KLscience: Kolets Kemi

Alkoholer

Vi tänker på att alkohol är öl, vin och sprit. Denna alkohol kallas för etanol. Det finns många andra alkoholer som vi inte känner igen. Det som är gemensamt med alla alkoholer är att:

De är brännbara (innehåller mycket energi)
Giftiga
Ofärgade vätskor
Alla alkoholer har en OH-grupp (du får veta vad det är lite längre ner)

Kolväten Alkoholer

Här ser ni hur kolväten och alkoholer är uppbyggda:

Alla kolväten är inte lösliga eftersom de är opolära. Det innebär att de har inte en plus och minus sida. De här alkoholerna är lösliga i vatten eftersom de är polära. En plus sida och en minus sida. Lika löser lika.

Olika alkoholer

Metanol CH3OH

Giftigt
Bränsle (bindningarna innehåller energi)
Träsprit
Livsfarligt (när det kommer in i kroppen)

Det är livsfarligt eftersom när vi får i oss metanol så bryts den ned till ett ämne som kallas för formaldehyd som är giftigt. Det här ämnet kan göra så att man blir blind. Sedan fortsätter processen. Formaldehyden bryts sedan ned till myrsyra s.k metansyra (organisk syra), som är ännu mer giftigare och kan leda till döden.

För att man ska få ut metanolen så ger läkaren dig etanol så att kroppen bryter ner etanolen istället och då kan läkaren få ut metanolen.

Några har råkat få i sig metanol och det är inte alla som klarar sig bra. ⅓ mår bra (bara om de får behandlingen snabbt), ⅓ blir blinda och ⅓ dör.

Etanol C2H5OH

Giftigt och beroendeframkallande
Vanlig alkohol
Jäsning av frukt

jäst
Socker ---------> etanol

Etanol skadar levern och tar ofta skada om man är alkoholist. Därför borde man vara uppmärksam med att inte dricka för mycket och kanske bättre att inte dricka alls.

Används som bränsle som framställs från sockerör, skogsavfall och svensk vete.

Med ord

etanol + syre --------> koldioxid + vatten + energi

Med kemisk beteckning

2C2H5OH + 6O2 --------> 4 CO2 + 6H2O + energi

Koldioxiden som släpps påverkar ej växthuseffekten. För att om vi ska bilda mer etanol så måste vi plantera mera av sockerör, skogsavfall och svensk vete. Vad händer då? Jo, de här träden behöver ju koldioxid för att det ska ske fotosyntes. Det blir ett kretslopp. Det finns inga extra koldioxid i atmosfären för de tas upp av de nya växterna.

Andra Alkoholer

Glykol är också en alkohol och används som kylarvätska i bilar.
Glykol kallas även för tvåvärld alkohol eftersom det finns två OH-grupper i molekylen.

Så här ser en glykol molekyl ut, det är 2 kolatomer, 4 väteatomer och 2 OH-grupper (C2H4(OH)2)

Glycerol är också en alkohol och används som hudkräm. Glycerol kallas för trevärld alkohol eftersom det finns 3 OH-grupper i molekylen.

Så här en glycerol molekyl ut, 3 kolatomer, 5 väteatomer och 3 OH-grupper (C3H5(OH)3).

Organisk Syra

Organisk syra låter som ett namn du har aldrig träffat på, men egentligen är det inte så. Du vet säkert att din mamma har tillagt citronsyra i flera av hennes maträtter. Citronsyra är en av dem flertals organiska syror som finns. Men varför kallas den för en organisk syra? Jo, för att alla organiska syror består av kolatomer,väteatomer,syreatomer och har sura egenskaper. Vi får inte glömma bort att organiska syror inte bara finns i maten utan flertals växter använder det som ett försvar, mot andra djur som exempelvis nässlor. Organiska syror finns i sura frukter och bär till exempel citron, rabarber och lingon.

Karboxylgrupp

Alla organiska syror har möjligheten att bildas av alkoholer. När man öppnar en flaska vin och låter den stå väldigt länge öppet. Då bildas ättika. OH och kolatomen kommer i kontakt med syran och det bildas COOH. Det kallas för karboxylgrupp och namnet för syror är karboxylsyror. Dessutom är karboxylsyror ett annat namn för organiska syror.

