21.07.2013 Views

Ny Kemi/Fysikhåndbog 2012 - Finn Dalum-Larsen skoleting

Ny Kemi/Fysikhåndbog 2012 - Finn Dalum-Larsen skoleting

Ny Kemi/Fysikhåndbog 2012 - Finn Dalum-Larsen skoleting

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog<br />

for 7. - 9. klassetrin<br />

Hedehusene Skole<br />

Navn:<br />

Klasse:<br />

Af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

København, november <strong>2012</strong><br />

19-12-<strong>2012</strong> 06:08<br />

1


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Indholdsfortegnelse<br />

Indholdsfortegnelse 2<br />

KEMI- OG FYSIKHÅNDBOG 6<br />

Arbejdet i kemi- og fysikokalet 6<br />

Sikkerhed i lokalet og i brug af kemikalierne 6<br />

Regler for rapportskrivning 6<br />

DET PERIODISKE SYSTEM,ATOMER OG MOLEKYLER 7<br />

Det Periodiske System 7<br />

Elementarpartikler 8<br />

9<br />

Atomopbygning 9<br />

Kvarker 10<br />

Atom 11<br />

Molekyle 11<br />

Bindingstyper 11<br />

Molekyleforbindelser (ikke metaller) 11<br />

Ionforbindelser 11<br />

Metalbinding 12<br />

Van der Waalsk binding 12<br />

Hydrogenbindinger 12<br />

Afstemning af reaktionsligninger 13<br />

1. Oktet eller 8-tals reglen (valens) 13<br />

2. Lige mange atomer på begge sider af reaktionsligningen 13<br />

3. Aktive gasser eksisterer kun frit som molekyle 13<br />

4. Inaktive gasser spiller ingen rolle 13<br />

Gennemgang af et eksempel på afstemning af reaktionsligning: 13<br />

Ion Fejl! Bogmærke er ikke defineret.<br />

Ionforbindelser Fejl! Bogmærke er ikke defineret.<br />

Isotop 14<br />

Radioaktivitet 14<br />

Modeller + teorier 15<br />

Forsøg til det Periodiske System 15<br />

Nogle materialer i kemi- og fysiklokalet 16<br />

<strong>Kemi</strong> 16<br />

Fysik 18<br />

KEMIHÅNDBOG 19<br />

<strong>Kemi</strong>begreber 19<br />

Det kemiske sprog i uorganisk kemi 19<br />

Om at tælle atomer i kemi 19<br />

Om at udtale endelser når der er et metal og et ikke metallisk stof 20<br />

Hvis den elektronegative bestanddel er fler-atomig 20<br />

Om ændringer i udtalen ved tab af atomer 20<br />

Hovedstoffet ændrer også navn 20<br />

Om elektronegativitetens indflydelse på navngivningen 20<br />

Rækkefølgen af stoffer af ikke-metaller 21<br />

Den positive ion står altid forrest 22<br />

Krystalvand står efter formelen med almindelige tal 22<br />

Forkortelser i reaktionsligninger 22<br />

Når hele atomgrupper skal tælles 22<br />

Indikatorer og analyse agenter 22<br />

Syrer 22<br />

Forsøg med syrer: 23<br />

Skriv små opgaver om syrer: 23<br />

2


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Baser 24<br />

Forsøg med baser: 24<br />

Skriv små opgaver om baser: 25<br />

Neutralisation 25<br />

Forsøg med neutralisation: 26<br />

Skriv små opgaver om neutralisering: 26<br />

Katalysatorer 26<br />

Forsøg med katalysatorer (Katte): 27<br />

Skriv små opgaver om katalysatorer: 27<br />

Forurening 27<br />

Forsøg med forurening: 27<br />

Skriv små opgaver om forurening: 28<br />

KEMISK PRODUKTION 28<br />

Landbrugskemi 28<br />

<strong>Kemi</strong>ske Kredsløb 28<br />

Materialer i jorden 29<br />

Gødning 29<br />

Regulering af jorden 29<br />

Pesticider 29<br />

Effektivisering er en samlet påvirkningsfaktor 29<br />

Forsøg med landbrugsrelateret kemi: 30<br />

Skriv små opgaver om landbrugskemi: 30<br />

Cement - og mørtelfremstilling 30<br />

Forsøg med mørtel og cement: 31<br />

Skriv små opgaver om mørtel og cement: 31<br />

KEMISK ANALYSE 31<br />

Generelle metoder 31<br />

Opløsning af stoffet 31<br />

Opslæmning 31<br />

Bundfældning 31<br />

Dekantering 32<br />

Filtrering 32<br />

Krystallisering 32<br />

Inddampning 32<br />

Destillation 32<br />

Brudt destillation 32<br />

Demineralisering 32<br />

Kromatografi 32<br />

Magnetisering 32<br />

Elektrolyse 32<br />

Find Ioner 32<br />

Positive ioner i uorganisk analyse 32<br />

+<br />

Ammoniumionen NH4<br />

32<br />

Jernioner Fe<br />

3<br />

2+ og Fe 3+ 32<br />

Kobberioner Cu 2+ 33<br />

Nikkelionen Ni 2+ 33<br />

Calciumioner Ca 2+ 33<br />

Flammeprøven 33<br />

Negative ioner i uorganisk analyse 33<br />

Klorid-, bromid- , fosfation og iodidion 33<br />

-<br />

Nitrationen NO3<br />

34<br />

--<br />

Sulfationen SO4<br />

34<br />

Sulfidionen S -- 34<br />

3-<br />

Fosfationen PO4<br />

34


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

- -<br />

Karbonationen CO3<br />

34<br />

Forsøg med kemisk analyse: 34<br />

Skriv små opgaver om at finde ioner: 35<br />

Forsøgsopskrift 36<br />

Find ioner - den negative ion 36<br />

ORGANISK KEMI 37<br />

Analyse af kulhydrater i organisk kemi 37<br />

Glukoseprøven (C6H12O6) 37<br />

Sakkaroseprøven (C12H22O11) 37<br />

37<br />

Stivelsesprøven (C6H10O5)n<br />

Proteinprøven 38<br />

Fedtanalyse 38<br />

KEMIOPGAVER 38<br />

Generelle opgaver 38<br />

<strong>Kemi</strong>opgaver i organisk kemi 40<br />

Opgaver om fedt 41<br />

Opgaver om kulhydrater 41<br />

Opgaver om proteiner 41<br />

Organisk kemi generelt 42<br />

STOFKENDSKAB 43<br />

Vigtigste metaller der findes i jordskorpen 49<br />

Legeringer 49<br />

Det Periodiske system - tavlen 50<br />

FYSIKHÅNDBOG 51<br />

MAGNETISME 51<br />

Magnetjernsten 51<br />

Jordens magnetfelt 54<br />

Jordens magnetfeltet skabes ved 55<br />

Forklaring på jordens magnetiske system 55<br />

Perspektivering 56<br />

Forsøg med magnetisme: 56<br />

Skriv små opgaver om magnetisme: 56<br />

ELEKTROMAGNETISME 57<br />

Perspektivering 58<br />

Forsøg med elektromagnetisme: 58<br />

Skriv små opgaver om elektromagnetisme: 58<br />

INDUKTION 59<br />

Perspektivering 61<br />

Forsøg med induktion: 62<br />

Skriv små opgaver om induktion: 62<br />

TRANSFORMATION 62<br />

Perspektivering 64<br />

Forsøg med transformer 64<br />

Skriv små opgaver om transformation: 64<br />

SAMFUNDETS ENERGIFORSYNING 65<br />

Forsøg til samfundets energiforsyning: 67<br />

Skriv små opgaver om samfundets energiforsyning: 68<br />

DEN ATOMARE VERDEN 70<br />

Forsøg med den atomare verden: 76<br />

Skriv små opgaver om den atomare verden: 76<br />

RADIOAKTIVITET 77<br />

Tre typer stråling 77<br />

4


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Alfa 77<br />

Beta 77<br />

Gamma 77<br />

Baggrundsstråling 77<br />

Stråling måles 78<br />

Halveringstid 80<br />

Henfald 80<br />

Brug i dagligdagen 81<br />

Forsøg med radioaktivitet: 81<br />

Skriv små opgaver om radioaktivitet: 81<br />

ATOMKRAFT 81<br />

Forsøg med atomkraft: 83<br />

Skriv små opgaver om atomkraft: 83<br />

NOBELPRISER 84<br />

1901-1910 84<br />

1921-1930 84<br />

1931-1942 84<br />

1961-1970 84<br />

REFERENCER 90<br />

Program om atomer: 90<br />

UDVALGTE KEMISKE OPGAVER 91<br />

Facitliste til udvalgte opgaver 95<br />

Det Periodiske system - tavlen 100<br />

NOTER: 101<br />

5


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog<br />

Arbejdet i kemi- og fysikokalet<br />

Arbejdet i laboratoriet skal foregå stille og roligt uden pjat mellem rækkerne. Man arbejder to og<br />

to i hold. Man hjælper hinanden og arbejder begge to koncentreret. Hvis man er uansvarlig fx:<br />

løber rundt, går unødvendigt væk fra sin laboratorieplads, driller osv., kan retten til at deltage i<br />

forsøg mistes i en periode.<br />

Sikkerhed i lokalet og i brug af kemikalierne<br />

Man skal altid bruge briller, når der arbejdes med syrer og baser. Man skal ikke smage på noget<br />

kemikalie i lokalet. Ved uheld bevares roen og læreren kontaktes med det samme. Ødelagte glas<br />

og kolber skal opsamles med største forsigtighed efter lærerens instrukser. Hvis man får syre eller<br />

base i øjet, skal der straks skylles med vand. Pust ikke til ild, men kvæl den, sluk for gashanen,<br />

brug brandtæppe og ved større brand bruges CO2 brandslukkeren.<br />

Regler for rapportskrivning<br />

Over udvalgte forsøg og emner skrives en rapport, med tegninger over forsøget/billeder og evt.<br />

film. Kopier de krævede punkter fra start af, så ingen punkter glemmes - det trækker ned. Skriv så<br />

det kan bruges det til FSA. Rapporten skal være pænt indskrevet, helst med computer. Tegninger<br />

farvelægges. Word 2007 indeholder et udmærket tegnesredskab. Forslag til forskellige tegninger<br />

til rapporter findes http://www.dalum-larsen.dk/#FYSIK.<br />

Den skal indeholde følgende punkter:<br />

1. Brugte materialer.<br />

En liste er OK, men med nøjagtige antal af de forskellige dele fx 2 ledninger<br />

2. Opstilling af forsøget med tegninger med farve og/eller billeder.<br />

Klare tegninger og billeder – ikke noget rod på bordet, hvis der er billeder. Billederne<br />

skal ikke ligge ned.<br />

3. Gennemgang af forsøget.<br />

Hvordan man stillede forsøget op, gerne med henvisning til billede/tegninger. Hvordan<br />

forløb forsøget. Var der nogle vanskeligheder. Brug almindelige ord.<br />

4. Forklaring af den teori forsøget giver anledning til.<br />

Skriv hellere for meget end for lidt. Brug det fagsprog og de teorier, du har lært.<br />

5. Særlig iagttagelser under forsøget. (Kun hvis der var nogle!)<br />

Hvis der var noget overraskende eller særligt nævnes det her, hvis ikke springes det<br />

over.<br />

6. Hvad lærte jeg?<br />

Man lærte altid noget. Skriv ikke: Jeg lærte ikke noget. Selvom det blot var noget, man<br />

repeterede, kan man godt lære fra det.<br />

7. Fejlkilder.<br />

Der gøres nogle tanker om, hvordan forsøget kan forbedres eller om hvorfor det ikke<br />

virkede efter hensigten. Endvidere tænkes på hvilke mulige fejl, der kunne være lavet.<br />

Skriv ikke: Alt gik fint – ingen fejl.<br />

8. Perspektivering af forsøget til en større samfundsmæssig sammenhæng.<br />

Prøv at Google forskellige problemstillinger, der kan bruges i forbindelse med forsøget.<br />

9. Kilder: Hvis der er kilder ud over taskebøgerne og andet udleveret materiale. Ved bøger husk:<br />

Efternavn, fornavn: Titel. Forlag, år, tryksted, udgave, bibliotek. Eventuelle<br />

6


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

internetadresser skrives som fodnoter og som aktivt link, da de er nemme at efterse på<br />

denne måde.<br />

Det Periodiske System, 1 atomer og molekyler<br />

Det Periodiske System<br />

Det Periodiske system er blevet udviklet langsomt. Først i det 20. århundrede har det fundet sin<br />

endelige form. Når man ser sig omkring i naturen, er det umiddelbart svært at se et system. Men<br />

vejninger, målinger, adskillelser, opvarmning og blandinger har adskilt den store mangfoldighed i<br />

små byggesten. Disse kaldes grundstoffer. Hvordan disse er blevet til i deres mindste bestanddele,<br />

har til alle tider været en stor og interessant gåde. Mange konger havde alkymister i<br />

Middelalderen, der var deres videnskabsmænd. De skulle udvikle nye<br />

våben og sågar lave guld 2 . Dette førte til en række eksperimenter,<br />

selvom Den Katolske Kirke var imod dette, der forøgede kendskaben<br />

til stofferne omkring os.<br />

Den første kemibog blev skrevet af Antoine Laurent de<br />

Lavoisier:Elemenntary Treatise of Chemistry, 1789. Bogen indeholdt<br />

en række stoffer, der ikke ved et kemisk forsøg kunne nedbrydes i et<br />

mere enkelt stof: oxygen, nitrogen, hydrogen, fosfor, kviksølv, zink og<br />

svovl.<br />

Johann Wolfgang Döbereiner fandt i 1817 ud af at visse<br />

stoffer lignede hinanden meget i deres reaktion fx klor , brom og iod<br />

alle fra hovedgruppe 7, selv om de havde meget forskellig og stigende<br />

atommasse. Denne periodiske lighed mellem stofferne blev yderligere<br />

stadfæstet, som flere stoffer blev fundet, og man satte dem op i et<br />

system med periodiske tilbagevendende egenskaber.<br />

Der var russeren Dmitri Mendeleev, der for første gang præsenterede et periodisk<br />

system med atommasse i 1869, som vi kender det i dag. 3<br />

Vort nuværende system er opdelt som følgende og ordnet efter elementarpartiklerne.<br />

Alle grundstoffer har fået nummer efter antallet af positive kernepartikler, de såkaldte protoner.<br />

Det var Rutherford, der fandt på denne opdeling. Brint har 1 proton, og er derfor det første<br />

grundstof med nummeret 1. Der er 8 hovedgrupper. Disse er opdelt efter antallet af elektroner i<br />

yderste skal. Er stoffet i hovedgruppe III, er det, fordi det har tre elektroner i yderste skal. Det er<br />

samtidigt stoffer med samme reaktionsegenskaber, de kommer med periodiske mellemrum, da de<br />

kemiske reaktioner foregår efter antallet af elektroner i yderste skal.<br />

Hvert grundstof har også neutrale kernepartikler, de såkaldte neutroner.<br />

Tilsammen giver disse tre: Protoner, elektroner og neutroner - atomvægten.<br />

Dog har elektronerne på grund af deres ringe vægt næsten ingen betydning for atomvægten.<br />

1 <strong>Ny</strong> fysik bog 4 og 9<br />

2 http://da.wikipedia.org/wiki/Alkymi<br />

3 http://en.wikipedia.org/wiki/History_of_the_periodic_table#Main_discovery_periods<br />

7<br />

Antione Laurent de Lavosier


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Elementarpartikler<br />

Elektron - negativ ladning – vægten er 1/1836 del af en proton.<br />

Proton - positiv ladning – vejer 1 u - 1836 * vægten af en elektron.<br />

1/12 af 6C 12 . En proton kan opfange en elektron og ændres til en<br />

neutron. Neutron - neutral ladning - vejer ca. 1 u - 1839 * vægten af<br />

en elektron. En neutron kan fraspalte en elektron, udsende en antielektron-neutrino<br />

og selv ændres til en proton.<br />

Systemet har også angivet skaller. Jo flere skaller, des tungere, og dermed flere protoner og<br />

tilsvarende antal elektroner. Det maksimale antal af elektroner i en skal af et stof findes ved<br />

formlen 2*n, 2 n står for antallet af skaller i atomet. Men<br />

skalnummeret fortæller også noget om, hvordan elektroner<br />

bevæger sig. Disse bevægelsesmønstre kaldes orbitaler. Der er<br />

fire: s,p,d og f. Hver orbital består af maksimum 2 elektroner.<br />

Energiniveauet stiger des flere skaller, der er.<br />

s-orbital p-orbital f-orbital<br />

Som det ses kan d -orbitalen 4 ligge i flere niveauer og dermed<br />

ligge tæt op ad hinanden i flere vinkler og sammen med s og p.<br />

Metaller står til venstre og ikke metaller til højre - H er undtagelsen.<br />

Fra hovedgruppe 3 til hovedgruppe 6 er der en lille trappe, der adskiller metaller fra<br />

ikke-metaller.<br />

I det Periodiske System finder man alle de relevante oplysninger, så man kan gå fra<br />

betegnelser og formler til udregning i gram. Hvis der ses på informationer om metallet lithium:<br />

Antal protoner<br />

Antal elektroner<br />

3 Li 6,939<br />

Det Periodiske system er opbygget omkring Avagados tal. Det er det antal atomer, der skal tages<br />

for at omsætte mol vægt (atomvægt) til g. Avagados tal er stort. Der skal 6*10 23 atomer til at<br />

danne 6,94 g af metallet. Dette tal er et gennemsnitstal. Der er altid 3 protoner i Li, men antallet<br />

af neutroner svinger lidt. Det mest almindelige er 4, men i sjældne tilfælde er der færre. Derfor er<br />

gennemsnittet ikke 7, men 6,939. Stoffer med samme antal protoner, men forskelligt antal<br />

neutroner, kaldes isotoper, det betyder samme sted, fordi de er samme stof - har samme antal<br />

protoner - og dog er andeledes - har forskelligt antal neutroner. Man siger, at Lithium har<br />

atomassen 6,939 u.<br />

U er en enhed som g, kg, cm m.m. Denne enhed fås ved at dele følgende kulstof i 12 lige<br />

store dele: 6 C 12,01 /12 = 1 u = 1,66053 * 10 -27 kg.<br />

4 http://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_orbital<br />

8<br />

d-orbital<br />

Atommasse: protoner<br />

+ neutroner


Perioder<br />

<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Atomerne i VIII hovedgruppe har 8 elektroner i yderste skal. Man har fundet ud af, at de<br />

er inaktive. De er altså ikke interesseret i at indgå i reaktioner med andre stoffer. De er alle gasser<br />

og kaldes ædelgasserne.<br />

Alle grundstoffer har et navn. Disse har fået en forkortet betegnelse. Gassen heliums<br />

forkortelse er fx He. Det første bogstav skrives altid stort. Det andet skrives altid småt. Ofte er det<br />

navnets to første bogstaver, der bruges, men ikke altid fx calcium hedder Ca, men Platin hedder<br />

derimod Pt. Det er en god idé at lære sig de vigtigste stoffer udenad, da dette nu engang er<br />

kemisproget.<br />

Radioaktive stoffer er ustabile og kan stå markeret med *. Det betyder de udsender dele<br />

af deres kernemateriale og ændrer sig.<br />

Hovedgrupper, efter antal elektroner i yderste skal Tilfredse ædelgasser<br />

* markerer radioaktivt materiale<br />

Atomopbygning<br />

Protoner frastøder andre protoner, da de har<br />

samme positive ladning. Neutroner holder<br />

sammen på protonerne med de stærke<br />

kernekræfter, da kvarkerne udveksler gluoner,<br />

ligesom tennisspillere udveksler bolden. Når<br />

to protoner trækkes mod hinanden af<br />

neutronernes stærke kernekræfter, virker de<br />

stærke kernekræfter også mellem protonerne indbyrdes, når afstanden er meget kort. Den stærke<br />

kernekraft er en selvstændig kraft ligesom tyngdekraften og den elektromagnetiske kraft. Denne<br />

vekselvirkning er ca 10 33 gange stærkere end tyngdekraften og 100 gange stærkere end den<br />

9<br />

De 4 naturkræfter:<br />

Elektromagnetismen<br />

Den stærke kernekraft<br />

Den svage kernekraft<br />

Tyngdekraften<br />

Trappe mellem metal th<br />

og ikke metal tv<br />

Skal nr.<br />

Elektroner=<br />

2*n 2


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

elektromagnetiske kraft 5 . Men rækkevidden er lille, begrænset<br />

omtrent til en atomkernes diameter af størrelsesordenen 10 -15<br />

m.<br />

Elektroner svæver rundt om kernen med forskellig hastighed. I H i almindeligt vand er<br />

elektronens fart beregnet til 2200 km/s. Elektronens hastighed kan<br />

forøges til nær lysets hastighed, men det kræver meget stor<br />

energitilførsel 6 . De bruger ikke en fast bane, men kan træffes, som var<br />

det en sky omkring kernen. Der er masser af rum i atomet. Hvis kernen i<br />

hydrogen var på størrelse med et kirsebær og sad midt i Eifeltårnet ville<br />

elektronerne danne en bane uden om hele tårnet.<br />

Når et atom har 8 elektroner i yderste skal, er det ”tilfreds” (He<br />

er tilfreds med 2, da der kun er 1 skal. Man kalder det, at det har fået<br />

ædelgasform, eftersom gasserne i hovedgruppe 8 kaldes ædelgasser.<br />

Alle atomer rummer energi. E=M*C 2 E=M*C<br />

er Einsteins ligning for<br />

Atomet<br />

atomets samlede energi. M er massen i kg, C er lysets hastighed 300.000<br />

km/s<br />

2 (Einstein)<br />

atomets samlede<br />

energi.<br />

Kvarker<br />

Kvarker er de endnu mindre byggesten, som de stabile elementarpartikler<br />

består af, fx består en proton af to up-kvarker og en down-kvark. Den<br />

samlede farve er hvid. De holdes sammen af gluoner. Neutron består af<br />

to down og en up kvark. Hadroner er partikler der består af kvarker. I<br />

det nuværende verdensbillede er alt stof opbygget af 24 partikler. Seks<br />

kvarker, tre forskellige slags elektroner og tre neutrinoer samt deres<br />

antipartikler. Denne model stammer fra 1964 og kaldes<br />

Standardmodellen. 7<br />

De 3 første kvarker (up, down og strange) blev opdaget i 1963 af de to amerikanske<br />

fysikere, George Zweig & Murray Gell-mann.<br />

Neutronen<br />

Proton består af 3 kvarker<br />

De bindes sammen af den stærke kernekraft, og danner herved protoner<br />

og neutroner. De holdes sammen igennem en udveksling af gluoner mellem<br />

kvarkerne. Når en neutron henfalder til en proton og en elektron, skyldes det, at<br />

en down kvark henfalder til en up-kvark og en w-boson (opdaget i CERN i<br />

1983) 8 , (meget kortlivet kraft, der bærer en elektrisk ladning), på grund af den<br />

svage kernekraft, der igen henfalder til en elektron og anti-elektron neutrino<br />

(bølgepartikel) 9 . Der er således ikke en elektron inde i en neutron, den opstår,<br />

når kvarkerne ændrer sig. 10 Positive anti-elektroner bruges nu i<br />

hjernescanningsudstyr.<br />

Atomfysikere i dag mener, at der findes tre kvark familier og nogle mener, at der også er<br />

en fjerde familie. Kvark oversigt:<br />

Familie 1. Op-kvark- u - (up), ned-kvark - d- (down)<br />

5<br />

http://da.wikipedia.org/wiki/St%C3%A6rk_kernekraft<br />

6<br />

http://education.jlab.org/qa/electron_01.html<br />

7<br />

http://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Fysik/Elementarpartikler_og_partikelmekanik/standar<br />

dmodellen<br />

8<br />

http://public.web.cern.ch/public/en/research/UA1_UA2-en.html<br />

9<br />

http://da.wikipedia.org/wiki/Neutrino<br />

10<br />

http://www.physicsforums.com/showthread.php?t=5979<br />

10


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Familie 2. Charm-kvark (charme), sær-kvark - s (strange)<br />

Familie 3. Top-kvark - t (top), bund-kvark - b (bottom)<br />

Familie 4. Antipartikel kvarkerne t´, b.´<br />

(<strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong>, 2007).<br />

Hele dette indviklede system er fundet ved teoretisering over kollisioner af<br />

elementarpartikler og de spor af partikler, der registreres i partikel-generatorer fx: Stanford,<br />

CERN og andre steder.<br />

Atom<br />

Mindste bestanddel af et stof fx gassen H, men dette atom eksisterer ikke frit<br />

i naturen, da det er meget aktivt og indgå i forbindelser med andre stoffer.<br />

Det findes kun som H2. metalatomet Na findes derimod frit.<br />

Molekyle<br />

Molekylet er den mindste del af et stof, der eksisterer frit i naturen fx H2 eller<br />

Na. Metallerne fxNa, Li, Fe, Ni osv. behøver ikke binde sig til et andet<br />

metalatom for at ”overleve” i naturen, idet elektroner i yderste skal kan bevæge<br />

sig gennem hele metallet. Aktive gasser som H2, Cl2, F2, O2 og N2 findes kun i molekyleform i<br />

naturen.<br />

Bindingstyper<br />

Atomerne binder sig sammen ved forskellige former for elektriske kræfter.<br />

Molekyleforbindelser (ikke metaller)<br />

Hvis atomer deler elektroner med hinanden kaldes det en molekyleforbindelse.<br />

Når to atomer har en fælles elektron kaldes det en covalent binding. Dette kan illustreres<br />

ved en bindingsstreg: H-H. Det kaldes også enkeltbinding To fælles elektroner kaldes<br />

dobbeltbinding, tre fælles kaldes trippelbinding. Polær covalent binding findes, hvis der udover<br />

det at dele en eller flere elektroner er en forskydning af elektronen mod den ene ende af atomet,<br />

der åbenbart bedre kan fastholde elektronen.<br />

-<br />

-<br />

Ipod/film <strong>Kemi</strong>begreb Molekyler Molekylebinding 3,26 MPEG-4 Windows media<br />

Ionforbindelser<br />

Hvis stoffet derimod afgiver eller modtager elektroner, kaldes det en<br />

ionforbindelse. Det er de elektonegative - og elektropostive kræfter,<br />

der holder stoffet sammen fx NaCl Na + + Cl - .<br />

Ionerne sætter sig sammen i et iongitter, hvor Na + er omgivet af Cl -<br />

og omvendt. Positive ioner kaldes elektrondonorer. Negative ioner<br />

11<br />

De fælles elektroner<br />

beskytter og samler<br />

Iongitter af NaCl<br />

Methan


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

kan kaldes elektronacceptorer eller elektronmodtagere. Iongitteret bryder sammen ved opløsning<br />

eller opvarmning.<br />

En ion er et atom, der har afgivet eller<br />

modtaget en eller flere elektroner.<br />

Ipod/film <strong>Kemi</strong>begreb Ioner Ionbegrebet 6,55 MPEG-4 Windows media<br />

Metalbinding<br />

Metalbinding ser vi i de frie metaller, der holdes sammen ved, at elektronerne i yderste kan<br />

bevæge sig frit gennem hele det metalgitter, de forskellige atomer til sammen udgør.<br />

Van der Waalsk binding<br />

Van der Waalsk binding findes mellem molekyler indbyrdes. Når ædelgasser, der er inaktive<br />

alligevel kan blive faste stoffer ved nedfrysning, holdes de sammen af de svage Van der Waalske<br />

kræfter.<br />

Hydrogenbindinger<br />

Hydrogenbindinger findes fx hos HF, H2O og NH3. Disse<br />

forbindelser har forskellig ladning i selve molekylet. Denne opstå ved,<br />

at den eller de fælles elektroner er mest nede i den ene ende af molekylet, hvor det af de to stoffer<br />

der har stærkest evne til at tiltrække elektronen. Den ene ende bliver<br />

altså negativ og den anden positiv. H er altså dårligere til at tiltrække<br />

den fælles elektron end F. Den positive ende af det ene HF molekyle<br />

tiltrækkes således af den negative ende på et andet HF molekyle og<br />

dermed opstår de såkaldte hydrogenbindinger mellem molekylerne, ud<br />

Overfladespænding<br />

over deres covalente binding. Bindingen bevirker fx<br />

overfladespænding i vand.<br />

12<br />

Hydrogenbinding i vand


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Afstemning af reaktionsligninger<br />

Når kemiske stoffer reagerer med hinanden omfordeles atomer og grupper af atomer, men intet<br />

forsvinder. Man kan betragte ændringerne ud fra fire regler.<br />

1. Oktet eller 8-tals reglen (valens)<br />

Atomerne ønsker 8 elektroner i den yderste skal. Dette klarer de fra hovedgruppe 1-3 ved at<br />

afgive eller dele deres elektron/er og i hovedgrupperne 5-7 ved at dele eller modtage elektroner.<br />

Hovedgruppe 4 kan begge dele og hovedgrupper 8 er tilfreds, de har 8 elektroner i yderste skal.<br />

