Syror, Baser och pH-värde, del 2 PDF

Syror, baser och pH-värde – del 2 Niklas Dahrén  pH-värde pH Oxoniumjonkonc. (mol/dm3)...

Syror, baser och pH-värde – del 2 Niklas Dahrén  pH-värde pH Oxoniumjonkonc. (mol/dm3) 0 1,0. 100 (= 1 ) ü pH är ett mått på oxoniumjonkoncentrationen i en lösning 1 1,0. 10-1 (= 0,1 ) (eller vätejonkoncentrationen) fast uttryckt på ett ”smidigare sätt”. 2 1,0. 10-2 (= 0,01 ) 3 1,0. 10-3 (= 0,001 ) Surt ü Ett lågt pH-värde motsvarar en hög koncentration medan 4 1,0. 10-4 (= 0,0001 ) ett högt pH-värde motsvarar en låg koncentration (skalan är 5 1,0. 10-5 alltså ”bakvänd”). 6 1,0. 10-6 ü pH-skalan är logaritmisk vilket innebär att koncentrationen Neutralt 7 1,0. 10-7 ökar (eller minskar) med 10 ggr för varje steg. 8 1,0. 10-8 9 1,0. 10-9 ü Neutralt: Ett pH-värde på 7 (1,0. 10-7 mol/dm3 eller 10 1,0. 10-10 0,0000001 mol/dm3). Basiskt 11 1,0. 10-11 12 1,0. 10-12 ü Surt: Ett pH-värde under 7 13 1,0. 10-13 14 1,0. 10-14 ü Basiskt: Ett pH-värde över 7.  pH-värdet i sura, neutrala och basiska vattenlösningar ü Sur lösning: Innehåller hög koncentration oxoniumjoner (eller vätejoner) men låg koncentration hydroxidjoner. Har ett pH-värde som är lägre än 7. ü Neutral lösning: Koncentrationen av oxoniumjoner (H3O+) och hydroxidjoner (OH-) är densamma. Har ett neutralt pH-värde (pH = 7). ü Basisk lösning: Innehåller hög koncentration hydroxidjoner men låg koncentration oxoniumjoner (eller vätejoner). Har ett pH-värde som är högre än 7. Sur lösning: Neutral lösning: Basisk lösning: H3O+ > OH- H3O+ = OH- H3O+ < OH- pH < 7 pH = 7 pH > 7  Sambandet mellan pH-värdet pH Oxoniumjonkonc. (mol/dm3) och oxoniumjonkoncentrationen 0 1 1,0. 100 (= 1 ) 1,0. 10-1 (= 0,1 ) 2 1,0. 10-2 (= 0,01 ) 3 1,0. 10-3 (= 0,001 ) ü Om man vet pH-värdet men vill räkna ut oxoniumjonkoncentrationen (eller vätejonskoncentrationen): 4 1,0. 10-4 (= 0,0001 ) 5 1,0. 10-5 [H3O+]= 10-pH 6 1,0. 10-6 7 1,0. 10-7 8 1,0. 10-8 ü Om man vet oxoniumjonkoncentrationen (eller vätejonskoncentrationen) 9 1,0. 10-9 men vill räkna ut pH-värdet: 10 1,0. 10-10 pH= -log[H3O+] 11 1,0. 10-11 12 1,0. 10-12 13 1,0. 10-13 14 1,0. 10-14  Uppgift 1: Vilket pH har en saltsyralösning vars koncentration är 0,016 mol/dm3? Lösning: pH= -log[H3O+] pH= -log[0,016]= 1,8 Svar: pH-värdet i saltsyralösningen är 1,8.  Uppgift 2: Vilken koncentration har en saltsyralösning vars pH-värde är 1,8? Lösning: [H3O+]= 10-pH [H3O+]= 10-1,8= 0,016 Svar: Koncentrationen är 0,016 mol/dm3.  Neutralisation ü Om vi blandar en sur lösning med en basisk lösning (i samma proportioner) kommer dessa att neutralisera varandra. Den lösning som bildas har ett neutralt pH-värde (är varken sur eller basisk). När en syra och en bas reagerar med varandra bildas ett salt och eventuellt också vatten (beroende på vilken syra resp. bas som reagerar). Syra(aq) + Bas(aq) Salt(aq) + Vatten (oftast) HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) + H2O