Matematik 3c Uppdrag 3

 

Laboration 2 - ”Saliv i vaniljkräm”- Naturkunskap 2, Exlearn

 

Inlämningsuppgift 2: Genetik. Evolution. Ekologi. Exlearn

 

Inlämningsuppgift 2: Genetik. Evolution. Ekologi

Kurs: Naturkunskap 2/1b

Student:

Datum: 2021-02-17

Uppgift 1: En näringsväv i skogen.

I ett ekosystem är alla organismerna beroende av varandra som mat och i ett varje ekosystem finns många olika näringskedjor. Ett näringskedjan börjar med växter som kallas även för producenterna som kan producerar syre och glukos genom att omvandla vatten, koldioxid och solenergi inom ett processer kallas för fotosyntes, producenterna är föda åt konsumenterna och de är alla organismer som äter andra organismer och de delar sig till förstahandskonsument som äter bara växter såsom Skogshare, rådjur och nässelfjäril, sen kommer andrahandskonsument som äter andra organismer såsom skogsödla  och vanlig groda efter det kommer tredje-hands konsument som kan äta mer än typ av organismer liksom människor till slut kommer topp konsument och de är alla rovdjur som sitter högst upp på ett näringskedja det vill säga att den har inga fiender därför han sitter högst upp på sin näringskedja ett exempel är räv.

Uppgift 2: En tidscirkel

Svar: 

Livets historia delas upp till fyra tidsåldrar den första är urtiden, den andra är forntiden sen kom den tredje och den kallas medeltiden och till sist kom nutiden. Urtiden börjades med jordens skapelse för 4600 miljoner år sen för ungefär 4400 miljoner år sedan har jorden fått land och hav och för 4000 år sedan uppkomst den första livet på jorden i forma av encelliga organismer. För 3000 miljoner år sedan uppkomst de blågröna bakterier som kan göra fotosyntesen och de hjälpte att öka syrehalten i atmosfären. De flercelliga djur och växter uppkomst för 800 år sedan en exempel av de är maskar. Efter urtiden kom forntiden och den började för 540 miljoner år sedan och här flera utvecklingar ägde rum exempelvis för 485 miljoner år sedan uppkomst de första ryggradsdjur såsom fiskarna. För 430 miljoner år sedan uppstod de första land växterna på jorden. Efter forntiden kom medeltiden och den började för 245 miljoner år, under denna tidsålder ca 200 miljoner år sedan börjades de första däggdjuren att utvecklas. Forntiden slutades med att dinosaurierna dog ut och den för 65 miljoner år sedan sen kom nutiden som började för 65 år miljoner år alltså med utrotningen av dinosaurierna och den håller tills nu. För 200000 år sedan uppkomst de första människorna på jorden och de tillhör Homo gruppen.

Uppgift 3: Några utvalda kunskapstester

1.Vilka av följande påståenden om den geologiska urtiden är sanna?

Savar: b och f

a) Det saknades liv på jorden under större delen av urtiden.

b) Urtiden varade längre än forntiden, medeltiden och nya tiden tillsammans.

c) De första människorna levde under slutet av urtiden.

d) Det fanns dinosaurier under senare delen av urtiden.

e) Det fanns fiskar under senare delen av urtiden.

f) Det fanns blågröna bakterier under en stor del av urtiden.

2.Vilka av följande påståenden stämmer om trilobiter?

Svar: c och d

a) Det finns fortfarande trilobiter som lever i havet.

b) Trilobiterna var jordens första ryggradsdjur.

c) Man kan hitta fossil av trilobiter i Sverige.

d) Det fanns trilobiter tidigt under forntiden för över 500 miljoner år sedan.

3. Vilka av följande påståenden är sanna?

Svar: d och e

a) Nu har forskarna kommit så långt att de kan förklara hur livet på jorden uppstod.

b) Forskarna har hittat fossil som är lika gamla som jorden.

c) De första organismerna som levde på jorden hade cellkärna.

d) Det fanns flercelliga organismer redan under slutet av urtiden.

e) De första bakterierna som levde på jorden klarade sig utan syrgas.

