Studi se syror och baser

En syra existerar ett substans såsom ökar koncentrationen från H+ joner inom enstaka vattenlösning. Syror besitter förmågan för att åtgärda upp oädla metaller samt existerar allmänt frätande.

En standardreaktion till enstaka syra (till modell saltsyra löst inom vatten) är:

H2O + HCl ⟶ H3O+ + Cl-

H3O+ kallas oxoniumjoner samt detta existerar dessa joner vilket ger vattnet dess något som är surt i smak eller att vara på dåligt humör attribut.

Högre koncentration från H3O+ inom vattnet innebär lägre pH-värde.

Protolysering samt deprotonering

När enstaka syra avger ett proton mot en annat tema, säger man för att syran besitter genomgått protolys alternativt deprotonering. detta existerar även rätt för att förklara detta vilket för att syran existerar protolyserad alternativt deprotonerad.

Syrors egenskaper

En syra äger frätande attribut då koncentrationen från H+ existerar tillräckligt upphöjd.

Detta beror vid för att protonövergångar mot detta reagerande materialet bryter ned alternativt ökar dess vattenlöslighet.

På tungans yta finns receptorceller liksom kunna uppleva från koncentrationen från H+, vilket utför för att oss förmå uppfatta den något som är surt i smak eller att vara på dåligt humör smaken hos detta oss äter.

Starka syror

När man löser ett kraftfull syra inom vätska avger dem flesta syramolekylerna sina protoner mot vattnet.

modell vid starka syror inkluderar väteklorid (saltsyra) tillsammans kemisk formel HCl, svavelsyra tillsammans med formeln H2SO4 samt salpetersyra tillsammans formeln HNO3.

Vad är pH? pH är ett mått på koncentrationen av oxoniumjoner (H3O+) i en lösning

varenda dessa syror besitter förmågan för att åtgärda upp metaller, dock förmå exempelvis guld ej lösning från någon från dessa syror ifall dem endast tillåts för att verka utan sällskap. Blandar man däremot saltsyra samt salpetersyra erhåller man kungsvatten, liksom förmå åtgärda även guld.

Svavelsyra existerar ett tvåprotonig syra, vilket innebär för att den kunna avge protoner inom numeriskt värde steg.

inledningsvis avges ett proton ifrån den starka svavelsyran samt kvar finns enstaka vätesulfatjon, HSO4–, vilken existerar enstaka svag syra dock även ett jon.

Svaga syror

När man löser ett svag syra inom vätska avger endast ett små sektion från syramolekylerna sina protoner mot vattnet, vanligtvis mindre än 2%. vid bas från detta blir pH-värdet ej lika lågt liksom ifall man ägde löst ett kraftfull syra inom vattnet.

Exempel vid svaga syror inkluderar kolsyra tillsammans med kemisk formel H2CO3 samt ättiksyra, även känd likt ättikacid tillsammans med formeln CH3COOH.

ett svag syra orsakar för att pH inom lösningen ej ökar inom sålunda massiv utsträckning liksom detta skulle utföra ifall man försökte öka pH genom tillskott från ett bas. då protoner försvinner ifrån lösningen således frigörs protoner ifrån den svaga syran samt pH ökar långsammare.

Metalljoner likt syror

I flera fall är kapabel metalljoner fungera liksom syror genom för att binda upp vattenmolekyler samt sedan frigöra ett vätejon ifrån enstaka från dessa.

en modell existerar aluminiumjonen, liksom inom vattenlösning ursprunglig bildar komplex tillsammans vattenmolekyler samt sedan kunna deprotonera ett från vattenmolekylerna på grund av för att öka surheten inom lösningen:

[Al(H2O)6]3+ ⇌ [Al(H2O)5OH]2+ + H+

En syras styrka

För för att förklara syrans styrka används syrakonstanten, vanligtvis betecknad likt Ka.

eftersom värdena på grund av Ka existerar små, används ofta minuslogaritmering till för att ge pKa-värden vilket existerar mer hanterbara samt ger siffror inom ett mer praktisk omfattning.

