home

id och vatten produkterna socker och syre:

vatten + koldioxid + solljus → druvsocker + syre

6 H2O + 6 CO2 + ljusenergi → C6H12O6 + 6 O2

Sockret kan användas som energi i växten och kan lagras i form av olika kolhydrater i växten. Det är endast de gröna växterna som innehåller klorofyll som kan producera sin egen mat på det här sättet. Alla andra organismer är beroende av växter för att få energi, direkt eller indirekt, dvs. att äta växter eller att äta djur som har ätit växtätare eller djur som ätit köttätare osv. Förbränning av energi sker i alla levande celler genom en omvänd reaktion av fotosyntesen:

druvsocker + syre → vatten + koldioxid + energi

När vi eldar bränslen sker en liknande reaktion fastän det då kan vara olika större kolhydrater än druvsocker (t ex cellulosa i ved) eller andra organiska energirika molkyler (t ex etanol, metan eller oktan) som förbränns:

kolhydrater + syre → vatten + koldioxid + energi

Vägar till naturvetenskapens värld s.22, 24-25, 50, 61, 68, 97-106, Att utveckla undervisning i naturvetenskap s.36, Vardagskemi s.96 samt s.117-119 ||
 * **//__Lästips fotosyntes och förbränning__//**//__:__//

Ni ska prova några olika laborationer som har kopplingar till fotosyntes och förbränning. De är indelade i tre olika deluppgifter. Fundera över beröringspunkter mellan de olika försöken.
 * Syfte**


 * Deluppgift 1: Fotosyntes**

Här ska ni välja mellan två laborationer. Det bästa är om halva gruppen gör A och andra halvan gör B.

**A. Fotosyntesen är mitt liv…**
Gå in på [] och följ instruktionen.

Cellandning är den motsatta processen då socker bryts ned till koldioxid och vatten. Då förbrukas syre. Den kemiska energin används i cellernas arbete. En del blir dock värmestrålning. //Material:// En stor bägare Fyra e-kolvar Vattenväxter Kranvatten med rumstemperatur Sugrör Något att röra om med Indikator: BTB (bromtymolblått) – en pH-indikator som är blå när det är basiskt, grön när det är neutralt (pH 7) och gul när det är surt ELLER rödkålssaft //Gör så här://
 * **B. Fotosyntes och cellandning**Vid fotosyntesen bygger växter socker av koldioxid och vatten. Solenergi omvandlas till kemisk energi som lagras in i sockermolekylerna. En biprodukt i processen är syre.
 * 1) Häll i vatten i bägaren så att det räcker till minst fyra fulla e-kolvar. Droppa i BTB så att det tydligt går att se färgen, men ta inte för mycket. Rör om. Färgen bör bli blå. Blås med sugrör i vattnet så att färgen ändras till grön. Vad är det som händer? Vad finns i vår utandningsluft? Koldioxid, Co2 + H20 bildar kolsyra som göra att färgen växlar från blått till grönt, fortsätter man att blåsa blir vattnet gult.
 * 2) Fördela det färgade vattnet på de fyra e-kolvarna. Stoppa skott av vattenväxten i två av e-kolvarna. Ta 2-3 skott per kolv. OBS! Det ska vara lika mycket växter i de båda kolvarna. De övriga två e-kolvarna får vara kontroller att jämföra de andra med vid experimentets slut.
 * 3) Ställ två kolvar mörkt – en med växt i och en utan – på en mörk plats, och de två andra kolvarna – en med växt i och en utan – i stark belysning (t.ex. kan en OH-projektor användas). Vänta i 2-3 timmar eller mer.
 * 4) Tag ur vattenväxterna och studera vätskans färg i de fyra e-kolvarna. Vad har hänt och varför? ||


 * Deluppgift 2: Förbränning**

Ni ska testa hur många grader 1 dl vatten värms upp av olika bränslen. Var och en väljer ungefär tre av bränslena att testa.

Ta lika mycket av respektive bränsle till varje försök och gör förhållandena vid varje försök så lika som möjligt. Lämplig mängd bränsle kan vara 1 gram (men det funkar med 0,5 -5 gram). Huvudsaken är att ni gör lika och att ni har möjlighet att väga upp den mängden. //Observera// att vissa bränslen är svåra att tända utan veke, lägg då i en tändsticka:

//Material:// läskburk konservburk eller annat kärl med sand för eldstad vatten decilitermått termometer som tål 100 grader vatten bränsle värmeljuskopp att ha bränslet i våg tändstickor //Bränslen//: etanol/T-röd, pellets, trä, stearin, lampolja, fotogen, T-gul, papper.

