A2 (KP kompendie)

Question 1

I forhold til brønsted, hvordan defineres en syre og en base?

Answer 1

En syre er et molekyle (ladet eller uladet) der kan afgive en proton

En base er et molekyle der kan optage en proton.

Question 2

Hvad er hydronium ion?
Hvad er hydroxidion?

Answer 2

Hydronium ion (H3O+)
Hydroxidion (OH-)

Question 3

Hvis en stærk syre reagere med en base, vil reaktionen være forskudt mod højre eller venstre?

Answer 3

Mod højre (for der dannes mange konj. baser).

Question 4

Hvad er en korresponderende syre/base par?

Answer 4

Eddikesyrer (CH3COOH) når den opløses i vand afgiver den en proton, og bliver til acetationen (CH3COO-).

Eddikesyrer og acetationen er de korresponderende syre/base par.

Question 5

Vand kan optræde som syre og base (alt efter hvad den reagerer med)

Hvad kaldes vand for, da den har den egenskab?

Answer 5

Amfotert (amfiprot).

En amfolyt er en lidt bredere betegnelse for et stof, der kan reagere både som en syre og som en base. Det dækker både amfiprotiske stoffer (dem, der kan afgive eller optage protoner) og andre typer stoffer, der kan fungere som syrer og baser, men som ikke nødvendigvis involverer protonoverførsel.

Question 6

Hvad er vands ionsprodukt?

Answer 6

Fordi vand er en amfotert (amfiprot) kan den reagerer med sig selv og danne hydronium ion og hydroxidion.

Kw står for vands ionprodukt, og er koncentrationen af de to ioner ganget med hinanden.

Kw = 10^-14 M^2. ved K=298, T=25 grader celcius.

Question 7

Hvad sker der med vands ionprodukt hvis konc. af en af ionerne er større end den anden?

Answer 7

Vand ionprodukt er konstant. Den vil altid være:

Kw = 10^-14 M^2. ved K=298, T=25 grader celcius.

Så hvis den ene koncentration er stor, vil den anden være lille og omvendt.

Question 8

Hvordan findes pH for en stærk syre?

Answer 8

pH = -log([H3O+])

Fordi alt syren vil jo afgive sin proton og findes i form af den korresponderende baseform.

Question 9

Hvordan findes pH for en stærk base?

Answer 9

pOH = -log([OH-])

Fordi basen vil optage protoner fra vand, og efterlade en stor konc. af OH-.

Derefter bruges formlen:
PKw = -log(Kw) = pH + pOH.

Man beregner -log(kw), trækker pOH fra, og efterlades med pH.

Question 10

ligevægtskonstanten for en reaktion med en syre og vand, hvor korresponderende base og hydroniumioner dannes, kaldes for?

Answer 10

Ka = syrestyrkekonstanten.

Question 11

Hvad definerer syrestyrkekonstanten?

Answer 11

Styrken af syren i vandige opløsninger.

Stærk syre = stor Ka
Svag syre = Lille Ka

Stor Ka, indikerer at reaktionen er forskudt mod højre, da alt syre er omdannet til [H3O+].

Ka = [H3O+] * [A-] / [HA]

Question 12

Hvad definerer en basestyrkekonstant?

Answer 12

Styrken af en basen i vandige opløsninger.

Stærk base = høj Kb
Svag base = Lav Kb.

Høj Kb: Basen optager mange protoner fra vandet → mere OH⁻ dannes → stærkere base.
Reaktionen vil også være forkudt mod højre.

Kb = [BH] * [OH-] / [B]

Question 13

Hvis man har Ka, eller Kb, kan man regne den ene ud fra den anden?

Answer 13

Ja, fordi vi har formlen:
Kw = Ka * Kb

Hvis man kender Ka, kan man regne Kb, og omvendt.

Question 14

Hvordan finder man pKa ud fra ka, og pKb ud fra Kb?

Answer 14

pKa = -log(ka)
pKb = -log(kb)

Ka = 10^-pka
kb = 10^-pkb

Question 15

pKa + pKb = pKw = 14 ved 25 grader celcius.

