Naturvidenskabeligt grundforløb | Noter til kemi

Indledning
I vores hverdag omgiver vi os med et utal af kemiske stoffer og forskellige materialer. Se bare rundt i det lokale, du sidder i.

Der vil du sikkert finde ting, som er lavet af træ, metal eller plast, og du vil kunne lugte eller smage forskellige stoffer, nogle ”naturlige”, andre ”kunstigt” skabte. Tænk på den mad vi spiser, den kosmetik og medicin der bruges osv.

Eller se på dit tøj - noget er fremstillet ved forarbejdning af naturlige materialer, og andre dele er lavet af kunststoffer, dit tøj er farvet med farvestoffer, som du synes er flotte, og tøjet er uden tvivl på et tidspunkt blevet vasket med vaskemidler, som i sig selv er sammensat af et utal af forskellige kemiske forbindelser.

Og inde i os selv foregår konstant kemiske processer, som ikke bare holder os i live, men også gør, at vi kan se, smage, lugte og føle vores omgivelser.

En del af de materialer, du kommer i kontakt med i din hverdag, er lavet ud fra råstoffer, vi finder i naturen. Materialerne kan derefter være mere eller mindre forarbejdede, fx fødevarer, et træmøbel eller benzin.

Mens andre materialer aldrig har set skyggen af ”natur”, forstået på den måde, at materialerne ikke blot er ”gravet” ud af naturen ved, at vi blot har fjernet noget andet. Dette gælder fx plastmaterialer eller typer af medicin. Men noget har materialerne dog til fælles. De er nemlig alle opbygget af de samme relativt begrænsede antal grundstoffer.

Grunden til den store mangfoldighed af muligheder for materialer vi har i dag, skyldes i væsentlig grad, at naturvidenskaberne igennem de sidste ca. 200 år har fået udviklet en omfattende indsigt i, hvordan atomer, grundstoffer og kemiske forbindelser er opbygget, og hvordan det er muligt at flytte rundt på atomer for at udvikle nye kemiske forbindelser, som har nye egenskaber (som ikke altid er ønskelige).

Selvom kemi er en forholdsvis ung naturvidenskab i forhold til fx fysik, så har kemikere og kemisk viden og metoder været centrale i udviklingen af den naturvidenskabelige forståelse af stoffers opbygning og mulighederne for at forandre materialer, så de får nye egenskaber. Især efter at udviklingen af den organiske kemi tog fart fra midten af 1800-tallet.

I det følgende gives en introduktion til de vigtigste begreber fra kemi, som bliver introduceret i forbindelse med dit forløb i Naturvidenskabeligt grundforløb, og som der efterfølgende bruges og bygges videre på i kemi C og B.

Indholdsfortegnelse
NV Noter til kemi .................................................................................................. 1
Indledning............................................................................................................ 2
Atomer og grundstoffernes periodesystem..................................................... 2
Atomet og skalmodellen .................................................................................... 2
Et grundstof og dets symbol ............................................................................... 3
Grundstoffernes periodesystem............................................................................ 4
Kemiske forbindelser og kemiske bindinger ............................................................. 6
Inddeling af kemi i uorganisk og organisk kemi............................................... 6
Kemiske forbindelser og kemiske bindinger..................................................... 7
Kemiske formeltyper og modeller af kemiske forbindelser ............................... 8
Kemiske forbindelsers opløselighed i vand og andre opløsningsmidler .....................10
Grundstoffers elektronegativitet og kemiske bindingers polaritet .......................10
Kemiske reaktioner og afstemning af kemiske reaktionsskemaer ......................12
Kostens kemiske forbindelser - fedtstoffer, carbohydrater og proteiner................13
Fedtstoffer .................................................................................................14
Carbohydrater..............................................................................................15
Proteiner....................................................................................................15
Nedbrydning af næringsstoffer.......................................................................16
Metodebegreber ...........................................................................................17
Teoretiske metoder..................................................................................17
Eksperimentelle metoder.............................................................................17
Kemiske analysemetoder..................................................................................18
Vejeanalyse .................................................................................................18
Ekstraktion...............................................................................................19
Titrering.................................................................................................19
Hvad skal jeg kunne i kemi i NV?...........................................................................20
Sikkerhed i laboratoriet .......................................................................................21
Almindeligt laboratorieudstyr .....................................................................................22
Bilag 1: Grundstoffernes periodesystem og elektronegativitet ......................................23

Uddrag
Teoretiske modeller
Når der arbejdes teoretisk, betyder det, at der arbejdes med modeller til at beskrive virkeligheden på en måde, der er mere simpel, og dermed lettere at forstå. Et eksempel er skalmodellen for et atom, der er en simpel model for atomet. Modeller kan uddybes efterhånden, som man lærer mere om atomerne.

Modeller for den rummelige opbygning af kemiske forbindelser

For at kunne få overblik over den rummelige struktur i kemiske forbindelser kan man anvende molekylmodeller, hvor molekylerne bygges af kugler, eller man kan bruge computerprogrammer til at vise den tredimensionale struktur.

Matematiske modeller
Hvis data fra et eksperimentelt arbejde forekommer som tal, vil man ofte have mulighed for at beskrive data ved en matematisk sammenhæng. Dette vil give mulighed for at beregne for størrelser, som ikke direkte er målt. I NV beskriver vi os med lineære modeller, som laves ud fra eksperimentelt data og lineær regression.
Eksperimentelle metoder

Når der arbejdes med eksperimenter, er der flere ting, man skal overveje. Skal man undersøge om salt i et stykke brød, skal man afgøre om, man bare vil skal se, om der er salt i brødet, eller om man vil vide hvor meget salt, der er i brødet. Hertil bruges to principielt forskellige metoder, kvalitativ analyse og kvantitativ analyse.
Kvalitativ analyse

Ved en kvalitativ analyse undersøges kun om det interessante stof er tilstede, og svaret er ja eller nej. Dette kan fx gøres ved at se, om der kommer et bundfald eller et farveskrift ved tilsætning af en reagens.

Kvantitativ analyse
Ved den kvantitative analyse undersøges hvor meget af stoffer, der er tilstede, og svaret er et tal med enhed. Ved en kvantitativ analyse er det vigtigt at overveje, hvor præcist resultatet skal være.

Desto mere præcis et resultat man vil have, desto mere nøjagtigt skal man arbejde. Præcisionen vises ved antallet af betydende cifre, som resultatet angives i.

I en kvantitativ analyse i naturvidenskab benyttes ofte matematiske modeller til at beskrive sammenhængen mellem to størrelser. Man bruger ofte en særlig matematisk metode, regressionsanalyse, til at bestemme sammenhængen. I NV arbejdes med lineær regression og lineære modeller.
Hypotese
Når et forsøg planlægges begyndes ofte med en hypotese, der er et mere eller mindre kvalificeret gæt på, hvad forsøgets resultat vil være. Hvis forsøget viser det forventede resultat, siges hypotesen at blive verificeres. Hvis forsøget giver noget andet end det forventede, må hypotesen forkastes.

Sådan får du adgang til hele dokumentet

Byt til nyt Upload en af dine opgaver og få adgang til denne opgave
  • Opgaven kvalitetstjekkes
  • Vent op til 1 time
  • 1 Download
  • Minimum 10 eller 12-tal
Premium 39 DKK pr måned
  • Adgang nu og her
  • 20 Downloads
  • Ingen binding
  • Let at opsige
  • Adgang til rabatter
  • Læs fordelene her
Få adgang nu