Välkommen till Resurscentrums frågelåda!

 

Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning
(tips för sökningen).
Använd diskussionsforum om du vill diskutera något.
Senaste frågorna. Veckans fråga.

12 frågor/svar hittade

Ljud-Ljus-Vågor [20602]

Fråga:
Hej, jag visste inte var jag skulle skicka den här frågan, om det var en biologisk frågeställning eller en fysikfråga. Men jag undrar hur växterna, och människorna också för den delen absorberar solljus? Hur går processen till? Solen, som för många människor är detta ljus ett glädjeämne, så kanske det kan hjälpa oss genom att veta hur processen går till, hur vi människor tar emot ljuset, om inte kärleken. Finns det något växterna gör till exempel innan för att förbereda sig? Vad krävs det av växterna egentligen? Jag tänker mig själva ögonblicket ljuset blir en del av växten. Det avgörande ögonblicket när en reaktion uppstår.

Glad för svar, vänliga hälsningar / Magnus
/Magnus H, Malmö

Svar:
Frågan är väl snarast biologi och kemi, men jag kan säga lite om de fysikaliska aspekterna.

Låt oss börja med några definitioner.

Ljusabsorption innebär att energin från fotoner upptas av elektroner i atomer. Fotonerna försvinner och övergår till inre energi i atomerna för att till slut övergå i värme. För de flesta material gäller att en del av infallande strålning absorberas, medan andra delar reflekteras, i många fall beror fördelningen mellan absorption och reflektion på fotonernas våglängd. (Absorption#Optik )

Fotosyntes är den process där levande organismer tar hand om energi från ljus och lagrar den i kemiska bindningar. Fotosyntesen i växter försiggår i kloroplasterna i bladen med användning av solljuset, se nedanstående figur från Kloroplast .

Fotosyntesen kan enkelt förklaras så här: Växten tar in koldioxid, vatten och solenergi som den sedan omvandlar till fritt syre och kolhydrater. Syret och kolhydraterna kan växten sedan använda under natten vid cellandningen. Se Fotosyntes och fråga 13757 .

Klorofyll är det ämne som ger växter deras gröna färg genom att det absorberar blått och rött ljus (se fråga 10888 ). Ämnet spelar en avgörande roll i fotosyntesen, det vill säga växternas omvandling av koldioxid, vatten och ljusenergi till kolhydrater och syrgas. Klorofyllet fungerar som en antenn som absorberar blått och rött ljus. Det är även involverat i transporten av energin till områden där kolhydrater bildas. Kolhydraterna är alltså ett energilagringssystem men även basen för växtens uppbyggnad av celler. Se Klorofyll och Kolhydrat .

Människan kan alltså inte tillgodogöra sig solljuset direkt utan endast indirekt i form av uppvärmning. Denna process är en enkel och ospecifik fysikalisk process. Fotosyntesen är däremot en mycket specifik och komplex process som producerar kolhydrater som är en varaktig källa till energi som kan användas både av växter och djur.



/Peter E

Nyckelord: *biologi [20]; *kemi [12]; energilagringssystem [7];

*

Ljud-Ljus-Vågor [20521]

Fråga:
Hur kan glas - som till stor del består av metallen kisel - vara genomskinligt?
/Gudrun L

Svar:
Kisel (se Kisel ) är ett halvmetalliskt grundämne som liknar kol. Bilden nedan är en bit kristallinskt kisel. Den är som synes ogenomskinlig och metallisk. Den metalliska lystern kommer av att det finns en del fria elektroner i kristallen.

Kvarts Kvarts består huvudsakligen av kiseldioxid, SiO2. Kvarts finns i ett otal varianter, men i sin rena form är det kristallinskt och genomskinligt. Om kristallerna är små är det mjölkaktigt ogenomskinligt eftersom ljuset reklekteras i alla riktningar av de små kristallerna. Färgade varianter av kvarts innehåller någon förorening eller kan ha påverkats av joniserande strålning.

Glas består till en stor del av kvarts. Till skillnad från kvarts är glas amorft, dvs icke kristallinskt. Det är detta som gör att glas i ren form är genomskinligt. Energin för synligt ljus räcker inte till för att excitera molekylerna och det finns inga plana kristallytor som kan reflektera ljuset.

Se vidare Glass#Optical_properties , fråga 170 och 20393 .



