410 likes | 899 Views
" 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
E N D
"Much to learn, you still have." • ―Yoda to Count Dooku,in Star Wars Episode II: Attack of the Clones
”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 systemetNomenklaturSäkerhet (föreläsning+upprop måndag, ta med SICD) FormelskrivningStökiometri Mjukstart
Webb http://www.kilu.lu.se/cas/education/undergraduate_education/kemibioteknik/koo101/
Till att börja med… • Atomen • Periodiska systemet • Kemisk förening • Oxidationstal • Nomenklatur • Reaktionsformler • Kemiska beräkningar • Koncentrationsbegreppet • Kemiska reaktioner • Löslighet • Gaslagen
KemIgen www.lth.se/kemigen KemIgen
12 C 6 + Atomernas uppbyggnad Protoner Neutroner Elektroner Masstal (protoner+neutroner) Atomnummer (antal protoner eller elektroner) e- Rutherford/Bohr KemIgen
K L + M Elektronskal 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
4f 4d 4p 3d 3p 2p 1s 4s 2s 3s Orbitaler n=4 Energi n=3 n=2 n=1
Periodiska systemet s-element p-element d-element Fundamentals B.4 KemIgen http://www.gorans.se/program/period/period.htm
Periodiska egenskaper John Dalton (tidigt 1800-tal) FigB.8 KemIgen
Metaller Halvmetaller (metalloider) Icke-metaller Aggregationstillstånd Karaktäristiska egenskaper/Trender Egenskaper B.4
joniska jonbindning elektrolyt kovalenta kovalent bindning icke elektrolyt metalliska metallisk bindning legering Föreningar Fundamentals C
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) Oxidationstal Fundamentals K2 och ToolboxK.1 KemIgen
Dessa är: (mono), di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta-, okta-osv Ibland också hemi (1/2) och seskvi (3/2) Stökiometriska proportioner Anges i formler med sifferindex t ex Cu(OH)2, H2O Kan i föreningsnamn anges med numeriska prefix Fundamentals D, Nomenklaturhäfte samt wikin KemIgen
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-). Jonföreningar KemIgen
Salter Hos salter sätts först katjonerna i bokstavsordning följt av anjoner i bokstavsordning. Detta gäller både namn och formel. CuCl(OH), kopparhydroxidklorid KemIgen
Binära föreningar Den första (elektropositiva) beståndsdelen ges ämnets svenska namn. Den andra (elektronegativa) beståndsdelen ges ämnesnamnets stam (ibland latinsk) plus ändelsen –id. väte hydrid H- klor klorid Cl- brom bromid Br- syre oxid O2- svavel sulfid S2- kväve nitrid N3- kol karbid C4- Om två ämnen kan bilda flera binära föreningar måste det förtydligas (kolmonoxid/koldioxid). KemIgen
Katjoner Al3+ aluminiumjon Cu2+ koppar(II)jon Sammansatta katjoner namnges som binära föreningar De flesta har dock speciella namn. H3O+oxoniumjon NH4+ ammoniumjon KemIgen
Anjoner En enatomig anjon namnges som andra delen av en binär förening. F- fluoridjon O2- oxidjon H-hydridjon Si4-silicidjon S2- sulfidjon P3-fosfidjon Några fleratomiga anjoner får även ändelsen –id. OH- hydroxidjon CN- cyanidjon O22- peroxidjon HS- vätesulfidjon Fleratomiga anjoner namnges vanligen med trivialnamn. KemIgen
Sulfat, sulfit, tiosulfat, vätesulfat Nitrat, nitrit Fosfat, (fosfit), vätefosfat, divätefosfat Karbonat, vätekarbonat Perklorat , klorat , klorit, hypoklorit Silikat Kromat, dikromat Permanganat, manganat Några trivialnamn KemIgen
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 Systematiskt eller trivialt? KemIgen
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 (CrO42-) t.ex. (tetraoxo)sulfat(VI)jon, (tetraoxo)sulfat(2-)jon (SO42-) Systematiska alternativ - ibland att föredra KemIgen
Saltsyra (HCl) Salpetersyra (HNO3) Svavelsyra (H2SO4) Perklorsyra (HClO4) Kaliumhydroxid (KOH) Natriumhydroxid (NaOH) Starka syror och baser Tabell J.1 KemIgen
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) Förbränning C2H5OH + 3O2(g) 3H2O(l) + 2CO2(g) Reaktionstyper Fundamentals H-K
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 Oxidationstalsmetoden Fundamentals K samt ToolboxK.1 KemIgen
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 Halvcellsmetoden - sur lösning Kap 14.2 samt Toolbox14.1 KemIgen
Halvcellsmetoden - basisk lösning Kap 14.2 samt Toolbox14.1 • 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 KemIgen
Uppgift Järn (III)joner reagerar med sulfidjon och bildar järn(II)sulfid och elemäntärt svavel
Uppgift Reaktion i sur lösning. Permanganat reagerar med bromid och bildar Mn2+ och brom. MnO4- + Br- Mn2+ + Br2
2) Hypokloritreagerar med Cr(OH)4- i basisk lösning varvid det bildas kromatjon och kloridjon. Seminarium F-5
3) Arsenik(III)sulfid reagerar med salpetersyra varvid det bildas arsenatjon, sulfatjon och kväve (IV)oxid. Seminarium F-5
H2 + ½O2 H2O Medelatommassa (två decimaler) 12 g av 12C innehåller NA atomer Avogadrostal, NA, = 6.0221023mol-1 Molmassa (g/mol) Stökiometri - Molbegreppet Fundamentals E
Stökiometriska beräkningar Vid stökiometriska beräkningar är det enkelt att använda följande gång: ex. 4Al(s) + 3O2(g)2Al2O3(s) dvs 3 nAl= 4 nO2 och 2 nAl=4nAl2O3och2 nO2 = 3 nAl2O3 Fundamentals L KemIgen
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
Titrering 13 ml 0.1 mol l-1 tiosulfat gick åt för att titrera 25 ml jodlösning. Beräkna jodkoncentrationen. 2S2O32- + I2 S4O62- + 2I- (Tetrationatjon) KemIgen
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. Seminarium F-5
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)
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. Seminarium F-5 1-hexadecyl-3-(2-methoxyphenyl)urea