Verdt å vite: Kjemi - 19

KARBON
Grunnstoffet karbon (kullstoff) forekommer naturlig i flere ulik former: Diamant - Grafitt - C60 - Chaoitt - Lonsdaleitt - Carbonados. Karbon inngår også i tusener av organiske forbindelser og i karbonatmineraler, mens denne artikkelen handler om selve grunnstoffet karbon.

Verdt å vite: Kjemi - 18

KJEMISKE BILDER
I en tidligere artikkel (Verdt å vite: Kjemi-17) har jeg beskrevet berlinerblått,- stoffets historie, kjemiske reaksjoner og hvordan jeg lager bilder ved å utnytte stoffets egenskaper. I denne artikkelen viser jeg hvordan kjemiske stoffer med andre farger kan brukes til å lage bilder. Flere eksempler på bilder er vist.

Verdt å vite: Kjemi - 17

BERLINERBLÅTT
I denne artikkelen forklarer jeg hvordan det er mulig å lage fargerike bilder ved bruk av enkle kjemiske reaksjoner. Berlinerblått dannes når jernsalt og blodlutsalt blandes i vann. Denne artikkelen forklarer den kjemiske reaksjonen og flere eksempler på bilder er vist.

Verdt å vite: Kjemi - 16

Svarte "skorsteiner" i havbunnen
Det finnes et dyr (ikke en plante) som er flere meter langt. Det har verken tarmsystem eller syn. Det lever i symbiose med bakterier. Ja, faktisk finnes dette merkelige dyret, og mange andre nye dyrearter, nær de hydrotermale kildene i havdypet flere kilometer nede. Denne artikkelen forteller om hvordan kjemi, geologi og biologi leder til helt nye og overraskende livsbetingelser. Kunnskapen om forholdene nær de svarte "skorsteinene" er bare ca. 35 år gammel.

Verdt å vite: Kjemi - 15

Kjemiens fine farger
Kjemiske forbindelser har ofte flotte farger. Du kan lære mye kjemi ved å studere stoffenes farger. Dette er tema for denne artikkelen. Jeg håper du kan glede deg over fargene, og kanskje lærer du noe om kjemi også? Lykke til!

Verdt å vite: Kjemi - 14

Flytende krystaller
Et rent stoff kan eksistere som krystall, væske eller gass, avhengig av trykk og temperatur. Når et fast stoff smelter skjer det vanligvis ved en temperatur som er karakteristisk for stoffets krystaller. Men i 1888 ble det oppdaget at et stoff kan ha to smeltepunkter. Slike stoffer kalles flytende krystaller. De er ganske vanlige i biologisk sammenheng, og de har mange praktiske anvendelser i vårt moderne samfunn, eksempelvis i TV-flatskjermer.

Ny faggruppe i Norsk kjemisk selskap?

Under Naturkonferansen 20.10 samlet kjemilærerene seg til et kveldsmøte for å diskutere opprettelse av en faggruppe for kjemiundervisning i Norsk Kjemisk Selskap (NKS). Som innbydere sto Gudveig Åmdal IMT ved UMB, Kirsten Fiskum Naturfagsenteret og Brit Skaugrud Skolelaboratoriet for kjemi ved UiO. Kirsten Fiskum ledet møtet (bilde øverst).

Forslaget fikk tilslutning fra de ca 30 som møtte. Det ble nedsatt et interimsstyre med May Britt Stjerna Nesbru vgs som leder (bilde nederst). Interimsstyre fikk i oppdrag å foreslå for hovedstyret i NKS at en Faggruppe for kjemiundervisning skulle opprettes. Et forslag til vedtekter forelå og ble vedtatt på møtet. Om hovedstyret gir forslaget sin tilslutning på et møte i desember kan faggruppen bli opprettet på rådsmøtet i NKS som holdes i april 2012.

