Olika ämnen har olika egenskaper, vissa är salta andra är söta och det finns många egenskaper som gör att vi kan särskilja på olika ämnen. T.ex. färg, densitet, lukt etc.
Allt är uppbyggt av atomer beroende på hur dessa atomer sitter ihop bildas olika ämnen. En atom består av protoner som är positiva, elektroner som är negativa samt neutroner som är neutrala, de har alltså ingen laddning. Ett grundämne är ett ämne som bara består av samma typ av atomer. Som exempel är syre ett grundämne för det består bara av syre (två syreatomer O2) medans t.ex. vatten består av både väte (H) och syre (O) och har den kemiska formeln H2O. Vatten däremot är en kemisk förening eller kemisk blandning. När två eller flera ämnen slås ihop och bildar nya ämnen vilket kallas för en kemisk reaktion. När vätgas (H2) mera känt som knallgas blandas med syre (O2) och energi tillförs, t.ex. i form av en tändsticka, skapas en explosion och vatten bildas, detta är exempel på en snabb kemisk reaktion. För att uttrycka detta med kemins språk blir det 2 H2 + O2 → 2 H2O. Här betyder pilen samma sak som likamedtecknet (=) i matten. Siffror som står framför kemiska tecken, i detta fall framför H2 och H2O, betyder antalet av dessa molekyler. Alltså finns det 2 vätemolekyler och 2 vattenmolekyler. Siffror som finns inuti en kemisk formel t.ex. 2an i H2O betyder att det finns 2 väte (H) i molekylen. Om vi skulle räkna antalet väte (H) och syre (O) på båda sidor om pilen märker vi att det finns lika många. Vänster om pilen finns det 2 H2 vilket blir 4 st väte och en O2 vilket är 2 syre (O). Höger om pilen har vi 2 H2O vilket ger 4 st väte (H) och 2 syre (O). Sådana reaktionsformler kallas balanserande för att det finns just lika många av alla grundämnen på vardera sida om pilen. Just denna reaktionsformel med syre (O) och väte (H) är en snabb reaktion och kallas i vardagslivet för explosion. Och faktum är att alla rektioner inte sker lika snabbt. En reaktion som ni är bekanta med som tar mycket lång tid är rost (oxidation). Det tar lång tid innan rost bildas men det är precis som fallet ovan en reaktion mellan olika ämnen för att bilda ett nytt. Men som ni kanske vet finns det saker som gör att rost bildas snabbare t.ex. salt. Detta gör att en reaktionshastighet kan höjas om vissa ämnen tillförs, och vissa ämnen används just till att höja hastigheten på reaktioner och sådana ämnen kallas för katalysatorer. Alla ämnen kan finnas i tre olika tillstånd (kallas ofta för faser) det är fast, flytande och gas. (Här är det lättast att tänka på vatten som ni vet finns i tre former is, flytande och ånga.) När fast övergår i flytande kallas det att materialet smälter och när flytande övergår till gas kallas det att materialet förångas. Åt andra hållet, när gas övergår till flytande kallas det för kondensering och från flytande till fast att det stelnar. All detta kan samman ställas i en enkel kedja. Smälter→ Förångas → FAST FLYTANDE GAS ← Stelnar ← Kondensera Alla ämnen har olika temperaturer som de smälter och förångas i. För ämnet vatten är det så att is smälter vid 0 C och detta kallas för vattnets smältpunkt och vatten förångas vid 100 C och detta kallas för vattnets kokpunkt. För kvicksilver (som är en av två grundämnen som finns i naturen i flytande form) har vi en smältpunkt på – 39 C och en kokpunkt på 357 C. Här ser vi tydligt att det är olika många grader mellan smält och kokpunkten, d.v.s. det är inte alltid som för vatten, 100 mellan dessa för kvicksilver är det 396. Det som gör att olika ämnen kan smälta är värme, men vad är då värme? Jo, värme är en form av energi och inget ämne i sig själv. Ju varmare atomerna är desto snabbare rör sig atomerna och värme är alltså ett annat ord för hur snabbt atomer rör sig. Det är ganska ovanligt att något består av ett rent ämne. Det vanligaste är att det består av olika blandningar. Som ex. har vi luft som består av syre (O2), kväve (N2), koldioxid (CO2) samt ädelgaser. Luft är allstå en blandning av många ämnen och inte ett enda rent ämne. Om du istället föreställer dig två koppar med vatten och i den ena häller du i salt och i den andra sand. Sand blandar inte ut sig i vattnet utan ligger på botten av koppen. Varje sandkorn består av många molekyler och vattnet kan inte skilja på molekylerna. Saltet däremot blandar sig totalt med vattnet och varje saltatom (NaCl) slås sönder. En sådan blandning kallas för lösning, men det går inte att blanda hur mycket salt som helst i vatten. Det finns en gräns när det inte går att blanda i mer salt. När denna nivå nås kallar man lösningen för mättad. Det finns olika sätt att påskynda blandningsprocessen, d.v.s. hur lång tid det tar för t.ex. saltet att helt lösas upp i vattnet. Framför allt finns det tre sätt som påskyndat denna process.
Lika löser lika! Feta ämnen kan endast lösas i feta lösningsmedel som bensin, lacknafta etc. medans icke feta ämnen (kallas för vattenälskande) kan endast lösas i vatten. Vanliga vattenälskade ämnen är syror, basiska ämnen, saltlösningar etc. Det finns dock ämnen som kan lösas i både vatten och i feta lösningsmedel. Hur kan då detta komma sig? Det är för att dessa molekyler har en del som älskar vatten och en annan del som hatar vatten. Dessa ämnen kallas för lipider och de finns i t.ex. tvål, diskmedel, tvättmedel etc. Lipider brukar ritas som en boll med en svans där bollen vill blanda sig med vatten och svansen vill blanda sig med fett. Tvättmedel, tvål etc. består av mängder av lipider som skapar det som kallas för micell, vilket är ett stort antal lipider där den fettälskade delen binder en fettpartikel (smuts) i mitten och runt om finns endast vattenälskande delar. Tack vare att det smutsen är inkapslad av lipider och det bara den vattenälskade delen av lipiden har kontakt med omvärlden kan micellen med smutsen sköljas bort med vatten. |