Kemi kap 7, 8 och 10 Flashcards
Intermolekylär bindning
Bindningarna mellan molekyler som avgör ett ämnes kokpunkt, smältpunkt och löslighet. Starkare bindning ger högre kokpunkt.
Dipolbindning
En intermolekylär bindning mellan två eller flera polära molekyler.
van der Waalsbindning
vdW är en svag intermolekylär bindning.
Större molekyl → fler e- som kan förskjutas → större laddning → starkare vdW → högre kokpunkt.
A) Normalt är elektronerna symmetriskt fördelade runt kärnorna.
B) Av någon anledning blir elektronmolnet osymmetriskt fördelat hos den ena molekylen. Det har bildats en “tillfällig dipol”.
C) Den tillfälliga dipolen påverkar grannmolekylens elektronmoln så att också det blir osymmetriskt. Även grannmolekylen blir en dipol. Molekylerna kommer då att attrahera varandra.
Vätebindning
En extra stark dipolbindning
- Starkare dipol (δ-/δ+) ger starkare dipolbindning.
- Små molekyler ger kort avstånd och starkare dipolbindning.
- Detta gäller för molekyler där väte är bundet till N,O,F. De är små atomer med hög elektronegativitet.
Vilken bindning bryts när följande ämne smälter eller förångas?
Metall → metallbindning mellan atomer
Jonförening/salt → jonbindning mellan atomer
Kol (diamant/grafit) → kovalenta bindningar mellan atomer
Molekyler eller ädelgaser → bindningar mellan molekylerna:
Dipol → Nej→ van der Waal (opolära ämnen, alla kolväten) (svag till stark)
Ja → Finns väte bundet till syre kväve eller fluor?
Nej → vanlig dipolbindning (polära ämnen)
(ganska stark)
Ja → vätebindning (stark)
Hydrofila ämnen
Vattenlösliga, polära ämnen:
- korta alkoholer
- H2O
- korta karboxylsyror
- salter
- NH3, HF, HCl
Hydrofoba ämnen
Fettlösliga, opolära ämnen:
- I2, N2
- kolväten
- olja
- fett
- långa alkoholer
- långa karboxylsyror
Syra
En syra är en protongivare. En sur lösning är det som uppkommer när det är mycket oxoniumjoner.
[H+] > [OH-]
pH-värde < 7 vid 25°C
Bas
En bas är en protontagare. En basisk lösning är det som uppkommer när det är mycket hydroxidjoner.
[OH-] > [H+]
pH-värde > 7 vid 25°C
Amfolyt
En partikel som kan agera både som syra och bas, t.ex vatten.
Stark syra
Fullständigt protolyserad, alla H+ har getts bort.
t.ex. HCl.
Svag syra
Delvis protolyserad, bara en lite del av molekylerna ger bort sina vätejoner.
t.ex HF.
Protolys
Att släppa ifrån sig en vätejon.
pH-skalan
-1 till 7 : [H+]> [OH-]
7 : [H+] = [OH-] = 1,0 * 10^-7 mol/dm3
7 till 15 : [OH-] > [H+]
Vattnets autoprotolys
Vattnet reagerar med sig själv.
Jämvikt - reaktionen kan gå i båda riktningarna.
[H+] * [OH-] = 1,0 * 10^-14
Neutralisation
Vid neutralisation reagerar H+ och OH- och bildar H2O. Det behöver inte bli neutralt. Om det blir neutralt eller inte beror på hur stor substansmängd man har av varje.
Titrering
Man har en byrett med en känd lösning, t.ex NaOH
0,25 mol/dm3.
Man låter den droppa ner i en e-kolv med en lösning med okänd koncentration, t.ex HCl.
Man har en pH-indikator, t.ex fenolftalein för att se när lösningen passerat pH 7.
saltsyra
HCl (stark)
salpetersyra
HNO3 (stark)
svavelsyra
H2SO4 (stark)
peklorsyra
HClO4 (stark)
vätefluorid
HF (svag)
ättiksyra
CH3COOH (svag)
kolsyra
H2CO3 (svag)
fosforsyra
H3PO4 (svag)
Vilka bindningar bryts och vilka bildas när natriumklorid löses i vatten? Varifrån kommer energin som krävs för att bryta bindningarna mellan Na+ och Cl- jonerna?
Jonbindningar mellan natriumjoner och kloridjoner bryts. Jon-dipolbindningar bildas när vattenmolekyler binds till joner på kristallens yta. Energi frigörs när jonerna hydratiseras. Hydratiseringsenergin räcker nästan, men inte helt, för att dra ut jonerna i lösningen. Resterande energi tas från vattenmolekylernas rörelseenergi - vattnets temperatur sjunker något.
Det går åt energi att bryta bindningar. Samma mängd energi frigörs när samma bindningar bildas.
Metanserien
Metan, etan, propan, butan, pentan, hexan, heptan, oktan
Metan
CH4
Etan
C2H6
Propan
C3H8
Metanol
CH3OH
Etanol
C2H5OH
Propanol
C3H7OH
Metansyra
HCOOH
Etansyra
CH3COOH
Propansyra
C2H5COOH
Större molekyl - högre kokpunkt
Högre kokpunkt beror på starkare bindningar mellan molekylerna. Större molekyler ger en större laddningsförskjutning - starkare vdW.
Alkoholer har högre kokpunkt än motsvarande alkan
OH-gruppen skapar vätebindning som är en relativt stark intermolekylär bindning.
Grenade molekyler har lägre kokpunkt
Grenad molekyl ger mindre kontaktyta - svagare vdW.
Fler OH ger högre kokpunkt
Fler OH ger fler vätebindningar
Korta alkoholer (1-3 kolatomer) löser sig bra i vatten.
Både alkoholer och vatten skapar vätebindningar och löser sig i varandra enligt “lika löser lika”.
Långa alkoholer löser sig dåligt i vatten.
vdW dominerar och de är istället opolära.
Att bereda en ny lösning från en annan lösning
- Beräkna substansmängden i den nya önskade lösningen med n1=c1*V1
c1= önskad koncentration
V1= önskad volym - Beräkna hur stor volym, V2, som behöver sugas upp ur din grundlösning med koncentrationen c2 för att få den önskade substansmängden n1.
n1 = c1 * V1
V2 = n1 / c2
Ammoniak
NH3 (svag bas)
Hydroxidjon
OH- (stark bas, dvs alla hydroxidsalter)
BTB
Gult till blått. Omslagsintervall pH 6-8.
Fenolftalein
Vitt till rosa. Omslagsintervall pH 8-10.
Metylrött
Rött till gult. Omslagsintervall pH 4-6.
Varför bildas det svett när vi är varma?
När vatten avdunstar (vätebindningar bryts) går det åt energi som tas från huden och vi kyls ner.
Varför dunstar vatten vid rumstemperatur?
Vissa molekyler kommer ha högre energi än andra.
Varför kan du inte värma vatten till mer än 100 grader medan olja kan värmas till hundratals grader?
Olja har en högre kokpunkt än vatten. När vatten kokar går all energi åt till att bryta vätebindningarna och därför är temperaturen konstant 100 grader.