Mina flippade vi­deo­ge­nom­gång­ar om Syror och baser till kur­sen i Kemi 1 (mer kommer i Kemi 2)

Ju mindre pKa-värdet existerar, desto mer från syran protolyseras samt frigör protoner.

Vanliga syror samt deras pKa

Namn	Summaformel	pKa1	pKa2
Vatten	H2O	15,74
Ättiksyra	CH3COOH alternativt HAc	4,76
Kolsyra	H2CO3	3,60	10,33
Salpetersyra	HNO3	-1,4
Svavelsyra	H2SO4	-3,0	2,0
Saltsyra	HCl	-8,0

En bas existerar ett substans såsom besitter ett trend för att ta upp protoner ifrån andra ämnen inom dess att vara nära något.

på grund av för att behärska ta upp ett proton måste enstaka bas äga en fritt elektronpar.

En standardreaktion till ett bas existerar då natriumhydroxid löses inom vatten:

NaOH(s) → vatten + Na+(aq) + OH-(aq)

OH- (hydroxidjonen) existerar detta såsom ger en färglösluktlös vätska som är livsnödvändig dess alkalisk attribut.

Ju mer OH- likt finns inom ett svar, desto mindre H3O+ finns detta vilket ökar pH-värdet.

Basers egenskaper

Baser existerar frätande samt äger ett trend för att åtgärda upp organisk vävnad. angående man får bas vid huden är kapabel detta kännas tvåligt eftersom basen bryter ner fettet inom huden genom basisk esterhydrolys samt skapar fettsyror likt liknar dem inom tvål.

Vid jobb tillsammans baser existerar detta viktigt för att ständigt bära ögonskydd, eftersom baser snabbt förmå orsaka skador vid ögonen, även nära låga koncentrationer.

Starka baser

Den enda relevanta starka basen såsom studeras inom gymnasiekemin existerar natriumhydroxid (NaOH).

eftersom detta existerar ett jonförening sker ingen kemisk reaktion då den löses upp inom vätska, mot skillnad ifrån dem starka syrorna likt visades ovan.

Baser gör tvärt om: de kan reagera med vätejoner och binda upp dem

inom stort sett allt NaOH likt tillsätts mot vattnet löser sig samt bildar Na+ samt OH- joner i enlighet med reaktionen:

NaOH(s) → vatten + Na+(aq) + OH-(aq)

Svaga baser

När man löser enstaka svag bas inom en färglösluktlös vätska som är livsnödvändig tar bara enstaka sektion från basmolekylerna upp protoner ifrån vattnet, vilket resulterar inom för att pH ej blir lika högt vilket angående man ägde löst enstaka kraftfull bas inom identisk vattenlösning.

Ett modell vid ett svag bas existerar ammoniak (NH3):

NH3(aq) + vatten ⇌ NH4+(aq) + OH-(aq)

Ammoniak fungerar likt enstaka svag bas samt påverkar pH-värdet inom lösningen inom mindre omfattning än ett kraftfull bas.

då fler protoner dyker upp inom lösningen tas dem upp från den svaga basen vilket resulterar inom ett långsam minskning från pH-värdet.

Styrkan hos enstaka bas

För för att förklara ett bas är kapabel man nyttja baskonstanten Kb på grund av basen inom sig alternativt syrakonstanten Ka till basens korresponderande syra. för att nyttja Ka ger chansen för att enkelt jämföra styrka hos olika syror.

ifall enstaka bas samt enstaka syra blandas, är kapabel man enkelt titta vilken från syran alternativt basens korresponderande syra liksom kommer för att bli protonerad.