Man kan bygga en anläggning för uppvärmning som är lik den på bilden från [] men ha en läskburk istället. Fördelen är att läskburken har locket kvar så att värmeförlusterna minskar samt att den har ett hål att ställa termometern i. Om man har tillgång till stativ kan man göra ungefär som på teckningen till höger. Ni får gärna ta fram er egen uppfinningsrikedom beroende på tillgång till materiel.

Är alla bränslen lika effektiva? Några andra iakttagelser?

**Ulla-Britta och Linnéa:** Vi testade att värma 1 dl vatten med 4 olika bränslen á 2g. Vi använde oss av lampolja, T-gul, Stearin och papper. Vattnet var 20 grader från start. Vår hypotes var att T-gul skulle värma vattnet bäst. Vi grundade detta på att man använder t-gul som tändvätska till fotogenlampor och man får en varm stor låga. Vi trodde att Lampoljan skulle vara nästan lika bra och att stearinet och papperet skulle vara sämre värmekällor. Lampolja 20 grader - 87 grader T-gul 20 - 100 Stearin 20 - 42 Papper 20 - 25 Då lampoljan och T-gul brann behövdes ingen veke, utan själva vätskan var lättantändlig och brann med en stor låga i hela behållaren. För att stearinet skulle brinna använde vi en veke och lågan blev mycket mindre. Papperet brann ett tag, men började snart bara att glöda och det blev en massa rök. Vi tror att de två första bränslena är mer raffinerade och är därför ett mer effektivt bränsle, medan stearin har en annan funktion - det ska brinna länge och långsamt.
 * Resultat: **

Anneli: Jag använde mig av 4 bränslen, ett kryddmått, 1 ml, av varje: stearin, T-röd, lampolja och tändvätska. Jag försökte med trä men det slocknade och glödde bara så då valde jag de andra bränslena. Jag trodde att lampoljan skulle vara det bränsle som kunde värma upp vattnet mest och att T-röd skulle vara det sämsta bränslet. Det är en flyktig vätska. Vattnet var från början ljummet, 35 grader. Jag använde en tom värmeljuskopp att hälla bränslena i. Mina resultat: tändvätskan: 35-69 grader stearin: 35-67 grader lampoljan: 35-54 grader T-röd: 35-50 grader

Lampoljan, T-röd och tändvätskan brann i hela ljuskoppen. De brann snabbt ut, runt en - två minuter. Stearinet brann inte utan veke, så jag använde en tändsticka. Det brann långsamt med en liten låga, ca 10 minuter. Mysan: Jag värmde 1 dl vatten med 3 g (uppskattad vikt med hjälp av väldigt enkel balansvåg) av 3 olika bränslen : T-gul, flytande stearin och tändstickor i bitar. Min hypotes är att T-gul kommer att vara mest effektiv som bränsle. Det grundar jag på att jag använder det i vårt Trangia-kök när vi lagar mat ute i skog o mark. Jag tror att stearin kommer sen och sist tändstickorna. Jag gjorde min uppvärmingsanläggning av kakform med smågrus i botten. Där hade jag en värmeljuskopp med bränslet i. Jag hade lagt 2 st vispar i kors över den där läskburken med vatten stod. Resultat: T-gul 21°C - 92°C stearin 22°C - 89°C tändstickor (i bitar) 22°C - 50°C

Slutsats: Vi hade lite olika förutsättningar och olika mängd. Fossila bränslen verkar vara bättre, effektiva. Det blev snabbt varmt och brann länge. Papper och trä, glödde och rykte. Tändstickor brann bra med låga, men de är preparerade med paraffin. De bränslen som klarar av att värma upp vattnet mest är mest effektiv, ju mindre mängd bränsle som behövs för att värma vattnet desto effektivare är bränslet. Alla bränslen är inte lika effektiva. Är ett bränsle mer effektivt när värmen stiger snabbt, eller om det kan brinna länge? s. 118 i vardagskemi


 * Deluppgift 3: Kromatografi**

Växter ser gröna ut och svarta tuschpennor ger svart skrift. Med den enkla separationsmetoden papperskromatografi kan upptäcka att många färger egentligen är blandningar. Välj antingen försök A eller B, gärna så att hälften av er gör A och resten B. I __försök A__ används aceton och petroleumeter (alternativt kemiskt ren) vilka får hanteras av __elever från åk 6 och uppåt__ under tillsyn av lärare. Källa: //Kemikalier i skolan//, Arbetsmiljöverket, ISBN 91-7464-450-5, best nr. H339, [|www.av.se] I __försök B__ används inga farliga ämnen och det passar för __elever av alla åldrar__.


