Kemiska reaktioner
En tändsticka flammar upp, järn rostar, socker karamelliseras. Gemensamt är att gamla bindningar bryts och nya bildas — ämnena förvandlas. Det är kärnan i en kemisk reaktion.
Men atomerna försvinner inte. Varje atom som finns på vänster sida om pilen måste finnas på höger sida. Det är atombevarandets lag — en av kemins fundamentala principer.
I det här avsnittet lär du dig att läsa och skriva reaktionsformler, kontrollera atombevarandet och skilja en kemisk reaktion från en fysikalisk förändring.
Lärandemål
- Förklara skillnaden mellan en kemisk reaktion och en fysikalisk förändring.
- Läsa och skriva en reaktionsformel med reaktanter och produkter.
- Kontrollera atombevarandet i en reaktionsformel.
- Förklara varför en legering inte är ett nytt grundämne.
Öppningsfrågan
En tändsticka tänds och brinner upp. Isen i ett glas smälter. Ett äpple faller från ett träd. Vilken av dessa är en kemisk reaktion — och hur vet du det?
Ledtråd: fråga dig om nya ämnen bildas, eller om det bara är form eller läge som förändras.
Kemisk reaktion eller fysikalisk förändring?
Tre elever diskuterar om issmältning är en kemisk reaktion. En resonerar rätt, de andra bär på vanliga missuppfattningar.
- En tändsticka tänds och brinner upp. Isen i ett glas smälter till vatten. Ett äpple faller från ett träd. Vilken av dessa händelser är en kemisk reaktion?
- A Isen smälter till vatten
- B Tändstickan brinner upp
- C Äpplet faller från trädet
- D Alla tre är kemiska reaktioner
- I en kemisk reaktion reagerar ämnen och bildar nya. Atomer varken skapas eller försvinner. Vad stämmer efteråt?
- A Nya atomer har skapats ur energi
- B Samma antal atomer av varje slag finns kvar, men i nya molekyler
- C Några atomer har försvunnit
- D Atomerna har ändrat grundämne
Energi avges — reaktionen frigör mer energi än den förbrukar. Produkterna har lägre energi än reaktanterna.
Exempel: förbränning, oxidation, rostning
Energi tas upp — reaktionen behöver mer energi än den frigör. Produkterna har högre energi än reaktanterna.
Exempel: fotosyntesen, matlagning, elektrolys
Atombevarandet gäller alltid — oavsett om reaktionen är exoterm eller endoterm, är antalet atomer detsamma på båda sidor av pilen.
- C + O₂ → CO₂ beskriver förbränning av kol. Vad visar pilen?
- A Att energi frigörs
- B Att ämnena blandas utan att reagera
- C Att de ämnen som reagerar bildar nya ämnen
- D Att reaktionen går åt båda hållen
- Alkemister försökte framställa guld (Au) från silver (Ag) och koppar (Cu). Varför var det omöjligt?
- A De använde för lite koppar
- B Silver och koppar bildar en legering, inte guld
- C Kemiska reaktioner kräver alltid syrgas
- D Guld består av Au-atomer som inte finns i silver eller koppar
| Ämne | Typ | Beståndsdelar | Kan separeras? |
|---|---|---|---|
| Rent guld (Au) | Grundämne | Bara Au-atomer | — |
| Sterlingsilver | Legering | Ag + Cu | Ja (fysikaliskt) |
| Brons | Legering | Cu + Sn | Ja (fysikaliskt) |
| Stål | Legering | Fe + C (+ andra) | Ja (fysikaliskt) |
| Vatten (H₂O) | Kemisk förening | H och O bundna | Ja (kemiskt) |
- Sterlingsilver = silver+koppar. Brons = koppar+tenn. Vad kännetecknar en legering?
- A En blandning av två eller flera metaller
- B Ett grundämne framställt genom kemisk reaktion
- C Ett ämne som bildas när en metall reagerar med syrgas
- D En kemisk förening mellan metall och icke-metall
- Varför kan inte koksalt separeras från vatten med ett kaffefilter?
- A Saltet reagerar med filtret
- B Saltpartiklarna (jonerna) är för små för att fastna i filtret
- C Filtret löser upp saltet
- D Saltet är olösligt i vatten
Uppgift: S + O₂ → SO₂. Kontrollera att formeln uppfyller atombevarande.
- Steg 1: Vänster: 1 S + 2 O.
- Steg 2: Höger: SO₂ = 1 S + 2 O.
- Steg 3: 1S=1S, 2O=2O. Korrekt.
Lika många atomer av varje slag på båda sidor.
Uppgift: En elev skriver H₂O → H₂ + O₂. Stämmer formeln?
- Steg 1: Vänster: 2H + 1O.
- Steg 2: Höger: 2H + 2O.
- Steg 3: Syre: 1 ≠ 2. Felaktig.
Felaktig — det fattas en syreatom på vänster sida.
Din tur: Skriv en reaktionsformel för förbränning av svavel. Kontrollera atombevarandet.
[3 poäng]
Diagrammet visar tre reaktioner med molekylmodeller. Reaktion I: C + O₂ → CO₂ Reaktion II: 2C + O₂ → 2CO Reaktion III: C + O₂ → CO₃ Vilka av reaktionerna uppfyller atombevarande?
Visuellt stöd: Tabell med tre rader. Varje rad visar molekylmodeller med atomsfärer: Rad I — 1 svart sfär (C) + 2 röda sfärer bundna (O₂) → 1 svart + 2 röda bundna (CO₂). Rad II — 2 svarta sfärer (C) + 2 röda sfärer bundna (O₂) → 2 grupper av 1 svart+1 röd (2CO). Rad III — 1 svart sfär (C) + 2 röda sfärer bundna (O₂) → 1 svart + 3 röda bundna (CO₃).
- AEndast reaktion I, eftersom koefficienten 2 framför C i reaktion II visar att kol har skapats under reaktionen
- BReaktion I och II, eftersom antalet atomer av varje grundämne är lika på båda sidor i dessa reaktioner
- CReaktion I och III, eftersom båda har samma antal kolatomer på vänster och höger sida av pilen
- DAlla tre reaktionerna, eftersom varje reaktion har samma grundämnen som reaktanter och produkter
En elev undersöker fyra påståenden om reaktionen 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃. Vilken kombination av påståenden är korrekt? Påstående 1: Reaktionen har 2 järnatomer på varje sida. Påstående 2: Reaktionen har 6 kloratomer på varje sida. Påstående 3: FeCl₃ är en legering av järn och klor. Påstående 4: Den totala massan av produkterna är lika med den totala massan av reaktanterna.
Visuellt stöd: Tabell med 4 rader: Påstående 1–4 med text enligt frågan.
- APåstående 1 och 3, eftersom FeCl₃ bildas genom att metallen järn blandas med icke-metallen klor
- BPåstående 1, 2 och 3, eftersom alla tre beskriver egenskaper hos reaktionen och dess produkt
- CPåstående 1, 2 och 4, eftersom atombevarande gäller för antal atomer och total massa i reaktionen
- DPåstående 2 och 4, eftersom kloratomerna och massan bevaras men järnatomerna ändrar egenskaper
- Förklara med egna ord vad atombevarandets lag innebär. Ge ett exempel med en reaktionsformel.
- Varför kan man inte framställa guld av silver och koppar genom en kemisk reaktion?
- En student skriver: 2H₂O → 2H₂ + O. Vad är fel med denna reaktionsformel?