Sandra Dögg Eggertsdóttir
Náttúrufræðisíðan mín !!

Vikan

Þessa vikuna var upprifjunin ennþá í fullum gangi. Við fengum heftið sem við bjuggum sjálf til og unnum í því. Svo voru sjálfsprófin ennþá á sínum stað og margt fleira.

Frumeindir og lotukerfið

Frumeindir eru þær eindir sem efnafræði fæst við, þær eru smæsta aðgreinanlega eining frumefnis. Frumeindir eru samsettar úr þremur litlum eindum sem nefnast nifteindir, róteindir og rafeindir. Þær eru grundvallareining efna og eru óbreyttar í efnahverfum. Frumeindir er ekki hægt að búa til og þær geta ekki eyðst.

Rafeindir eru jákvætt hlaðnar, róteindir eru neikvætt hlaðnar og nifteindir eru hlutlausar (hafa enga hleðslu). Rótendir og nifteindir eru í kjarna frumeinda, en rafeindir svífa um á

Árið 1789 bjó Lavoasier til frumeindatöflu með rúmlega 30 frumefnum, en eftir það hafa uppgötvastmörg ný frumefni. Efnunum er raðað í hana eftir rafeindaskipan þannig að hún sýnir hvernig margir eðliseiginleikar efnanna breytast í gegnum töfluna. Hvert efni er sýnt með sætistölu sinni, efnatákni og massatölu. Hver lárétt lína í töflunni nefnist lota, en hver lóðrétt lína nefnist flokkur. Í töflunni eru 18 flokkar og 7 lotur. Öll efni sem eru saman í flokki hafa svipaða efnaeiginleika, sem byggist á því að gildisrafeindir þeirra eru jafnmargar. rafeindahvolfum í kringum kjarnann. Á fyrsta hvolfi komast 2 rafeindir og á næstu hvolfum komast 8.

Sætistala segir til um fjölda róteinda í kjarna. Massatala segir til um massa frumeindarinnar, sem er aðallega byggður á massa róteindanna og nifteindanna því rafeindirnar eru svo léttar.  Massatala er því fjöldi róteinda og nifteinda lagður saman.

Hleðsla frumeinda er fjöldi róteinda mínus fjöldi rafeinda. Þannig hefur frumeind með jafnan fjölda af róteindum og rafeindum hleðsluna 0, ef fjöldi rafeinda er einni fleiri en róteinda þá er hleðslan -1 en +1 ef fjöldi róteinda er einni fleiri en rafeinda.

Efni í flokki 7 vill oft taka til sín eina rafeind og fullskipa hjá sér hvolfið. Þá verður efnið mínushlaðið. Efni í flokki 1 og 2 verða oft fyrir því að missa rafeind og verða þau þá plúshlaðin.

Efnaformúlur og byggingarformúlur

Efnaformúlur segja okkur úr hvaða efnum sameindir eru gerðar og í hvaða hlutföllum þau eru. Tökum vatn sem dæmi. Það hefur efnaformúluna H2O. Þessi formúla segir okkur að það eru tvær vetnisfrumeindir (H) tengdar við eina súrefnisfrumeind (O). Litla talan aftan við skammstöfun frumeindar segir hversu margar slíkar frumeindir eru í efninu. Í sameindinni CO2 eru þá ein kolefnisfrumeind (C) og tvær súrefnisfrumeindir.

Byggingarformúla er einföld teikning af líkani sameindar. Byggingarformúla H2O er t.d. :

Málmar

80 % allra frumefna eru málmar. Þeir finnast óbundnir í náttúrunni, og ástæðan er að óbundnir málmar hvarfast m.a. við súrefni loftsins. Flestir málmar finnast í náttúrunni í málmsöltum.

Málmblanda (melmi) er blanda tveggja eða fleiri málma. Þeir hafa yfirleitt aðra eiginleika en málmarnir einir og sér. Melmi er búið til með því að bræða málmana, hræra þeim saman og láta storkna.

Eitt einkenni málma er rafleiðnin. Hún byggist á því að rafeindir eiga greiða leið í gegnum hluti úr málmi. Málmar leiða rafmagn misvel, t.d. leiðir kopar rafmagn betur en ál.

Rafhleðsla og kraftur

Þegar rafhlaðnar eindir nálgast hver aðra verka þær með krafti hver á aðra. En það sem kallast kraftur er þegar hlutir toga hver í annan eða þeir hrinda hver öðrum frá sér. Þetta hefur í för með sér að kraftur getur dregið hluti hvern að öðrum eða hrint þeim frá hvejum öðrum.

Aðdráttarkraftur er kraftur sem dregur hluti saman. Hann verkar milli einda sem bera gagnstæða hleðslu. Þannig dragast rafeindir að róteindum. Þessi kraftur heldur rafeindum á sínum stað í rafeindaskýinu sem umlykur kjarnann.

Fráhrindikraftur er kraftur sem ýtir hlutum hverjum frá öðrum.  Hann verkar milli einda sem bera sams konar hleðslu. Þess vegna hrinda rafeindir hver annarri frá sér, og það sama gildir um róteindir.

