17 fantastiska kemifakta som kommer att få dig att häpna

Den fotbollsformade kolklustret C60 har kallats ”den vackraste molekylen”, och om du har ett öga för symmetri är det lätt att förstå varför. Men om du någonsin gillade kemi i skolan, eller om du faktiskt har en karriär som arbetar med kemi, vet du att kemi går bortom ”skönhet”.

Likt fysik finns det en inneboende romantik i kemi som härrör från ”sanning”, snarare än klassiska estetiska egenskaper. Förhoppningsvis kan dessa snabba kemifakta och godbitar väcka eller förnya intresset för detta ädla vetenskapsområde.

Blixtnedslag ger upphov till ozon, därav den karakteristiska lukten efter åskväder

Ozon, den tredubbla syremolekyl som fungerar som ett skyddande stratosfäriskt täcke mot ultravioletta strålar, bildas i naturen av blixten. När blixten slår ner knäcker den syrgasmolekyler i atmosfären till radikaler som återbildas till ozon. Ozon luktar mycket skarpt, och det beskrivs ofta som att det påminner om klor. Det är därför man får den där ”rena” luktkänslan efter ett åskväder.

De enda två icke silvriga metallerna är guld och koppar

En metall är ett grundämne som lätt bildar positiva joner (katjoner) och har metalliska bindningar. Dessa grundämnen har elektroner som är löst bundna till atomerna och överför dem lätt. Det är därför metaller är utmärkta elektriska och termiska ledare – eftersom elektronerna flyttar energi.

De flesta metallers elektroner reflekterar färger lika mycket, så solens ljus reflekteras som vitt. Guld och koppar råkar dock absorbera blått och violett ljus och lämnar gult ljus. Det är värt att notera här att koppar också är den enda metall som är naturligt antibakteriell.

Vatten expanderar när det fryser, till skillnad från andra ämnen

Typiskt sett krymper något när det är kallt. Det beror på att temperaturen beskriver atomvibrationer – ju mer vibrationer, desto mer utrymme tar det, därav expansion. Vatten är ett undantag. Även om den vibrerar mindre när den är frusen upptar isen mer volym. Det beror på vattenmolekylens märkliga form.

Om du minns din kemikurs 101 ser vattenmolekylen ut som Musse Pigg, med syreatomen i mitten (ansiktet) och två väteatomer vardera i en vinkel (Musse Pigg-öron). På grund av hur syre och väte binder varandra är vattenmolekylen en öppen struktur med mycket utrymme. När vatten fryser frigörs energi eftersom många extra starka bindningar kan göras. Men det tar upp mer utrymme. Därför expanderar isen när den fryser. Ett annat intressant faktum värt att nämna är att varmt vatten fryser snabbare än kallt vatten.

Glas är faktiskt en vätska, det flyter bara väldigt, väldigt långsamt

Det är faktiskt sant, Mr Freeze.

Att förklara glas, som varken är flytande eller fast, är mycket svårare än vad vissa kanske tror. I ett glas flödar molekylerna fortfarande, men i en så låg hastighet att det knappt är märkbart. Det räcker alltså inte att klassificera glas som en vätska, men inte heller som ett fast ämne. Istället klassificerar kemister glasögon som amorfa fasta ämnen – ett tillstånd någonstans mellan dessa två materiatillstånd. Det finns också något som kallas metallglas – en klass av material som är tre gånger starkare än titan och har benets elasticitetsmodul, samtidigt som de är extremt lätta

Varje väteatom i din kropp är troligen 13,5 miljarder år gammal eftersom de skapades vid universums födelse

På grundbulten, under universums singularitet, var det allra första kemiska elementet väte. Alla andra följde efter genom att fusionera väte till helium, som sedan fusionerades till kol och så vidare. Ungefär 73 procent av massan i det synliga universum finns i form av väte. Helium utgör ungefär 25 % av massan och allt annat endast 2 %. I massa utgör väte och helium tillsammans mindre än 1 % av jorden.

Superflytande helium trotsar gravitationen och klättrar på väggar

En anmärkningsvärd övergång inträffar i egenskaperna hos flytande helium vid temperaturen 2,17 K (mycket nära den absoluta nollpunkten), som kallas ”lambda-punkten” för helium. En del av vätskan blir en ”superfluid”, en vätska med noll viskositet som snabbt rör sig genom alla porer i apparaten.

Om du häller en handfull salt i ett glas vatten kommer vattennivån att sjunka

När du kliver in i ett badkar kommer vattennivån genast att stiga, enligt Achimedes lag. Men när du lägger till en volym natriumklorid (salt) till en volym vatten minskar den totala volymen faktiskt med upp till 2 %. Vad beror det på? Nettominskningen av den observerade volymen beror på lösningsmedelsmolekyler som blir mer ordnade i närheten av lösta joner.

