Det periodiska systemet och Mendelejev

För några dagar sedan, närmre bestämt den 6 mars, fyllde det periodiska systemet 150 år. Om du vill studera det periodiska systemet lite närmre, så rekommenderar jag att du klickar på följande länk: https://periodiskasystemet.nu/ . (Mycket bra sida)

Den 6 mars år 1869 presenterade alltså den ryske kemisten och professorn vid universitetet i Sankt Petersburg, Dimitrij Mendelejev, sin upptäckt att grundämnenas egenskaper varierar på ett periodiskt sätt med atomvikten. Denna upptäckt visade han för Ryska kemistsamfundet.

Det här året kände forskare till 63 grundämnen, och Mendelejev hade alltså hittat ett system för att ordna dessa ämnen. Han förutsåg dessutom egenskaper hos ännu inte upptäckta ämnen.

Mendelejevs periodiska system

Mendelejevs presentation för 150 år sedan såg kanske ut någonting i stil med nedanstående bild.

Räkna antalet ämnen i bilden. Då ser du att det finns 63 grundämnen. Där du bara ser ett streck, har Mendelejev förutspått, att här kommer det att fyllas på med ämnen som ännu inte upptäckts år 1869.

Ädelgaser

År 1895 upptäckte en skotsk kemist (William Ramsay) gasen helium, och därefter upptäckte han också gaserna argon, krypton, neon och xenon. Helium hade egentligen upptäckts redan 1868 av en fransk astronom, Jules Janssen. Janssen undersökte vilka grundämnen solen består av genom spektroskopi och konstaterade då att det här fanns ett ännu inte upptäckt grundämne. Detta mystiska grundämne gav han namnet helium efter det grekiska ordet för sol (helios).

I och med Ramsays upptäckter, så utökades Mendelejevs system med ytterligare en grupp, nämligen ädelgaserna. Dessa gaser är stabila och reagerar inte lätt med andra ämnen. Som du kanske redan förstår, så finns de därför som rena grundämnen i naturen.

I Primo Levis bok ”Periodiska systemet”( se https://hekom.se/periodiska-systemet/ ) heter första kapitlet Argon, som ju är en ädelgas. Här beskriver Levi sin släkt, som han tycker består av många personer som är väldigt tröga – precis som ädelgaser.

Periodiska systemet i dag

I dag är Mendelejevs periodiska system helt fyllt. Det finns alltså 118 grundämnen i de 18 grupperna och 7 perioderna. Alla ämnen som har ett högre atomnummer än 94 (plutonium) finns inte naturligt. Dessa har framställts av människor genom kärnreaktioner eller i partikelacceleratorer. Några av de allra senast framställda grundämnena är starkt radioaktiva. De har en halveringstid på bara några tiondels sekunder. Därför hann man nätt och jämt med att skapa dem innan de hade försvunnit.

Framtidens periodiska system

Hur tror du då att framtidens periodiska system kommer att se ut? Tror du att man kommer att framställa ämnen i en ny period, nummer 8? Forskning pågår för att framställa ämne nummer 119. Men – ingen kan väl riktigt förutspå vilka gränser det finns för det framtida periodiska systemet. Riktigt spännande – eller hur?

Hur använder du det periodiska systemet

Det periodiska systemet (se https://periodiskasystemet.nu/ ) är lätt att använda när du ska rita atomer, lista ut jonladdningar sätta ihop jonföreningar och rita molekyler.

Grupperna är lodräta och talar om hur många elektroner varje grundämne har i det yttersta elektronskalet. Dessa kallas valenselektroner.

Perioderna är vågräta och talar om hur många elektronskal varje grundämne har.

Bokstäverna i rutorna berättar vad det är för ett grundämne. Varje grundämne har en kemisk beteckning som antingen är den första bokstaven (versal) i det vetenskapliga namnet eller första bokstaven och en annan bokstav i namnet. I det senare fallet är den första bokstaven versal och den andra bokstaven gemen.

Siffrorna i rutorna talar om ämnets atomnummer. Detta nummer berättar hur många protoner som finns i atomkärnan.