Noen lærere med Gudveig Åmdal i spissen etablerte en kjemilærerforening på Ås for noen år siden, men etter det første året døde aktiviteten ut. Hun ser faggruppen som en fortsettelse av det de startet. NKS opprettet en faggruppe for kjemiundervisning i 1976 med Leiv K. Sydnes som leder. I 1978 overtok Vivi Ringnes som leder, men da hun ga seg etter ti år, døde virksomheten hen. Det er nå så lenge siden at NKS mener at faggruppen må opprettes på nytt.

På møtet ble Kari Feren HiST, Kirsten Fiskum Naturfagsenteret, Magne Olufsen UiTr og Kristian Steffensen Røyken vgs valgt som styremedlemmer.  De fikk som mandat å utforme en strategiplan (visjon-kartlegging-handlingsplan) for faggruppen for perioden 2012-2014, og legge denne frem for faggruppens årsmøte. Dessuten å arrangere minst et fagforum som er landsdekkende eller flere regionale samlinger med samme tema. Selvfølgelig under forutsetning at NKS oppretter faggruppen.


Til slutt oppklarte Arvid Mostad i et foredrag hva det egentlig betyr når biologer snakker om energirike bindinger når kjemikere hevder at det kreves energi for å bryte en binding. Arvids poeng er at energi forbrukes eller frigjøres i en prosess. Når biologer sier at bindingene i f. eks. adenintrifosfat (ATP) er energirike så tenker de egentlig på at når en P-O binding brytes i ATP så er det i en reaksjon med vann hvor det dannes ADP og fosforsyre. Og i den reaksjonen avgis energi (DG < 0).  Det samme er tilfelle når vi sier at sukker er et energirikt stoff. Da mener vi egentlig at energi frigjøres når sukker reagerer med oksygengass (forbrenner).

Praktisk teori

Endelig ble vi ferdige med den aller første (og en tanke tørre) teoribiten i kjemi1 og kunne bevege oss inn i den morsomme delen: kjemiske reaksjoner. Det tredje kapitlet i Aqua tar for seg de 4 hovedtypene reaksjoner (syre-base, redoks, felling og kompleksdanning) på generell basis, så skal vi fordype oss i 2 av dem (syre-base og felling) senere.

I dag tok vi et overblikk, og koblet det med små praktiske demonstrasjoner for at elevene skulle istte igjen med noe mer visuelt enn min prating.

Timen ble innledet med sikkerhetstiltak: frakker, briller og hansker. Elevene satt rundt bordene i grupper på 4, og hver gruppe fikk utdelt følgende:

• Reagensrør-stativ med 7 rør:

1. Ganske konsentrert HCl (jeg blandet ca 50% konsentrert HCl og 50% vann)
2. 0,1 M AgNO3
3. 0,1 M NaCl
4. Vann
5. Metanol
6. CaCO3 (s)
7. En løsning av CoCl2*6H2O i metanol

• 2 begerglass:

1. Isvann
2. Varmt vann

• En porselensskål 
• Små plastpipetter

Koblet sammen med presentasjonen min utførte vi nå forsøk med

• Fellingsreaksjon (dryppet AgNO3 ned i NaCl-løsningen)
• Syre-base-reaksjon (HCl + CaCO3, kanskje ikke det mest typiske syre-base-forsøket, men vi fikk illustrert bruk av også hørsel som sans for å observere kjemiske reaksjoner på makronivå, siden det bruser hørbart)
• Kompleksreaksjon (Co2+ danner et blått kompleks med Cl-ioner, men rosa med vann, denne likevekten kan forskyves ved hjelp av temperatur, tilsats av vann, HCl eller AgNO3 for å felle ut Cl-ionene)
• Redoksreaksjon (forbrenning av metanol)

Samtidig fikk elevene også trening i å håndtere dråpetellere og reagensrør. Bare det å plassere fingrene slik at dråpetelleren er stabil kan være en utfordring! Det er også kjekt å se at når jeg sier fra at ting representerer en risiko, har de respekt for det og følger med på beskjedene som blir gitt.

