Presentasjon kap 1 naturfag

MTN 2015
Grunnstoffa og periodesystemet
• http://www.mn.uio.no/kjemi/tjenester/kunnskap/period
esystemet/
• Jord, eld, luft, vatn = dei fire
elementa ( «grunnstoffa»)
• 118 grunnstoff
• Grunnstoff består av berre ein
atomtype.
• Kjemisk sambinding består av
fleire atomtypar.
• Partikkelmodellen
• https://www.youtube.com/watch?v=zNROob2dycE
MTN 2015
Kjemisk formel ( HCl, H₂O, CO₂, Cl₂)
• Den kjemiske formelen viser om
eit stoff er eit grunnstoff.
• Atom
• Molekyl
• Dei fleste grunnstoffa finst i
naturen. Døme: Gull, Sølv, Kopar,
Jern, Karbon…
• Naturlege grunnstoff
• Kunstige atom -> ved hjelp av
fusjon
MTN 2015
Madame Curie
• Marie Curie, 1867-1934, polskfransk fysikar.
• 1891 – studerte matematikk og
fysikk i Paris
• 1896 starta ho si utforskning av
radioaktivitet. Ho arbeidde då i
laboratoriet til mannen sin, Pierre
Curie.
• Ho fann ut at uranmalm sendte ut
ein meir intens stråling enn reint
uran. Malmen måtte innehalda ein
hittil ukjendt radioaktiv del.
• Ekteparet fann to nye grunnstoff
som skulle få mykje å bety for oss
alle : radium og polonium.
MTN 2015
Atomsymbol
• Alle atomsymbola finn vi i
periodesystemet
• Store og små bokstavar er svært
viktig her ( CO og Co er ikkje det
same stoffet)
• Første bokstaven er alltid stor
bokstav. Den føste bokstaven er
ofte første bokstav i namnet på
stoffet. Atomsymbolet kan og ha
to bokstavar, ein stor og ein liten
bokstav.
MTN 2015
Atomnummer
• Atomnummer = antal proton i
kjernen
• Som oftast er antal proton = antal
elektron = atomnummer
• Massetal ( Nukleontal) = antal
protoner + antal nøytroner
• Grunnstoff som reagerer på same
måte med andre stoff, kjem rett
under kvarandre i det periodiske
systemet.
• Plassering etter :
a) Antal proton
b) Kjemiske eigenskapar ( korleis
det reagerer med andre stoff) MTN 2015
Plassen til grunnstoffa i periodesystemet
• Plasseringa er nøye gjennomtenkt.
• Talet på proton og eigenskapane til
grunnstoffet avgjer plasseringa i
periodesystemet.
• Dmitrij Mendelejev, russisk kjemikar,
far til periodesystemet. ( 1869 )
• Atomsymbola er plasserte etter kor
mange proton atomet har i kjernen.
• Hydrogen, eitt proton -> stoff nr 1
• Helium , to proton -> stoff nr 2 osv
MTN 2015
Kva for eit fotballag «reklamerte» for ein
gass?
•Kva for ein gass ?
MTN 2015
Klassifisering av grunnstoff
• Dei aller fleste grunnstoffa er
metall. Dei har mange felles
eigenskapar.
• 22 av grunnstoffa er ikkje-metall
• Nokre få grunnstoff blir kalla halvmetall. Halvmetalla har nokre
eigenskapar felles med metalla og
nokre felles med ikkje-metalla.
• Dei aller fleste grunnstoffa er faste
stoff.
