8 Syrer og Baser

Question 1

Hva er en syre?

Hva er en base?

Answer 1

En syre er et stoff som kan spalte av protoner (H⁺).

En base er et stoff som kan ta opp protoner (H⁺).

Question 2

Hva er en syrerest (eller den korresponderende basen)?

Answer 2

En syrerest er ionet/molekylet som blir tilbake etter at ett proton, H⁺, er spaltet av. Dette ionet/molekylet er en base siden det kan ta opp et proton, H⁺, og gjendanne syren.

Eks. HCN <=> H⁺ + CN^- (her er CN^- syreresten)

Question 3

Det generellet uttrykket for en syre skrives HB, den korresponderende basen er da B^-. Hvordan blir syre-base-par uttrykket?

Hvordan blir det generelle uttrykket for baser?

Answer 3

For syrer: HB <=> H⁺ + B^-

For baser: B^- + H⁺ <=> HB

Question 4

• Hva kalles reaksjoner der protoner blir spaltet eller tatt opp?
• Og hva blir da fellesnavnet for syrer og baser?

Answer 4

• Protolysereaksjoner
• Protolytter

Question 5

Hvordan blir det generelle uttrykket for syrer i vann?

Answer 5

HB + H₂O <=> B^- + H₃O⁺

Question 6

Hvordan blir det generelle uttrykket for baser i vann?

Answer 6

B^- + H₂O <=> HB + OH^-

Question 7

Hva er navnene på H₃O⁺ og OH^- ?

Answer 7

Oksoniumion: H₃O⁺

Hydroksidion: OH^-

Question 8

Fullfør setningen:

Alle vandige syreløsninger inneholder overskudd av ___-ioner, og alle vandige baseløsninger inneholder overskudd av ___-ioner.

Answer 8

Alle vandige syreløsninger inneholder overskudd av H₃O⁺-ioner, og alle vandige baseløsninger inneholder overskudd av OH^--ioner.

Question 9

Av de generelle likningene for syrer og baser ser vi at vann (H₂O) både kan opptre som en syre og en base. Hva kalles slike egenskaper?

Answer 9

Vann har amfotære egenskaper.

HCO₃^- og HSO₄^- er andre eksempler. De er amfoteriske.

Question 10

Hva er forskjellen på sterke og svake syrer?

Answer 10

• Sterke syrer er syrer som har stor evne til å spalte av protoner (H⁺).
• Svake syrer er syrer som har liten evne til å spalte av protoner (H⁺) - de spalter altså i liten grad av protoner.

Question 11

Nevn 3 eksemper på sterke syrer (som også er gitt i formelheftet)

Answer 11

H₂SO₄ , HCl , HNO₃

Question 12

Sterke syrer skrives ikke alltid med likevektsymbol i reaksjonslikningen, gjelder dette også svake syrer?

Answer 12

Nei, svake syrer har liten evne til å spalte av protoner og rekasjoner går derfor begge veier.

Question 13

Svovelsyre (H₂SO₄) kan spalte av begge protonene. Dersom dette er tilfellet, hvor mange mol H₃O^- vil i så fall en 0,2 mol H₂SO₄-løsning inneholde?

Answer 13

Reaksjonslikningen blir: H₂SO₄ + H₂O => 2 H₃O⁺ + SO₄^–

Løsningen vil i så fall inneholde 0,4 mol H₃O^-

Question 14

For svake syrer med likevekter gitt ved likningen:

HB + H₂O <=> B^- + H₃O⁺

Hvordan defineres syrekonstanten, K_a?

Answer 14

K_a = ( [H₃O⁺] * [B^-] ) / [HB]

Merk at K_a alltid er < 1 for svake syrer.

Question 15

Fullfør setningen:

Jo svakere en syre er, desto _____ er den korresponderende basen.

Answer 15

Jo svakere en syre er, desto sterkere er den korresponderende basen.

Question 16

Hva er forskjellen på sterke og svake baser?

Answer 16

• Sterke baser har stor evne til å ta opp protoner (H⁺).

Baselikevekten B^- + H₂O <=> HB + OH^- er sterkt forskjøvet mot høyre. B^- har altså stor evne til å ta opp protoner fra vann.