/Peter E

Nyckelord: genomskinlighet [18]; *kemi [12];

*

Materiens innersta-Atomer-Kärnor [19965]

Fråga:
Hej,på vilka olika sätt hålls atomerna samman i materien? Beskriv hur de olika sätten fungerar.
/emelie k

Svar:
Det är en mycket omfattande fråga. Enkelt uttryckt hålls de negativt laddade elektronerna i atomerna fast av den positiva och massiva atomkärnan. Elektronerna håller i sin tur på olika sätt ihop atomerna med vad som kallas kemisk bindning.

Kemisk bindning är en attraktion mellan atomer, som möjliggör bildandet av kemiska substanser.

Attraktionen beror på att det energimässigt är fördelaktigare för de flesta atomer och joner att vara bundna till lämpliga bindningspartners än att förekomma som obundna partiklar.

De olika bindningarnas styrkor varierar avsevärt. De starkaste bindningstyperna är jonbindningar och kovalenta bindningar. Övriga bindningstyper är metallbindning, van der Waals-bindning, vätebindning, dipol-dipolbindning samt jon-dipolbindning, se Kemisk_bindning .

NE har en utmärkt artikel om kemisk bindning: kemisk-bindning .

Engelska Wikipedia har en detaljerad artikel, se Chemical_bond .
/Peter E

Nyckelord: *kemi [12];

*

Blandat [18605]

Fråga:
Vad händer med atomerna när man bränner ett papper?
/Mia S, Kunskapsskolan, Västerås

Svar:
Med atomerna händer inte mycket annat än att de och elektronerna omfördelar sig.

Kemiskt sett är det en reaktion mellan cellulosa (en kolhydrat, se Cellulosa ) och syre. En ungefärlig formel finns i fråga 13757 .

För att ett papper skall börja brinna krävs att det finns luft (med 20% syre) och att temperaturen är minst 230oC. När väl reaktionen (oxidationen) kommit igång så frigörs värme så att reaktionen fortsätter av sig själv.

Generellt är en kemisk reaktion när ett eller flera kemiska ämnen reagerar med varandra på något sätt och bildar ett eller flera nya ämnen. För att en kemisk reaktion ska ske krävs energi i någon form, oftast i form av värme. Om reaktionen utvecklar energi (som t.ex. förbänning ovan) kan den fortgå spontant när tillräcklig temperatur uppnåtts.

Reaktioner går normalt snabbare vid högre temperatur. Anledningen till detta är att det ofta måste ske en omfördelning av elektroner och bindningar innan reaktionen kan ske. Denna omfördelning kräver energi, som vid högre temperatur kan tas från molekylernas värmerörelse (kinetiska energi).

Se vidare Chemical_reaction . En enklare beskrivning finns i kemisk-reaktion , speciellt den enkla varianten är bra.

Fotnot: Fahrenheit 451 är en bok av Ray Bradbury om en ganska skrämmande framtidsvision av ett samhälle där böcker är förbjudna, se Fahrenheit_451 . 451oF motsvarar 233oC.
/Peter E

Nyckelord: *kemi [12];

*

Blandat [17572]

Fråga:
Det sägs att anledningen till att tärnor och lucior ibland svimmar under själva framträdandet skulle bero på syrebrist eftersom de levande ljusen skulle förbruka syret. Kan detta verkligen stämma?
/Björn K, Trollehöjdskolan, Mullsjö

Svar:
Björn! Jag tror inte det, men låt oss göra en uppskattning av hur mycket syrehalten kan tänkas minska. Vi gör följande antaganden:

* Ett nomalljus brinner med hastigheten 1 cm/5 minuter och tvärsnittsytan är 1 cm2
* Ljus består i dag normalt av paraffin
* Paraffinets densitet är 0.8 g/cm3
* På 5 minuter bränner ljuset 1 cm3 paraffin dvs 0.8 g
* Typreaktionen för förbränning av paraffin är (Paraffin ):

C30H62 + 45.5O2 -> 30CO2 + 31H2O

Dvs
30*12+62*1=422 g paraffin förbrukar
45.5*32=1456 g syre
0.8 g paraffin förbrukar då 0.8*1456/422=2.8 g syre

Vi använder den allmänna gaslagen (fråga 16511 ) för att beräkna hur mycket syre det finns i 1 m3:

pV = nRT dvs

n = pV/RT

Vi antar att temperaturen T är 300 K (varm rumstemperatur). Volymen V är 1 m3, och trycket 0.2*1.013 105 Pa (luften består till 20% av syre). Gaskonstanten är 8.315 J mol-1 K-1. Vi får

n = 20000*1/(8.315*300) = 8 mol = 8*32 g = 256 g

Nu har vi allt vi behöver för att räkna ut hur mycket syre det går åt. Vi antar vi har ett rum på 4*6*2.5 = 60 m3 utan ventilation. Mängden syre i rummet är då 60*256 = 15000 g.

