Magnus Ehingers undervisning

Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete m.m.

Kemi 1

Administration

Periodiska systemets uppbyggnad

Periodiska systemets uppbyggnadVideogenomgång (flippat klassrum)

English-speaking or IB student? Check out the English version instead!

Plocka fram

  • Magnesiumband
  • Metallsalter av barium, bor, strontium, calcium, litium, natrium, koppar och kalium

Demo

Bränn magnesium

2Mg + O2 → 2MgO

Visa som händer med elektronerna när magnesium förbränns:

  1. Varje magnesium släpper ifrån sig sina två valenselektroner
    • Därigenom får magnesiumatomen ädelgasstruktur (den uppfyller oktettregeln)
  2. Varje syreatom tar upp två elektroner
    • Därigenom får syreatomerna ädelgasstruktur

Valenselektronernas betydelse vid kemiska reaktioner

Vid kemiska reaktioner byter (nästan) alltid atomer elektroner med varandra.

De yttersta elektronerna (valenselektronerna) känner av den positiva kärnans laddning allra minst

  • Detta gör att de sitter "lösast"

Det är alltså valenselektronerna som

  • förflyttar sig vid kemiska reaktioner
  • bestämmer om ett ämne är reaktivt, hur det reagerar, och med vad.

Periodiska systemet.Periodiska systemet.

Periodiska systemets grupper

Grupperna är de lodräta raderna (kolumnerna) i peridodiska systemet

Atomerna i samma grupp har samma antal valenselektroner

  • Därmed har de också likartade kemiska egenskaper.

Huvudgrupper

Huvudgrupperna är grupp 1-2 och 13-18

De är så viktiga att vissa av dem har fått egna namn.

Att kunna utantill

Ämnena i

  • grupp 1 kallas alkalimetaller
  • grupp 2 kallas alkaliska jordartsmetaller
  • grupp 17 kallas halogener (saltbildare)
  • grupp 18 kallas ädelgaser

Alla ämnena i dessa grupper

Grupp 13-16 har fått namn efter första atomslaget i gruppen. Alltså:

  • Borgruppen
  • Kolgruppen
  • Kvävegruppen
  • Syregruppen

Övergångsmetaller

Grupp 3-12

Övergångsmetallerna har som regel 1-2 valenselektroner

Atomerna i samma grupp har inte alltid samma antal valenselektroner

En och samma atom kan oftast bilda flera olika slags joner

Några viktiga övergångsmetaller

  • Järn - vår viktigaste bruksmetall
  • Myntmetallerna - koppar, silver, guld.
  • Till ädelmetallerna räknas också Ru, Rh, Pd, Os, Ir och Pt

Reaktiviteten i en grupp

Ju längre ner vi kommer i gruppen alkalimetaller eller alkaliska jordartsmetaller, desto högre reaktivitet

Alkalimetallerna har 1 valenselektron, de alkaliska jordartsmetallerna har 2vå.

  • När alikalimetaller och alkaliska jordartsmetaller reagerar, vill de helst släppa ifrån sig valenselektronerna.
  • Ju längre ner vi kommer i gruppen, desto längre sitter elektronerna från den positiva kärnan
  • Ju längre elektronerna är från kärnan, desto mindre känner de av laddningen från kärnan
  • Ju mindre elektronerna känner av laddningen från kärnan, desto lösare sitter de, och desto lättare har metallen att reagera med något annat.

Allra mest reaktiva alkalimetallen: Francium, Fr.

Ju högre upp vi kommer i syregruppen och halogenerna, desto högre reaktivitet

Atomerna i syregruppen har 6 valenselektroner och halogenerna har 7.

  • När atomerna i syregruppen och halogenerna reagerar vill de helst ta upp elektroner för att få ädelgasstruktur
  • Ju högre upp vi kommer i gruppen, desto närmare sitter elektronerna den positiva kärnan
  • Ju närmare elektronerna är kärnan, desto mer känner de av laddningen från kärnan.
  • Ju mer elektronerna känner av laddningen från kärnan, desto hårdare sitter de, och desto lättare har metallen att ta upp extra elektroner, och reagera med något annat ämne.

Allra mest reaktiva halogenen: Fluor, F.

Periodiska systemets perioder

De vågräta raderna i periodiska systemet kallas perioder

Atomerna i samma period har samma antal elektronskal.

Metallegenskaperna minskar ju längre till höger vi kommer i en period

Storleken på atomerna minskar ju längre till höger vi kommer i en period

  • Atomerna till höger har samma antal elektronskal, men högre antal protoner i kärnan
  • Detta medför att elektronerna känner av en starkare laddning, och därmed dras tätare kärnan

När atomer tar upp elektroner (och bildar negativa joner), blir de större

När atomer avger elektroner (och bildar positiva joner), blir de mindre

Att kunna utantill

De första 20 ämnena i periodiska systemet

Metaller, halvmetaller och icke-metaller

Metallernas egenskaper

Metaller har följande egenskaper:

  • Leder elektrisk ström
  • Leder värme
  • Smidbara (böjbara)
  • Metallglans
  • Bildar positivt laddade joner (mer om just detta kommer senare i kursen!)

Metallerna finns i periodiska systemets vänstra och centrala del.

Icke-metallernas egenskaper

Icke-metallerna har just inte samma egenskaper som metallerna.

Icke-metallerna finns i periodiska systemets högra del

Halvmetallernas egenskaper

En del grundämnen har några av metallernas egenskaper, men inte alla. Dessa kallas halvmetaller.

  • Henriksson definierar halvmetall som ett ämne som kan uppträda som både metall och icke-metall
  • Wikipedia (och jag) definierar halvmetall som ovan

Beroende på vilken definition man använder sig av, blir lite olika ämnen halv-, hel- och icke-metaller.

Periodiska systemets perioder (vågräta rader)

Atomerna i samma period har samma antal elektronskal

Metallkaraktären avtar åt höger i periodiska systemet

Fråga eleverna, vad tror de om atomernas storlek i samma period?

  • Minskar åt höger!
  • Detta beror på att vi har starkare positiv laddning i kärnan fler elektroner i samma skal

Periodiska systemet. Periodiska systemet.