Vi fokuserte både på makronivå, med sanser og observasjoner, og på mikronivå, med reaksjonsligninger og bindingene som brytes og dannes. 

JEG hadde det i alle fall veldig kjekt, satser på at elevene også fikk litt glede av dagens økt!

Verdt å vite: Kjemi - 13

Sammenheng mellom energi og temperatur
Fra kinetisk gassteori er det mulig å finne sammenhengen mellom temperatur og indre translasjonsenergi i en gass. Dermed kan vi beregne farten molekyler har i en gass dersom temperaturen er kjent. Eksempelvis er molekylenes fart 1692 meter/sekund for hydrogen (H-H) og 286 meter/sekund for klor (Cl-Cl) ved null grader (°C). Jeg forklarer også begrepene hastighetsfordeling, og hvorfor noen gasser unnslipper fra atmosfæren til verdensrommet.

Verdt å vite: Kjemi - 12

Brownske bevegelser
Botanikeren Robert Brown studerte pollen (blomsterstøv) i vanndråper (1827). Han fant at støvpartiklene var i stadig bevegelse hit og dit i alle retninger. Hva er årsaken til disse bevegelsene? Albert Einsteins doktorarbeid (1905) ga forklaringen, og var samtidig en støtte til teorien om eksistens av molekyler. Denne historien er en god illustrasjon på hvordan observasjoner og teori henger sammen.

Verdt å vite: Kjemi - 11

Naturlige organiske halogenforbindelser
Naturlig dannes organiske halogenforbindelser mange steder i naturen, ofte i større mengder enn det våre industrier produserer! Når det dreier seg om utslipp fra industrien regnes organiske halogenforbindelser som forurensninger, men naturen selv bidrar med langt større mengder enn vår industri. Denne artikkelen handler om hvordan slike kjemiske stoffer dannes i naturen, og hvorfor.

Årets Nobelpris i kjemi

Årets pris gikk til Dan Slechtman for oppdagelsen av kvasikrystaller. Han oppdaget en uvanlig krystall i et elektronmikroskop. I en ekte krystall kan man alltid finne en enhetscelle og krystallen består av identiske enhetsceller stablet i tre dimensjoner. Enhetscellen kan inneholde forskjellige symmetrielementer som symmetriakser og speilplan. Aksene kan være to, tre, fire og sekstallige, men ikke femtallige. Slechtman fant en krystall som hadde femtallig symmetri. Dermed åpnet han et nytt felt i faste stoffers fysikk og kjemi. En ekte krystall er både ordnet og periodisk. En kvasikrystall er ordnet, men ikke periodisk.

Oppdagelsen ble gjort for nesten tretti år siden så han har ventet lenge. Det var en stor konferanse i Stockholm "Symmetry 2000"  hvor hans oppdagelse ble drøften. Et tidlig eksempel på kvasikrystaller ble funnet i stål.

Krystaller og kvasikrystaller er tredimensjonale objekter. Samme fenomen kan også observeres i to dimensjoner. Det er lettere å vise at flisene  i et gulv eller i en mosaikk kan plasseres enten periodiske og aperiodiske. To eksempler er vist nedenfor. Flisene til venstre er ordnet periodisk som i en krystall, mens flisene til høyre er ordnet aperiodisk som i en kvasikrystall. (Disse eksemplene er tatt fra en artikkel av Ivar Olovsson i Symmetry 2000. Wenner-Gren international series 80(2002)185-201.)

Verdt å vite: Kjemi - 10

GASSHYDRATER
Gasshydrater, også kalt chlaterater, dannes når vannmolekyler innkapsler gassmolekyler. Det dannes krystallinske strukturer som bindes ved hjelp av hydrogenbindinger. Enorme forekomster finnes på havbunnen under høyt trykk og i polare områder med permafrost. Dersom gassen i hydratet er metan vil denne kunne antennes når hydratet smelter ved lavere trykk og høyere temperaturer. Både metan og karbondioksid finnes i gasshydrater. Begge er drivhusgasser.