Upload
cody
View
137
Download
0
Tags:
Embed Size (px)
DESCRIPTION
" Much to learn, you still have. " ―Yoda to Count Dooku , in Star Wars Episode II: Attack of the Clones. Kemirepetition Jan-Olle Malm. ”Repetition” (onsdag 9.15-11.45 och torsdag 9.15-11) SI övningar torsdag 11.00-12.00 och 13.30-16.30 fredag 10.15-13.00 - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
"Much to learn, you still have."
―Yoda to Count Dooku,in Star Wars Episode II: Attack of the Clones
KemirepetitionJan-Olle Malm
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Mjukstart
• ”Repetition” (onsdag 9.15-11.45 och torsdag 9.15-11)• SI övningar
torsdag 11.00-12.00 och 13.30-16.30fredag 10.15-13.00
• Kursstart måndag 2/9 10.15 i sal KC:A• Kompendier 70 kr• Prov torsdag 5/9 13-16 (Sparta)• Periodiska systemet
NomenklaturSäkerhet (föreläsning+upprop måndag, ta med SICD)FormelskrivningStökiometri
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Webbhttp://www.kilu.lu.se/cas/education/undergraduate_education/kemibioteknik/koo101/
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Till att börja med…
• Atomen• Periodiska systemet• Kemisk förening • Oxidationstal• Nomenklatur• Reaktionsformler• Kemiska beräkningar
• Koncentrationsbegreppet• Kemiska reaktioner• Löslighet• Gaslagen
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
KemIgen
KemIgen
www.lth.se/kemigen
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Atomernas uppbyggnad
ProtonerNeutronerElektroner C
12
6Atomnummer(antal protoner eller elektroner)
Masstal(protoner+neutroner)
Rutherford/Bohr+
e-
KemIgen
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Elektronskal
+
KL
M
K: 2 e- (en nivå)L: 8 e- (två nivåer, 2+6)M: 18 e- (tre nivåer, 2+6+10)N: 32 e- (fyra nivåer, 2+6+10+14)
KemIgen
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Orbitaler
1s
4s
2s
3s
2p
3p
4p3d
4f4d
n=1
n=2
n=4
Ene
rgi
n=3
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Periodiska systemet
11A
22A
33B
44B
55B
66B
77B
8 98B
10 111B
122B
133A
144A
155A
166A
177A
188A
1H
2He
3Li
4Be
5B
6C
7N
8O
9F
10Ne
11Na
12Mg
13Al
14Si
15P
16S
17Cl
18Ar
19K
20Ca
21Sc
22Ti
23V
24Cr
25Mn
26Fe
27Co
28Ni
29Cu
30Zn
31Ga
32Ge
33As
34Se
35Br
36Kr
37Rb
38Sr
39Y
40Zr
41Nb
42Mo
43Tc
44Ru
45Rh
46Pd
47Ag
48Cd
49In
50Sn
51Sb
52Te
53I
54Xe
55Cs
56Ba
57La
72Hf
73Ta
74W
75Re
76Os
77Ir
78Pt
79Au
80Hg
81Tl
82Pb
83Bi
84Po
85At
86Rn
87Fr
88Ra
89Ac
104Rf
105Db
106Sg
107Bh
108Hs
109Mt
110 111 112
58Ce
59Pr
60Nd
61Pm
62Sm
63Eu
64Gd
65Tb
66Dy
67Ho
68Er
69Tm
70Yb
71Lu
90Th
91Pa
92U
93Np
94Pu
95Am
96Cm
97Bk
98Cf
99Es
100Fm
101Md
102No
103Lr
s-element d-element p-element
Fundamentals B.4
http://www.gorans.se/program/period/period.htmKemIgen
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Historik
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Periodiska egenskaper
Fig B.8
John Dalton (tidigt 1800-tal)
KemIgen
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Egenskaper
• Metaller• Halvmetaller (metalloider)• Icke-metaller • Aggregationstillstånd • Karaktäristiska egenskaper/Trender
B.4
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Föreningar
• joniska jonbindning elektrolyt
• kovalenta kovalent bindning icke elektrolyt
• metalliska metallisk bindning legering
Fundamentals C
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Oxidationstal
• Oxidationstalet hos en atom eller molekyl är alltid 0• Summan av alla oxidationstal i en förening är 0• Summan av alla oxidationstal i en jon är lika med jonens
laddning• Oxidationstalet för väte är +1 tillsammans
med icke-metaller och -1 med metaller• Oxidationstalet för syre är -2 utom i OF2 (+2) och
i peroxider, O22-, (-1)
Fundamentals K2 och Toolbox K.1KemIgen
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Kan i föreningsnamn anges med numeriska prefix
Stökiometriska proportioner
Dessa är: (mono), di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta-, okta- osv
Ibland också hemi (1/2) och seskvi (3/2)
Anges i formler med sifferindext ex Cu(OH)2, H2O
Fundamentals D, Nomenklaturhäfte
samt wikinKemIgen
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Jonföreningar
• I formeln sätts den positiva beståndsdelen före den negativa t.ex. NaCl, K2SO4.
