<![CDATA[OSVOJI ZNANJE - Kemija]]>Mon, 05 Jan 2026 00:57:57 +0100Weebly<![CDATA[Kategorizacija snovi pri naravoslovju]]>Sat, 14 Sep 2024 09:20:36 GMThttps://osvojiznanje.weebly.com/kemija/kategorizacija-snovi-pri-naravoslovjuZačetki obravnave pojma snov pri naravoslovju v 7. razredu osnovne šole so ključnega pomena za razumevanje kemije od 8. razreda naprej.

Ključno je predvsem razumevanje pojmov kot so element, spojina, atom, molekula, zmes, sestavina ... in povezav med njimi. Te pojme potem redno srečujemo pri pouku kemije, zato je res pomembno, da jih razumemo, ne le poznamo njihove definicije na pamet.
​
Naslednja slika prikazuje povezave med omenjenimi pojmi:
Picture
Kratek opis zgornjega prikaza: Snov delimo za zmesi in čiste snovi, čiste snovi pa na elemente in spojine. Zmes je mešanica elementov in/ali spojin in/ali drugih zmesi. Elementi so lahko sestavljeni iz posameznih atomov ali molekul, spojine pa le iz molekul. Molekule elementov in spojin se razlikujejo po tem, da so prve iz enakih atomov, druge pa iz različnih.

​Vsako teorijo je dobro podpreti še s kakšnim praktičnim primerom. Tule je primer morske vode:
  • Morska voda je zmes snovi, med katerimi prevladujeta voda in sol, ki sta čisti snovi
  • Voda in sol sta sestavini morske vode.
  • Voda in sol sta spojini.
  • Vodo in sol lahko ločimo s fizikalnim postopkom: če zmes pogrejemo, voda izpari, sol pa ostane. Pri tem je pomembno, da se sestava in lastnosti vode in soli ne spremenijo.
  • Vode same z fizikalnimi postopki ne moremo več spremeniti, lahko pa jo ločimo s kemijskim postopkom na molekule kisika in vodika.

Kako si lahko še na drugačen način predstavljamo fizikalne in kemijske postopke?

Če imamo zmes modrih in rdečih avtomobilčkov iz lego kock in jo ločimo na modre in rdeče avtomobilčke, je to fizikalni postopek. Avtomobilčki pri tem ostanejo enaki kot prej, le ločeni so po barvah. Pri kemijskem postopku pa posamezne avtomobilčke razstavimo.

Tudi v kemiji pri fizikalnem postopku snov ohranja lastnosti in sestavo, pri kemijskem postopku pa se ji spremeni.
]]><![CDATA[Oksidacija alkoholov]]>Sun, 16 Apr 2017 18:24:10 GMThttps://osvojiznanje.weebly.com/kemija/oksidacija-alkoholovAlkoholi so lahko primarni, sekundarni ali terciarni.

Primarni alkoholi imajo hidroksilno skupino (-OH) vezano na primarnem C atomu:
  • "HO-" na levem koncu osnovne verige
  • "-OH" na desnem koncu osnovne verige
  • "HO-" na levem in "-OH" na desnem koncu osnovne verige

Sekundarni alkoholi imajo hidroksilno skupino (-OH) vezano na sekundarnem C atomu:
  • "-OH" na enem izmed C v sredini osnovne verige
  • "-OH" na več C v sredini osnovne verige

Terciarni alkoholi imajo hidroksilno skupino (-OH) vezano na terciarnem C atomu:
  • "HO-" na C atomu, ki ima istočasno nase vezan še nek alkil [npr. metil ali etil] (na koncu osnovne verige) - zgoraj je na C pripet recimo CH2CH3, spodaj pa OH ali obratno
  • "HO-" na C atomu, ki ima istočasno nase vezan še nek alkil [npr. metil ali etil] (na sredini osnovne verige) - zgoraj je na C pripet recimo CH2CH3, spodaj pa OH ali obratno

Primarni alkoholi (OH skupina) oksidirajo v aldehid (končnica "-al", CHO skupina), ti pa naprej v karboksilno kislino (COOH skupina).

Sekundarni alkoholi (OH skupina) oksidirajo v keton (končnica "-on", CO skupina).

Terciarni alkoholi se ne oksidirajo!

Proces v nasprotni smeri oksidacije imenujemo redukcija.

