5. Kemisk reaktion

Centralt innehåll

Kapitlet handlar om:

  • vad som händer i en kemisk reaktion
  • hur vi kan åskådliggöra en kemisk reaktion i en reaktionslikhet
  • hur vi kan påverka reaktionshastigheten
  • vad som sker vid en fysikalisk förändring.

Undervisningstips och tilläggsinformation

s. 91 Kan metaller brinna?

Magnesium brinner med en mycket het låga och ger då ifrån sig extremt mycket energi i form av ett bländande vitt ljus och värme. När magnesium brinner bildas reaktionsprodukten MgO, som är ett vitt pulver, med helt andra egenskaper än de ursprungliga reaktanterna, magnesium och syre. Diskutera med eleverna var de tror magnesium används.

Många metaller brinner, till exempel magnesium och kalcium och t.o.m. järn i ren syreomgivning eller i finfördelad form. För att metallen ska brinna måste det som skall brinna ha relativt lösa elektroner så att reaktioner kan ske och att reaktionen utvecklar tillräckligt mycket energi och har tillräckligt hög temperatur. Många ämnen som guld, sten och vatten är så stabila att de inte brinner eftersom de inte reagerar med luften.

s. 93 Att balansera reaktionslikheter

Med denna simulering kan man kan öva på att balansera reaktionslikheter.

s. 97 Zink i saltsyra

Experimentet visar en tydlig skillnad mellan reaktionshastigheten hos zinkkorn och fint zinkpulver.

Obs! Ni bör se upp med zinkpulvret och saltsyran, eftersom det utvecklas vätgas vid reaktionen. Vätgasen kan ibland få provrörets innehåll att spruta ut okontrollerat. Saltsyran är frätande. Om ni upptäcker gasbubblor inuti provröret kan ni få ut gasen och ner zinkpulvret genom att knacka försiktigt med en penna eller dylikt på provrörets sida.

Vätgasen som bildas har egenskaper som skiljer sig från övriga gaser. Den reagerar gärna med luftens syre och bildar vatten. Reaktionen är mycket exoterm och ger både en kraftig knall och eldslåga.

s. 98 Vad händer med pulvret?

Här är det mycket viktigt att eleverna är försiktiga och aktar hår, kamrater och gardiner.

Frågor som ni kan diskutera:

  • Vad har alla pulver gemensamt?
    De är alla finfördelade med stor yta och de är brännbara.
  • Kan man använda olika pulver som potatismjöl, mjölkpulver och kakao?
  • Kan man använda vilket pulver som helst?
    Ja, dammexplosioner kan ske där det finns finfördelat material. De flesta ämnen brinner i finfördelad form.

s. 99 Magnesium i saltsyra

Obs! Saltsyra är frätande, vätgas är explosivt. Använd skyddsglasögon och skyddsutrustning.
Syftet med laborationen är att visa att magnesiumbandet reagerar mycket snabbare med den koncentrerade saltsyran än med den utspädda syran.

Vad bildas då metallen magnesium reagerar med saltsyra, HCl?

Man kan som ett extra bonusexperiment här låta eleverna föra en brinnande tändsticka till provrörens mynning precis när det har bubblat färdigt. Den kraftiga reaktionen vid antändningen beror på att det har bildats en blandning av vätgas och luft i provröret.

Om man har två volymdelar vätgas och en volymdel syrgas får man det som kallas knallgas. Den kemiska reaktionslikheten för knallgasexplosionen är:

Reaktion hur vatten bildas från väte och oxygen.

Vi återkommer till denna reaktion i ett senare experiment (s. 118 Kan man tillverka vatten?).

s. 100 Hett vatten och kallt vatten

I det varma vattnet sker reaktionen som ger upphov till koldioxidgas snabbare. Som exempel kan man berätta om när man bakar en sockerkaka och använder en uppvärmd smet (om man till exempel har tillsatt varm mjölk med smält smör). Då är det viktigt att få in kakan i ugnen snabbt, eftersom all koldioxid från bakpulvret annars hinner bubbla upp i förtid och då stiger kakan inte i ugnen som den ska.

s. 101 Extra söt coladryck

Kolsyrebubblor behöver en ojämnhet där bubblan kan börja växa. Sockerbiten har många ojämnheter, vilket gör att det bubblar på friskt. Samma sak händer faktiskt också med insidan av en pappersmugg. Med ett riktigt glas blir det inte lika mycket bubblor eftersom glasets yta är slät och inte porös. Det har alltså mycket mindre yta än en pappersmugg eller en sönderfallande sockerbit som har ytor överallt.

s. 103 Bubblor och bubbligt vatten

Brustabletter består till största delen av natriumvätekarbonat. I vatten löser brustabletten upp sig och bildar koldioxid som till viss del löser sig i vattnet. I oljan sker inte denna reaktion.

s. 105 Elefanttandkräm

Obs! Väteperoxid är både frätande och oxiderande, så använd skyddsglasögon och skyddsutrustning. Om tandkrämen kommer utanför brickan kan den vara svår att få bort. Man kan med fördel demonstrera detta försök.

