SYROR OCH BASER

2. SYROR OCH BASER

3. INDIKATORER OCH pH-VÄRDE

4. 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: • Universalindikator • Fenolftalein • BTB (gul surt, blå basiskt, grön neutralt) • Blåbärssaft, te m.m.

5. 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 < 7Basisk lösning: pH > 7Neutral lösning: pH = 7

6. BESTÄMNING AV pH-VÄRDE pH-meterElektroniskt instrument. Har två elektroder som doppas i lösningen. Läser av på skala. Universalindikator-papperDroppar lösningen på pappret. Färgen avläses mot indikatorns förpackning.

7. 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

8. SYROR

9. 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

11. 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

12. 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

13. 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 IVatten

14. NÅGRA STARKA SYROR

15. 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 → vätekloridH2 + Cl2 → 2 HCl

16. 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-

17. 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

18. 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

19. 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-

20. 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

21. 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-

22. 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-

23. BASER

24. 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+ + OH-

25. 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.

26. HYDROXIDJONEN OCH BASER

27. BASERS UPPBYGGNAD • Hydroxidjonen är en negativ jon, OH- • Baser tar upp vätejoner • När hydroxidjoner tar upp vätejoner bildas vatten

28. STARKA OCH SVAGA BASER En stark bas avger många hydroxidjoner i en vattenlösning En svag bas avger få hydroxidjoner i en vattenlösning

29. NÅGRA BASER

30. 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

31. 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

32. 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)

33. 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-

34. 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

35. NÅGRA SURA OXIDER

36. 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.

37. 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.

38. 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