1 / 21

KEM A02 Allmän- och oorganisk kemi SYROR OCH BASER Atkins & Jones kap 11.1-11.10

KEM A02 Allmän- och oorganisk kemi SYROR OCH BASER Atkins & Jones kap 11.1-11.10. ÖVERSIKT. - Syror och baser – grundläggande egenskaper - Svaga syror och baser - pH i lösningar av svaga syror och baser - Flerprotoniga syror - Autoprotolys och pH. SYRA-BASNIVÅ ”till vardags”.

halen
Download Presentation

KEM A02 Allmän- och oorganisk kemi SYROR OCH BASER Atkins & Jones kap 11.1-11.10

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. KEM A02Allmän- och oorganisk kemiSYROR OCH BASERAtkins & Jones kap 11.1-11.10

  2. ÖVERSIKT - Syror och baser – grundläggande egenskaper - Svaga syror och baser - pH i lösningar av svaga syror och baser - Flerprotoniga syror - Autoprotolys och pH

  3. SYRA-BASNIVÅ ”till vardags” pH intervall ca 1 – 13 Se även: A&J T11.12

  4. 11.1. BrØnsted syror och baser(Johannes BrØnsted 1923) DEFINITIONER • SYRA – proton donator • BAS – proton acceptor • PROTON – vätejon H+ (H3O+ eller H+(aq)) , H+(aq) Hydroxoniumjon

  5. TYPREAKTION BrØnsted-syra       H+ överförs direkt från syra till bas – protontransfer Ex1) HCl + H2O Cl- + H3O+stark syra, jv: syra bas Ex 2) HCN + H2O CN-(aq) + H3O+svag syra, mest HCN! Ex 3) HCO3-(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + CO32-(aq) svag syra, mest HCO3- - Biologiskt relevant ... mer info senare! - DOCK! Jämvikten kan drivas åt höger om tex CO32- fälls ut som CaCO3(s) KEYPOINT: Samma typ av reaktion men deprotoneringsgraden varieriar!

  6. TYPREAKTIONBrØnsted bas Karaktäristiskt: En eller flera ensamma [obundna] elektronpar [som kan ta upp H+] Ex1) CaO (s) + H2O(l) Ca2+(aq) + 2 OH- (aq) O2-: mkt stark basbas Ex 2) NH3 (aq) + H2O (l) NH4+ (aq)+ OH- (aq)NH3 – oladdad! svagare attraktion svagare bas KEYPOINT: Samma typ av reaktion men protoneringsgraden varieriar! oxidjon

  7. Begrepp:KONJUGERAD SYRA OCH BAS PRINCIP PRINCIP Bas [tar upp H+] Konjugerad syra EXEMPEL CN- HCN PRINCIP Syra [donerar H+] Konjugerad bas EXEMPEL H2CO3 Kolsyra HCO3- Vätekarbonatjon EXEMPEL Cyanidjon Vätecyanid H+ H+

  8. ”NYA” DEFINITIONER Det finns annat än protoner...11.2. Lewissyror och -baser Lewis bas: Elektronpardonator Exempel 1: NH3 N: donerar fritt e-par till H+och bildar NH4+ Exempel 2: OH-Fe3+ + 3 OH- Fe(OH)3 Lewis syra: Elektronparacceptor Exempel 1: HClCl- : ”accepterar” e-par Exempel 2: Cu2+ Cu2+ + 6 NH3 Cu(NH3)62+ e- Järn(III)hydroxid Koppar(II)hexammin NYTT! Reaktioner som inte omfattar H+ - ”elektronperspektiv”

  9. MILJÖKATASTROF!!! S-atmosfär O-atmosfär

  10. Vi lever i en oxiderande miljö! 11.3. Sura, basiska och amfotera oxider SUR OXID - Bildar Brönsted syra i vatten • Ickemetaller • Ex) CO2 i vatten H2CO3 BASISK OXID - Bildar OH- i vatten • Metaller • Ex) CaO i vatten  Ca(OH)2 (s) AMFOTERA OXIDER • Reagerar både med syror och baser • Övergångsmetaller – tom ca Al/Pb diagonalen • Ex) Al2O3

  11. Nyckelfunktion för syra-bas beteende 11.4. Protonutbyte mellan vattenmolekyler   REAKTION 2 H2O H3O+ + OH- Kw a(H3O+) a(OH-) Kw = ≈ [H3O+][OH-] a(H2O)2 Kw = 1 x 10-14 M2 vid 25 oC OBS1! Mkt snabbt utbyte! Diffusionskontrollerat – OK för korta avstånd – dock ej långa OBS2! Jämvikten förskjuten långt åt vänster  dålig konduktivitet i rent vatten!

