Stoffer i dagliglivet by Cappelen Damm

BOKMÅL

NATURFAG TEMA

Stoffer i dagliglivet KIRSTEN FISKUM

KIRSTEN FISKUM

NATURFAG TEMA

Stoffer i dagliglivet Bokm책l

© J.W. Cappelens Forlag AS, Oslo 2007 Materialet i denne publikasjonen er omfattet av åndsverklovens bestemmelser. Uten særskilt avtale med Cappelens Damm AS er enhver eksemplarframstilling og tilgjengeliggjøring bare tillatt i den utstrekning det er hjemlet i lov eller tillatt gjennom avtale med Kopinor, interesseorgan for rettighetshavere til åndsverk. Utnyttelse i strid med lov eller avtale kan medføre erstatningsansvar og inndragning, og kan straffes med bøter eller fengsel. Verket er gitt ut med støtte fra Utdanningsdirektoratet. Temaheftene følger utvalgte emner av læreplanene for Kunnskapsløftet i faget naturfag og er lagd til bruk i grunnskolen. Omslagsdesign: Vibeke Sundbye Grafisk formgiving: Vibeke Sundbye Bilderedaktør: Kristian Ridder-Nielsen Forlagsredaktør: Anders Gunneng Illustrasjonsliste: Tekniske tegninger: Bjørn Norheim Fotografier: Samfoto: Ove Bergersen/NN s. 4, Per Eide s. 5n, Kerstin Mertens s. 13h, Steinar Myhr/NN s. 17, Bård Løken/NN s. 22v, 35ø, Trym Ivar Bergsmo s. 25, Harri Tahvanainen s. 35n Scanpix: s. 26v, Corbis s. 5ø, Geir Salvesen s. 13v, Klaus Hackenberg/Corbis s. 20, Stein J. Bjørge s. 22h, Gorm Kallestad s. 27n, Arne S. Gjone s. 31h, Tore Sannum s. 34 Jostein Øksne: s. 6, 21, 27, 38 ifi.no s. 26h GV-press: FoodPhotogr. Eising s. 28 gettyimages: David Seed s. 31v Omslagsfoto: Forside: Pipette og reagensglass, Andrew Douglas, Masterfile/Scanpix. Bakside: Nyttårsraketter, Ove Bergesen/NN/Samfoto, Iskrem, Corbis, Aluminium, Bård Løken/NN/Samfoto. Trykking/innbinding: 07 Gruppen AS, 2009 Utgave 1 Opplag 2 ISBN 978-82-02-25455-1 www.cappelendamm.no http://naturfagtema.cappelendamm.no

Innhold 1 Hva er kjemi?....................................................................... 4 2 Blandinger ........................................................................... 5

Ujevne blandinger ......................................................................... 5 Jevne blandinger ............................................................................ 6 3 Byggeklossene ..................................................................... Atomer ........................................................................................... Molekyler ....................................................................................... Ombygging.....................................................................................

8 8 9 10

4 Vann..................................................................................... 13 5 Vannkretsløpet..................................................................... 16 Stoffer løst i vann........................................................................... 17 6 Stoffenes form..................................................................... 21 Alle stoffer kan ha tre former ........................................................ 22 7 Syrer og baser ..................................................................... 25 Surhet og pH-skala ........................................................................ 26 Surhetsindikator ............................................................................ 27 Sur nedbør ..................................................................................... 27 8 Brann................................................................................... 30 Hvordan kan du slokke en brann? ................................................ 30 Giftig gass ....................................................................................... 34 9 Klima og drivhuseffekt ........................................................ 35 Drivhuseffekten ............................................................................. 36 10 Maten du spiser ................................................................... 38 Stoffer vi trenger for å leve ............................................................ 38 Ordforklaringer ......................................................................... 42

Blir vannet i kjelen borte n책r du koker det?

Vann kan være is, det kan være flytende, og det kan være damp.

Vann

Damp

6 • Stoffenes form Hva skjer med vann hvis du koker det? Hvor blir det av vannet? Vannet som forsvinner fra kjelen, blir til damp. Vi sier at vannet fordamper. Hva skjedde med vannet i glasskåla da du lagde saltkrystaller? Hvor ble det av vannet? Hvis du setter et glass vann i fryseren, fryser vannet til is. Tar vi glasset ut av fryseren igjen, smelter isen. Er is og vann samme stoff? Det blir ikke dannet noe nytt stoff når vann fryser til is. Det blir ikke dannet noe nytt stoff når is smelter, eller når vann fordamper fra en glasskål. Vi sier at vann, is og damp er forskjellige former av vann. Isen er hard å ta på, og den har en fast form. I isen ligger vannmolekylene tett sammen i et ryddig mønster. I isen ligger vannmolekylene nesten helt i ro på faste plasser. Vi sier at is er et fast stoff. Hvilke faste stoffer vet du om? Hva skjer med vannet dersom du heller det over i et nytt glass? Vannet flyter utover, det former seg etter glasset, det er mykt å ta på og det har ikke en fast form. I vann ligger vannmolekylene nærmere hverandre enn i is. I vann ligger ikke vannmolekylene på faste plasser. Vi sier at vann er en væske. Hvilke væsker vet du om?

