Redegør for opbygningen af uorganiske molekyler. Kom bl.a. ind på:

Transkript

1 1. Molekyler Redegør for opbygningen af uorganiske molekyler. Kom bl.a. ind på: Elektronparbinding (= kovalent binding) Oktetreglen/ædelgasreglen Polaritet Hydrofile og hydrofobe grupper Navngivning af molekyler Giv konkrete eksempler og brug gerne bilaget og molekylbyggesættet til at illustrere opbygning og polaritet. Brug eksperimentet Opløselighed i vand og pentan til at illustrere hydrofile og hydrofobe gruppers betydning for et stofs opløselighed. Redegør endvidere for eksperimentets udførelse og giv en vurdering af resultatet. Bilag: Skemaet viser henholdsvis prikformler og stregformler for tre molekyler: H 2 O, O 2 og HCl. Prikformlen viser elektronerne i yderste skal for grundstofferne. Stregformlen viser kun de to elektroner, der forbinder to atomer som en streg. H 2 O og HCl er polære mens O 2 ikke er. Dette skyldes, at H og O henholdsvis H og Cl har stor forskel I elektronegativitet, dvs. evne til at tiltrække elektroner. For O 2 gælder, at de to iltatomer er lige gode til at tiltrække elektroner, og iltmolekylet er derfor upolært. HN 3 er polært, mens N 2 er upolært Grafen viser (langs den vandrette akse) elektronegativiteten for nogle

2 grundstoffer i det periodiske system. Den lodrette akse viser perioder I det periodiske system. Grundstoffer, der tilhører same gruppe, er forbundet med en streg. Typisk ses at elektronegativiteten falder ned gennem en gruppe og stiger gennem en periode. Det mest electronegative stof i det periodiske system er F, flour. Molekyleforme l elektronprikform el stregformel Polært molekyle? H2O O2 OO HCl H Cl NH3 N H HH N2 2. Ioner og ionforbindelser

3 Giv en introduktion til ioner og ionforbindelser. Kom bl.a. ind på: Iondannelse Simple og sammensatte ioner Navngivning af ioner og ionforbindelser Iongitter og krystalvand Fældningsreaktioner Brug eksperimentet Reaktion mellem kobber og dibrom til at illustrere iondannelse og påvisning af ioner. Redegør endvidere for eksperimentets udførelse og reaktioner. Giv en vurdering af resultatet. Bilag: Figuren viser elektronstrukturen for Mg (magnesium) og O (ilt) under reaktionen mellem de to grundstoffer. Det ses at Mg, som er et metal, omdannes til en positive ion, mens O, som er et ikke- metal, omdannes til et ikke- metal. Begge stoffer får opfyldt oktetreglen ved reaktionen. Oktetreglen siger at grundstoffer har tendens til at reagere, så de opnår ædelgasstruktur. Reglen passer bedst for grundstofferne i øverste venstre og højre hjørne af det periodiske system. (Reagensglasbillederne viser muligvis Mg, der opvarmes og bliver til MgO). Det tredje billede viser NaCl s iongitter. Na + og Cl - er anbragt mellem hinanden i fast afstand og skiftevis i tre dimensioner. Det er sådan ionerne sidder sammen når NaCl er på fast form.

4 3. Ioner og fældningsreaktioner Giv en introduktion til ioner og ionforbindelser. Kom bl.a. ind på: Iondannelse Simple og sammensatte ioner Navngivning af ioner og ionforbindelser Opløselighed af ionforbindelser Ionreaktionsskema og tilskuerioner Brug eksperimentet Anvendelse af fældningsreaktioner til at illustrere hvordan man kan fjerne ioner fra en opløsning. Redegør endvidere for eksperimentets udførelse og reaktioner. Giv en vurdering af resultatet.

5 Bilag: Tegningen viser vandmolekyler (rød kugle uden + (ilt), som sidder sammen med to små hvide kugler (brint)) som opløser en ion- forbindelse (røde positive ioner og blå negative ioner). Ionerne sidder I et gitter og vandmolekylerne, der er polære, vender den delsvis negative ende, hvor ilt sidder mod de positive ioner samtidig med at den delvis positive ende, hvor hrint sidder vendes mod de negative ioner. På den made brydes bindingerne mellem ionerne. Tabellen viser hvilke poisitive ioner (langs vandret akse) der danner letopløselige (L) henholdsvis tungtopløselige (T) forbindelser med hvilke negative ioner. Grænsen mellem letopløselig og tungtopløseligt er sat til 2g af en ionforbindelse opløst I 100 g vand.