Om du vill se en bra beskrivning av atomens struktur, så tycker jag att du ska titta på nedanstående film.

https://www.youtube.com/watch?v=lP57gEWcisY&feature=related

Det periodiska systemet – en mycket läsvärd bok

Periodiska systemet av Primo Levi

Först vill jag passa på att gratulera det Periodiska systemet som fyller 150 år just nu i dagarna. Läs mer om detta system under kategorin kemi. Se https://hekom.se/det-periodiska-systemet-och-mendelejev/

Nu till boken som heter just Periodiska systemet och är skriven av Primo Levi. Primo Levi är en av mig helt nyupptäckt författare, men nu är jag helt såld. Genom ett kulturprogram på radions P1 blev jag uppmärksammad på honom nyligen. https://sverigesradio.se/sida/artikel.aspx?programid=478&artikel=6822111. Författaren levde 1919 – 1987 och denna bok skrev han 1975. Boken har nu utgivits i ny utgåva och med ett nyskrivet förord.

Primo Levi var en italiensk kemist och författare. Han var också en av de överlevande från Auschwitz. Den fruktansvärda tiden där har han beskrivit i boken Är detta en människa?. Men – den här boken handlar inte alls om den tiden, utan beskriver tiden då Levi utbildade sig till kemist och hans arbete som kemist både före och efter sin tid i Auschwitz.

Bokens innehåll är både roande, dråpligt, hisnande, personligt och intressant. Här finns t.ex. härliga beskrivningar av kemilaborationer i skolan. Säkerhet är inte att tänka på under den här tidens kemiundervisning. Man blir nästan häpen över att eleverna överlever. Även på senare arbetsplatser finns inte mycket till säkerhetstänkande.

Boken har 21 kapitel, och varje kapitel har ett grundämne som rubrik. Kapitlets innehåll har författaren sen skickligt kopplat till just detta grundämne.

Sammanfattningsvis är detta en helt fantastisk bok och jag kan inte nog rekommendera den till läsning.

Anna

Nyutgåvan av boken som handlar om det periodiska systemet.

Vecka 52

I år blir det sista gången som vem som helst kan köpa och fyra av en nyårsraket. Från och med nästa år måste man ha tillstånd och ha gått en speciell utbildning. Anledningen till detta är, att det sker för många olyckor med nyårsraketer.

Ett fyrverkeri måste ha en drivsats och det kan vara svartkrut. Svartkrut är en blandning av kol , svavel och kaliumnitrat (salpeter, KNO3). Upp i luften följer sen en blandning av t.ex. järn och magnesium plus något ämne som lätt avger syre. Man vill ju också gärna ha lite fina färger på gnistorna. Då får man blanda in en metallförening av t.ex. natrium (som ger gul färg), kalium (som ger violett färg), koppar (som ger blågrön färg), strontium (som ger röd färg) eller barium (som ger grön färg).

HEKOM önskar alla ett fint nyårsfirande!! 🎇

Rödkål, brunkål och annan konstig julmat

Rödkål

Rödkål är en av julens kålsorter. Rödkålens färg är pH-beroende, och man kan faktiskt använda rödkål i stället för lackmuspapper för att få ett ungefärligt begrepp om surhetsgraden för en vätska. Koka upp lite vatten (pH 7) och häll över rödkålsbitar. Då får du en vackert blå färg på vattnet.

Se nu vad som händer när du tillsätter en slurk ättiksprit:

Om du i stället tillsätter en sked bikarbonat (basiskt) så får du en blågrön färg i stället. I glaset nedan till vänster har bikarbonat tillsatts och i glaset till höger finns rödkålen med ättika.

Rödkålen innehåller föreningar som består av socker och fenoliska färgämnen.

Brunkål

brukar du kanske också äta på julen – åtminstone om du bor i Skåne. Detta är ingen egen kålsort, som t.ex. rödkålen är, utan man tillagar brunkål av vanlig vitkål. När man har skurit vitkålen i tunna skivor kokar man den i vatten, som sedan får rinna av. Därefter bredes kålen ut i en långpanna tillsammans med sirap, skinkspad och smör och får stekas i ugn c:a en timme i 225 °C. Vid stekningen i den höga temperaturen karamelliseras sockret i sirapen. Detta innebär att sockermolekylerna sätts samman till långa kedjor (polymerer). Dessa är bruna. Om du provar på detta brunkålsrecept, så kommer du (och hela kvarteret) att märka att det även bildas aromatiska ämnen.

Annan julmat och julkryddor

All mat och matlagning är kemi 😋men med julmaten blir de kemiska sensationerna något alldeles extra. Du glömmer väl inte lutfisken till jul? Detta är den mest basiska maträtt som man känner till. pH är mycket högt. Passa på att lägga lite rödkål på lutfisken, så får du se att rödkålen blir helt grön!