• I systematiska namn får den negativa beståndsdelen ändelsen -id om den är enatomig (klorid) och ändelsen -at om den är fleratomig (sulfat).
Undantag är hydroxid (OH-) och cyanid (CN-).
KemIgen
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Salter
Hos salter sätts först katjonerna i bokstavsordning följt av anjoner i bokstavsordning.
Detta gäller både namn och formel.
CuCl(OH), kopparhydroxidklorid
KemIgen
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Binära föreningar
väte hydrid H-
klor klorid Cl-brom bromid Br-
syre oxid O2-
svavel sulfid S2-
kväve nitrid N3-
kol karbid C4-
Den första (elektropositiva) beståndsdelen ges ämnets svenska namn.Den andra (elektronegativa) beståndsdelen ges ämnesnamnets stam (ibland latinsk) plus ändelsen –id.
Om två ämnen kan bilda flera binära föreningar måste det förtydligas (kolmonoxid/koldioxid).
KemIgen
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Katjoner
Al3+ aluminiumjon Cu2+ koppar(II)jon
H3O+ oxoniumjon NH4+ ammoniumjon
Sammansatta katjoner namnges som binära föreningarDe flesta har dock speciella namn.
KemIgen
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Anjoner
F- fluoridjon O2- oxidjon
H- hydridjon Si4- silicidjon
S2- sulfidjon P3- fosfidjon
En enatomig anjon namnges som andra delen av en binär förening.
Fleratomiga anjoner namnges vanligen med trivialnamn.
OH- hydroxidjon CN-
cyanidjon
O22- peroxidjon HS-
vätesulfidjon
Några fleratomiga anjoner får även ändelsen –id.
KemIgen
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Några trivialnamn
• Sulfat, sulfit, tiosulfat, vätesulfat• Nitrat, nitrit• Fosfat, (fosfit), vätefosfat, divätefosfat• Karbonat, vätekarbonat• Perklorat , klorat , klorit, hypoklorit • Silikat• Kromat, dikromat• Permanganat, manganat
KemIgen
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Systematiskt eller trivialt?
Även de vanligaste trivialnamnen kan ersättas med systematiska,
t.ex.:perkloratjon ClO4
- som får det fullständiga namnet: tetraoxoklorat(VII) jon, men även klorat(VII)jon duger
KemIgen
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Systematiska alternativ - ibland att föredra
Ett eller flera av de ingående grundämnenas oxidationstal anges med romerska siffror
-eller med arabiska siffror och + eller - för laddningen (när det gäller en jon).
t.ex. dikromtrioxid, krom(III)oxid
t.ex. (tetraoxo)kromat(VI)jon, (tetraoxo)kromat(2-)jon (CrO4
2-)
t.ex. (tetraoxo)sulfat(VI)jon, (tetraoxo)sulfat(2-)jon (SO4
2-)
KemIgen
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Starka syror och baser
• Saltsyra (HCl)• Salpetersyra (HNO3)• Svavelsyra (H2SO4)• Perklorsyra (HClO4)
• Kaliumhydroxid (KOH)• Natriumhydroxid (NaOH)
Tabell J.1KemIgen
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Reaktionstyper
• Fasomvandlingar: H2O(l) H2O(s)
• Upplösning/utfällning:PbCl2(s) Pb2+(aq) + 2Cl-(aq)
• Syra/bas:H2SO4 H+ + HSO4
-
• Reduktion-oxidation ( Red/Ox eller redox):Zn(s) + 2H+(aq) Zn2+(aq) + H2(g)
• FörbränningC2H5OH + 3O2(g) 3H2O(l) + 2CO2(g)
Fundamentals H-K
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Oxidationstalsmetoden
• Kolla materialbalans• Identifiera vilka ämnen som oxideras resp. reduceras• Ange oxidationstal på dessa• Beräkna antalet steg när det gäller oxidation resp. reduktion• Beräkna kvoten red/ox eller ox/red• Använd kvoten för att balansera oxidation och reduktion• Balansera syre med vatten• Balansera väte med H+
• (Om basisk lösning, neutralisera H+ med lika mängder OH- på båda sidor)
• Kontrollera massbalans och laddningsbalans
Fundamentals K samt Toolbox K.1
KemIgen
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Halvcellsmetoden - sur lösning
• Skriv obalanserad reaktionsformel (i jonform)• Skriv obalanserade halvcellsreaktioner• Fortsätt för varje halvcell med att:
