Kemi hjälper oss att förstå egenskaperna och sammansättningen i vår omvärld. Här kommer du att lära dig om materiens tillstånd, samt en hel del om ett särskilt tillstånd (tre gissningar – det är inte fast eller flytande…).
Materiens tillstånd
Avhängigt av temperatur, tryck och ett ämnes egenskaper kan ett ämne anta olika fysiska former. Vi kallar dessa fysiska former för materiens tillstånd. Det finns tre mycket välkända materiatillstånd: Fasta ämnen, flytande ämnen och gaser. Det finns även andra materiatillstånd. Dessa inkluderar plasma (ett materiatillstånd som liknar en gas, men som innehåller fritt rörliga elektroner och joner – atomer som har förlorat elektroner) och Bose-Einstein-kondensat (BEC) (materievågor som kan uppstå med vissa typer av atomer vid superkalla temperaturer).
Krafterna mellan partiklar och trycket på partiklar håller ihop partiklarna. Om vi värmer upp materien (tillför energi) börjar partiklarna röra sig snabbare och tenderar att spridas isär. Denna rörelse av partiklar har en stor effekt på ett ämnes tillstånd.
Fasta ämnen
I fasta ämnen är de krafter som håller ihop partiklarna relativt starka, och partiklarna håller sig mycket nära varandra. Partiklarna kan vibrera men de rör sig inte särskilt mycket. Det är därför fasta ämnen är hårda och styva. Lämnade åt sig själva behåller fasta ämnen sin form.
Vätskor
I vätskor är krafterna mellan partiklarna svagare än i fasta ämnen. Partiklarna ligger fortfarande ganska nära varandra, men kan röra sig fritt. Vätskor kan flyta runt inne i en behållare och har ingen speciell fast form.
Gaser
Gaser är svåra att relatera till eftersom de ofta är osynliga, men finns överallt. Man kan känna dem när till exempel vinden blåser. Ibland kan man känna lukten av dem när man till exempel känner lukten av mat som håller på att tillagas eller när en skunk har blivit upprörd. Vissa gaser är viktiga för vår hälsa (t.ex. syre) medan andra kan vara dödliga (t.ex. svavelväte och klor). Före en operation kan du få en bedövningsgas, som innehåller kemikalier, för att lindra smärta och göra dig medvetslös under ingreppet. Gaser är också ansvariga för kraften i explosioner. Låt oss titta närmare på gaser.
Typer av gaser
Det finns elementära gaser (som består av ett enda grundämne) och gaser som är föreningar (som består av fler än ett grundämne). Symbolerna för de elementära gaserna finns i vilket periodiskt system som helst av grundämnena. De sammanfattas i nedanstående tabell.
Diatomär gas |
Kemisk formel |
Monatomär gas Gas |
Kemisk formel |
|
Vätgas |
H2 |
Helium |
He |
|
Oxygen |
O2 |
Neon |
Ne |
|
Nitrogen |
N2 |
Argon |
Ar |
Fluor |
F2 |
Krypton |
Kr |
|
Klor |
Cl2 |
Xenon |
Xe |
En tvåatomig gas är en gas där basenheten är en molekyl som består av två atomer som är förenade. En monatomär gas är en gas där den grundläggande enheten är en enda atom. De flesta gaser är dock föreningar med två eller flera olika grundämnen som är kemiskt förenade. Den vanligaste är vattenånga, H2O. Här är namn, formler och användningsområden för några sammansatta gaser:
Högsta namn |
Kemisk formel |
Var är du? normalt hittar det |
|
Koldioxid |
CO2 |
Atmosfären, bilavgaser, pop, våra lungor |
|
Propan |
C3H8 |
BBQs, kaminer, bränsle för vissa fordon |
|
Metan |
CH4 |
Beståndsdel i växthusgasen gas och naturgas |
|
Ammoniak |
NH3 |
Används för att tillverka gödningsmedel, rengöringsmedel |