Much to learn you still have Yoda to

"Much to learn, you still have. " ―Yoda to Count Dooku, in Star Wars Episode II: Attack of the Clones Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm

Kemirepetition 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. 30 fredag 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 Nomenklatur Säkerhet (föreläsning+upprop måndag, ta med SICD) Formelskrivning Stökiometri Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm

Webb http: //www. kilu. se/cas/education/undergraduate_education/kemibioteknik/koo 101/ 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

Kem. Igen www. lth. se/kemigen Kem. Igen Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm

Atomernas uppbyggnad Protoner Neutroner Elektroner Masstal (protoner+neutroner) Atomnummer (antal protoner eller elektroner) e+ Rutherford/Bohr Kem. Igen Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm 12 C 6

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) + K L M Kem. Igen Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm

Orbitaler 4 f 4 d Energi 4 p 3 d 4 s 3 s n=3 3 p 2 s 2 p 1 s n=4 n=2 n=1 Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm

Periodiska systemet s-element d-element p-element Fundamentals B. 4 Kem. Igen http: //www. gorans. se/program/period. htm Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm

Historik Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm

Periodiska egenskaper John Dalton (tidigt 1800 -tal) Kem. Igen Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm Fig B. 8

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 OF 2 (+2) och i peroxider, O 22 -, (-1) Kem. Igen Fundamentals K 2 och Toolbox K. 1 Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm

Stökiometriska proportioner Anges i formler med sifferindex t ex Cu(OH)2, H 2 O Kan i föreningsnamn anges med numeriska prefix Dessa är: (mono), di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta-, okta- osv Ibland också hemi (1/2) och seskvi (3/2) Kem. Igen Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm Fundamentals D, Nomenklaturhäfte samt wikin

Jonföreningar • I formeln sätts den positiva beståndsdelen före den negativa t. ex. Na. Cl, K 2 SO 4. • 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-). Kem. Igen 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. Cu. Cl(OH), kopparhydroxidklorid Kem. Igen Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm

Binära föreningar Den första (elektropositiva) beståndsdelen ges ämnets svenska namn. Den andra (elektronegativa) beståndsdelen ges ämnesnamnets stam (ibland latinsk) plus ändelsen –id. väte klor brom syre svavel kväve kol hydrid klorid bromid oxid sulfid nitrid karbid HCl. Br. O 2 S 2 N 3 C 4 - Om två ämnen kan bilda flera binära föreningar måste det förtydligas (kolmonoxid/koldioxid). Kem. Igen Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm

Katjoner Al 3+ aluminiumjon Cu 2+ koppar(II)jon Sammansatta katjoner namnges som binära föreningar De flesta har dock speciella namn. H 3 O+ oxoniumjon NH 4+ ammoniumjon Kem. Igen Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm

Anjoner En enatomig anjon namnges som andra delen av en binär förening. F- fluoridjon O 2 - oxidjon H- hydridjon Si 4 - silicidjon S 2 - sulfidjon P 3 - fosfidjon Några fleratomiga anjoner får även ändelsen –id. OH- hydroxidjon CN- cyanidjon O 22 - peroxidjon HS- vätesulfidjon Fleratomiga anjoner namnges vanligen med trivialnamn. Kem. Igen Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm

Några trivialnamn • • Sulfat, sulfit, tiosulfat, vätesulfat Nitrat, nitrit Fosfat, (fosfit), vätefosfat, divätefosfat Karbonat, vätekarbonat Perklorat , klorit, hypoklorit Silikat Kromat, dikromat Permanganat, manganat Kem. Igen Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm

Systematiskt eller trivialt? Även de vanligaste trivialnamnen kan ersättas med systematiska, t. ex. : perkloratjon Cl. O 4 - som får det fullständiga namnet: tetraoxoklorat(VII) jon, men även klorat(VII)jon duger Kem. Igen 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 (Cr. O 42 -) t. ex. (tetraoxo)sulfat(VI)jon, (tetraoxo)sulfat(2 -)jon (SO 42 -) Kem. Igen Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm

Starka syror och baser • • Saltsyra (HCl) Salpetersyra (HNO 3) Svavelsyra (H 2 SO 4) Perklorsyra (HCl. O 4) • Kaliumhydroxid (KOH) • Natriumhydroxid (Na. OH) Kem. Igen Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm Tabell J. 1

Reaktionstyper • Fasomvandlingar: H 2 O(l) H 2 O(s) • Upplösning/utfällning: Pb. Cl 2(s) Pb 2+(aq) + 2 Cl-(aq) • Syra/bas: H 2 SO 4 H+ + HSO 4 • Reduktion-oxidation ( Red/Ox eller redox): Zn(s) + 2 H+(aq) Zn 2+(aq) + H 2(g) • Förbränning C 2 H 5 OH + 3 O 2(g) 3 H 2 O(l) + 2 CO 2(g) Fundamentals H-K Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm

Oxidationstalsmetoden Fundamentals K samt Toolbox K. 1 • • • 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 Kem. Igen Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm

Halvcellsmetoden - sur lösning Kap 14. 2 samt Toolbox 14. 1 • Skriv obalanserad reaktionsformel (i jonform) • Skriv obalanserade halvcellsreaktioner • Fortsätt för varje halvcell med att: a) balansera allt utom O och H b) balansera O med H 2 O c) 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 Kem. Igen Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm

Halvcellsmetoden - basisk lösning Kap 14. 2 samt Toolbox 14. 1 • Skriv obalanserad reaktionsformel (i jonform) • Skriv obalanserade halvcellsreaktioner • Fortsätt för varje halvcell med att: a) balansera allt utom O och H b) balansera O med H 2 O c) Balansera H med H+ och lägg till motsvarande mängd OH- på båda sidorna – gör vatten av H+ + OHd) balansera laddningar med elektroner • Gör antalet elektroner lika på båda sidor • Sätt samman halvcellsreaktionerna • Ta bort lika ämne • Kontrollera massbalans och laddningsbalans Kem. Igen 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 Reaktion i sur lösning. Permanganat reagerar med bromid och bildar Mn 2+ och brom. Mn. O 4 - + Br- Mn 2+ + Br 2 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 • • • H 2 + ½O 2 H 2 O Medelatommassa (två decimaler) 12 g av 12 C innehåller NA atomer Avogadros tal, NA, = 6. 022 1023 mol-1 Molmassa (g/mol) Fundamentals E Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm

Stökiometriska beräkningar Vid stökiometriska beräkningar är det enkelt att använda följande gång: ex. 4 Al(s) + 3 O 2(g) 2 Al 2 O 3(s) dvs 3 n. Al = 4 n. O 2 och 2 n. Al = 4 n. Al 2 O 3 och 2 n. O 2 = 3 n. Al 2 O 3 Kem. Igen Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm Fundamentals L

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)? Kem. Igen Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm

Titrering 13 ml 0. 1 mol l-1 tiosulfat gick åt för att titrera 25 ml jodlösning. Beräkna jodkoncentrationen. 2 S 2 O 32 - + I 2 S 4 O 62 - + 2 I(Tetrationatjon) Kem. Igen 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 KMn. O 4– 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 o. C. a) Bestäm den empiriska formeln. b) Vid ett tredje försök bestämdes densiteten av föreningen i gasfas till 4, 06 g l-1 vid 127 o. C och 256 torr. Bestäm föreningens molekylformel. 1 -hexadecyl-3 -(2 -methoxyphenyl)urea Lunds universitet / LTH / Grundläggande kemi / Jan-Olle Malm