Answer 15

Det er korrekt, og fortæller os at hvis vi har pKa, kan vi beregne pKb eller omvendt hvis vi har pKb kan vi beregne Pka.

Question 16

Hvad fortæller pKa os om?

Answer 16

pKa er en værdi, der bruges til at angive en syres styrke. Det defineres som den negative logaritme af syrens dissociationskonstant Ka.

*Lav pKa: En lav pKa-værdi betyder, at syren er stærk og nemt afgiver protoner (H⁺).

• Høj pKa: En høj pKa-værdi betyder, at syren er svag og ikke afgiver protoner særlig let.

Question 17

Hvad fortæller pKb os om?

Answer 17

pKb er en værdi, der bruges til at angive en bases styrke. Det defineres som den negative logaritme af basens dissociationskonstant Kb.

*Lab pKb: En lav pKb-værdi betyder, at basen er stærk og optager protoner (H⁺) meget effektivt.

• Høj pKb: En høj pKb-værdi betyder, at basen er svag og ikke optager protoner særlig let.

Question 18

pKa = negativ

pKa (mellem 0-3)

pKa (større end 3)

Er de følgende værdier for pKa svage/stærke?

Answer 18

pKa = negativ (STÆRK SYRE)

pKa (mellem 0-3) (MIDDELSTÆRK SYRE)

pKa (større end 3) (SVAG SYRE)

Question 19

Vil den korresponderende syre til en svag base

eller den korresponderende base til en svag syre

være stærke eller svage?

Answer 19

De vil også være svage, men jo svagere basen/syren er, jo stærkere bliver den korresponderende base/syre.

Så meget svag syre vil have en stærk korresponderende base.

En meget svag base vil have en meget stærk korresponderende syre.

Question 20

Hvorfor er Cl- og NO3- aprote?

Answer 20

Cl⁻ er den korresponderende base til den stærke syre HCl. Når HCl afgiver en proton, dannes Cl⁻.

Kloridionen (Cl⁻) har ikke nogen protoner (H⁺) at afgive, og den har heller ikke en evne til at optage protoner fra vand (meget svag base), hvilket betyder, at den ikke kan deltage i syre-base-reaktioner. Derfor er den aproti.

NO₃⁻ er den korresponderende base til salpetersyre (HNO₃), som er en stærk syre. Når HNO₃ afgiver en proton, dannes NO₃⁻.

Nitration (NO₃⁻) har heller ikke protoner at afgive og vil ikke fungere som en base ved at optage protoner i vandige opløsninger. Derfor klassificeres den også som aproti.

I vandige opløsninger opfører disse ioner sig som neutrale komponenter, der ikke påvirker pH-værdien, hvilket gør dem ideelle som modioner i mange kemiske reaktioner.

Hvis forbindelsen derimod var en salt af en svag syre (Na2CO3) vil opløsningen komme til at reagerer basisk.

Question 21

I en opløsning af en svag syre/base kan pH udregnes ud fra opskrifterne i (s.15-17 i KP kompendiet).

Answer 21

Se kompendiet.

Question 22

Hvordan definereres bufferopløsninger?

Answer 22

Opløsninger med reaktioner af korresponderende syre/basepar.

Kriterier:
1) En svag syre og dens korresponderende base (syren må ikke være stærk)

2) tilstrækkelig mængde af både syre og base.

3) en optimal buffer reagerer når forholdet mellem syre og base er 1:1.

Question 23

Hvad kaldes bufferligningen også for?

Og hvordan ser det ud når man vil regne pH for en bufferopløsning?

Answer 23

Henderson - Hasselbalch ligningen.

pH = pKa + log ([A-]/[HA])

Eller med stofmængder:
pH = pKa + log (n[A-]/n[HA])

Question 24

Hvis du kigger på bufferligningen, hvad vil der ske hvis der var lige meget base som syre?

Answer 24

Så vil værdien af pH være i lig med værdien af pKa.

Question 25

Hvis pH var (1) gang større end pKa, hvor mange gange mere base er der end syre?

Answer 25

så vil der være 10 gange mere på baseform end på syreform.

Question 26

Hvad er grunden til at ligningen kaldes for stødpudeligningen?