• Svake baser har liten evne til å ta opp protoner (H⁺).

Baselikevekten er da forskjøvet mot venstre (få protoner tas opp)

Question 17

For svake baser med likevekter gitt ved likningen:

B^- + H₂O <=> HB + HO^-

Hvordan defineres basekonstanten, K_b?

Answer 17

K_b = ( [HB] * [OH^-] ) / [B^-]

Merk at K_b alltid er < 1 for svake baser.

Question 18

For korresponderende syre-base-par (eks. NH₃ og NH₄⁺) kan vi danne likningen:

K_w = K_a * K_b

Hva kalles K_w, hva er verdien til K_w ved 25*C og hvilken pH har K_w?

Answer 18

K_w kalles for vannets ioneprodukt eller vannets protolysekonstant.

K_w = K_a * K_b = [H₃O⁺] * [OH^-] = 10^-14 (ved 25*C)

K_w har pH = 7

Likningen viser at jo sterkere syren er, desto svakere er den korresponderende basen.

Question 19

Har en sterk syre få eller mange H₃O⁺?

Har er sterk base få/mange OH^-?

Answer 19

En sterk syre har mange H₃O⁺ og en sterk base mar mange OH^-

Question 20

• Hvordan definerer vi et salt?
• Hva dannes når salter, syrer eller baser blir løst i vann?
• Hva kalles denne løsningen som vi får?

Answer 20

• Et salt er er en forbindelse mellom et metallion (eller ammoniumion) og en syrerest. Alle molekyler med Na⁺ kalles salter.
• Ioner dannes når salter, syrer eller baser blir løst i vann.
• Løsninger som inneholder ioner kalles for elektrolytter?

Question 21

Hva kjennetegner generelt ioner som blir dannet av sterke syrer eller sterke baser i vannløsninger?

Answer 21

Ionene Cl^-, Br^-, I^-, NO₃^- og ClO₄^- som blir dannet av sterke syrer i vann og Ionene Li⁺, Na⁺, K⁺, Ca⁺⁺ og Ba⁺⁺ som blir dannet av sterke baser i vann reagerer ikke med vann.

Question 22

Hvilke tre muligheter har vi når et salt løses i vann?

Answer 22

1. Ingen av ionene reagerer med vann
2. Ett av ionene reagerer med vann
3. Begge ionene reagerer med vann

Question 23

Vi løser et vanlig koksalt ,NaCl, i vann. Blir løsningen sur eller basisk?

Answer 23

NaCl gir Na⁺- og Cl^--ioner i vann. Ingen av disse ipnene reagerer med vann.

=> Surheten i vann blir ikke endret ved tilsetting av NaCl

Question 24

Løsningen KHSO₄ løses i vann. Blir løsningen sur eller basisk?

Answer 24

1. Saltet løser seg i K⁺- og HSO₄^- -ioner.
2. K⁺-ionet reagerer ikke med vann. HSO₄^- -ionet er en svak syre.
3. HSO₄^- -ionet reagerer med vann og danner H₃O⁺-ioner.

=> Løsningen blir sur

Question 25

Dersom et salt løses i vann og begge ionene reagere med vann, hvordan vil da løsningens surhet bestemmes?

Answer 25

Ionene relative styrke som syre, henholdsvis base, vil i dette tilfellet avgjøre løsningens surhet.

Question 26

Fullfør setningene:

• Mange metalloksider reagerer med vann og gir ____.
• Mange ikke-metalloksider reagerer med vann og gir ____.
• Enkelte vanlige ikke-metalloksider, som NO og CO, reagerer/reagerer ikke med vann.

Answer 26

• Mange metalloksider reagerer med vann og gir baser.
• Mange ikke-metalloksider reagerer med vann og gir syrer.
• Enkelte vanlige ikke-metalloksider, som NO og CO, reagerer ikke med vann.

Question 27

Når er en løsning sur, nøytral eller basisk?

Answer 27

• Sur løsning: [H₃O⁺] > [OH^-] evt. [H₃O⁺] > 10^-7 evt. pH < 7
• Nøytral løsning: [H₃O⁺] = [OH^-] evt. [H₃O⁺] = 10^-7 evt. pH = 7
• Basisk løsning: [H₃O⁺] < [OH^-] evt. [OH^-] > 10^-7 evt. pH > 7

Question 28

• Hva er formelen for pH?
• Hva er formelen for pOH?
• Hva pH + pOH?