Tudi gorenje alkoholov je oksidacija:
  • popolna oksidacija (nastane CO2 in voda)
  • nepopolna oksidacija (nastane CO in voda)
]]><![CDATA[Osnovna veriga in funkcionalne skupine]]>Sat, 15 Apr 2017 12:17:41 GMThttps://osvojiznanje.weebly.com/kemija/osnovna-veriga-in-funkcionalne-skupineOsnovna veriga je neke vrste "kača" ogljikovih atomov, na katero so pripeti vodikovi atomi.

Primeri osnovnih verig:
Etan: CH3-CH3
Butan: CH3-CH2-CH2-CH3

Funkcionalne skupine so (na enem ali različnih mestih) pripete na posamezne ogljikove atome v osnovni verigi.

Funkcionalne skupine so lahko:
  • spojine z ogljikovimi [C] in vodikovimi atomi [H] (ogljikovodiki)
  • skupine s fluorom [F], klorom [Cl], bromom [Br], Jodom [I],... (halogeni)
  • spojine s kisikovimi [O] in vodikovimi atomi [H]
  • spojine z dušikovimi [N] in vodikovimi atomi [H]
  • ...

Primeri funkcionalnih skupin:
  • Metil CH3 (nastane iz metana CH4)
  • Propanol CH3-CH2-CH2-OH (nastane iz propana CH3-CH2-CH3 z zamenjavo H z OH), -OH je hidroksilna skupina
  • Butanal CH3-CH2-CH2-CHO (nastane iz butana CH3-CH2-CH2-CH3), -CHO je aldehidna skupina (lahko jo poimenujemo tudi terminalna [nahaja se na koncu glavne verige] karbonilna skupina)
  • Propanon CH3-CO-CH3 (nastane iz propana CH3-CH2-CH3), -CO je karbonilna skupina [nahaja se med drugim in predzadnjim ogljikovim atomom v glavni verigi]
  • Etanojska kislina CH3-COOH (nastane iz etana CH3-CH3), -COOH je karboksilna skupina
  • ​Dimetil eter CH3-O-CH3  [v imenu je "di" zaradi dveh enakih alkoholov] (nastane s kondenzacijsko reakcijo dveh (enakih) alkoholov - metanol [CH3-OH] in metanol [CH3-OH], pri čemer se izloči voda [H2O]),  -O- je etrska skupina
  • Etil metil eter CH3-CH2-O-CH3 [v imenu upoštevamo abecedni red] (nastane s kondenzacijsko reakcijo dveh (enakih) alkoholov - metanol [CH3-OH] in etanol [CH3-CH2-OH], pri čemer se izloči voda [H2O]), -O- je etrska skupina
  • ​Metil etanoat  CH3-COO-CH3 [v imenu najprej navedemo alkoholni in nato kislinski del] (nastane s kondenzacijsko reakcijo med alkoholom [metanol CH3-OH]in kislino [etanojska kislina CH3-COOH], pri čemer se izloči voda [H2O], -COO- je estrska skupina
    ​
Atomi funkcionalne skupine so med seboj in z osnovno verigo povezani s kovalentnimi vezmi.

Funkcionalne skupine vplivajo na reaktivnost osnovne verige atomov.]]><![CDATA[Izomeri ogljikovodikov]]>Tue, 27 Sep 2016 20:12:07 GMThttps://osvojiznanje.weebly.com/kemija/izomeriPoznamo verižno (skeletno) izomerijo ter položajno izomerijo. V izomeru lahko nastopata tudi obe.
Različni izomeri imajo enako število atomov ogljika in vodika.

Verižna izomerija

Ogljikovi atomi niso razporejeni le linijsko (glavna veriga), ampak so v strukturi prisotni tudi odseki (navzgor, navzdol ali v obe smeri; na enem ali na različnih mestih v verigi), ki jih imenujemo stranske verige.

Stranska veriga je lahko:
  • ogljikovodik (alkan, alken, alkin, ...)
  • skupina s halogeni/kisikom/dušikom itd.

