Atomen och kemisk bindning

Vokabulärkort som täcker begrepp om atomen, periodiska systemet, kemiska bindningar, redoxreaktioner och elektrokemi för alla kunskapskrav.

Atomens delar och var i atomen de befinner sig

Atomen består av en atomkärna med protoner och neutroner samt elektroner fördelade i elektronskal runt kärnan.

Antal elektroner i K-skalet

Rymmer max 2 elektroner

Vad visar det periodiska systemet

Det är en tabell som visar alla atomer och grundämnen samt hur de är 'släkt' med varandra.

Grupp (i periodiska systemet)

En vertikal kolumn i periodiska systemet där alla ämnen har samma antal valenselektroner och därmed liknande egenskaper.

Period (i periodiska systemet)

En horisontell rad i periodiska systemet där alla ämnen har samma antal elektronskal.

Kovalent bindning

Även kallad elektronparbindning eller molekylbindning; en bindning där atomer delar elektronpar med varandra, vilket exempelvis håller samman vätgas-, vatten- och metanmolekyler.

Metallbindning

En bindningsform i metaller där alla atomkärnor delar på ett gemensamt hav av valenselektroner, vilket ger metaller speciella egenskaper som smidighet och ledningsförmåga.

Jonförening

En kemisk förening sammansatt av positiva och negativa joner som bildas genom att atomer avger eller upptar elektroner.

Elektrisk ledningsförmåga i vattenlösning

Egenskapen där jonföreningar i vattenlösning leder elektrisk ström eftersom jonerna är fria att röra sig, till skillnad från molekylföreningar som saknar fria laddningar.

Oxidation

En kemisk reaktion eller delreaktion där ett ämne avger en eller flera elektroner.

Reduktion

En kemisk reaktion eller delreaktion där ett ämne upptar en eller flera elektroner.

Redoxreaktion

En kemisk reaktion där både oxidation (elektronavgivning) och reduktion (elektronupptag) sker samtidigt.

Elektrokemiska spänningsserien

Kallas även redoxskalan; en ordning av metaller som förklarar reaktioner när en oädel metall i fast form reagerar med väte i jonform (i en syra) eller med en ädlare metall i jonform.

Galvaniskt element

Ett enkelt batteri som omvandlar kemisk energi till elektrisk energi genom spontana kemiska redoxreaktioner.

Grundämnens bildande och spridning

Grundämnen bildas i stjärnornas inre genom fusion, där väte smälter samman till helium och i hetare stjärnor bildas tyngre ämnen som kol, syre och järn, medan de allra tyngsta ämnena som guld och uran skapas vid supernovaexplosioner när massiva stjärnor dör; när stjärnorna dör kastas de bildade ämnena ut i rymden, där de blandas med gas och stoft och dras samman av gravitationen till nya stjärnor, planeter och himlakroppar.

Varför sker kemiska reaktioner

Kemiska reaktioner sker för att atomerna vill bli så stabila som möjligt, och det uppnår de oftast genom att få fullt yttersta elektronskal, alltså ädelgasstruktur. För att komma dit kan atomerna antingen ge bort, ta emot eller dela elektroner – det är det som sker i jonbindning, kovalent bindning och metallbindning.

Antal elektroner i L-skalet

Rymmer max 8 elektroner

Antal elektroner i M-skalet

Rymmer 18 elektroner

Antal elektroner i N-skalet

Rymmer 32 elektroner

Vad är en elektronparbindning, kovalent bindning och molekylbindning

En bindning där två atomer delar ett eller flera elektronpar för att båda ska få fullt yttersta elektronskal. Det håller samman atomer till en molekyl, som i vatten, H₂O, där syreatomen delar elektronpar med två väteatomer.

Vad är en metallbindning och vilka egenskaper metaller har tack vare detta

Metallbindning innebär att metallatomer delar sina ytterelektroner i ett gemensamt "elektrongas" som håller ihop atomerna. Eftersom elektronerna är fria att röra sig ger detta metallerna egenskaperna att leda elektricitet och värme bra, vara formbara och tänjbara, samt ha hög smältpunkt och vara glänsande.

Kunna med hjälp av periodiska systemet visa hur positiva och negativa joner bildas och hur dessa joner bildar jonföreningar

Positiva och negativa joner bildas när atomer överför elektroner för att få fullt yttersta skal. Metaller, som står till vänster i periodiska systemet, ger bort elektroner och blir positiva, medan icke-metaller, till höger, tar emot elektroner och blir negativa. Till exempel ger natrium bort en elektron och blir Na⁺, medan klor tar emot den och blir Cl⁻. Dessa dras till varandra och bildar jonföreningen NaCl, koksalt, som hålls samman av starka elektrostatiska krafter.

Vad betyder oxidation

Oxidation betyder att en atom eller jon förlorar elektroner.

Vad är en reduktion

Reduktion betyder att en atom eller jon tar emot elektroner. Det är motsatsen till oxidation, som innebär att

Vad är en redoxreaktion

En redoxreaktion är en reaktion där oxidation och reduktion sker samtidigt. Det är alltså en överföring av elektroner från en atom till en annan. Ett enkelt exempel är när järn rostar: järnet ger bort elektroner till syret, som tar emot dem.

Varför leder jonföreningar elektrisk ström i vattenlösning, men inte molekylföreningar?

Jonföreningar leder elektrisk ström i vatten för att de spricker upp i fria joner som kan röra sig och transportera ström. Molekylföreningar gör inte det, för att de förblir neutrala molekyler utan laddning och kan därför inte leda ström.

Hur kan man med hjälp av elektrokemiska spänningsserien förklara vad som händer när en oädel metall i fast form reagerar med väte i jonform (i en syra) eller en ädlare metall i jonform?

Spänningsserien rangordnar metaller efter hur gärna de avger elektroner. Oädla metaller, som zink eller järn, står högt i serien och avger lätt elektroner. När en oädel metall i fast form läggs i en syra möter den vätejoner (H⁺,, som saknar elektroner. Den oädla metallen ger då bort sina elektroner till vätejonerna, som reduceras till vätgas (H₂,, vilket syns som bubblor, medan metallen själv löses upp och blir till positiva joner. Samma sak händer med en ädlare metall i jonform: den ädlare metalljonen vill ha elektroner, så den oädla metallen ger bort sina, och då fälls den ädlare metallen ut som fast metall medan den oädla löses upp. Ädla metaller, som står lågt i serien, avger inte elektroner lika lätt och reagerar därför inte.

Hur fungerar ett galvaniskt element

Ett galvaniskt element fungerar genom att två olika metaller, zink och koppar, är nedsänkta i en lösning som leder ström. Zinken fungerar som anod och oxideras, vilket betyder att den ger bort elektroner och löses upp som zinkjoner. Elektronerna vandrar genom en tråd till kopparen, som fungerar som katod, där de tas emot av kopparjonerna i lösningen, som reduceras till fast koppar. Det är denna elektronström genom tråden som utgör den elektriska strömmen. Reaktionerna fortsätter tills zinken är upplöst eller kopparjonerna är slut.