Kemi B – Begrepp och basfakta inför prov

Analys

Ordet ”Analys” , betyder ”sönderdela i beståndsdelar”

Kemisk analys omfattar olika metoder som används för att påvisa ämnen. Analyser ger svar på frågor.

Vi kan analysera den mat vi konsumerar för att ta reda på vilka beståndsdelar som ingår i födan och

ifall den innehåller läkemedelsrester, som bl.a. mjölken från kor som fått medicin.

Fraktion För att ta reda på vilka ämnen som ingår i t.ex. mjölk, så delar man upp den i fraktioner. En fraktion är

en del av det hela.

Separation

”Dela upp i fraktioner”

Reagens

Ett ämne, kemisk förening eller kombination av ämnen, som påvisar närvaron av ett annat ämne

genom att reagera med detta ämne på ett karakteristiskt sätt. Exempel på reagenser:

Bariumnitrat Ba(NO3)2(aq), bevisar närvaron av Sulfatjoner (SO42–

), resultatet är en vit fällning av

Bariumsulfat (BaSO4) (tror jag!)

Silvernitrat AgNO3(aq), bevisar närvaron av Kloridjoner (Cl-), resultatet är en vit fällning av

Silverklorid (AgCl)

Det finns fall då olika ämnen ger samma resultat orsakat av en reagens. T.ex. så ger Kloridjoner,

Bromidjoner och Jodidjoner samma resultat med reagensen Silvernitrat. Så hur kan man vara säker på

vad det är man har i lösningen då? Jo, då får man använda sig av en till reagens, t.ex.

Ammoniaklösning. För att vara säker på att man t.ex. har, Kloridjoner, i bägaren, så kan man hälla i

Ammoniaklösning i lösningen. Ifall den vita fällningen löser sig i resten av blandningen, så kan vi vara

säkra på att det är Kloridjoner vi hade i bägaren!

Detektorer ”Elektriska eller optiska instrument som används för att upptäcka ämnen vid analyser”

”Samma syfte som reagenser” – ”Man vill påvisa de närvarande ämnena”

Emulsion

En blandning av två vätskor som inte är lösliga i varandra,

t.ex. Mjölk (vatten och fett), Hudlotion&Hårbalsam (olja och vatten).

Tensid & Micell (Ytaktivt ämne(=Emulgeringsmedel)) Emulsion fungerar genom att ”Tensider” sitter bundna mellan vätskorna. Tensiden har två ”sidor” där

den ena är polär och den andre opolär. I exemplet med mjölk, så binder vattenmolekylerna sig till

tensidens polära sida (för att vatten är polärt), och fettmolekylerna till tensidens opolära sida (eftersom

att fett är opolärt). Ännu starkare blir effekten om det ytaktiva ämnet är en Micell (jonförening) då det

kommer leda till att fett/oljedropparna får ett hölje av laddningar av samma slag. Höljet som omger

fett/oljedropparna kommer repellera andra fett/oljedroppar så att dom inte binder sig till varandra.

Kvalitativ analys

Det finns olika typer av analyser i den kemiska världen. Kvalitativ analys går ut på att man tar reda på

vilka ämnen som ingår i en blandning eller prov. Syftet är att bestämma vilka föreningar som ingår i

blandningen.

Kvantitativ analys Kvantitativ analys anger hur mycket av ett ämne som finns i ett prov.

Separationsmetoder Separationsmetoder är tillvägagångssätt för att få ut en eller flera ingående fraktioner ur t.ex. en

lösning.

Alla separationsmeder bygger på att de ämnen man vill separera har olika egenskaper och att

skillnaderna gör att de beter sig olika.

Exempel på olika separationsmetoder: - Grundar sig huvudsakligen på att ämnena skiljer sig åt

gällande:

Filtrering Löslighet

Kristallisation Löslighet

Centrifugering Densitet

Destillation Kokpunkt/Ångtryck

Extraktion Polaritet/Löslighet

Elektrofores Laddning och Storlek

Kromatografi Polaritet/Löslighet, Storlek, Flyktighet

(olika faktorer beroende på vilken kromatografiteknik man använder)

Extraktion (att utvinna ett ämne med hjälp av ett annat lösningsmedel)

Extraktion är en separationsmetod. När man brygger kaffe eller te så utför man en extraktion (vilket i

sig är en separation). Vattenlösliga färg- och aromämnen som finns i malda kaffebönor och teblad

sprider sig och fördelas i vattenfasen (vattnet).