Answer 28

• pH = -lg [H₃O^-]
• pOH = -lg [OH^-]
• pH + pOH = 14

der lg er tier logaritmen

Question 29

Kan en løsning ha større pH enn 14 eller mindre pH enn 0?

Answer 29

Ja! pH-verdiene varierer vanligvis mellom 0 og 14, men i noen tilfeller kan de ha større eller lavere verdier enn disse.

Question 30

Ved blanding av en sterk syre og en sterk base, trenger en da å tenke på likevekt?

Answer 30

Nei, ved blanding av en sterk syre og en sterk base vil de nøytralisere hverandre og nærmest gi en nøytral løsning.

Question 31

Hva er forskjellen på syrestyrke og syrekonsentrasjon?

Answer 31

Syrestyrke har med syrens evne til å spalte av protoner (H⁺), syrekonsentrasjonen avhenger av om det er mye eller lite syre per liter løsning

Question 32

K = 1 / K_w , hva er verdien til K?

Answer 32

K = 1 / K_w = 10¹⁴

Question 33

Dersom en blander en sterk base og en sterk syre, hvilke tre muligheter har vi for sluttløsningens pH-verdi?

Answer 33

Sluttløsningens pH-verdi kan være sur, basisk eller nøytral.

Question 34

Dersom en har en sterk syre i en kolbe og tilseter en sterk base har en tre ulike muligheter med tanke på sluttløsningens pH-verdi. Hva kjennetegner de tre ulike løsningene?

Answer 34

• Sur sluttløsning: Det er tilsatt færre OH^--ioner enn det opprinnelig var H₃O⁺-ioner i kolben. Sluttløsningen vil inneholde et overskudd av H₃O⁺-ioner.
• Basisk sluttløsning: Det er tilsatt mer OH^--ioner enn det opprinnelig var H₃O⁺-ioner i kolben. Sluttløsningen vil inneholde et overskudd av OH^--ioner.
• Nøytral sluttløsning: Det er tilsatt like mange OH^--ioner som det opprinnelig var H₃O⁺-ioner i kolben. Så godt som alle H₃O⁺-ionene vil ha reagert med OH^--ionene til H₂O. Sluttløsningen vil nærmest kun inneholde H₂O.

Question 35

Hva kalles prosessen der en blander like mange mol av en sterk syre og en sterk base?

Answer 35

Nøytralisering

Question 36

Hva er syre/base-indikatorer og hva er omslagsområdet?

Answer 36

Syre/base-indikatorer er stoffer i naturen som gir forskjellig farge i sure og basiske løsninger (eks. lakmus).

Omslagsområdet er pH-området hvor indikatoren skifter farge. Merk at omslagsområdet er forskjellig for ulike indikatorer!

Question 37

Hva er et fellesion?

Answer 37

Et fellesion er et ion som er felles for to stoffer. Eksempelvis har stoffene HCOONa og HCOOH fellesionet HCOO^-.

Question 38

Hva handler fellesioneeffekt om?

Answer 38

Fellesioneeffekt handler om hva som skjer dersom vi har to stoffer med et fellesion og tilsetter det ene stoffet til det andre. Le Châteliers prinsipp er her relevant.

Question 39

Hva er målet med en buffer og hvor finner en buffere?

Answer 39

Målet med en buffer er å holde pH innenfor bestemte grenser.

Et eksempel er blodet vårt hvor pH normalt er fra 7,35 til 7,45. Blodet vårt er altså en buffer!

Question 40

Hva er en bufferløsning?

Answer 40

En bufferløsning er en løsning som i liten grad endrer sin surhet eller pH ved tilsetning av moderate mengder sterk syre og sterk base.

Question 41

Hvordan beregner en pH for en buffer?

Answer 41

For en buffer har vi den generelle reaksjonen:

HB + H₂O <=> B^- + H₃O⁺

K_a = ( [B^-] + [H₃O⁺] ) / [HB]

[H₃O⁺] = K_a * ( [HB] / [B^-] )

pH = -lg(K_a) + lg( [B^-] / [HB] )