Facit – Uppgifter kemi 1, block 1, del 5

1) Reaktiva/energirika atomer i ett ämne har valenselektroner som är energirika. Energirika valenselektroner har mycket energi p.g.a. att de har stor förmåga till rörelse. Dessa elektroner kan därför lättare reagera med andra atomer i andra ämnen. När kemiska bindningar uppkommer sänks energin hos elektronerna eftersom elektronerna hålls på plats av fler atomkärnor (samtidigt som energi frigörs till omgivningen) och/eller förskjuts mot ”starkare” atomkärnor, vilket gör atomerna mindre energirika/reaktiva och därmed stabilare.

2)

a) Fysikalisk process
b) Kemisk reaktion
c) Kemisk reaktion.

3)

Kort förklaring:

Opolär kovalent bindning: 2 atomer med lika eller snarlik elektronegativitet delar på 2 valenselektroner. De delar lika på elektronerna. Inga laddade poler uppstår.

Polär kovalent bindning: 2 atomer med olika elektronegativitet delar på 2 valenselektroner. De delar olika på elektronerna, den ena atomen drar till sig elektronerna lite mer. 2 laddade poler uppstår (en positiv och en negativ).

Lång förklaring:

I en opolär kovalent bindning så delar 2 atomer på 2 valenselektroner så att båda får ädelgasstruktur. Atomerna har lika (eller nästan lika) elektronegativitet vilket innebär att de drar lika mycket (eller nästan lika mycket) i de gemensamma valenselektronerna. Man säger att atomerna delar lika på valenselektronerna.

En polär kovalent bindning är ungefär samma som en opolär kovalent bindning. Skillnaden är den att en av atomerna har högre elektronegativitet och drar därför lite mer i de gemensamma valenselektronerna. Atomerna delar alltså ”olika” på valenselektronerna. Detta innebär att de gemensamma valenselektronerna hamnar närmare den ena atomen och den atomen kommer därför bli lite negativt laddad (elektronerna är ju negativt laddade) medan den andra atomen istället blir lite positivt laddad. Det uppstår alltså 2 poler, en positiv pol och en negativ pol. Därför kallas det för en ”polär” kovalent bindning.

4) a och d.

5) Bindningen mellan C och O och mellan O och H är polära kovalenta bindningar.

6) Inget facit på denna uppgift. Jämför med dina kompisar eller fråga läraren om du är osäker.

7) Jonföreningar består av positivt laddade joner som binder till negativt laddade joner. Positivt laddade joner uppkommer från metaller, eftersom metallatomerna har låg elektronegativitet och få valenselektronerna och därför relativt lätt avger sina valenselektroner. Negativt laddade joner uppkommer från ickemetaller, eftersom dessa har hög elektronegativitet och många valenselektronerna och därför relativt lätt upptar valenselektroner. Vi måste alltså ha 1 metall och 1 ickemetall för att få till positiva och negativa joner och därmed kunna bilda en jonförening!

8) Kaliumjonen har 3 skal och 18 elektroner (när kaliumatomen blir en positiv jon så försvinner det yttersta skalet). Kloridjonen har 3 skal och 18 elektroner (när klor tar emot en till elektron så tillkommer det inget skal utan det blir 8 stycken elektroner i det tredje skalet). Utifrån detta så borde radien vara lika stor, eller? Nej inte riktigt. Kaliumjonen har en proton mer än vad kloridjonen har. Den extra positiva laddningen kommer alltså kunna dra in det yttre skalet lite mer, vilket innebär att kaliumjonen får en något mindre radie jämfört med kloridjonen.

9)

a)
Nedåt: Den minskar eftersom elektronegativiteten minskar när vi går nedåt i en grupp. Elektronegativiteten minskar eftersom atomradien ökar. En ökad atomradie innebär att valenselektronerna inte känner av atomkärnan lika bra och lossnar därför lättare.

Åt höger: Den ökar p.g.a. att elektronegativiteten ökar när vi går åt höger i en period. Elektronegativiteten ökar eftersom nettoladdning blir högre. Högre nettoladdning innebär att valenselektronerna attraheras mer av atomkärnan och därför inte lossnar lika lätt.

b) Hos litium eftersom det krävs mer energi för att valenselektronen hos litium ska lossna p.g.a. att den sitter närmare kärnan (litium har enbart 2 skal).

c) Den andra joniseringsenergin är högst. Den första elektronen sitter i skal 4 och lossnar relativt enkelt. Men den andra elektronen sitter i skal 3 och sitter därmed hårdare fast. Det krävs alltså mer energi för att få loss den andra elektronen.

10) KCl eftersom det är störst skillnad i elektronegativitet mellan K och Cl Det blir därför en tydligare överföring av valenselektronen.

11)

a) Natriumfluorid
b) Magnesiumoxid
c) Kaliumhydroxid
d) Magnesiumklorid
e) Bariumsulfat

12)

a) Na⁺ och OH^–
b) Mg²⁺ och O^2-
c) K⁺ och NO₃^–
d) Mg²⁺ och Cl^–
e) Ba²⁺ och SO₄^2- 

13)

a) BeF₂
b) CaI₂
c) Na₂S
d) Mg₃N₂
e) Mg(NO₃)₂
f) Al₂(SO₄)₃

14) Metallkristaller kan utsättas för yttre påverkan (formas) utan att metallkristallen går sönder. I metallkristallen uppstår nämligen ingen repellering mellan de positiva metalljonerna när lagren av metalljoner förskjuts eftersom det finns en massa fria elektroner mellan metalljonerna som förhindrar att det uppstår. Elektronernas negativa laddning göra att metalljonerna inte känner av varandras positiva laddningar. Om jonerna i en saltkristall förskjuts p.g.a. yttre påverkan kommer positiva joner hamna bredvid varandra samtidigt som negativa joner hamnar bredvid varandra. De lika laddningarna repellerar då varandra och kristallen spricker. Saltkristaller är alltså inte särskilt formbara.

15) Ström kan bara ledas om det i ämnet finns laddningar som kan röra på sig (laddade joner eller elektroner). Enbart ZnCl₂ (aq) och Zn leder ström. ZnCl₂ (aq) är en jonförening löst i vatten vilket innebär att det finns joner som kan röra på sig (= laddningar i rörelse). Zn är en metall och alla metaller har fria elektroner som kan röra på sig (= laddningar i rörelse). CH₄ är en molekylförening som varken innehåller laddade joner eller fria elektroner. NaCl (s) är en jonförening men eftersom det är en jonförening i fast form (saltkristall) så kan inte jonerna röra på sig. Därför kan NaCl (s) inte leda ström.

16)

1. Låta en metall reagera med en ickemetall.
2. Låta en metall reagera med en syra.
3. Låta en syra reagera med en bas.
4. Utföra utfällningsreaktioner.