Organisk kemi

1 röster
2206 visningar
uppladdat: 2017-04-02
Aryam Tesfalem

Aryam Tesfalem 18 år

Från
Sandviken, Sweden
Nedanstående innehåll är skapat av Mimers Brunns besökare. Kommentera arbete
  • Redogör för kolets olika former, deras egenskaper och vad de kan användas till.

Diamant  

Diamanten består bara av kol. Det är de hårdaste mineralen som förekommer i naturen, pågrund av att kolatomerna sitter ihop väldigt hårt. Används som slipmedel och för att skära i glas. De borr som används för att borra i berg har ofta diamant spetsen. Kan slipas till vackra former och användas till smycken. Den är genomskinlig. Den är värmeledande och elektriskt isolerande. ”Diamonds are forever” är inte sant för att man skulle kunna elda upp diamanten och bilda koldioxid. Grafit kan industriellt omvandlas till diamant i syrefri miljö under högt tryck och hög temperatur.

Grafit

Grafit består bara av kol och kolatomerna sitter som i ark. Vilket gör att grafit är väldigt mjukt och leder ström mycket bra. Kolatomerna ligger i flera tunna skikt (lager) ovanpå varandra. De skikten (lagren) består av kolatomer som är sammanbundna i sexhörniga. Kristallstrukturen är hexagonal. Finns i blyertspennor och elektroder. Det är svart med metallisk glans. Skillnaden mellan diamant och grafit ligger i bindningen

Fulluren 

Precis som diamant och grafit så är fulluren en form av rent kol. Denna form upptäcktes på 1980-talet. Kolatomerna i fulluren sitter i ringar med 6 kolatomer i varje ring bindningarna är bundna till varandra så att de bildar ett klot, en ihålig fotbolls liknande klot. Det leder ström. Hittas i vanligt sot, som bildas när ved eller olja brinner. Tillverkas genom sublimering av grafit vid hög temperatur och lågt tryck. Tros kunna användas till superstarka material. 

Grafen 

Detta grundämne upptäcktes inte för så länge sedan. Två ryskfödda forskare lyckades framställa den nya formen av rent kol som namngavs grafen. De fick nobelpriset för dess upptäckt år 2010. Grafen är likt grafit till en viss del. Grafen består endast utav ett tunt skikt kolatomer och bara ett atomlager tjockt.  Till skillnad från grafit då det är fler skikt ovanpå varandra. Endast ett lager grafen klarar av en vuxen människas vikt. Grafen leder ström. Det är genomskinligt och hundra gånger starkare än stål. 

Amorft

Kolatomerna i amfort kol är inte ordnade i ett speciellt sätt eller regelbundet mönster. Utan ligger huller om buller. Stenkol, träkol och aktivt kol är amfort kol. 

Träkol: Används till grillning. Framställs genom torrdestillation. Det innebär att man hettar upp trä utan syretillförsel. Tjära, vatten och brännbara gaser drivs ut och kvar blir träkol.

Aktivt kol: Svart pulver. Partiklarna har små hål, porer. I porerna kan ämnen sugas upp och hållas kvar. Framställs från bl.a. trä eller olja. Används till luftrening, mot akut förgiftning och filter till gasmasker, köksfläktar och ventilationssystem. 

Nanorör

Nanorör är rör av kolatomer, ca en nanometer i diameter och från hundra nanometer till ett par millimeter långa. Vilket är väldigt lite eftersom om man delar en millimeter en miljon gånger får man en nanometer. Nanorör upptäcktes år 1991 av en japansk forskare. Bindningen i strukturen gör den starkare än diamant, vilket gör nanorör till det starkaste existerande materialet, samtidigt som det har bättre värmeisolerande förmåga än diamant. Nanorör används som byggmaterial och inom elektronik. Det används som byggmaterial eftersom det är starkare och lättare än stål, även lättare än bomull. Och det använd inom elektronik eftersom nanorör leder elektricitet 1000 gånger bättre än koppar och har en god isolationsförmåga.

  • Förklara varför det finns så många olika kolföreningar.