Dette kaldes oktet-reglen, der betyder 8-tals reglen. Man kan sige, at 8 er det hemmelige tal i<br />

kemi.<br />

Før i tiden sagde man, at ilt havde valensen 2. Man fokuserede altså på, hvad ilt ønskede<br />

for at få 8 elektroner i yderste skal. På samme måde sagde man, at Li havde valens 1, men denne<br />

gang betød det altså, hvad Li ville af med.<br />

2. Lige mange atomer på begge sider af reaktionsligningen<br />

Det grundlæggende princip er, at der ingen nye grundstoffer kommer til, og ingen der bliver væk,<br />

kaldet loven om grundstoffernes bevarelse. Der skal være lige mange atomer af samme stof på<br />

begge sider af reaktionsligningen.<br />

3. Aktive gasser eksisterer kun frit som molekyle<br />

Man skal huske, at de aktive gasser, fra hovedgrupperne 1, 4,5,6,7 kun eksisterer som molekyler:<br />

H2, Cl2, O2, F2 og N2. De er så aktive, at de kun kan eksisterer som rent stof ved at gå sammen to<br />

og to. De deler elektroner og laver en molekylebinding.<br />

4. Inaktive gasser spiller ingen rolle<br />

Gasser i gruppe 8 har fyldte yderste skaller med 2 og 8 elektroner, de kaldes inaktive gasser eller<br />

ædelgasser. Ædelgasser er tilfredse. De aktive gasser og alle andre grundstoffer søger at blive det.<br />

Gennemgang af et eksempel på afstemning af reaktionsligning:<br />

Al + O ???<br />

1) 8-talsreglen: Hvor mange elektroner i yderste skal har Al og O? Svar: 3 og 2.<br />

Al vil altså afgive 3 elektroner, så har den 8 i skal nr. 2, og O vil modtage 2, så har den også 8 i<br />

skal nr. to. Begge er tilfredse, som ædelgasserne i hovedgruppe VIII.<br />

Hvordan kan det passe sammen? Lad os tegne det, der lige er skrevet:<br />

Al<br />

Al<br />

Der skal altså bruges 2 Al med hver tre elektroner, de vil afgive til i alt 6 elektroner til O, hvor<br />

hver O vil modtage 2 elektroner.<br />

Formlen er da fundet: Al2O3<br />

Al + O Al2O3 , men hvad med reglen om gas som molekyle? Der tilføjes et O.<br />

Al + O2 Al2O3 , men hvad med ligevægtsreglen? Vi har brugt 3O? Vi kan ikke få 3, men<br />

hvis vi tager to molekyler aluminiumoxid bruger vi 6 O eller 3O2, men så skal vi også have 4Al.<br />

4Al + 3O2 2Al2O3<br />

13


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Man går altså gradvist frem og bruger den ene regel efter den anden, indtil det går op.<br />

Øvelse 2.<br />

1. Afstem reaktionsligningen og find ud af hvad følgende stoffer hedder:<br />

Na + S Mg + Br<br />

Li + Cl Fe + O<br />

Li + F Ag + Cl<br />

H + Cl Si + C<br />

Ca + O Na + He<br />

2. Afstem følgende reaktionsligninger og gør rede for bindingstypen:<br />

1. H + Cl<br />

2. N + H<br />

3. Fe + O<br />

4. ZnS + O2<br />

Film:<br />

Ipod/film <strong>Kemi</strong>begreb Afstemning<br />

Afstemning af<br />

reaktionsligninger<br />

Ipod/film <strong>Kemi</strong>begreb Molekyler Molekylebinding 3,26 MPEG-4<br />

14<br />

6:35 MPEG-4 Windows medi<br />

Windows<br />

media<br />

En isotop af et stof har samme antal<br />

protoner, men færre eller flere neutroner<br />

modtaget en eller flere elektroner.<br />

Isotop<br />

Isotop betyder "samme sted". Stoffet står på samme sted i Det Periodiske System. Grundstoffet<br />

har samme antal protoner men et forskelligt antal neutroner. Er der for mange eller for få<br />

neutroner, kan stoffet være ustabilt og dermed være radioaktivt fx Kulstof 14. Alle stoffer har<br />

isotoper. Jern er det mest stabile grundstof i universet, så alle atomer søger mod jerns stabilitet.<br />

Radioaktivitet<br />

Radioaktive stoffer er ustabile. De har svært ved at holde sammen på sit kernemateriale og<br />

udsender derfor stråling. Det er en kamp mellem de elektriske kræfter og den stærke kernekraft.<br />

Årsagen er, at de mange elektropositive protoner i kernen frastøder hinanden i en sådan grad, at<br />

neutronerne ikke mere kan holde sammen på dem. De stærke kernekræfter, som ligger mellem<br />

proton og neutron, samt proton og proton, hvis de ligger tilstrækkeligt tæt, afbrydes og kernen<br />

udsender stråler som: Alfa (He-kerner), beta (elektroner fra kernen) og gammastråling (fra<br />

kernen).


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Modeller + teorier<br />

I fysik og kemi bruger vi forskellige modeller, der skal illustrere og klargøre begreber, ideer eller<br />

virkelighed. Ofte har disse modeller åbenlyse begrænsninger fx: Når der arbejdes med molymod,<br />

et atom ses bygget op som et solsystem, der er lavet et gitter, der illustrerer ionbindinger, lader to<br />

store magneter illustrerer den stærke kernekraft, lader tændstikker ,der brændes, illustrerer<br />

kontrolleret og unkontrolleret fisson, eller snakker om og tegner småmagneter i stoffer som små<br />

magneter.<br />

Virkeligheden er det, der efterstræbes, men da den atomare virkelighed ikke kan ses end<br />

ikke i mikroskop, er den en slags sort kasse. Vi kan se, hvad kassen gør, men ikke hvad der er<br />

indeni. Derfor bliver modeller brugt. I CERN prøver man, at åbne kassen ved hjælp af<br />

sammenstød af partikler og ved at "se" disse partiklers spor ligesom i tågekammeret.<br />

Teorier dannes og afprøves ved forsøg. De mest holdbare teorier får dominans i den<br />

naturvidenskabelige verden. Der dannes et fælles sprog, der kaldes et paradigme. Dette er i<br />

konstant udvikling med alternative paradigmer som konkurrenter. Der er tre teorikonkurrrenter<br />

til alle tings skabelse: Big Bang + evolution, intelligent designer og Gud. Selvom den første<br />

udøver dominans på mange universiteter, er de to andre synspunkter til stede i verden og har<br />

deres tilhængere.<br />

Forsøg til det Periodiske System<br />

Man kan lave en lang række forsøg, der illustrerer de sandheder det Periodiske System indeholder<br />

fx:<br />

Bevise elektronens tilstedeværelse evt. Ved gnidning Bog 4:16, hårforsøg, katodestrålerør<br />

Bog 8:15, eller pollenbevægelser (Einstein).<br />

Brug rullende vogne med magnet til at illustrere kernekraftens ustabilitet.<br />

Påvis syrer og baser med indikatorpapir, fortæl om disses kernekemi, protoner.<br />

Påvis ionerne i forskellige syrer og redegør for stoffets opbygning, og hvordan de kan<br />

udregnes ved hjælp af det periodiske system.<br />

Hæld lidt blomsterpollen på vand og fortæl om Einsteins bevisførelse.<br />

Bevis radioaktive stoffers eksistens med måling af stråler.<br />

Fortæl om protonens opdagelse.<br />

Fortæl om neutronens opdagelse.<br />

Flammeprøven 8:23 Fortæl om elektroner, fotonkvanter og kvantespring.<br />

Vise partikelspor i tågekammer.<br />

Forklar om CERN.<br />

Forklar hvorfor nogle stoffer ikke findes i naturen, men kun i laboratoriet.<br />

Forklar evt. om kvarker.<br />

Link: http://www.ptable.com/?lang=da<br />

15


<strong>Kemi</strong><br />

<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Nogle materialer i kemi- og fysiklokalet<br />

Bægerglas Koniske kolber Rundbundet kolbe<br />

Plast pipette Glas pipette Urinpose til bl.a. gas<br />

Reagensglas Tragt Petriskåle i plast<br />

16


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Stor porcelænsskål Morter med pistil Plastsprøjter<br />

Måleglas Cylinderglas Lige glasrør Glasspatel<br />

90 o vinklet glasrør Klemhane Reagensglasstativer<br />

Stativ Muffe Gribearm Trefod<br />

17


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Bunsenbrænder Keramisk trådnet Porcelæns trekant Digeltang<br />

Elektrolyseapparat Reagensglasbørste Gummipropper Termometer<br />

Fysik<br />

Kulsyreflaske Iongittter af NaCl<br />

Multimeter Molekylebyggesæt Elmotor Jernkerner<br />

18


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Spoler Sikkerhedskabel Sikkerhedsadapter Krokodillenæb<br />

Tæller - unitcounter Strømforsyning Oscilloscope<br />

Stangmagnet Kontakt Lampefatning Roterende magnet<br />

Katodestrålerør Neonrør i stativ Optisk gitter<br />

<strong>Kemi</strong>håndbog<br />

<strong>Kemi</strong>begreber<br />

Det kemiske sprog i uorganisk kemi<br />

Om at tælle atomer i kemi<br />

Når man tæller antallet af atomer i en ikke-metallisk forbindelse, bruger man fremmede ord. 1<br />

hedder mono. 2 hedder di. 3 hedder tri. 4 hedder tetra. 5 hedder penta. 6 hedder hexa (sis). 7<br />

hedder hepta, 8 hedder okta, 9 ennea (nona) og 10 deca.<br />

Når tallet stilles efter et stof, gælder tallet kun det stof, der står lige foran. Når tallet<br />

stilles foran hele molekylet, gælder det hvert eneste stof i molekylet.<br />

Øvelse 3:<br />

19


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

1. Angiv navnet for følgende stoffer(Spørg naturen 3, p. 29):<br />

CO2 8SO3<br />

3CO N2O<br />

NO2 N2O3<br />

P2O5 9CCl4<br />

CS2 N2O4<br />

2. Hvor mange atomer er der i følgende:<br />

1) 7Al2O3 2) 9H2SO4 3) 13H3PO4 4) 17C6H12O6<br />

Om at udtale endelser når der er et metal og et ikke metallisk stof<br />

Når et stof dannes af kun to stoffer, metal + ikke metal, sættes de blot sammen og der tilføjes et -<br />

id. Fx: Na = Natrium, Cl = Klor, de sættes sammen til natriumklorid. Metal står altid før ikkemetal.<br />

Hvis den elektronegative bestanddel er fler-atomig<br />

Hvis den elektronegative bestanddel er fler-atomig udtales den med "at" fx NaClO3,<br />

Natriumklorat<br />

Om ændringer i udtalen ved tab af atomer<br />

Når der mistes et iltatom (stoffet får lavere oxidationstrin) i en forbindelse, ændrer det i endelsen<br />

vokal fra a til i, fx hedder klorat, ClO3 - , når det mister et iltatom kaldes det:Klorit, ClO2 -<br />

Øvelse 4: Hvad hedder følgende stoffer?<br />

Syrer Salt Salt<br />

HNO3 NO3 - NO2 -<br />

H2SO4 SO4 2- SO3 2-<br />

HCl Cl -<br />

H3PO4 PO4 3- PO3 3-<br />

Hovedstoffet ændrer også navn<br />

Fx ændres HClO3, klorsyre til HClO2, klorsyrling.<br />

Øvelse 5: Hvad mon stofferne hedder?<br />

HNO3 HNO2<br />

H2SO4 H2SO3<br />

H3PO4 H3PO3<br />

Om elektronegativitetens indflydelse på navngivningen<br />

Des bedre et stof holder på sine elektroner i yderste skal, jo mere elektronegativt er det.<br />

20


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Kobber har for det meste 1 elektron i yderste skal, som det meget gerne vil af med, men<br />

nogle gange kan den endog gå af med 2 elektroner, den tager bare en mere fra næste skal. Dette<br />

kan markeres i formelen. CuCl2 kan kaldes kobberklorid, men også Kobber (II) klorid. Så er der<br />

markeret, hvordan bindingen er og dermed hvordan mængdeforholdet er i stoffet.<br />

Elektronegativiten måles med en skala fra 0 til 4. Her ses at F er mest negativ og K er<br />

mindst. Det gælder, at elektronegativitet aftager ned gennem en hovedgruppe, Det gælder også at<br />

negativiteten er stigende fra venstre mod højre gennem alle hovedgrupperne I-VII. (Holmboe,<br />

1985, p. 23,97).<br />

4-3 3


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Den positive ion står altid forrest<br />

fx CuCl2 Cu2 + +2Cl -<br />

Krystalvand står efter formelen med almindelige tal<br />

fx Na2SO4, 10 H2O<br />

Forkortelser i reaktionsligninger<br />

Forkortelser: (s)= solid, (l)= liquid (flydende), (g) = gas, (aq) =vandig opløsning<br />

fx 2H2 (g) + O2 (g) H2O (l)<br />

Når hele atomgrupper skal tælles<br />

Man anvender følgende form: (2) bis-, (3) tris-, (4) tetrakis, (5) pentrakis osv.<br />

fx: Ca(PCl6)2 hedder calcium-bis-hexachlorofosfat.<br />

Indikatorer og analyse agenter<br />

Til brug for kemisk analyse er der udviklet en række indikatorer, der kan vise, om et eller flere<br />

stoffer er tilstede i analysevæsken. De mest brugte fra 7. -9. klasse er:<br />

Universalindikatorpapir - viser ved stærke syrer farven mørkerød, svagere<br />

syrer farves røde, meget svage syrer farves gule, neutral væske farves grøn.<br />

Ved baser farves fra blågrøn til mørkeblå. I alle tilfælde er det H + ionen, der<br />

måles på. Ved baserne måles manglen på H + , ved syrerne overskuddet af H +<br />

og den neutrale grønne viser ligevægten.<br />

Fenolftalein: Gennemsigtig, klar i sur og<br />

neutral væske, rød i basisk væske.<br />

Lakmus farver syrer rød og baser blå.<br />

AgNO3: Der dryppes få dråber i analysen, der giver hvidt<br />

bundfald hvis Cl - er tilstede. Gult bundfald hvis PO4 --- eller I -<br />

er tilstede.<br />

MgCl2 : Der dryppes få dråber i analysen, der giver hvidt<br />

bundfald, hvis SO4 -- er tilstede.<br />

Nitron : Der dryppes få dråber i analysen, der giver hvidt<br />

bundfald, hvis NO3 er tilstede.<br />

Nikkelreagens: Der dryppes få dråber i analysen (efter tilsat<br />

sammen mænge ammoniakvand som analyse), der giver<br />

kraftigt rødt bundfald, hvis der er Ni + UniversalIndikator<br />

tilstede.<br />

Syrer<br />

Syrer kendes på H<br />

Syrer har stor nytteværdi i dagligdagen. Vi bruger kalkfjerner<br />

mange steder, da vores grundvand er hårdt og sætter kalk i håret, i tøjet, på badeværelset og i<br />

elkedel, kaffemaskine og alle andre steder, hvor der kommer kalk. Vi bliver også angrebet af syre<br />

i brænde-nælder og hos myrer. I vores mavesæk er der saltsyre HCl. Den tjener både som forsvar<br />

mod bakterier og kryb, men opløser også maden, så den er lettere fordøjelig. Mange frugter fx<br />

citron og appelsin (citronsyre) eller vindruer (vinsyre) og nogle grøntsager er sure fx kartofler. I<br />

sodavand er der ofte kulsyre og nogle gange fosforsyre. Syre bruges også til at<br />

forlænge levetiden af maden fx i marineret sild, eller syltet agurk i skiver, der<br />

ligger i eddikesyre. I c-vitamin er der askorbinsyre. Sure mælkeprodukter<br />

indeholder mælkesyre. Salpetersyre bruges til fremstilling af gødningssalte og<br />

sprængstoffer. En særlig farlig blanding af salpetersyre og saltsyre laver<br />

+<br />

22<br />

De tre mest brugte analyse agenter:<br />

MgCl2, AgNO3, Nitron.


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

nitroglycerin og deraf udvikles dynamit, samt kongevand, der kan opløse<br />

guld. Mavesyren kan også være farlig, hvis den ætser huller i mavesækken<br />

og laver mavesår.<br />

Når man arbejder med syrere i laboratoriet, skal der bruges briller.<br />

Man skyller sig straks med vand, hvis man er kommet i kontakt med syrerne.<br />

Koncentrerede syrere fortyndes i vand og ikke omvendt, da der kan udvikles<br />

damp.<br />

Syre består af H + ioner og en syrerestion. H + ionen er en<br />

hydrogenkerne uden elektron, dvs. en proton. Derfor kaldes syre - og base kemi også for<br />

kernekemi.<br />

-<br />

+<br />

H H +<br />

H + ionen svømmer ikke frit rundt i vandet, men lægger sig op af et vandmolekyle, som er polært,<br />

hvilket betyder, at det er mere elektronegativt i den ene ende, som så tiltrækker H + ionen, det<br />

skrives som H3O + kaldet oxoniumionen.<br />

Syrere er protondonorer. Det betyder, at de stærkeste syrere HCl, saltsyre, H2SO4 ,<br />

svovlsyre og HNO3 ,salpetersyre alle fraspalter deres H + ioner. HCl H + + Cl - , hvorimod de<br />

svagere syrer H2CO3, kulsyre, H3PO4 , fosforsyre og CH3COOH, eddikesyre ikke er fuldt<br />

dissocieret (fraspaltet), idet reaktionen går begge veje fx: H3PO4 3 H + + PO4 --- .<br />

Syrerestionerne er: Cl - klorid, SO4 -- Sulfat, NO3 - Nitrat, CO3 -- karbonat, PO4 --- fosfat,<br />

CH3COO - accetat.<br />

Et salt dannes af et metal og en syrerestion fx NaCL. Et sådant salt opstår, når syrere<br />

ætser et metal fx: H2SO4 + Mg H2 (g) + MgSO4.<br />

Salt fremkommer også, når syrere ætser kalk fx: CaCO3 + HCl CO2 (g) + H2O<br />

+ CaCl2.<br />

Man kan skille HCl i sine bestanddele ved elektrolyse:<br />

Anoden +: 2Cl - - 2e - Cl2 (g) .<br />

Katoden -: 2H + + 2e - H2 (g ) .<br />

Hvis man har drukket syrer, skal man fortynde syreren ved at<br />

drikke så meget vand som muligt.<br />

Forsøg med syrer:<br />

● Mål forskellige syrers ph værdi fx to stærke og 1 svag.<br />

● Fortynd en syre og se, hvordan det går med ph værdien<br />

● Syre og metal<br />

● Kalk og syrer<br />

● Elektrolyse af saltsyre<br />

● Neutralisation af syrer med base<br />

● Neutralisation af sur jord med basisk salt<br />

● Neutraliser svag syrer med tablet mod mavesyrer<br />

● Neutraliser HCl (g) med NH3 (g) og dan NH3Cl (s)<br />

●Lav en neutralisation af H2SO4 + Ca(OH)2CaSO4 (gips) + 2H2O (SNOXværket)<br />

Skriv små opgaver om syrer:<br />

● 8.-tallets betydning for kemi<br />

● Forklar om syrer som protondonor og baser som protonacceptor<br />

23


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

● Hvorfor er syrer og baser kernekemi?<br />

● Gør dig nogle betregtninger om syrekemiens betydning for dagligdagen<br />

● Forklar om de tre afstemningsregler af reaktionsligningerne<br />

Film:<br />

Ipod/film <strong>Kemi</strong>begreb Syrer Syrer 9:47 MPEG-<br />

4<br />

Ipod/film <strong>Kemi</strong>begreb Elektrolyse<br />

Elektrolyse af<br />

HCl<br />

24<br />

6:27 MPEG-<br />

4<br />

Baser<br />

Baser opløser fedt, og netop derfor kender vi dem i dagligdagen,<br />

hvor de gør stor nytte. Det, der sker, er dels, at baser nedbryder<br />

Windows media<br />

Windows media<br />

vandets overfladespænding, så vandet trænger bedre ind i stoffet eller snavset. Endvidere har<br />

sæben en positiv fedtelskende del og en negativ vandelskende del. Den positive del trænger ind i<br />

fedtet og den negative del stritter ud i vandet og det bevirker, at der dannes små fedtkugler, der<br />

kan skylles ud i vasken. Det samme sker med smuds, der som regel også er fedtholdigt. Stærke<br />

baser som NaOH, kaustisk soda, kan hældes i nedløbet i en vask, det vil så opløse fedt og hår, så<br />

afløbet kan fungere. Stærke baser bruges til at rense grundigt, før der skal males, eller sågar til at<br />

fjerne maling (NaOH) fx fra møbler, der derefter neutraliseres med fx eddikesyre.<br />

De baser, vi kender i dagligdagen, er Ajax, Salmiakspiritus, vaskepulver, tabs til<br />

opvaskemaskinen, shampoo, håndsæbe og flydende opvaskemiddel. En stærk base Ca(OH)2 har<br />

en helt anden funktion. Den hedder læsket kalk og bruges til fremstilling af mørtel. Den har den<br />

særlige evne, at den kan optage CO2 og igen danne CaCO3.<br />

Basen NH3, som findes i naturgødning, har også en helt anden funktion, idet den opløses<br />

i vand og nedbrydes af bakterier og bliver til nitrater NO3 - . Nitraterne optages af planterne og<br />

bruges til fremstilling af planteprotein.<br />

Når der arbejdes med baser i laboratoriet, er briller en nødvendighed. Baser er stærkt<br />

ætsende og kan ødelægge øjne på få minutter. Der skylles med vand op til 24 timer. Man mærker<br />

ikke en baseætsning før det er for sent.<br />

Basers PH værdi ligger fra 8 - 14. PH værdien fortæller om manglen på H + ioner.<br />

Baser: Ba(OH)2, Ca(OH)2, KOH, Mg(OH)2,NaOH og NH4OH.<br />

Det kendetegnende for baser er OH - ionen. H + + OH - H2O. Baser er<br />

protonmodtagere.<br />

Nogle salte reagerer også basisk fx K2CO3 og Na2CO3. Disse kan landmanden bruge som<br />

næringssalt til sin jord, samtidig med at jorden bliver gjort mindre sur.<br />

Baser fremstilles ved, at metaller reagerer med vand:<br />

Ca + 2H2O Ca(OH)2 + H2<br />

2Na + 2H2O 2NaOH + H2<br />

Det er nogle eksplosive reaktioner og hvis metallet sætter sig<br />

fast ved glasset kan brinten antændes, hvorfor man ved Na<br />

tilsætter lidt sæbe til vandet, så metallet glider lettere rundt ,<br />

da vandets overfladespænding er mindre.<br />

En anden måde at lave en base på er at brænde Mg i CO2.<br />

Der dannes så MgO, der opløses i vand til Mg(OH)2.<br />

Forsøg med baser:<br />

● Mål forskellige basers ph værdi.<br />

Baser kendes på OH -<br />

OH- ion kendetegner baser


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

● Fortynd en base og se, hvordan det går med ph værdien<br />

● Vis at baser opløser fedt<br />

● Lav en base ved at komme Ca i vand<br />

● Lav basen Mg(OH)2 ved at afbrænde Mg i CO2 og opløse MgO i H2O.<br />

● Lav en neutralisation af NaOH + HCL NaCL + H2O<br />

● Neutralisation af sur jord med basisk salt<br />

● Neutraliser svag syrer med basisk tablet mod mavesyrer<br />

● Neutraliser HCl (g) med NH3 (g) og dan NH3Cl (s)<br />

Skriv små opgaver om baser:<br />

● 8.-tallets betydning for kemi<br />

● Forklar om syrer som protondonor og baser som protonacceptor<br />

● Hvorfor er syrer og baser kernekemi?<br />

● Gør dig nogle betragtninger om basekemiens betydning for dagligdagen<br />

● Forklar om de tre afstemningsregler af reaktionsligningerne<br />

Film:<br />

Ipod/film <strong>Kemi</strong>begreb Baser Baser 11:21 MPEG-4 Windows media<br />

Neutralisation<br />

I arbejdet med neutralisation skal benyttes beskyttelsesbriller, idet både syrere og baser er<br />

ætsende.<br />

Den grundlæggende reaktion i al neutralisation er, at H + + OH - H2O. I det den<br />

overskydende elektron som OH - har igen indfanges af H + og der dannes vand.<br />

Mavesyren HCl kan neutraliseres ved at spise<br />

kalkholdige tabletter eller svagt basiske. Det gamle råd om at<br />

komme lidt fortyndet ammoniak på bid fra myre eller svien fra<br />

brændenælde er ligeledes en neutralisering.<br />

Ved indtagelse af syrer eller baser, er det reglen, at man<br />

skal drikke vand og derved fortynde, frem for at neutralisere, da spiserøret og munden ellers<br />

bliver dobbelt ætset.<br />

Både syrere og baser ætser. Baser er farligere og sværere at få skyllet ud fx af et øje.<br />

Man kan ikke neutralisere syrer i øjne, men må fortynde med vand.<br />

Vi bruger neutralisation meget i dagligdagen ved at fjerne kalk med en syre. det er en<br />

neutralisation: CaCO3 + HCl CO2 (g) + H2O + CaCl2. Der dannes vand + et salt, som<br />

der også gør, hvis en syre og base neutraliserer hinanden. Denne proces er ligeledes i gang, når vi<br />

bruger hårbalsam og skyllemiddel. Landmanden bruger det, når han tilsætter kalk i jorden, der<br />

således neutraliserer den evt. sure jord. Landmanden kan også direkte tilsætte basiske salte, der<br />

udvikler OH - ioner, som neutraliserer syrens H + ioner og danner salt. Landmanden skal således<br />

vurdere, hvilke planter der vokser bedst i sur, neutral eller basisk jord.<br />

Mureren neutraliserer ofte den Ca(OH)2, der sidder på hænderne med HCl.<br />

En eksempel på neutralisation er: NaOH + HCl NaCl + H2O. En 3 ml baser hældes op<br />

i et bægerglas - et stykke indikatorpapir lægges ned i glasset, der straks farves blåt. Herefter<br />

dryppes syrer med en pipette indtil grøn farve (neutral) opnås. Andre indikatorer kunne benyttes.<br />

Der er nu dannet saltvand. Denne fremgangsmåde kaldes titrering . Syre + base salt + vand.<br />

Den dannede væske sættes til at koge og saltet inddampes.<br />

25<br />

Ved neutralisation<br />

dannes salt + vand


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Fra koncentreret syre og base udvikles gasserne: HCl (g) + NH3(g) NH4Cl (s). Der<br />

opstår en hvid tåge af ammoniumklorid- et hvidt pulver. Det kaldes salmiak pulver.<br />

Neutralisationen sker i luften øjeblikkelig, men kan være irriterende i længden.<br />

Forsøg med neutralisation:<br />

● Mål forskellige syrers og basers ph værdi.<br />

● Lav neutralisation med kalk og syre (landmanden)<br />

● Lav en neutralisation med titrering af NaOH + HCL NaCL +<br />

H2O<br />

● Lav en neutralisation af H2SO4 + Ca(OH)2CaSO4 (gips) + 2H2O<br />

(SNOXværket)<br />

● Neutralisation af sur jord med basisk salt (Landmanden)<br />

● Neutraliser svag syrer med basisk tablet mod mavesyre<br />

● Neutraliser HCl (g) med NH3 (g) og dan NH3Cl (s)<br />

Skriv små opgaver om neutralisering:<br />

● Skriv om neutralisering i dagligdagen i hjemmet<br />

● Skriv om landmandens arbejde med neutraklisering<br />

Film:<br />

Katalysatorer<br />

En katalysator (KAT) er et stof, der uden selv at blive forbrugt kan forøge reaktionshastigheden<br />

for en kemisk reaktion. Katalysatorer er meget interessante, da de danner grundlag for en<br />

række vigtige processer og industrier i Danmark. Katte bruges især bruger i den ny forskning med<br />

henblik på at lave mere vedvarende energi og erstatte<br />

fossile energiformer. De fremstilles ofte meget små for at<br />

give større overflade at reagere med.<br />

Nu bearbejdes allerede de fossile produkter i olie<br />

ved hjælp af Katte, så man kan skære råolien til mindre<br />

forbindelser, kaldet cracking.<br />

De bruges i SNOX-anlæg, der renser røg fra fx kraftværker og i bilernes udstødning, der<br />

fremmer renere luft således, at vi slipper for NOxere og CO i luften. De bruges til fremstilling af<br />

NH3. Overalt i vores industri bruges de til fremstilling af fx plastik, cracking af benzin,<br />

margarine, svovlsyre, salpetersyre og gødning.<br />

SNOXværket udleder en del NOx'er, som via katalysatorer omdannes til N2. SOx'erne<br />

kan omdannes til H2SO4, der igen kan neutraliseres med Ca(OH)2, dermed er forureningen fra<br />

kraft-varmeværkerne minimal.<br />

Vi kan lave en række forsøg i vores laboratorium: Forsøg med kobber som katalysator<br />

Zn + H2SO4 (kom så lidt kobbersulfat i svovlsyren og brinudviklingen forøges) ZnSO4 + H2<br />