 * 1) **Papperskromatografi med klorofyll**

Glasflaska Blad från grön växt, t ex frusen spenat Kork Aceton Mortel+sand ELLER mixer Elueringsvätska: ¼-del aceton och 3/4 –delar petroleumeter. Tratt (vätskan som ska sugas upp av pappret i glasburken) Filter Pappersremsa (10 cm eller längre) av filtrerpapper eller kaffefilter Hårtork Glasburk med lock (ca 10 cm hög)
 * //Materiel:// //Kemikalier://**

1. Finfördela den färgade växten med och sand eller med mixer (utan sand!) tills massan har blivit vit (avfärgats). ca 2-4 cm bred och ca 10 cm lång. Fäst filtrerpappret på insidan av locket med tejp och prova ut längden på remsan så att den nästan når botten på flaskan/glaset, ca 0,5-1 cm från botten. nedre kant. Gör appliceringen ca 20 gånger. pappersremsan men INTE klorofyllfläcken, se teckning i kolumnen till vänster. 10. Avsluta när färgpigmenten når övre delen av pappersremsan genom att skruva bort locket och titta på remsan, fotografera gärna, låt sedan torka. 11. Jämför dina färger med resultatet på bilden längst till vänster * från [] ||
 * * Så här kan resultatet bli. || Så här kan försöket se ut. || **Utförande:**
 * 1) Växtdelarna skakas kraftigt några minuter i aceton
 * 1) Filtrera.
 * 2) Förvara klorofyllösningen i en flaska med kork.
 * 3) Gör i ordning en glasburk och en remsa av filtrerpapper
 * 1) Droppa klorofyllösning längs en linje minst 1,5 cm från remsans
 * 1) Torka med hårtork mellan ”droppningarna”.
 * 1) Häll elueringsvätska i glasburken till 1 cm höjd.
 * 2) Sätt på locket och se till att vätskan precis nuddar


 * ===Här är en uppgift från Skolkemi Umeå universitet där man kan se färgerna som klorofyll absorberar []===

”Undersök fluorescensen
Håll till i ett mörklagt rum eller vid dämpad belysning. Du kan nu testa klorofyllets fluorescens med en UV-lampa. Detta ger röd fluorescens. Åsas försök. Jag malde frusen spenat och blandade med aceton. Färgen blev något ljusare men inte vit. Jag droppade på en remsa av vitt kaffefilter och sänkte ned i glasburk med 1/2 cm. petroleumeter. Jag torkade och gjorde om försöket 20 gånger. Resultatet blev detta: ||Kapilärkraften gjorde att propanetern sögs upp i filterpapperet och passerade pigmentfläcken. Den fortsatte upp genom papperet och drog med sig pigmenten. Lösningsmedlet transporterar de olika färgerna med olika hastighet beroende på hur stora molekylerna är. Större molekyler rör sig långsammare än små och stannar därför längre ned på pappersremsan. I mitt försök med spenaten blev inte resultatet så tydligt men man kan set det är mörkare grönt längre ner och lite ljusare med drag åt gult högre upp. (Kanske hade jag lite för bråttom) Man kan på detta sätt se vilka olika pigment spenat innehåller: Karoten = gul Teofytin = grågul Xantofyll = gulbrun Klorofyll a = blågrön Klorofyll b = grön Spenaten innehåller enligt mig karoten, teofytin och klorofyll b. (Jag provade ren spenat och vatten men fick inget resultat. Det behövs lösningsmedel för att det ska fungera.) Jenny: Jag använde mig av vitsippsblad och körde dem med stavmixer. Därefter blandade jag dem med aceton. Det var svårt att veta hur mycket aceton man skulle ha och jag fick heller inte massan vit, men den blev ljusare grön. Därefter blandade jag 1/4 aceton och 3/4 petroleumeter och använde mig av ett vitt pappersfilter. När jag droppat klorofyllösningen på remsan 20 gånger och blåst med hårtork efter varje applicering så sänkte jag ner filterremsan. Det resultat jag fick blev att filterremsan var vit längst ned, därefter blev den grågul, sedan grön, därefter ljusgul och sedan gul. Det skulle i sådana fall betyda att vitsippsblad innehåller karoten, teofytin och klorofyll b. Eventuellt även xantofyll, men det var svårt att avgöra. Förklaringen är att elueringsvätskan, som sögs upp av filtret, tog med sig de olika pigmenten med olika hög hastighet. De pigment som har minst molekyler transporteras snabbast och kommer högst upp på filterremsan. På uppgiftspapperet så visade exemplet färgerna som en låga med en topp i mitten. Så fick inte jag det utan färgerna lade sig mer vågrätt över pappersremsan. Högst upp blev det mörkgula fläckar.
 * Du kan även se hur elektronerna exciteras i klorofyllet genom att belysa röret med en stark lampa, t.ex. från en OH-projektor. Färgförändringen kommer att bli samma, men kan vara lite svårare att se beroende på hur koncentrerad lösningen är. Ju högre koncentration, desto mer rött.** ||  ||   ||
 * Den röda fluorescensen är tydligast i UV-ljus (vänster), men är också tydlig i vitt ljus från en projektor (höger). Fluorescensen i den högra bilden är mycket rödare i verkligheten än vad kameran lyckats fånga.” ||
 * Foto: © Svante Åberg ||