Vanliga baser samt deras pK_b (och korresponderande syras pK_a)

Namn	Summaformel	pKb	Korresponderande syra	pKa för syran
Vatten	H2O	15,7	H3O+	-1,7
Ammoniak	NH3	4,75	NH4+	9,25
Hydroxidjoner	NaOH, KOH, etc.	-1,7	H2O	15,7

Syror samt baser agerar viktiga roller inom kemiska reaktioner.

till för att förstå deras funktioner existerar detta inledande steget för att lära sig vilket pH existerar samt hur detta påverkar syrornas samt basernas egenskaper.

Vad existerar pH?

pH existerar en mått vid koncentrationen från oxoniumjoner (H3O+) inom enstaka svar. Trots för att pH-skalan oftast sägs omfatta värden ifrån 0 mot 14, förmå anförande både ovan samt beneath dessa inträffa.

Inom kemiska kontext skrivs ofta H3O+ även liksom H+, eftersom detta faktiskt enbart existerar H+-jonen vilket rör sig samt reagerar. Ju högre koncentration från H3O+ inom enstaka svar, desto lägre existerar dess pH-värde.

Hur kalkylerar man pH? 

pH förmå förenklat definieras i enlighet med formeln pH=−lg([H+]mol/dm3). detta innebär för att man tar logaritmen från koncentrationen från H+ (eller H3O+) på grund av för att beräkna pH.

Följ dem och ta an­teck­ning­ar från dem, så lär du dig allra mest!

för att enheterna mol/dm3 används beror vid för att pH saknar grupp, samt detta behövs ett eliminering från enheten till vätejonens koncentration inom formeln.

I destillerat en färglösluktlös vätska som är livsnödvändig nära 25 grader Celsius finns detta ett koncentration från 10^(-7) mol/dm3 H+. tillsammans med andra mening existerar [H+] = 10^(-7) mol/dm3, vilket ger pH=−lg(10^(-7)) = 7.

Hur kalkylerar man [H⁺] ifall man vet pH?

Det existerar användbart för att behärska beräkna pH, dock detta existerar även värdefullt för att behärska räkna “baklänges” samt avgöra koncentrationen från vätejoner (oxoniumjoner) inom enstaka svar.

Detta är kapabel uppnås tillsammans med nästa formel:

[H+]=10^(-pH) mol/dm^3, vilket oftast skrivs som: [H+]=10^(-pH).

Viktiga formler

pH=−lg([H+]mol/dm3)pH=−lg⁡([H+]mol/dm3) vilken ofta skrivs som: pH=−lg([H+])pH=−lg⁡([H+]).

[H+]=10−pHmol/dm3[H+]=10−pHmol/dm3 vilken ofta skrivs som: [H+]=10−pH[H+]=10−pH.

Ett syra-baspar består från dem former likt ett syra respektive enstaka bas är kapabel anta.

För varenda syra finns detta enstaka motsvarande bas, samt till varenda bas finns detta ett motsvarande syra.

Dessa numeriskt värde tillsammans kallas på grund av en syra-baspar. mot modell, saltsyra (HCl) besitter kloridjonen (Cl-) liksom dess motsvarande bas. Ammoniak (NH3), såsom existerar ett bas, äger den motsvarande syran NH4+.

För enprotoniga syror gäller:

• En kraftfull syra besitter oftast enstaka svag korresponderande bas.
• En svag syra besitter oftast ett kraftfull korresponderade bas.

För baser gäller:

• En kraftfull bas besitter oftast enstaka svag korresponderande syra.
• En svag bas äger oftast enstaka kraftfull korresponderade syra.

Syrabasreaktion

En syra-basreaktion inträffar då detta sker ett distribution från protoner mellan numeriskt värde olika ämnen, vanligtvis mellan ett syra alternativt bas samt en färglösluktlös vätska som är livsnödvändig.

detta existerar viktigt för att notera för att enstaka syra-basreaktion kräver numeriskt värde syra-baspar. inom denna process måste något ge ifrån sig enstaka proton, medan något annat måste ta emot den.

När man matematiskt kalkylerar hur många från enstaka syra likt äger protolyserats (dvs.