. Desuden kan vi afbrænde sukker, det går dårligt uden Katte. Ved at putte cigaretaske,<br />

der indeholder mineraler og virker som katalysatorer, på sukkeret, kan O2 nu lettere bindes til<br />

sukkeret og få det til at brænde.<br />

Katalysatorer er ofte meget små for at få større overflader samlet set. Her kan laves<br />

forsøg med overfladestørrelser. Der kan ses på forskellen mellem biologiske og ikke-biologiske<br />

Katte, samt markante katalysatorforsøg fx i colaspringvandet.<br />

26<br />

Neutralisation af NaOH + HCl<br />

KATTE forøger reaktionens<br />

hastighed uden selv at blive<br />

forbrugt


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Forsøg med katalysatorer (Katte):<br />

● Forsøg med kobber som katalysator 1.2<br />

● Overflades betydning for reaktionen 1.3<br />

● Biologiske og ikke-biologiske katalysatorer 1.4<br />

● Colaspringvand 1.5<br />

● Sukker + aske (Katte binder ilt)<br />

● Lav molekylemodeller af kulbrinter (Katte og cracking), MolyMod.<br />

● Lav en neutralisation af H2SO4 + Ca(OH)2CaSO4 (gips) + 2H2O (Katte og SNOXværket)<br />

Skriv små opgaver om katalysatorer:<br />

● Forklar om Katte i dagligdagen og fremtiden Katte i fremtiden<br />

● SNOx-Værket - hvordan virker det?<br />

Film:<br />

Forurening<br />

Forurening er et stort kemisk problem i vor tid. Vi har brug<br />

for energi og laver mange slags varer, herunder også<br />

landbrugsvarer. I disse produktioner er der spildprodukter,<br />

der dels løber ud i vores vand og dels kommer op i luften.<br />

Kattene hjælper som omtalt med renere luft. Der kan<br />

laves forsøg med glasplader, der forurenes af ren afbrænding<br />

af gas, dårligt iltet afbrænding af gas og stearinlysafbrænding,<br />

for at demonstrere forureningsforskellen.<br />

Landmændene har som forureningskontrol<br />

begrænsninger i indkøb af gødningsstoffer og pesticider fx NPK-gødning, så vandløbene, åerne<br />

og havet ikke bliver gødet så voldsomt grundet udvaskning af NO3 - og PO4 --- , at det giver<br />

algevækst og iltsvind.<br />

Forurening truer jordens<br />

bæredygtighed og alt levendes<br />

eksistens<br />

I laboratoriet laves forsøg med klorid-, sulfat- og<br />

nitratprøven, der illustrerer en forurenet sø og med forurenet<br />

sur og basisk jord, der neutraliseres med de rette<br />

gødningssalte.<br />

I laboratoriet kan der neutraliseres syreregn<br />

(H2SO4) med Ca(OH)2. Dermed dannes gips CaSO4. På denne måde laves, der gips på Avedøre<br />

kraftværk.<br />

CFC gasserne ødelægger ozonlaget O3, idet CFC gasser som fx freon stjæler O ud af O3.<br />

Konsekvenserne er, at UV stråler bryder igennem atmosfæren og giver mere kræft.<br />

Drivhuseffekten er ved forøget mængde af CO2 og andre gasser også et kemisk problem.<br />

Regeringen er konstant årvågen overfor forureningsproblematikker og søger med diverse<br />

love at holde forureningen væk. Der skal fx opsamles giftige stoffer og de sendes de til<br />

Kommunekemi eller andre opsamlingssteder.<br />

Vandrensning er et andet stort kemisk og fysisk problem. Vandet renses både mekanisk<br />

og kemisk inden det udledes i havet.<br />

Forsøg med forurening:<br />

● Lav forsøg med forskellige flammer der forurener (stearin, ufuldstændig gasforbrænding, ren<br />

gas forbrænding)<br />

27


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

● Lav en forurenet sø (for meget NO3 -- , PO4 --- , K + )Lav forsøg med flammeprøven, klorid-,<br />

sulfat- og nitratprøven, der illustrerer, at du undersøger, den forurenede sø. De forskellige<br />

affaldsstoffer hældes i de rigtige beholdere.<br />

● Rens noget forurenet materiale med dekantering, filtrering, destillering og neutralisering,<br />

sortering (magnet, pust, mekanisk).<br />

● Biologiske og ikke-biologiske katalysatorer 1.4 (Kattes betydning for forureningsbekæmpelse)<br />

● Lav en neutralisation af H2SO4 + Ca(OH)2CaSO4 (gips) + 2H2O (Katte og SNOXværket)<br />

Skriv små opgaver om forurening:<br />

● Forureningsproblemer på jorden. Hvad gøres der?<br />

● SNOx-Værket - hvordan virker det?<br />

Film:<br />

Landbrugskemi<br />

<strong>Kemi</strong>sk produktion<br />

Landmanden skal lave en produktion med sin jord,<br />

planter og dyr. Han skal have god kendskab til kemi.<br />

Hans udbytte er afhængigt af de kemiske kredsløb,<br />

jordens beholdning af salte og mineraler, gødning,<br />

samt solens og regnens vekselvirkning. Hans<br />

problemer er den forurening, han er skyld i og den<br />

forurening andre er skyld i. Endvidere har han<br />

problemer med angreb fra insekter, fugle, dyr, og<br />

sygdomme, samt vejrets lunefuldheder.<br />

Fotosyntesen er den vigtigste kemiske ligning for landmanden. Planterne<br />

Fotosyntese Respiration, forbrænding<br />

laver kulhydrat som følger: 6CO2 + 6H2O + sol E C6H12O6 + 6O2. Kulstoffet bindes i<br />

sukkeret, der kan laves til stivelse og cellulose i større molekyler af sukker. Alle disse stoffer kan<br />

fordøjes af dyr og er grundlaget for deres energi og vækst. Dyr og mennesker indtager sukker,<br />

stivelse, ilt og udskiller CO2 + H2O, som planterne skal bruge for igen for at gentage processen.<br />

<strong>Kemi</strong>ske Kredsløb<br />

Ilt, kul, nitrogen og vand er meget vigtige stoffer for landmanden. De er i konstante kredsløb.<br />

Ilten laves af planter ved fotosyntesen 6CO2 + 6H2O +sol E C6H12O6 + 6O2. Når<br />

dyr og planter dør frigives kuldioxid gennem nedbrydningsprocessen.<br />

Når mennesket forbrænder sukker afgives 6CO2 + 6H2O, som lige er det planterne skal<br />

bruge for igen at danne ilt og sukker, samt den livsgivende solenergi, der er gemt som kemisk<br />

energi.<br />

N2 findes til overmål i atmosfæren, men er et svært molekyle at bryde i atomer på grund<br />

af trippelbindingen N N. Delingen sker ved lynnedslag og i særlige knoldbakterier. På den<br />

måde dannes NO3 - (nitrater), som dyr og planter bruger til at danne proteiner. Også nitrogen<br />

frigøres ved død og gennem afføring (NH3) fra mennesker og dyr, især af betydning for<br />

landmanden er grisen og koen. En ko leverer 12 tons fast gødning og 6 tons flydende gødning om<br />

året.<br />

28


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Vandet H2O fordamper og fortættes som regn, der strømmer ned i åer, sø, grundvand og<br />

hav.<br />

Materialer i jorden<br />

Der er brug for mineraler som: K, Zn, Fe, Mg, Se, Cu, Cr, Mn og Mo og stoffer som: H, C, P, S,<br />

Cl og B, foruden de allerede omtalte. Det jorden mest kommer til at mangler er N, P og K. Er der<br />

ikke nok af disse stoffer bliver planterne små og svage og mere modtagelige for sygdomme.<br />

Jorden kan analysres på forskellige måder. Dette gøres i laboriatorier eller via scanning fx ved<br />

satellit. Dataene kan overføres til traktoren, der kan udlægge den gødning og de mineraler, der er<br />

brug for. Man kan undersøger om jorden er sur eller basisk. Nogle planter foretrækker sur jord.<br />

Gødning<br />

Der findes to typer gødning: Den kunstigt frembragte og den dyriske (fra køer og svin). NPKkunstgødning<br />

er temmelig koncentreret 21% N, 3% P, 10% K, hvorimod fx svins gødning har<br />

langt lavere mængder 0,8% N, 0,3% P og 0,4% K. Dyregødning har også ulempen med lugtgener<br />

i nabolaget og forringede huspriser.<br />

Gødning indeholder salte med næringsrige ioner. NaNO3 - fra fuglegødning fra Chile,<br />

kaldes Chilesalpeter, Ca(NO3)2 laves kunstigt i Norge og kaldes Norgesalpeter, KNO3- kaldes<br />

salpeter, NH4NO3 fra dyregødning.<br />

Kunstgødning kan spøjtes ud, men dyregødning skal sprøjtes eller pløjes ned i jorden, så<br />

ammoniakken ikke forsvinder op i luften.<br />

Gødningen kan medføre, at jorden fx ikke kan holde på den ved kraftigt regnvejr eller<br />

overgødning, dermed ender den i sø og vandløb og skaber alt for rig opblomstring af planter og<br />

alger, med iltsvind til følge. Algerne tager alt lyset i sidste ende, da de lægger sig på overfladen<br />

og breder sig overalt i vandet og formindsker sigtbarheden. Bundplanterne dør derfor, og<br />

bakterierne bruger alt ilten til forrådnelsesprocesser, så fiskene og andre levende organismer dør<br />

af iltmangel.<br />

Regulering af jorden<br />

Landmanden kan regulere jordens surhedsgrad på forskellig måde. En meget generel måde er at<br />

tilsætte CaCO3. Det er ofte en almindelig del af landmandens pleje af jorden. Selvom der gøres<br />

meget mod syreregn i Danmark fx ved at oprette SNOx anlæg, gælder det ikke alle vore<br />

nabolande, derfor importeres syreregn, hvorfor det meste jord udvikler sig surt.<br />

Nogle gange kan landmanden arbejde mere præcist ved at bruge de enten basiske eller<br />

sure salte, der foruden at neutralisere også gøder fx: KNO3, Na(NO)3, NH4SO4, K3PO4, Na3PO4,<br />

Na2CO3, mv.<br />

Pesticider<br />

Pesticider har siden 1939 betydet meget for landmanden, så han kunne nedsætte mængden af<br />

håndkraft i marken 11 . DDT (dichlordiphenyltrichlorethan) C14H9Cl5 var således det første<br />

kemiske middel, der viste sig at dræbe insekter. Imidlertid er DDT blevet forbudt i Danmark i<br />

1969 og USA i 1963, da den ved ophobning i naturen skadede dyrelivet. Nu skal alle nye<br />

bekæmpelsesmidler godkendes af miljøministeriet. Et problem med pesticider er, at de med<br />

vinden føres til andre områder, især ved kraftig blæst, hvor de ikke er ønskede. Et andet problem<br />

er, at de kan sprede sig til åer og søer via det øvre grundvand, og der dræbe smådyr fx<br />

ferskvandstangloppe, som fisk næres af.<br />

Effektivisering er en samlet påvirkningsfaktor<br />

For at få størst muligt udbytte er de danske jorde blevet meget store i forhold til resten af<br />

landbrugene i EU (2006) med 57 ha mod 11,5 ha i gennemsnit i EU. Derfor har man prøvet at<br />

11 http://www2.dmu.dk/pub/mb15.pdf<br />

29


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

samle disse store jorde ved at nedlægge læhegn og andet, der stod i vejen for gødning, sprøjtning<br />

med pesticider og det almindelige landmandsarbejde. Dette har imidlertid påvirket<br />

mangfoldigheden af dyr og planter markant, idet de ingen fristeder har.<br />

Forsøg med landbrugsrelateret kemi:<br />

● Lav molymod model af N2, O2, CO2,<br />

● Lav molymod model af fotosyntesen. Forklar om fotosyntesens betydning for landmanden.<br />

● Påvis ved at brænde Mg i CO2, at der er kul i kuldioxid. Gør rede for kredsløbet<br />

● Påvis N2 ved at brænde Mg i N2 s. 29. Redegør for og N2 (NO3-) kredsløb i naturen.<br />

● Undersøg ioner i kunstgødning.<br />

● Hvordan har jorden det? Lav nogle forsøg med jord, du selv har forberedt (lidt syre i, lidt salte<br />

i). Identificer de ioner din jord har med alle de kendte indikatorer og UI-papir, samt flammeprøve<br />

● Reguler din jords ph-værdi med kalk, samt sure og basiske salte s 45<br />

● Lav en forurenet sø (for meget NO3 -- , PO4 --- , K + ). Lav forsøg med flammeprøven, klorid-,<br />

sulfat- og nitratprøven, der illustrerer, at du undersøger, den forurenede sø. Kom de forskellige<br />

affald i de rigtige beholdere<br />

● Rens noget forurenet materiale med dekantering, filtrering, destillering og neutralisering,<br />

sortering (magnet, pust, mekanisk).<br />

● Lav noget H3PO4. til brug for gødningsfremstilling ved at blande svovlsyre og calciumfosfat.<br />

Skriv små opgaver om landbrugskemi:<br />

● Gør rede for følgende kredsløb: Vand, ilt, kvælstof og kulstof<br />

● Gør særligt rede for fotosyntesreaktionsligningens betydning for landmanden.<br />

● Hvilke overvejelser gør landmanden, inden han planter på marken?<br />

● Forklar om kunstige og naturlige gødningsformer og deres forureningspotentiale TB 42<br />

● Forklar grundigt om teorien bag flammeprøven<br />

● Perspektiver til landbrugets udvikling i det moderne samfund<br />

Film:<br />

Cement - og mørtelfremstilling<br />

Cement - og mørtelfremstilling er en succesfuld dansk industri,<br />

da vi har enorme mængden af kalk i vores undergrund.<br />

Danmark her en fortid som havbund og endda koralhav (Fakse<br />

kalkbrud). Massedød har givet enorme kalkaflejringer og er<br />

årsag til, at flint og olie er blevet naturlige resurser i<br />

Kalkbrænderi<br />

undergrunden. Kalkbrænding kom til Danmark via munkene fra<br />

Rom. Indtil da byggedes med egetræ og ler. Over 1000 kirker blev bygget 1000- 1100 med sten<br />

og mørtel. Det var prægtige bygningsværker, og i samme periode ville de adelige også have<br />

murstensbygninger.<br />

Produktionen er enkel, da kalken brændes til brændt kalk: CaCO3 CaO + CO2.<br />

Derefter hældes vand på den brændte kalk: CaO + H2O Ca(OH)2. Derved dannes læsket<br />

kalk. Denne tilsættes sand, der for 95 % af massen består af kvarts SiO2. Den nye blanding kaldes<br />

mørtel og optager CO2, da den er basisk. Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O. Når huset er tørret<br />

ud, er det klar til brug. Det er en enkel og genial kemisk reaktion. Mureren neutraliserer ofte den<br />

Ca(OH)2, der sidder på hænderne med HCl.<br />

Kalkholdige sten kan testes med HCl, idet det danner kuldioxid.<br />

30


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Cementen er en videre udvikling af mørtelen. Der tilsættes flyveaske fra kraftværkerne,<br />

alt pulveriseres og brændingen sker ved højere temperaturer. Klinkerne fra brændingen<br />

pulveriseres også til det fine pulver, der kendes som cement. Romerne brugte vulkansk aske og<br />

var dygtige til at bruge det så tidligt som år 100 e.Kr.<br />

Beton er endnu et moderne byggemateriale, der bruger 1 del cement, 2 dele sand og 3<br />

dele sten, den kaldes 1,2,3 beton. Men beton er en videnskab i dag, da der forskes meget i<br />

betontyper, der bedst egner sig til diverse byggerier.<br />

Stenene i betonen kan dog afgive Radon Ra, som er en ædelgas, der er radioaktiv. Den<br />

henfalder til fast radioaktivt stof, der kan sætte sig i støvet og er skyld i lungekræft, når den<br />

indåndes.<br />

Forsøg med mørtel og cement:<br />

● Opløs kalk med HCl s og påvis CO2 i kalken med kalkvand s 52.<br />

● Lav neutralisation med kalk på sur jord (landmanden)<br />

● Undersøg sten for kalkindhold<br />

● Brænd kalk og påvis CO2 p. 56 – 58<br />

● Lav mørtel og byg en mur<br />

● Lav 1-2-3 beton og støb en bropille<br />

● Neutraliser Ca(OH)2 med HCl, som mureren, der neutraliserer sine hænder efter endt arbejde<br />

● Neutraliser H2SO4 med Ca(OH)2, fortæl hvordan det foregår i et SNOx-værk, der hindrer<br />

forurening ved mørtel- og cementfabrikker.<br />

Skriv små opgaver om mørtel og cement:<br />

● Fortæl generelt om kalk, som er et af Danmarks få naturlige råstoffer. Herunder skal du dække<br />

både fremkomst og historisk udnyttelse.<br />

● Fortæl om den industrielle udnyttelse i vor tid.<br />

● Tegn og beskriv hvordan cement fremstilles.<br />

Film:<br />

<strong>Kemi</strong>sk analyse<br />

Færdigheden at lave en kemisk analyse startede med kloge koner og mænd, der kendte naturen og<br />

kunne bruge den, fortsatte hos alkymister i middelalderen, samt de første kemikere i<br />

oplysningstiden og er nu en vigtig del af vores liv i produktion af medicin, analyse af vores blod<br />

og sundhedstilstand, opklaring af forbrydelser, for udvikling af et bæredygtigt landbrug, samt<br />

central i vore produktion af varer. <strong>Kemi</strong>sk analyse er et fundament for det moderne liv. Denne<br />

viden skaber en mængde arbejdspladser.<br />

Den mekaniske og kemiske rensning af vores spildvand er central for gode helbred og<br />

vores overlevelse.<br />

Generelle metoder<br />

Opløsning af stoffet<br />

Man kan prøve at opløse evt. uopløst materiale i forskellige opløsningsmidler og derefter<br />

inddampe dem e.l.<br />

Opslæmning<br />

Floder der løber gennem bjergene opslæmmer kridt, ler, sand og mineraler og vander er uklart.<br />

Bundfældning<br />

Når opslæmmet materiale står stille et stykke tid, danner der et bundfald.<br />

31


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Dekantering<br />

Langsomt hældes væsken fra og bundfaldet bliver tilbage i glasset/kolben.<br />

Filtrering<br />

Hvis der er et en uklar væske kan denne filtreres og undersøges nærmere. Det frafiltrede kan også<br />

undersøges.<br />

Krystallisering<br />

Ved at lade væsken stå, kan der komme krystaller. Disse kan vokses og dermed udskilles stoffet.<br />

Inddampning<br />

Foregår som krystallisering, man koge al væsken bort og ser på det, der er tilbage.<br />

Destillation<br />

Man fordamper H2O og samler dampen og nedkøler den til væske. Det er nu den rene væske uden<br />

urenheder og mineraler. Destillation bruges også til hurtigt at få alt vand fjernet, så kun saltet er<br />

tilbage. Dette kan undersøges fx ved flammeprøven.<br />

Brudt destillation<br />

Man destillerer ved en bestemt temperatur, så går man videre til næste temperatur og får på den<br />

måde udskilt stoffer med forskelligt kogepunkt.<br />

Demineralisering<br />

Man fjerner alle mineralerne ved en ionbytning.<br />

Kromatografi<br />

Hvis det drejer sig om små mængder, kan dette bruges. Man sætter en del af stoffet på et<br />

trækpapir og lade en opløsning af fx acetone suge op igennem papiret. Man kan da se aflejringer<br />

på forskellige steder på papiret.<br />

Magnetisering<br />

Man kan ved en magnet trække magnetiserbare stoffer ud af en blanding dvs. jern, nikkel, kobolt<br />

og gadolinium.<br />

Elektrolyse<br />

Man skiller stoffets bestanddele ved at sætte strøm igennem stoffet. Det skal være opløst eller<br />

gjort flydende ved opvarmning.<br />

Find Ioner<br />

Positive ioner i uorganisk analyse<br />

Ammoniumionen NH4 +<br />

Hæld ca 1-2 ml analyse i reagensglasset. Der tilsættes den samme mængde NaOH.<br />

Reagensglasset opvarmes forsigtigt, væsken må ikke koge. Efter et kort stykke tid, vifter man<br />

forsigtigt dampe hen til sin næse. Hvis man kan lugte ammoniak (salmiakspiritus) er<br />

ammoniumionen påvist.<br />

NH4 + +Cl - (l) + NaOH (l) NH3 (g) + NaCl (l) + H2O (l)<br />

En gas markeres med pil op.<br />

Jernioner Fe 2+ og Fe 3+<br />

Hvis den vandige eller sure analyse er gulbrun eller rødbrun kan der være<br />

jernioner.<br />

Man gør opløsningen saltsur ved at tilsætte HCl. Dernæst tilsættes lidt<br />

kaliumferrrecyanid K3Fe(CN)6. Hvis opløsningen bliver mørkeblå, er der jernioner<br />

32


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Kobberioner Cu2+ Hæld ca. 1-2 ml af analysen i et reagensglas. Tilsæt lidt fortyndet ammoniakvand. Hvis der<br />

dannes et blåt bundfald tilsættes mere ammoniakvand, hvis bundfaldet opløses og danner en mørk<br />

blå opløsning er kobberionen påvist.<br />

Cu2+ + NH3 Cu(OH)2, denne er stærkt lyseblå, ved overskud af NH3:<br />

Cu(OH)2 + NH3 Cu(NH3)4 2+ tetraamminkobber(II)ioner, som er kraftigt Nikkelion er påvist<br />

blå.<br />

Nikkelionen Ni 2+<br />

Hæld 1-2 ml opløsning i et reagensglas. Tilsæt samme mængde ammoniakvand. Dernæst tilsættes<br />

nikkelreagens. Hvis der dannes er rødt bundfald er nikkelionen påvist.<br />

Sølvioner Ag +<br />

Tilsæt nogle dråber HNO3 og dernæst HCl, hvis der kommer hvidt bundfald er det tegn på<br />

sølvioner.<br />

Ag + HCl AgCl + H2<br />

Calciumioner Ca 2+<br />

Tilsæt eddikesyre. Dernæst tilsættes (NH4)2C2O4, ammoniumdichromat. Giver hvidt bundfald,<br />

calciumcromat, hvis calcium er til stede:<br />

Ca2 + (NH4)2C2O4 CaC2O4 + NH4 +<br />

Flammeprøven<br />

Flammeprøven er en lettere måde at finde de positive ioner på.<br />

Flammeprøven laves ved at tage en jerntråd eller en kanthal tråd, der renses ved at<br />

afbrændes i en gasflamme, så den ikke giver farvet flamme.<br />

Tråden nedsættes i analysematerialet. Tråden stikkes ind i flammen igen. De forskellige<br />

farve lys skyldes elektronens kvantespring og frigivelse af energi (fotoner) som lys. Når<br />

elektronen ikke mere har energi til at blive i en yderliggende bane frigøres energi for at passe ind<br />

energimæssigt i en bane tættere til kernen. Følgende farver findes bla. andre:<br />

Stærk Gul = Natrium - Na.<br />

Stærk rød = Lithium - Li.<br />

Orange = Calcium - Ca.<br />

Violet = Kalium - K.<br />

Grøn = Kobber - Cu.<br />

Negative ioner i uorganisk analyse<br />

Klorid-, bromid- , fosfation og iodidion<br />

Chloridionen Cl - : Hvidt bundfald. Fosfation: Gulligt bundfald.<br />

Bromionen Br - : Gulligt bundfald<br />

Iodionen I - : Gult bundfald<br />

Hæld lidt analyse i et reagensglas. Tilsæt samme mængde HNO3 (for at gøre opløsningen sur så,<br />

så man ikke får misvisninger), men ikke HCl for så tilsættes de klorioner, der skulle findes. Der<br />

dryppes AgNO3 kaldet sølvnitrat. Hvis der kommer hvidt bundfald, har du påvist enten Cl - . Hvis<br />

gulligt: Br - , I - eller PO4 --- . Det kunne fx foregå sådan:<br />

CuCl2 + 2AgNO3 2AgCl + Cu(NO3)2<br />

33


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

For yderligere sikkerhed for Cl - kan der laves elektrolyse, (men det kunne man jo så været startet<br />

med også), hvis denne lugter af klor er det påvist.<br />

Er der i stedet et brunt bundfald, kan der tilsættes stivelse, gør det opløsningen blå er I -<br />

påvist ,ellers er Br - påvist.<br />

Nitrationen NO3 -<br />

Hæld i lidt analyse noget nitrat-reagens, kaldet nitron C20H16N4. Hvis der er hvidt bundfald er<br />

nitrationen påvist.<br />

Sulfationen SO4 --<br />

Først gøres opløsningen sur ligesom det gjaldt for kloridprøven, for ikke at få misvisninger. Der<br />

bruges HCl og Ikke H2SO4 for så tilføjer man de sulfationer, man skulle finde. I dette sure miljø<br />

tilsættes nogle dråber BaCl2. Det kunne se sådan ud, hvis Na2SO4 er det ukendte stof.:<br />

Na2SO4 + BaCl 2NaCl + BaSO4<br />

Der dannes et hvidt bundfald, ligesom hvid mælk, når det står lidt samles det på bunden så man<br />

kan se det er bundfald. Det hvide bundfald er BaSO4, der er tungtopløseligt. Det markeres med en<br />

pil ned.<br />

Sulfidionen S --<br />

Der tilsættes HCl til lidt analyse. Hvis der kommer en ildelugtende gas ("Rådne æg") er<br />

sulfidionen påvist. Det kunne gå sådan:<br />

FeS + 2HCl H2S + FeCl2<br />

Fosfationen PO4 3-<br />

Fosfationen kan findes med AgNO3, der giver gult bundfald.<br />

Karbonationen CO3 - -<br />

Man hælder lidt analyse i et reagensglas (ca. 1-2 ml), dernæst tilsættes fortyndet HCl, bruser det i<br />

glasset skyldes det CO2.<br />

CO3 2- + 2HCl CO2 + H2O + Cl -<br />

Forsøg med kemisk analyse:<br />

● Påvis syrerestioner ved tre prøver: Klorid-, sulfat- og nitratprøven i de tre stærke syrer. TB 37<br />

KFH s. 33<br />

● Påvis fosfat TB 38 i Na3PO4 eller K3PO4<br />

● Påvis ammoniumion KFH s 32 i opløst NH4Cl<br />

● Påvis kobberion i CuSO4 ved analyse KFH s.32<br />

● Påvis kobberion ved flammeprøve på CuSO4 KFH s. 32<br />

● Påvis nikkelion i NiCl KH s. 32<br />

● Undersøg 5 ukendte væsker med gødningsrelevante salte alene med Universialindikator papir<br />

● Lav kemisk analyse af tre ukendte væsker<br />

34


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

● Lav en kemisk analyse af stueplante gødning<br />

● Lav en forurenet sø (for meget NO3 -- , PO4 --- , K + , ). Lav forsøg med flammeprøven, klorid-,<br />

sulfat- og nitratprøven, der illustrerer en undersøgelse af den forurenede sø. Kom de forskellige<br />

affald i de rigtige beholdere<br />

● Rens noget af læreren forurenet materiale med neutralisering, magnetisering, filtrering,<br />

dekantering, filtrering, destillering og neutralisering, sortering og magnetisering som eksempel på<br />

din jordpleje. Find frem til saltene og deres ioner.<br />

● Lav noget H3PO4. til brug for gødningsfremstilling ved at blande svovlsyre og calciumfosfat.<br />

Skriv små opgaver om at finde ioner:<br />

● Teorien bag flammefarven KH 22, FH 28<br />

● Afstemning af reaktionsligninger KH 14-15<br />

● Undersøg andre kemiske analysemetoder på nettet og gør rede derfor fx<br />

http://en.wikipedia.org/wiki/Analytical_chemistry<br />

Film:<br />

Ipod/film <strong>Kemi</strong>begreb Find ioner<br />

Hvordan ukendte<br />

ioner identificeres<br />

35<br />

23:02 MPEG-4<br />

Windows<br />

media


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Forsøgsopskrift<br />

Find ioner - den negative ion<br />

Materialer: Pipetter, reagensglas, analyse væsker, analyse agenter, indikatorpapir,<br />

reagensglasstativ og sikkerhedsbriller.<br />

Analyse agenter:<br />

AgNO3<br />

BaCl2<br />

Kloridprøven Sulfatprøven Nitratprøven<br />

Tegning: Pipette med BaCl2<br />

36<br />

Nitron<br />

Hvidt bundfald<br />

Forklaring: Kom ca. 2-3 ml. analysevæske i et reagensglas. Dryp 5-10 dråber analyseagent i<br />

væsken og iagttag om der er bundfald. Fortsæt med forskellige agenter, indtil der er reaktion.<br />

Tegningerne viser for meget væske. HUSK kun 2-3 ml.<br />

Analyse væsker: Fx: HCl, HNO3, H2SO4, plantegødning, 3 ukendte væsker og fem<br />

gødningssalte osv.<br />

BaCl2


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Lav reaktionsligningerne! Affald: Surt: I sur beholder. Tungmetaller: Cu, Ag, Ba i beholder<br />

med tungmetaller. Resten: I vasken.<br />

Organisk <strong>Kemi</strong><br />

Indledning<br />

Særlige forhold ved organisk kemi<br />

Defineres som carbonforbindelsernes kemi. Rækkefølgen i organisk kemi starter med C, H og<br />

dernæst kommer de øvrige stoffer i alfabetisk rækkefølge. Molekyleformen fortæller intet om<br />

molekylets opbygning, men det gør strukturformlen. CH4 , methan har følgende strukturformel:<br />

