Föreläsning 6: ph, syra-bas, jämvikt, osmos

Question 1

Reversibel reaktion

Answer 1

Går åt båda hållen, dubbelpil visar en reversibel reaktion. Efter ett tag nås kemisk jämvikt

Question 2

Kemisk jämvikt

Answer 2

• Dynamiskt tillstånd i en reversibel reaktion där hastigheten åt höger är lika stor som hastigheten åt vänster
• samma koncentration, konstant koncentration
• alltid samma kvot mellan produkt och reaktanterna vid viss temp –> jämviktskonstanten

Question 3

Jämviktskonstant

Answer 3

K
Vanlig reaktion: aA + bB cC + dD (lilla bokstaven= koefficienten ex 2, 3- ska upphöjas sen i jämviktsformeln
För att få jämviktskonstanten : K = [C]^c x [D]^d
[A]^a x [B]^b

Där hakparentes är koncentration i mol/l
Ställer alltid in sig på samma kvot= samma förhållande mellan viss reaktant och produkt vid viss temp

Question 4

Tolka jämviktskonstanten

Answer 4

Reaktionen kan vara förskjuten åt olika håll, tolka med värdet K
K > 1 = mer produkt än reaktant - förskjuten åt höger
K < 1= mer reaktant än produkt - förskjuten åt vänster

Question 5

Le Chateliers princip

Answer 5

• När ett system i jämvikt störs( mer produkt eller reaktant tillsätts ) ställer nya jämvikten in sig så störningen minskar!
• koncentrationen blir inte desamma som innan men värdet på K blir samma som innan störningen.
• reaktionen ställer in sig så att värdet på K blir samma som innan störningen

–> Tänk motverka störningen!

Question 6

Tillsats i system av jämvikt

Answer 6

• Tillsats av reaktant - jämvikt förskjuts åt höger - mer produkt bildas
• Tillsats av produkt, jämvikt förskjut åt vänster, mer reaktanter bildas

Question 7

Borttagande i sytem av jämvikt

Answer 7

• Borttagande av reaktant - jämvikt förskjut åt vänster, mer reaktanterna bildas
• Borttagande av produkt - jämvikt förskjuts åt höger, mer produkt bildas

Question 8

Syra

Answer 8

• protongivare, avger H+ (vätejoner som sitter “löst”) ( Lewis- och Brønsted)
• bildar H3O+ i vatten
• reagerar med oädla metaller och bildar vätgas
• sur smak och sur reaktion( lackmus blir röd)
• ph under 7

Question 9

Bas

Answer 9

• protontagare, tar upp H+ från en syra (Lewis- och Brønsted)
• producerar OH- i vatten
• ph över 7

Question 10

Syra-bas-reaktion

Answer 10

= öveföring av proton från en syra till en bas

Question 11

Konjugerande syra- baspar

Answer 11

= ämnen som bara skiljer ett H+

• syran kan bli basen och basen syran, med givande eller upptagande av H+
• anjonen till en syra funger som en bas och kan ta upp en proton för att återbilda syran
• Syrans korresponderande bas är en katjon av basen
• Basens korresponderande syra är en anjon av basen

Question 12

Samband konjugerande syra-baspar

Answer 12

“Ju starkare syra desto svagare bas” och tvärtom!

Question 13

Vatten- amfolyt?

Answer 13

amfolyt= fungerar både som bas och syra

• vatten som syra- reagerar med ammoniak NH3 och och avger en proton
• vatten som bas- reagera med ättiksyta CH3COOH och tar upp en proton

Question 14

Vattens autoprolys

Answer 14

H20 + H20 H3O+ + OH-

autoprolys= kan reagera med sig själv ( både syra och bas)
- jämvikt mycket förskjuten åt vänster
- i rent vatten är konc H3O+ lika hög som av OH-
[H3O+] = [OH] = 1 x 10^-7 mol/l

Question 15

pH

Answer 15

vätejonskoncentration [H3O+] uttryck som pH
- ph = -log[H3O+]
- rent vatten blir pH= -log 1 x 10^-7 = -(-7) = 7 ph^H2O =7
(man tar upphöjda siffran och ändrar tecken)

• ph < 7 , [H3O+] > 1 x 10^-7 = sur lösning
• ph > 7 , [H3O+] < 1 x 10^-7 = basisk lösning
• pH= 7 , [H3O+] = 1 x 10^-7 = neutral lösning