Kolatomer har 4 valenselektroner och kan därför binda till 4 andra atomer för att få ett fullt yttre skal. Att kolatomer binder sig till fyra andra atomer gör så att kolatomerna kan kombinera sig med nästan vilka atomer som helst. Det är det som gör att det finns oerhört många kombinationer och att man kan bygga upp många andra molekyler av kol. Alla kombinationer gör så att det finns olika kolföreningar. Kolföreningarna kan sitta ensamma, i par, i långa kedjor, ringar och i små eller stora molekyler. Beroende på vilket sätt alla atomer sitter och hur många atomer som finns i molekylen så har alla kolföreningar olika egenskaper.

  • Redogör för kolets kretslopp. 


Kretsloppet börjar lättast i atmosfären. Där finns ett lager av kol i form av koldioxid. Att det finns ett fungerande kretslopp av kol i naturen gör det möjligt för djur och växter att leva samt att vi har en okej temperatur på jorden.

Fotosyntesen – livets viktigaste reaktion

Genom fotosyntesen så tar växter upp koldioxid från atmosfären. Växter behöver koldioxid för att kunna tillverka socker som växterna har till att växa och bli starka. Det bildas också syre. Men det vill växterna inte ha, så det släpper dem ut ifrån sig till oss (djuren).

Koldioxid + vatten + energi -> socker + syre.

Kol går från luften in i en bergart

Koldioxiden i luften kan lösa sig i vatten och bilda kolsyra, H2CO3. När kolsyran reagerar med vattnet bildas karbonatjoner, CO32–. Karbonat reagerar med kalcium, Ca2+. Det ingår i skalen hos kräftdjur och snäckor. När djuren dör sjunker skalen till botten och kan omvandlas till kalksten. Detta tar miljoner år. 

Cellandning – kolets väg tillbacka till atmosfären

Allting levande dör och allt levande behöver syre. Syret från växterna hjälper djur som oss och djur i marken att använda det socker som finns till att få energi. Det är precis som en förbränningsmotor. Cellandning är exakt som en motor på bensinbilar. Cellandning är också fotosyntesen fast tvärt om. 

Socker + syre blir energi + vatten + koldioxid

  • Förklara hur man gör en torrdestillation och vad som händer.

Torrdestillation är förbränning utan tillgång till syre. Träet söderdelas till nya ämnen t.ex. träkol, tjära, ättiksyra och brännbara gaser. Träkol består till största delen av grafit. Träkol används mest till grillar och för framställning av aktivt kol.

  • Redogör för vad som är gemensamt för alla kolväten.

Gemensamt för alla kolväten är att de består enbart av kolatomer och väteatomer. De är inte lösliga i vatten, brinner väldigt lätt i luften och används som bränslen. T.ex. som bensin eller olja.

  • Redogör för några vanliga kolväten, deras uppbyggd och vad de används till.

Metan

Den allra enklaste, raka alkanen är metan och kallas för sumpgas. Eftersom den bildas då förmultnande växt och djurdelar bryts ned.  Metan är också den minsta molekylen i organisk kemi.  Metan består av en kolatom som binder fyra väteatomer (CH4). Metangas är en av de viktigaste växthusgaserna tillsammans med koldioxid och vattenånga. 

Metan används vid framställning av metanol och som bränsle inom industrin. En blandning av metan och koldioxid ger biogas som används som bränsle för att värma hus och driva maskiner. Metan är också ett färglöst och illaluktande ämne. 

Etan

Etan är också en mycket enkel alkan. Skillnaden mot metan är att man har bytt ut en väteatom mot en ny kolatom som binder ytterligare tre väteatomer. Molekylformeln för detta ämne blir C2H6. Etan är en färglös och brännbar gas som huvudsakligen finns i råolja och naturgas. Etan används främst till tillverkning av plast. 

Propan

Propan är ett kolväte som man får om man lägger på ytterligare en kolatom och har summaformeln C3H8. Propan är en brännbar och färglös gas som används i gasolbrännare, och även som förpackningsgas i livsmedel. 

Butan

Butan är ett kolväte, en alkan med fyra kolatomer, (C4H10). Butan är vid rumstemperatur och under normalt lufttryck en färglös och brännbar gas. Butan precis som pentan säljs under namnet gasol och används också som förpackningsgas i livsmedel. 

  • Beskriva hur polymera är uppbyggda

Polymerer är antingen ett syntetiskt ämne, naturligt ämne, men oftast ett organiskt ämne som består av kedjeformiga molekyler, som är uppbyggda av ännu mindre molekyler, så kallade monomerer.