H<br />

H-C-H<br />

H Der også kan vises således i molymod model:<br />

Ved at studere strukturen kan man se, hvordan molekylet er bygget op. Fx kan man forstå<br />

forskellene ved de forskellige typer monosakkarider, der alle har formlen C6H12O6, ved at<br />

studerer deres opbygning (Se <strong>Kemi</strong>en vi spiser p. 29)<br />

Organisk kemi er kulstofkemi, da dette er det vigtigste stof, der går igen. Organisk kemi<br />

beskæftiger sig især med stoffer fra levende organismer, hvor uorganisk kemi beskæftiger sig<br />

med livløst stof i naturen.<br />

Alkaner består kun af C + H, og har enkeltbindinger, Alkener har også dobbeltbinding,<br />

alkyner har også trippelbindig. Alkoholer har en -OH gruppe. Syrere har en - COOH gruppe, her<br />

findes fx en del fedtsyrer. De har -NH3 grupper.<br />

Analyse af kulhydrater i organisk kemi<br />

Glukoseprøven (C6H12O6)<br />

1-2 ml af analysen hældes på reagensglas. Der tilsættes et par dråber CuSO4 + nogle dråber<br />

NaOH til opløsningen bliver blå. Dette opvarmes i vandbad til 90 grader. Hvis analysen bliver<br />

orange er glukose (C6H12O6) påvist.<br />

Sakkaroseprøven (C12H22O11)<br />

1-2 ml af analysen hældes på reagensglas. Tilsæt et par dråber HCl. Der tilsættes nogle dråber<br />

CuSO4 + et par dråber NaOH, til opløsningen bliver blå. Dette opvarmes i vandbad til 90 grader.<br />

Hvis analysen bliver orange er sakkarose (C12H22O11) påvist.<br />

Stivelsesprøven (C6H10O5)n<br />

Opløs lidt af stoffet i vand i et reagensglas, så du får ca. 1-2 ml analyse. Tilsæt iod I. Hvis<br />

opløsningen bliver blåsort, er stivelse påvist.<br />

37


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Proteinprøven<br />

Anbring prøven i et reagensglas. Tilsæt 2-4 cm 3 NaOH og kog indholdet et par minutter (dette er<br />

meget svært og meget farligt, husk briller og andre sikkerhedsregler, såsom at mundingen af<br />

reagensglasset ikke peger mod nogen andre i lokalet), tilsæt et par dråber kobbersulfat CuSO4+<br />

pimpsten til at forhindre stødkogning. Hvis opløsningen farves violet, er der protein i prøven.<br />

Fedtanalyse<br />

Vej prøven nøjagtigt. Anbring en afvejet klump af prøven i et reagensglas med 0,01 grams<br />

nøjagtighed (et lille stykke) og hæld 2-4 cm 3 benzin i det. Mas det godt ud så benzinen kan<br />

komme til alle dele af prøven - men uden at slå hul i glasset. Held benzinen fra ud i en i forvejen<br />

vejet petriskål. Efter afdampning vejes petriskålen påny. Fedtprocenten udregnes ved at tage<br />

fedtmængden i petriskålen og gange med 100, hvorefter der divideres med den oprindelige<br />

klumps vægt.<br />

KEMIOPGAVER<br />

Generelle opgaver<br />

1. Indsæt den kemiske betegnelse og antal elektroner i yderste skal:<br />

Brint Guld Svovl<br />

Helium Platin Silicium<br />

Nitrogen Sølv Fosfor<br />

Oxygen Bly Kviksølv<br />

Natrium Titan Kobolt<br />

Kobber Jod Nikkel<br />

Aluminium Klor Bor<br />

Litium Brom Kulstof<br />

Calcium Zink Flour<br />

Kalium Radon Neon<br />

Molybdæn Argon Krypton<br />

Gadolinium Jern Mangan<br />

Plutonium Uran Radium<br />

Magnesium Selen<br />

Cadmium Barium Tin<br />

2. Skriv de rette betegnelser for disse syrer og baser:<br />

38


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Salpetersyre Eddikesyre Kaliumhydroxid<br />

Svovlsyre Citronsyre Kalciumhydroxid<br />

Saltsyre Natriumacetat Bariumhydroxid<br />

Fosforsyre Natriumhydroxid Ammoniak<br />

Kulsyre Natriumkarbonat Ammoniumhydroxid<br />

Svovsyrling Kaliumfosfat Kaliumkarbonat<br />

3. H + O<br />

4. C + O<br />

5. HCl + NaOH<br />

6. Hvad hedder molekylet CO2?<br />

7. Hvad hedder molekylet H2O?<br />

8. Du har et ukendt stof Na2SO4. Lav en teoretisk sulfatprøve på dette stof. Opskriv<br />

reaktionsligningen.<br />

9. Skriv formlen for:<br />

Sulfationen,<br />

Klorationen,<br />

Fosfationen,<br />

Nitrationen,<br />

Kloridionen,<br />

Accetationen,<br />

Karbonationen,<br />

10. Hvilke mineraler har vores legeme brug for? (se vitaminpilleglasset)<br />

11.<br />

Skriv de kemiske betegnelser:<br />

Brint Guld Svovl<br />

Helium Platin Silicium<br />

Nitrogen Sølv Fosfor<br />

Oxygen Bly Kviksølv<br />

12) Skriv de rette navne for syrer og baser<br />

HCl H2CO3 KOH<br />

H2SO4 CH3COOH Ca(OH)2<br />

HNO3 Ba(OH)2<br />

H3PO4 NaOH NH3<br />

13) Færdiggør reaktionen på begge sider af reaktionspilen:<br />

Al + O<br />

Mg + HCl<br />

Na + H2SO4<br />

39


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

HCl + NaOH<br />

14) Hvad sker der her? Forklar og færdiggør reaktionsligningerne!<br />

Fe + O<br />

Al + O<br />

Pb + O<br />

15) Hvad sker der her ? Forklar og færdiggør!<br />

Mg + O<br />

Cu + O<br />

16) Hvad er en ion?<br />

17) Hvad er verdens hårdeste materiale? Hvad består den af?<br />

Hvordan er det fremstillet.<br />

18) Hvad er P, S, Ne, N, Mg, N ? Hvor mange elektroner har de i yderste skal?<br />

19) Tegn og forklar en elektrolyse af CuCl2 !<br />

20) Hvilke to salte egner sig til at lave krystaller af?<br />

21) Nævn tre hovedprincipper for opbygning af Det periodiske System?<br />

22) Hvordan kan man lave Pt om til Au?<br />

23) Hvor mange neutroner har Cl?<br />

24) Hvad betyder det, at der ud for visse stoffer i DPS er angivet en *?<br />

25) Skriv alt ned du kan læse af DPS ud for stoffet NA?<br />

26) Skriv de kemiske betegnelser:<br />

Uran Neon Krypton<br />

Jod Jern Cobolt<br />

Barium Radium Xenon<br />

Plutonium Argon Radon<br />

Lithium Titan Flour<br />

Natrium Chrom Brom<br />

Beryllium Mangan Bor<br />

Magnesium Zink Kulstof<br />

Kalium Kobber Argon<br />

Brint Guld Svovl<br />

Helium Platin Silicium<br />

Nitrogen Sølv Fosfor<br />

Oxygen Bly Kviksølv<br />

Aluminium Nikkel Klor<br />

<strong>Kemi</strong>opgaver i organisk kemi<br />

40


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

1. Hvad giver maden os til opbygning af vores krop?<br />

2. Ud over reservedele skal vi også bruge energi. Nævn de tre store grupper næringsstoffer der<br />

giver energi.<br />

3. Hvilke enhed angives energi i?<br />

4. Der findes en ældre enhed, der går 4,2 J til denne enhed. ? Hvad hedder den?<br />

5. Hvor mange joule er der i 1 kilo joule ( 1 kJ)?<br />

6. Hvor mange kJ er der i 1 g protein?<br />

7. Hvor mange kJ er der i 1 g fedt?<br />

8. Hvor mange kJ er der i 1 g kulhydrat?<br />

9. Hvor mange kJ er der i 1 g alkohol?<br />

10. Hvor mange kJ har en pige på 14-17 år brug for om dagen?<br />

11. Hvor mange kJ har en dreng på 14-17 år brug for om dagen?<br />

12. Hvor mange kJ har en kvinde, ca. 40 år, kontorarbejde, brug for om dagen?<br />

13. Hvor mange kJ har en mand, ca. 40 år, kontorarbejde, brug for om dagen?<br />

14. Hvor mange kJ har en mand, ca. 30 år, skovarbejder, brug for om dagen?<br />

15. Hvor mange procent af vor daglige kost må være fedt ?<br />

16. Hvad kaldes den proces der omdanner maden til energi?<br />

17. Hvad hedder molekylet CO2?<br />

18. Hvad hedder molekylet H2O?<br />

19. Kan kulstof danne lange kæder af atomer?<br />

20. Hvad kaldes den vigtigste formel inden for madkemi, som fortæller meget om forbrændingen<br />

i kroppen ?<br />

21. Planterne laver kulhydrat som følger: 6CO2 + 6H2O + E C6H12O6 + 6O2. Hvilke to<br />

stoffer udskiller vi, når vi forbrænder kulhydrat ?<br />

22. Hvor kommer den energi fra, som vi udvinder af kulhydraterne<br />

Opgaver om fedt<br />

1. Hvad sker her? Færdiggør reaktionsligningerne:<br />

a. C11H22COOH + O<br />

b. C6H12O6 + O<br />

Hvad er interessant ud fra disse reaktioner?<br />

2. Stoffer der kan opløses i olie, har mange atomer bundet til c atomerne, Hvilke ?<br />

3. Stoffer der både har en vandagtig (OH-gruppe ) og en fedtagtig (H-C gruppe ) kan opløses<br />

både i vand og i __________?<br />

4. a. Hvilke typer fedtstoffer findes der?<br />

b. Hvilke af disse typer er de sundeste og hvorfor?<br />

Opgaver om kulhydrater<br />

1. NH3 + HCl tilsæt C12H22O5 og få spejdersnus.<br />

2. C6H12O6 + C6H12O6<br />

3. Sakkarose kan fremstilles af rørsukker. St. Croix-sukker, er bedst til bolsjer og<br />

karamelfremstilling. Karamelfremstilling. Afstem reaktionsligningen find n.<br />

C12H22O11 opvarmes (C12H18O9)n + H2O<br />

4. Hvilke typer kulhydrater findes der?<br />

Opgaver om proteiner<br />

1. Hvad er dette stof CO(NH2)2? Lav stregformlen:<br />

41


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Organisk kemi generelt<br />

1. Udregn følgende energi for 100 g ymer:<br />

a. protein: b)fedt:<br />

c. Kulhydrat:<br />

d. Svarer din udregning til pakkens værdi?<br />

e. Hvor mange procent afviger den i forhold til pakkens angivelser?<br />

f. Hvilke grundstoffer indgår der i ymer, når vi ser bort fra vitaminer og fibre.<br />

g. Angiv grundstofferne med betegnelse og elektroner i yderste skal.<br />

2. a. Angiv formlen for et kulhydrat, et protein og et fedtstof , (evt. fedstyre)<br />

b. Lav en model af et af stofferne.<br />

c.Hvilke af de tre (se under punkt 3) mener du, er det vigtigste, begrund!<br />

3. Opskriv fotosyntesen og gør i ord rede for, hvorfor den er af så stor betydning.<br />

4.a. Gøre rede for følgende prøver:<br />

Glukose-, sakkarose-, fedt-, protein-, stivelses-, flamme-, klor- og ammoniumprøven.<br />

b. Opskriv en række prøver, du kan udføre på et stof, ud over de i 8) nævnte.<br />

5. Hvorfor kan slankekure give bagslag og forøge den procentvise fordeling af fedt i kroppen?<br />

6. Hvilke mineraler har vores legeme brug for? (se vitaminpilleglasset)<br />

42


d...destrueres<br />

fvl…farveløs<br />

<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

udv<br />

…udvikler<br />

uop..<br />

Uopløselig<br />

Stofkendskab<br />

atm ..atmosfæres<br />

tryk subl bliver direkte til luftart<br />

43<br />

Henf henflydende<br />

Oversigt over stoffer til brug for 7. - 9. klasse<br />

Stof navn Formel Brug<br />

Uorganiske forbindelser<br />

Mol.<br />

Vægt<br />

Farve/<br />

beskri-<br />

velse<br />

Vægtfylde<br />

Smelte<br />

-punkt<br />

Aluminium Al fly, biler, cykler 26,97 sølvhv. 2,7 659<br />

Aluminiumoxid Al2O3<br />

Rust der forhindre<br />

yderligere<br />

nedbrydning 101,94 hvid 4 2050<br />

Ammoniak NH3 Gas 17,03 fvl luft 0,77g/l -77,7<br />

Ammoniumklorid NH4Cl Salmiakpulver 53,50 fvl 2,27 d. 350<br />

Ammoniumhydroxid NH4OH base, rengøring 35,05 fvl - -77<br />

Antimon Sb<br />

Argon Ar<br />

preservering af saft, sølvhv.<br />

marmelade m.v. 121,76 Metal 6,68 630<br />

gas<br />

Fvl ina<br />

39,94 luft 1,78 g/l -189,2<br />

Arsen As Arsenik- gift 74,91<br />

Barium Ba<br />

Absorbere<br />

røntgenstråling 137,36<br />

gråsort,<br />

metal 5,73<br />

814 36at<br />

m<br />

sølvhv.<br />

Metal 3,5 850<br />

Bariumchlorid BaCl2 Indikator for SO4 -- Base<br />

244,31 fvl 3,1<br />

Bariumhydroxid Ba(OH)2<br />

315,51 fvl 2,18 78<br />

Tungspat<br />

Bariumsulfat BaSO4<br />

233,42 fvl 4,5 1580<br />

Beryllium Be<br />

Neutrons opdagelse<br />

9,02<br />

gråt,<br />

metal 1,85 1350


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Stof navn Formel Brug<br />

44<br />

Mol.<br />

Vægt<br />

Farve/<br />

beskri-<br />

velse<br />

Vægtfylde<br />

Smelte<br />

-punkt<br />

Bor B 10,82 brunt<br />

fvl<br />

1,7 2300<br />

Borsyre H2BO3 Øjendråber 61,84 krystal 1,44 d 185<br />

Brint, hydrogen H2 Brændstof 2,02 fvl luft 0,09 -254,2<br />

Vand H2O Vand<br />

fvl<br />

1,00<br />

Brintoverilte H2O2 Sårrens 34,02 sirup 1,46 -1,7<br />

Brom Br<br />

Cadmium Cd<br />

Calcium Ca<br />

Calciumcarbonat<br />

kalk,marmor, kridt,<br />

kalksten CaCO3<br />

Calciumhydroxid<br />

kalkvand, læsket<br />

kalk, hydrat kalk<br />

Ca(OH)2<br />

Halogen. Et stærkt<br />

Rødbru<br />

reaktionsvilligt stof<br />

Magnet, atomkraft,<br />

79,02 n væske 3,14 -7,3<br />

fast 112,40 8,65 594,22<br />

Vigtigt for krop og<br />

knogler 40,08<br />

Brændes til brændt<br />

kalk 100,08<br />

Base, CO2 indikator<br />

Calciummonofosfat Ca(H2PO4)2,<br />

H2O<br />

Gødningssalt<br />

Calciumnitrat<br />

norgessaltpeter Ca(NO3)2 Gødningssalt<br />

sølvhvi<br />

dt metal 11,6 810<br />

hv<br />

krystal 2,93 d 825<br />

74,10 fvl 2,34 580<br />

H2O<br />

frit,<br />

252,00 fvl 2,22 100 o<br />

164,10 fvl 2,36 561<br />

Calciumoxcid<br />

brændt kalk CaO Fremstilling af<br />

mørtel og cement 56,08 hv 3,4 2572<br />

Calciumsulfat,<br />

gips<br />

CaSO4<br />

Bygningsindustrien<br />

, gipsvægge 136,14 hv 2,96<br />

Flour F2<br />

Gas,<br />

tandbeskyttelse 38,00 grøngul 1,69 g 15/ g/l<br />

rødbrun<br />

-223<br />

Fosfor, rød P Tændstikker 30,98 t p 2,2<br />

Fosforsyre H3PO4<br />

Jern Fe<br />

Udvikles fosfat fra<br />

syren 98,04<br />

Bruges til stål,<br />

våben, bygninger 55,85<br />

hv el<br />

fvl væ 1,83 42,4<br />

sølv hv<br />

met 7,86 1535


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Stof navn Formel Brug<br />

45<br />

Mol.<br />

Vægt<br />

Farve/<br />

beskri-<br />

velse<br />

Vægtfylde<br />

Smelte<br />

-punkt<br />

Jernoxid Fe2O3 rust, myremalm 278,02 rødbrun<br />

sortbru<br />

5,24 1565<br />

Jernsulfid FeS Svovljern 87,91 n 4,84 1193<br />

Jod J<br />

Kalium K<br />

Kaliumcarbonat,<br />

potaske K2CO3<br />

Kaliumnitrat,<br />

kalisaltpeter KNO3<br />

Tungeste stof<br />

mennesker har brug<br />

for 126,92<br />

Bruges i K -Na<br />

pumben i nerverne 39,10<br />

Hævemiddel i<br />

kager, basisk<br />

gødningssalt 138,20<br />

Krudt, gødning,<br />

kalisalpeter 111,11<br />

sort vio<br />

blade 4,93 114<br />

sølv hv<br />

met 0,86 62,3<br />

fvl<br />

krystal 2,43 368<br />

fvl<br />

krystal 2,11 334<br />

Kaliumhydroxid KOH Sæbefremstilling 56,11 hv pulv<br />

grøngul<br />

2,04 700<br />

Klor Cl2 Giftgas 70,91 luft 3,21 g/l -102<br />

Klorbrinte,<br />

hydrogenklorid,<br />

saltsyre HCl Mavesyre,<br />

Ledningsmetal,<br />

indgår i bronze,<br />

36,47<br />

Kobber Cu smykker 63,57<br />

fvl luft<br />

væske 1,64 g/l -112<br />

rødt<br />

metal 8.92 1083<br />

Kobberklorid CuCl2 Katalysator 170,52 hv pulv<br />

blå<br />

3,53 422<br />

Kobbersulfat CuSO4 Katalysator 249,71 krystal 2,29 110<br />

Kobolt Co<br />

Krom Cr<br />

Kulstof, carbon C<br />

Kuldioxid CO2<br />

Magneter, blå<br />

farve, stål 59,94<br />

rustfrit stål, farve,<br />

magnetbånd 52,01<br />

sølv grå<br />

me 8,9 1480<br />

søvl grå<br />

me 6,92 1615<br />

Proteiner, DNA,<br />

subl<br />

kulhydrater<br />

drivhusgas,<br />

udåndingsgas,<br />

forbrændingsprodu<br />

12,01 sort ca 2 3500<br />

kt 44,01 luft fvl 1,98 g/l -56,6


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Stof navn Formel Brug<br />

Kulmonooxid,<br />

kulilte CO<br />

Kulsyre H2CO3<br />

Kviksølv Hg<br />

Kvælstof, nitrogen N2<br />

Salpetersyre HNO3<br />

NO, -<br />

N2O3,N2O,<br />

Kvæstofilter NO2<br />

Lithium Li<br />

46<br />

Mol.<br />

Vægt Farve/<br />

beskri-<br />

velse<br />

Vægtfylde<br />

Smelte<br />

-punkt<br />

Ufuldstændig<br />

forbrænding, giftig,<br />

optages 300 gange<br />

bedre end ilt 28,01 luft fvl 1,25 g/l -207<br />

sodavand, erosion,<br />

forvitringsprocesser 62,03<br />

Termometre,<br />

blodtryskmåling,<br />

UV-lys 200,61<br />

-<br />

sølv hv<br />

met<br />

flydend<br />

- -<br />

e 13,6 -38,9<br />

Protein, luft,<br />

dykkerflasker,<br />

gødning, krudt 28,02 luft fvl 1,25 g/l -210<br />

Bruges til<br />

kongevand,<br />

gødning 63,02<br />

Farlige gasser, der<br />

kan lave syreregn<br />

salte gode mod<br />

depressioner 6,94<br />

Lithiumklorid LiCl Rød flammefarve<br />

Fyrværkeri,<br />

bygningsmateriale,<br />

nødvendigt i<br />

42,40<br />

Magnesium Mg kroppen 24,32<br />

fvl<br />

væske 1,5 -42<br />

30,01 luft fvl 1,34 g/l -164<br />

sølv hv<br />

metal 0,53 186<br />

hv.<br />

Krystal 2,07 613<br />

sølv hv<br />

metal 1,74 651<br />

Medicinsk brug,<br />

fvl<br />

Magnesiumhydroxid Mg(OH)2 mod sure opstød 58,34 krystal<br />

fvl<br />

2,4 -300<br />

Magnesiumklorid MgCl2 Sulfatindikator 203,33 krystal<br />

fvl<br />

1,56 118 d<br />

Magnesiumoxid MgO Bruges i tørcement 40,32 krystal 3,65 2800<br />

Mangan Mn<br />

Molybdæn Mo<br />

Stål, glas, benzin,<br />

kroppen 54,93<br />

stål, flyvemaskiner,<br />

missiler 96,00<br />

lyserødt<br />

met 7,21 1260<br />

sølv hv<br />

metal 10,2 2620


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Stof navn Formel Brug<br />

Natrium Na<br />

47<br />

Mol.<br />

Vægt<br />

Kølemiddel i<br />

atomre., sæbe,<br />

gadelygter 23,00<br />

Farve/<br />

beskri-<br />

velse<br />

Vægt-<br />

fylde<br />

Smelte<br />

-punkt<br />

sølv hv<br />

metal 0,97 97,5<br />

Natriumcarbonat,<br />

frem. sæbe,<br />

soda Na2CO3 papirmasse, glas 106,00 hv pulv 2,53 851<br />

Natriumklorid,<br />

hv.<br />

kogesalt NaCl Køkkensalt 58,45 Krystal 2,16 801<br />

Natriumhydroxid NaOH<br />

renser afløb,<br />

sæbefremstilling 40,00 hv henf<br />

fvl ina<br />

213 318<br />

Neon Ne Lysstofrør, neonlys 20,18 luft 0,90g/l -248,7<br />

Nikkel Ni<br />

Platin Pt<br />

armatur, magneter,<br />

rustfrit stål 58,69<br />

smykker,<br />

elektronik, kemi 195,23<br />

sølhv.<br />

metal 8,9 1452<br />

sølv hv<br />

metal 21,45 1774<br />

Radium Ra mod kræft<br />

sølv hv<br />

296,96 metal<br />

fvl luft<br />

5 960<br />

Radon Rn Udsiver fra beton 222,00 ina 9,73 g/l -71<br />

Selen Se rødt 78,96 rødt<br />

stålgrå<br />

4,26 -<br />

Silicium Si 28,06 kry 2,4 1420<br />

kvarts, 95 % af<br />

fvl<br />

Siliciumdioxyd SiO2 sand 60,06 krystal 2,32 1714<br />

Kiselsyre H4SiO4 kiselsyre 96,09 fvl 1,57 -<br />

Svovl S<br />

Svovlbrinte H2S<br />

Svovlsyre H2SO4<br />

krudt, gødning,<br />

svovlsyre 32,06 gult 2,07 112.8<br />

vilkansk gas,<br />

bundslam 34,08<br />

kunstgødning,<br />

sprængstoffer<br />

elektrolyt 98,08<br />

fvl<br />

ildlugte<br />

nde luft 1,54 g/l 445<br />

fvl oli<br />

væske 1,83 10.5<br />

smykker,<br />

sølv hv<br />

Sølv Ag elektronik, 107,88 metal<br />

fvl<br />

10,5 961<br />

Sølvnitrat AgNO3 Klorindikator 169,89 krystal 4,35 212


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Tin Sn<br />

sølv hv<br />

118,70 metal 5,75 232<br />

Stof navn Formel Brug<br />

Fly, briller,<br />

rumskibe, ubåde,<br />

Mol.<br />

Vægt<br />

Farve/<br />

beskrivelse<br />

Vægt- Smelte<br />

fylde -punkt<br />

Titan Ti<br />

aksler 47,90 gr kyst 4,5 1800<br />

Uran U<br />

Atomkraft, Abombe<br />

238,07<br />

48<br />

sølv hv<br />

krystal 18,7 1850<br />

lampetråd,<br />

gråsort<br />

Wolfram W<br />

panserværnsvåben 183,02 metal<br />

blå hv<br />

19,3 3370<br />

Zink Zn Tage, tagrender 99,40 met 3,05 419<br />

Zinkklorid ZnCl2<br />

Organiske forbindelser<br />

papirfremstiiling,<br />

medicin pg<br />

anticeptisk virkning 136,29 hv henf 2,91 262<br />

Acetone CH3COCH3 acetone<br />

NH2CH2CO<br />

58,05<br />

Amminoeddikesyre OH proteinstof<br />

fvl<br />

brændb 0,79 -95<br />

Butan C4H10 flaskegas, butan 58,08 fvl luft<br />

fvl<br />

fl 0,6 -145<br />

Eddikesyre CH3COOH eddikesyrer 102,05 væsk 1,05 16,6<br />

Glukose C6H12O6<br />

glukose, sukker,<br />

fotosyntesen 180,09<br />

fvl nålf<br />

kry 1,54 146<br />

Methan, grubegas CH4 gas. Methan<br />

myresyre,<br />

16,03 fvl luft 0,72 g/l -184<br />

brændnælder,<br />

fvl<br />

Myresyre HCOOH myrere 46,02 væsk<br />

fvl<br />

1,22 8,4<br />

Oktan C8H18 oktan, benzin 114,23 væsk -57<br />

sakkarose,<br />

fvl<br />

Sakkarose C12H22O11 rørsukker 342,17 krystal<br />

fvl<br />

1,5 186<br />

krystal<br />

69,4<br />

Stearinsyre C18H36O2 stearinsyre, fedtstof 284,28 skæl 0,85<br />

Stof navn Formel Brug<br />

Mol.<br />

Vægt<br />

Farve/<br />

beskri-<br />

velse<br />

Vægtfylde<br />

Smelte<br />

-punkt


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Vigtigste metaller der findes i jordskorpen<br />

Metal % af jordskorpen Metal % af jordskorpen<br />

Aluminium 8,1 Nikkel 0,006<br />

Jern 5,0 Kobber 0,005<br />

Natrium 2,8 Bly 0,001<br />

Magnesium 1,94 Sølv 0,000007<br />

Titan 0,44 Guld 0,0000004<br />

Legeringer<br />

Legering Bestanddele Anvendelse<br />

Bronze Kobber, tin Værktøj og våben i bronzealderen, lur,<br />

kirkeklokker, statuer<br />

Messing Kobber, zink Blæseinstrumenter, beslag, lysestager,<br />

Stål Jern, mangan, silicium, kul Maskiner, skibe, biler,<br />

Rustfrit stål Jern, krom, nikkel Spisebestik, stålvaske, sværd,<br />

Loddetin Bly, tin Lodning<br />

Smykkeguld Guld, kobber Smykker<br />

Smykkesølv Sølv, kobber Smykker<br />

Woods metal Tin, bly, cadmium og<br />

bismuth<br />

49<br />

Sprinkler-anlæg (smp. 70 o )


<strong>Kemi</strong>- og fysikhåndbog for 7. - 9. klassetrin, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

I II Hovedgrupper III IV V VI VII VIII<br />

1 H 1,01 Det Periodiske system - tavlen 2 He 4,0<br />

Hydrogen<br />

Helium<br />

Brint Kun medtaget elektroner i yderste skal af de udvalgte stoffer<br />

1<br />

2<br />

3 Li 6,93 4 Be 9,01<br />

Metaller Fast stof Gasarter Fremstillet<br />

i Væske 5 B 10,81 6 C 12,01 7 N 14,01 8 O 16,00 19,00 10 Ne<br />

Lithium Beryllium<br />

til højre Ikke<br />

laboratori<br />

for trappe metal<br />

er<br />

Øverste tal betyder atomvægt i units. Ganges det med . 6*10<br />

Bor Carbon Nitrogen<br />

Oxyge<br />

n 9 F Neon<br />

23 atomer af stoffet bliver mængden til g.<br />

Kulstof Kvælstof Ilt Flour<br />

1 2 Atomvægten dækker protoner og neutroner. Dobbeltlinjen angiver metaller til venstre, ikke-metal til højre.<br />

Mellemste tal angiver grundstofnummer = antal protoner. Bogstaverne udgør stoffets betegnelse. Nederste tal<br />