4. Vilka påståenden stämmer om Homo erectus?

Svar: a, b och d

a) Denna art räknas till samma släkte som den moderna människan.

b) Denna art använde eld.

c) Denna art var tidigare än sydaporna med att gå upprätt på två ben.

d) Denna art spred sig i Asien.

5.Vilket av följande påståenden beskriver bäst vad en gen är för något?

Svar: b och d

a) En gen är detsamma som en DNA-molekyl.

b) En gen består av DNA och kan liknas vid ett recept på ett visst sorts protein.

c) En gen kan liknas vid ett recept på en viss sorts aminosyra.

d) En gen består av aminosyror som har förenats i en bestämd ordning.

Uppgift 4: En genetisk kluring

En kvinna har en sällsynt sjukdom i ögonlocken som gör att hon inte kan öppna dem helt.  Sjukdomen heter ptosis och beror på ett dominant anlag som vi betecknar A. Motsvarande friska, recessiva anlag betecknas a. Kvinnans pappa har också ptosis, medan hennes mamma och hennes farmor har normala ögonlock. 

1) Vilken anlagsuppsättning (AA, Aa eller aa) har

 a) kvinnan

Svar: kvinnan har (Aa)

b) kvinnans pappa

Svar: kvinnans pappa har (Aa)

c) kvinnans mamma

Svar: kvinnans mamma har (aa)

2.) Antag att kvinnan får barn tillsammans med en frisk man. Hur stor är chansen för att barnet inte drabbas av ptosis?

Svar:  Chansen till att barnet inte drabbas av ptosis är 50%

Uppgift 5: Resonera och förklara

Förklara varför ett rovdjur som till exempel en fiskgjuse är extra utsatt för miljögifter.

Svar:

De flesta miljögifter upplöses mycket långsamt eller inte alls om de är tungmetaller och de miljögifterna kan stå kvar mycket lång tid i växterna och djuren som matar dem eller få de in sig på något sätt och det gör att dem kan samla i sig stora mängder av gifter även om dem utsattes för små mängder av giftutsläpp, den viktigaste anledning till att de fiskgjuse blev mest utsatt för miljögifter är att koncentreras gifterna uppåt i näringskedjorna. För att klargör det kommer jag att ge ett exempel om det, så låt oss börja med planktonerna som äter alger som är fulla av miljögifter och därmed absorberar plankton alla gifter från alger, sen kommer fiskar som äter mycket plankton och därmed få dem stora mängder av gifter i sig och så fortsätter gifterna att koncentreras uppåt i näringskedjorna alltså från växter, första hands konsument, andra hands konsument vidare till toppkonsumenten och den som drabbas värst av dem gifterna och som alla vet är en fiskgjuse och det som gör den drabbas värt av dem miljögifterna. 

pH-mätning med rödkål, Exlearn, Naturkunskap 2

 

Kemi 1 Uppdrag 3

Fråga 1

Vilken/vilka av följande reaktioner sker spontant? Motivera ditt svar.

a)    Mg²⁺⁽aq) + Cu(s)       

       Mg(s) + Cu²⁺

b)     Cu(s) + 2 Ag⁺(aq) 

        Cu²⁺⁽aq) + 2 Ag(s)

c)     2 Ag(s) + Zn²⁺(aq)  

        2 Ag⁺(aq) + Zn(s)

d)    Fe(s) + Zn²⁺(aq)    

       Fe²⁺(aq) + Zn(s)

 

För att bestämma vilka metaller och metall joner som reagera med varandra, så kemister använder den elektrokemiska spänningsserien. Den elektrokemiska spänningsserien visar oss i vilken ordning mellan de olika metallerna när det gäller att vara ädla eller oädla. De ämnen som är oädla bildar gärna joner medan de fasta ämnen som är ädla bildar ogärna joner. Den ädlare metallen måste vara i jonform för att reaktion ska ske.

a) Ej spontan (Eftersom Mg inte ligger till vänster om koppar så kommer inte heller en spontan reaktion att ske.)

b) Spontan (Eftersom Ag är en ädel jon och Cu en mindre ädel atom =spontan reaktion)

c) Ej spontan (Här är det igen det mycket ädla ämnet silver, men denna gång är silver metallen. Silver vill som sagt inte oxideras spontant, om det nu inte stöter på en ännu ädlare metall-jon. Zinkjonen är tyvärr ej en sådan jon, utan långt till vänster i spänningsserien. Därför bildas ingen spontan reaktion här. )

d) Ej spontan (Zink är inte heller ädlare än järn, så därför kommer ingen spontan reaktion här heller att ske.)