Diamant och grafit är båda helt och hållet gjorda av kol och ingenting annat

Och även om de är gjorda av samma material, så är skillnaden mellan en kronjuvel och blyertsblyan given av formen. Diamant och grafit är nämligen arrangerade på olika sätt i rymden vilket gör dem till allotroper av kol.

Det mest sällsynta naturligt förekommande grundämnet i jordskorpan är astatin

Astatin, som fått sitt namn efter det grekiska ordet för instabil (astatos), är en naturligt förekommande halvmetall som produceras från sönderfallet av uran och torium. I sin mest stabila form har grundämnet en halveringstid på endast 8,1 timmar. Hela jordskorpan tycks innehålla ungefär 28 g av grundämnet. Om forskarna någonsin måste använda det måste de i princip tillverka det från grunden. Endast 0,00000005 gram astatin har hittills tillverkats.

Dessa buckyballs säljs för 167 miljoner dollar per gram. Det enda som är dyrare i världen är antimateria

En nystartad Oxford-firma sålde nyligen endoedriska fullerener för 167 miljoner dollar per gram. Enligt Designer Carbon Materials – det enda företaget i världen som tillverkar detta exotiska material – sålde man 200 mikrogram rena endoedriska fullerener för 33 400 dollar.

DNA är ett flamskyddsmedel

DNA, även känt som livets blåkopia, innehåller alla biologiska instruktioner som gör varje art unik. Livets molekyl är också förvånansvärt robust och anses vara ett naturligt flamskyddsmedel och undertryckningsmedel. Dess flamskyddande egenskaper beror på DNA:s kemiska struktur – vid upphettning producerar den fosfatinnehållande ryggraden fosforsyra, som kemiskt avlägsnar vatten och lämnar kvar en flamskyddad, kolrik rest. Andra baser, t.ex. kväve, reagerar för att producera ammoniak som hämmar förbränning. I framtiden planerar forskarna att belägga tyg med DNA för att göra brandfarliga kläder.

En tum regn är lika med 10 tum snö

När temperaturen är omkring 30 grader F (0 grader C) skulle en tum flytande nederbörd falla som 10 tum snö – förutsatt att nederbörden består av enbart snö.

Ett gummidäck är tekniskt sett en enda gigantisk, polymeriserad molekyl

Vissa molekyler kan vara mycket stora, men de flesta är fortfarande mikroskopiska. Men inte det vulkaniserade däcket – det är en enda, stor, jäkla molekyl! I grund och botten består det vulkaniserade däcket helt och hållet av stora polymerkedjor som har tvärförbundits med hjälp av kovalenta bindningar.

Din bils krockkuddar är packade med saltet natriumazid, som är mycket giftigt

När en kollision äger rum utlöser bilens sensorer en elektrisk impuls som på bråkdelen av en sekund dramatiskt höjer salternas temperatur. Dessa sönderdelas sedan till ofarlig kvävgas som snabbt expanderar krockkudden.

Den berömda kemisten Glenn Seaborg var den enda person som kunde skriva sin adress i kemiska element

Han skulle skriva Sg, Lr, Bk, Cf, Am. Det är Seaborgium (Sg), uppkallat efter Seaborg själv, Lawrencium (Lr), uppkallat efter Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkelium (Bk), uppkallat efter staden Berkeley, hemvist för UC Berkeley, Californium (Cf), uppkallat efter delstaten Kalifornien och Americium (Am), uppkallat efter Amerika.

Luft blir flytande vid -190°C

Samhälleligt uppträder materia i ett av de fyra tillstånden: fast, flytande, gas och plasma. Luften som vi alla andas är gasformig, men liksom all slags materia kan den ändra sitt tillstånd när den utsätts för en viss temperatur och ett visst tryck. Luft är en blandning av kväve, syre och andra gaser. Gasen kan göras flytande genom kompression och nedkylning till extremt låga temperaturer – under normalt atmosfärstryck måste luft kylas till -200 °C och under högt tryck (vanligtvis 200 atmosfärer) till -141 °C för att omvandlas till vätska. Flytande luft används kommersiellt för att frysa andra ämnen och särskilt som ett mellansteg i produktionen av kväve, syre och argon och andra inerta gaser.

Mars är röd på grund av järnoxid

Medan jorden ibland kallas ”den blå marmorn” eftersom den till största delen är täckt av hav och har en tjock atmosfär, vilket ger den ett blått utseende, är Mars täckt av mycket järnoxid – det är samma föreningar som ger blod och rost sin distinkta färg. Mot bakgrund av detta är det ingen tillfällighet att Mars, som ibland framträder som en ljusröd ”stjärna”, fick sitt namn efter den grekiska krigsguden.