Om vi antar luciatåget har totalt 20 st tända ljus så går det åt 2.8*20 = 56 g.

På 5 minuter förbrukas alltså bråkdelen 56/15000 = 0.0037 = 0.37%. Detta är en helt försumbar bråkdel, som inte kan orsaka lucians svimning. Det är nog snarare spänningen som orsakar svimningen.

En 100 kg man konsumerar i vila enligt länk 1 350 ml O2 per minut. Detta är 0.35/22=0.016 mol eller 0.016*32=0.5g, dvs 2.5 g/5 min. Detta är nästan exakt lika mycket som ett stearinljus förbrukar (2.8 g enligt ovanstående uppskattning).
/Peter E

Nyckelord: gaslagen, allmänna [21]; *kemi [12]; stearinljuslåga [13];

1 http://wiki.answers.com/Q/What_is_the_Resting_oxygen_consumption_by_adult_human

*

Blandat [17565]

Fråga:
Hur påverkar guld (ädelmetall) miljön och dess positiva och negativa biologiska betydelse för levande organismer?
/Juliana F

Svar:
Juliana! Egentligen kemi och biologi, men eftersom guld inte reagerar med andra ämnen så är guld helt ofarligt för miljön. Det är dessutom så dyrbart att det knappast sprids ut som avfall.

Guld förekommer mycket lite i levande organismer (utom i form av guldtänder), se Chemical_makeup_of_the_human_body , men jag tror inte det är väsentligt för någon funktion.

Sen är det en annan sak att guldbrytning kan vara mycket skadligt för miljön eftersom man bland annat använder kvicksilver eller cyanid som lösningsmedel. Se vidare Gold_mining .
/Peter E

Nyckelord: *kemi [12];

*

Blandat [17311]

Fråga:
Hej Jag har två frågor. 1:Vilka av följande ämnen är rena ämnen respektive blandningar. a) svavel b) järn c) koksalt (NaCl) d) luft e) havsvatten och hur kan man veta direkt att detta är ett ren ämne eller blandad ämne, för jag förstår inte sammanhanget.
/lisa b, komvux, malmö

Svar:
Svavel och järn är grundämnen. Koksalt är en kemisk förening (salt). Luft är en blandning av gaser, främst syre och kväve. Havsvatten är en kemisk förening (vatten) med salter lösta i det.

Om det är ett grundämne eller en kemisk förening ser man från den kemiska formeln. Fe (järn) innehåller bara en sorts atomer och är alltså ett grundämne. NaCl och H2O innehåller mer än ett ämne och är alltså en kemisk förening. Eftersom det endast finns c:a 100 grundämnen lär man sig snart vilka de är. Annars kan man kolla i WebElements .

Man måste alltså ha eller skaffa sig kunskaper för att kunna svara på frågan. Mässing, t.ex. finns inte bland grundämnena, så det är en blandning (legering) av Cu och Zn. Eftersom proportionerna är obestämda är det alltså inte en kemisk förening.

Se vidare fråga 6950 .
/Peter E

Nyckelord: *kemi [12];

*

Elektricitet-Magnetism [17136]

Fråga:
Hejsan! Först och främst undrar jag om det är möjligt att finna en formel för hur mycket elektricitet som skapas när man gjort en galvanisk cell, ex. zink och kol, förhållande till hur länge det laddas upp.

För det andra undrar jag om det finns en djupare förklaring till varför man ska använda sig av ämnen så långt ifrån varandra i spänningsserien som möjligt för att få högre spänning. Även varför kol är bra att använda som det ädla ämnet trots att det inte är med i spänningsserien. Tack!
/Agnes N, Magnus Stenbocksskolan, Helsingborg

Svar:
Agnes! Vi måste för det första skilja på uppladdningsbara batterier och icke uppladdningsbara batterier. I den första typen är processerna vid polerna reversibla (omvändbara) medan de i den andra typen inte är reversibla.

Vanliga batterier tillverkas så att de kan ge en viss laddning (kapaciteten mäts i ampere*timme) vid en viss spänning. Hur stor denna laddning är beror på vad batteriet innehåller och naturligtvis storleken på batteriet. Se vidare Electrochemical_cell .