Ýmis hugtök í eðlisfræði

  • Hreyfing hlutar táknar breytingu á staðsetningu eða stöðu hans.
  • Ferð er hversu langt hann fer á vissum tíma. Hún er reiknuð : vegalengd / tími.
  • Hraði er hugtak yfir ferð hlutarins í ákveðna stefnu. Þegar tveir hlutir hreyfast í sömu átt leggst hraði þeirra saman, en ef þeir fara í öfuga átt við hvorn annan dregst hraði annars þeirra frá hinum.
  • Hröðun er breyting á ferð hlutar. Hún er annaðhvort jákvæð (hraðaaukning) eða neikvæð (hraðaminnkun). Hröðun er hversu mikið hraði hlutarins breytist deilt með þeim tíma sem að hraðabreytingin verður á.
  • Hringhreyfing er þegar hröðun verður vegna sífelldrar breytingar á stefnu hlutarins.
  • Skriðþungi hlutar er massi hans sinnum hraði og því meiri sem hann er, því erfiðara er að stöðva hann og því öflugra verður högg frá honum.
  • Stöðurafmagn er orka sem byggist á rafeindum sem hafa flust úr stað. Stöðurafmagn myndast þegar rafhleðslur safnast fyrir í hlut. Hluturinn rafmagnast ekki nema til komi utanaðkomandi áhrif.

Lögmál Newtons

Newton setti fram 3 lögmál sem eru nefnd eftir honum. Það fyrsta kallast tregðulögmálið og gengur út á tilhneigingu hluta til að halda áfram að vera annaðhvort kyrr eða á hreyfingu uns hann verður fyrir utanaðkomandi áhrifum. Þessi tilhneiging kallast tregða.

Annað lögmálið fjallar um það að kraftur er massi margfaldað með hröðun.

Þriðja lögmál Newtons segir að hvert átak hafi jafnmikið gagntak sem vinnur í gagnstæða átt. Það útskýrir sig þannig að ef maður dregur eða togar eitthvað, togar það jafn mikið í mann, þ.e.a.s. að hluturinn sem að maður dregur hindrar hreyfingar manns jafnmikið og að maður hefur áhrif á hann. Þetta lögmál kallast stundum lögmálið um gagntak og átak.

Hiti

Hiti er mælikvarði á meðalhreyfiorku sameinda. Eftir því sem efni er heitara því meira og hraðar hreyfast sameindir þess að meðaltali og því meira þenst hluturinn út.b Á sama hátt er lítill hiti merki um að sameindir efnisins séu á lítilli hreyfingu. Sameindir vatns sem er 90°heitt hreyfast til að mynda hraðar en sameindir vatns sem er 70°heitt.

Það er mismunandi hvernig fólk skynjar hita eða kulda. Þess vegna er nauðsynlegt að geta mælt hita nákvæmlega. Hitamælirinn er tæki sem mælir hita. Algengir hitamælar eru þannig að í hárfínni pípu er vökvi, venjulega kvikasilfur eða alkóhól. Á pípunni er röð talna sem mynda svokallaðan kvarða og hann gerir það kleift að lesa hitann af mælinum. Rifjaðu það upp að sameindirnar í straumefni dreifast um stærra rými ef þær hitna. Það veldur því sem vökvinn hitnar meira því meira verður rúmmál hans og því hærra stígur vökvasúlan í pípunni. Andstæða þess gerist þegar vökvinn kólnar. Hitamælar sem nú eru notaðir víðast hvar sína hitann í Celsíusgráðum, en það eru þær einingar sem oftast eru notaðar.

Eldfjöll

Ísland er staðsett á flekaskilum og er því eldvirk eyja. Eldgos eru leið jarðarinnar til að kæla sig og þau eru í raun merki um að jörðin okkar er við hestaheilsu. Jörðin er ennþá heit og kröftug pláneta og við kólnun hennar leitar varminn til yfirvorðsins, aðallega á tvo vegu.

Annars vegar með leiðni varma í gegnum alla jarðskorpuna, en sú varmaleiðni er afar hægfara. Hins vegar kælir jörðin sig með tilfærslu á heitu efni úr iðrum jarðar og upp á yfirborðið. Þessa tilfærslu köllum við eldgos. Eldfjöll myndast þar sem bráðin kvika brýst djúpt úr yðrum jarðar og upp á yfirborðið. Í sumum tilvikum flæðir hún út sem rauðglóandi, bráðið berg eða hraun. Stundum stíflast eldfjallið af bergtappa sem veldur gríðarlegri sprengingu þegar hann losnar og glóandi kvikuagnir þeytast hátt upp í loft. Síendurtekin gos geta svo byggt upp geysistóra keilu úr hrauni og ösku sem kallast eldfjall.

Askja, Katla, Hekla, Krafla, Öræfajökull, Eyjafjallajökull, Snæfellsjökull, Grímsvötn, Kverkfjöll, Vestmanneyjar, Surtsey og Skaftáreldar eru öll eldvirk eldfjöll á Íslandi. Stærsta eldfjall á jörð er staðsett á Hawaii  og heitir Mauna Loa.

Heimild : upprifjunarbæklingur eftir nemendur í 10. bekk Flúðaskóla

Leave a Reply