  • Förklara skillnaden mellan mättade och omättade kolväten, deras uppbyggnad samt ge några exempel.

Mättade kolväten är kolväten där kolet binder till så många andra atomer som möjligt. De har alltså bara enkelbindningar i kolkedjan, vilket kallas för alkaner. Exempel på alkaner är metan, etan, propan och butan.

Omättade kolväten har dubbel eller trippelbindningar och kolet binder till färre atomer än vad den hade kunnat binda till. Finns det dubbelbindningar i kolkedjan kallas det för alkener. Exempel på akener är eten, propen, buten och penten. Finns det trippelbindningar i kolkedjan kallas det för alkyner. Exempel på alkyner är etyn, propyn, butyn och pentyn.

Omättade kolväten reagera gärna med andra ämnen. 

Eten + vätgas -> Etan

  • Redogör för vilka bränslen som är fossila bränslen och hur de har bildats. 

Olja

Olja är ett fossilt bränsle som bildas av växter och havsdjur som fanns på havs bottnar för hundratals miljoner år sedan. Under högt tryck och hög temperatur, inbäddade i sand och lera, har energin som lagrats i växterna och djuren genom åren omvandlats till kolväten, olja. Oljan samlas i så kallade oljefällor varifrån den kan pumpas upp och raffineras till olika oljeprodukter. 

Naturgas

Naturgas är ett fossilt bränsle, men renare än till exempel kol och olja.  Det bildas genom att organiska material, växtdelar, brötsned och lagrades in i berggrunden. Gasen vandrar i berggrunden och hamnar tillslut i så kallade gasfällor, varifrån den kan pumpas upp till jordytan. Naturgas och olja bildas på likadana sätt och återfinns ofta tillsammans. Naturgas kan finnas mellan några hundra meter under jordytan upp till tusentals meter under jordytan.

kol

Kol är ett fossilt bränsle, som bildas långt nere i underjordiska gruvor. Kolet som vi använder idag har bildats genom att växtmaterial har förmultnat och lagrats in i jordskorpan, som då utsattes för högt tryck och hög temperatur under flera hundra miljoner år. Vilket har omvandlat växtresterna till kol av olika kvaliteter. 

Exempel på kol är brunkol. Brunkol har låg ”organisk mognad” och därmed lågt energiinnehåll. I jämförelse med andra kolsorter är brunkol ofta mjukt och färgen kan variera från svart till olika nyanser av brunt.

  • Förklara skillnaden mellan fossila bränslen och biobränslen.

Fossila bränslen är rester av djur och växter som levde för miljoner år sedan. Fossila bränslen är då Kol (stenkol, brunkol, antracitkol), Olja (bensin, villaolja, flygbränsle, diesel m.m.), Naturgas (metan), Torv.

 Förbränning av fossila bränslen Kolväte + syre -> koldioxid +vatten + energi.

 Nackdelar och fördelar med fossila bränslen 

-kommer att ta slut

-släpper ut CO2 vilket bidrar till global uppvärmning.

+mycket energi

+billigt i vissa länder

Medans biobränsle betyder ju bränslen från levande växtriket. Biobränsle är förnybara energikällor. T.ex. Trädbränslen (ved, flis, pellets), Havre, Halm, Energigrödor (Etanol, metanol, biodiesel framställs av energigrödor), Biogas, Sopor. 

Förbränning av biobränsle Biobränsle + syre -> koldioxid + vatten + energi. 

Nackdelar och fördelar med biobränsle

+Vid förbränning av biobränslen ökar inte halten CO2 i luften. Mängden koldioxid som avges när de förbränns är lika stor som den mängd CO2 som de tog upp när de levde. 

-ger inte lika mycket energi 

+förnybar eftersom man använder sopor och den skog som avverkas växer ut snabbt igen.

  • Ge exempel på produkter som man kan framställa ur olja. 

Efter råolja har raffinerats så kan oljan på det sättet omvandlas till en rad olika oljeprodukter, som exempelvis bränsle (diesel och bensin), smörjmedel och uppvärmningsbränsle. Olja är också en viktig råvara vid tillverkning av plaster, tvättmedel och läkemedel. 

  • Förklara hur en fraktionerad destillation går till.