Ja, sedan har vi ju saffran, som är giftigt. Några gram kan vara dödligt. Tur att det finns så lite i de små kuverten och att det är så dyrt! Så har vi senap, men det är bara lite giftigt!

Vi har ju också alla julsötsaker med det livsfarliga sockret! 😬

Puh! Ta det riktigt försiktigt med julmaten, så får vi göra vårt bästa för att överleva den!

God Jul!

Vecka 51

Den här hemsidan har hittills mest gått i mossans tecken. Då får julbilden också bli en bild med flera olika arter av mossa på stenar. Du känner väl igen arterna som du ser på bilden?

Den stora utställningen och E=mc2

Hög tid för nya boktips så här strax före jul.

Den stora utställningen

”Den stora utställningen” av Marie Hermansson är en nyutgiven bok, som jag föll för. Eftersom den handlar om en jättestor utställning i Göteborg 1923 där Albert Einstein höll sitt Nobeltal och kom två dagar för sent väckte den mitt intresse. Boken flätar samman faktiska händelser med fiktiva. Det är en kul, underhållande och mycket lättläst berättelse.

E=mc2

När jag läst Marie Hermanssons bok, kom jag att tänka på en annan bok: ”E=mc2” skriven av David Bodanis. Den har jag läs tidigare (2001) men håller nu på att läsa om. Den här boken är precis lika läsvärd i dag som för 17 år sedan. Det är en historisk tillbakablick dels på Einsteins relativitetsteori men i lika hög grad på hans föregångare och på vilken betydelse hans teorier fick för utvecklandet av atombomben under andra världskriget.

Du får också en inblick i hur kvinnliga forskare har fått kämpa för ett erkännande och inte minst fått stå tillbaka för mindre begåvade manliga kolleger. Ett sådant exempel är Emilie de Chatelet som var en oerhört begåvad kvinnlig forskare i 1700-talets Frankrike. Hon var minst lika skarp som Newton och Leibniz men är inte hälften så omtalad. Ett annat senare exempel är Lise Meitner, som kom på hur atomkärnan kan klyvas på 1930-talet. Hennes måttligt begåvade kollega, Otto Hahn, tog åt sig hela äran av hennes upptäckter och förrådde henne dessutom i det nazistiska Tyskland. Hahn fick till på köpet senare Nobelpris, men det fick inte Meitner. Skandal!

Förra året utkom ”Einsteins största misstag: ett geni med fel och brister” av samma författare, David Bodanis. Den boken har jag inte läst ännu, men den står på ”att läsa”-listan. Om du vill läsa ”E=mc2” så finns den i bokhandeln på engelska men på svenska hittar du den för en billig peng på Bokbörsen. Hur läsvärd som helst! Lämplig julklapp till dig själv, kanske?

Anna

Skorplavar

Nu har kameran varit med i skogen igen och fotograferat skorplavar.

Det finns ungefär 2000 arter av lavar i Sverige, och av dem är det allra största antalet just skorplavar. De är mycket svåra att artbestämma utan en mikroskopering. Skorplavar bildar ett tunn hinna på underlaget, som ofta är sten eller berghällar men även trädstammar är ett vanligt underlag.

Här ser du en kantlav med en brunröd utfällning av järnoxid från den underliggande berghällen som laven växer på. Det är vanligt att skorplavar färgas på detta sätt av mineralen.

Vanlig kartlav, som även den har blivit färgad brunröd av underlaget.

Brun kartlav.

Vit porlav på trädstam.

Lavar

Lavar består av svampar som lever tillsammans med encelliga alger eller blågröna bakterier. Om du tar en liten bit av en lav, krossar den i en mortel och sedan tittar på den i mikroskop, så ser det ut ungefär så här:

De gröna prickarna är algerna, som sköter fotosyntesen och de bruna slingorna är svamphyfer. Svamparna kan inte tillverka sin egen näring och är därför helt beroende av, i det här fallet, algernas fotosyntes (vad fotosyntes innebär, kommer att beskrivas senare). Hyferna avger enzymer (enzymer är livsviktiga proteiner som styr kemiska reaktioner i levande organismer) som spjälkar det organiska material som algerna tillverkat genom sin  fotosyntes. De organiska molekylerna blir då tillräckligt små för att svampcellerna ska kunna ta in dem genom sitt cellmembran. Som ”tack” får sen algerna ett viktigt skydd mot uttorkning genom svampen. Svamp och alg lever alltså tillsammans och drar båda nytta av denna samexistens. Detta kallas för mutualism, när två arter lever tillsammans och båda drar nytta av och är beroende av varandra.