3 4 5 6 7 8<br />

11 Na er elektroner i yderste skal. Stoffer med * er radioaktive.<br />

22,99 12 Mg 24,31 13 Al 26,98 14 Si 28,09 15 P 30,97<br />

Magne-<br />

Natrium sium<br />

1 2<br />

22<br />

Ti 47,88<br />

50<br />

ska<br />

l<br />

1<br />

20,18 2<br />

16 S<br />

32,06<br />

17 Cl 35,45 3 39,95<br />

18 Ar<br />

Aluminium<br />

Silicium Phosphor Svovl Chlor Argon<br />

Undergrupper 3 4 5 6 7 8<br />

34 Se<br />

78,96<br />

35 Br 79,90 4 83,80<br />

36 Kr<br />

19 K 39,10 20 Ca 40,08<br />

21<br />

Sc<br />

23 V<br />

24 Cr 52,00 25 Mn 54,94 26 Fe 55,85 27 Co 58,93 28 Ni 28,71 29 Cu 63,55 30 Zn 65,37<br />

31 Ga 32 Ge<br />

33As 74,92<br />

Kalium Calcium Titan Chrom Mangan Jern Cobalt Nikkel Kobber Zink Arsen Selen Brom Krypton<br />

1 2 2 1 2 2,(3) 2 2 1 (2) 2 5 6 7 8<br />

37 Rb<br />

55 Cs<br />

38 St<br />

56 Ba 137,34<br />

Barium<br />

2<br />

87 Fr* 88 Ra 26<br />

Radium*<br />

2<br />

39<br />

Yt 40 Zr<br />

72 Hf<br />

104<br />

Ung*<br />

41<br />

Nb<br />

73<br />

Ta<br />

48 Cd<br />

112,40<br />

42 Mo 95,74<br />

47 Ag<br />

43 Tc* 44 Ru 45 Rh 46 Pd<br />

107,87<br />

50 Sn<br />

49 In<br />

119,69 51 Sb 121,75<br />

53 I<br />

52Te<br />

126,93<br />

Molybdæn Sølv<br />

Cadmiu<br />

m Tin Antimon Jod 54 Xe<br />

1 1 2 4 5 7 8<br />

74 W 183,85<br />

78 Pt<br />

75 Re 76 Os 77 Ir<br />

195,09 79 Au 196,97 80Hg 200,59<br />

82 Pb<br />

81 Tl<br />

207,2<br />

Wolfram Platin Guld Kviksølv Bly 83 Bi 84 Po* 85 At* Radon*<br />

2 1 1 2 4 8<br />

105<br />

Un<br />

p * 106 Unh* 107 Uns*<br />

Enkelte sjældne jordarter<br />

64<br />

Gd 157,25 92 U 238,03<br />

Gadolinium<br />

Uran*<br />

94 Pu<br />

244<br />

Plutoni<br />

-um*<br />

2 2 2<br />

5<br />

86 Rn 222 6<br />

7


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

<strong>Fysikhåndbog</strong><br />

Magnetisme 12<br />

Magnetjernsten<br />

Allerede i Grækenkand i den græske oldtid opdagede man, at en bestemt jernmalm, som man fik<br />

fra byen Magnesia i Lilleasien, kunne tiltrække jern. Den blev kaldt magnet jernsten eller<br />

magnetit, og er en kemisk forbindelse af jern og oxygen (Fe3O4). Helt tilbage til 1200-tallet har<br />

man i Vesteuropa brugt magnetjernsten til primitive kompasser, så man kunne orientere sig til<br />

søs. Der mangler skriftlig dokumentation om emnet før Thales fra Milet (585 f.Kr), der skrev, at<br />

magnetjernsten kunne tiltrække jern. Imidlertid har man meget tidligere set, at fx rav tiltrak strå,<br />

og der går historier om, at man i kinesiske vogne havde anbragt magnetjernsten i en arm, der var<br />

ophængt, så den kunne dreje, og således at den altid pegede mod syd. Dette hjalp meget med at<br />

komme rundt i det store kinesiske rige.<br />

Den magnetiske kraft vises let ved at tage to stangmagneter, som ses frastøde og<br />

tiltrække hinanden. De frastøder Nord mod nord, syd mod syd og tiltrækker nord mod syd.<br />

Man kan således få to magneter til at svæve ved at lægge dem over hinanden. Dette udgør<br />

princippet i de nye Maglevtog, der er i Japan og nu også Tyskland. De kan køre ca 580 km. i<br />

timen og er derfor hurtigere end fly på afstande op ca 1000 km, men er kun etableret på små<br />

distancer endnu på grund af høje omkostninger og ulykker. Dog er en lang rute i Japan planlagt til<br />

at stå færdig 2045 mellem Tokyo – Nagoya – Osaka på ca 400 km.<br />

Den magnetiske kraft er stærkest i enderne og ikke i midten. Det ses let ved at drysse<br />

jernfilspåner oven på et stykke pap, der ligger på en stangmagnet.<br />

12 Bog NF 5:11-26, 87-91<br />

51<br />

Teori: Magnetisme<br />

opstår, når elektronerne<br />

spinner i takt om<br />

egen akse


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Nord Syd<br />

Her ses også, hvordan det magnetiske felt ser ud. Man har defineret at magnetfeltets retning går<br />

fra nord til syd. I princippet går magnetismen fra den nordenden gennem universet og tilbage i<br />

syd. Når man undersøger hvilke plader, der kan gøres magnetiske ses det, at kun Co (kobolt) Gd<br />

(gadolinium), Fe (jern) og Ni (nikkel) kan magnetiseres.<br />

Ved at lave forsøget med den svævende clips, hvor en magnet sat i et stativ og klipsen<br />

hænger svævende under magneten uden at røre denne. Kan man formindske den magnetiske kraft<br />

med jern og nikkelplader (såvel som Co + Gd). Det ses, at de andre plader ikke kan formindsker<br />

den magnetiske kraft. Kraften svækkes nok til at clipsen<br />

falder ned. Den magnetiske kraft ordner småmagneterne<br />

(elektronernes spin) i de magnitiserbare plader, så<br />

pladernes nord står overfor magnetens syd eller omvendt.<br />

Den gensidige tiltrækning tillader kun, at lidt af<br />

magnetismen går igennem pladen. Man kan beskytte sig<br />

mod magnetisme ved at sidde midt i en jernkasse.<br />

Der kan laves et primitivt kompas, som efter<br />

sigende blev brugt i skibene i den tidlige middlealder ved<br />

at lægge en magnet på et stykke træ i et vandfad.<br />

Magnetisk nord vil sig i retningen geografisk nord. Dette<br />

blev forbedret ved, at man placerede en eller flere<br />

magnetnåle på undersiden af en let drejelig skive, hvorpå<br />

verdenshjørnerne var tegnet. Sådan en skive blev kaldt en<br />

kompasrose. Imidlertid er kompasset ikke helt til at stole på, da der er en misvisning.<br />

Magnetisk Syd Geografisk Nord<br />

Jordens sydlige magnetfelt vender mod nord, men da det<br />

er meget forskudt fra geografisk nord mod Canada og, da det i<br />

øjeblikket bevæger sig (<strong>2012</strong>) 50 km om året væk fra GN, ville<br />

man gå meget forkert ved blot at følge nordpilen. I Danmark skal<br />

man lægge misvisningen til, dvs. den vinkel der er mellem GN og<br />

MS. Misvisningen var: I Thisted 1975 3,5 0 , Viborg 1975 3,0 0 ,<br />

Brighton i 1970 8,0 0 . På Bornholm er misvisningen meget<br />

svingende fra ½- 5 0 , fordi der er meget magnetjernsten i<br />

undergrunden. I 1998 var misvisningen i Norge Jotunheimen vest<br />

1 0 . Dette må også skyldes bjergenes påvirkning. Da misvisningen ændrer sig,<br />

GS MN<br />

52


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

skal man altid have den sidste nye opdatering.<br />

Bevægelsen mod vest i magnetfeltet er interessant, og faktisk kan man se på havbunden<br />

med sprækker, hvor der strømmer magma op, at magnetfeltet har været vendt helt rundt. Dette<br />

menes at have været sket 100 gange i jordens historie ud fra, hvordan de magnitiserbare stoffer i<br />

laven er størknet. Ved en polvending er magnetfeltet svækket og ioniserende stråling fra rummet<br />

kan i denne periode lave skadevirkninger.<br />

Spejderen, der finder sin kurs inde i spejderhytten, skal lægge misvisningen til, når han<br />

går ud, ligesom han tager overtøjet på, når han går ud.<br />

Moderne spejdere bruger dog nok GPS i stedet. GPSen har ikke misvisning i det GPSen<br />

søger efter satelliter og beregner sin egen position ud fra fire eller flere satellitter. Men<br />

satellitterne bliver hele tiden korrigeret, så de står nøjagtigt, da de ellers ville give misvisning.<br />

Man kan finde en magnet med en magnet ved at se på frastødningskraften. Hvis et andet<br />

stof frastøder en nordpol eller sydpol, er dette selv magnetisk, hvis det blot tiltrækker, er det<br />

magnetiserbart. Man kan lave nogle pakker af forskellige materialer. Så kan man finde ud af,<br />

hvad der er i disse pakker med magnetisk og umagnetisk materiale ved at huske forskellen på<br />

frastødningskraften og tiltrækningskraften.<br />

Man fandt ud af interessante ting med magneter. De tålte ikke godt at blive slået eller<br />

tabt. De kunne heller ikke tåle høj varme eller at blive sat ind i en spole med vekselstrøm. De<br />

kunne laves ved at stryge et stykke stål med en magnet fx en savklinge. Man skulle blot glide<br />

frem og gå tilbage til start i en høj bue over stålet. Man kunne også sætte stålet i en elektromagnet<br />

med jævnstrøm.<br />

Det viste sig, at magnetismen i de forskellige<br />

metaller forsvandt ved bestemte varmegrader, det såkaldte<br />

curiepunkt: 770 0 C for jern Fe, nikkel Ni 358 0 C, Kobolt Co<br />

1130 0 , Gadolinium Gd 27 0 C. Man laver let et forsøg med<br />

curiepunktet ved at ophænge et søm ud for en magnet og<br />

varme op til sømmet falder.<br />

Dyr benytter sig af magnefelter til at finde vej.<br />

Sådanne er fundet i brevduen, delfinen, bien og bakterier.<br />

Med brevduen eksperimenterede man ved at sætte en magnet<br />

på hovedet, hvorefter den ikke kunne finde hjem.<br />

Praktisk bruges permanente magneter fx i<br />

skruetrækkere, bundpropper i oliebeholdere, kort med magnetisk kode, legetøjstog og biler, låger<br />

i køleskabe, småmagneter til at holde papir fast på køleskabe og i skinner. Når toget kører over en<br />

skinne med en permanent magnet aktiveres en spole, som tænder en strøm. Dette signal kan<br />

placere toget på skinnelegemet helt præcist og tænde og slukke for advarselslamper. I 1983<br />

lykkedes det at lave et magnetleje af Philips i USA, der var uden kontakt mellem aksel og leje,<br />

derved kunne slid og smøring undgås. Dette kan illustreres ved forsøget med de svævende<br />

magneter. Læger bruger magneter til at fjerne jernsplinter fra øjne. Alle disse iagttagelser<br />

udfordrede til at skabe en teori for magnetisme.<br />

Ikke magnitiserbart stof har deres småmagneter i konstant<br />

uorden, som det ses til højre.Men når et stof magnetiseres<br />

bliver småmagneterne ordnet. Når man tænker på hvad<br />

stoffer består af, hvad kan så udgøre disse småmnagneter?<br />

Den dominerende teori i dag er,<br />

Elektronens spin om egen akse<br />

53


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

at det er elektronerne i yderste skal, der er vores<br />

småmagneter. Hvad er det så ved elektroner, der<br />

kan ordnes? Alle elektroner spinner om egen<br />

akse. Man tænker sig, at når de spinner i takt<br />

opstår magnetismen.<br />

H.C. Ørsted fandt, at der var<br />

magnetisme omkring en strømførende ledning. Alene elektronens bevægelse i en leding er altså<br />

nok til at enrettet spinnet.Strømmen går fra + til -, men elektronen fra - til +. Endvidere kan et<br />

magnetiskfelt udvide sig i domæner. Man fører en permanent magnet mod en jernplade og det<br />

magnetiske felt udvider sig. 13 I permanente magneter fremstår årsagen til ensretningen af<br />

elektronernes spin fra elektronernes egne mikroskopiske bevægelser om kernen. 14<br />

Elektronerne spinner i takt og laver småmagneter<br />

Den magnetiske kraft forsvinder ved slag og høj opvarmning, da den kinetiske energi i<br />

bevægelsen fra atomerne i opvarmningen/slaget rammer elektronernes enrettede spin, der således<br />

bringes i uorden og hindrer dermed ensretningen af elektronernes spin.<br />

Jordens magnetfelt<br />

Jordens rotation menes, at stamme fra den oprindelige rotation af materiale i solsystemet. Varmen<br />

i den indre og ydre kerne menes bl.a. at blive vedligeholdt af radioaktive stoffer.<br />

Magnetisk Syd Geografisk Nord<br />

Misvisning<br />

Lithosfære 100 km tyk består af<br />

Skorpe 10-70 km. og tektoniske plader<br />

Kappen<br />

Asthenosfæren, Ydre Kappe<br />

Fra 100-350 km. dybde. Forholdsvis blød masse<br />

som de tektoniske plader kan glide på.<br />

Mesosfæren, Indre kappe<br />

fra 350 km - 2880 km dybde<br />

Kernen<br />

Ydre kerne 2900 - 5150 km. dybde<br />

Flydende masse af sten og mineraler<br />

Indre kerne 5150 - 6371 km dybde<br />

Fast kerne med høj temperatur, der holdes fast på<br />

grund af det høje tryk ca. 5500 0 varm<br />

13 NF 5:88-91<br />

54<br />

Geografisk syd Magnetisk Nord<br />

14 http://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Fysik/Magnetisme/magnetisme


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

For at forstå jordens magnetfelt må elektromagnet og induktion kort forstås. Elektromagnet fås<br />

ved at sætte strøm til en spole. En spole er blot en ledning, der er bøjet i en cirkel som en ring.<br />

Hvis man kommer jernkerne i virker den stærkere.<br />

+<br />

-<br />

Ved induktion laver man strøm. Der sættes en magnet ned i en spole.<br />

Det indgående magnetfelts bevægelse skaber/inducere strøm i spolen.<br />

Disse to principper fungerer i jordens midte.<br />

Jordens magnetfeltet skabes ved<br />

Jordens rotation omkring aksen skaber rotationsmønstre, der minder<br />

om en spole og sætter elektroner i bevægelse<br />

Friktionen mellem den faste indre kerne/ydre kerne og<br />

den faste indre kappe/ydre kerne vil sætte elektroner i<br />

bevægelse og skabe strøm<br />

Varmestrømninger fra den meget varme kerne<br />

vil skabe udadsøgende varmestrømme, der afkøles<br />

og vil skabe nedadsøgende strømme, disse<br />

bevægelser sætter også elektroner i bevægelse<br />

ved friktion.<br />

Permanente magneter der findes i<br />

skorpe, ydrekappe, indre kappe. Disse er skabt<br />

af den elektromagnetiske kraft fra den ydre kerne.<br />

Forklaring på jordens magnetiske system<br />

Når jorden roterer om egen akse, dannes der<br />

hvirvelstrømme i magmaen lige omkring aksen. Der er<br />

forskelle mellem rotationen i indrekerne, ydrekerne og<br />

indre kappe.<br />

Magmaen består også af flydende metaller,<br />

der kan lede en strøm, hvorfor disse hvirvelstrømme virker som<br />

ledninger, hvorigennem der vandrer elektroner. Dermed er der skabt en elektromagnet. Desuden<br />

dannes der andre strømme af elektroner.<br />

Når den indre faste kerne bevæger sig rundt, dannes der friktion med den flydende ydre<br />

kerne, der derfor løsriver elektroner og bringer dem i bevægelse mod de to spoler. Når sådanne<br />

løse elektroner opfanges af spolehvirvelstrømmene dannes en elektromagnet. Den allerede<br />

eksisterende elektromagnet forstærkes. Hvis de ankommer til spolerne som strøm med eget<br />

magnetfelt, gælder det, at når et magnetfelt nærmer sig en spole, dannes der strøm i spolen.<br />

Jorden er således sin egen dynamo - der vekselvirker mellem at danne magnetfelt og strøm.<br />

Yderligere strømninger kommer af varmebevægelse i den ydre kerne. Først bevæger de<br />

meget varme atomer væk fra den indre kerne, men eftersom de afkøles falder de igen mod<br />

55


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

kernen. Denne slags strømninger vil også skabe friktioner, løsrivelse af elektroner og<br />

magnetfelter. Endelig spiller de permanente magneter i den indre og ydre skal, samt i skorpen<br />

også en lille rolle for jordens samlede magnetfelt. Magnetitten er blevet til ved først at være<br />

opvarmet over curiepunktet ca 770 0 C for jern (og nikkel 358 0 C). Derefter er det størknet ved<br />

afkølingen under påvirkning af jordens magnetfelt og således være blevet til en permanent<br />

magnet.<br />

Jordens magnetfelt har flere vigtige funktioner ud over at være retningsbestemmende for<br />

forskellige levende organismer. Magnetfeltet beskytter jorden mod radioaktiv stråling fra solen.<br />

Vi bliver bombarderet med ioniseret stråling i form af alpha (protoner +), beta (elektroner -) og<br />

gammastråling (fotoner, elektromagnetisk stråling) (se mere side 31).<br />

Disse strålingstyper bliver afbøjet af<br />

vores magnetfelt, så vi ikke rammes af så<br />

megen skadelig stråling. Ved store solstorme<br />

er denne påvirkning meget stor, da disse<br />

kaster meget materiale mod jorden og kan ses<br />

ved polernes nordlys. Nogle bliver dog<br />

indfanget og driver rundt i atmosfæren. Man<br />

kan se af illustrationen, at jordens magnetfelt<br />

bliver presset ned på den side, der vender mod<br />

solen. 15<br />

Perspektivering<br />

Først ved magnetismens opdagelse og fulde undnyttelse er der opstået et moderne samfund.<br />

Forsøg med magnetisme:<br />

● Vis den magnetiske kraft ved to magneter, der frastøder og tiltrækker hinanden. (1.3)<br />

● Er pladerne magnetiske? (1.1)<br />

● Vis at den magnetiske kraft tiltrækker flest clips i enderne og ikke i midten.<br />

● Svævende clips + afprøvning om plader svækker magnetismen. (1.2)<br />

● Svævende magnet på sandpapir. (1.4)<br />

● Magnetisk fjeder. (1.5)<br />

● Ekstra forsøg-detektiv-ukendte stænger! (1.ekstra)<br />

● Lav en magnet af en savklinge s 14 TB<br />

● Lav et forsøg der viser magnetens kraftlinier med jernfilspåner.<br />

● Lav forsøg der viser noget om jordens magnetfelt<br />

● Lav stangmagnetkompas på flamingoplade<br />

● Find curie punktet.<br />

Skriv små opgaver om magnetisme:<br />

● Hvad er magnetisme? Gør rede for gældende teorier-gå gerne på nettet for at få det sidste nye.<br />

● Hvordan bruges faste magneter i dagligdagen?<br />

● Hvad er misvisningen?<br />

● Fortæl noget om jordens magnetfelt og dets nytte, herunder dets beskyttende virkning.<br />

● Fortæl lidt om magnetismen rent historisk.<br />

15 http://www.physics.org/article-questions.asp?id=64, http://en.wikipedia.org/wiki/Geodynamo<br />

56<br />

Solens stråling presser jordens magnetfelt


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Se film: http://www.dalumlarsen.dk/fysik/film_podcasts_Powerpoints_billeder/av_undervisning%20fysik.htm<br />

Ipod/film-19-9-11 Magneti<br />

sme<br />

Ipod/film-19-9-11 Magneti<br />

sme<br />

Ipod/film-19-9-11 Magneti<br />

sme<br />

Ipod/film-19-9-11 Magneti<br />

sme<br />

Ipod/film<br />

Magneti<br />

sme<br />

Almen magnetisme Almen magnetisme 6,52 MPEG-<br />

4<br />

Jordens magnetisme Misvisning 3,28 MPEG-<br />

4<br />

Jordens magnetisme Jordens magnetfelt 1 3,56 MPEG-<br />

4<br />

Jordens magnetisme Jordens magnetfelt 2 2,54 MPEG-<br />

4<br />

Feltlinjer-forsøg Magnetens feltlinjer 1,04 MPEG-<br />

4<br />

Elektromagnetisme 16<br />

Windows<br />

media<br />

Windows<br />

media<br />

Windows<br />

media<br />

Windows<br />

media<br />

Windows medi<br />

Det blev H.C.Ørsted der i 1820 ved en tilfældighed opdagede, at en kompasnål flyttede sig<br />

ved en strømførende ledning 17 . Han opdagede således elektromagnetismen.<br />

Elektromagneten kunne derefter opstilles:<br />

+<br />

-<br />

En elektromagnet kan forbedres ved:<br />

Flere vindinger<br />

Jernkerne<br />

Flere ampere<br />

Den spole, der bruges, er bare en ledning, der er viklet om en plastikkasse med kant. Des flere<br />

vindinger des længere er ledningen. En tyk ledning har mindre modstand end en tynd ledning.<br />

Når man derfor laver flere vindinger i samme størrelse spolekasse, bruger men tyndere ledninger,<br />

som så forøges modstanden.<br />

Ohms lov siger: u = i * r, eller mere enkelt V (volt)=A (strømstyrke)*Ω (modstand), det<br />

betyder, at jo større modstand, des mindre strømstyrke. Det betryder, at selv om man sætter flere<br />

vindinger på elektromagneten, får man ikke den fulde gevinst på grund af modstanden, hvis ikke<br />

tykkelsen på ledningen er den samme.<br />

Man kan forudsige, hvordan polerne på elektromagneten dannes ved gribereglen:<br />

16 Bog 5: 14-15, 20 - 21, 28-39<br />

Elektromagnetisme findes<br />

altid, hvor der løber en<br />

strøm fx i en spole<br />

17<br />

Italieneren Gian Domenico Romagnosi beskrev første gang i 1802, hvordan en kompasnål påvirkedes af en<br />

elektrisk strøm, men uden det blev generelt bekendt det videnskabelige samfund.<br />

57


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Grib med højre hånd om spolen, fingrespidserne i strømmens retning ( +til-),<br />

da vil nordpolen være ved tommelfingersiden og sydpolen v. lillerfingersiden<br />

En stærk elektromagnet med to spoler, jernkerne + jævnstrøm kan laves ved at bruge en<br />

hesteskojernkerne:<br />

+ -<br />

En sømkanon. NF 5:28 Opgavebog:43 opg. 10 kan laves ved en enkelt spole uden jernkerne og<br />

bruges i praksis af moderne tømrere. Endvidere kan en lang række små forsøg opstilles såsom: en<br />

fjernstyret afbryder eller kontakt, som i princippet bruges fx i en bils startmotor, en telegraf, en<br />

højttaler.<br />

Magnetkraner bruges på skrotpladser. I alle ringeklokker sider en elektromagnet.<br />

Elektromagneter bruges i moderne el-motorer og i kraftværker til at lave strøm.<br />

Hvordan passer det så med den øvrige teori om magnetisme? Når strømmen løber i<br />

ledningen, dvs. elektroner bevæger sig fra minus til plus ordnes spinnet og dette spin skaber<br />

elektromagnetismen.<br />

Perspektivering<br />

Elektromagnetismen blev banebrydende for al udvikling, fx for at lave strøm, samt mange af de<br />

moderne maskiner, der lettede arbejdsbyrden (boremaskine, slibemaskine m.v.) har<br />

elektromagnetismen at takke derfor.<br />

Forsøg med elektromagnetisme:<br />

● Lav HC Ørsteds forsøg. S. 28 TB<br />

● Lav elektromagnet med en spole, afprøv med forskellige vindinger og jernkerne s. 23 - 24<br />

● Lav en strærk elektromagnet s. 25 - 28<br />

● Lav en sømkanon s. 13<br />

● Afprøv ringklokken<br />

● Lav en fjernstyret kontakt s. 30<br />

● Lav en telegraf s. 37 + s. 41 TB<br />

● Lav en højttaler s. 55 + TB s. 37<br />

Skriv små opgaver om elektromagnetisme:<br />

● Forklar højrehåndsreglen/gribereglen.<br />

● Forklar hvordan en elektromagnet kan gøres stærkere.<br />

● Forklar om elektromagnetens brug i dagligdagen<br />

● Fortæl lidt historisk om elektromagnetens udvikling<br />

58


Film:<br />

Ipod/film Elektromagnetisme Elektromagnetisme<br />

<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Animationer: www.schulalltage.de/html/elektromagnet.html Ding dong ringeklokke<br />

Induktion 18<br />

H.C. Ørsteds forsøgsopstilling i 1820 gav anledning til den<br />

gennembrydende opdagelse af den elektromagnetiske kraft.<br />

Dette forsøg blev starten til den elektriske tidsalder, idet Faraday<br />

i 1835 opdagede, at ligesom der er elektromagnetisme, hvor der er<br />

strøm, kan der skabes strøm i en ledning, hvis man påvirker denne<br />

med en magnet. Magnetens kraftfelt skubber elektronerne afsted, så der løber<br />

en strøm. Dette kaldes induktion, fordi man frembringer strøm.<br />

Man kan lave en simpel opstilling med en magnet og to spoler og et galvanometer,<br />

der blot er en lille magnet med en nål loddet fast.<br />

Når magneten nærmer sig spolen giver det udslag, og når magneten fjerner sig fra<br />

spolen giver det også udslag. Der må være dannet en strøm, der løber over til spolen med<br />

galvanometeret og har lavet denne spole til en elektromagnet, som galvanometerets lille<br />

magnet reagerer på ved at dreje, så pilen giver udslag.<br />

Man kan beskrive forløbet meget nøje i fire faser:<br />

1. Magneten nærmer sig med en nordpol. Spolen reagerer<br />

ved selv at lave en nordpol,den søger altså at skubbe<br />

magneten væk.<br />

2. Magneten står inde i spolen - der er ingen reaktion.<br />

3. Magneten trækkes ud af spolen. Spolen reagerer igen<br />

modsat og laver en sydpol for at holde på den.<br />

Strømmen skifter altså retning.<br />

4. Magneten er for langt væk til at påvirke ledningen - ingen<br />

reaktion.<br />

Man kan forudsige strømmens retning ved hjælp af gribereglen.<br />

Idet man bruger den modsat. Når nordpolen nærmer sig danner spolen<br />

en nordpol. Tommelfingeren skal altså pege opad, så vil fingerspidserne<br />

angive strømmens retning.<br />

Vi har defineret at strømmen går fra + til -, men elektronerne går fra minus til plus. Plus<br />

er altså det hul, som elektronen kan gå hen i, der hvor der mangler en elektron. Hullet bevæger<br />

sig meget hurtigere gennem en ledning end elektronerne. Hvis alle elektroner bevæger sig en<br />

plads th mod z vil hullet øjeblikkeligt være flyttet til a.<br />

18 NF bog 8: 1-36<br />

Simpel og stærk<br />

elektromagnet<br />

Ipod/film Elektromagnetisme Elektromagnetisme Sømkanon 0:25 MPEG-4<br />

Ipod/film Elektromagnetisme Elektromagnetisme Ringeklokke 0:07 MPEG-4<br />

59<br />

3,31 MPEG-4 Windows media<br />

Man kan lave strøm i en<br />

ledning ved nærme sig<br />

ledningen med en magnet


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

- +<br />

a z<br />

Da strømmens retning hele tiden ændrer sig, har man kaldt denne strøm vekselstrøm AC ≈ fra<br />

det engelske "Accelerating current," den accellererende strøm. I modsætning til strømmen fra<br />

batterier eller fra elektricitetsmaskiner, eller sammenkoblede frølår, der kaldes jævnstrøm DC =,<br />

fra det engelske "Direct current", direkte strøm, der hele tiden afgiver den samme spænding V.<br />

Da AC veksler i styrke, kan man lave en formel, der udregner den effektive strøm, hvis man<br />

kender den maximale spænding i vekselstrømmen. Effektiv spænding = Max spænding / 1,4.<br />

Vores almindelige husstrøm er på 220 volt og 50 Hz (perioder pr. sekund). Det betyder<br />

der er 100 strømstød i sekundet.<br />

Husk Ohms lov:<br />

u = i * r<br />

Man kan tegne en sinuskurve over strømstødene: 1. periode<br />

Når man måler med et occiloskop, måles den maksimale spænding, når man bruger<br />

multimeter måles den effektive spænding. En strømkilde i fysiklokalet viser den effektive<br />

spænding.<br />

Man kan påvirke antallet af volt ved:<br />

Stærkere magnet<br />

Flere vindinger (af samme tykkelse) på spolen<br />

Indsætte jernkerne<br />

Hurtigere bevægelse af magneten.<br />

Da vore spoler normalt ikke har samme ledningstykkelse, fordi de skal passe til spolernes<br />

størrelse, kan man lave et forsøg hvor alle spolers modstand samles i en serieforbindelse:<br />

Voltmeter<br />

60<br />

volt<br />

tid


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Uanset hvor magneten stikkes ned, vil den samlede modstand være konstant. Her ses så den reelle<br />

forskel mellem få vindinger og mange vindinger.<br />

Man kan også lave et lille kraftværk. Her kan man afprøve at forøge<br />

magnetensomdrejninger. Man kan skifte spolerne ud og se forskellen. Man kan lave et skema<br />

over den beregnde volt og den reelle volt for at, se hvordan modstanden virker ind.<br />