Metanserien

Om du från tidigare relaterade dig till metanserien, så kommer det egentligen till mycket nytta. Dem första fyra namnen i karboxylsyrorna är metan, etan, propan och butansyra. Men man brukar dessutom också använda namn till dessa fyra syror från vart dem egentligen kommer ifrån. Etansyra är till exempel ättiksyra.

Metansyra, Kemisk beteckning CHOOH (Myrsyra, om du blir lite förvirrad av bilden. Kom ihåg att R=H.) I metansyra så är ju R=H, alltså en väteatom. För etansyra så är R=CH3

Etansyra, Kemisk betckning CH3COOH (ättiksyra)

Estrar

Estrar består av kol, väte och syre. Vi vet mycket att man kan framställa lukter och smaker som är likadant som banan eller jordgubb. Med hjälp av alkohol och karboxylsyra kan vi skapa doft och smak till glass,läsk och godis.

Alkohol + karboxylsyra ----> ester + vatten

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Mättade och omättade kolväten

Kolväten med dubbel- och trippelbindning är omättade för att det inte är max antal väteatomer i kolväten. Kolväten med enkelbindning är mättade eftersom den får inte plats med fler väteatomer. Mättade kolväten är stabilare än omättade kolväten. Därför kan omättade kolväten reagera lätt med andra kemiska föreningar. Då görs bindningarna om till enkelbindningar och kolvätet blir då mättat.

Till exempel om eten reagerar med vätgas bildas det etan.

Här får du några exempel på hur man kan skriva det. Kan skrivas med en reaktionsformel, ett ord eller

en strukturformel.

Polymerer

Polymerer är långa kolkedjor. Omättade kolväten kan enkelt reagera med andra ämnen. Då kan man utnyttja det för att bygga nya föreningar. Man kan exempelvis sätta ihop tusentals små molekyler med dubbelbindningar till en lång kedja. Då bryts dubbelbindningarna upp och det bildas endast enkelbindningar. En sådan jättemolekyl kallas för polymer. Man kan förklara ordet polymer. Poly betyder många medan mer betyder del - många delar.

Här ser ni på bilden hur dubbelbindingarna bryts upp och det bildas enkelbindningar:

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

2013-12-16

Kemiska föreningar och kolföreningar

Det finns finns miljontals kolföreningar i vår planet. Kol kan binda till 4 andra atomer eftersom kol har 4 valenslektroner. En bindning består av 2 elektroner. En elektron från den ena atomen och en från den andra. Det finns oändliga kombinationer. Man kan bygga många andra molekyler av kolatomer. Det gör så att det finns kolföreningar här på jorden. Bindningarna kan vara ensamma, par, kedjor, ringar, små, stora molekyler . Alla har olika egenskaper beroende på hur de sitter och hur många kolatomer den finns i molekylen.

Kolväten

Kolväten är den största av kolföreningar. Som man hör på namnet är kolväten en kemisk förening enbart med kolatomer och väteatomer. Kolväten är opolära. Detta betyder att kolväten är olösliga i polära ämnen (som t.ex vatten). Polära ämnen innebär ämnen som har en positiv (plus) sida och en negativ (minus) sida. Därför är kolväten opolära eftersom de är oladdade. Kolväten spelar en stor roll i människans utveckling. För att den kommer i mängder av former som innehåller mängder av energi. Så kan den användas som energiresurs för bilar och flygplan. Men kolväten kommer inte endast i gas former, men också i fast form som asfalt och vax. Detta har någonting att göra med summaformeln i metanserien.

Vill du veta mer om metanserien och dess uppbyggnad. Klicka på fliken “Metanserien”.

