Elektroner på vandring kap.3 - Naturfag Flashcards

1
Q

Ordslag atom:

A

”Atomene er byggesteinene i de kjemiske forbindelsene – Og ALT er kjemi!”

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Hva er et ATOM?

A

Et atom er bygd opp av nøytroner, elektroner og protoner. Inne i kjernen er det nøytroner og protoner som utgjør et antall som da er hvilket kjemisk stoff. Utenpå dette er det elektroner som sirkler rundt i 1-7 elektronskall.

🔷Atom – Atomos = udelelig

🔷Men, atomene er ikke udelelige – de er bygd opp av elementære partikler.

🔷Atomene har en kjerne og elektroner som beveger seg rundt kjernen.

🔷Kjernen består av protoner og nøytroner.

🔷Elektronskall = 7 skall

🔷Alle grunnstoff er satt sammen av bare en type atomer!!!!NB

🔷De atomene som har samme antall protoner hører til samme grunnstoff

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Hvilken ladning har nøytronene?

A

Nøytronene har ikke ladning, de er nøytrale. Er små partikler i atomkjernen. Vi bruker symbolet: n

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Hvilken ladning har protonene?

A

Protonene har positiv ladning. Er små partikler i sentrum av atomene. Vi bruker symbolet : p+

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Hvilken ladning har elektronene?

A

Elektronene har negativ ladning. Er små partikler som beveger seg hurtig rundt atomkjernen. Vi bruker symbolet: e-

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Hva er et grunnstoff?

A

Etgrunnstoffer et naturlig stoff med bare én type atomer. Det består av atomer med samme atomnummer, det vil si samme antall protoner i atomkjernen. Atomene kan være av ulike isotoper, altså med forskjellig antall nøytroner og forskjellig atommasse, men de kjemiske egenskapene bestemmes i hovedsak av protontallet.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Gi noen eksempler på grunnstoffer. Hvilket kjemisk symbol har disse grunnstoffene? Hva er kjemisk symbol?

A

Symbolet består av et eller flere bokstaver der den første er stor og de neste er små.

🔷Hydrogen – H
🔷Oksygen – O
🔷Kvikksølv – Hg
🔷Fosfor – P
🔷Fluor – F
🔷Natrium – Na
🔷Klor – Cl
🔷Jern – Fe
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Hvorfor er det viktig å skille mellom store og små bokstaver i kjemiske symboler?

A

For å ikke forveksle grunnstoffene med hverandre.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Hva er avgjørende for å vite hvilket grunnstoff det er?

Hva avgjør atomnummeret?

A

Antall protoner i kjernen

Atomnummer: Tallet på protoner i kjernen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Isotoper?

A

Atomer som har samme antall protoner, men varierende antall nøytroner.

Eks. Karbon –> grunnstoff nr.6 –> har tre isotoper.
Alle har 6 protoner i kjernen, men tallet på nøytroner varier fra 6 til 8. Isotopen med 6 nøytroner er det mest vanlige.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Nukleoner

A

Betyr kjernelegemer: Protoner + Nøytroner –> er antall øverst når man skriver om grunnstoffet.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Kjemiske forbindelser?

A

To eller flere forskjellige atomer som har reagert med hverandre:
🔷H2O – vann - to hyrogenatomer og et oksygenatom
🔷CH4 – metan - et karbonatom og fire hydrogenatomer
🔷NaCl – natriumklorid - et Natriumatom og et kloratom

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Elementærladning?

A

Er de minste ladningene vi vet om. Det er ladningene til protonet og elektronet. Et elektron og et proton er motsatt ladd, men disse ladningene har like stor verdi.

Et atom som har like mange elektroner som protoner, er nøytralt. Det har derfor ingen ladning.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Elementærpartikler?

A

Brukes som et fellesnavn for protoner, elektroner og nøytroner.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Atomnummer?

