Kemiguide för Högstadiet

Periodiska systemet är en smart karta över alla grundämnen som finns. En grupp är en lodrät kolumn i systemet (uppifrån och ner). Det som är speciellt är att alla ämnen i samma grupp har liknande kemiska egenskaper. Det beror på att de har samma antal valenselektroner, alltså elektroner i sitt yttersta skal.

• Vilka atomer ingår? De mest kända är Litium (Li), Natrium (Na) och Kalium (K). (Väte, H, står också i grupp 1 men är en speciell icke-metall).
• Vilka egenskaper har de?
  • Superreaktiva: De reagerar väldigt lätt och ofta våldsamt, särskilt med vatten. Därför måste de förvaras i t.ex. fotogen.
  • Ensam valenselektron: Anledningen till att de är så reaktiva är att de bara har en enda valenselektron. De vill väldigt gärna bli av med den för att få ett fullt yttre skal (ädelgasstruktur).
  • Bildar positiva joner: När de ger bort sin negativa elektron får de en positiv laddning och blir en positiv jon, t.ex. Na⁺.
• Vilken form har de? Alla är silverfärgade, mjuka metaller som man kan skära i med kniv. De är i fast form vid rumstemperatur.
• Är de metaller? Ja, de är typexempel på metaller.

• Vilka atomer ingår? De vanligaste är Fluor (F), Klor (Cl), Brom (Br) och Jod (I).
• Vilka egenskaper har de?
  • Också superreaktiva: De är bland de mest reaktiva icke-metallerna. De reagerar gärna med alkalimetaller.
  • Sju valenselektroner: De har sju valenselektroner och behöver bara en till för att få ett fullt yttre skal. De är experter på att "stjäla" en elektron.
  • Bildar negativa joner: När de tar upp en elektron blir de negativt laddade joner, t.ex. Cl⁻.
  • Giftiga & Färgade: Många är giftiga och har starka färger (klor är en gulgrön gas).
• Vilken form har de? Formen varierar. Vid rumstemperatur är klor en gas, brom en vätska och jod ett fast ämne. De förekommer ofta som tvåatomiga molekyler, t.ex. Cl₂.
• Är de metaller? Nej, de är icke-metaller.

• Vilka atomer ingår? Helium (He), Neon (Ne), Argon (Ar) är de mest kända.
• Vilka egenskaper har de?
  • Inte reaktiva alls: De är extremt stabila och reagerar nästan inte med några andra ämnen. De kallas därför "ädla".
  • Fullt elektronskal: Anledningen är att de redan har fulla valensskal (åtta elektroner, förutom helium som har två). De är "nöjda" som de är.
• Vilken form har de? Alla är färglösa och luktfria gaser vid rumstemperatur.
• Är de metaller? Nej, de är icke-metaller.

Ädelgasstruktur innebär att en atom har ett fullt yttre elektronskal, precis som ädelgaserna i grupp 18. Detta är det mest stabila och "önskvärda" tillståndet för en atom. Man kan säga att hela kemin handlar om atomers strävan att uppnå ädelgasstruktur. De gör det genom att ge bort, ta upp eller dela elektroner med andra atomer, vilket skapar kemiska bindningar.

En jonbindning är "ge-och-ta-bindningen".

• Hur funkar den? Den sker mellan en metall och en icke-metall. Metallatomen ger bort sina valenselektroner till icke-metallatomen.
• Exempel: En natriumatom (alkalimetall) ger sin enda valenselektron till en kloratom (halogen).
  1. Natrium blir en positiv jon (Na⁺).
  2. Klor blir en negativ jon (Cl⁻).
  3. Plus och minus dras till varandra, som magneter! Denna starka attraktion kallas jonbindning och skapar ett salt, i detta fall koksalt (NaCl).

En metallbindning är "kollektiv-bindningen".

• Hur funkar den? Den sker mellan metallatomer. Metallatomerna släpper ifrån sig sina valenselektroner, som bildar ett gemensamt "hav" som de positiva metalljonerna flyter runt i.
• Varför är det bra? Detta "elektronhav" fungerar som ett superlim som håller ihop metalljonerna. Det förklarar också varför metaller leder ström (elektronerna kan röra sig fritt) och kan böjas.

En molekylbindning är "dela-är-att-bry-sig-om-bindningen".

• Hur funkar den? Den sker mellan två eller flera icke-metaller. Eftersom ingen vill ge bort sina elektroner, delar de på dem istället.
• Varför delar de? Genom att dela elektronpar kan båda atomerna "låtsas" att de har fullt yttre skal. Ett delat par skapar en stark bindning som håller ihop atomerna till en molekyl.
• Exempel:
  • Vatten (H₂O): En syreatom delar elektroner med två väteatomer.
  • Klor (Cl₂): Två kloratomer delar ett elektronpar med varandra.