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

BESTÄMNING AV pH-VÄRDEpH-meterElektroniskt instrument. Har två elektroder som doppas i lösningen. Läser av på skala.

Universalindikator-papperDroppar 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 SYROREn 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 metallerKoncentrerad syra ger frätskador

FärgämnenKonstgödselLäkemedel

Salpetersyra Förstör alla metaller utom guld och platinaKoncentrerad syra ger frätskador

KonstgödselLäkemedel

Svavelsyra Förstör de flesta metallerKoncentrerad syra ger frätskador

BatterivätskaTorkmedelKonstmaterial (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 → vätekloridH2 + 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. 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 H2SO4Användning• 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• 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

• 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• 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 vattenlösningEn svag bas avger få hydroxidjoner i en vattenlösning

NÅGRA BASER

Bas Formel Egenskaper Användning

Natriumhydroxid (kaustiksoda)

NaOH Vitt fast ämneLättlöslig i vatten

Tillverkning av tvålRensa avlopp

Kaliumhydroxid KOH Vitt fast ämneLättlöslig i vatten

Tillverkning av såpaAlkaliska batterier

Kalciumhydroxid Ca(OH)2 (släckt kalk)Vitt fast ämneLättlöslig i vatten

Ingår tillsammans med sand och vatten i murbrukJordförbättringsmedel

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

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• 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 OXIDERSvaveldioxid 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 → magnesiumhydroxidMgO + 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