A

Atomnummeret til et grunnstoff er lik tallet på protoner i kjernen –> står nederst når vi skriver et grunnstoff

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Generell fakta om periodesystemet?:

A

🔷Fram til for ca. 300 år siden trodde man at det fantes fire grunnstoff; luft, lid, jord og vann

🔷Et grunnstoff består av bare en type atomer

🔷Alle atomer som har samme antall protoner hører til samme grunnstoff

🔷Periodesystemet systematiserer og klassifiserer grunnstoffene

🔷Består av 118 grunnstoff

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Gruppe?

A

🔷Loddrett kolonne.

🔷ALLE grunnstoffer med like mange elektroner i det YTTERSTE elektronskallet plasseres i samme gruppe. For eksempel fluor (F), klor (Cl), brom (Br), jod (I) = gruppe 17

🔷Hvor mange elektroner har de ytterste skallet? (7)

🔷De grunnstoffene som er i samme gruppe har en rekke like egenskaper

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Periode?

A

🔷Vannrett rad

🔷Her har alle grunnstoffer like mange elektronskall

🔷Antall elektroner i det ytterste skallet og antall protoner øker med en for hvert nytt grunnstoff

🔷For eksempel; Litium (2 skall), Bor (2 skall), Oksygen (2 skall)

🔷Fysiske og kjemiske egenskaper vil endre seg bortover i en periode

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Hvordan er det kjemiske periodesystemet ordnet?

A

I grunnstoffenesperiodesystemer grunnstoffeneordnetetter økende atomnummer i en tabell. De syv vannrette radene i tabellen kalles perioder og de atten loddrette kolonnene kalles for grupper.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Husk se på bilde av grunnstoffene med tall og symbol

A

gjør

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Edelgass/ Edelgass-struktur?

A

Er grunnstoffene i gruppe 18 med åtte elektroner i det ytterste skallet kaller vi edelgasser, og vi sier den har edelgass- struktur.

Edelgassene er svært stabile og reagerer derfor nesten ikke med andre stoffer. Dette er fordi de har åtte elektroner i det ytterste skallet og er stabile/fornøyde har fult.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Åtteregelen?

A

Åtteregelen er en enkel tommelfingerregel innen kjemien som sier at atomer har en tendens til å knytte seg til hverandre slik at de hver har åtte elektroner i sine ytterste elektronskall. Dette gir dem samme elektronkonfigurasjon som edelgassene.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Reduksjon?

A

Når et atom tar opp ett eller flere elektroner sier vi at det blir redusert. Går i minus -

24
Q

Oksidert?

A

Når et atom gir fra seg et eller flere atomer sier vi at det blir oksidert. Går i pluss +

25
Q

Redoksreaksjon?

A

🔷En kjemisk reaksjon der det forgår oksidasjon og reduksjon kaller vi en redoksreaksjon

🔷Reduksjon og oksidasjon vil ALLTID foregå samtidig

🔷Redoksreaksjonen er de vanligste og noen av de viktigste kjemiske reaksjonene på jorda

🔷Vi har redoksreaksjon i f.eks. fotosyntesen, forbrenning og i framstilling av metaller

26
Q

Hva mener vi med at et stoff blir oksidert?

A

At noeoksidererbetyr at ladningen til stoffet øker, altså at elektronerblir fjernet fra det.

27
Q

Hva mener vi med at et stoff blir redusert?

A

At noe reduseres betyr at ladningen til stoffet minsker, altså at det blir lagt til et negativt elektron som gjør det mere negativt.

28
Q

Hva kjennetegner en redoksreaksjon?

A

Enredoksreaksjon eren kjemisk reaksjon der et stoff blir redusert og et annet blir oksidert. At noe oksiderer betyr at ladningen til stoffet øker, altså at elektroner blir fjernet fra det. Dette kan også dreie seg om et grunnstoff innenfor et molekyl eller salt. Tilsvarendeeren reduksjon en reduksjon av ladning til et stoff.

