Kernestof i kemi på C, B og A

Del 1 af 9

1. Kemisk fagsprog, herunder kemiske formler og reaktionsskemaer

Området handler om, at du kan skrive et stof som en formel og en reaktion som et afstemt reaktionsskema med tilstandsformer, altså (s), (l), (g) og (aq). På C står der, at du skal kunne afstemme simple reaktioner. På B og A falder ordet “simple” væk, og navngivning nævnes direkte i selve kernestofpunktet, så du skal kunne afstemme bredere og navngive systematisk. Vejledningen peger på, at navngivningen følger IUPAC og den danske tilpasning fra Kemisk Forenings Nomenklaturudvalg. Den hyppigste fejl er at afstemme atomerne og glemme ladningen og tilstandsformerne, og det koster point, fordi et reaktionsskema uden tilstandsformer ikke fortæller, hvad der faktisk sker i bægerglasset.

Sådan kan du skrive det: “Et reaktionsskema er ikke en opskrift. Det er en påstand om, at både atomer og ladning går op, og at stofferne er i de tilstandsformer, jeg skriver.”

Del 2 af 9

2. Grundstoffernes periodesystem, herunder atomets opbygning

På C og B hedder punktet “atomets opbygning”, og Bohrs atommodel er udgangspunktet. Du skal kunne bruge periodesystemet til at afgøre, om et grundstof er metal eller ikke-metal, og derfra bestemme bindingstypen mellem atomerne i en forbindelse. På A hedder punktet “atommodel og orbitaler”, og der kommer en kort introduktion til atomorbitaler og til hybridisering af carbonatomets orbitaler. Det er ikke pynt: hybridiseringen er netop det, der bagefter bærer forklaringen af dobbelt- og tripelbindinger og af IR-spektroskopi. Fælden er at lære periodesystemet som en plakat på væggen i stedet for som et værktøj, du slår op i, hver gang du skal afgøre en bindingstype.

Sådan kan du skrive det: “Jeg bruger periodesystemet til at afgøre, om et stof holdes sammen af ionbindinger eller elektronparbindinger, og på A forklarer orbitalerne, hvorfor en dobbeltbinding ikke kan dreje.”

Del 3 af 9

3. Kemiske bindingstyper, tilstandsformer, opløselighed og isomeri

På C hedder punktet “kemiske bindingstyper, tilstandsformer og blandbarhed”, og du skal på udvalgte eksempler kunne vise sammenhængen mellem et stofs opbygning og dets kogepunkt og blandbarhed. På B kommer opløselighedsforhold til, og isomeri dukker op for første gang: kæde-, stillings-, funktions-, spejlbillede- og cis-trans-isomeri. På A bliver punktet til “kemisk bindingsteori, herunder hybridisering”, og isomeri er nu et fuldt krav, ikke bare eksempler. Vejledningen slår fast, at intermolekylære bindinger på A omfatter hydrogenbindinger, dipol-dipol-bindinger, londonbindinger og ionbinding. Den klassiske fejl er at blande bindingerne inde i molekylet sammen med bindingerne mellem molekylerne, for det er kun de sidste, der afgør kogepunkt og blandbarhed.

Sådan kan du skrive det: “Kogepunktet afhænger ikke af bindingerne inde i molekylet, men af de bindinger, der skal brydes mellem molekylerne.”

Del 4 af 9

4. Mængdeberegninger i relation til reaktionsskemaer

På C hedder det stofmængdeberegninger, og du skal kunne bruge stofmængde, molarmasse og stofmængdekoncentration sammen med simple reaktionsskemaer. På B kommer opløsninger ind i selve ordlyden, og vejledningen tilføjer forskellen på formel og aktuel stofmængdekoncentration samt krav om enheder og betydende cifre. På A kommer gasser til, altså idealgasloven, totaltryk og partialtryk, densitet og udbytteberegninger ved for eksempel en syntese. Vejledningen siger direkte, at mængdeberegninger for idealgasser ikke er kernestof på B, så gasberegninger er A-stof. Fælden er at ville regne direkte mellem masse og volumen. Det går ikke, for det er kun stofmængden i mol, du kan aflæse af koefficienterne i reaktionsskemaet.

Sådan kan du skrive det: “Jeg går altid via stofmængden. Masse og volumen kan ikke sammenlignes direkte, men mol kan læses direkte af koefficienterne i reaktionsskemaet.”

Del 5 af 9

5. Uorganisk kemi: stofkendskab og ionforbindelser

På C er punktet delt i to: simple organiske og uorganiske molekylers opbygning, navngivning, egenskaber og anvendelse, og tilsvarende for ionforbindelser. Ionforbindelser omfatter både enatomige og fleratomige ioner på alle tre niveauer. På B samles det til “uorganisk kemi: stofkendskab” for udvalgte uorganiske stoffer, og forbindelserne skal vælges, så bredden i den uorganiske kemi bliver illustreret, for eksempel ud fra hverdagsbrug, en industriel proces, et stofkredsløb eller et miljøproblem. På A står der desuden “inklusiv forbindelser med overgangsmetaller”, og det er den eneste egentlige tilføjelse i ordlyden. Fælden er at behandle formler for ionforbindelser som udenadslære i stedet for som et ladningsregnskab, du selv kan stille op.

Sådan kan du skrive det: “Formlen for en ionforbindelse er ikke noget, jeg husker. Den er resultatet af, at de positive og negative ladninger skal gå op.”