6 4. Kemisk mængdeberegning og kemiske reaktioner Giv en introduktion til kemisk mængdeberegning ved bl.a. at redegøre for nedenstående begreber: Masse Stofmængde Molarmasse Ækvivalente og ikkeækvivalente stofmængder Opskriv formlen der kæder de tre første begreber sammen og forklar de enheder de måles i. Brug eksperimentet Opvarmning af natron til at illustrere anvendelsen af formlerne for mængdeberegninger og afstemning af reaktionsskemaer. Redegør endvidere for eksperimentets udførelse, beregninger og giv en vurdering af resultatet.

7 Bilag: Tegningen viser reaktionerne ved opvarminig af natron (også kaldet natiumbicarbonat eller bagepulver), der har formlen NaHCO 3. Ved opvarmning afgiver bagebulver CO 2, hvilket gør at man kan bruge det som hævemiddel. I første reaction omdannes NaHCO 3 til Na 2 CO 3 (natriumcarbonat eller soda). Reaktion 1 afstemmes med et 2- tal for an NaHCO 3 på venstre side af reaktionspilen. Na2CO3 kan nedbrydes videre til Na 2 O + CO 2 og Na 2 O kan igen reagere med H 2 O og danne NaOH. Dette giver forskellige kombinationsmuligheder som vist I reaction 1-3) Reaktion stemmer, mens reaktion 3 skal afstemmes med et 2- tal forannahco 3 og et 2- tal foran CO 2.

8 På billedet er vist 1 mol af stofferne: Svovl, kobber, jern, Kobber(II)sulfat pentahydrat og natriumchlorid. 5. Kemisk mængdeberegning, gæring og destillation Giv en introduktion til kemisk mængdeberegning ved at redegøre for bl.a. nedenstående begreber: Masse Stofmængde Molarmasse Volumen Densitet Opskriv de formler der kæder begreberne sammen og hvilke enheder størrelserne måles i. Brug eksperimentet Gæring og destillation til at illustrere anvendelsen af formlerne. Redegør endvidere for eksperimentets udførelse, reaktioner og beregninger. Giv en vurdering af resultatet. Bilag: Billedet viser en gæringstank, hvor gær er blandet med vand og sukker. I toppen sidder en vandlås, der tillader CO 2 at slippe ud men ikke at luft slipper ind så længe reaktionen foregår. (luftens bakterier eller svampe vil kunne skabe utilsigtede reaktioner.) Tegningen viser sandsynligvis distillation af alcohol. En blandning af vand og alkohol opvarmes så noget af blandingen damper over i en anden beholder, hvor dampen afkøles og fortættes. Denne blanding vil have et højere indhold af alkohol end den oprindelige, da alkohol har lavere

9 kogepunkt end vand. Strukturformlerne for sukrose og alkohol. 6. Mængdeberegning og idealgasloven Giv en introduktion til idealgasloven og mængdeberegning ved at redegøre for begreberne: Masse Stofmængde Molarmasse Absolut temperaturskala

10 Gennemgå ydermere idealgasloven (p V = n R T) ved at forklare hvad de forskellige symboler betyder og hvilke enheder de forskellige størrelser måles i. Brug eksperimentet Molarmassen af lightergas til at illustrere anvendelsen af formlerne. Redegør endvidere for eksperimentets udførelse og beregninger. Giv en vurdering af resultatet. Bilag: En destillationskolonne med bunde, hvor forskellige fraktioner af kulbrinter, der har kogepunkt inden for på forhånd valgte intervaller, tages fra. Råstoffet er råolie som opvarmes i en ovn inden det tilføres kolonnen. Mærkaten viser, at flaskegas består af propan og butan.

11 7. Syre-base kemi Giv en introduktion til syre-base kemi ved. Du kan bl.a. komme ind på: Definition på en syre og en base Forskellen mellem stærke og svage syrer Aktuel og formel koncentration i forbindelse med svage syrer/baser Syre-base reaktioner ph begrebet og vands autoprotolyse (=autohydronolyse) Brug eksperimentet Eddikesyreindholdet i eddike og bilagene til at illustrere titrerkurvens og ph-indikatorens anvendelse i forbindelse med bestemmelse af syrens koncentration. Redegør endvidere for eksperimentets udførelse, reaktioner og beregninger. Giv en vurdering af resultatet. Bilag: Bemærk at phenolphthalein ikke er hvid men farveløs ved phværdier under 8,2.