  12. 11.5, 11.6 pH- skalan och pOH DEFINITIONER pH = - log(a(H3O+)) ≈ - log [H3O+] pOH = - log(a(OH+)) ≈ - log [OH-] Anges lämpligen med 2 decimaler t.ex. pH 5.26 SAMBAND pKw = pH + pOH pOH = pKw – pH Härledning: läs själva! (A 11.6)

  13. SVAGA SYROR OCH BASER11.7 Syra- och baskonstanter VAD FINNS I EN VATTENLÖSNING AV EN SVAG SYRA? • Syransjälv; HA HA + H2O A- + H3O+ • Liteav den konjugeradebasen; A- Ka = [A-][H3O+]/[HA] • Litenmängd H3O+ - likamyckettillskottsombildat A- VAD FINNS I EN VATTENLÖSNING AV EN SVAG BAS? • Basensjälv; B B + H2O HB + OH- • Liteav den konjugeradesyran; HBKb = [HB][OH-]/[B] • Litenmängd OH- - likamyckettillskottsombildat HB NOTERA! pH = pKa då [HA]=[A-] och pOH = pKb då [HB]=[B]

  14. Hur vet man vad som är den starkaste syran/basen? EXEMPEL 11.5 • Jämför HF (vätefluorid) med HIO3 (jodsyra, vätejodat) • Jämför NO2- (nitritjon) med CN- (cyanidjon) LÖSNING: Jämför pKa eller pKb-värden! UR TABELL 11.1 och 11.2 Förening pKa pKb HF 3.45 -HIO3 0.77 - NO2- - 14 – 3.37 (pKa för HN02) = 10.63CN- - 14 – 9.31 (pKa för HCN) = 4.69 Lägst värde starkast syra! Lägst värde starkast bas!

  15. ”Vanliga pH” pH TABELL 11.1 & 2”labkemikalier” pOH 14 0 NaOH – caustic soda

  16. Fråga: Hur sur kan en syra vara? Exempel på SUPERSYRA Triflourometansulfonsyra”Triflic acid”Ka ca 1015 pKa ca -15 Användning: kraftfullt protoneringsreagens OBS! 3 starkt elektronegativa grupper

  17. 11.9. Koppling - struktur och syrastyrka H - X STARK SYRA: H+ ”trillar lätt av” Minskande H-X bindningsstyrkaMinskande pKadvs surare syra! http://www.vias.org/genchem/acidbase_equ_12591_06.html

  18. 11.10. Oxosyrorsyrastyrka och elektronegativitet OXOSYROR Surt H+ bundet till O EXEMPEL: Karboxylsyror Svavelsyra Salpetersyra Fosforsyra Halogener-oxosyror

  19. Halogen - oxosyror Oxidationstal Syrastyrka HClO4 HBrO4 HIO4 HClO3 HClO Starka syror då1) höga oxidationstal; X2) hög elektronegativitet; XEFFEKT: försvagad H-O bindning! Elektro-negativitet Syrastyrka

  20. Karboxylsyror SYRASTYKA Princip: se halogener - oxosyror H  Cl e-

  21. Summering TYPREAKTION pH skalan EXEMPEL Svavelsyra H2SO4 Saltsyra HCl Perklor/bromsyra HClO4 HBrO4 Klor/bromsyra HClO3 HBrO3Hypoklorit/bromitsyra HClO HBrOFluorättiksyra CH2ClCO2HÄttiksyra CH3CO2H (HAc) Ammoniak NH3Natriumhyroxid NaOHMagnesiumhydroxid Mg(OH)2 Kalciumoxid CaO Natriumhydrid NaH*(*H2 avgår) Syror deprotoneras HA + H2O A- + H3O+ Baser protoneras B- + H2O HB + OH-

More Related