Nogle Kemi spørgsmål

Ikke fordi jeg er en mand med moralen i top, men prøv at kigge lidt på spørgsmålene selv. Hvis der er konkrete problemer, kan du jo spørge - ovenstående ligner mest af alt en hel prøve, vi forventes at løse for dig.

vh,

Anders

Jeg kan da prøve at hjælpe lidt.

Ad 1)

Et grundstof består kun af en enkelt slags atomer, ligesom ilt, der kun består af ilt-atomet O. Der findes 115 forskellige slags atomer og dermed 115 forskellige slags grundstoffer i verden.

Ad 2) 115

Ad 3) Sammenbinding af atomer på en bestemt måde

Ad 4) Ordning af grundstofferne i 8 gruppper lavet af Mendeljev.

Ad 5) ?

Ad 6) Ædle

Ad 7) Har samme antal elektroner i deres yderste skal.

Ad 8) 3H 6O

Ad 9) Nej

Ad 10) 2

Ad 11) Svovldioxid

Ad 12) MgSo4

Ad 13) Bariumkoarbonat

Ad 14) Nitrater

Jeg er ikke fuldstændig sikker da det er mange år siden jeg har haft kemi.

Ad 5) Metaller og ikke metaller måske
Ad 8) 6H og 3O

Ad 13) Bariumkarbonat

Et spørgsmål mine lærer på Horsens Amtsgymnasium ikke kan svarer på:
-Hvorfor er det at "stillestående"(f.eks et glas) varmt vand fryser før "stillestående" koldt vand hvis det fryser?
Jeg håber der er nogen, der kan finde tid til, at besvarer mit spørgsmål.

Med venlig hilsen
Arne

Så vidt jeg kan se, må det i høj grad afhænge af detaljerne.

Det sædvanlige eksempel er, hvis du laver isterninger i en fryser - så vil varmt vand fryse hurtigere end koldt vand. Forklaringen kan formentlig deles op i to:

1) Der fordamper noget af det varme vand, og der er således mindre at fryse, sammenlignet med samme mængde koldt vand.

2) Varmen smelter isen i fryseren (der ellers fungerer som insulator) og dette giver bedre mulighed for overførsel af varmen til de egentlige "køleelementer" i fryseren.

Men-men - disse argumenter er alle særlige omstændigheder, som vi ikke kan forvente i alle tilfælde. Det må forholde sig således, at hvis _alle_ omstændigheder er ens, er det koldt vand, der fryser hurtigst - det kan vi argumentere for som følger.

Ifølge Newtons afkølingslov, er ændringen i temperaturen proportional med temperaturforskellen. Der gælder differentialligningen (hvor T_omg er omgivelsernes temperatur)

dT/dt = -k(T-T_omg)

Her er k en konstant, der afhænger af materialet - og denne må naturligvis være ens for både koldt og varmt vand... (se * længere nede!)


Hvis du løser denne får du, idet T_0 betegner temperaturen af vandet til tiden t=0

T(t)= T_omg+(T_0-T_omg)exp(-kt).

Sæt T=0 og løs m.h.t. t, da får du

t=-ln(-T_omg/(T_0-T_omg))*(1/k)

Af ovenstående er det klart, at hvis T_0 er stor i forhold til T_omg, bliver størrelsen, du tager den naturlige logaritme til meget lille, d.v.s. værdien bliver numerisk meget stor - og det tager lang tid før vandet fryser. Omvendt, hvis T_0 er forholdsvis lille i forhold til T_omg har vi den modsatte situation.

Således må det konkluderes, at under de _samme_ omstændigheder for både det varme og kolde vand, fryser det kolde vand hurtigst. Det, din kemilærer taler om må dreje sig om specifikke omstændigheder som f.eks. eksemplet med isterninger.


* (note) - at konstanten k er ens er en generalisering, der forudsætter ideelle omstændigheder. F.eks. forholder det sig ofte sådan, at varmt vand indeholder mindre luft end koldt - og dette kan have stor betydning for den tid, det tager for vandet at fryse. Der er således mere end en side til dette spørgsmål, men argumentationen med nøjagtigt samme omstændigheder holder stadig.