Ett uppladdningsbart batteri har på samma sätt en viss kapacitet. Skillnaden är att man när batteriet är urladdat kan skicka en ström i motsatt riktning och på så sätt i princip återskapa batteriet som det var från början. Effektiviteten för laddningsprocessen är faktiskt ganska hög (70-100%, se Rechargeable_battery#Charging_and_discharging ). Man kan då lätt beräkna uppladdningstiden om man vet batteriets kapacitet och vilken uppladdningsström batteriet tål.

Vad man vill ha i ett batteri är hög kapacitet (varar länge) och hög spänning (ger hög effekt P=U*I). I Standard_electrode_potential_(data_page) finns värden på elektrodpotentialen för ett stort antal ämnen. Anledningen till att man inte använder sig av de extrema ämnena (de skulle kunna ge upp till 3-(-3)=6V spänning) är att de fungerar dåligt i praktiken. De kemiska reaktionerna som sker vid elektroden kan skada elektroden t.ex. genom att det bildas ett isolerande oxidlager innan batteriet är urladdat.

Att man ofta avänder kol är nog för att det är fullständigt inert (ej reaktionsbenäget) och förstörs därför inte samt att det leder ström bra. Det är dessutom mycket billigare än ädelmetaller.

En vanlig kombination är vad som något oegentligt kallas zinc-kol batteri (Zinc–carbon_battery ). Eftersom det utanför kolelektroden finns ett lager med mangandioxid (se nedanstående bild från Wikimedia Commons) borde borde det kallas mangan-zink batteri. Enligt tabellen med elektrod potentialer borde detta batteri ha en spänning på 0.95-(-0.76)=1.71V. I själva verket är reaktionerna lite mer komplicerade och spänningen är 1.5V.

Bilden nedan till höger visar ett urladdat batteri. Det är lätt att se varför denna typ av batteri inte är uppladdningsbart!

Urtypen för ett laddningsbart batteri är det vanliga bilbatteriet (Lead-acid_battery ). Ena elektroden består av Pb (bly) andra elektroden av PbO2 och elektrolyten av 33%-ig svavelsyra. När batteriet laddas ut förvandlas båda elektroderna till PbSO4 och elektrolyten blir till vatten. Spänningen är 2.1V per cell, så ett 12V batteri innehåller 6 seriekopplade celler. Denna typ har mycket bra egenskaper när det gäller uppladdning. Man bör emellertid undvika att låta batteriet stå urladdat länge, eftersom det kan bli svårt att ladda igen - elektrolyten har ju blivit rent vatten!



/Peter E

Nyckelord: batteri [23]; *kemi [12];

*

Blandat [17045]

Fråga:
Hej! Min fråga gäller mareld och jag undrar hur det kan komma sig att ett sken uppstå då de känner sig störda. Hur kan de lysa? vad är det som händer inne i organismen kemiskt?
/Frida E, JENSENgymnasium, Göteborg

Svar:
Frida! Egentligen biologi/kemi. Mareld är bioluminiscens dvs organismer som med kemiska reaktioner producerar ljus. Se fråga 2439 för mer om luminiscens. Se vidare Mareld och Noctiluca_miliaris .
/Peter E

Nyckelord: luminiscens [5]; *kemi [12];

*

Materiens innersta-Atomer-Kärnor [16219]

Fråga:
Varför brinner inte metaller?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Jag håller på med ett arbete i Kemi på min skola om eld och brandsäkerhet och skulle gärna vilja ha svar på en fråga. Varför brinner inte metaller?
/Louise J

Svar:
Louise! Egentligen inte fysikfråga, men när har det hindrat oss?

Många metaller brinner visst, t.ex. magnesium och calcium, se WebElements . T.o.m järn brinner men endast i ren syreatmosfär.

För att kunna svara på varför vissa ämnen brinner får man först fråga sig: vad menar man med brinner? Normalt menar man en självuppehållande relativt kraftfull reaktion med luft - vanligen syret i luften men även med kvävet i vissa fall (gäller t.ex. calcium ovan), se en bra definition av eld här: Eld .

Vilka egenskaper krävs för detta då? Jo, dels att det som skall brinna har relativt lösa elektroner så att kemiska reaktioner kan ske och dels att reaktionen utvecklar tillräckligt mycket energi för att vidmakthålla en tillräckligt hög temperatur.

Många andra ämnen som t.ex. guld, sten och vatten är så stabila att de inte alls reagerar med luften, dvs de kan inte brinna.
/Peter E

Nyckelord: *kemi [12];

*

Elektricitet-Magnetism [13092]

Fråga:
Varför laddas batterier upp av sig själva när man låter dem ligga en stund utan att koppla till en laddare?
/Marielle L, Nolaskolan, Örnsköldsvik

Svar:
Det som driver stömmen i ett batteri är joner som ändrar sin laddning vid elektroderna. Det måste då finnas joner av rätt typ nära rätt elektrod.