Väteperoxid sönderdelas långsamt till vatten och syre. Reaktionen påskyndas av en katalysator. I detta fall använde vi brunsten, d.v.s. mangandioxid. Det är också vanligt att använda kaliumjodid eller torrjäst.

Det bildas stora mängder syre, som ger skum med diskmedlet.

s. 106 Väteperoxid sönderfaller

Obs! Väteperoxid är både frätande och oxiderande, så använd skyddsglasögon och skyddsutrustning. Experimentet utvecklar hög värme.

Väteperoxid sönderfaller långsamt till syrgas och vatten.
Med hjälp av manganoxid som katalysator kan man snabba på detta sönderfall. Man får då en blandning av ånga och syrgas med en temperatur på flera hundra grader.

Reaktionsformel:

2 H2O2 → 2 H2O + O2

s. 107 Ljuset och bägaren

Glasbägaren bör vara kall och torr. Då kan man se att det bildas imma, d.v.s. kondenserat vatten på insidan av glaset. Men man får vara snabb i vändningen för imman försvinner snabbt när glaset värms upp.

Det bildas sot under glaset av gaslågan. Soten består i huvudsak av amorft kol från flytgasen i tändaren. Därav kan man förstå att bränslet i tändaren innehåller kol.

Tilläggsexperiment till kapitel 5

Förbränning

Gör ett ljus av en apelsin eller mandarin.

Katalysatorer

Kemiska reaktioner och förbränning

Gör en brandsläckare av vatten och matsoda.

Bildanalysfrågor

Här finns frågor som förslag till ganska fri bildanalys. Du kan använda frågeorden på pärmen, välja bland frågorna här under eller formulera helt egna frågor och funderingar.

s. 90 Inledningsbilden

Vad händer på bilden?
Vilken del av bilden känns mest bekant för dig?
Vad har den delen med kemi att göra?
Vad har hänt med den del vi ser av cykeln?
Vad borde cyklisten ha gjort för att detta inte skulle hända?
Varför har statyn en arm som gått av, tror du?
Har du sett en liknande staty någonstans?
Var i så fall?
Titta noggrant på den gitarrspelande personen. En detalj skiljer hen från de flesta gitarrister. Vilken detalj är det?

s. 92 De rostande spikarna

Vad har hänt på bilden?
Varför har spikarna rostat?
Hur kunde man ha undvikit att spikarna skulle rosta?
Har du försökt dra ut en rostig spik ur en bräda någon gång?
Är det lättare eller svårare att dra ut en rostig spik än en blank spik?
Hur kan du göra om du måste spika på ett ställe som är utsatt för vatten men inte vill att spikarna ska rosta?

s. 96 Köttbilder

Vad ser du på bilderna?
Vad är det för skillnad på de olika delarna?
Vilken del kan förvaras längst tid i kylskåp?
Varför är det så?
Om du äter kött, vilken typ av kött är godast, tycker du?
Om du inte äter kött, vad är den godaste mat du vet?

Facit till uppgifterna på sidorna 110–111

1.
A) Långsamma reaktioner: Cykelkedjan korroderar och marmorstatyn som fräts p.g.a. sur nederbörd.
Snabba reaktioner: Fyrverkerierna exploderar och brasan som brinner. I förbränningsreaktionerna bildas oxider.
Ämnen som bildas: Då brasan brinner bildas bland annat koldioxid och då ett fyrverkeri exploderar bildas kanske magnesiumoxid beroende på vilka utgångsämnen fyrverkeriet bestod av.

2.
A) Till exempel ett ljus som brinner.
B) Till exempel en spik som rostar.
C) Till exempel när kol reagerar med en syremolekyl. När trä brinner.

3.
A) Det bildas bubblor, ändrar färg, blir varmt eller kallt. Det bildas ett nytt ämne. Det uppstår ljud eller ljus.
B) Till exempel genom att tillsätta en katalysator, finfördela ämnet, ändra temperaturen, röra om eller välja ett ämne med hög koncentration.

4.
A) Nej.
B) Ja.
C) Ja.
D) Ja, men eftersom jäsningen sker genom jästsvampar kunde man ju även kalla det en biologisk reaktion.
E) Nej.

5.
Reaktionen är obalanserad eftersom det finns två atomer klor till vänster men bara en till höger om pilen.

Ordförklaringar

  • Aggregationstillstånd
  • Endoterm reaktion
  • Enzym
  • Exoterm reaktion
  • Förbränning
  • Katalysator
  • Korrosion
  • Reaktionslikhet

Pdf-dokument att skriva ut. Kontrollera inställningarna på din skrivare så att korten skrivs ut rätt. Ordet ska finnas på kortets ena sida och förklaringen på andra sidan.