Faser Fas (=Enhetlig del av ett sytem). Det finns tre grundläggande faser hos materien; fast form, flytande

form (vätska) och gas. Om temperaturen är tillräckligt hög kan ett fjärde tillstånd nås, det kallas

plasma (obs. överkurs!)

Mellan faser finns ytor (fasgränser), där ett utbyte av partiklar kan ske. Ett glas med vatten kan

betraktas som ett system som består av tre faser: en flytande fas (som består av vatten), en gasfas (som

består av luft), och en fast fas (som består av glas). Även om två faser är skilda från varandra, som här,

vatten och luft, så sker ett visst utbyte av ämnena i fasgränsen. Det finns lite av luftens gaser lösta i

vattnet, och lite vattenånga i luften. Vattenytan utgör en fasgräns där utbyte sker.

Hydrofob (= vattenavvisande)

Fett är hydrofobt och skapar en kraftreaktion i närhet av vatten då den kommer försöka driva bort

vattenmolekylerna. Kraftreaktionen kallas för ”Hydrofob effekt”

Hydrofil (=vattenälskande)

Socker och salt är har hydrofila egenskaper och används ibland för att få ut vatten ur mat. Min hypotes

är att det är den hydrofila egenskapen som gör så att salt sänker vattnets fryspunkt, då det blir svårare

för vattenmolekylerna att binda med varandra när dom är bundna till saltmolekylerna.

Polaritet ”Lika löser lika” känner vi till. Om molekyler har samma typer av bindningar så trivs de tillsammans.

Bindningarna mellan molekylerna kan vara laddade (polära: vätebindning, dipolbindning,

jonbindning) eller oladdade (opolära: Van der Waalsbindning).

Exempel för förståelse:

Om din skärbräda har blivit missfärgade pga kontakt med t.ex. morötter, så tar inte vatten bort den

oranga färgen. Den oranga färgen kommer från molekylen betakaroten som är opolär, och för att få

bort den krävs ett opolärt lösningsmedel. Matolja är opolärt och fungerar utmärkt för att få bort dom

opolöra oranga fläckarna på skärbrädan. (lika löser lika). Diskmedel som både är opolärt och polärt

skulle inte lika effektivt få bort morotsfläckarna som matoljan gjorde, men vi kan nu använda

diskmedel för att få bort resterna från matoljan som blivit kvar på skärbrädan.

Löslighet Ett ämnes löslighet beror på polariteten och storleken hos ett ämne. Lösligheten för ett ämne kan

uttryckas på flera olika sätt, t.e.x. i ”mol/dm3”

, i ”g/dm3” eller i g löst ämne per 100g lösningsmedel,

g/100g.

Molekylföreningar som är polära löser sig i vatten för att vatten är polärt (lika löser lika). En molekyl

är polär när centrum för positiv laddning och centrum för negativ laddning inte sammanfaller i en och

samma punkt. Polära molekyler är därför ”dipoler”.

Cellulosa som är polärt löser sig inte i vatten, det är för att cellulosa är en polymer och är för stor för

att lösas i vatten.

Adsorbtion (ett ämne binds till ytan av ett annat fast ämne.)

Många fasta ämnen kan binda andra ämnen till sin yta. Man säger att ämnena adsorbera på ytan av det

fasta ämnet. Det uppstår bindningar mellan de två ämnena. Polära ämnen adsorberas bäst/starkast på

polära ytor, medans opolära ämnen adsorberas bäst/starkast på opolära ytor.

Ett exempel är ”Aktivt kol” vilket är poröst och har därför en väldigt stor area per massenhet. Det

aktiva kolet är opolärt då bindningarna mellan kolatomerna är opolära. Gasmasker använder aktivt kol

som ett filter för att förhindra människan att andas in giftiga ämnen som t.ex. Toxin (som är det

dödligaste naturliga giftet). Toxin sprids som partiklar i luften och tas upp i kroppen genom

inandningen, utan gasmask med opolärt filter som aktivt kol, så kommer du utan tvekan att dö

Absorbtion (innebär att ett ämne tas upp och fördelas i ett annat)

Ett ämne som absorberar tränger igenom ytan på ett annat fast eller flytande ämne och fördelas jämnt i

dess inre

Absorbtion leder till volymökning. Växter som drabbats av torka skrumpnar ihop. När växten vattnas,

absorberar cellerna i rothåren vatten, som sedan sprids i hela växten.