Ewa: Jag gjorde också detta försök med fryst spenat men fick inte lika fint resultat som Åsa, jag hade dock bara aceton som elueringsvätska. Fick inte heller min lösning helt vit. Från början blev det lika grönt som Yes-diskmedel, efter ytterligare spädning med aceton blev det ljust grönt. Jag gjorde försöket som i beskrivningen men fick som sagt var inte så lyckat resultat. Pigmenteringen blev en rak linje som vandrade upp på pappret.
 * Slutsats:** Vi testade både spenat och vitsippsblad. Vi tyckte att det var svårt att urskilja vilka ämnen som ingick. Vi kom fram till att vitsippsblad innehåller karoten, teofytin och klorofyll b. Eventuellt även xantofyll, men det var svårt att avgöra. Spenaten innehåller karoten, teofytin och klorofyll b.
 * 1) **Papperskromatografi med tuschpennor**

Ta en svart eller mörk tuschpenna som är vattenlöslig (ej vattenfast). Dutta färgpickar längs en remsa av filtrerpapper/kaffefilter. Vik remsan i övre kanten och ”häng” den över kanten på ett glas. Se till att vattnet i botten precis nuddar pappersremsans kant men INTE färgprickarna. Avbryt försöket när färgen har vandrat nästan fram till övre delen av pappret. Hur många olika pigment innehöll färgen i tuschpennan? Fotografera gärna, remsan går bra att torka och spara.

Åsas försök: Jag ritade en fläck 1 cm från nederkanten på ett vitt kaffefilter. Jag hängde remsan över kanten på ett glas med 1 cm vatten så att nederkanten snuddade vid vattenytan. Kapilärkraften sög upp vattnet i filterpapperet och färpigmenten transporterades upp genom papperet. Jag valde en svart penna eftersom svart är en blandning av olika färger. De olika pigmenten färdades olika långt på remsan och resultatet såg ut så här: Här kan vi se att grönt, lila och rött stannar först och således består av större molekyler än blått som kommer längst. Jag provade en lila penna och ingen skiftning i färg skedde. Jag blev nyfiken och provade med en brun och en grön penna: Här kan man se att brun består av orange, gil, grön och blå färg.

Den gröna delar upp sig i gul, ljusgrön och blå.

Ewa: Gjorde försöket med olika svarta färgpennor. Några försök lyckades inte så bra det blev mest nyanser av blå-lila, men i ett av försöken syntes hela färgskalan från gul-orange-rött till lila och klarblått.

Mysan: Jag gjorde försöket med vitt kaffefilter delat i två delar. Jag gjorde 3 stora prickar med svart / rött/ grönt/ blått på varsin halva. Min hypotes är att de kommer att flyta ut i sina grundfärger dvs. blå-blått röd-röd grön- gult och blått svart- alla färger. Resultat: Den blå blev blå som jag gissat men prickarna var kvar men flöt ut uppåt. De gröna prickarna flöt ut i blått/grönt/gult. Fläckarna blev inte så stora och flyttade sig uppåt med vattnet. De röda prickarna försvann nästan helt (lite ljusrosa kvar bara) och vandrade uppåt och spred ut sig i gult/orange/rött/chockrosa. De svarta prickarna försvann helt och är nu helt gula och från dem har det spridit ut sig (uppåt) gult/orange/brandgult/rött/rosa-lila/svart och blått.

Diana: Jag provade först med en whiteboardpenna, vilket inte fungerade alls. Det stod inte att den var vattenfast, men de svarta prickarna blev så fint kvar. Sen provade jag med en annan penna, de suddades ut men ingen färg visades. Visserligen hade jag oblekt kaffefilter, kanske är det därför inte färgerna syns.
 * Slutsats:** Den blå färgen har minst molekyler och kan vandra längst. Olika färger har olika löslighet och följer olika långt ut på remsan. Eftersom vissa färger, som t.ex svart och brunt består av flera olika färger delade dessa upp sig efter remsans längdriktning. Större molekyler rör sig långsammare.


 * // Uppgiften redovisas skriftligt (grupprapport) senast kvällen innan ert seminarium. //**
 * // Den ska lämnas in på fronter i Inlämningsmapp/ Seminariegrupp nr (ert gruppnr). //**
 * // (H //****// ela er grupp har tillträde till den gemensamma mappen.) //**