Kemi: stoffer, atomer og reaktioner

Atomnummeret er antallet af protoner, og for grundstof 1–20 i det periodiske system er perioden (rækken) antallet af skaller og hovedgruppen (kolonnen) antallet af yderelektroner – undtagen helium, der står i hovedgruppe 8. Hovedgruppen afgør også, hvilken ion atomet danner: hovedgruppe 1–3 afgiver elektroner, 6–7 optager dem. De seks hæfter på siden dækker 7. klasses stofegenskaber, 8. klasses atomer og formler og 9. klasses ioner, pH og kulstofkredsløb.

Gå direkte til hæfterne (6) ↓

Hvordan læser man det periodiske system – fx for calcium?

Man aflæser fire ting, her for calcium:

1. Find atomnummeret: calcium er nr. 20, så der er 20 protoner og i et neutralt atom 20 elektroner.
2. Fordel elektronerne på skallerne, indefra: 2, 8, 8, 2.
3. Tæl skallerne: fire skaller giver periode 4.
4. Tæl yderelektronerne: to giver hovedgruppe 2, samme kolonne som magnesium. Helium har også to yderelektroner, men står i hovedgruppe 8, fordi dens eneste skal er fuld.

Hvorfor bliver natrium til Na⁺ og chlor til Cl⁻?

Begge ender med en fuld yderskal. Natrium (nr. 11, fordeling 2, 8, 1) afgiver sin ene yderelektron og står med 2, 8 som neon; chlor (nr. 17, 2, 8, 7) optager én og får 2, 8, 8 som argon. Antallet af protoner ændres aldrig: Na⁺ har stadig 11 protoner, men kun 10 elektroner, og derfor ladningen +1. I en ionforbindelse går ladningerne lige op: Ca²⁺ kræver to Cl⁻, og formlen bliver CaCl₂ (+2 og −2 giver 0). Ionerne og deres formler har et hæfte for sig i 9. klasse.

Hvordan afstemmer man et reaktionsskema?

At afstemme betyder at gøre antallet af hver slags atom lige stort på begge sider af pilen, for i en kemisk reaktion sættes atomerne sammen på ny, og ingen forsvinder. Natrium, der reagerer med oxygen, afstemmes sådan:

1. Skriv de rigtige formler, endnu uden tal foran: Na + O₂ → Na₂O.
2. Tæl oxygen: 2 til venstre, 1 til højre. Sæt 2 foran Na₂O.
3. Nu er der 4 Na til højre, så sæt 4 foran Na til venstre.
4. Tæl efter: 4 Na og 2 O på begge sider. Skemaet er 4 Na + O₂ → 2 Na₂O.

Koefficienten foran formlen ganger hele formlen; indekset efter symbolet gælder kun det ene atom. Ret derfor kun koefficienterne, aldrig indeksene – det øves trin for trin i Fysik/kemi 8. klasse – kemiske formler og reaktionsskemaer.

Hvad betyder pH 3 og pH 11?

En opløsning med pH 3 er sur, og en med pH 11 er basisk: under 7 er en vandig opløsning sur, 7 er neutral, og over 7 er den basisk.

pH	Betegnelse	Typisk hverdagsstof
2–3	surt	citronsaft, eddike, cola
7	neutralt	rent vand
11	basisk	ammoniak i rengøringsmiddel

Ét trin betyder ti gange: pH 3 har ti gange flere H⁺-ioner end pH 4 og 10.000 gange flere end neutralt vand. Værdierne er typiske og varierer fra produkt til produkt.

Hvordan beregner man densitet (massefylde)?

Densiteten er massen divideret med rumfanget: ρ = m : V. Vender man formlen, er m = ρ · V og V = m : ρ. 46 g madolie fylder 50 cm³, så oliens densitet er 46 : 50 = 0,92 g/cm³ – under vandets 1,0 g/cm³, og olien lægger sig ovenpå. Densiteten er et kendetegn som smelte- og kogepunktet: den er den samme for en dråbe og en liter. En stor træklods har større masse end en kobbermønt, men lavere densitet. Hvordan mL og cm³ hænger sammen, står under omregning af rumfang. Densitet og opvarmningskurver er emnet i Fysik/kemi 7. klasse – stoffers egenskaber.

Hvordan hænger kulstofkredsløbet og drivhuseffekten sammen?

Carbondioxid er både en del af kredsløbet og en drivhusgas. Planter binder CO₂ ved fotosyntese, mens respiration og forbrænding frigiver det igen. Drivhusgasserne fanger en del af den infrarøde stråling, Jorden sender ud; uden dem ville gennemsnitstemperaturen ligge omkring −18 °C i stedet for omkring +15 °C. Når kul, olie og naturgas brændes, kommer carbon, som har ligget i undergrunden i millioner af år, hurtigt tilbage i atmosfæren som CO₂, og den ekstra CO₂ forstærker drivhuseffekten. Ozonlaget er noget andet: det beskytter mod UV-stråling.