Answer 26

pH er ikke særlig følsom for tilsætningen af små mængder syre eller baser.

Bufferopløsningen kan derfor anvendes til at fastholde pH.

bufferkapaciteten er størst når pH = pKa, eller sagt på andre måder, når der er lige meget syre som base.

Question 27

Hvad er en bjerrum diagram?

Answer 27

Fordelingen af et stof på syre-base form som illustreres grafisk ved at afbilde den brøkdel af syre-base-parret der findes på baseform som funktion af pH.

Der fremkommer en S-kurve som kaldes en bjerrum-diagram.

X-akse = pH
y-akse = Xbase (brøkdel af den samlede syre+base koncentration der findes på baseform).

På bjerrum diagrammet s.19 (der tilsættes base til syreopløsning).

Question 28

På side (20 i KP kompendiet ses en bjerrum-diagram af en salt, indeholdende 2 syrer og 2 baseparer.

De to er adskildt fra hinanden i diagrammet.

Answer 28

se side 20.

Question 29

Hvad er definitionen på amfolytter?

Answer 29

Amfolytter er molekyler eller ioner der både kan fraspalte eller optage protoner.

De kan fungere både som syrer og baser.

vand er en amfolyt.
(HS-) er en amfolyt: se s.21 i KP kompendiet.

Question 30

Hvad er en amfolytopløsning?

Answer 30

En amfolytopløsning eksisterer, når der er stoffer i opløsningen, der kan fungere som både syrer og baser. Dette gør det muligt for opløsningen at reagere på ændringer i pH og opretholde en vis stabilitet i syre-base-reaktioner. Amfolytter som vand, HCO3− og HS- er eksempler på stoffer, der kan skabe amfolytopløsninger.

Question 30

Hvad er amfolytligningen?

Answer 30

pH i en opløsning af amfolytter kan beregnes via ligningen:

1/2 * (pKa1 + pka2) = pH

Question 31

Hvordan kan en pH for en amfolytopløsning beregnes?

Answer 31

se s.23 i KP kompendiet for ligning.

se s.22 for dybere forklaring.

Question 32

Er aminosyrer også amfolytter?

Answer 32

Ja. Aminosyrer fungerer som amfolytter på grund af deres unikke struktur, som indeholder både en aminogruppe, og en carboxylgruppe.

Denne dobbelthed i funktionelle grupper gør det muligt for aminosyrer at agere både som syrer og baser afhængigt af de kemiske forhold i opløsningen.

Aminosyrer er amfolytter, fordi de kan fungere både som syrer (ved at afgive protoner fra carboxylgruppen) og som baser (ved at optage protoner med aminogruppen).

Question 33

I vandig opløsning, vil aminosyrerne hovedsagligt fremkomme i zwitterion eller normal form?

Answer 33

I zwitterion formen.

Question 34

Den pH værdi hvor der foreligger lige meget på sur og basisk form (nettoladning er 0) kaldes det isoelektriske punkt.

På det punkt har zwitterionen af aminosyren sin maksimale koncentration.

Hvordan findes den pH værdi?

Answer 34

pH(isoelektrisk) = 1/2 (pKa1 + pKa2) = 5,97.

se s.24 i KP Kompendiet.

Question 35

Hvad er definitionen på oxygenholdige syrer?

Answer 35

Det er syrer som kan indeholde et eller flere oxygenatomer.

Question 36

Hvordan afhænger syrernes styrke atomerne i molekylet af oxygenholdige syrer?

Answer 36

Jo mere elektronegativ atomerne i molekylet er, jo svægere vil hydrogen være bundet til oxygen, og jo stærkere vil syren være.

Derfor gælder også:
Jo flere oxygenatomer der er dobbeltbundet til centralatomet i en oxygenholdig syre, jo stærkere er syren.

• Dobbeltbundne oxygenatomer i en oxygenholdig syre bidrager generelt til en stærkere syre ved at stabilisere den negative ladning efter protonafgivelse. Enkeltbundne oxygenatomer, som dem i alkoholer, bidrager derimod ikke til en stærk syre. Styrken af en syre er et resultat af flere faktorer, herunder elektrontræk og resonans.