Partikkelmodell av vann i fast form.

Partikkelmodell av vann i væskeform (flytende form).

NATURFAG TEMA

Stoffenes form

Vannmolekylene i damp sprer seg utover i hele rommet, og dampen har ikke en fast form. Molekylene i dampen er langt fra hverandre. Vannmolekylene i damp er ikke på faste plasser, men beveger seg på all den plassen de har tilgang til. Vi sier at damp er en gass. Hvilke gasser vet du om?

Alle stoffer kan ha tre former Hva skjer med en metallbit hvis du varmer den opp? Dersom temperaturen er høy nok, smelter metallet. Da blir metallet til en væske. Varmer du opp til enda høyere temperatur, får du metallgass. Alle stoffer kan altså være i tre former: fast form, væskeform og gassform. Hvilket stoff vi har, og temperaturen der stoffet er, bestemmer om stoffet er fast, væske eller gass. Stoff

Smeltepunkt

Kokepunkt

Vann

0 °C

100 °C

Jern

1536 °C

2862 °C

Aluminium

660,5 °C

2467 °C

–219 °C

–183 °C

Oksygen

Aluminium i fast form og væskeform.

Partikkelmodell av vann i gassform.

Stoffenes form

NATURFAG TEMA

Oppgaver 1 Hvilke tre former kan alle stoffer være i? Gi minst ett eksempel for hver form.

Aktiviteter

Rollespill: Oppvarming av en isklump Tenk deg en isklump. En isklump er satt sammen av mange vannmolekyler. I denne aktiviteten skal elevene i klassen din være vannmolekylene i en isklump som blir varmet opp. Hver elev i klassen forestiller ett vannmolekyl. Slik gjør dere: 1 Still opp slik figuren viser. 2 Legg en arm på skulderen til den som står til høyre for deg og en arm på den som står rett foran deg. Det er ikke lov til å slippe taket! Beina dine skal stå fast på gulvet. Du kan bevege litt på overkroppen. Fast form

3 Læreren merker opp området rundt dere. Er det lett for vannmolekylene å bevege seg?

Dette er slik vi tenker oss at vannmolekyler i is oppfører seg. Hvordan tenker vi oss at partiklene oppfører seg i et fast stoff?

4 Tenk deg at læreren varmer opp isklumpen. Etter hvert som isklumpen varmes opp, kan du bevege overkroppen raskere og raskere fra side til side.

NATURFAG TEMA

Stoffenes form

5 Når læreren sier at temperaturen er null grader, kan du slippe taket i dem du holder fast i. Dere kan nå gå rundt hverandre uten at gulvplassen dere bruker blir større og uten at bevegelsene blir raskere. Fortsett å gå omkring, ta tak og slipp. Dette er slik vi tenker oss at molekylene i vann oppfører seg. Hva skjer med is når temperaturen er null grader?

Væskeform

Hvordan tenker vi oss at partiklene oppfører seg i en væske?

6 Læreren fortsetter å varme opp vannet. Du kan bevege deg mer. 7 Løp rundt uten å gå noe særlig utenfor området læreren merket opp. 8 Når læreren sier at temperaturen er hundre grader, klarer noen elever å komme seg vekk fra det oppmerkede området. 9 De som kommer seg vekk, kan løpe rundt i hele rommet. 10 Etter hvert kommer alle elevene ut fra det oppmerkede området. Dette er slik vi tenker oss at molekylene i vanndamp oppfører seg. Hva skjer med vann når temperaturen er hundre grader?

Hvordan tenker vi oss at partiklene oppfører seg i en gass?

Hva tror du skjer med bevegelsene til partiklene i vanndampen, dersom vi fortsetter å varme opp til enda høyere temperatur?

Gassform

Det er vanlig å se rundballer med silofôr liggende ute på jordene.

7 • Syrer og baser Vet du hva en rundball er? I Norge er fôring med silofôr fra rundballer vanlig. Inne i rundballene er det mye gress og litt maursyre. Maursyra gjør at gresset holder seg næringsrikt gjennom hele vinteren. Maursyre er en syre. Sitronsyre er stoffet som gjør at sitron smaker surt. Eddik inneholder eddiksyre. Kullsyre i brus er en syre. I brennesle er det maursyre. Derfor svir og brenner det hvis du tar på brennesle.

te du at: s s i V Kullsyre er det samme som karbondioksid.

NATURFAG TEMA

Syrer og baser

Lut er en base. Lut blir brukt til mange ulike ting, blant annet å lage lutefisk og når vi skal behandle tregulv.