Poimenovanje posamične stranske verige:
  • numerične številske predpone (položaj stranskih verig) [npr. 2,2,4]
  • opisne številske predpone (število stranskih verig;) [v zgornjem primeru je to "tri-"]
  • opisne predpone (imena stranskih verig - povedo kakšni atomi so v stranskih verigah) [npr. -metil (v stranski veji je ogljikovodik metan brez enega vodika; če bi bil v stranski veji butan brez enega vodika, bi se imenoval butil; to so alkilne skupine)]
  • Primer (združimo zapise iz vseh treh alinej): 2,2,4-trimetil

Pozor! Ogljikove atome v verigi štejemo s tiste strani, kjer prej pridemo do "tretjih" elementov, t.j. tistih, ki niso ogljik oziroma vodik (nomenklatura IUPAC).

Poimenovanje več stranskih verig:
  • če je v spojini več stranskih verig, je njihov vrstni red v zapisu odvisen od njihove pozicije prve črke v angleški abecedi 
  • Primer: 3-etil-2-metilheptan; e je v angleški abecedi pred m

Za poimenovanje celotnega izomera dodamo še podatke za glavno verigo:
  • koren (odvisno od števila ogljikovih atomov v glavni verigi; z ali brez "ciklo") [npr. heks-]
  • končnico (an/en/in - odvisno od največjega števila vezi med ogljikovimi atomi v glavni verigi) [npr.  -an]
  • tudi če je v spojini več stranskih verig, je glavna veriga navedena vedno na koncu
  • Primer (združimo zapise iz treh alinej za stransko verigo ter zgornjih dveh): 2,2,4-trimetilheksan

Položajna izomerija - dvojna/trojna vez med ogljikovimi atomi na različnih mestih v strukturi

Poimenovanje izomera:
  • logika ista kot pri alkanih (ime odvisno od števila ogljikovih atomov) 
  • dodana je številka ogljikovega atoma, za katerim je dvojna vez
  • Primer z eno trojno vezjo: but-1-in
  • Primer z dvema dvojnima vezema: buta-1,3-dien
  • Primer z tremi dvojnimi vezmi: hepta-1,3,5-trien

Položajna izomerija - drugi atomi oz. skupine atomov na različnih mestih v strukturi

Za razliko od stranskih verig tu na vejah nimamo celotnih spojin, ampak le "tretje" atome oz. skupine atomov!

Značilnosti pri poimenovanju:
  • veljajo enaka pravila kot pri verižni izomeriji
  • tu se prav tako ravnamo po pravilu, da štejemo s tiste strani, kjer se “tretji” elementi prej začnejo
  • v primeru, da imamo 2 različna “tretja” elementa (t.j. ne-ogljik in ne-vodik), predpone kreiramo glede na besedni red “tretjih” elementov (npr. 3-bromo-1-kloroheksan; b je po angleški abecedi pred k)

Risanje strukturnih formul izomerov

Strukturno formulo rišemo v naslednjem vrstnem redu:
  1. narišemo ogljikove atome (preberemo koren)
  2. označimo dvojne/trojne vezi med atomi ogljika (preberemo končnico)
  3. označimo število & položaje stranskih verig (preberemo numerično & opisno številsko predpono)
  4. narišemo stranske verige (preberemo opisno predpono)
  5. Točki 3 in 4 ponovimo tolikokrat, kolikor je stranskih verig

Pozor! če pri štetju (za potrebe označevanja pozicij stranskih vej) označujemo ogljikove atome s številkami, naj bodo te drugačne barve, da ne bomo mešali z večatomnimi molekulami ogljika.
]]><![CDATA[Kaj je mol?]]>Thu, 30 Jun 2016 22:17:19 GMThttps://osvojiznanje.weebly.com/kemija/kaj-je-molMol je enota za množino snovi. Množina snovi pa je (osnovna) fizikalna veličina.

"Po domače" rečeno: Ker so v kemiji mase in velikosti posamičnih delcev izredno majhne, so si izmislili mol, ki vsebuje za Avogadrovo konstanto delcev (atomov, molekul, ionov, elektronov,...), ti pa imajo kot skupina že neko lažje merljivo maso oz. velikost.

Množina snovi se izračuna po enačbi:

n (množina snovi) = m (masa) / M (molska masa) = N (število delcev) / NA (Avogadrova konstanta)

Masa m [g] predstavlja:
  • maso atoma
  • maso molekule ali
  • maso celotne snovi.
Pri raztopinah posebej obravnavamo še maso topila, maso topljenca in maso raztopine.

Molska masa M [g/mol] je enaka:
  • masi 1 mola snovi
  • masi Avogadrovega števila delcev
  • relativni atomski oz. molekulski masi
Relativno atomsko maso preberemo za vsak element posebej iz periodnega sistema, relativna molekulska masa pa je seštevek relativnih atomskih mas posameznih atomov oz. njihovih večkratnikov.