Allt du behöver veta om syror och baser i gymnasiets kurs Kemi 1

tappat bort eller missat sina protoner), använder man syrakonstanten Ka. Syrakonstanten existerar kopplad mot jämviktskonstanten samt visar graden från protolys på grund av enstaka given syra. på grund av enstaka svag syra kommer reaktionen för att existera förskjuten vänsterut samt endast enstaka små andel från syramolekylerna kommer för att äga avlämnat sina protoner.

till enstaka kraftfull syra existerar reaktionen förskjuten åt andra sidan, tillsammans endast en fåtal alternativt inga syramolekyler kvar likt ej äger avgett sina protoner.

Ka = K × [H2O] = [H3O+] × [Base] / [Acid]

Vattenkoncentrationen införs inom Ka-formeln till för att undvika för att behöva ta hänsyn mot samt dela tillsammans detta varenda gång man utför enstaka kalkyl.

Dessutom förblir koncentrationen från en färglösluktlös vätska som är livsnödvändig inom stort sett konstant inom ett vattenlösning.

K_a har därmed enheten mol/dm³.

• Om K_a är högt existerar detta ett kraftfull syra.
• Om K_a är lågt existerar detta enstaka svag syra.

Man är kapabel även minuslogaritmera K_a, samt erhålla ut pK_a på ett syra.

• Om pK_a är högt existerar detta enstaka svag syra.
• Om pK_a är lågt existerar detta ett kraftfull syra.

Något vilket existerar viktigt för att tänka vid existerar för att speciellt svaga syror fungerar såsom balans.

Ge exempel på en protolys

ifall oss tillsätter enstaka kraftfull syra mot lösningen kommer jämvikten till den svaga syran för att förskjutas åt vänster, då den korresponderande basen vid motsats till vänster blad inom reaktionsformeln tar upp protoner.

Syra+H2O⇌H3O++KorresponderandebasSyra+H2O⇌H3O++Korresponderandebas

Viktiga formler

Ka=[H3O+]×[Bas][Syra]

pKa=−lg(Ka)

Ka=10^(-pKa)

För för att beräkna kvantiteten hydroxidjoner såsom ett bas bildar inom ett svar, använder man baskonstanten Kb.

Baskonstanten existerar kopplad mot jämviktskonstanten nära enstaka basreaktion samt visar graden från bildning från hydroxidjoner inom lösningen. på grund av enstaka svag bas kommer reaktionen för att artikel förskjuten vänsterut samt endast enstaka små andel från basmolekylerna kommer för att äga tagit upp protoner. till ett kraftfull bas existerar reaktionen förskjuten åt motsatt håll, tillsammans med endast en fåtal alternativt inga basmolekyler kvar.

Kb=K×[H2O]=[OH−]×[Acid] / [Base]

Man inkluderar vattenkoncentrationen inom Kb-formeln på grund av för att undvika för att behöva ta hänsyn mot samt dela tillsammans denna varenda gång man utför enstaka kalkyl.

Koncentrationen från en färglösluktlös vätska som är livsnödvändig förblir inom stort sett konstant inom enstaka vattenlösning.

K_b har därmed enheten mol/dm³.

• Om K_b är högt existerar detta enstaka kraftfull bas.
• Om K_b är lågt existerar detta ett svag bas.

Man förmå även minuslogaritmera K_b, samt erhålla ut pK_b på enstaka bas.

• Om pK_b är högt existerar detta ett svag bas.
• Om pK_b är lågt existerar detta ett kraftfull bas.

Något liksom existerar viktigt för att tänka vid existerar för att speciellt svaga baser fungerar vilket balans.

angående oss vid något sätt ökar hydroxidjonskoncentrationen inom lösningen kommer jämvikten till den svaga basen för att förskjutas åt vänster, då den korresponderande syran vid motsats till vänster blad inom reaktionsformeln ger ifrån sig protoner.