29
Q

Kan du nevne eksempler på vanlige redoksreaksjoner?

A

Natriumklorid (NaCl) =
Na + Cl = Na+ + Cl-

Natriumatom + Kloratom = Natriumion + Kloridion

30
Q

Ion?

A

Et ion er et elektrisk ladd atom. Et positivt ladd ion oppstår når et atom har underskudd på elektroner, mens et negativt ladd ion oppstår når et atom har overskudd på elektroner. Ioner med motsatte ladninger tiltrekker hverandre og kan danne ionebindinger.

31
Q

Ionebindinger?

A

Ionebinding er bindingen mellom to ioner med motsatt ladning. I salter er det ionebinding. Renest ionebinding har man mellom atomer med stor forskjell i elektronegativitet.

32
Q

Elektronskall?

A

🔷Maks 18 skall
🔷maksimalt 32e- i et elektronskall
🔷20 første grunnstoffene har bare maks 8 elektroner i elektronskallene
🔷det ytterste skallet har alltid maks 8 elektroner

33
Q

Hvor står metallene i periodesystemet i boka?

A

Metallene står til venstre i periodesystemet (gult i læreboka).
(de som har ett elektron i ytterste skall kaller vi alkalimetaller de er svert reaktive)

34
Q

Halogener/ elektronegative?

A

Er grunnstoffer som relativt lett tar opp elektroner kaller vi elektronegative –> Gruppe 16 og 17(Klor, Fluor, Jod) –> for å få nagativ lading åtteregelen –> fult ytterste skall

35
Q

Hva er spenningsrekken (metaller) med elektropositive og elektronegative ?

A

Disse elektronovergangene kan ordnes i en spenningsrekke (elektrokjemisk spenningsrekke).
Organiseres etter evnen til å gi fra seg elektroner.

De grunnstoffene som står lengst til venstre gir lettest fra seg elektroner.

Litium - Kalium - Natrium - Magnesium – Aluminium – Sink – Jern – Nikkel – Tinn – Bly – Hydrogen – Kobber – Sølv – Gull

Li - K - Na - Mg - Al - Zn - Fe - Ni - Sn - Pb - H - Cu - Ag - Au

Grunnstoffer til venstre i spenningsrekken gir lettest fra seg elektroner Blir lettest oksidert
Når vi har en oksidasjon MÅ vi også ha en reduksjon et stoff som tar opp elektroner (er ofte et positivt ion)

36
Q

I kjemisk sammenheng brukes bokstavene?

A

🔷(s) – Solid/ fast stoff
🔷(l) – Liquid/ veske
🔷(g) – Gas/ gass
🔷(aq) – Aqua / løst i vann

37
Q

Eksempel elektrolyse 1?

A

Dersom vi senker metaller til venstre for hydrogen (i denne sammenheng H+ ioner i saltsyre HCl) i en løsning med hydrogenioner (H+) vil disse metallene gi fra seg elektroner til løsningen, eka. Magnesium + 2 hydrogenioner 2 magnesiumioner + 2 hydrogengass + energi

Mg(s) + 2H+(aq) Mg2+(aq) + H2(g) + energi
(H2 hydrogengassen er da en elektronparbinding = Elektronparbinding er når to atomer deler på elektroner slik at de blir stabile.)

38
Q

Eksempel elektrolyse 2?

A

Vi legger en sink bit i en løsning med kobber. Siden sink står til venstre fra kobber i penningsrekken vil den gi fra seg elektroner til kobberionene –> sink blir oksidert (til sinkioner). Kobberionene blir redusert vi får utfelling av kobber.
Cu2+(aq) + 2e- –> Cu(s)

39
Q

Hva er den elektroniske spenningskjeden?

A

Den elektroniske spenningskjeden viser det hvilke grunnstoffer som er elektropositive og elektronegative. det grunnstoffet som er til venstre gir lettest fra seg (oksidert/ elektropositiv) mens det nesten helt til høyre tar lett til seg (reduksjon/ elektronegativ).