Število delcev snovi n [nima enote] predstavlja:
  • število atomov
  • število molekul
  • število ionov, elektronov,...

Avogadrova konstanta NA [nima enote] je vedno enaka 6,023x10^23
 
Naj omenimo še molarno prostornino Vm [m3/mol], ki je enaka prostornini 1 mola snovi, izračuna pa se kot kvocient med relativno atomsko oz. molekulsko maso in gostoto snovi:

Vm = M / ρ

Primer 1:
Ena molekula kisika (O2) je sestavljena iz dveh atomov kisika. Relativna atomska masa kisika (mišljen je en sam atom!) je 16. V enačbi  n=m/M je n=1 mol, torej je m=M in lahko zapišemo:
  • 1 mol molekul kisika (O2) ima maso enako 32 g, saj je M=2x16
  • 1 mol atomov kisika (polovica O2) ima maso enako 16 g (32/2).
Primer 2:
Molekulo metana CH4 je sestavlja:
  • en atom ogljika in
  • štirje atomi vodika
1 mol molekul CH4 pa je sestavljen iz:
  • enega mola atomov ogljika in
  • štirih molov atomov vodika.
Primer 3:
Kemijska enačba (urejena!) za nastanek vode iz vodika in kisika se glasi 2H2 + O2 -> 2H2O, zato velja:
  • iz 2 molov molekul vodika (H2) in enega mola molekul kisika (O2) dobimo 2 mola molekul vode
Če bi se izrazili z atomi, bi zapisali:
  • iz 2x2 molov atomov vodika in 2 molov atomov kisika dobimo zopet 2x2 mola atomov vodika in 2 mola atomov kisika, kar je OK, saj velja zakon o ohranitvi mase, ki pravi, da je skupna masa reaktantov enaka skupni masi produktov
]]><![CDATA[Razmerja, deleži, koncentracije]]>Tue, 28 Jun 2016 20:43:36 GMThttps://osvojiznanje.weebly.com/kemija/razmerja-delezi-koncentracijeZ razmerji, deleži in koncentracijami običajno opisujemo sestavo raztopin, na splošno pa z njimi lahko opišemo katerokoli zmes, spojino, kemijsko reakcijo,...

Snov lahko opišemo z razmerjem med:
  • atomi posameznih elementov v spojini
  • atomi posameznega elementa v spojini in molekulami spojine
  • molekulami posameznih reaktantov (potrebno je urejanje enačb)
  • molekulami posameznih produktov (potrebno je urejanje enačb)
  • molekulami reaktantov in produktov (potrebno je urejanje enačb)
  • itd...
Poznamo naslednja razmerja:
  • masno razmerje: m(snov 1) / m(snov 2)  [brez enote]
  • množinsko razmerje: n(snov 1) / n(snov 2) [brez enote] (lahko mu rečemo tudi "razmerje množin")
  • prostorninsko razmerje: (ni predmet obravnave v tem zapisu)

Nadalje, snov lahko opišemo kot Delež:
  • neke čiste snovi oz. posameznega elementa v zmesi
  • topljenca v raztopini
Poznamo naslednje deleže:
  • masni delež:
    w(element oz. topljenec) = m(element oz. topljenec) / m(zmes oz. raztopina) [brez enote]
  • množinski delež:
    x(element oz. topljenec) = n(element oz. topljenec) / n(zmes oz. raztopina) [brez enote]
  • volumski delež (ni predmet obravnave v tem zapisu)
Če delež pomnožimo s 100%, dobimo masni/množinski/volumski odstotek.

​Pri raztopinah ne pozabimo še na naslednjo enakost: w(topljenec) + w (topilo) = 1 oziroma 100%

Koncentracija se v glavnem uporablja pri raztopinah.
Poznamo naslednje koncentracije:
  • masna koncentracija: γ(topljenec) = m(topljenec) / V(raztopina) [g/L]
  • množinska koncentracija: c(topljenec) = n(topljenec) / V(raztopina) [mol/L]
  • prostorninska koncentracija (ni predmet obravnave v tem zapisu)
]]><![CDATA[Raztopine]]>Mon, 18 Apr 2016 21:58:31 GMThttps://osvojiznanje.weebly.com/kemija/raztopinePri raztopinah si zapomnimo: Podobno se topi v podobnem.

