Del 6. DU er jo NATUR! – Ønsk velkommen til naturfaget!

Naturen er mangfoldig og vi har bare gjort oss kjent med litt av den. Forskning pågår for fullt som vil avdekke stadig nye «hemmeligheter» på vår vakre planet. Vi skal bruke samme lærebok som vi brukte i ungdomsskolen og på videregående. Mange vil sikkert huske fra skoletidens naturfag, mens andre vil få nye aha-opplevelser. Lykke til!

Elektronparbindinger - Metallbindinger - Syrer og baser

Elektronparbindinger (kovalente bindinger) er kjemiske bindinger der to atomer deler ett eller flere elektronpar.  De ytre elektronene (valenselektronene) trekkes mot kjernene i begge atomene. Ved å dele elektronpar får begge atomene ofte oktett, dvs. åtte elektroner i det andre og ytterste skallet.  

To eller flere atomer som er bundet sammen med elektronpar-bindinger, utgjør et molekyl. Karbon står i fjerde hovedgruppe og kan derfor danne fire elektronpar-bindinger. Under høyt trykk og høy temperatur danner det seg kjempemolekyler av karbonatomer med elektronpar-bindinger i alle retninger.  Fordi disse karbonbindingene er så sterke, kan kjempemolekylene bli til det hardeste stoffet vi kjenner, nemlig diamant.  Det er sju elektron skall rundt atomet, der elektronene fordeler seg innerst  med 2, 8, 18, elektroner osv. 

Elektronparbindinger kan tegnes på flere måter. Vi kan bruke en elektronprikkmodell og tegne hvert av elektronene som prikker, eller vi kan tegne par av elektroner som streker i en strukturformel. I en kule-pinnemodell er elektronparene "pinner" som gjør at atomene kan kobles sammen.

Metallbindinger går motsatt vei der metallatomene vil kvitte seg med sine elektroner i det ytterste skallet.  Resultatet er at det oppstår frie elektroner.  På denne måten kommer metallene til å bestå av positive ioner som er innleiret i en "sjø" av negativ ladning, liksom en blyhagl i en klump med kitt.

Kort sammenligning: Elektronparbinding: Atomer deler elektroner (typisk mellom ikke-metaller).  Ionebinding: Ett atom gir elektroner til et annet (metall + ikke-metall).  Metallbinding: Elektroner er delokalisert i en «elektronsjø».

Syrer og baser. Syre er stoff som kan avgi et proton, H⁺  -  en base er stoff som kan ta opp et proton.  Når en syre avgir H⁺, blir den til sin korresponderende base. Når en base tar opp H⁺, blir den til sin korresponderende syre.  Dette er Brønsted-Lowry modellen: Når HCL, hydrogenklorid, reagerer med vann får vi saltsyre.  Da går protonet HCL til H₂O.   Når NH₃ reagerer med vann, går protonet fra H₂O til NH_3, det som kalles ammoniakk.   

pH er et mål på hvor sur eller basisk en vannløsning er.  Skalaen går vanligvis fra 0 til 14: pH 7 er nøytral, dvs. rent vann.  pH under 7 er sur, f.eks. sitronsaft og magesyre.  pH over 7 er basisk, f.eks. såpe og bakepulver.  Navnet kommer fra "potens av hydrogen".  Det er en logaritmisk skale basert på konsentrasjonen av hydrogenioner H+ : jo flere H+ ioner, desto lavere pH, og desto surere løsning. Hver enhet på skalaen er en tidobling. pH 4 er ti ganger surere enn pH 5, og hunder ganger surere enn pH 6.

Noen eksempler: Magesyre 1-2 - Sitron 2 - Kaffe 5 - Melk 6,5 - Rent vann 7 - Såpevann 9-10 - Lut 13-14.  pH brukes blant annet i kjemi, biologi, matlaging, jordbruk og vannbehandling. 

Når vi blander sur og basisk, nøytraliserer vi.  Da slår H₃O⁺- ionene seg sammen med OH^- - ionene fra basen og blir til nøytrale vannmolekyler.  Resten av ionene fortsetter å sveve rundt i oppløsningen.  Hvis vi lar oppløsningen tørke inn, slår også disse ionene seg sammen og bygger opp saltkrystaller. Eksempel når HCL, saltsyre, blandes med natronlut, NaOH, får vi en nøytralisering: HCL + NaOH = NaCl + H₂O med rent vann som resultat.

Salt (Natriumklorid-NaCl).  Utvinning av salt har forekommet i mange tusen år, hovedsakelig ved bryting av steinsalt i gruvene, eller ved inndamping av sjøvann.  På 1500-tallet og fram til 1800-tallet var det mange saltkokerier i Norge.  En av de største saltproduksjonene foregikk ved Vallø som offisielt hadde navnet Det kongelige norske saltverk i Tønsberg kommune. Det viktige salte fikk mange hedersnavn, Saltnes, Saltvika, Saltøya, Salthelle, Saltholmen…

https://no.wikipedia.org/wiki/Saltutvinning

26. april 1986 eksploderte en av reaktorene i kjernekraftanlegget i Tsjernobyl i dagens Ukraina. Enorme mengder radioaktivt materiale ble sluppet ut, og vinden førte deler av utslippet til Vest-Europa. Norge var blant de landene som fikk mest nedfall.

&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

I vårt neste kapittel, 27.09.2026, skal vi ta for oss hvordan væsker og gasser oppfører seg under ulike former for trykk og temperatur - kort sagt, det handler om deg og meg...

Diffusjon - Osmose - Overflatehinna