Kemi 2

Kemi är ett naturvetenskapligt ämne som har sitt ursprung i människans behov av att förstå och förklara sin omvärld samt i intresset för hur materia är uppbyggd och hur olika livsprocesser fungerar. Kemi behandlar materiens egenskaper, struktur och funktion samt kemiska reaktioner och förändringar.

Undervisningen i ämnet kemi ska ge eleverna förutsättningar att utveckla följande (kunskaper och förmågor)

 

1. Kunskaper om kemins begrepp, modeller, teorier och arbetsmetoder samt förståelse av hur dessa utvecklas.
2. Förmåga att analysera och söka svar på ämnesrelaterade frågor samt att identifiera, formulera och lösa problem. Förmåga att reflektera över och värdera valda strategier, metoder och resultat.
3. Förmåga att planera, genomföra, tolka och redovisa experiment och observationer samt förmåga att hantera kemikalier och utrustning.
4. Kunskaper om kemins betydelse för individ och samhälle.
5. Förmåga att använda kunskaper i kemi för att kommunicera samt för att granska och använda information.

Det innehåll som eleven ska kunna förvänta sig möta i kursen är följande (centralt innehåll)

Reaktionshastighet och kemisk jämvikt

• Reaktionshastighet, till exempel katalysatorers och koncentrationers inverkan på hur fort kemiska reaktioner sker.
• Faktorer som påverkar jämviktslägen och jämviktskonstanter.
• Beräkningar på och resonemang om jämviktssystem i olika miljöer, till exempel jämviktssystem i världshaven, i människokroppen och inom industriella processer.

Organisk kemi

• Olika organiska ämnesklasser, deras egenskaper, struktur och reaktivitet.
• Reaktionsmekanismer, inklusive kvalitativa resonemang om, hur och varför reaktioner sker och om energiomsättningar vid olika slags organiska reaktioner.

Biokemi

• Det genetiska informationsflödet, inklusive huvuddragen i de biokemiska processerna replikation, transkription och translation.
• Huvuddragen i människans ämnesomsättning på molekylär nivå.
• Proteiners struktur och funktion, med speciellt fokus på enzymer.

Analytisk kemi

• Kvalitativa och kvantitativa metoder för kemisk analys, till exempel masspektrometri och spektrofotometri.
• Resonemang om provtagning, detektionsnivå, riktighet och precision samt systematiska och slumpmässiga felkällor.

Kemins karaktär och arbetssätt

• Modeller och teorier som förenklingar av verkligheten. Modellers och teoriers giltighetsområden och hur de kan utvecklas, generaliseras eller ersättas av andra modeller och teorier över tid.
• Avgränsning och studier av problem och frågor med hjälp av kemiska resonemang.
• Det experimentella arbetets betydelse för att testa, omvärdera och revidera hypoteser, teorier och modeller.
• Planering och genomförande av experimentella undersökningar och observationer samt formulering och prövning av hypoteser i samband med dessa.
• Utvärdering av resultat och slutsatser genom analys av metodval, arbetsprocess och felkällor.
• Frågor om etik och hållbar utveckling kopplade till kemins olika arbetssätt och verksamhetsområden.

Uppgifter

Kinetik - snabbt eller långsamt (kap 1)

Kursen inleds med ett avsnitt där vi studerar vad som påverkar kemiska reaktioners hastighet. Eftersom energi är ett centralt begrepp inom området kinetik så studerar vi också energiomsättningar. Begrepp som är viktiga att kunna efter avslutat kapitel är;

• Endoterma och exoterma reaktioner
• Entalpi
• Aktiveringsenergi
• Bildningsenergi (vilken energi som krävs eller frigörs när ett ämne BILDAS)
• Bindningsenergi (vilken energi som krävs för att bryta bindningar vilket är samma som den energi som frigörs då samma bindning bildas)
• Faktorer som påverkar hastigheten hos en kemisk reaktion

Kemisk jämvikt (kap 2)

När en kemisk reaktion inträffar är vi vana att reaktanter bildar produkter. Ibland är det så att produkter återbildar reaktanter, då är reaktionen reversibel och reaktionen går i två riktningar. Efter en stund går reaktionerna i de båda riktningarna lika snabbt och vi säger att kemisk jämvikt uppnåtts. Det här kapitlet handlar om kemisk jämvikt. Viktiga begrepp att kunna är;

Reversibla reaktioner

Jämviktsekvation

Jaämviktskonstant

Homogena och heterogena jämvikter

Fördelningsjämvikt

Syra-bas-jämvikt

Syrakonstant, Ka

Vattnets autoprotolys

Organisk kemi (kap 3)

Kemi kan delas in i lite olika delar. Två stora områden kallas oorganisk kemi och organisk kemi. Ett annat stort område är analytisk kemi som kommer i sista kapitlet (kap 6). Det mesta av kemin som ni studerat har varit oorganisk kemi (icke-organisk). Nu ska vi börja läsa om organisk kemi som enklast kan beskrivas som "livets kemi" eller "kolföreningarnas kemi". Detta är ett stort kapitel och bäddar för ökad förståelse för kemins komplexitet och möjligheter. Det finns inom den organiska kemin ett namngivningssystem (kallas även nomenklatur) som vi också ska lära oss. Några viktiga områden (begreppen är så många att vi tar dem allteftersom de dyker upp) som vi ska arbeta med är;

• Vad är organisk kemi?
• Kolväten
• IUPAC-nomenklatur
• Substitutionsreaktioner
• Radikalreaktioner
• Additionsreaktioner
• Isomerer
• Arener
• Alkoholer
• Fenoler
• Etrar
• Tioler och disulfider
• Aminer
• Nitroföreningar
• Aldehyder och ketoner
• Karboxylsyror
• Optisk isomeri
• Estrar

Makromolekyler (kap. 4)

Makromolekyler är jättestora molekyler. I det här avsnittet kommer vi att studera kända jättemolekyler samt reaktioner som förekommer då de bryts ner eller byggs upp. Viktiga begrepp är;

Makromolekyl

Kondensation

Hydrolys

Kolhydrater (mono-, di, polysackarider)

Lipider och fosfolipider

Ytspänning och tensider

Proteiner

Aminosyror

Enzymer

Syntetiska polymerer (plaster och elaster)

Cellen i funktion (kap 5)

Det här kapitlet kommer ni också att möta dels i biologin men även i biotekniken, därför läser vi endast valda delar av kapitel 5. Det vi fokuserar på är följande;

Nukleinsyror (DNA och RNA) och deras uppbyggnad och struktur

ATP - en nukleoti som energibärare

Cellmembran

Fotosyntes

Cellandning (lite mer ingående än fotosyntes)

Analytisk kemi (kap 6)

Den analytiska kemin handlar om att ta reda på kvaliteten eller kvantiteten av olika ämnen. Till den finns instrument som kromatografer och spektrofotometrar, men även klassiskt analys som titrering och gravimetriska beräkningar. Viktiga områden i kapitlet är;

Vad är analytisk kemi

Gravimetriska analyser

Titreranalyser

Jonbytare

Kromatografi

Spektroskopi

Spektrometri