H+ NH3(aq) + HCl(aq) NH4Cl(aq) H+ Olika sätt att skriva neutralisationsreaktionen mellan HNO3(aq) och NaOH(aq) HNO3(aq) + NaOH(aq) H2 O + NaNO3(aq) Ihopskrivning Salpetersyra- Natriumhydroxid- lösning lösning H+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + OH-(aq) H2 O + NO3-(aq) + Na+(aq) Särskrivning Från salpetersyran Från natriumhydroxiden Särskrivning & H3O+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + OH-(aq) 2H2O + NO3-(aq) + Na+(aq) oxoniumjoner Från salpetersyran Från natriumhydroxiden H3O+(aq) + OH-(aq) 2H2O Förenkling 1 Från salpetersyran Från natriumhydroxiden H+ (aq) + OH-(aq) H2 O Förenkling 2 Från salpetersyran Från natriumhydroxiden  Uppgift 3: Skriv neutraliseringsreaktionen mellan HBr(aq) och KOH(aq). Skriv på flera olika sätt! Lösning: HBr(aq) + KOH(aq) H2 O + KBr(aq) H+(aq) + Br-(aq) + K+(aq) + OH-(aq) H2 O + Br-(aq) + K+(aq) H3O+(aq) + Br-(aq) + K+(aq) + OH-(aq) 2H2O + Br-(aq) + K+(aq) H3O+(aq) + OH- (aq) 2H2O H+(aq) + OH-(aq) H2 O  Vattnets autoprotolysreaktion ü Vattenmolekylen är en amfolyt vilket innebär att den kan reagera både som en syra och som en bas (dock svag syra och svag bas). ü En vattenmolekyl kan dels reagera med andra syror och baser men en vattenmolekyl kan även reagera med en annan vattenmolekyl. ü När två vattenmolekyler reagerar med varandra och överför en proton från den ena vattenmolekylen till den andra så kallas reaktionen för ”vattnets autoprotolysreaktion”. Produkterna som bildas är en oxoniumjon och en hydroxidjon. Detta innebär att det alltid i vattenlösningar eller i dest. vatten finns ett visst antal (dock lågt antal) oxoniumjoner och hydroxidjoner, även om det enbart ingår vattenmolekyler från första början (inga andra syror eller baser). Syra Bas H2O + H2O OH- + H3O+ H+ Sammanfattning – Syror och baser SYROR: § Protongivare. § Ger upphov till oxoniumjoner (H3O+) i vattenlösningar. BASER: § Protontagare. § Ger upphov till hydroxidjoner (OH-) i vattenlösningar. BUSA-regeln: Baser Upptar - Syror Avger Sammanfattning – Sura och basiska lösningar SURA LÖSNINGAR: § Hög koncentration av oxoniumjoner (H3O+), vilket ger ett lågt pH-värde (pH < 7). § Låg koncentration av hydroxidjoner (OH-). NEUTRALA LÖSNINGAR: § Koncentrationen av oxoniumjoner (H3O+) och hydroxidjoner (OH-) är densamma, vilket ger ett neutralt pH-värde (pH = 7). BASISKA LÖSNINGAR: § Låg koncentration av oxoniumjoner (H3O+), vilket ger ett högt pH-värde (pH > 7). § Hög koncentration av hydroxidjoner (OH-).  Sammanfattning – pH-värde pH-VÄRDE: § Koncentrationen av oxoniumjoner, H3O+, (eller vätejoner; H+) i en vattenlösning. § Lågt pH: Hög koncentration av oxoniumjoner (H3O+) § Högt pH: Låg koncentration av oxoniumjoner (H3O+). SAMBANDET MELLAN pH OCH OXONIUMJONKONCENTRATIONEN: § pH= -log[H3O+] § [H3O+]= 10-pH Se gärna fler filmer av Niklas Dahrén: http://www.youtube.com/Kemilektioner http://www.youtube.com/Medicinlektioner