Transcript SYROR OCH BASER

SYROR OCH BASER
SURA OCH BASISKA LÖSNINGAR
• En lösning är klar och genomskinlig. Partiklarna håller
sig svävande i den (t.ex. te, saltvatten, sockervatten).
• Lösningar kan ibland innehålla vätejoner (H+) och/eller
hydroxidjoner (OH-).
• Sura lösningar har ett överskott av vätejoner
• Neutrala lösningar har en balans mellan vätejoner och
hydroxidjoner
• Basiska lösningar har ett överskott av hydroxidjoner
VAD ÄR EN SYRA?
SYROR
• Alla syror har minst en väteatom
• Många syror är fasta ämnen som lätt löser sig i vatten.
• I en vattenlösning lossnar väte lätt från syramolekylen.
Samtidigt förlorar vätet en elektron och blir en vätejon, H+.
• Det är de fria vätejonerna som ger syrorna deras sura
egenskaper.
• Syror är en grupp ämnen med stor betydelse för kroppen, i
maten och i industrin.
• Syror smakar surt
• Syror har ett pH-värde under sju
• Syror är frätande
BASER
• Motsatsen till syror (och lika viktiga).
• Baser tar upp vätejoner
(till skillnad från syror som lämnar ifrån sig vätejoner)
• Har ett pH-värde över 7
• Alla baser är frätande
• Alla vattenlösningar av baser innehåller hydroxidjoner
(OH- )
• En stark bas avger många hydroxidjoner i en vattenlösning
• När de löses i vatten får man en basisk lösning, lut.
bas + H2O → bas + H+ + OHEx:
NH3 + H20 → NH4+ + OH-
INDIKATORER OCH pH-VÄRDE
INDIKATORER
• Indikator – Ett ämne vars färg påverkas av sura eller basiska
lösningar.
• Kan användas för att ta reda på om en lösning är sur, basisk
eller neutral.
• Ofta en vätska med något färgämne.
• Droppas i lösningen och färgen avläses.
Exempel:
• Lackmus
• Fenolftalein
• BTB (gul surt, blå basiskt, grön neutralt)
• Blåbärssaft, te m.m.
pH-VÄRDE
NEUTRALA LÖSNINGAR
• En neutral lösning är varken sur eller basisk.
• Man kan få en neutral lösning genom att blanda
lämpliga mängder av sura och basiska lösningar.
• pH-värde – mått på hur sur eller basisk en lösning
är
Sur lösning: pH < 7
Basisk lösning: pH > 7
Neutral lösning: pH = 7
BESTÄMNING AV pH-VÄRDE
pH-meter
Elektroniskt instrument. Har två
elektroder som doppas i lösningen.
Läser av på skala.
Universalindikator-papper
Droppar lösningen på pappret.
Färgen avläses mot indikatorns
förpackning.
SYROR OCH BASER
SURA OCH BASISKA LÖSNINGAR
• En lösning är klar och genomskinlig. Partiklarna håller
sig svävande i den (t.ex. te, saltvatten, sockervatten).
• Lösningar kan ibland innehålla vätejoner (H+) och/eller
hydroxidjoner (OH-).
• Sura lösningar har ett överskott av vätejoner
• Neutrala lösningar har en balans mellan vätejoner och
hydroxidjoner
• Basiska lösningar har ett överskott av hydroxidjoner
SYROR
VAD ÄR EN SYRA?
SYROR
• Alla syror har minst en väteatom
• Många syror är fasta ämnen som lätt löser sig i vatten.
• I en vattenlösning lossnar väte lätt från syramolekylen.
Samtidigt förlorar vätet en elektron och blir en vätejon, H+.
• Det är de fria vätejonerna som ger syrorna deras sura
egenskaper.
• Syror är en grupp ämnen med stor betydelse för kroppen, i
maten och i industrin.
• Syror smakar surt
• Syror har ett pH-värde under sju
• Syror är frätande
STARKA OCH SVAGA SYROR
En syras styrka beror på hur många av
syramolekylerna som avger sina vätejoner när man
löser syran i vatten.