Question 16

Starka syror och baser

Answer 16

Stark syra= alla molekyler har avgett sitt väte, ex salpetersyra, saltsyra, svavelsyra

Stark bas= har helt avgett sin hydroxidgrupp (OH-), ex natriumhydroxyd, kaliumhydroxyd

Question 17

Svaga syror och baser

Answer 17

Svag syra = mindre antal molekyler har avgett sitt väte : jämvikt förskjuten åt vänster(bara en liten del släpper H+)

Svag bas= mindre andel av molekylen producerar OH( tar upp H+)
jämvikt förskjuten åt vänster( bara liten del tar upp vätejon)

Question 18

Jämviktskonstant syra

Answer 18

Ka = [C]^c x [D]^d
[A]^a x [B]^b

från [A]^a + [B]^b [C]^c + [D]^d

stort tal= stark syra

litet tal= svag syra

Question 19

pKa

Answer 19

= -logKa

Question 20

Neutralisation

Answer 20

Syra reagerar med en bas
Syra + bas –> salt + vatten
saltet som bildas är neutralt(varken surt eller basiskt)
Krävs ekvivalenta mängder syra och bas

Question 21

Buffertsystem

Answer 21

Lösning som håller ph stabilt, ph ändras inte trots tillsats av syra eller bas
Består av:
- svag syra och salt av korresponderande bas
- svag bas och salt korresponderande syra

Question 22

Syran i bufferten

Answer 22

Tar hand om OH- joner som tillsätts och förhindrar basisk lösning

Question 23

Basen i bufferten

Answer 23

Tar hand om H30+ joner som tillsätts och förhindrar sur lösning

Question 24

Buffertsystem enligt Le chatelier

Answer 24

ex karbonatbufferten (kolsyra H2CO3/ vätekarbonatjon HCO3-)

H2CO3 + HCO

om ph sjunker, tillsats av syra( H3O+ ökar) förskjuts jämvikten åt vänster
(bildas mer vätekarbonatjoner=bas som tar upp H+, H30+ –> H2O

H3O+ + HCO3- –> H2O + H2CO3

om ph ökar, tillsats av bas(OH ökar) förtjust jämvikten åt vänster ( bildas mer kolsyra som tar hand om OH- genom att avge H+, OH- –> H20+

H2CO3 + OH- –> H2O + HCO

Question 25

Diffusion/osmos

Answer 25

Transport över semipermeabelt membran(släpper igenom lite)

Question 26

Diffusion

Answer 26

ÄMNET förflyttar sig från en hög till en låg koncentration, diffunderar LÄNGS sin koncentrationsgradient för att jämna ut koncentrationsskillnaden passiv transport

Question 27

Osmos

Answer 27

vattens diffusion över membranet VATTEN förflyttar sig från en låg till hög koncentration, diffunderar MOT sin koncentrationgradient för att jämna ut koncentrationsskillnaden osmotiskt tryck: trycket vatten utgör mot membranet när det passerar igenom, ju större skillnad vattenkoncentration --> större tryck

Question 28

Hyper, iso och hypotoniska lösningar

Answer 28

Hypertoniska: högre konc utanpå än innanför cellen, cellen krymper för att, vattnet diffunderar ut för att cellen ska få högre konc Isoton lösning: lika konc utanför som innanför, cellen behåller sin form Hypotoniska: lägre konc utanpå än innanför cellen, cellen sväller, vatten diffunderar in för att få lägre konc

Question 29

Räkna ut ph [H3O+]= 2.2 x 10^-13 M

Answer 29

pH = -log( 2.2 x 10^1-13) = 12,7 i ph --> basisk lösning (tänk: upphöjda siffran i 10^ fast motsatt tecken ger ph, 12,7 är nära 13, men blir inte riktigt 13 pga av siffrorna framför= 2.2!)

Question 30

Räkna ut ph [H3O+] = 4.9 x 10^-3 M

Answer 30

ph= -log(4.9 x 10^-3)= 2.31 i ph --> sur lösning tänk: upphöjda siffran i 10^ fast motsatt tecken ger ph! 2,31 är nära 3, men blir inte riktigt 3 pga av siffrorna framför= 4.9!)