Bilden visar hur ett oljeraffinaderi fungerar. Detta sker i en stor tank där vi vill få ut rena ämnen från en blandning. Metoden bygger på att oljan har olika kokpunkt. Oljan upphettas, och de olika ämnena i den kokar då vid olika temperaturer. T.ex. de lättaste ämnena blir till ånga och stiger upp i tornet och samlas upp. De mer och mer tunga ämnena förångas allteftersom temperaturen höjs och i tornet kyls de sedan ner och blir till vätska igen. Kolvätena fångas upp i avdelningar i tornet beroende på den temperatur de blir till vätska igen. Ur råoljan produceras bensin, diesel, lätta eldningsoljor och tunga eldningsoljor. 

På grund av att kolväten har olika storlek och därför olika kokpunkt kan man skilja dem åt genom fraktionerad destillation. 

  • Förklara varför förbränning av fossila bränslen bör minska.

Fossila bränslen är den största källan till utsläpp av växthusgaser som bidrar till klimatförändringarna. Därför borde man använda sig av förnyelsebara energikällor. Eftersom de inte tar slut och de är miljövänliga. De skadar inte miljön på samma sätt som fossila bränslen. 

  • Redogör för några av alkoholernas egenskaper. 

- De flesta alkoholer är brännbara, giftiga och ofärgade vätskor.

- Alkoholer liknar kolväten. Skillnaden är att minst ett väte bytts ut mot hydroxylgruppen (OH- grupp), dvs. en syreatom och väteatom.

- OH-gruppen gör att många alkoholer går lätt att lösa i vatten, vattenlösligt= polärt.

- De flesta alkoholer får sitt namn av ett stamkolsväte ur metanserien med tillägg av –ol

- Det fyra första blir då metanol, etanol, propanol och butanol.

  • Känna igen en alkoholmolekyl.

En alkohol har en eller flera OH-grupper. Och för att känna igen en alkohol har den ändelsen –ol.  

  • Ge exempel på några av alkoholernas användningsområden.

Alkoholer används som bakteriedödande medel, lösningsmedel, bränsle och som råvara för tillverkning av plaster, läkemedel och hudkrämer.

  • Ge exempel på några organiska syror.

- Metansyra – Myrsyra (HCOOH)

Finns i brännässlor, användning vid konservering av grönfoder, i textilindustrin, försvar hos en del myrarter .

- Etansyra – Ättiksyra (CH3COOH)

Färglös stinkande lukt, användning till bl.a. tillagning och smaksättning av maträtter (vinäger), inom industrin till framställning av lösningsmedel och vissa plaster.

- Propansyra – propionsyra (C2H5COOH)

Finns i surdeg och ost. Används som konserveringsmedel.

Färglös vätska med speciell lukt, användning för tillverkning av estrar.

- Butansyra – smörsyra (C3H7COOH)

Finns härskat smör, mycket obehaglig lukt. Används till tillverkning av aromämnen.

  • Beskriva vad som kännetecknar en organisk syra.

Starka syror som svavelsyra, sal...

...läs fortsättningen genom att logga in dig.

Medlemskap krävs

För att komma åt allt innehåll på Mimers Brunn måste du vara medlem och inloggad.
Kontot skapar du endast via facebook.

Källor för arbetet

Saknas

Kommentera arbetet: Organisk kemi

 
Tack för din kommentar! Ladda om sidan för att se den. ×
Det verkar som att du glömde skriva något ×
Du måste vara inloggad för att kunna kommentera. ×
Något verkar ha gått fel med din kommentar, försök igen! ×

Kommentarer på arbetet

Inga kommentarer än :(

Källhänvisning

Aryam Tesfalem [2017-04-02]   Organisk kemi
Mimers Brunn [Online]. https://mimersbrunn.se/article?id=60080 [2018-12-13]

Rapportera det här arbetet

Är det något du ogillar med arbetet? Rapportera
Vad är problemet?



Mimers Brunns personal granskar flaggade arbeten kontinuerligt för att upptäcka om något strider mot riktlinjerna för webbplatsen. Arbeten som inte följer riktlinjerna tas bort och upprepade överträdelser kan leda till att användarens konto avslutas.
Din rapportering har mottagits, tack så mycket. ×
Du måste vara inloggad för att kunna rapportera arbeten. ×
Något verkar ha gått fel med din rapportering, försök igen. ×
Det verkar som om du har glömt något att specificera ×
Du har redan rapporterat det här arbetet. Vi gör vårt bästa för att så snabbt som möjligt granska arbetet. ×