Volt ind Spole Beregnet volt Aflæst volt<br />

Ovenstående del af kraftværket ses som tubinen der drejer og generatoren, der laver strømmen.<br />

Størstedelen af kraftværket giver den energi og damp, der får turbinen til at dreje akslen rundt, så<br />

spolerne kan påvirkes til at lave strøm.<br />

Alle dele af kraftværket kan opstilles med små forsøg. 1) Lav damp, der driver en lille<br />

mølle. 2) Få vand til at drive en mølle.<br />

Hos forbrugeren sidder en måler, der måler strømforbruget. Volt udtrykker<br />

spændingsforskel. Ampere udtrykker arbejde, altså hvor meget arbejder de volt laver. Forskellige<br />

husholdnings redskaber bruger samme mængde volt, men forskellige ampere. Man måler<br />

forbruget ved at gange V * A = Watt.<br />

Men man har ikke brugt nogen energi, før tiden er gået. Det måles i Watt * timer. Det skrives på<br />

engelsk Wh.<br />

Perspektivering<br />

Med de to store opdagelser elektromagnetisme og induktion gik ingeniører og opdagere som<br />

blandt andre Benjamin Franklin i gang med at anvende den nye teknologi. En strøm af opdagelser<br />

fulgte såsom glødelampen, der erstattede gaslamper i alle hjem og på alle gader, telegrafen, der<br />

61


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

gav forbindelse tværs over Amerika den 24. oktober 1861, 19 transformationen, der sikrede<br />

transporten af elektricitet over store afstande. Verden skulle aldrig blive den samme.<br />

Forsøg med induktion:<br />

● Lav simpel induktion med galvanometer s 13TB<br />

● Lav forsøg, der beviser vindingernes betydning for spændingen<br />

● Minikraftværk s 17 TB og opgaveb. S. 5<br />

● Max. spænding måles med occilloscope s. 14-15 TB<br />

Skriv små opgaver om induktion:<br />

● Fortæl om strømmens natur. Elektroner bevæger sig fra minus til plus. Strømmen bevæger sig<br />

fra plus til minus (hullet).<br />

● Forskellen mellem effektiv og maximal spænding<br />

● Forklar wattbegrebet og dets betydning s 33 TB<br />

● Forklar vekselstrømmens periode og frekvens<br />

● Fortæl om strømmen i kontakterne<br />

● Forklar begrebet watt (volt * ampere)<br />

●Forklar begrebet wH (watt *timer)<br />

Film:<br />

Ipod/film Elforsyning Induktionsstrøm. Induktionsstrøm 0:44 MPEG-4<br />

Transformation 20<br />

Det var Faraday der i 1831 opdagede transformationen<br />

mellem to spoler. Her blev brugt et batteri, der satte<br />

strøm på den inderste spole, der lavede et magnetfelt, der<br />

inducerede strøm i den ydre spole. Interessant at dette<br />

blev opfundet, inden man opdagede vekselstrømmen.<br />

62<br />

Windows<br />

media<br />

En transformator bruges til mange ting: Opladning af<br />

mobiltelefon nedsætter 220v til 9-11v, strømforsyning til<br />

computer nedsætter 220 til 9-12 v, tændspolerne til<br />

bilernes cylindrer skaber højspænding, så der kan<br />

springe en gnist, som antænder benzinen. I de gamle<br />

fjernsyn med billedrør lavede en trafo (kort for transformator) højspænding ca 2500 v. Overalt,<br />

hvor man skal bruge en bestemt spænding, omdanner trafoen til det ønskede.<br />

19 http://www.telegraph-history.org/<br />

20 Bog 8: 59-87


Den moderne transformer:<br />

Primærsiden<br />

Elektromagnet med vekselstrøm.<br />

Elektromagnetens poler vil skifte<br />

hele tiden.<br />

Des flere vindinger des stærkere<br />

elektromagnet.<br />

Polerne skifter 100 gange i<br />

sekundet.<br />

Elektromagneten forstærkes af<br />

jernkernen.<br />

<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

≈ 6 v/1 A ≈ 60 v/0,1A<br />

10 vindinger 100 vindinger<br />

Jernkerne<br />

Lavet af lameller for at nedsætte<br />

varmeudviklingen.<br />

Overfører det magnetiske felt til<br />

sekundærsiden.<br />

Polskiftet ved hvert strømstød<br />

udvikler varme i jernkernen.<br />

Wattsætningen:<br />

v1*A1 = v2*A2 eller<br />

u1*i1 =u2*i2<br />

Ved at sætte et voltmeter til sekundærsiden kan undersøges, hvordan tranformationen forløber.<br />

Man kan undersøge forskellen mellem det forventede antal volt og målte antal volt. Man kan se<br />

på, hvor stor tabet er.<br />

Volt Primærside Vindinger primær Vindinger sekundær Forventet<br />

volt<br />

3,00 200 400 6<br />

3,00 200 1600 24<br />

3,00 400 200 1,5<br />

63<br />

Sekundærsiden<br />

Induktionsstrøm med<br />

vekslende magnetiske poler.<br />

Voltene følger forholdet mellem<br />

vindingerne.<br />

Går vindingerne 10 gange op, så<br />

går volten også 10 gange op,<br />

men amperene går 10 gange<br />

ned. Går vindingerne 10 gange<br />

ned, så gå V ned og A op.<br />

Målt volt Tab<br />

Voltmeter


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Man skal huske, at man i laboritoriet højst må lave 24 volt. Man bør måle alle mulige<br />

kombinationer.<br />

Transformatorerns rolle i elforsyningen er særlig betydningsfuld. Når de ca. 3300v forlader<br />

generatoren fra kraftværkerne, transformeres den op til 100.000 v - 450 000 v afhængigt af<br />

afstanden til forbrugeren. Den sendes via højspændingsledninger ud til forbrugerne, hvor den af<br />

flere gange transformeres ned til de 220-230 v i stikkontakterne. Der er en ret højt energitab i<br />

systemet, idet kun 34 % af energien når frem, men hvis overskudsvarmen bruges til fjernvarme er<br />

der ca 90 % af energien, der bliver brugt.<br />

Sjælland er forbundet med Sverige via undersøiske kabler, men Fyn og Jylland er<br />

forbundet med Norge og Tyskland. Disse systemer er ikke helt ens i deres takt, hvorfor man er<br />

nødt til at lave den Sjællandske strøm om til jævnstrøm og så igen til vekselstrøm på den anden<br />

side på Fyn eller i Nordtyskland.<br />

Perspektivering<br />

Igen kan vi takke forskere fra det 19. århundrede, for de uanede muligheder vi har i dag, hvor vi<br />

kan omforme spændingen efter vore behov.<br />

Forsøg med transformer<br />

● Lav en transformer s. 62-63 TB + Opgaveb. S 28-29<br />

● Mål spændingen med et voltmeter med forskellige spoler s. 68 TB + opgaveb. 30- 33<br />

● Vis og forklar om energitabet i en transformator fra 72 TB<br />

Skriv små opgaver om transformation:<br />

● Forklar grundigt hele gangen i en transformator<br />

● Gør rede for transformatorsætningen i1*u1 =i2*u2.<br />

● Fortæl at vindinger ned = volt ned, ampere op. Vindinger op = volt op, ampere ned.<br />

● Forklar om transformatorens rolle i elforsyningen. Forklar at højspændingen 100.000 - 450.000<br />

v bedre kan overvinde ledningernes modstand og dernæst senere transformeres ned til<br />

alm. 230 volt<br />

● Fortæl generelt om hvad en transformator kan bruges til fx opladning af mobiltelefon,<br />

strømforsyninger til computer, bærbar, legetøjstog, ældre fjernsyns skærme m.m.<br />

Film:<br />

Teori: En strøm ensretterelektronernernes<br />

spin og skaber<br />

magnetisme<br />

Ipod/film Elforsyning Transformation Opstilling 4,39 MPEG-<br />

4<br />

Ipod/film Elforsyning Transformation Tavleforklaring 6,18 MPEG-<br />

4<br />

64<br />

Teori: Magnetisme<br />

inducerer strøm i en<br />

spole ved at skubbe til<br />

elektronerne<br />

Windows<br />

media<br />

Windows<br />

media


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Samfundets energiforsyning 21<br />

Elforsyningen i Danmark brygger på eleltromagnetisme, induktion og transformation som<br />

gennemgået.<br />

Herning kraftvarmeværk har i princippet sammen opbygning som Avedøre kraftvarmeværk<br />

Vi har i Danmark i Avedøre 22 et af verdens mest energieffektive kraftvarmeværker, der leverer<br />

strøm til 1,3 millioner mennesker.<br />

Avedøreholme kraftvarmeværk<br />

1 Kedelhus 2 <strong>Ny</strong>t kedelhus (70 m høj kedel), 3 Administration, 4 Gasturbiner, 5 Halmlager, 6<br />

Miljøanlæg 1, 7 Miljøanlæg + biomassekedel, 8 Kølevandskanal, 9 Havn, 10<br />

Transformatorstationer, 11 Store kedler med vand som varmeakkumulator, 12<br />

Fjernvarmepumpestation, 13 Olietanke, 14 Kulplads og 15 Træpillelager.<br />

21 Bog 8: 14, -22, 24-36, 46-57<br />

22 http://ipaper.ipapercms.dk/DONGENERGY/Internet/DK/ThermalPower/AVVbrochure<strong>2012</strong>DK/<br />

65


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Vandet opvarmes til damp, dampen rammer turbinens blade, så akslen tvinges rundt, på<br />

akslen sidder en elektromagnet, der drejes i forhold til spoler med jernkerne. Derved dannes<br />

elektriciteten.<br />

Den vigtige diskussion er dog hele tiden at finde den startenergi til generatoren som:<br />

Er billigst.<br />

Er mest sikker.<br />

Baseret på den mest vedvarende energi.<br />

Baseret på den mest CO2 neutrale energi.<br />

Mindst forurenende.<br />

Avedøre kraftværk bruger: Kul, naturgas, olie, træpiller og halm. De lever i høj grad op til nogle<br />

af disse krav. Kul er billigt og forholdsvis vedvarende, idet der er kul til mellem 200 og 400 år.<br />

Problemet med dette er luftforureningen. Man brænder store halmballer af, det er CO2 neutralt, da<br />

planten i år har optaget CO2 og derfor kan vi levere det tilbage uden at have forøget CO2.<br />

Hvorimod kullet har det problem, at det træ som kullet består af fjernede CO2 fra atmosfæren for<br />

flere tusinde år siden, så når vi afbrænder det, forøger vi CO2 i atmosfæren nu. Det samme gælder<br />

olie og naturgas, der også blev dannet for længe siden.<br />

Avedøre kraftværk tager sig meget fint af forureningen ved at have et deNOx(7) værk,<br />

der fjerner 85% NO, NO2, NO3 og laver rent N2, som atmosfæren har i forvejen. 99% Asken<br />

fjernes ved at sende det gennem et elfilter(9), asken bruges bl.a. til cementfremstilling. Dernæst<br />

vaskes røgen med kalk og vand (10), der fjerner 98% SO2 og laver gips CaSO4,<br />

Avedøre har aftaler med mange landmænd til at aflevere halm, der ankommer 50 dobbeltvognlæs<br />

halm med 500 kg baller om dagen. Energi afgørder som pil kunne også bruges her.<br />

Imidlertid er Danmark dybt engageret i alternative energier såsom vindernergi,<br />

biogasanlæg samt via DTU at udvikle helt nye energiformer, der dog ikke er fuldt udviklet: CO2<br />

som energi, Fra vind/sol-energi til brint, biomasse til ny slags benzin/olie, fra sol/vind til<br />

ammoniak 23 . Andre lande udvikler bølgeenergi, solcelleenergi og solenergi via spejle. Nogle<br />

lande med særlige forhold bruger vulkansk energi (Island). Lande med store vandmasser har en<br />

dejlig billig vandenergi (Norge, Sverige).<br />

23 Wulfed, Elisabeth og Hansen, Karen: Energi på lager. 211, København, DTU<br />

66


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Der foregår en massiv udvikling i området for at sænke afhængigheden af olie, idet de<br />

arabiske lande lever højt på denne olie og en del af deres intjente penge på fossilt brændsel går til<br />

terrorisme mod vesten.<br />

Den ene del af elforsyningern er således at pruducere el, den anden del er at transportere<br />

el ud til forbrugeren.<br />

Man kan lave en opstilling med transformation og brug denne til at forklare, hvordan<br />

man får strømmen ud til forbrugeren.: Transformator + lange ledninger + modstand +<br />

transformator. Højspændingen (100.000 - 450.000) v kan bedre overvinde ledningernes modstand<br />

og dernæst senere transformeres ned til alm. 220 volt i lokalområdet.<br />

Ved de moderne kraftvarmeværker, hvor spildvarmen fra elproduktionen benyttes kan fx<br />

det 70 m høje bål i Avedøre forsyne 250.000 mennesker med varme og varmt vand. Fra gammel<br />

tid var opdagelsen af ild af stor betydning ved bl.a. opfindelsen af ildboret, boliger med bål inden<br />

i, kaminen, bilæggerovnen, kakkelovenen og oliekedlen. Alle disse producerede røg og<br />

forurening i nærområdet. De nuværende systemer er langt mere efffektive. De grønlandske<br />

eskimoer søgte dog at løse problemner med varme ved at bruge igloer,<br />

hvor de udnyttede den menneskets kropsvarme.<br />

Bålet i Avedøre kraftværk er 1500, 0 og derfor er selve den 70 m<br />

høje kedel ophængt, da metallet udvider sig, Endvidere består siderne i<br />

kedlen af ca 1,5 cm tykke stålrør, hvor vandet, der skal opvarmes,<br />

løber i. Vandet bliver under tryk op til 550 0 grader varmt.<br />

Det er smart, at vandet afkøler kedlen hele tiden, da den ellers<br />

ville smelte og eksplodere.<br />

Turbinen består af en slags vindmølle, der er beregnet til damp.<br />

På billedet th kan ses de skråtstillede blade, der opfanger dampens kraft og drejer akslen<br />

og gradvist bliver længere eftersom trykket i dampen falder.<br />

Herover tv ses en hel turbine med de 3 typer blade. Bladene er korte, når der er højt tryk og lange<br />

eftersom trykket falder<br />

Forsøg til samfundets energiforsyning:<br />

● Kraftværk-driv en lille mølle med damp<br />

● kraftværk- driv en lille vandmølle med vand<br />

● Lav forsøg med papirkasse og vand, der fortæller om energi-overførsel<br />

● Omdan damp til vand, som illustration af afkølingen i kraftværket<br />

● Lav simpel induktion med galvanometer s 13TB<br />

● Lav forsøg, der beviser vindingernes betydning for spændingen<br />

67


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

● Minikraftværk s 17 TB og opgaveb. S. 5<br />

● Max. spænding måles med occilloscope s. 14-15 TB<br />

● Lav en transformer s. 62-63 TB + Opgaveb. S 28-29<br />

● Mål spændingen med et voltmeter med forskellige spoler s. 68 TB + opgaveb. 30- 33<br />

Skriv små opgaver om samfundets energiforsyning:<br />

● Forklar mindst 5 forskellige alternative energikilder<br />

● Forskellen mellem effektiv og maximal spænding<br />

● Hele gangen i et kraft/varmeværk-med tegning s. 83 TB<br />

● Forklar om energitabet i en transformator fra 72 TB<br />

● Forklar wattbegrebet og dets betydning s 33 TB<br />

● Forklar om opbygningen af en rigtig generator på elværk (s 22).<br />

● Forklar at højspændingen 100.000 - 450.000 v bedre kan overvinde ledningernes modstand og<br />

dernæst senere transformeres ned til 230 volt<br />

● Redegør for debatten om forurening og kraftværker. (Bog 7: 81-87).<br />

● Forklar om problemerne ved energisamarbejde på tværs af landene og de konkrete<br />

vanskeligheder dette indebærer, at man fx er nødt til at forbinde Sjælland med<br />

Fyn/Tyskland med et jævnstrømskabel<br />

Tre store generatorer fra Tangeværket ved Gudenåen, der har produceret el siden 1921 24 . Der<br />

sidder en elktromagnet på akslen og drejer foran spoler.<br />

Film:<br />

Ipod/film Boligens<br />

opvarmning<br />

Ipod/film Boligens<br />

opvarmning<br />

Ipod/film Boligens<br />

opvarmning<br />

Ipod/film Boligens<br />

opvarmning<br />

Ildbor Ildbor 4,17 MPEG-4<br />

Iglo og snehule Iglo og snehule 4:30 MPEG-4<br />

Kraftvarmeværker Kraftvarmeværker 9:11 MPEG-4<br />

Tipee +<br />

jernalderhus<br />

Tipee+jernalderhus 2:53 MPEG-4<br />

68<br />

Windows<br />

media<br />

Windows<br />

media<br />

Windows<br />

media<br />

Windows<br />

media<br />

24 http://www.kulturarv.dk/1001fortaellinger/da_DK/tangevaerket-gudenaacentralen/images/newest/1/img-2587


Gas<br />

Olie<br />

Kul<br />

træ<br />

Væg består af tykke<br />

stålrør til vandet<br />

1500 0<br />

Slagger<br />

Damp<br />

Kraftvarmeværket<br />

Høj, mellem <strong>Fysikhåndbog</strong> og <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

turbine med lavtryk<br />

Damp<br />

Pumper<br />

69<br />

Vinterkredsløb<br />

Kølevand<br />

Generator<br />

Radiator<br />

3500 volt<br />

Transformator<br />

100.000 -<br />

450.000 volt


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Den atomare verden 25<br />

Dette afsnit er en historisk vandring fra en meget simpel forståelse af verdens sammensætning til<br />

en mere detaljeret og præcis verdensforståelse, der er opnået gennem<br />

forsøg. De ting, der er gennemgået i afsnittet Det Periodiske System, vil<br />

ikke blive gentaget her, men forudsættes forstået.<br />

Hvordan blev elektronen opdaget? Det startede med<br />

elektricitetens opdagelse, der kom gradvist. Et stort gennembrud kom,<br />

da Alessandro Volta i 1794 påviste, at muskelsammentrækninger i frølår,<br />

opdaget af Luigi Galvani i 1791, skyldtes elektriske spænding. En sådan<br />

opstår fx ved, at to metaller er i fugtig kontakt med hinanden. 26 Mellem<br />

to metaller er der forskel i evnen til at holde på elektronerne, og det mest<br />

elektronegative metal vil tiltrække elektroner. Dette er princippet i et<br />

batteri.<br />

I 1760'erne opfandt man elektricitetsmaskiner, der gned elektroner af et stof og samlede<br />

disse, så de kunne springe som gnister, det blev både brugt som leg og forskning. Disse<br />

opdagelser gav stof til eftertanke. Det skete fx ved forskellige forsøg<br />

med katodestrålerør fra 1850.<br />

Da Wilhelm Conrad Røntgen i 1895 arbejdede med et<br />

katodestrålerør, udgik der stråler fra røret, der gennemlyste hans<br />

hånd. Røntgenstråler var opdaget og forøgede interessen for lignende<br />

Røntgenstråling<br />

J.J. Thomson<br />

forsøg. Strålerne opstod ved at sende 100.000 volt gennem katoden i<br />

et udpumpet rør over til anoden. Det er en højfrekvent elektromagnetisk<br />

stråling, der har mere energi end uv-stråler og minder om gamma-stråler. 27 Elektroner får meget<br />

energi, som de ved kvantespring slipper som Røntgen lys, der går gennem mange materialer.<br />

Henri Becquerel opdage radioaktiviteten , da han i 1896 undersøgte forskellige<br />

uranholdige salte. 28 Dette var meget interessant for forskere overalt i verden. Madame Curie<br />

arbejde intenst med dette område, der førte til isolationen af Radium i 1902. 29<br />

Thomson kastede sig også over forsøg med radioaktivitet. Thomsen fandt også senere ud<br />

af, at ilt sammen med radioaktivt materiale i lukket rum ændredes på alkymistisk vis til brint og<br />

kvælstof 1909. Han identificerede på samme tid hvad alfa og beta stråler bestod af. 30<br />

25<br />

Bog 9<br />

26<br />

http://www.denstoredanske.dk/Krop,_psyke_og_sundhed/Sundhedsvidenskab/L%C3%A6ger/Luigi_Galvani<br />

27<br />

http://en.wikipedia.org/wiki/X-ray<br />

28<br />

http://da.wikipedia.org/wiki/Uran<br />

29<br />

http://da.wikipedia.org/wiki/Marie_Curie<br />

30<br />

http://www.rostra.dk/louis/andreart/Rutherford.html<br />

70


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Thomsens katodestrålerør i 1897<br />

påviste elektronens eksistens.<br />

Man satte røret til en elektricitetsmaskine,<br />

der kunne give højspænding. Den + pol af<br />

røret kaldte man anode og<br />

den negative katoden. Så ville der komme en lysende prik på<br />

zinkbeklædningen. Ved også at sætte en strøm til p- og p+ fik han den<br />

lysende prik skubbet væk fra p-. Den negative ladning havde således skubbet<br />

til den anden ladning. Dermed fremkom ideen om elektronen som den<br />

negative partikel. I begyndelsen forestillede J.J. Thomsen sig atomet som en<br />

slags positiv rosinkage med elektroner i.<br />

Thomsens atommodel<br />

Albert Einsten<br />

Atomet var i det hele taget til diskussion i 1890'erne. Imidlertid var<br />

det ønsket om, at kontrollerer damp med nøjagtig præcision i de store<br />

dampmaskiner, der drev forskerne fremad.<br />

Østrigeren Ludwig Eduard Boltzmann (1844 – 1906) var en<br />

fortaler for atomet i sit arbejde med dampen, men mødte<br />

megen modstand.<br />

Imidlertid var det den unge Albert Einstein (1878 -<br />

1955), der 26 år gammel i 1905, der beviste atomets<br />

Eksistens. Robert Brown havde i 1827 fundet ud af, at Pollen der danser<br />

blomsterpollen, der blev drysset på vand, bevægede sig, som om de dansede<br />

hen over overfladen. Einstein fremførte nu, at grunden til de dansende pollen var, at de blev ramt<br />

af mindre partikler - atomer. Endvidere beregnede han disses størrelse. Hermed var atomets<br />

eksistens bevist.<br />

Det næste store forsøg foregik i 1909 af Earnst Rutherford (1871-1937).<br />

Niels Bohr var elev hos ham. Rutherford skød alfapartikler mod et<br />

guldfolie. Til deres store glæde så de, at strålerne blev afbøjet af<br />

gudatomernes kerne, der så måtte være positive ligesom<br />

alfapartiklerne. Da zinksulfidskærmen lyste op, der hvor strålingen<br />

ramte. Men da de satte zinksulfidskærm lige bag blyskærmen, kom<br />

der også stråler der. Alfapartiklerne var blevet slået tilbage.<br />

Ernest Rutherford<br />

Alfakilde<br />

Blyskærm Guldfolie<br />

71<br />

Zinksulfidskærm


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Dette var meget overraskende. Det svarede til at skyde med en kanon på<br />

en dør og så kuglen ramte tilbage mod kanonen. Nu var protonen opdaget.<br />

Alle stoffer blev derefter inddelt af Rutherford efter antallet af protoner.<br />

Man kunne nu skyde løs på alle mulige atomer og se på<br />

afbøjningen. Des større afbøjning dets større var den elektropositive kraft i<br />

kernen. Man så klart, at de tunge stoffer havde stor afbøjningskraft og<br />

hydrogen kun meget lille kraft.<br />

Det var Niels Bohr (1885-1962), der udvidede modellen. Han<br />

bragte forskningen i lys sammen med elektronmodellen og påviste at<br />

lighederne inden for samme gruppe skyldes elektronstrukturen (Holmboe,<br />

p. 95).<br />

Forskningen i lys og stoffers spektralfarver skulle vise endnu mere om atomet,<br />

Når man afbrænder salte med kloridioner, afgiver de en bestemt flammefarve, da alle<br />

Niels Bohr<br />

kloridionerne er ens, må det være metalionerne, der<br />

bestemmer farven.<br />

De stærkeste farver er lette at skelne, men den orange<br />

er svær at skelne fra den gule. Violet og lysegrøn er heller<br />

ikke nemme.<br />

Forskelligt farvet lys har forskellige bølgelængder og<br />

hvidt lys fx fra solen indeholder alle farver, hvilket kan ses i<br />

regnbuen og i et optisk gitter. Man kan lave det af en gennem<br />

sigtig film med en masse mikrometer tynde<br />

streger. Lyset vil så spaltes i dets farver.<br />

Hvidt lys set gennem optisk gitter<br />

72<br />

Optisk gitter<br />

Her ses et skema over det synlige lys og dets bølgelængde og dets intensitet eller energimængde. 31<br />

Lys udbreder sig med en fart på 300.000 km pr. sekund. Det spreder sig som bølger i vandet. 1<br />

nanometer er 1 milliontedel milimeter.<br />

31 http://da.wikipedia.org/wiki/Lys<br />

farve vakuumbølgelængde i nm frekvens i THz<br />

rød 625-740 480-405<br />

orange 590-625 510-480<br />

gul 565-590 530-510<br />

grøn 520-565 580-530<br />

cyan 500-520 600-580<br />

Stof Flammefarve<br />

Cu ( CuCl) grøn<br />

Na (NaCl) Stærk gul<br />

Ca (CaCl2) Orange<br />

K (KCl) Violet<br />

Li (LiCl) Højrød<br />

Ba (BaCl2) Lys grøn


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

blå 450-500 670-600<br />

indigo 430-450 700-670<br />

violet 380-430 790-700<br />

Infarødt lys ligger over 800 nm. Ultravilolet lys ligger under 430 nm. Hvis man fylder et rør med<br />

hydrogen og anslår det med højspænding, Kan man se dets linjepektrum.<br />

Hydrogens linjespektrum<br />

Der er følgende linjer: Violet (410), blåviolet (434), grøn (486) og rød (656). Før 1913 vidste<br />

man ikke, hvor disse linjer kom fra.<br />

Elektronen anslås og får energi<br />

/fart til at være i en mere<br />

energikrævende bane<br />

Elektronens grundtilstand<br />

Skal + eVolt<br />

1 0,00<br />

2 10,20<br />

3 12,09<br />

4 12,75<br />

5 13,06<br />

6 13,22<br />

7 13,32<br />

73<br />

Elektronen mister lidt energi<br />

og springer ind, den afgiver<br />

energi som stråling - der viser<br />

sig som farve<br />

Infrarødt lys, usynligt


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Max Planck havde allerede i 1901 fundet formlen for lysets bølgelængde således B = .<br />

Springet fra bane 6 til 3 giver 13,22 eV - 12,09 eV = 1,13 eV. Når det indsættes fås 1097 nm - det<br />

ligger altså i det infrarøde lys uden for det synlige område .<br />

Hvis nu springet var fra 4 til 2 bane ses: 12,75 eV - 10,20 eV = 2,55 eV. Når det<br />

indsættes fås 486 nm, hvilket er blåt lys . Der er fotoner, der sendes ud i bundter, altså<br />

elektromagnetisk energi. De kaldes lyskvanter, og springet blev kaldt kvantespring.<br />

Fysikerne beregnede grundstoffernes masse og fandt ud af, at<br />

de var for tunge, hvis der kun skulle være protoner i kernen. Det førte<br />

til jagten på andre kernepartikler.<br />

Det næste store fremskridt kom i 1932, da James Chadwick<br />

(1891-1974) opdagede neutronen. Man skød igen med alfapartikler,<br />

denne gang mod en beryliumplade. Men der kom intet udslag på<br />

zinksulfidskærmen. Man målte for at se, om der var positive eller<br />

negative strålinger, men intet resultat. Først da han satte en parafinplade<br />

op, skete der noget.<br />

Parafinen, der var fyldt med H, udsendte protoner. Der havde<br />

altså været et sammenstød mellem en ukendt partikel og protonerne,<br />

der havde resulteret i at protonerne var slået løs af parafinen (fx: C12H26). Den var en stråle, der<br />

ingen elektrisk ladning havde, men samme vægt som H + James Chadwick<br />

. Han kaldte den neutronen.<br />

Alfakilde<br />

beryliumplade<br />

Protondetektor<br />

Parafinplade<br />

Nu var alle tre stabile elementarpartikler opdaget: Elektronen, protonen og neutronen.<br />

Da man så de radioaktive stoffers henfald og opdagede indholdet af strålingen, kunne<br />

man også forstå, at en kerne kunne indfange en elektron og denne en neutron. Ligeledes kunne<br />

man ud fra betastrålingen forstå, at en kerne kunne udsende en elektron fra en<br />

neutron og blive til en proton.<br />

Dermed var grundlaget lagt for en mere nuancheret atommodel. En<br />

kerne af protoner og neutroner, hvor der cirklede elektroner omkring, som i<br />

dag er udvidet med forståelsen af kvarker.<br />

George Zweig & Murray Gell-Mann prøvede i 1963 at få orden på partikelcirkusset,<br />

der fremstod i 1960, da man begyndte at lave partikel<br />

Proton består af 3 kvarker<br />

74


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

kollisoner. De fandt frem til, at der måtte endnu mindre elementardele for at få orden på det hele.<br />

