SYROR OCH BASER

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: Universalindikator 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.

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 Svavelsyra 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. Utspädd saltsyra 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 Svavelsyrans joner 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 Användning 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 Kolsyrans joner 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 bas + H2O → bas + H+ + OH- 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-

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 (kaustiksoda) NaOH Vitt fast ämne Lättlöslig i vatten Tillverkning av tvål Rensa avlopp Kaliumhydroxid KOH Tillverkning av såpa Alkaliska batterier Kalciumhydroxid Ca(OH)2 (släckt kalk) 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

Kaliums reaktion med vatten: 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)

AMMONIAK, NH3 NH3 + H2O → NH4+ + OH- 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 SO2 + H2O → H2SO3 Svaveltrioxid är en sur oxid. Bildar syran svavelsyra när den löses i vatten. Svaveltrioxid + vatten → svavelsyra SO3 + H2O → H2SO4 Koldioxid är en sur oxid, Bildas syran kolsyra när den löses i vatten. koldioxid + vatten → kolsyra CO2 + H2O → H2CO3

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