• Berre to grunnstoff er væske, det
er Hg og Br
• 11 grunnstoff er gassar, H₂ , N₂ , O₂
, F₂, Cl₂ , He, Ne, Ar, Kr, Xe og Rn
MTN 2015
Metall – typiske eigenskapar
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Fast stoff
Gode leiarar av elektrisk straum
Leier varme godt
Skinande overflate – metallglans
Kan bankast flatt-og laga tynne
tråder av
Metall-lyd (kling)
Høg tettleik
Høgt smeltepunkt
Dei fleste metall gir frå seg H₂ gass
v/ reaksjon med sure løysingar
MTN 2015
Ikkje–metall , – typiske eigenskapar
• Dei fleste er gassar
• Svært dårlege leiarar av elektrisk
straum
• Isolerer godt
• Ikkje skinande overflate
• Sprøtt og blir knust dersom det er fast
stoff
• Ingen klanglyd
• Låg tettleik
• Lågt smeltepunkt
• Reagerer ikkje med sur løysing
•
https://www.google.com/search?q=klor&biw=1920&bih=955&tbm=isch&source=lnms&sa=X&ved=0C
AgQ_AUoAmoVChMIsqrtzsfBxwIVqZtyCh1dsQkm&dpr=1#tbm=isch&tbs=rimg%3ACe4esigknm55Ijgnq
WRvRcbbM7n2RyqAqk4Xn9FEPXNkc2oQQLUlb3nREgwXHFjeh4Onry5ix6qXkbnjsdXourBiyoSCSepZG9FxtszEWuZs1txAPW2KhIJufZHKoC
qThcRPJy9ZdfNg2IqEgmf0UQ_15c2RzRGjFakvDvJcVCoSCahBAtSVvedEEcG5ASPJOavvKhIJSDBccWN6Hg
4R0Cnj2AG7WxcqEgmevLmLHqpeRhFtoFuwo1sgNyoSCeeOx1ei6sGLEY9tsOyuon2&q=klorgass&imgrc=fLrLq6QtjoOcvM%3A
MTN 2015
Dei aller fleste grunnstoffa er faste stoff
• Grunnstoffa kan og delast inn i
kva tilstand dei har ved
romtemperatur og vanleg trykk.
• Væske : Hg (kvikksølv) og Br
(brom)
• Gass: Hydrogen, Nitrogen,
Oksygen, Fluor, Klor, Helium,
Neon, Argon, Krypton, Xenon og
Radon
• Fast stoff: Resten av grunnstoffa
MTN 2015
SKALMODELLEN FOR ATOM
• Eit atom er elektrisk nøytralt.
Atomnummeret viser ikkje berre
kor mange proton(+) som fins i
atomkjernen, men og kor mange
elektron (-)det er utanfor
kjernen.
• Vi tenkjer oss at elektron
beveger seg i skal.
• Det er aldri meir enn 8 elektron i
det ytste skalet.
MTN 2015
MTN 2015
SKALMODELLEN
• Elektrona flyttar seg i skal («banar»)
omkring atomkjernen.
• Skalmodellen er ein nyttig modell for å
forstå kjemien.
• Atomkjernen har protoner og
nøytroner.
• Elektron/Proton/Nøytron kallar vi
elementærpartiklar.
• Proton er positivt lada (+). Elektrona er
negativt lada (-)og Nøytrona har ingen
ladning.
MTN 2015
• Det er aldri meir enn åtte
eletron i ytste skalet.
• Dei kan skaffa seg åtte elektron
ved å :
a) Gi bort elektron i ytste skalet
b) Motta elektron frå andre
atom.
c) Dela elektron med andre
atom.
• Åtte elektron i det ytse skalet er
ein «ønskjesituasjon»
https://www.youtube.com/watch?v=gYripJQIagU
https://www.youtube.com/watch?v=3N-LGBdLaJ8
MTN 2015
SKALMODELLEN:
• Reglar for plassering av elektron
i skal:
- Elektronskalet nærmast kjernen
blir fyllt opp først = 2 elektron
- Elektronskal nr 2 frå kjernen skal
ha 8 elektron
- Det er aldri meir enn 8 elektron i
det ytste skalet til eit atom.
• Åtteregelen: Atom vil prøve – om
muleg – å få 8 elektron i det
ytste skalet.
• Atom skaffar seg åtte
ytterelektron på tre ulike måtar:
Gi bort / Ta imot / Dele elektron.
• Elektron som hoppar mellom
skal => fargar i fyrverkeri
MTN 2015
Niels Bohr, 1885-1962
• Dansk fysikar
• Den første som presenterte ein
skalmodell for atom
• Han var sentral i arbeidet med å få
folk til å forstå atomfysikken.
• Han utvikla kvantemekanikken og
kjernefysikken.
• For sitt arbeid om strukturen
til atoma og korleis dei emitterer
lys, mottok han Nobelprisen i fysikk
i 1922.
• Atomet emitterer og absorberer lys
ved kvantesprang mellom
stasjonære baner.
• https://no.wikipedia.org/wiki/Bohr
s_atommodell
MTN 2015
PERIODAR OG GRUPPER I PERIODESYSTEMET
MTN 2015
PERIODAR & GRUPPER • I ei hovudgruppe har atoma like
mange elektron i det ytste skalet.
• Grunnstoffa i same gruppe reagerer
nokså likt i kjemiske reaksjonar.
• Nummeret på hovudgruppa hjelper
oss å hugse kor mange elektron det er
i det ytste skalet. ( gruppe 13-18 må vi
sjå på det siste talet)
• Nummeret på perioden er lik talet på
skal i atomet.