De blev kaldt kvarker. Kvarker er de endnu mindre byggesten, som de stabile elementarpartikler<br />

består af fx består en proton af to up-kvarker og en down-kvark. Den samlede farve er hvid. De<br />

holdes sammen af gluoner. Neutron består af to down og en up kvark. Hadroner er partikler, der<br />

består af kvarker. 32<br />

I det nuværende verdensbillede er alt stof opbygget af 24 partikler. Seks<br />

kvarker, tre forskellige slags elektroner og tre neutrinoer samt deres<br />

antipartikler. Denne model stammer fra 1964 og kaldes Standardmodellen. 33<br />

De 3 første kvarker (up, down og strange) blev opdaget i 1963 af de<br />

to amerikanske fysikere, George Zweig & Murray Gell-Mann. 34<br />

De bindes sammen af den stærke kernekraft, og danner herved<br />

Neutronen<br />

protoner og neutroner. De holdes sammen igennem<br />

en udveksling af gluoner mellem kvarkerne. Når en<br />

neutron henfalder til en proton og en elektron, skyldes det, at en down<br />

kvark henfalder til en up-kvark og en w-boson (meget kortlivet kraft, der<br />

bærer en elektrisk ladning), der igen henfalder til en elektron og antielektron<br />

neutrino (bølgepartikel) 35 . Der er således ikke en elektron inde i<br />

en neutron, den opstår, når kvarkerne ændrer sig. 36 Positive antielektroner<br />

bruges nu i hjernescanningsudstyr.<br />

I 1969 blev der gennemført et forsøg på Stanford, der beviste<br />

kvarkernes eksistens, da man beskød protoner med elektroner, der var<br />

accelleret op tæt til lysets hastighed.<br />

Sammenstødet viste, at protonen bestod af<br />

mindre partikler. Sammenstød med<br />

neutronen viste, at den ikke indeholdt<br />

en elektron. Kvarkernes verden var<br />

verificeret.<br />

Hele dette indviklede system er fundet<br />

ved teoretisering over kollisioner af<br />

elementarpartikler og de spor af<br />

partikler, der registreres i partikelgeneratorer<br />

fx: Stanford, CERN og<br />

andre steder. Man brugte i starten fx<br />

Kollisions billede, CERN 1973<br />

næsten kogende brint eller vand, der<br />

danner et dampspor efter partiklerne, som<br />

kan læses og tydes (billedet tv.) 37 . Nu er<br />

Murray Gell-Mann<br />

Forskellige detektorer i CERN<br />

32<br />

http://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Fysik/Elementarpartikler_og_partikelmekanik/kvark<br />

33<br />

http://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Fysik/Elementarpartikler_og_partikelmekanik/standar<br />

dmodellen<br />

34<br />

Kvarker har fået deres navn kvarker fra en "gådefuld linie i James Joyce´s <strong>Finn</strong>egas´s Wake: "Three quarks for<br />

Muster Mark", (måske noget i retning af: 3 kvarker gør målet fuldt)."(Petersen, Jens Lyng, Elementarpartikler,<br />

1991)).<br />

75<br />

34<br />

35<br />

http://da.wikipedia.org/wiki/Neutrino<br />

36<br />

http://www.physicsforums.com/showthread.php?t=5979<br />

37<br />

http://teachers.web.cern.ch/teachers/archiv/HST2005/bubble_chambers/BCwebsite/gallery/gal2_191.gif


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

detektorerne nærmest gjort digitale, så der dannes et spor, der kan aflæses af en computer og ikke<br />

er direkte synligt. 38<br />

De forskellige lag af sensorer ses på billedet tv. 39<br />

Forsøg med den atomare verden:<br />

Katodestrålerør + magnet. Man ser på afbøjningen og diskuterer lillefingerreglen.(Thomson)<br />

Blomsterpollen + vand (Einstein)<br />

Flammefarver og lysteori med kvantespring, (Niels Bohr)<br />

Forskellige opstillinger med med lysspektra og deres teori fx neonlys, sollys.<br />

Lav forsøg med glaskuglers sammenstød som forklaring på protonens opdagelse (Rutherford)<br />

Lav forsøg med selvkørende vogne + små magneter til at forklare kerneenergi.<br />

Vis alfastråler i tågekammer og forklar det.<br />

Model af kerne med runde magneter + jern (neutronen). Forklar den stærke kernekraft, som<br />

kvarker der udveksler gluoner.<br />

Der kan også laves forsøg fælles med radioaktivitet og atomkraft.<br />

Skriv små opgaver om den atomare verden:<br />

● Tegn og forklar om elektronens opdagelse<br />

● Tegn og forklar protonens opdagelse<br />

● Tegn og forklar neutronens opdagelse<br />

● Forklar om lys og dets bølgelængder s. 27<br />

● Forklar om isotoper s 48-51 + kerneomdannelse<br />

● Forklar om halveringstid og dets betydning<br />

● Forklar om kvarker i proton og neutron, samt henfald af neutron<br />

● Forklar om Stanfords, CERNs partikelgeneratores succesfulde forsøg til øget forståelse af det<br />

atomare verdensbillede<br />

● Niels Bohrs betydning<br />

● Forståelsen for kvantespring<br />

● Forklar hvordan den moderne teori om atomerne er herunder skaller, stærke kernekræfter og<br />

størrelsesforhold<br />

Film:<br />

Ipod/film Atomfysik Farvespektret Afbrænding af salte 8:03 MPEG-4 Windows media<br />

Ipod/film Atomfysik Katodestrålerør Katodestrålerør 1:39<br />

Ipod/film Atomfysik Radioaktivitet Hvorfor<br />

radioaktivitet?<br />

76<br />

Windows media<br />

2:37 MPEG-4 Windows media<br />

Ipod/film Atomfysik Radioaktivitet Teori - stråler 6:21 MPEG-4 Windows media<br />

38 http://public.web.cern.ch/public/en/research/Detector-en.html<br />

39 http://www.evaluationengineering.com/articles/200811/sensors-and-instrumentation-of-the-superlative-<br />

class.php


Stråledoser måles i sivert Sv<br />

En milliontendel sievert= µSv<br />

<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Radioaktivitet 40<br />

Radioaktive stoffer er ustabile. Opdagelsen var en kæmpe åbenbaring,<br />

idet fx Radium kunne udskyde en strøm af partikler, som et maskingevær, der ikke løb tør af<br />

alfakugler. Radioaktive stoffer har svært ved at holde sammen på<br />

sit kernemateriale og udsender stråling. Grunden dertil er, at der er et for<br />

stort antal protoner, som frastøder hinanden med deres elektropositive ladninger,<br />

idet positive elektriske ladninger frastøder hinanden. Dermed overvindes de stærke kernekræfter,<br />

som er mellem neutroner og protoner, samt protoner og protoner, hvis disse ligger tilstrækkelig<br />

tæt sammen. Neutronerne kan altså ikke holde sammen på kernen med dens neutrale ladning og<br />

aktivering af de stærke kernekræfter. Derved bryder der materiale<br />

ud af kernen, der er tre forskellige stråler. Indkommende stråledoser<br />

fx i vores krop måles i sievert, denne skala bruges hvis man udsættes Strålekilders aktivitet<br />

for radioaktivitet. Man måler en radioaktiv kildes aktivitet<br />

måles i becquerel - bq<br />

i becqurel - bq.<br />

Tre typer stråling<br />

Alfa, som er en He kerne.<br />

Beta, som er en elektron, der udskydes fra en neutron, hvorved der dannes en proton og<br />

også udskydes 2 fotoner.<br />

Gamma, som er elektromagnetisk højfrekvent stråling.<br />

Det menes, at radioaktiviteten i jorden er med til at holde jordens ydre kerne flydende.<br />

Baggrundsstråling<br />

Den naturlige radioaktivitet, mennesket hele tiden udsættes for, kaldes baggrundsstråling.<br />

Stråling fra jorden kommer fra uran og thorium i naturen, i Danmark mest på Bornholm, hvor der<br />

er meget granit. Beton, gipsplader og andre byggematerialer afgiver også stråling, da mineralerne<br />

indeholder uran og thorium. En anden kilde til baggrundsstråling er den tunge radioaktive gas<br />

radon. Den siver ud af beton og granit, samt op fra jorden.<br />

Det er vigtigt at lufte boligerne ud især i betonbyggeriet, da mængden af stråling er<br />

tilstrækkelig til at give lungekræft. Den tunge gas Rn, radon ændrer sig ved fx alfastråling til Po,<br />

der er radioaktiv men fast stof, der kan sætte sig i støvet og komme ned i lungerne. Man anslår, at<br />

300 danskere dør af den stråling om året.<br />

Stråling fra rummet, såkaldt kosmisk stråling, kommer fra solen og andre stjerner. Det er<br />

ioniseret såsom alfa, beta stråling. Hvis jorden var uden magnetfelt, ville strålingen fra rummet<br />

ødelægge alt levende.<br />

Sluttelig kommer der stråling fra mennesket selv, idet alt levende optager kulstof 14, som<br />

udsender betastråling. Mennesket består desuden af meget kalium, hvoraf kalium-40 er radioaktiv<br />

og udsender bestastråling.<br />

40 <strong>Ny</strong> Fysik bog 9 + <strong>Ny</strong> Prisma 9<br />

77


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Stråling måles<br />

Strålingen måles med en geigertæller. Man kan lave forskellige forsøg<br />

med stråling fx: At måle baggrundsstråling. Når man måler stråling<br />

tager man tre målinger og udregner gennemsnittet.<br />

Strålingen, der udsendes, varierer meget, derfor denne gennemsnitsberegning.<br />

Man kan fx måle antallet af stråling i 10 sekunder. Så kan man stille forskellige forhindringer op:<br />

Stråling Første måling Anden måling Tredje måling Gennemsnit<br />

Baggrund<br />

Alfa<br />

Beta<br />

Gamma<br />

Alfa med papir<br />

Beta med papir<br />

Beta med metalplad<br />

Gamma med papir<br />

Gamma med metalplade<br />

Gamma med 3 cm bly<br />

Første måling Anden måling Tredje måling Gennemsnit<br />

Det ses, at gennemtrængningen er forskellig og gamma er bedst, kan trænge igennem op til 5 cm<br />

bly og 13 cm. beton.<br />

78


GM-rør<br />

GM-rør<br />

GM-rør<br />

<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

GM-rør<br />

79<br />

papir<br />

metalplade<br />

bly<br />

alfakilde<br />

Betakilde<br />

Gammakilde<br />

Gammakilde


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Halveringstid<br />

Man kan bruge en kilde med lille halveringstid, dvs at antallet af strålingen er halveret på denne<br />

tid fx Barium med 2,6 minutters halveringstid. Så kan man følge halveringsprocessen fx hvert 10<br />

sekund.<br />

Forskellige stoffer har forskellig halveringstid:<br />

Stoffets navn/atomvægt Protoner/Betegnelse Halveringstid<br />

Kulstof-14 6C 5.730 år<br />

Kalium-40 19K 1.280.000.000 år<br />

Barium137 56Ba 2,6 minutter<br />

Radon-222 86Rn 3,8 døgn<br />

Thorium-232 90Th 14.000.000.000 år<br />

Uran - 238 92U 4.500.000.000 år<br />

Plutonium- 239 94Pu 24.000 år<br />

Henfald<br />

Stoffer omdannes ved radioaktivitet til nye stoffer, alt efter hvilken stråling, der har forladt dem.<br />

Det kaldes henfald. De fleste ender med stabilt bly. Derfor kan man måle mængden af<br />

radioaktivitet i fx et hår og sammenligne med et levende hårs aktivitet, derefter kan man beregne,<br />

hvor lang tid det har taget for fx kulstof-14 at henfalde så meget.<br />

Man kan fx følge en af Radiums isotoper med en halveringstid på 1602 år, der veksles<br />

mellem alfa- og betastråler.<br />

226<br />

88Ra<br />

222<br />

86Rn<br />

Tågekammer<br />

218<br />

84Po<br />

214<br />

82Pb<br />

214<br />

83Bi<br />

Man kan se vandringen mellem flere ustabile isotoper af samme stof,<br />

indtil det stabile 82Pb 206 nås.<br />

Man kan lave forsøget med<br />

tågekammeret for at bevise strålingens<br />

eksistens<br />

Her ses kammeret tv og kammeret med<br />

sporene th.<br />

80<br />

214<br />

84Po<br />

210<br />

82Pb<br />

Et radioaktivt stofs halveringstid<br />

betyder den tid, der går, indtil<br />

strålingen er halveret.<br />

210<br />

83Bi<br />

210<br />

84Po<br />

206<br />

82Pb


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Brug i dagligdagen<br />

Radioaktive stoffer bruges mange steder i samfundet fx i røgalarm, måling af papirs tykkelse,<br />

påfyldning af dåser og flasker, til at tjække svejsning, til at finde utætte rør, medicinske<br />

sporstoffer til fx røntgenbilleder, beskydning af kræftknuder, bestråling af fødevarer.<br />

Man arbejder med radioaktive stoffer og affaldsstoffer på alle atomkraftværker verden over. I<br />

1999 var der 432 værker 41 . I 2011 blev mange påvirket af stråling i Japan på grund af et jordskælv og et<br />

stort område måtte forlades for en tid.<br />

Forsøg med radioaktivitet:<br />

● Model af kerne - magneter + jern - neutronen<br />

● Måling af baggrunds-, alfa-, beta- og gammastråler s. 55- 63<br />

● Stærke kernekræfter s. 95 magnet på hjul<br />

● Lav forsøg med halveringstid.<br />

● Lav tågespor I tågekammer (hvis muligt ellers fortæl om det).<br />

Skriv små opgaver om radioaktivitet:<br />

● Forklar om isotoper s 48-51<br />

● Forklar generelt om radioaktivitet - dets farer og gode sider, samt forklar om dagligdagens brug af<br />

radioaktivitet<br />

● Forklar om halveringstid og dets betydning<br />

● Forklar om henfald og dets betydning<br />

Film:<br />

Atomkraft 42<br />

Neutroner skydes ind fra venstre hjørne i reaktoren. De rammer det tunge vands molekyler og får<br />

bremset sin fart, da de er for hurtige til at Uran 235 kan opfange dem. De rammer uranen og den<br />

41 http://www.leksikon.org/art.php?n=202<br />

42 Bog 9<br />

Ipod/film Atomfysik Radioaktivitet Hvorfor radioaktivitet? 2:37 MPEG-4 Windows media<br />

Ipod/film Atomfysik Radioaktivitet Teori - stråler 6:21 MPEG-4 Windows media<br />

Ipod/film Atomfysik Radioaktivitet Måling 16:27 MPEG-4 Windows media<br />

Ipod/film Atomfysik Radioaktivitet Henfald 7:17 MPEG-4 Windows media<br />

Ipod/film Atomfysik Radioaktivitet tavlen 0:16 MPEG-4 Windows media<br />

Ipod/film Atomfysik Tågekammer Tågekammer 7:57 MPEG-4 Windows media<br />

I fission spaltes uranatomer<br />

med stor fart og udsender<br />

materiale, stråling og<br />

neutroner.<br />

81<br />

I fussion sammensmelter to<br />

H atomer til He og udsender<br />

energi og en neutron


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

spaltes. Spaltningen frigør yderligere 3 neutroner der igen får sænket sin fart og igen spalter.<br />

Både spaltningen, hvor materiale slynges fra hinanden med stor hastighed, og frigørelse af energi<br />

bevirker at vandet opvarmes. Det løber i et kredsløb, der opvarmer vand til damp, som så får<br />

turbinen til at dreje og generatoren til at lave elektricitet.<br />

Dampen afkøles til vand, som igen punpes ind i kredsløbet. Cadmiumkontrolstængerne<br />

kan nedsænkes og opfange neutronerne og dermed stoppe processen.<br />

Der er tre uafhængige kredsløb. 1. Reaktorkredsløbet skærmet af tykke stålplader og rør.<br />

Reaktorrummet er skærmet af flere meter beton. 2. Dampkredsløbet udvikler og kontrollerer<br />

dampen.3. Afkølingskredsløbet, der omdanner svag damp til vand, der kan pumpes. Der er<br />

pumper, der driver kredsløbene. Til alle pumper er der backups, hvis nogle skulle svigte. Ingen af<br />

de tre kredsløbs vand kommer i berøring med hinanden.<br />

I atombomben (fission) blev atomkraften først udnyttet. Der kan laves en række forsøg til<br />

at illustrere atomkraft:<br />

Neutron<br />

indskude<br />

r<br />

Cd kontrolstænger<br />

Betonvægge<br />

Reaktor med 300 0<br />

tungt vand<br />

Pumpe<br />

Uran brændselsstave<br />

82<br />

Turbine<br />

Dampgenerator<br />

Generator<br />

Trafo<br />

Kølevand


<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Dette var gangen i en tungtvandsreaktor. Letvandsreaktoren bruger almindeligt vand, som ikke<br />

bremser så meget og en del neutroner opfanges af vandet. Imidlertid er uranet beriget, så der er 2-<br />

3% Uran 235, dermed er det lettere at ramme. Dette er de almindeligste, men der er en række<br />

andre typer bl.a grafitreaktoren, som bruger grafit som moderator 43 . Derudover forsøger man sig<br />

med en fusionsreaktor, der søger at genskabe den proces, der foregå på solen, hvor to brint atomer<br />

fusionerer til et heliumatom. Det er den tæmmede brintbombe. Men det har lange udsigter. I<br />

Frankrig etableres nu en sådan reaktor Iter, der følger op den engelske forsøgsreaktor, man håber<br />

på at være i drift i 2030 med en dansker som leder. 44<br />

Atomkraft er meget udviklet og udbredt i verden, der er over 430 atomkræftværker i<br />

verden, der dækker 13,5 % af verdens energiforbrug. 45 I Danmark har der været flertal mod<br />

atomkraft, skønt sikkerheden har været god generelt.<br />

Forsøg med atomkraft:<br />

● Brug model af kerne - magneter + jern - neutronen<br />

● Lav forsøg med ukontrolleret og kontrolleret kædeproces (9:97-98) brændplader.<br />

Lav forsøg med selvkørende vogne + små magneter til at forklare den stærke kernekraft<br />

mellem protoner/protoner og neutroner/protoner.<br />

Lav opstilling og forsøg med måling af radioaktivitet.<br />

Lav forsøg med minigeneratoren og ud fra dette fortæl om halveringstid og henfald, samt<br />

forklar om dets betydning for affald fra atomkraftværkerne<br />

Lav glaskugle sammenstød som model for neut. sammenstød med moderatoren<br />

Mål baggrundsstråling og fortæl generelt om strålingstyper<br />

Skriv små opgaver om atomkraft:<br />

Fortæl om atomreaktorens funktion (9:100-101). Fortæl om hvordan man prøver at beherske<br />

processen ved cadmiumstænger og uafhængige kredsløb, samt dens farlige radioaktive<br />

affaldsprodukter, samt dets henfald.<br />

Fortæl om atomspaltning ud fra atomspaltningsplance.<br />

Forklar om alle fire typer atomkraftværker tungtvands-, letvands-, grafit- og<br />

berigelsesreaktoren. Fortæl om de vigtigste forskelle bl.a. ved valg af moderator, og om der<br />

bruges beriget uran.<br />

Forklar grundigt om, hvorfor de store tunge atomkerner er ustabile bl.a. på grund af de mange<br />

protoner, der frastøder hinanden og har svært ved at blive holdt sammen af neutronerne.<br />

Forklar om Tjernobylkraftværkets nedsmeltning og forurening af renkød 3000 km væk, samt<br />

om den sidste nye ulykke ved Fukushima 1.<br />

Hvordan kan man beskytte sig mod katastrofer, når man bruger atomkraftreaktorer?<br />

Forklar hvordan man beskytter sig bedst ved atomkrig og hvilken stråling, der er farligst efter<br />

atomnedfald.<br />

Fortæl om fussionsreaktoren.<br />

43 http://www.akraft.dk/divtyper.htm<br />

44 http://ing.dk/artikel/127581-forskere-vil-goere-laserfusion-til-praktisk-energikilde-inden-2030<br />

45 http://www.world-nuclear.org/info/inf01.html<br />

83


Film:<br />

<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Ipod/film Atomfysik Atomkraft Atomkraft 10:22 MPEG-4 Windows media<br />

Nobelpriser 46<br />

1901-1910<br />

1901: Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923), Tyskland<br />

1903: Antoine Henri Becquerel (1852-1908), Pierre Curie (1859-1906) & Marie Curie (1867-1934)<br />

1906: Sir Joseph John Thomson (1856-1940)<br />

1921-1930<br />

1921: Albert Einstein (1879-1955)<br />

1922: Niels Bohr (1885-1962), Danmark<br />

1931-1942<br />

1932: Werner Heisenberg<br />

1933: P.A.M.Dirac & Erwin Schrödinger<br />

1935 Sir James Chadwick<br />

1961-1970<br />

1969: Murray Gell-Mann<br />

46 http://da.wikipedia.org/wiki/Nobelprisen_i_fysik<br />

84


Indeks<br />

8-tals reglen (oktetreglen, valens);12<br />

Accelerating current;60<br />

accetat;23<br />

Afkølingskredsløbet;80<br />

Afstemning af reaktionsligninger;12<br />

Aktive gasser eksisterer kun frit som<br />

molekyle;13<br />

Albert Einstein (1878 - 1955;71<br />

Alessandro Volta;70<br />

Alfa, som er en He kerne;76<br />

alfapartikler mod et guldfolie;71<br />

Alfapartiklerne;71<br />

algevækst og iltsvind;27<br />

Alkaner;37<br />

Alkener;37<br />

Alkoholer;37<br />

alkyner;37<br />

ammoniakvand;33<br />

ammoniumdichromat;33<br />

Ammoniumionen NH4;32<br />

ammoniumklorid;26<br />

Ampere;61<br />

analyseagent;36<br />

anode;70<br />

anti-elektron neutrino;10<br />

Antoine Laurent de Lavoisier;7<br />

askorbinsyre;23<br />

Asthenosfæren;54<br />

Atom;11<br />

atombomb;80<br />

Atomet;11<br />

atomvægten;7<br />

Avagados tal;8<br />

Avedøre kraftværk;66<br />

Avedøre kraftværk.;27<br />

baggrundsstråling;76<br />

baggrundsstråling.;76<br />

bakterier og kryb;22<br />

Baser;24<br />

<strong>Fysikhåndbog</strong> <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

85<br />

baser nedbryder vandets<br />

overfladespænding;24<br />

Baser opløser fedt;24<br />

Basers PH værdi ligger fra 8 - 14;24<br />

basiske salte;25<br />

Benjamin Franklin;61<br />

Beta, som er en elektron;76<br />

Beton;30;76<br />

Big Bang;15<br />

bilæggerovnen;67<br />

biomasse til ny slags benzin/olie;66<br />

boliger med bål;67<br />

Bromionen Br;33<br />

Brudt destillation;32<br />

brændenælde;25<br />

brændt kalk;30<br />

bundfaldet;32<br />

bølgeenergi;66<br />

Ca(NO3)2 laves kunstigt i Norge;29<br />

Cadmiumkontrolstængerne;80<br />

Calciumioner Ca 2+ ;33<br />

carbonforbindelsernes kemi;37<br />

Cement - og mørtelfremstilling;30<br />

Cementen;30<br />

CERN;15<br />

CFC gasserne ødelægger ozonlaget;27<br />

CH3COOH, eddikesyre;23<br />

Chloridionen Cl;33<br />

citronsyre;22<br />

CO2 som energi;66<br />

covalent binding;11<br />

covalente binding;12<br />

curiepunktet;53<br />

Dampkredsløbet;80<br />

DDT (dichlordiphenyltrichlorethan)<br />

C14H9Cl5;29<br />

de svagere syrer;23<br />

Demineralisering;32<br />

den kan optage CO2;24


Destillation;32<br />

Det Periodiske System;14<br />

det tunge vands molekyler;79<br />

dissocieres;23<br />

Dmitri Mendeleev;7<br />

dobbeltbinding;11<br />

domæner;54<br />

Drivhuseffekten;27<br />

dynamo;55<br />

E=M*C 2 ;10<br />

Earnst Rutherford;71<br />

eddikesyre;23<br />

Effektiv spænding;60<br />

Effektivisering er en samlet<br />

påvirkningsfaktor;29<br />

eksplosive reaktioner;24<br />

elektrolyse;23<br />

Elektrolyse;32<br />

elektromagneten;57<br />

elektromagnetiske kraft;9<br />

elektromagnetismen;57<br />

elektronacceptorer;14<br />

elektrondonorer;14<br />

elektronegative bestanddel er fler-atomig;20<br />

Elektronegativiten;21<br />

elektronegativitetens indflydelse på<br />

navngivningen;20<br />

elektronen opdaget;70<br />

elektropostive kræfter;14<br />

elkedel;22<br />

energieffektive kraftvarmeværker;65<br />

enkeltbinding;11<br />

Et salt dannes af et metal og en<br />

syrerestion;23<br />

Fakse kalkbrud;30<br />

Fast kerne med høj temperatur, der holdes<br />

fast på;54<br />

Fedtanalyse;38<br />

fedtkugler;24<br />

Fedtprocenten;38<br />

Fenolftalein;22<br />

Filtrering;31<br />

fission;80<br />

fjernstyret afbryder;58<br />

Flammeprøven;33<br />

flint;30<br />

forbrænder sukker;28<br />

Forkortelser i reaktionsligninger;22<br />

<strong>Kemi</strong>/<strong>Fysikhåndbog</strong>, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

86<br />

fortættes som regn;28<br />

Forurening;27<br />

fosfat;23<br />

Fosfationen PO4 3- ;34<br />

fotoner;33<br />

frastødningskraften;53<br />

Fukushima;81<br />

fusionsreaktor;81<br />

fussionsreaktoren;81<br />

galvanometer;62;67<br />

Gamma, som er elektromagnetisk<br />

højfrekvent stråling;76<br />

gas markeres med pil op;32<br />

geigertæller;76<br />

generatorer;68<br />

gips CaSO4;27<br />

gipsplader;76<br />

glukose;37<br />

Glukoseprøven (C6H12O6);37<br />

gluoner;9;10<br />

gps;53<br />

grafitreaktoren;81<br />

granit;76<br />

gribereglen;59<br />

Gud;15<br />

guld;23<br />

H.C. Ørsted;54<br />

H.C. Ørsteds forsøgsopstilling;59<br />

H + ionen;23<br />

H2CO3, kulsyre;23<br />

H2O fordamper;28<br />

H2SO4 , svovlsyre;23<br />

H3PO4 , fosforsyre;23<br />

Hadroner er partikler der består af kvarker;10<br />

halveringstid;78<br />

HCl;30<br />

HCl, saltsyre;23<br />

hele atomgrupper;22<br />

henfald;78<br />

HNO3 ,salpetersyre;23<br />

Hovedstoffet ændrer også navn;20<br />

hvirvelstrømme;55<br />

Hydrogenbindinger;12<br />

højttaler;58<br />

hårbalsam og skyllemiddel;25<br />

ikke-metallisk forbindelse;19<br />

ildboret;67<br />

Ilten;28


iltmangel;29<br />

inaktive;12<br />

Inaktive gasser;13<br />

Inddampning;31<br />

indikatorer;25<br />

Indikatorer og analyse agenter;22<br />

Indre kerne;54<br />

Induktion;59<br />

intelligent designer;15<br />

Iodionen I;33<br />

Ion;14<br />

ionforbindelse;11<br />

Ionforbindelser;14<br />

ionform;25<br />

iongitter;11<br />

Iongitteret bryder sammen;12<br />

Isotop;14<br />

isotoper;8<br />

James Chadwick;74<br />

Jernioner Fe 2+ og Fe 3+ ;32<br />

Johann Wolfgang Döbereiner;7<br />

Jordens magnetfelt;54<br />

Jordens magnetfeltet skabes;55<br />

jordens magnetiske system;55<br />

Jordens sydlige magnetfelt vender mod<br />

nord;52<br />

jævnstrøm;60<br />

kakkelovenen;67<br />

kalium-40 er radioaktiv;76<br />

Kalkbrænding;30<br />

kalkfjerner;22<br />

Kalkholdige sten;30<br />

kalkholdige tabletter;25<br />

kaminen;67<br />

Kappen;54<br />

karbonat;23<br />

Karbonationen CO3 - ;34<br />

katalysator;26<br />

katoden;70<br />

katodestrålerøret;70<br />

Katte;26<br />

KATtene;27<br />

<strong>Kemi</strong>sk produktion;29<br />

<strong>Kemi</strong>ske Kredsløb;28<br />

kernekemi;23<br />

kinesiske vogne;51<br />

Klinkerne;30<br />

klorid;23<br />

<strong>Kemi</strong>/<strong>Fysikhåndbog</strong>, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