Metan

Metan (CH4) är en gas. Det bildas då organisk material bryts ner i miljöer där det inte finns syre (O2). I Kossornas magar finns det metan. När gräset bryts ner och det inte finns syre då bildas metan. Gasen släpps senare när kossorna fiser eller med rättare sagt släpper ut sina gaser. Metan är en växthusgas och bidrar till växthuseffekten. Så köttindustrin bidrar till växthuseffekten. Om man vill vara miljövänlig skall man äta mindre kött. I naturgas, gruvgas, sumpgas och biogas finns det också metan som har blandats med flera andra gaser fast det finns mest metan. I vanliga fall när organisk material bryts ner bildas det koldioxid (CO2). Dock för att det inte finns syre så bildas det metan.

Metan består av en kolatom (svarta kulan) och 4 väteatomer (vita kulorna )

Propan och Butan

Propan och butan har stora användnings område inom laboratorer och kök. För att gasol som du ser på bilden, kan innehålla butan eller propan, eller faktist båda. Men det finns nackdelar med detta för att, gasol kan explodera om det skulle komma ett tillfälle då den kommer i kontakt med luft och eld. En till nackdel är att gasol är luktfri, därför tillsätter man lukt. Så om det skulle hända att gasol skulle läcka så kan människorna känna av lukten och tidigt laga felet. Gasol kräver väldigt mycket syre när den ska användas. Därför är det väldigt farligt för människor som använder gasol som värmekälla att vara försiktiga, för att syret kan ta slut och dem kan kvävas som kan leda till deras död.

En gasoltup som innehåller propan och butan

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2013-12-16

Kol och kolets olika former

Kol är ett grundämne och har kemiska beteckningen C. Kol finns överallt. Alla organismer består av kolatomer, till och med i din kropp finns det 14 kg kolatomer. Glöm inte att med pennan du skriver, maten du äter, luften du andas in och marken du går på består av kolatomer. Kol är dessutom en väldigt bra resurs för människans utveckling. Det finns många skäl och en av dem är att kol är en energiresurs. I mitten av den industriella revolutionen började de elda kol i kolfabriker. De använde det för att få igång ångfartyget, ångmaskinen och ångloken. Det var en viktig del för människorna och det var en energiresurs för de. Kol var det viktigaste bränslet i den industriella revolutionen.

Miljön Ni vet väl när kolatomerna reagerar med luften (O2) så bildas det koldioxid. Det sker en kemisk reaktion.

C + O2 --------> CO2

Under industriella revolutionen visste inte människorna att för mycket koldioxidutsläpp kan påverka växthuseffekten och naturen. Med tiden förstod människan hur viktigt det är att minska koldioxidutsläppen och försöka komma på åtgärder för att ta hand om nästa generation. Numera tänker vi på att det kan leda till global uppvärmning och vattenytan kan stiga vilket kan påverka flera länder vid kusten. Varför kan vattenytan stiga? Jo, när vi människor släpper ut massa växthusgaser bl.a koldioxid bildas det ett tjock lager innanför atmosfären. När solens strålar träffar jorden ska det egentligen reflekteras tillbaks ut men det här tjocka lagret täcker solstrålarna och då reflekteras det tillbaks till jorden. Det blir varmare och kan leda till global uppvärmning. Glaciärerna i nord- och sydpolen kan börja smälta och vilket leder till att vattenytan stiger. Därför skall man ta hand om miljön och inte släppa ut massa växthusgaser. Istället för att åka bil några meter till en butik och handla kan man åka kollektivttrafik eller promenera.

Vill du veta mer om växthuseffekten besök: http://www.miljoportalen.se/luft/vaexthusgaser/vaexthuseffekt-och-vaexthusgaser-vad-aer-det-egentligen

Bortsett från nackdelarna med kolatomerna finns det lika mycket fördelar med den. Eftersom kol är rent så kommer den i olika former. Allt beror på hur kolatomerna är bundna. Formerna kan ha olika egenskaper några leder el, några är väldigt starka.

De fem rena formerna av kol C

Grafit

Grafit är uppbyggd som lager på varandra och kommer med flertals egenskaper. En av dem är att grafit är väldigt mjukt. Det är väldigt bra att grafit är mjukt för den går igenom en process där den blandas ihop med lera och senare användas i pennan du skriver med varje dag i skolan. Man brukar dessutom använda grafit för att smörja in lås. För att den tål så mycket kyla och inte fryser ner vid låga temperaturer.