SVAGA SYROR
• T.ex. vinsyra, citronsyra och ättiksyra
• Används t.ex. för att smaksätta och öka hållbarhet
på sylt och saft.
STARKA SYROR
• I en stark syra frigör nästan alla syramolekyler
vätejoner
• T.ex. saltsyra, svavelsyra och salpetersyra
• Starkt sura och mycket frätande på hud och kläder
KONCENTRERADE OCH UTSPÄDDA
SYROR
Koncentrerad syra
• mycket syra löses i lite vatten
Utspädd syra
• Lite syra löses i mycket vatten
• OBS!
Både starka och svaga syror kan
vara koncentrerade eller utspädda
SIV-REGELN
• Vid spädning av syra kan kraftig
värmeutveckling ske
• Hälls vatten i syran kan temperaturen bli
hög → vattnet kokar → syrastänk
• Använd SIV-regeln – häll syran i vattnet
SIV – Syra I Vatten
NÅGRA STARKA SYROR
Syra
Egenskaper
Användning
Saltsyra
Förstör de flesta metaller
Koncentrerad syra ger frätskador
Färgämnen
Konstgödsel
Läkemedel
Salpetersyra
Förstör alla metaller utom guld och
platina
Koncentrerad syra ger frätskador
Konstgödsel
Läkemedel
Svavelsyra
Förstör de flesta metaller
Koncentrerad syra ger frätskador
Batterivätska
Torkmedel
Konstmaterial (rayon)
SALTSYRA, HCl (vattenlösning)
• Stark syra, består av väte och klor.
• Är egentligen en vattenlösning av gasen väteklorid
• Väteklorid (HCl, gas)
– giftig, färglös, stickande lukt.
– Starkt slemhinneretande – löser sig i slemhinnornas
fuktighet under bildning av saltsyra.
Om vätgas brinner i klor förenas ämnena till väteklorid (gas):
Väte + klor → väteklorid
H2 + Cl2 → 2 HCl
SALTSYRA forts.
När väteklorid leds ner i vatten löser den sig och varje
vätekloridmolekyl uppdelas i en vätejon och en kloridjon.
HCl → H+ + Cl-
Väteklorid löser sig lätt i vatten → saltsyra
HCl (gas) + H2O → H3O+ + Cl-
SALTSYRA forts.
Koncentrerad saltsyra
• Färglös, starkt frätande
• Bildas vit rök (små droppar saltsyra) när man öppnar en
flaska → stickande lukt, frätande på näsans slemhinnor
Utspädd saltsyra
•
•
•
•
Mindre frätande
Luktlös
Finns i magsaften
Tillverkning av mineralfoder, läkemedel, färgämnen,
framställning av klor och väte, tvätta bort kalkbeläggning på
husfasader, rengöra metaller från oxidbeläggning
Kemisk formel: HCl
SVAVELSYRA H2SO4
• Tjock, ganska trögflytande (hög viskositet)
• Starkt frätande
• Färglös och luktlös
• SIV-regeln extra viktig
• Stor förmåga att suga åt sig vatten ur andra ämnen →
kan användas för att ”torka” luft och andra gaser
• Ämnen med kol och vatten (t.ex. huden, tyg, trä)
förkolnas om de kommer i kontakt med koncentrerad
svavelsyra
Kemisk formel: H2SO4
SVAVELSYRA H2SO4
Användning
• Mycket viktig, används vid framställning av många andra kemikalier
• Tillverkning av gödselmedel, färgämnen och sprängämnen.
• Borttagning av oxidbeläggningar på metaller och som syra i
bilbatterier (leder ström bra)
Svavelsyrans joner
• När syran löses i vatten delar molekylen upp sig i tre joner – två
vätejoner och en sulfatjon (1 svavelatom och 4 syreatomer)
H2SO4 → 2H+ + SO42-
SALPETERSYRA, HNO3
Egenskaper
•
•
•
•
•
Starkt frätande
Stickande lukt
Koncentrerad: flyktig, färglös
Gulfärgad vid starkt ljus → förvaras i mörka flaskor
Löser de flesta metaller under utveckling av nitrösa gaser
(kväveoxider) – Giftiga!
