Hej och välkommen till kursen i Kemi 1! Jag heter Magnus Ehinger och jag ska vara din guide in i den fantastiska kemiska världen. Kemi – det kan man ju fråga sig, vad är det för någonting? Jo kemi, det handlar om materia, och om hur materian förändras. Men då måste man ju först fråga sig, vad är materia för någonting? Den klassiska definitionen av materia, den är att det är allt som har en massa, det vill säga man kan väga det (i alla fall rent teoretiskt). Så materia det är alltså i princip allt det du kan se omkring dig, röra vid, känna, eller se i instrument (till exempel teleskop). När materian sedan förändras, det kan förstås ske på en massa olika sätt det med. Det kan handla om att is smälter, att järn rostar, att barn växer och blir vuxna, att växter växer, att bensin förbränns och en massa olika saker. Och då kan vi nu skriva det såhär, att kemi, det är studiet av materian och hur den förändras. Materia, den kan finnas i några olika former, eller aggregationsformer som det kallas. De är normalt fast, flytande och gasform. Faktum är att på den här bilden av lite smältande snö, så ser du exempel på dem alla tre. Snö, det är is, alltså vatten i fast form. Snön smälter, och då bildas det vatten, som du kan se här. Och faktum är att det även avdunstar lite vatten också, så även om du inte ser det, så är det vattenånga med på den här bilden också. När materia går från fast form till flytande så kallas det för att det smälter, och det här vill jag att du tar och skriver i dina anteckningar också. När is smälter, så kan vi skriva det på det här sättet med kemiska formler. Den kemiska formeln för vatten känner du säkert igen, H₂O. Att jag skriver ett ”s” inom parentes på det här sättet betyder att det är i fast form, alltså solid. Här är det alltså is. Plus värme också, det behövs ju värme för att isen ska smälta. Och så blir det till vatten i flytande form. Här står det ett ”l” inom parentes, det är från engelskans "liquid", och det betyder att det är i flytande form. Smältning är en typ av fasövergång – vattnet går från fast fas till flytande fas. Då kan man förstås också tänka sig såhär, att vi har förångning, när någonting som är i flytande form övergår i gasform. Här har jag en bägare med hett vatten i, och då avdunstar det ju gärna vattenånga från den. Det kan vi skriva såhär, och det gör du i dina anteckningar också, att flytande vatten, H₂O(l), plus värme (vi måste tillsätta värme igen) det blir H₂O i gasform, alltså vattenånga, och det är det som det här g:et inom parentes betyder, alltså gasform. Där här kallas alltså för förångning. Sedan finns det lite specialvarianter också, och du ska få lära dig någonting här som kallas för sublimering. Jag ska försöka förklara hur det går till när jod sublimerar. Fast jod ser ut såhär, blåsvarta kulor eller ibland kristaller av jod. I den här E-kolven har man värmt på joden så att den har förångats. Och det lustiga med just jod, det är att om man inte värmer den alltför hårt, så kommer den fasta joden att förångas direkt utan att först bli flytande. Det kallas för att joden sublimeras. Lägg märke till också att genom korken i den här E-kolven har man stuckit in ett provrör med lite is i. Det gör att det avsätts fast jod på provrörets utsida igen – kolla här! Det här kallar man också för att joden sublimeras eller ibland återsublimeras, men jag tycker att det är dumt att använda samma begrepp för två olika saker. Som tur är kan man också säga att joden deponeras här på provrörets utsida, så det begreppet tycker jag vi använder istället. Nu ska du få rita lite till det där också i dina anteckningar. Jod sublimeras, skriver vi först, och så ritar vi upp en bägare som vi häller ner lite jodkristaller i. Fast jod, det skriver man såhär på kemiska, att det är I₂ (den nersänkta tvåan betyder att jodatomerna sitter ihop två och två i jodmolekyler) och så ”s” inom parentes också för att visa att det är i fast form. Ovanpå bägaren lägger vi ett urglas, och så lite is på det också för att hålla det kallt. När vi värmer på det här (det ska föreställa en bunsenbrännare här nere) så kommer joden att sublimeras, det vill säga den går direkt från fast form till gasform, utan att passera flytande. Det bildas då violett jodånga i hela den här bägaren. Jodångan, då, den skriver i I₂(g). Det är fortfarande jodmolekyler, I₂, men nu är de i gasform, så vi lägger till ett ”g” inom parentes på det här sättet. Det här skriver du till nu då, att det kallas för sublimering, och det är när ett ämne går från fast form till gas utan att passera flytande. På urglaset här uppe då, så bildas det återigen fast jod. Vi skriver att fast jod, I₂(s), deponeras här uppe. Då kan vi nu sammanfatta fasövergångarna i en liten bild, så häng med och skriv här du med. Här längst nere skriver vi att vi har ett ämne i fast form. Om det övergår till flytande form så kallas det att det sker en smältning, inget konstigt i det. Och om det som är flytande sedan går över till gasform så kallas det att det sker en förångning. Om vi rör oss åt andra hållet här, och vi har ett ämne i gasform som åter blir flytande, så kallas det för att det sker en kondensation. Gasen kondenserar till flytande form igen. Och går det sedan från flytande till fast form så sker det en stelning. Och just vad det gäller vatten, så säger vi ju att vattnet fryser när det blir till is. Sedan har vi då det här, att när någonting går direkt från fast form till gasform, då kallas det för en sublimering, till exempel att jod sublimeras till jodånga. Och när det sedan går tillbaka till fast form från gasform, då tycker jag som sagt att du ska lära dig att det kallas för att det sker en deposition även om man också kan kalla även detta för att det sker en sublimering. Allra sist ska vi skriva in en fjärde aggregationsform här, och det är plasma. Om man hettar upp en gas tillräckligt mycket, så kan man rycka bort elektroner från atomerna i gasen. Det kallas för att gasen joniseras. Varför ska du lära dig om det då? Jo, det är för att det är det vanligaste aggregationstillståndet i hela universum! Det är nämligen så att alla stjärnorna, till exempel vår egen sol, består av joniserad gas, alltså plasma. Men här på jorden kan vi se plasma på närmare håll i till exempel plasmaskärmar eller sådana här plasmabollar. I alla fall, det sista vi skriver till i vår lilla bild här, det är att när plasma återgår till gas, så kallas det för att det sker en dejonisering. Så, nu har du fått lära dig om de fyra vanligaste aggregationstillstånden som vi hittar materia i. Det finns fler, men de behöver du inte lära dig någonting om, i alla fall inte i kursen i Kemi 1.