne i glasset. Vift til deg gassene og lukt. Noter observasjonene. 4) Utf0r tester for a sjekke hypotesen. UTSTYR Utstyr for gruppen • hornsalt • lite reagensg lass • treklype • gassbrenner. fyrstikker • fritt valg av annet utstyr etter avtale med la:rer SI KKERHET • bruk briller Resultater og spersmal a) Beskriv hva du observerte da hornsaltet ble varmet opp. b) Hvilke gasser har du pavist? Hvordan paviste du dem? c) Stemte hypotesen din? d) Skriv reaksjonslikningen med tilstandssymboler for det som skjedde da du varmet opp hornsalt. horn salt ,. HeYefl1iddll (ES03) ~· Gunsey KloS* 51011' Ec P<Gdakt r.. SaloMI"'- 0 1414 T...-., Hornsalt er hovedsakelig NHLHC0 3 • og kan brukes sam hevem iddel AKTIVITETE R • Stoffer reagerer •
© Copyright 2024