Användning
• Framställning av nitroglycerin (hjärtmedicin)
• Framställning av gödselmedel, sprängämnen
SALPETERSYRA, HNO3
Salpetersyrans joner
• Vid spädning med vatten delar salpetersyramolekylen upp sig
i en vätejon och en nitratjon.
• Nitratjonen består av en kväveatom och tre syreatomer.
HNO3 → H+ + NO3-
KOLSYRA, H2CO3
• Svag syra
• Bildas när koldioxid under högt tryck tillsätts i vatten.
CO2 + H2O → H2CO3
• Ingår i läsk och mineralvatten.
Kolsyrans joner
• Vid spädning med vatten delar kolsyramolekylen upp sig i
två vätejoner och en karbonatjon.
• Karbonatjonen består av en en kolatom och tre
syreatomer.
H2CO3 → 2 H+ + CO32-
BASER
BASER
• Motsatsen till syror (och lika viktiga).
• Baser tar upp vätejoner
(till skillnad från syror som lämnar ifrån sig vätejoner)
• Har ett pH-värde över 7
• Alla baser är frätande och de flesta innehåller en OH-grupp
• Alla vattenlösningar av baser innehåller hydroxidjoner (OH- )
• En stark bas avger många hydroxidjoner i en vattenlösning
• När de löses i vatten får man en basisk lösning, lut.
bas + H2O → bas + H+ + OH-
BASER – egenskaper & användning
•
•
•
•
•
Inte så vanliga i naturen eller maten
Finns mest i tvål och rengöringsmedel i hemmet
De flesta är fasta ämnen
Smakar bittert
Känns hala mellan fingrarna (OH- reagerar med det
naturliga hudfettet och omvandlar det till tvål)
• Motverkar det sura (Samarin, Novalucol, bikarbonat,
kalk)
• Ingår i rengöringsmedel (t.ex. tvål och såpa), luta fisk,
göra murbruk och glas och för att bli av med
halsbränna.
HYDROXIDJONEN OCH BASER
BASERS UPPBYGGNAD
• Hydroxidjonen är en
negativ jon, OH• Baser tar upp
vätejoner
• När hydroxidjoner
tar upp vätejoner
bildas vatten
STARKA OCH SVAGA BASER
En stark bas avger många hydroxidjoner i en vattenlösning
En svag bas avger få hydroxidjoner i en vattenlösning
NÅGRA BASER
Bas
Formel
Egenskaper
Användning
Natriumhydroxid NaOH
(kaustiksoda)
Vitt fast ämne
Lättlöslig i vatten
Tillverkning av tvål
Rensa avlopp
Kaliumhydroxid
KOH
Vitt fast ämne
Lättlöslig i vatten
Tillverkning av såpa
Alkaliska batterier
Kalciumhydroxid
Ca(OH)2
(släckt kalk)
Vitt fast ämne
Lättlöslig i vatten
Ingår tillsammans med
sand och vatten i
murbruk
Jordförbättringsmedel
NATRIUMHYDROXID, NaOH
•
•
•
•
Kallas även kaustiksoda
Vitt, fast ämne, starkt frätande
Starkt basiskt
Vid lösning i vatten får man en lösning som heter natronlut (starkt
frätande)
• Lösningar känns hala på fingrarna
Framställning
• Industriellt av natriumklorid (koksalt)
Användning
• tillverkning av salt, tvål och pappersmassa
• lösa proppar av fett och matrester
• avlägsna gammal målarfärg
• rengöringsmedel
KALIUMHYDROXID, KOH
• Vitt, fast ämne
• Används till framställning av såpa
• Vid lösning i vatten bildas kalilut → starkt
frätande
• Finns i alkaliska batterier och bränsleceller
Kaliums reaktion med vatten:
2 K + 2 H2O → 2 K+ + 2 OH- + H2
KALCIUMHYDROXID, Ca(OH)2
• Vitt, fast ämne
• Formeln CA(OH)2 läses ”Ca, OH taget två
gånger”.