87<br />

KNO3- kaldes salpeter;29<br />

knoldbakterier;28<br />

Kobberioner Cu 2+ ;32<br />

kobbersulfat;26<br />

kogepunkt;32<br />

Kommunekemi;27<br />

Koncentrerede syrer;23<br />

kongevand;23<br />

kraftværket;61<br />

Kromatografi;32<br />

kropsvarme;67<br />

Krystallisering;31<br />

Krystalvand;22<br />

kuldioxid;28<br />

Kulstof 14;14<br />

kulstofkemi;37<br />

kulsyre;22<br />

kvantespring;33;74<br />

Kvarker;10<br />

op, ned, charm, sær, top, bund;10<br />

Lakmus;22<br />

Landmændene;27<br />

Letvandsreaktoren;81<br />

Lige mange atomer på begge sider af<br />

reaktionsligningen;12<br />

Lithosfære;54<br />

loven om grundstoffernes bevarelse;12<br />

Ludwig Eduard Boltzmann;71<br />

Luigi Galvani;70<br />

lungekræft;30<br />

lyn;28<br />

læsket kalk;24;30<br />

Maglevtog;51<br />

magnet jernsten;51<br />

Magnetens kraftfelt skubber elektronerne;59<br />

magnetfeltets retning går fra nord til syd;52<br />

magnetiseres;52<br />

Magnetisering;32<br />

magnetiske kraft;51<br />

magnetit;51<br />

magnetjernsten;52<br />

Magnetkraner;58<br />

maksimale spænding;60<br />

Massedød;30<br />

Materialer i jorden;28<br />

Mavesyren;23<br />

Mesosfæren;54<br />

metal og et ikke metallisk stof;20


Metalbinding;12<br />

metalgitter;12<br />

mikrometer tynde;72<br />

Minikraftværk;62<br />

misvisningen;52<br />

misvisningen meget svingende;52<br />

Molekyleforbindelser;11<br />

molymod model;37<br />

monosakkarider;37<br />

Murray Gell-Mann;75<br />

NaNO3 - fra fuglegødning fra Chile;29<br />

NaOH, kaustisk soda;24<br />

naturgødning;24<br />

negativ vandelskende del;24<br />

Negative ioner;33<br />

neutralisation;25<br />

neutraliseres syreregn;27<br />

neutrinoer;10<br />

neutronen;74<br />

Neutroner skydes ind;79<br />

Niels Bohr;72<br />

Nikkelionen Ni 2+ ;33<br />

nikkelreagens;33<br />

Nikkelreagens;22<br />

Nitrat;23<br />

Nitrationen NO3;33<br />

nitroglycerin;23<br />

NOxere;26<br />

næringssalt;24<br />

occiloskop;60<br />

-OH;37<br />

OH - ionen;24<br />

Ohms lov;57<br />

oktet-reglen;12<br />

olie;30<br />

oliekedlen;67<br />

onbytning;32<br />

Opløsning af stoffet;31<br />

optisk gitter;72<br />

orbitaler;8<br />

s-orbital, p-orbital, f-orbital, d-orbital;8<br />

Organisk kemi;37<br />

ozonlaget O3;27<br />

paradigme;15<br />

periodiske lighed mellem stofferne;7<br />

periodiske tilbagevendende egenskaber;7<br />

Pesticider;29<br />

petriskålen;38<br />

<strong>Kemi</strong>/<strong>Fysikhåndbog</strong>, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

88<br />

planteprotein;24<br />

Polær covalent binding;11<br />

positiv fedtelskende del;24<br />

positive ion står altid forrest;22<br />

Primærside;63<br />

proteiner;28<br />

Proteiner;37<br />

Proteinprøven;37<br />

protonen opdaget;71<br />

Protoner;7<br />

Radioaktive stoffer er ustabile;9;14<br />

radioaktivt stof;30<br />

Radiums isotoper;78<br />

radon;76<br />

Radon;30<br />

Reaktorkredsløbet;80<br />

Robert Brown;71<br />

Rom;30<br />

rosinkage;70<br />

rotationsmønstre;55<br />

Rækkefølgen af stoffer af ikke-metaller;21<br />

Rækkefølgen i organisk kemi;37<br />

Sakkaroseprøven;37<br />

Salmiakspiritus;24<br />

Salpetersyre;23<br />

salte reagerer også basisk;24<br />

saltsyre;23<br />

selvkørende vogne;81<br />

sikkerhedsbriller;36<br />

småmagneterne (elektronernes spin);52<br />

SNOX-anlæg;26<br />

sol/vind til ammoniak;66<br />

solcelleenergi;66<br />

solenergi via spejle;66<br />

Spaltningen;80<br />

spinner;54<br />

stabilt bly;78<br />

Standardmodellen;10<br />

Stivelsesprøven (C6H10O5)n;37<br />

strukturformlen;37<br />

strømmen går fra + til -;59<br />

strålingen fra rummet;76<br />

Stærke baser;24<br />

stærke kernekræfter;9<br />

Sulfat;23<br />

Sulfationen SO4;34<br />

Sulfidionen S -- ;34<br />

Syrer;22


Syrer er protondonorer;23<br />

syrer ætser kalk;23<br />

syrerestion;23<br />

Syrerestionerne;23<br />

Sølvioner Ag + ;33<br />

sømkanon;58<br />

telegraf;58<br />

telegrafen;61<br />

tetraamminkobber(II)ioner;32<br />

Thales fra Milet (585 f.Kr);51<br />

Thomsens rør;70<br />

titrering;25<br />

Tjernobylkraftværkets nedsmeltning;81<br />

transformationen;62<br />

trippelbinding;11<br />

Tungmetaller;36<br />

tungtvandsreaktor;81<br />

turbine;67<br />

Turbinen;67<br />

tyngdekraften;9<br />

u = 1,66053 * 10 -27 kg.;8<br />

<strong>Kemi</strong>/<strong>Fysikhåndbog</strong>, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

89<br />

U er en enhed;8<br />

udvaskning;27<br />

undergrund;30<br />

uorganisk analyse;32<br />

valensen;12<br />

Van der Waalsk binding;12<br />

vandbad;37<br />

vandenergi;66<br />

Vandrensning;27<br />

vekselstrøm;60<br />

vind/sol-energi til brint;66<br />

vindernergi;66<br />

vinsyre;22<br />

vulkansk aske;30<br />

vulkansk energi;66<br />

w-boson;10<br />

Ydre kerne;54<br />

zinksulfidskærmen;71<br />

ædelgasser;12<br />

Ædelgasser er tilfredse;13


<strong>Kemi</strong>/<strong>Fysikhåndbog</strong>, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Referencer<br />

Andersen og Norbøll: Fysik og kemi for 9. klasse. Hase<br />

Andersen og Norbøll: Fysik og kemi for 10. klasse. Hase<br />

<strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong>, <strong>Finn</strong>: Atomfysik med særlig henblik på elementarpartikler . 2007, København.<br />

http://www.dalum-larsen.dk/fysik/ELEMENTARpartikler%202007.htm<br />

Damgaard, Bo m.fl.: <strong>Ny</strong> Prisma, fysik og kemi 9. 2000, Viborg, Malling Beck.<br />

Engels, Lars & Norrild, Peter: Spørg naturen 3, Hverdagslivets kemi. 1977, Gyldendal. 2.<br />

udgave 5. oplag, Tønder.<br />

Hansen, Birger og Karsten Ulrik Jensen: <strong>Kemi</strong>sk værktøjsbog. 1993, Systime.<br />

Helt, Hans. C. og Rancke-Madsen, E.: Gads fagleksikon: <strong>Kemi</strong>. Gad, 1980, København.<br />

Holmbroe, Carsten Kongegaard: <strong>Kemi</strong> med temaer. 1985, Gjellerup & Gad.<br />

Rasmussen, Otto V.: <strong>Kemi</strong>ske og fysiske tabeller. 1963, Gyldendal.<br />

Thomsen, Poul m.fl.: <strong>Kemi</strong>en omkring os. <strong>Ny</strong> Fysik 4. 1992, Viborg, Gyldendal.<br />

Thomsen, Poul m.fl.: <strong>Kemi</strong>sk produktion og forurening, <strong>Ny</strong> fysik/kemi 7. 1997, Gyldendal,<br />

Viborg.<br />

Thomsen, Poul m. fl.: <strong>Ny</strong> Fysik, bøgerne 6,8,9,. 1999, København, Gyldendal.<br />

Wøjdemann, Svend: <strong>Kemi</strong>en vi spiser. Maling og Beck, 2. oplag 1993.<br />

Program om atomer<br />

http://www.ndt-ed.org/EducationResources/HighSchool/Radiography/electrons.htm<br />

90


Afstemning af reaktionsligninger<br />

<strong>Kemi</strong>/<strong>Fysikhåndbog</strong>, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Udvalgte kemiske opgaver<br />

8-tals reglen (oktetreglen, valens)<br />

Atomerne ønsker 8 elektroner i den yderste skal. Dette klarer de fra hovedgruppe 1-3 ved at<br />

afgive eller dele deres elektron/er og i hovedgrupperne 5-7 ved at dele eller modtage elektroner.<br />

Hovedgruppe 4 kan begge dele og hovedgrupper 8 er tilfreds, de har 8 elektroner i yderste skal.<br />

Dette kaldes oktet-reglen, der betyder 8-tals reglen. Man kan sige, at 8 er det hemmelige tal i<br />

kemi.<br />

Før i tiden sagde man, at ilt havde valensen 2. Man fokuserede altså på, hvad ilt ønskede for at få<br />

8 elektroner i yderste skal. På samme måde sagde man, at Li havde valens 1, men denne gang<br />

betød det altså, hvad Li ville af med.<br />

Lige mange atomer på begge sider af reaktionsligningen<br />

Det grundlæggende princip er, at der ingen nye grundstoffer kommer til, og ingen der bliver væk,<br />

kaldet loven om grundstoffernes bevarelse. Der skal være lige mange atomer på begge sider af<br />

reaktionsligningen<br />

Aktive gasser eksisterer kun frit som molekyle<br />

Man skal huske, at de aktive gasser, fra hovedgrupperne 1, 4,5,6,7 kun eksisterer som molekyler<br />

fx H2, Cl2, O2, F2, N2. De er så aktive, at de kun kan eksisterer ved at gå sammen to og to. De<br />

deler elektroner.<br />

Inaktive gasser<br />

Gasser i gruppe 8 har fyldte yderste skaller med 2 og 8 elektroner, de kaldes inaktive gasser eller<br />

ædelgasser. Ædelgasser er tilfredse. De aktive gasser søger at blive det. Alle andre grundstoffer<br />

ser ud til at søge samme stabilitet som ædelgasserne i gruppe 8.<br />

Regler for udtale:<br />

1. Angiv navnet for følgende stoffer (:1 mono. 2 di. 3 tri. 4 tetra. 5 penta. 6 hexa (sis) . 7 hepta,<br />

8 okta, 9 ennea (nona) og 10 deca.<br />

CO2 8SO3<br />

3CO N2O<br />

NO2 N2O3<br />

P2O5 9CCl4<br />

CS2 N2O4<br />

Om at udtale endelser når der er et metal og et ikke metallisk stof<br />

Når et stof dannes af kun to stoffer, metal + ikke metal, sættes de blot sammen og der tilføjes et -<br />

id. Fx: Na = Natrium, Cl = Klor, de sættes sammen til:<br />

91


Metal står altid før ikke-metal.<br />

Cl + Li<br />

<strong>Kemi</strong>/<strong>Fysikhåndbog</strong>, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Hvis den elektronegative bestanddel er fler-atomig<br />

Hvis den elektronegative bestanddel er fler-atomig udtales den med "at"<br />

fx NaClO3 hedder:<br />

Om ændringer i udtalen ved tab af atomer<br />

Når der mistes et iltatom (stoffet får lavere oxidationstrin) i en forbindelse, ændrer det i endelsen<br />

vokal fra a til i, fx hedder klorat, ClO3 - , når det mister et iltatom, kaldes det: Klorit, ClO2 -<br />

Hvad hedder følgende stoffer?<br />

Syrer Salt Salt<br />

HNO3 NO3 - NO2 -<br />

H2SO4 SO4 2- SO3 2-<br />

HCl Cl -<br />

H3PO4 PO4 3- PO3 3-<br />

Hovedstoffet ændrer også navn: Fx ændres HClO3, klorsyre til HClO2, klorsyrling.<br />

Hvad mon stofferne hedder?<br />

HNO3 HNO2<br />

H2SO4 H2SO3<br />

H3PO4 H3PO3<br />

Rækkefølgen af stoffer af ikke-metaller<br />

B Si C Sb As P N H Te Se S I Br Cl O F<br />

fx: H + N , O + Cl<br />

Angiv formlerne for:<br />

lithiumklorid ferrum(III)fosfat<br />

sølvnitrat kobber(II)sulfat<br />

bariumsulfat fosforsulfid<br />

sølvcyanid siliciumflourid<br />

cadmiumiodid aluminiumcarbid<br />

Cyankalium<br />

kongevand<br />

92


Den positive ion står altid forrest<br />

fx CuCl2 Cu ++ +2Cl -<br />

<strong>Kemi</strong>/<strong>Fysikhåndbog</strong>, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Krystalvand står efter formelen med almindelige tal<br />

fx Na2SO4, 10 H2O<br />

Forkortelser i reaktionsligninger<br />

Forkortelser: (s)= solid, (l)= liquid (flydende), (g) = gas, (aq) =vandig opløsning<br />

fx 2H2 (g) + O2 (g)<br />

Når hele atomgrupper skal tælles<br />

Man anvender følgende form: (2) bis-, (3) tris-, (4) tetrakis, (5) pentrakis osv.<br />

fx: Ca(PCl6)2 hedder calcium-bis-hexachlorofosfat<br />

Hvad hedder?<br />

Al(NO3)3<br />

Reaktioner<br />

1. H2 + Cl2 2HCl<br />

2. N2 + 3H2 2NH3<br />

3. Fe III + O2 Fe2O3<br />

5. Afstem reaktionsligningerne og find ud af, hvad følgende stoffer hedder:<br />

Na + S Mg + Br<br />

Li + Cl Fe III + O<br />

Li + F Ag + Cl<br />

H + Cl Si + C<br />

Ca + O P v +Cl<br />

6. Syre + metal:<br />

H2SO4 + Mg<br />

Mg + HCl<br />

Na + H2SO4<br />

HCl + Fe II<br />

7. Syre ætser kalk:<br />

CaCO3 + HCl<br />

8. Formlen på syrer:<br />

Saltsyre,<br />

Svovlsyre,<br />

Salpetersyre ,<br />

Kulsyre,<br />

Fosforsyre,<br />

Eddikesyrer,<br />

93


9. Navn på syrerestioner:<br />

Cl - -<br />

SO4 --<br />

NO3 - -<br />

CO3 -- -<br />

PO4 --- -<br />

CH3COO - -<br />

10. Baser fremstilles:<br />

Ca + H2O<br />

Na + H2O<br />

MgO + H2O<br />

11. Base optager CO2:<br />

Ca(OH)2 + CO2<br />

12. Metal brændes:<br />

Fe III + O<br />

Al + O<br />

Pb + O<br />

Cu II + O<br />

Mg + O<br />

Magnesium brændes i kuldioxid: Mg + CO2<br />

13. Hvad er formlen på disse baser:<br />

Natriuomhydroxid,<br />

Kaliumhydroxid,<br />

Calciumhydroxid,<br />

Bariumhydroxid,<br />

Ammoniumhydroxid,<br />

14. Hvad hedder disse basiske salte:<br />

K2CO3,<br />

Na2CO3,<br />

15. Neutralisation:<br />

H + + OH -<br />

Fast stof + syre, neuralisation af syreregn:<br />

CaCO3 + HCl<br />

H2SO4 + Ca(OH)2<br />

Syre og base:<br />

NaOH + HCL <br />

Gas+gas:<br />

HCl (g) + NH3(g) <br />

<strong>Kemi</strong>/<strong>Fysikhåndbog</strong>, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

16. Katalysatorer:<br />

Zn + H2SO4 (kom så lidt kobbersulfat i svovlsyren og brinudviklingen forøges) <br />

94


17. Fotosyntesen:<br />

CO2 + H2O +sol E <br />

18. Find ioner:<br />

Kobberioner Cu 2+<br />

<strong>Kemi</strong>/<strong>Fysikhåndbog</strong>, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Cu2 + + NH3 , denne er stærkt lyseblå,<br />

Ved overskud af NH3:<br />

Cu(OH)2 + NH3 tetraamminkobber(II)ioner, som er kraftigt blå.<br />

Klorid-, bromid-, fosfation og iodidion:<br />

CuCl2 + AgNO3<br />

Sulfationen SO4 --<br />

Na2SO4 + BaCl2<br />

Facitliste til udvalgte opgaver<br />

Regler for udtale:<br />

1. Angiv navnet for følgende stoffer (:1 mono. 2 di. 3 tri. 4 tetra. 5 penta. 6 hexa (sis) . 7 hepta,<br />

8 okta, 9 ennea (nona) og 10 deca.<br />

CO2 kuldioxid 8SO3 oktasvovltrioxid<br />

3CO trikulmonooxid N2O dinitrogenmonooxid<br />

NO2 Nitrit - monokvælstofdioxid N2O3 dikvælstoftrioxid<br />

P2O5 difosforpentaoxid 9CCl4 nonakulstoftetraklorid<br />

CS2 monekuldisulfid N2O4 dikvælstoftetraoxid<br />

Om at udtale endelser når der er et metal og et ikke metallisk stof<br />

Når et stof dannes af kun to stoffer, metal + ikke metal, sættes de blot sammen og der tilføjes et -<br />

id. Fx: Na = Natrium, Cl = Klor, de sættes sammen til: NaCL - natriumklorid .<br />

Metal står altid før ikke-metal.<br />

Cl + Li LiCl - lithiumklorid<br />

Hvis den elektronegative bestanddel er fler-atomig<br />

Hvis den elektronegative bestanddel er fler-atomig udtales den med "at"<br />

fx NaClO3 hedder: Natriumklorat.<br />

Om ændringer i udtalen ved tab af atomer<br />

95


<strong>Kemi</strong>/<strong>Fysikhåndbog</strong>, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Når der mistes et iltatom (stoffet får lavere oxidationstrin) i en forbindelse, ændrer det i endelsen<br />

vokal fra a til i, fx hedder klorat, ClO3 - , når det mister et iltatom, kaldes det: Klorit, ClO2 -<br />

Hvad hedder følgende stoffer?<br />

Syrer Salt Salt<br />

HNO3 salpetersyre NO3 - nitrat NO2 - nitrit<br />

H2SO4 svovlsyre SO4 2- sulfat SO3 2- sulfit<br />

HCl saltsyre Cl - klorid<br />

H3PO4 fosforsyre PO4 3- fosfat PO3 3- fosfit<br />

Hovedstoffet ændrer også navn: Fx ændres HClO3, klorsyre til HClO2, klorsyrling.<br />

Hvad mon stofferne hedder?<br />

HNO3 salpetersyre HNO2 salpetersyrling<br />

H2SO4 svovlsyre H2SO3 svovlsyrling<br />

H3PO4 fosforsyre H3PO3 fosforsyrling<br />

Rækkefølgen af stoffer af ikke-metaller<br />

B Si C Sb As P N H Te Se S I Br Cl O F<br />

fx: 3H2 + N2 2NH3 , O2 + 2Cl2 2Cl2O<br />

Angiv formlerne for:<br />

lithiumklorid LiCl ferrum(III)fosfat FePO4<br />

sølvnitrat AgNO3 kobber(II)sulfat CuSO4<br />

bariumsulfat BaSO4 fosforsulfid P2S5<br />

sølvcyanid AgCN siliciumflourid SiF4<br />

cadmiumiodid CdI2 aluminiumcarbid Al4C3<br />

Cyankalium<br />

Den positive ion står altid forrest<br />

fx CuCl2 Cu ++ +2Cl -<br />

KCN kongevand NOCl<br />

Krystalvand står efter formelen med almindelige tal<br />

fx Na2SO4, 10 H2O<br />

Forkortelser i reaktionsligninger<br />

Forkortelser: (s)= solid, (l)= liquid (flydende), (g) = gas, (aq) =vandig opløsning<br />

96


fx 2H2 (g) + O2 (g) 2H2O (l)<br />

<strong>Kemi</strong>/<strong>Fysikhåndbog</strong>, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

Når hele atomgrupper skal tælles<br />

Man anvender følgende form: (2) bis-, (3) tris-, (4) tetrakis, (5) pentrakis osv.<br />

fx: Ca(PCl6)2 hedder calcium-bis-hexachlorofosfat<br />

Hvad hedder?<br />

Al(NO3)3 aluminiumdinitrat<br />

Reaktioner<br />

1. H2 + Cl2 2HCl<br />

2. N2 + 3H2 2NH3<br />

3. Fe III + O2 Fe2O3<br />

5. Afstem reaktionsligningerne og find ud af, hvad følgende stoffer hedder:<br />

2Na + S Na2S (di)natriumsulfid Mg + 2Br MgBr2 magnesiumbromid<br />

2Li + Cl2 2LiCl lithiumklorid 4Fe III + 3O2 2Fe2O3 Jernoxid - dijerntrioxid<br />

2Li + F2 2LiF lithiumflourid Ag + Cl2 AgCl sølvklorid<br />

H2 + Cl2 2HCl hydrogenklorid Si + C SiC siliciumcarbid<br />

2Ca + O2 2 CaO calciumoxid 2P v +5Cl2 2PCl5 fosforpentaklorid<br />

6. Syre + metal:<br />

H2SO4 + Mg H2 (g) + MgSO4 Magnesiumsulfat<br />

Mg + 2HCl H2 (g) + MgCl2 Magnesiumklorid<br />

Na + H2SO4 H2 (g) + Na2(SO4) (di)natriumsulfat<br />

2HCl + Fe II H2 (g) + FeCl2 ferroklorid<br />

7. Syre ætser kalk:<br />

CaCO3 + 2HCl CO2 (g) + H2O + CaCl2<br />

8. Formlen på syrer:<br />

Saltsyre, HCl<br />

Svovlsyre, H2SO4<br />

Salpetersyre , HNO3<br />

Kulsyre, H2CO3,<br />

Fosforsyre, H3PO4 ,<br />

Eddikesyrer, CH3COOH<br />

9. Navn på syrerestioner:<br />

Cl - - klorid<br />

SO4 -- - Sulfat<br />

NO3 - - Nitrat,<br />

CO3 -- - karbonat,<br />

PO4 --- - fosfat<br />

CH3COO - - accetat.<br />

10. Baser fremstilles:<br />

97


Ca + 2H2O Ca(OH)2 + H2<br />

2Na + 2H2O 2NaOH + H2<br />

MgO + H2O Mg(OH)2<br />

11. Base optager CO2:<br />

Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O.<br />

<strong>Kemi</strong>/<strong>Fysikhåndbog</strong>, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

12. Metal brændes:<br />

4Fe III + 3O2 2Fe2O3<br />

4Al + 3O2 2 Al2O3<br />

Pb + O2 PbO2<br />

2Cu II + O2 2CuO<br />

2Mg + O2 2MgO<br />

Magnesium brændes i kuldioxid: 2Mg + CO2 2MgO<br />

13. Hvad er formlen på disse baser:<br />

Natriuomhydroxid, NaOH<br />

Kaliumhydroxid, KOH<br />

Calciumhydroxid, Ca(OH)2<br />

Bariumhydroxid, Ba(OH)2<br />

Ammoniumhydroxid, NH4OH<br />

14. Hvad hedder disse basiske salte:<br />

K2CO3, (di)kaliumkarbonat<br />

Na2CO3, (di)natriumkarbonat<br />

15. Neutralisation:<br />

H + + OH - H2O<br />

Fast stof + syre, neuralisation af syreregn:<br />

CaCO3 + 2HCl CO2 (g) + H2O + CaCl2<br />

H2SO4 + Ca(OH)2 CaSO4 + 2H2O<br />

Syre og base:<br />

NaOH + HCL NaCL + H2O<br />

Gas+gas:<br />

HCl (g) + NH3(g) NH4Cl (s)<br />

16. Katalysatorer:<br />

Zn + H2SO4 (kom så lidt kobbersulfat i svovlsyren og brinudviklingen forøges) ZnSO4 + H2<br />

17. Fotosyntesen:<br />

6CO2 + 6H2O +sol E C6H12O6 + 6O2<br />

18. Find ioner:<br />

Kobberioner Cu 2+<br />

Cu2 + + NH3 Cu(OH)2, denne er stærkt lyseblå,<br />

Ved overskud af NH3:<br />

Cu(OH)2 + NH3 Cu(NH3)4 2+ tetraamminkobber(II)ioner, som er kraftigt blå.<br />

Klorid-, bromid-, fosfation og iodidion:<br />

98


CuCl2 + 2AgNO3 2AgCl + Cu(NO3)2<br />

Sulfationen SO4 --<br />

Na2SO4 + BaCl2 2NaCl + BaSO4<br />

<strong>Kemi</strong>/<strong>Fysikhåndbog</strong>, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

99


<strong>Kemi</strong>/<strong>Fysikhåndbog</strong>, november <strong>2012</strong>, af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong><br />

I II Hovedgrupper III IV V VI VII VIII<br />

1 H 1,01 Det Periodiske system - tavlen 2 He 4,0<br />

Hydrogen<br />

Helium<br />

Brint Kun medtaget elektroner i yderste skal af de udvalgte stoffer<br />

1<br />

2<br />

3 Li 6,93 4 Be 9,01<br />

Metaller Fast stof Gasarter Fremstillet<br />

i Væske 5 B 10,81 6 C 12,01 7 N 14,01 8 O 16,00 19,00 10 Ne<br />

Lithium Beryllium<br />

til højre Ikke<br />

laboratori<br />

for trappe metal<br />

er<br />

Øverste tal betyder atomvægt i units. Ganges det med . 6*10<br />

Bor Carbon Nitrogen<br />

Oxyge<br />

n 9 F Neon<br />

23 atomer af stoffet bliver mængden til g.<br />

Kulstof Kvælstof Ilt Flour<br />

1 2 Atomvægten dækker protoner og neutroner. Dobbeltlinjen angiver metaller til venstre, ikke-metal til højre.<br />

Mellemste tal angiver grundstofnummer = antal protoner. Bogstaverne udgør stoffets betegnelse. Nederste tal<br />

3 4 5 6 7 8<br />

11 Na er elektroner i yderste skal. Stoffer med * er radioaktive.<br />

22,99 12 Mg 24,31 13 Al 26,98 14 Si 28,09 15 P 30,97<br />

Magne-<br />

Natrium sium<br />

1 2<br />

22<br />

Ti 47,88<br />

100<br />

ska<br />

l<br />

1<br />

20,18 2<br />

16 S<br />

32,06<br />

17 Cl 35,45 3 39,95<br />

18 Ar<br />

Aluminium<br />

Silicium Phosphor Svovl Chlor Argon<br />

Undergrupper 3 4 5 6 7 8<br />

34 Se<br />

78,96<br />

35 Br 79,90 4 83,80<br />

36 Kr<br />

19 K 39,10 20 Ca 40,08<br />

21<br />

Sc<br />

23 V<br />

24 Cr 52,00 25 Mn 54,94 26 Fe 55,85 27 Co 58,93 28 Ni 28,71 29 Cu 63,55 30 Zn 65,37<br />

31 Ga 32 Ge<br />

33As 74,92<br />

Kalium Calcium Titan Chrom Mangan Jern Cobalt Nikkel Kobber Zink Arsen Selen Brom Krypton<br />

1 2 2 1 2 2,(3) 2 2 1 (2) 2 5 6 7 8<br />

37 Rb<br />

55 Cs<br />

38 St<br />

56 Ba 137,34<br />

Barium<br />

2<br />

87 Fr* 88 Ra 26<br />

Radium*<br />

2<br />

39<br />

Yt 40 Zr<br />

72 Hf<br />

104<br />

Ung*<br />

41<br />

Nb<br />

73<br />

Ta<br />

48 Cd<br />

112,40<br />

42 Mo 95,74<br />

47 Ag<br />

43 Tc* 44 Ru 45 Rh 46 Pd<br />

107,87<br />

50 Sn<br />

49 In<br />

119,69 51 Sb 121,75<br />

53 I<br />

52Te<br />

126,93<br />

Molybdæn Sølv<br />

Cadmiu<br />

m Tin Antimon Jod 54 Xe<br />

1 1 2 4 5 7 8<br />

74 W 183,85<br />

78 Pt<br />

75 Re 76 Os 77 Ir<br />

195,09 79 Au 196,97 80Hg 200,59<br />

82 Pb<br />

81 Tl<br />

207,2<br />

Wolfram Platin Guld Kviksølv Bly 83 Bi 84 Po* 85 At* Radon*<br />

2 1 1 2 4 8<br />

105<br />

Un<br />

p * 106 Unh* 107 Uns*<br />

Enkelte sjældne jordarter<br />

64<br />

Gd 157,25 92 U 238,03<br />

Gadolinium<br />

Uran*<br />

94 Pu<br />

244<br />

Plutoni<br />

-um*<br />

2 2 2<br />

5<br />

86 Rn 222 6<br />

7


<strong>Kemi</strong>/<strong>Fysikhåndbog</strong> november <strong>2012</strong> af <strong>Finn</strong> <strong>Dalum</strong>-<strong>Larsen</strong>, København<br />

Noter:<br />

101

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!