Voda je polarna snov (sestavljena je iz polarnih molekul s kovalentnimi vezmi med atomi), zato se v njej raztapljajo
  • ionski kristali (že ime pove, da so polarni, saj so sestavljeni iz ionov) ter
  • molekulski kristali (sestavljajo jih šibko povezane molekule)

Raztapljanje ionskega kristala v vodi:
Ker so molekule vode polarne, s svojim pozitivnim polom privlačijo anione, z negativnim polom pa katione in tako "drobijo" kristalno strukturo topljenca (npr. kuhinjske soli), katerega molekule razpadejo na ione posameznih elementov. Nazaj se le-te ne morejo združiti, ker jih obdajajo molekule vode.

Raztapljanje molekulskih kristalov v vodi:
Ker so molekule vode polarne, s svojim pozitivnim polom privlačijo negativne dele molekul topljenca, z negativnim polom pa pozitivne dele molekul topljenca. Molekule tako med seboj niso več povezane v kristalno strukturo, same molekule topljenca (npr. sladkorja) pa ne razpadejo na ione. Molekule se ne morejo združiti nazaj v kristalno strukturo, ker jih obdajajo molekule vode.

Kovalentni in kovinski kristali pa v v vodi (in tudi v nobenem drugem topilu) niso topni.
]]><![CDATA[Oksidacija: Redukcija]]>Thu, 24 Mar 2016 21:00:24 GMThttps://osvojiznanje.weebly.com/kemija/oksidacija-redukcijaPoenostavljeno povedano:
  • pri oksidaciji se neka snov spoji s kisikom (oksidira)
  • pri redukciji neka snov odda kisik (se reducira)

Primer: CuO + H₂ → Cu + H₂O; CuO se reducira, H₂ se oksidira.]]><![CDATA[Organske : anorganske snovi (spojine)]]>Wed, 02 Mar 2016 21:04:14 GMThttps://osvojiznanje.weebly.com/kemija/organske-anorganske-snovi-spojineOrganske snovi nastanejo v živih organizmih (rastline, živali) in vsebujejo ogljik.

Anorganske snovi so del nežive narave in v glavnem ne vsebujejo ogljika (razen nekaj izjem).
]]><![CDATA[Ogljikovodiki]]>Wed, 02 Mar 2016 20:47:47 GMThttps://osvojiznanje.weebly.com/kemija/ogljikovodikiTo so organske spojine, katerih molekule so sestavljene zgolj iz atomov ogljika in vodika.

Ogljikovodiki so lahko aciklični ali ciklični.

Aciklični ogljikovodiki

Poznamo 3 vrste acikličnih ogljikovodikov, ki se med seboj razlikujejo po vrstah vezi med ogljikovimi atomi:
  • Alkani imajo med ogljikovimi atomi le enojne vezi, so nasičeni
  • Alkeni imajo med ogljikovimi atomi vsaj eno dvojno vez, so nenasičeni
  • Alkini imajo med ogljikovimi atomi vsaj eno trojno vez, so nenasičeni

Imena prvih štirih ogljikovodikovih spojin so unikatna:
  • metan (CH4) 
  • etan (C2H6) / eten (C2H4) / etin (C2H2)
  • propan (C3H8) / propen (C3H6) / propin (C3H4)
  • butan (C4H10) / buten (C4H8) / butin (C4H6)
Imena ostalih ogljikovodikovih spojin so izpeljana iz grškega poimenovanja števila ogljikovih (C) atomov:
  • pentan (C5H12) / penten (C5H10) / pentin (C5H8)
  • heksan (C6H14) / heksen (C6H12) / heksin (C6H10)
  • ...
  • dekan (C10H22) / deken (C10H20) / dekin (C10H18)
  • ...

Splošne formule: 
  • Alkani: CnH2n+2
  • Alkeni: CnH2n
  • Alkini: ​CnH2n-2

Ciklični ogljikovodiki

Ciklični ogljikovodiki imajo vedno predpono "ciklo-"

Splošne formule: 
  • Cikloalkani: CnH2n
  • Cikloalkeni: CnH2n-2
  • Cikloalkini: ​CnH2n-4
"Po domače" povedano, cikloalk(a/e/i)ni imajo vedno 2 vodikova atoma manj od alk(a/e/i)nov.

]]>