• Vid lösning i vatten bildas kalkvatten → kan
användas för att påvisa koldioxid (grumlas)
• Luta fisk (vatten + soda + kalciumhydroxid)
NATRIUMKARBONAT
• Kallas även soda
• Blir basisk då den löses i vatten
• Smutslösande
Framställning
• Ur koksalt, koldioxid och ammoniak
Användning
• Tvättmedel
• Gör ”hårt” vatten (rikt på vissa kalksalter) till ”mjukt” → bättre
tvättförmåga
• Glastillverkning – blandas med salt → sänker smältpunkten
• I snus för att fräta på tandköttet → nikotinet tas lättare upp i blodet
AMMONIAK, NH3
• Lätt, färglös gas
• Stickande lukt
• Starkt slemhinneretande – irritation av ögon och andningsvägar
(spola rikligt med vatten)
• Ytterst lättlöslig i vatten
Användning
• Efter svavelsyra är ammoniak världens mest producerade
industrikemikalie.
• Fettlösande → rengöringsmedel
• Framställning av salpetersyra, gödsel, plaster, sprängämnen och vid
tillverkning av salpetersyra
NH3 + H2O → NH4+ + OH-
SURA OXIDER
• Oxid – det ämne som bildas när syre slår ihop sig med ett annat
grundämne.
• Oxider kan ha olika egenskaper (aggregationstillstånd, löslighet
i vatten, sur eller basisk).
SURA OXIDER
• En oxid som ger en sur lösning då den löses i vatten kallas sur
oxid
• Som regel gasformiga
• Löser sig ganska lätt i vatten
NÅGRA SURA OXIDER
Svaveldioxid är en sur oxid.
Bildar syran svavelsyrlighet
när den löses i vatten.
Svaveldioxid + vatten → svavelsyrlighet
Svaveltrioxid är en sur oxid.
Bildar syran svavelsyra när
den löses i vatten.
Svaveltrioxid + vatten → svavelsyra
SO2 + H2O → H2SO3
SO3 + H2O → H2SO4
Koldioxid är en sur oxid, Bildas koldioxid + vatten → kolsyra
syran kolsyra när den löses i
CO2 + H2O → H2CO3
vatten.
BASISKA OXIDER
• En oxid som ger en basisk lösning då den löses i
vatten kallas basisk oxid.
• De flesta metalloxider är basiska, fasta ämnen
och svårlösliga i vatten.
• Ex:
Magnesiumoxid + vatten → magnesiumhydroxid
MgO + H2O → Mg(OH)2
• Basiska metalloxider används vid t.ex. halsbränna
eller sur mage → löser sig i magsaften och håller
pH på rätt nivå.
FÖRSURNING
• Olja från värmepannor och dieselmotorer innehåller svavel. Vid
förbränning bildas bl.a. svaveldioxid.
• Svaveldioxid + luftens syre → svavelsyrlighet och svavelsyra.
• Dessa syror ger försurning av nederbörden tillsammans med kväveoxider.
SUR NEDERBÖRD
• Tungmetaller löses ut i marken → giftiga ämnen bildas → växter tar skada.
• Andra metaller (t.ex. aluminium) löses ut → finfördelat slam bildas i sjöar
→ påverkar fiskars gälar → dör av syrebrist.
• Fräter på metaller (t.ex. järn, koppar, zink) och vissa byggnadsmaterial
(t.ex. kalksten, marmor).
KALKNING
• Sprider ett basiskt ämne, t.ex. kalkmjöl (krossat kalciumkarbonat). Måste
ske hela tiden.
ELEKTRISK LEDNINGSFÖRMÅGA
• Metaller leder ström – det finns rörliga
elektroner som kan förflytta sig mellan atomerna.
• Om en vätska innehåller joner kan den leda
elektricitet – jonerna bär elektriciteten
• Destillerat vatten leder inte ström, då den består
av molekyler (som är elektriskt neutrala)
• Sura och basiska lösningar innehåller joner →
elektriskt ledande