Hvis du har litt base på huden etter å ha tatt på brennesle, kan du lindre smerten. I kjemien er baser det motsatte av syrer.

Alle har hørt om sur melk. Kanskje du har hørt om sur nedbør? Coca-Cola er også sur. Såpevann er ikke surt. I kjemien har sur og surhet en bestemt betydning. Vi kan måle hvor sur en løsning er. Hvordan kan vi vite om en løsning er sur eller basisk? pH-verdien er et mål på surheten i en løsning. pH-verdi kan bare måles for stoffer som er løst i vann. pH-skalaen går fra 0 til 14. Vi bruker pH-skalaen når vi skal angi et mål for surhet.

Sterk basisk løsning Svak basisk løsning

Surhet og pH-skala

Svak sur løsning

Vi bruker lut når vi lager lutefisk. Lut blir brukt til å behandle tregulv, og lut blir brukt som vaskemiddel. Lut er en base.

pH-skalaen

Sterk sur løsning

Alle vet at grønnsåpe er en såpe. Det er ikke alle som vet at grønnsåpe er en base.

pH-verdier Sterk natronlut 14 (NaOH) 13 12

Maskinoppvaskmiddel

Salmiakk

Grønnsåpe

9 8 7 6

Sjøvann Blod hos mennesker Rent vann, tårer

Urin Vanlig regnvann Svart kaffe Mange fisker dør Tomater, appelsinjus

Coca-cola, eddik

Sitronsaft

Magesaft

Sterk saltsyre (HCl)

Sitronsaft

pH-skalaen går fra 0–14. pH-verdi er et mål på surhet.

Syrer og baser

NATURFAG TEMA

I sure løsninger er pH-verdien lavere enn 7. I basiske løsninger er pH-verdien høyere enn 7. En sur løsning kan gjøres mindre sur ved å tilføre en base, og omvendt. En syre og en base kan nøytralisere hverandre. Dersom pH-verdien i en løsning er akkurat 7, sier vi at løsningen er nøytral.

Surhetsindikator Noen stoffer har forskjellig farge i sur og basisk løsning. Vi kaller slike stoffer surhetsindikatorer eller pH-indikatorer. Indikatorer er pekere som sier noe om egenskapen til stoffene. Slike indikatorer eller pekere brukes til å finne ut om en løsning er sur, nøytral eller basisk. Blåbærsaft er en naturlig indikator og skifter farge i sur og basisk løsning.

Sur nedbør Hva mener vi med sur nedbør? Når vi brenner olje og kull, slippes det ut mange stoffer til lufta. Noen av disse stoffene kan reagere med vanndråpene i skyene. Da skjer det en kjemisk reaksjon hvor det blir dannet sur løsning. Hvis regnvann har pH-verdi lavere enn 5,6, kaller vi det sur nedbør. Sur nedbør kan • skade livet i ferskvann •

skade planter

•

skade bygninger

te du at: Viss Begrepet sur nedbør ble lansert allerede på slutten av 1800-tallet. Finn ut hvem som fant opp dette begrepet. Marmor blir skadd av sur nedbør.

NATURFAG TEMA

Syrer og baser

Oppgaver 1 Hvilke syrer og baser kjenner du til?

2 Se på tegningen av pH-skalaen. Hvilke stoffer er a) sure

b) basiske

c) nøytrale

Gå til Naturfag Temas nettsted. Der kan du finne flere forsøk med indikatorer, syrer og baser.

3 Hva er marmor? Kan du gi noen eksempler på hva marmor brukes til?

Hvis du ikke vet svarene, kan du bruke internett og/eller leksikon til å finne opplysningene du trenger.

Syrer og baser

NATURFAG TEMA

Framgangsmåte

Aktiviteter 1

Sur eller basisk? Du skal bestemme fargene til tre indikatorer i sur løsning og basisk løsning. Indikatorene tar du med hjemmefra (for eksempel solbærsaft, blåbærsaft eller fruktte). Den sure og den basiske løsningen får du av læreren.

Solbærsaft

Sur løsning

Du trenger: en sur løsning, en basisk løsning, tre indikatorer, sukker, en teskje, seks små glass til å ha løsningene i, teip

Solbærsaft

Basisk løsning

Slik gjør du: 1 Du trenger to glass til hver av indikatorene. Velg en indikator. Hell litt av indikatoren i to glass.

2 Solbærsaft

2 Hell litt sur løsning i det ene glasset.

Indikator Farge i sur Farge i basisk l ø s nin g løsning

Farge m sukker ed

3 Hell litt basisk løsning i det andre glasset. 4 Noter det du ser, i tabellen. Indikator

Farge i sur løsning

Farge i basisk løsning

Farge med sukker

Hva skjedde?

Hva skjer hvis du tilsetter en teskje sukker i hvert av glassene?

Har sukker noen innvirkning på surheten i løsningen?