• Di fleire elektronskal det er i eit atom,
di lettare gir det frå seg det eller dei
elektrona som er i det ytste skalet.
MTN 2015
MTN 2015
Hovudgruppe 1: ALKALIMETALLA
• ALKALI = BASISK
• Lagar basiske løysingar i reaksjon
med vatn
• Reagerer lett med andre stoff,
avgir lett elektronet i ytste skal.
• Mjuke. Kan skjærast i med kniv.
• Litium. Natrium. Kalium.
Rubidium. Cesium. Francium
MTN 2015
Hovudgruppe2: JORDALKALIMETALLA
• Dannar basiske løysingar i
reaksjon med vatn.
• Reagerer noko seinare i reaksjon
med vatn, enn alkalimetalla.
• Gir frå seg sine to ytterste
elektron i kjemiske reaksjonar.
• Beryllium, Magnesium, Kalsium,
Strontium, Barium
MTN 2015
Hovudgruppe 17: HALOGENA
• Halogena har 7 elektron i ytste
skalet.
• HALOGEN = SALTDANNAR
• Klor Cl, er det mest kjende av
halogena. Klorgass reagerer svært
lett med natrium og dannar saltet
natriumklorid.
• Natrium + Klor = Natriumklorid
(NaCl, salt)
* Fluor, Klor, Brom, Jod, Astat
MTN 2015
Hovudgruppe 18 : EDELGASSANE
• Ytste skalet er fullt. Dei har 8
elektron i ytste skal ( Helium har 2)
• Edelgassane består av enkeltatom.
• Ein edelgass reagerer vanlegvis
ikkje med andre stoff.
• Xenon er ein av gassane i lyssterke
lampar. Xenon er dårleg varmeleiar.
Dermed kan glødetråden varmast
opp til høgare temperatur, som gir
godt og sterkt lys.
• Helium, Neon, Argon, Krypton,
Xenon, Radon
MTN 2015
MTN 2015
Periodesystemet og ion
• Eit atom med ladning kallar vi eit
ion. Døme Na⁺ og Cl⁻.
• Dersom eit atom avgir eller mottar
eitt eller fleire elektron, vert det
danna eit ion
• Talet på elektron i ytste skalet i eit
atom er nøkkelen.
• Atom med få elektron i det ytste
skalet dannar positive ion.
• Atom med mange elektron i det
ytste skalet dannar negative ion.
• Metall dannar positive ion.
• Ikkje-metall dannar negative ion.
MTN 2015
Meir om METALL
• Dei aller fleste grunnstoffa er metall
• I eit metall ligg atoma i eit fast,
regelmessig mønster, tett i tett.
• I fast tilstand vibrerer atoma i metallet.
• Eit metall kan lett formast, men nokre
er lettare å forma enn andre.
• Det er lettast å forma metalla
når dei er oppvarma.
• F.eks. kan 1 g gull formast til
1 km lang tråd.
MTN 2015
Meir om METALL
• Eit metall er bygd opp av positive
metallion i ein «sjø» av elektron.
Tiltrekkinga mellom dei positive
iona og den negative elektronsjøen
kallar vi metallbinding
• Eit metall leier elektrisk straum og
varme ( pga «elektronsjøen»).
• Metalla er gode leiarar for varmeenergi. Når temperaturen er høg,
beveger elektrona og iona seg
kraftig.
• Metall har høgt smeltepunkt.
(Wolfram 3422⁰C, Titan 1670 ⁰C,
MTN 2015 Jern 1540 ⁰C, Kopar 1085 ⁰C…)
Meir om IKKJE-METALL
• Dei fleste ikkje-metalla er gassar
ved romtemperatur.
• Atoma i edelgass er ikkje bundne
saman. Dei har fullt ytterskal og
reagerer ikkje med andre stoff.
• Dei fleste grunnstoffa av ikkjemetalla består av molekyl. To
atom går saman og deler på
elektrona. Vi kallar bindinga
elektronparbinding.
MTN 2015
MTN 2015
MTN 2015
MTN 2015
Grunnstoffet KARBON i ulike former
• Karbon er grunnstoff nr. 6
• Karbon høyrer til
gruppe nr. 14 og periode nr. 2.
• Karbon har 6 protoner i kjernen og seks
elektroner i skalet.
• Karbon har to skal og manglar fire
elektron i ytterskalet på å få oppfyllt
åtteregelen.
• Grafitt leier elektrisk straum
• Det er grafitt som er «blyet» i blyantar
• Diamantar kan lagast av
MTN 2015
menneske