Bas+H2O⇌OH−+KorresponderandesyraBas+H2O⇌OH−+Korresponderandesyra

Det existerar ovanligt för att titta tabeller ovan baskonstanter eftersom Ka samt Kb beskriver numeriskt värde relaterade attribut vilket kunna kopplas samman tillsammans hjälp från vattnets protolyskonstant, Kw.

Sambandet mellan dem är:

Ka * Kb = Kw

Detta förmå även tecknas som:

pKa + pKb = pKw

För enstaka syra äger oss ett viss syrakonstant.

Syror och baser spelar viktiga roller i kemiska reaktioner

Den korresponderande basens baskonstant förmå beräknas via formlerna ovan.

Kb = [OH-] × [Syra] / [Bas]

pKb = -lg(Kb)

Kb = 10^(-pKb)

Ka * Kb = Kw

pKa + pKb = pKw

En buffertlösning existerar ett vattenlösning liksom vanligtvis innehåller enstaka svag syra samt dess korresponderande bas inom någon proportion.

Buffertlösningens huvudfunktion existerar för att bibehålla en stabilt pH-värde. ifall pH inom lösningen ökar, kommer den svaga syran avge H+ på grund av för att sänka pH igen. ifall pH reducerar, kommer basen för att ta upp H+ samt pH ökar igen.

Den optimala buffertkapaciteten uppstår nära enstaka 1:1-förhållande mellan syran samt dess korresponderande bas.

nära detta förhållande existerar pH = pKa på grund av syran, samt enstaka buffertlösning buffrar bäst nära en pH nära syrans pKa.

Buffertlösningar används inom flera levande organismer, inklusive människor, till för att reglera pH. inom blodet fungerar buffertlösningen på grund av för att hålla pH inom en snävt zon såsom existerar nödvändigt till överlevnad.

Avsnittet består från exempeluppgifter vid syra-basberäkningar.

Dessa övningsuppgifter avser för att tillämpa kunskapen såsom tidigare presenterats. till för att utveckla innehållet, vänligen kontakta oss ifall ni anser för att detta saknas specifika modell.

Titlarna existerar strukturerade efter dem moment var dessa beräkningar förekommer inom gymnasiekemin.

Starka syror

Tänk vid att:

• Starka syror protolyseras mot 100 %.
• Du ofta använder formeln: pH=−lg([H+])pH=−lg⁡([H+])
• Du ofta använder formeln: [H+]=10−pH[H+]=10−pH
• Du ofta använder formeln: n=c⋅V

ÖvningsuppgiftSvarLösning

Du besitter 0,05 mol HCl inom enstaka 1 dl svar.

vad blir pH på grund av lösningen?

HCl(aq)⟶H+(aq)+Cl−(aq)HCl(aq)⟶H+(aq)+Cl−(aq)

n(HCl)=0,05mol

n(HCl)=n(H+)

n(H+)=0,05mol

V=0,1dm3

c=nV=0,05mol0,1dm3=0,5mol/dm3

pH=−lg([H+])=−lg(0,5mol/dm3)=0,3pH=−lg⁡([H+])=−lg⁡(0,5mol/dm3)=0,3

ÖvningsuppgiftSvarLösning

Du mäter upp en pH vid 2.0 inom enstaka svar. Vilken koncentration från vätejoner finns inom lösningen?

[H+]=10−pHmol/dm3=10−2mol/dm3=0,01mol/dm3[H+]=10−pHmol/dm3=10−2mol/dm3=0,01mol/dm3

Starka baser

Tänk vid att:

• I ett kraftfull bas kommer samtliga basmolekyler för att delta inom för att öka koncentrationen från OH^– i lösningen.
• Du ofta använder formeln: pOH=−lg([OH−])pOH=−lg⁡([OH−])
• Du ofta använder formeln: [OH−]=10−pOH[OH−]=10−pOH
• Du ofta använder formeln: pH+pOH=14