12 Titrerkurve for svag syre, der titreres med stærk base (NaOH). Syren har et pufferområde fra ph 4 til ph 5. ph for pufferområdet vises med metylrødt. Omslagspunktet for den svage syre ligger over ph=7 (der er omslagspunktet for en stærk syre) fordi syrens korresponderende base er tilstede ved omslag. Omslaget markeres med phenolphtalein der har omslag omkring ph = Forskellige ph farve- indikatorer, deres farveomslag samt ph værdien for deres omslagspunkt. 8. Titreranalyse

13 Giv en introduktion til analysemetoden titrering. Kom bl.a. ind på: Titreringsreaktion Indikatorreaktion Ækvivalenspunkt Sto fmængdekoncentration Molarmasse Masseprocent Brug eksperimentet Bestemmelse af saltindhold i to fødevarer til at illustrere anvendelse af en titreropstilling. Redegør endvidere for eksperimentets udførelse, reaktioner og beregninger. Giv en vurdering af resultatet. Bilag: Salt indholdbestemmelse (Mohr prøve): AgNO3 tildryppes en NaCl opløsning med CrO 4 2- (kromat- ionen) som indikator. Der dannes hvidt bundfald af AgCl indtil, der ikke er mere Cl -, derefter dannes der røgt bundfald af Ag 2 CO 4, som markerer omslag. Tegningen viser dannelse af AgCl bundfald ved blanding af NaCl og AgNO 3.

14 9. Alkaner Giv en introduktion til alkaner. Kom bl.a. ind på: Definition og molekylformel Strukturformler Navngivning Isomeri Fysiske egenskaber Brug eksperimentet Substitution i en alkan til at illustrere isomeri af reaktionsprodukterne ved reaktionen samt kemiske egenskaber af alkaner. Redegør endvidere for eksperimentets udførelse og reaktioner. Giv en vurdering af resultatet. Brug gerne molekylebyggesættet. Bilag: Figuren viser sammenhængen mellem kulbrinters kulstofkædelængde og deres kogepunkt henholdsvis smeltepunkt. Jo længere kæde, jo højere smelte- og kogepunkt som regel. Mørk grå

15 markerer fast stof, mellemgrå: flydende form og lysgrå: gasform. 10. Carbonhydrider

16 Giv en introduktion til carbonhydrider. Kom bl.a. ind på: Definition og molekylformel Strukturformler også zig zag formler Navngivning Cis/trans isomeri Kemiske egenskaber Brug gerne bilagene til at redegøre for navngivning af carbonhydrider. Brug eksperimentet Substitution i en alkan til at illustrere alkaners kemiske egenskaber. Redegør endvidere for eksperimentets udførelse og reaktioner. Giv en vurdering af resultatet. Bilag: Krakning: tunge kulbrinter med lange kulstofkæder kan brydes ned til lette kulbrinter ved hjælp af varme og en katalysator. Strukturformlerne viser et eksempel på positionsisomeri, her er det positionen af en dobbeltinding der adskiller de to stoffer. Bemærk at der ikke er cis/trans isomeri her, da det kræver at der sidder noget forskelligt på begge C=C atomer. Her sidder der to H på den ene, hvilket udelukker cis/trans isomeri.

17 11. Fedtstoffer Giv en introduktion til fedtstoffer. Kom bl.a. ind på: Opbygning af et triglycerid Fedtsyrers opbygning og smeltepunkt Eksempler på fedtsyrers navne (både trivialnavne og

18 systematiske navne) Mættet/umættet Cis/trans fedtsyrer Brug gerne bilagene til at forklare hvordan fedtsyrer navngives. Brug eksperimentet Fedt i chips til at redegøre for polariteten af et triglycerid og velegnede opløsningsmidler ved at komme ind på hydrofile og hydrofobe grupper Redegør endvidere for eksperimentets udførelse og beregninger og giv en vurdering af resultatet. Bilag: Eksempler på fedtsyrer, carboxyl syrer med lange kulstofkæder. Den første er umættet (kun enkeltbindinger, - C- C-, i kulstofkæden). Den anden er enkelt (mono) umættet (umættet = indeholder dobbeltbinge(r)). Den tredje er fler- eller poly- umættet. Begge de umættede fedtsyrer er eksempler på cis- fedtsyrer (det ses af at grenene peger samme vej på højre og venstre side af dobbeltbindingerne).

19 Tabel over forskellige fedtstoffer og deres indhold af mættede, monoumættede og polyumættede fedsyrer.