Del 6 af 9

6. Organisk kemi og biokemi: stofklasser, isomeri og reaktionstyper

På C er der udtrykkeligt ikke krav om en systematisk gennemgang af stofklasserne, og navngivningen omfatter kun carbonhydrider. På B skal carbonhydrider, alkoholer, carboxylsyrer og estere kunne det hele, altså opbygning, egenskaber, isomeri og anvendelse, mens aldehyder, ketoner og aminer kun kræver opbygning og udvalgte egenskaber. Dertil kommer et eksempel på makromolekyler og de fem organiske reaktionstyper: substitution, addition, elimination, kondensation og hydrolyse. På A rykker aldehyder og ketoner op i den fulde gruppe, aminer, phenoler, amider og aminosyrer kommer til, og biokemi bliver et selvstændigt punkt med carbohydrater, lipider, proteiner og enzymer. Den fejl, der går igen, er at kalde oxidationen af en alkohol til et aldehyd for en addition. Vejledningen knytter addition til dobbelt- og tripelbindinger mellem carbonatomer, mens vejen fra carbonylgruppe til hydroxygruppe er en reduktion og den modsatte vej en oxidation.

Sådan kan du skrive det: “Den funktionelle gruppe er stoffets adresse. Den fortæller mig både, hvad stoffet hedder, hvilke bindinger det kan danne, og hvilke reaktioner det kan gå ind i.”

Del 7 af 9

7. Fældnings-, redox- og syre-basereaktioner

På C står der “fældnings-, simple redox- og syre-basereaktioner, herunder pH-begrebet”, og ordet simple betyder noget helt konkret: vejledningen siger, at der på C ikke forventes kendskab til oxidationstal eller systematisk afstemning af redoxreaktioner. På B skal du afstemme redoxreaktioner med oxidationstal og give eksempler fra både organisk og uorganisk kemi, og du skal kunne beregne pH i vandige opløsninger af både stærke og ikke-stærke syrer og baser. På A kommer spændingsrækken til på redoxsiden, og syre-base udvides med blandinger, puffersystemer og bjerrumdiagrammer. Vejledningen siger klart, at puffersystemer og titrerkurver for polyhydrone syrer ikke er kernestof på B, og at pH-beregninger på A ikke omfatter amfolytter. Alle syre-basereaktioner tager udgangspunkt i Brønsteds definition og beskrives som en overførsel af en hydron.

Sådan kan du skrive det: “En syre-basereaktion er en overførsel af en hydron fra syren til basen, og pH er bare en anden måde at skrive koncentrationen af oxonium på.”

Del 8 af 9

8. Kemisk ligevægt, reaktionshastighed og termodynamik

Det her område findes slet ikke i kernestoffet på C. På B kommer homogene kemiske ligevægte ind med forskydning på kvalitativt og simpelt kvantitativt grundlag samt reaktionshastighed på kvalitativt grundlag, herunder katalyse. Vejledningen forklarer, at “simpelt kvantitativt” betyder, at du skal kunne afgøre forskydningen ved at sammenligne reaktionsbrøken med ligevægtskonstanten, men du skal ikke beregne koncentrationerne i den nye ligevægt, og heterogen ligevægt er ikke B-stof. På A kommer heterogene ligevægte og fordelingsligevægt til, du skal beregne koncentrationer og partialtryk i den nye ligevægt, og to helt nye felter dukker op: termodynamik med entalpi, entropi og Gibbs-energi, og reaktionskinetik med nulte, første og simple andenordens reaktioner samt Arrhenius-ligningen. Fælden er at tro, at Le Chateliers princip i sig selv er en beregning. På B er det en kvalitativ vurdering plus sammenligningen af Q og K.

Sådan kan du skrive det: “Jeg sammenligner reaktionsbrøken Q med ligevægtskonstanten K. Er Q mindre end K, forskydes ligevægten mod højre, indtil de to er ens.”

Del 9 af 9

9. Eksperimentelle metoder, stofidentifikation og kemikaliemærkning

På C er metoderne simple: separation, titrering og vejeanalyse, og vejledningen siger, at der ikke forventes kendskab til flere former for separation eller titrering. På B skal du kende mere end én form for separation, kunne lave en simpel syntese, kende flere typer titrering, spektrofotometri med absorbans, molar absorptionskoefficient, Lambert-Beers lov og standardkurver samt chromatografi. På A skal syntesen kobles til en udbytteprocent, titrering skal også dække polyhydrone syrer og andre typer end syre-basetitrering, og chromatografi skal bruges både kvalitativt og kvantitativt, så tyndtlagschromatografi alene ikke er nok. Desuden kommer spektroskopisk identifikation med IR og 1H-NMR til på A, dog uden fingeraftryksområdet under 1500 cm-1. Kemikaliemærkning med H- og P-sætninger og faresymboler står ordret ens på alle tre niveauer, og mindst 20 procent af undervisningstiden skal være dit eget eksperimentelle arbejde. Fælden er at behandle sikkerhed som noget, der overstås inden forsøget. Det står i kernestoffet, og der kan spørges til det.

Sådan kan du skrive det: “Titrering er ikke bare et forsøg, jeg har lavet. Det er en metode til at bestemme en ukendt koncentration ud fra en kendt, og jeg kan forklare, hvorfor ækvivalenspunktet ligger, hvor det ligger.”

Fælder

Det, der oftest koster point