Fråga 2

Bindningsenergi och bildningsentalpi är begrepp som tas upp i boken, förklara utförligt skillnaderna mellan dessa!

 

bildningsentalpi är ett mått på energiförändringen då en mol av ett ämne bildas från grundämnen.

Bindningsenergi är den energi som måste tillföras för att bryta en bindning, motsvarande energimängd frigörs då bindningen bildas.

Bildningsentalpi anger summan av den energi som behöver tillföras för att bilda en förening från dess grundläggande beståndsdelar, man skriver detta som ΔH. Denna energi kan både vara positivt eller negativt . Ett negativt ΔH innebär att reaktionen är av exotermiskt slag där energi frigörs till omgivningen. Medan ett positivt värde på ΔH innebär en endotermisk reaktion och det har krävts ett upptag av energi. Bildningsentalpi är också mått på ett ämnes stabilitet eller ovilja att reagera spontant med andra ämnen.

Bindningsenergi: är den mängd energi som krävs för att bryta en bindning och det kan inte vara både positiva och negativa.

skillnad mellan bindningsenergi och bildningsentalpi:

Bindningsenergi kan aldrig vara negativt eftersom det alltid krävs en viss energi för att bryta en bindning. Begreppen hänger ihop eftersom ämnen med mycket låg bildningsentalpi kräver mycket bindningsenergi för att bildas. Och krävs lika mycket energi för att få dessa ämnen att brytas också och det ger dessa ämnen dess stabilitet. Ökad stabiliteten ger ämnet ett hög bildningsenergi. Bindningsentalpin kan beräknas om man känner till bindningsenergi för reaktanterna och produkterna.

 

Fråga 3

Bestäm oxidationstalet för svavel i följande ämnen. Förklara hur du kommer fram till respektive oxidationstal.a) SO3

b) H2SO4

c) H2S

d) S

a) SO₃

Här kommer de tre syreatomerna att dra till sig två elektroner och svavel kommer att oxideras av 6 elektroner och få +VI.

b) H₂SO₄

Svavel syra kommer att bägge väte atomen direkt och få H+. Och syre kommer att ta åt sig åtta elektroner, det visar oss 6 utöver de två. Så svavels oxidationstal är +VI.

c) Här kommer bägge väteatomerna genom att tappa sin elektron och skrivas so H+ och svavel får -2 (-II).

d) S här är i sitt fria rena ämne så få 0.

Fråga 4

a) Förklara den galvaniska cellen för reaktionen:

Mg (s) + Cu²⁺(aq)   ®   Mg²⁺  +  Cu(s)  +  energi

b) Vilket ämne oxideras respektive reduceras?

c) Beräkna normalpotentialen för reaktionen

a) Detta är en reaktion som skulle ske spontant om kopparjonerna och magnesiumatomerna var i kontakt med varandra.

I detta fall Cu²⁺, som är ädlare än magnesium vilja ha 2 elektroner och reduceras. Och om man kopplar en yttre ledning mellan dessa 2 poler så kan man få de elektroner som oxideras från magnesium att färdas genom denna ledning som ström och även utföra ett arbete.

Men att elektronerna tvingas gå genom den elektriska ledningen för att den skall kunna ske nu, samt att joner behöver flytta sig via en saltbrygga. I detta fall kan denna saltbrygga bestå av NaCl (2Na+ 2Cl-).

Så magnesium lämnar ifrån sig två elektroner i det som ses som pluspolen och oxideras till magneisumjoner. Elektronerna rör sig vidare till minuspolen via den yttre ledningen som polerna är sammankopplade via. kopparjoner upp elektronerna som stormat ifrån Mg, och bildar kopparatomer. Och en koppar beläggning bildas runt kopparstaven.