De helt til høyre tar verken til seg eller gir i fra.

40
Q

Vurder hva som skjer ved hjelp av spenningsrekken:

A

a) 2n(s) + Cu2+(aq) = 2n2+(aq) + Cu(s) –> natrium gir til kobber
b) Cu(s) + Pb2+(aq) = Ingen ting
c) Mg(s) + Cu2+(aq) = Mg2+(aq) + Cu(s) –> magnesium gir til kobber

41
Q

Hva er elektrolyse?

A

Elektrolyseer en metode for å skille molekyler eller gjøre om salter til grunnstoffene de består av, ved å sende elektrisk strøm gjennom dem ved hjelp av en elektrolytt og to elektroder; én negativt ladet, katode, og én positiv ladet, anode. Elektrodene tiltrekker ionene med motsatt ladning. –> fører til nøytral form

42
Q

Elektrolyse av salter som er løst i vann?

A

Kan også drive elektrolyse av salter som er løst i vann
CuCl2 (kobberklorid) = Cu2+ (kobberioner) og Cl- (klordioner)

Dette skjer:
Cu2+ +2e- + energi –> Cu(s) Kobber

Cl-(aq) - e- + energi –> Cl og Cl + Cl –> Cl2 (g) klorgass

Framstille kobber fra kobberklorid i tillegg til Cu(s) (kobber) vil det dannes Cl2(g) (klorgass).

Dette skjer fordi kobberionene tar opp elektroner fra den negative elektroden (Energi) og blir nøytrale elektroner.

Kloridionene gir fra seg elektroner til den positive elektroden (energi) og danner klor

43
Q

Forbrenning av magnesium?

A

Når magnesium brenner får vi magnesiumoksid (MgO). Det som skjer er at magnesiumet oksideres fordi det gir fra seg elektroner, mens oksygenet reduseres fordi det tar opp elektroner som magnesiumet gir fra seg.

2Mg + O2 –> 2MgO + energi = vi sitter igjen med magnesiumoksid.

Mg – 2e- = Mg2+ –>blir oksidert

O + 2e- = O2- –>blir redusert

44
Q

Hva er forbrenning?

A

Alle forbrenningsreaksjoner er reaksjoner med oksygen. Tenner vi en fyrstikk, et stearinlys eller et bål, er det oksygenet i luften som reagerer med stoffene som brenner.

Hver gang et grunnstoff reagerer med oksygen, får vi dannet en kjemisk forbindelse mellom grunnstoffet og oksygenet. Slike stoffer kaller vi oksider.

Når karbon brenner, får vi karbondioksid (CO2) eller karbonmonoksid (CO). Når magnesium brenner, får vi magnesiumoksid (MgO).

🔷Oksygen bli redusert
🔷Et annet grunnstoff blir oksidert
🔷Det frigis energi

45
Q

Hva er brenselceller?

A

🔷Virkemåten ligner på den i et batteri

🔷I et batteri er energien lagret, i en brenselcelle har vi en jevn tilførsel av energi utenfra

🔷Brenselcellene søker å utnytte energien i redoksreaksjonene

🔷Den energien kan benyttes til oppvarming, til mekanisk energi (i en motor) eller til elektrisk energi

🔷I en brenselcelle som benytter hydrogen er energiutbyttet svært høyt

🔷Mange typer brenselceller; PEM-cellen er den vanligste (Proton Exchange Membrane)

🔷PEM-cellen; bruker hydrogen som drivstoff. Forbrenningstemperaturen er godt over 100 grader celsius, altså ingen utslipp av Nox (nitrogenoksider)

🔷”Eksosen” er vann (H2O)

46
Q

Hva er prinsippet med brenselceller?

