SRO: Sæbebobler og "motorvejsproblemet" | Matematik A og Kemi A

  • STX 2.g
  • SRO (Matematik A, Kemi A)
  • 12
  • 21
  • 4493
  • PDF

SRO: Sæbebobler og "motorvejsproblemet" | Matematik A og Kemi A

Problemformulering

• Beskriv den kemiske opbygning af fedtstoffer (triglycerider) og fedtsyrer.
• Redegør for fremstillingen af sæbe og beskriv kort forskellige typer syntetiske detergenter (tensider).
• Analyser resultaterne af jeres forskellige kemiske forsøg og brug disse til at
o Forklare hvad der forstås ved overfladespænding og hvorfor overfladespændingen falder i sæbebobler
o Beskrive og redegøre for opbygning, struktur og egenskaber af detergenter i sæbebobler. Intermolekylære bindinger må gerne inddrages.
• I videoen vises det korteste vejsystem som forbinder 4 byer placeret i hjørnerne af et kvadrat. Det ligner to modstillede Y'er. Opstil udtrykket for længden af vejsystemet som funktion af vinklen θ mellem de to grene af Y'et, og vis at den optimale vinkel er 2π/3. (husk at specificere definitionsmængden for funktionen og vis også gerne dens graf).

Lærers kommentar

Formalia i orden - matematikken kunne dog være stærkere.

Elevens kommentar

Ville nok gøre differentieringen anderledes.

Indhold

Problemformulering
Resumé
Indledning
Teori
• Triglycerider og fedtsyrer
• Tensider og sæber
• Overfladespænding
• Motorvejsproblemet
Eksperimentel del
• Overfladespænding og dråbestørrelse
• Undersøgelse af kvaliteten af sæbeboblevand
Diskussion
• Sæbebobler
• Optimering af motorveje
Fejlkilder
Konklusion
Referencer
Bilag
• Differentiering m.m
• Forsøgsvejledninger

Uddrag

Overfladespænding

Vi har alle prøvet at fyldes et glas til randen og set, at man kan fylde glasset op med mere vand end glasset kan rumme Dette skyldes overfladespændingen i vand. Det er ikke kun mellem luft og vand, der kan være overflade spænding, der kan være overfladespænding i grænsefladen mellem to forskellige væsker i et to-væskerssystem, som vi fx ser det mellem vand og olie.
Vands overfladespænding kan forstås ved at kigge på vands molekylære struktur. Vand indeholder tre atomer - et oxygen-atom og to hydrogen-atomer, som begge er bundet til oxygen-atomet ved en kovalent binding. Oxygen-atomet er meget elektronegativt i forhold til de mindre hydrogen-atomer, hvilket medfører at elektroner bliver trukket til det elektronegative oxygen-atom. Derved vil molekylet have en side, hvor der er 'flere' elektroner end den anden side– man siger at molekylet er polært. Den polære struktur kan ses på figur 2, hvor den upolære og polære side er vist.
På grund af vands polære og upolære natur, så vil molekylerne gerne indordne sig i strukturer, hvor de elektronegative oxygen-atomer binder sig til et andet molekyles elektronpositive hydrogen side - hermed er en intermolekylær binding skabt. Bindingerne mellem molekylerne kaldes hydrogenbindinger. Disse hydrogenbindinger er særdeles stærke, og holder vand-molekylerne så godt sammen i en fast struktur, at vand har meget højt kogepunkt i forhold til andre væsker ved stuetemperatur. Disse bindinger er illustreret på figur 3. Når et molekyle optræder midt i væskesøjlen, så vil den blive trukket lige meget til hver side af de andre vand molekyler – kræfterne udligner sig, og der er kraftbalance. I overfladen er situationen særdeles anderledes. I overfladen er der ikke nogle vandmolekyler over molekylerne til at udligne dette træk nedefra. Det manglende træk ovenover molekylerne medfører, at vandmolekylet i grænsefladen mellem vand og luft bliver trukket ned af de andre molekyler, og der bliver skabt en tyndlignende hinde. Molekylerne prøver så at sige at have så få som mulig molekyler i grænsefladen – de vil minimere overfladen og derved den frie energi.[5][6]
Overfladespændingen medfører også, at vi kan fornemme at vand er 'vådt'. For når vi hælder vand på vores krop, kan nogle af dråberne godt klistre til kroppen, og derved gives os fornemmelsen af, at det er vådt... Køb adgang for at læse mere

SRO: Sæbebobler og "motorvejsproblemet" | Matematik A og Kemi A

[2]
Bedømmelser
  • 07-10-2012
    Givet af 3.g'er på STX
    God forklaring af fedtstofferne. God og velformuleret opgave :)
  • 29-10-2014
    Givet af HTX-elev på 3. år
    okay ikke som forventet