Oxidation: Mg(s) Mg²⁺(→ aq) + 2^e-

Reduktion: Cu²⁺(aq) + 2^e- Cu(s)→

Redox: Mg(s) + Cu²⁺(aq) Mg²⁺(aq) + Cu(s)→

b) Magnesium atomerna är oxiderar och kopparjonena är reduceras.

c) Mg/Mg²⁺ normalpotential - 2,37 och Cu/Cu²⁺ har normalpotential + 0,34.

 0,34 - (-2,37) = 2,71 v.

Fråga 5

Vad innebär begreppet korrosion?

Korrosion det är gemensamma namnet för all den oönskade angreppen en metall drabbas utav. Dessa angrepp förstör både metallens utseende och dess hållfasthet och andra viktiga egenskaper. Korrosion är en kemisk process vars reaktioner man kan urskilja genom kemiska reaktioner och elektrokemiska reaktioner.

När järn kommer i kontakt med luft och vatten, så händer två saker på en gång. Rost kan man säga är en form av järnoxid (Fe2O3) där syret har oxiderat elektroner från järnet. Metaller avskiljer sig även hur gärna de reagerar med olika substanser som vatten, syra och syre. Ju mer reaktiv en metall är desto snabbare korroderar den. Exempelvis guld är en av de absolut minst reaktiva metallerna och korroderar väldigt ogärna med andra ämnen, vilket är anledningen varför guld hittas ofta som rent i naturen.

Fråga 6

Bildningsentalpier vid 25 ºC och 101,3 kPa:

Ämne ΔH (kJ/mol)

CO (g) – +110

CO2 (g) – +394

H2O (l) – +286

H2O (g) – + 242

NO (g) + 90

NO2 (g) + 34

a) Skriv en balanserad reaktionsformel för bildningen av vattenånga ur vätgas och syrgas.

b) Är reaktionen i fråga a) endoterm eller exoterm? Motivera ditt svar!

c) Ange entalpiändringen (ΔH) för reaktionen då 6,0 g syrgas reagerar med ett överskott av vätgas till vattenånga. Redovisa dina beräkningar

a) 2 H₂ (g) + O₂ (g) ---> 2 H₂O (g)

b) ΔHf är beräknat från ämnets naturliga tillstånd, därför är ΔHf för H₂ och O₂ = 0 kJ/mol

ΔHf för 1 mol H₂O (g) = -242kJ

ΔH = ΔHf (produkter)(0) − ΔHf (reaktanter) (-242)

ΔH = -242kJ

ΔH är negativ, vilket innebär att reaktionen är exoterm (energi har frigjorts).

c) massan O₂ = 16+16 = 32 g

överskott av vätgas

substansmängden O₂ = m/M = 6,0g/(32g/mol) = 0,1875 mol.

0,1875 mol O₂ <---> 0,375 mol H₂O (g)

ΔH för bildningen av 0,375 mol H₂O (g) =  -242kJ * 0,375 = -90,75kJ

Svar: 90,75 kJ frigörs vid en reaktion mellan vätgas och 6,0 gram syrgas.

Fråga 7

Fråga 7I sur lösning kan Fe2+-joner oxideras till Fe3+-joner i närvaro av permanganatjoner (MnO4-). Det bildas också manganjoner (Mn2+). Skriv en balanserad reaktionsformel. Redogör för samtliga steg i hur du kommer fram till formeln.

jag börjar att skriva obalanserad formel för de givna reaktanterna och produkterna i denna lösning.

Fe²⁺ + MnO₄^- => Fe³⁺ + Mn²⁺

jag vet att syre molekylerna kan inte försvinna någonstans och det innebär att det alltid ingår H+ joner när en metall löses upp i en sur lösning och att dessa syre atomer kan bli till vatten som en produkt.

Fe²⁺ + MnO₄^- H⁺ => Fe³⁺ + Mn²⁺ + H₂O

På det fall det hjälper mig att balansera reaktionen är att skriva OT för varje ämne.