A

🔷Prinsippet i en brenselcelle er at hydrogen lades inn på en side av en membran som leder protoner, på den andre siden har vi oksygengass.
Membranen består gjerne av platina (Pt. Gruppen 10, periode 6. Myk, sølvhvitt metall) Svært dyrt.

🔷Hydrogen oksideres til H+ ioner som kan passere en protonledende membran. Elektronene må ”vandre rundt”; dette skaper strøm.
På oksygensiden av membranen reagerer oksygen med hydrogenionene = vi får dannet vann (H2O)

47
Q

Se på ilustrasjon side 68!

A

HUSK!!

48
Q

Hva er fordelene med brenselceller sammenlignet med bensin- og dieselmotorer?

A

En brenselcelle med hydrogen som drivstoff slipper kun ut vann (H2O). Så lenge hydrogenet er produsert fra fornybar energi, blir det ingen utslipp avklimagassertil atmosfæren. Det blir det med dieselmotor som bruker fossile brennstoffer som energi som gir ut CO2

49
Q

På hvilke bruksområder tror forskerne at brenselceller blir viktige i framtiden?

A

I ”hydrogensamfunnet” mener forskere at brenselceller skal brukes innen transport av mennesker og gods. Bilen vil få en brenselcelle og elektrisk motor istedenfor dagens forbrenningsmotor, det samme gjelder motorsykler og lastebiler.

50
Q

Formel brenselceller?

A

H2(g) –> 2H+ + 2e-
1/2 O2(g) + 2H+ + 4e-
–> H2O

51
Q

Formel brenselceller?

A
Ved anoden (minus tar til seg) : 2H2 --> 4H+   +.   4e-
Ved katoden (pluss gir fra seg): O2   +.   4H+.    +.   4e-   --> 2H2O
Samlet reaksjon: 2H2.   +.    O2.  --> 2H2O + energi
  1. Det som skjer er at hydrogengass (H2) ledes inn på den ene siden av en protonledende membran og oksygengass eller luft på den andre siden.
  2. Ved anoden blir hydrogen oksidert til H+ - ioner, og et elektron blir avgitt for hvert hydrogenatom.
  3. H+ -ionene (protoner) og vann kan vandre gjennom den protonledende membranen, men elektronene må gå en ytre krets (eletrisk ledning) for å komme over fra hydrogensiden til oksygensiden av membranen i brenselcellen –> gjør at den kan levere strøm.
  4. På oksygensiden av membranen –> katodesiden –> reagrer H+ - ionene med oksygen, og det blir dannet vann.
52
Q

Hvilke utfordringer har brenselcellen?

A

🔷Øke levetiden på de forskjellige typene av brenselceller.

🔷Øke virkningsgraden

🔷Forbedre membran-kvaliteten

🔷Bruke billigere materialer

53
Q

Hva er et galvanisk element?

A

Et galvanisk element består av to forskjellige elektroder + en elektrolytt som leder strøm.

En av elektrodene gir fra seg katoden/elektroner (oksideres), den andre tar imot anoden/elektroner (reduseres) og leder de videre til elektrolytten (Elektrolytt = en veske som kan lede elektrisk strøm.)

I et Galvanisk element skjer disse redoksreaksjonene spontant –> frigir energi

54
Q

Elektrisk strøm?

A

Ladninger som flytter på seg, enten ioner i en løsning/smelte, eller elektroner i en metalladning

55
Q

Elektrisk krets?

A

Sammenhengende vei hvor elektriske ladninger kan vandre. Krever noe som kan drive den elektriske strømmen, en strømkilde/spenningskilde (solceller, batterier)

56
Q

Resistans?

A

En motstand som reduserer bevegelsene til elektronene, elektronene avgir energi eks. Til en lyspære

57
Q

Alkemetaller/ elektropositive?

A

Gir lett fra seg elektroner, særlig til grunnstoffene til høyre i gruppe 16 og 17 kalles halogener. –> blir posetivt ladet elektroner.