Diamant

Diamant är en av naturens hårdaste ämne. Där alla atomer sitter tätt ihop tillsammans med 4 andra kolatomer. Detta skapar en väldigt hårt nätverk i diamant. Naturlig diamant är väldigt dyrt eftersom det tar en väldigt lång period av tid för naturen att skapa det. Det pågår en process som kan pågå i flertals tusen år och vi kanske inte kommer ha tillgång till dem om ett långt tag. För att vi varje dag plockar upp väldigt mycket diamant, så kanske kommer vi inte ha lika mycket tillgång om ett decennium till naturliga diamanter som idag. Men man har lyckas tillverka diamant. Fast dem används mycket som redskap inom slipa glas osv. Allt påbörjade under 1953 då den första konstgjorda diamant föddes. Men den var väldigt gulaktig, men under åren har projektet fått flertals uppdateringar. Det betyder att idag kan endast en expert se skillnad på en konstgjord diamant och en naturlig diamant.

Fulleren

Fulleren är en ny upphittad ren kol och som gjorde sin upptäck under 1980. Därför vet vi inte så mycket om just fulleren. Men vi vet att den leder ström och hittas helt vanligt i sot som kommer till när trä eller olja brinner. Fulleren är väldigt lätt att komma ihåg, eftersom den ser ut som fotboll. Ringar med 6 kolatomer format som ett klot. Det finns drygt runt 60 till 70 kolatomer i en Fulleren

Grafen

Är det ganska nytt ämne. Det upptäcktes av två ryska forskare. De fick nobelpriset 2010. Består av endast ett lager med kolatomer. En atom tjockt. Den leder ström. Det är ett starkt material och är genomskinligt. Skulle man ta ett lager grafen och lägga det över en kopp. Sedan lyckas balensera en bil på spetsen av en blyerts penna. Då skulle lagret av en grafenen hålla vikten på en bil eftersom det är ett starkt material.

Man tror Grafen och fullren kommer vara viktig för nanotekniken.

Nanoteknik innebär att man bygger saker på atomnivå. Man kan ändra material, hur atomerna sitter ihop med varandra. Grafen är därför viktig och kan också leda ström. Man kan bygga små komponenter och kunna arbeta med datorer.

Mer fakta om nanoteknik uppdateras snart….

Amorft kol De sitter inte ihop i ett speciellt mönster. Grafit är uppbyggd som lager på varandra men amorft kol däremot sitter de huller om buller. Det finns flera exempel på amorft kol. Till exempel träkol, sot, aktivt kol och stenkol etc. Aktivt kol används i sjukhuset inom vården. Om en människa har fått en förgiftning. De har små porer (små hål) som det giftiga ämnet fångas upp av kolet och sedan kan tas ut från kroppen.

-----------------------------------------------------------------------------

Vad är Organisk Kemi (Kolets Kemi)?

2013-12-10

Alla organiska föreningar innehåller grundämnet kol C. Organiska ämnen är ämnen som är uppbyggda av kol och består vanligtvis av kol, väte, syre och kväve även andra ämnen som kan förekomma. När man talar om organisk kemi är det organiska föreningar som finns i allt levande material till exempel människor, djur, växter och mikroorganismer. DNA, RNA, proteiner, kolhydrater och fetter är exempel på organiska föreningar. Numera kallas det för kolets kemi istället för organisk kemi eftersom många av ämnen numera kan framställas på kemisk väg. Kolets kemi är alldeles viktigt för allt liv på jorden. Till exempel läkemedel. I de flesta läkemedlen så finns det organisk förening som en aktiv ingrediens. Läkemedlen finns på apoteket bland annat alvedon. Ett annat exempel är C-vitamin som vi brukar få i oss när vi äter citrusfrukter. Organisk kemi byggs upp av några grundämnen:

kol (C), väte (H), syre (O), kväve (N), svavel (S) och fosfor (P). Dessa atomer kan senare kopplas ihop via kemiska bindningar.