Fe²⁺ har II. Pemangationerna i lösningen är negativa -I. Det ingår 4 syreatomer i en permangatjon så de vill inget annat än ta till sig 8 elektroner då det syre har -II. Så mangan skulle få VIII om det inte vara för att pemangatjonen var negativ. Därför får mangan VII. H⁺ har oxidationstalet I så det är en positivt laddad vätejon. Nu jag har gjort oxidationstalet för denna obalanserade formel.

Fe²⁺ + Mno₄^- H⁺

II      +VII -I    I

När det kommer till produkterna så sr man att järn har tappat en elektron och fått III. Mangan har reducerat 5 elektroner och fått II. Väte har fortfarande I så syret i detta samman har + II. När jag lägger ihop produkterna och reaktanterna så får jag

Fe²⁺ + MnO₄^- H⁺ => Fe³⁺ + Mn²⁺ + H₂O

II         VII -II   I =>  III        II         I + II

Om permanganatjoner reagerar med järn (II) i sur lösning bildas det järn (III) och manganjon (+II, blekrosa).

Fe²⁺ Oxiderat en elektron och Mn reducerat 5 elektroner och O, H ingen förändring.

Man kan säga att medan järn oxiderats en steg så har 5 elektroner reducerats till mangan. det innebär att det borde minst vara 5 järnjoner för att denna reaktion kommer att vara balanserad så man kan skriva den såhär

5Fe²⁺ + MnO₄^-  H⁺ => 5Fe³⁺ + Mn²⁺ +H₂O

i den steg vi kan balansera ut laddningarna genom att justera vätet på reaktant sidan. Vid en räkning vi får talet 10 för reaktionerna och +17 för produkterna. så det är sju elektroner som (saknas) det kan vi justera genom att lägga till 7 vätejoner till det totala antalet av åtta på reaktant sidan.

5Fe²⁺ + MnO^-₄ 8H⁺ => 5Fe³⁺ + Mn²⁺ + H₂O

Slutligen är laddningen jämnt. Och mangan och järn är balanserat. Vid en snabb räkning så ser jag att det är åtta väte joner och fyra syre atomer på vänster sida och att bara två väte och en syre atomer på höger sida eftersom det är samma förhållanden så jag kan bara sätta 4 som koefficienttal åt vattnet så det betyder att min reaktion vara färdig och balanserad.  5Fe²⁺ + MnO₄^-  8H⁺ => 5Fe³⁺ + Mn²⁺ +4H₂O

 

Fråga 8

Beskriv en analysmetod och när du skulle kunna tillämpa den! Förklara även varför just den analysmetoden är mest lämplig!

Kemisk analys går ut på att få fram olika svar om de partiklar som man vill analysera. Svaret kan vara antingen kvalitativt eller kvantitativt. Vid en kvalitativ analys så är syftet att ta man reda på vilket specifikt ämne det rör sig om medan i en kvantitativ analys så är mängden av ett visst ämne som finns i fråga.

En analysmetod som tar vara på överskott energin i exciterade atomer är emissionsmetoden. Den ingår underkategorin av spektroskopiska analysmetoder. När energi tillförs till en atom så hoppar den över till ett skal som har ett högre energiläge. Detta händer av natur när en atom exempelvis absorberar en foton eller krockar med en närliggande atom.

Exciterade atomer varar exciterade bara i någon bråkdels sekund för att sen övergå och hoppa ner tillbaka till sitt naturliga skal. När atomens elektroner hoppar tillbaka från en högre energinivå till en lägre så bildas det överskottsenergi i form av ljus. Detta ljus som sänds ut har väldigt specifika våglängder i och med att alla atomer och därmed grundämnen har en annorlunda sammansättning utav elektroner i sin naturliga tillvaro. Det som är spännande med detta är att inte bara kan denna metod användas för att bryta ner hur en atoms ”liv” och tillvaro fungerar på en mikroskopisknivå, utan även kan man studera det exciterade ljus från stjärnorna ett tusentals ljusår härifrån och avgöra vad vår rymd består utav, på en astronomisknivå.