Effekten du beskriver är särskilt tydlig för ett bilbatteri: När man använder blyackumulatorn för att driva startmotorn i en bil kan man få en påtaglig erfarenhet av jontransportens nödvändighet. Vid ett startförsök är strömstyrkan genom startmotorn ett par hundra ampere, vilket kräver en mycket snabb och relativt stor kemisk omsättning i ackumulatorns celler. Praktiskt innebär detta att lösningen närmast elektroderna töms på sitt innehåll av joner varigenom laddningsutbytet med elektroderna efter en mycket kort stund helt stoppas, ackumulatorn är "död". Väntar man en stund med ett nytt försök hinner joner transporteras från lösningens inre till elektrodernas närhet varefter laddningsutbytet åter kan ske och startmotorn kan köra ett litet tag igen.

Eftersom batterier bygger kemiska reaktioner och eftersom reaktionshastigheten avtar med avtagande temperatur så fungerar alla sorters batterier sämre vid kyla, se länk 1. Vem har inte råkat ut för att den elektroniska kameran är död när man skall ta en fin bild av vinterlandskapet?

Se vidare mycket bra artiklar om batteri och cell i Nationalencyklopedin . Se även Battery_(electricity) .
/Peter E

Nyckelord: batteri [23]; *kemi [12];

1 http://www.batteryuniversity.com/partone-15.htm

*

Materiens innersta-Atomer-Kärnor [6950]

Fråga:
Vi har en fråga som jag och läraren bråkar om: Vilka partiklar i ett grundämne är de som bestämmer grundämnets egenskaper?
/Lars E, Ekliden, Nacka

Svar:
Ett grundämnes egenskaper bestäms av hur elektronerna är konfigurerade, i synnerhet de yttre elektronerna. Detta beror i sin tur på totala antalet (negativa) elektroner.

Eftersom atomen (normalt) är neutral, måste det finnas lika många (positiva) protoner i kärnan. Man kan säga att det är protonerna som bestämmer, men elektronerna gör jobbet. Så ni har båda rätt !

Ett grundämne är alltså en atom med ett visst antal protoner i kärnan. Kärnfysiker kallar detta Z, medan kemister kallar det atomnummer. Atomnumret bestämmer alltså atomens plats i det periodiska systemet som i sin tur till en stor del bestämmer kemiska egenskaper (se nedanstående bild från Wikimedia Commons). Talet ovanför grundämnesnamnet i varje ruta är atomnumret.

En atomkärna innehåller även ett visst antal neutroner som betecknas N. Totala antalet protoner+neutroner (nukleoner) A=(Z+N) kallas masstal, eftersom kärnans massa uttryckt i massenheter (en massenhet är massan av 1/12 av 12C-atomen) är nära heltalet A.

Ett grundämne i naturen består emellertid ofta av en blandning av atomer med samma Z men olika N, s.k. isotoper (iso=samma, topos=plats, dvs samma plats i det periodiska systemet). Isotoper av ett visst grundämne (givet Z) har alltså samma elektronstruktur och därmed samma kemiska egenskaper. Eftersom isotoper av ett visst ämne har olika antal neutroner, så väger de lite olika. Detta medför att t.ex. lättare isotoper är lite rörligare vid diffusion, vilket används vid anrikning. Man kan med acceleratorer framställa ett stort antal radioaktiva isototoper, som alltså är instabila och sönderfaller till andra mer stabila kärnor.

Ett grundämnes atommassa (även ofta atomvikt) är massan hos en atom av ämnet. För ämnen med flera isotoper avser atommassan ett medelvärde för den naturliga förekomsten. Se List_of_elements_by_atomic_weight för värden och även Formelmassa för hur man räknar på kemiska formler.

Se vidare grundämne , Grundämne och Chemical_element . De individuella grundämnenas egenskaper finns på sajten WebElements .



/KS/lpe

Nyckelord: *kemi [12];

*

Ämnesområde
Sök efter
Grundskolan eller gymnasiet?
Nyckelord: (Enda villkor)
Definition: (Enda villkor)
 
 

Om du inte hittar svaret i databasen eller i

Sök i svenska Wikipedia:

- fråga gärna här.

 

 

Frågelådan innehåller 7203 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-11-19 11:33:22.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.