Vit renlav

Vid den senaste skogsvandringen i blandskog, togs några foton av lavar. Ovanstående känner du säkert igen från adventsljusstakar. Det är en vit renlav eller som den också kallas fönsterlav eller bara vitlav. Renlav tillhör gruppen busklavar. I adventsljusstaken torkar den snabbt ut och fattar lätt eld – så var försiktig. Egentligen bör man inte använda den i ljusstakar.

Skägglav

Ovanstående lavar är kort skägglav. Dessa tillhör också busklavar. Som du ser, växer denna lav direkt på trädgrenar eller trädstammar. 

Bladlavar

På den här lilla grenbiten växer två arter av lav, blåslav och näverlav. Den som är lite mer flikig är blåslav och den lite mer platta är näverlav. Dessa båda arter tillhör gruppen bladlavar. Blåslav är den allra vanligaste av alla lavar. Många lavar är känsliga för luftföroreningar, men blåslav är den minst känsliga.

Man delar in  lavar i tre grupper, och som du kanske redan gissat så har denna indelning med utseendet att göra. Förutom de redan beskrivna busklavar och bladlavar så finns en tredje grupp som kallas skorplavar. Det råkade inte bli någon bild på en skorplav den här gången, men vid nästa skogspromenad ska kameran vara redo för en sådan.

Mossor, lavar och svampar hittar man i skogens bottenskikt.

Förutom de tidigare beskrivna tio arterna av mossor, så kan du nu också känna igen fyra arter av lavar. Fantastiskt – eller hur?

I dag (12 december 2018) intervjuades poeten Jonas Gren i SrP1 angående hans nyligen utgivna diktsamling ”Dälden där det blommar”. I intervjun tar han upp vikten av att veta vad blommorna heter, och citerar Kerstin Ekmans ord: ”Det vi inte har namn för har vi svårt att se och uppskatta”. Det ligger otroligt mycket i detta citat. Tänk efter: uppskattade du och såg mossor lika mycket innan du lärt dig att böja dig ner i skogen och hitta alla dessa arter som du nu kan namnge? 

 ”Dälden där det blommar” kommer nog att dyka upp som ett boktips när den är läst.

Fler lavar

Tagellav

På besök i nordligaste Dalarna fotograferades denna lav – tagellav. Det är nödföda åt renarna på vintern, när renlaven är svårare att få tag på under snötäcket.

Men – här mumsar renarna på renlav, som de blivit matade med i Sveriges sydligaste sameby.

Kochenillav

Den här laven är lätt att känna igen genom sina vackert röda fruktkroppar. Detta är en av få lavar som Carl von Linné har beskrivit. Han var annars inte så förtjust i just lavar.

Vanlig bägarlav

Alla bägarlavar är lätta att känna igen, eftersom de har typiska bägar- eller trattformade toppar.

Vecka 50

Vitlav

Nu är det snart jul och tid för att ta fram julpynt. Kanske dekorerar du med vitlav. Andra namn på denna lav är fönsterlav eller vit renlav. Detta är alltså ingen mossa, som många tror, utan en lav. Vad är då en lav? Läs mer under kategorin Biologi.

Vitmossor

Vitmossor                                                                                        

Om du drar upp vitmossa och kramar ur den i handen, så märker du hur mycket vatten som har lagrats i plantan. Då ändrar också plantan färg, och blir vit – därav namnet vitmossa.

 

Vitmossan förmultnar, precis som andra mossor, underifrån. En del grunda sjöar, som bildades för c:a 10000 år sedan, i samband med att inlandsisen smälte, har med tiden vuxit igen och bildat en myr eller en mosse. Här har då under tusentals år vitmossan, med sin ständigt förmultnande underdel, bildat hoppressade tjocka skikt. Det har bildats torv, som kan användas som bränsle. Under kristider har torv varit en viktig energikälla i Sverige. I Sverige finns också mer torvmark än i de flesta andra länder.

Detta är en annan art av vitmossa, rostvitmossa. Väldigt vacker med sin lilla rödbruna topp.

 

 

 

 

Förutom de föregående sex mossarterna, känner du nu igen ytterligare en – vitmossa. Inte så dåligt – eller hur?

Bilderna av vitmossorna är tagna på mossmark.