a) balansera allt utom O och Hb) balansera O med H2Oc) balansera H med H+
d) balansera laddningar med elektroner• Gör antalet elektroner lika på båda sidor• Sätt samman halvcellsreaktionerna• Ta bort lika ämne• Kontrollera massbalans och laddningsbalans
Kap 14.2 samt Toolbox 14.1
KemIgen
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Halvcellsmetoden - basisk lösning
• Skriv obalanserad reaktionsformel (i jonform)• Skriv obalanserade halvcellsreaktioner•Fortsätt för varje halvcell med att:a) balansera allt utom O och Hb) balansera O med H2Oc) Balansera H med H+ och lägg till motsvarande mängd OH- på båda sidorna – gör vatten av H+ + OH- d) balansera laddningar med elektroner
•Gör antalet elektroner lika på båda sidor•Sätt samman halvcellsreaktionerna•Ta bort lika ämne•Kontrollera massbalans och laddningsbalans
Kap 14.2 samt Toolbox 14.1
KemIgen
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Uppgift
Järn (III)joner reagerar med sulfidjon och bildar järn(II)sulfid och elemäntärt svavel
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Uppgift
MnO4- + Br- Mn2+ + Br2
Reaktion i sur lösning. Permanganat reagerar med bromid och bildar Mn2+ och brom.
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Seminarium F-5
2) Hypoklorit reagerar med Cr(OH)4- i basisk lösning
varvid det bildas kromatjon och kloridjon.
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Seminarium F-5
3) Arsenik(III)sulfid reagerar med salpetersyra varvid det bildas arsenatjon, sulfatjon och kväve (IV)oxid.
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Stökiometri - Molbegreppet
• H2 + ½O2 H2O • Medelatommassa (två decimaler)• 12 g av 12C innehåller NA atomer• Avogadros tal, NA, = 6.0221023 mol-1
• Molmassa (g/mol)
Fundamentals E
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Vid stökiometriska beräkningar är det enkelt att använda följande gång:
ex. 4Al(s) + 3O2(g) 2Al2O3(s)
dvs3 nAl = 4 nO2 och2 nAl = 4 nAl2O3 och
2 nO2 = 3 nAl2O3
Stökiometriska beräkningar
KemIgen Fundamentals L
234322 OAlOAl
nnn
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Stökiometriexempel
Hur många mol syrgas krävs för att bilda 1,00 gram aluminiumoxid om aluminiummetall finns i överskott?
Hur stor volym syrgas resp. luft motsvarar det (vid standardtillstånd)?
KemIgen
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Titrering
2S2O32- + I2 S4O6
2- + 2I-
13 ml 0.1 mol l-1 tiosulfat gick åt för att titrera 25 ml jodlösning. Beräkna jodkoncentrationen.
KemIgen
(Tetrationatjon)
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Seminarium F-5
6) För att bestämma sulfitjonkoncentrationen i ett avloppsvatten titrerades 25,00 ml prov med en 0,02237 mol l-1 KMnO4
– lösning (violett färg). Då 31,46 ml tillsatts av kaliumpermanganatlösningen kvarstod den violetta färgen.Skriv den balanserade redoxformeln ( jonform) för reaktionen i sur lösning om sulfatjon och mangan(II)jon bildas och beräkna koncentrationen sulfitjoner i avloppsvattnet.
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Empirisk formel
Hormonet estradiol består av kol, väte och syre. Vid en analys förbrändes 3.47 mg av ämnet i syrgas varvid det bildades 10.10 mg koldioxid och 2.76 mg vatten.
Beräkna den empiriska formeln.(se Fundamentals F.2)
Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm
Seminarium F-5
9) En organisk förening som består av kol, väte, kväve och syre förbrändes fullständigt med överskott av syrgas. 0,1023 g av föreningen gav 0,2766 g koldioxid och 0,0991 g vatten. Vid ett annat försök med 0,4831 g förening uppsamlades 27,6 ml kvävgas vid STP, dvs 1 atm och 0 oC.
a) Bestäm den empiriska formeln.b) Vid ett tredje försök bestämdes densiteten av föreningen i
gasfas till 4,06 g l-1 vid 127 oC och 256 torr.Bestäm föreningens molekylformel.
1-hexadecyl-3-(2-methoxyphenyl)urea