Syre basereaktioner
Sponsored Links
This presentation is the property of its rightful owner.
1 / 57

Syre-basereaktioner PowerPoint PPT Presentation


  • 146 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Syre-basereaktioner. Kemi 2000 B Kapitel 3. Syrer og baser. Syrer og baser. Syrer og baser. Syrer. Smager surt. Eddike er en opløsnig af eddikesyre. Citrus frugter indeholder citronsyre. Reagerer med visse metaller under produktion af hydrogen.

Download Presentation

Syre-basereaktioner

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Syre-basereaktioner

Kemi 2000 B

Kapitel 3


Syrer og baser


Syrer og baser


Syrer og baser


Syrer

Smager surt. Eddike er en opløsnig af eddikesyre. Citrus

frugter indeholder citronsyre.

Reagerer med visse metaller under produktion af hydrogen

Reagerer med carbonater og bicarbonater under produktion af kuldioxid

Baser

Smager bittert.

Føles fedtede. Mange sæber indeholder baser.


Syrers egenskaber

  • Producerer H+ (som H3O+) ioner i vand (hydronium ionen er en hydrogen ion som sidder på et vand molekyle)

  • Smager surt

  • Korroderer metaller

  • Electrolytter

  • Reagerer med baser under dannelse af salt og vand

  • pH er mindre end 7


Stærke syrer – navne?

  • HI (aq)

  • HCl (aq)

  • H2SO3

  • HNO3

  • HIO4


Basers egenskaber

  • Producerer OH- ioner i vand

  • Smager bittert

  • Er electrolytter

  • Føles sæbeagtige, fedtede

  • Reagerer med syrer under dannelse af salte og vand

  • pH større end 7


Baser – navne?

NaOH

KOH

Ba(OH)2

Mg(OH)2

Al(OH)3


Syre/Base definitioner

  • Definition 1: Arrhenius (traditionel)

    Syrer – producerer H+ ioner (H3O+)

    Baser – producerer OH- ioner

    (problem: nogle baser har ikke hydroxid ioner)


Arrhenius syre er et stof som producerer H+ (H3O+) i vand

Arrhenius base er et stof som producerer OH- I vand


Acid/Base Definitioner

  • Definition 2: Brønsted – Lowry

    Syrer – proton donor

    Baser – proton acceptor

    En “proton” er I virkeligehden bare et hydrogen atom som har tabt sin electron!


A Brønsted-Lowrysyre er en proton donor

A Brønsted-Lowrybaseer en proton acceptor

Korresponderendebase

Korresponderende syre

base

syre


SYRE-BASE TEORIER

Brønsted definitionen betyder at NH3 er enBASEI vand — og vand er selv en SYRE


Korresponderende Par


Opgave

Find syren, basen, korresponderende syre, og korrosponderende base I hver reaktion:

HCl + OH-   Cl- + H2O

H2O + H2SO4   HSO4- + H3O+


Vand

H2O kan optræde både som SYRE og BASE.

I rent vand sker enAUTOPROTOLYSE

Ligevægtskonstant for vand = Kw

Kw = [H3O+] [OH-] =1.00 x 10-14ved 25 oC


Vand

Autoionization

Kw = [H3O+] [OH-] = 1.00 x 10-14 ved 25 oC

I en neutral opløsning er [H3O+] = [OH-]

så Kw = [H3O+]2 = [OH-]2

og [H3O+] = [OH-] = 1.00 x 10-7 M


pH og pOH

  • Da syrer og baser er modsatte, er pH og pOH også modsatte!

  • pOH eksisterer i virkeligheden ikke men den er nyttig når man skal regne pH ud I en base.

    pH=-log [H+]

    pOH = - log [OH-]

    Da pH og pOH er modsatte:

    pH + pOH = 14


pH

[H+]

[OH-]

pOH


[OH-]

1.0 x 10-14

[OH-]

10-pOH

1.0 x 10-14

[H+]

-Log[OH-]

[H+]

pOH

10-pH

14 - pOH

-Log[H+]

14 - pH

pH


Stærke og svage Syrer/Baser

Styrken af en syre (eller base) bestemmes af graden af IONIZERING (reaktionen med vand).

HNO3, HCl, H2SO4 og HClO4 er stærke syrer


Stærke og svage SYRER/BASER

STÆRK SYRE:HNO3 (aq) + H2O (l) --->H3O+ (aq) + NO3- (aq)

HNO3 er næsten 100% dissocieret I vand.


Stærke og svage SYRER/BASER

Svage syrer er meget mindre en 100% dissocieret i vand.

En af de mest almindelige svage syrer er eddikesyre = CH3CO2H


CaO

Stærke og svage SYRER/BASER

Stærk Base:100% dissocieret I vand.NaOH (aq) ---> Na+ (aq) + OH- (aq)

Andre almindelige stærke baser er KOH ogCa(OH)2.

CaO (brændt kalk) + H2O -->

Ca(OH)2 (læsket kalk)


Stærke og svage SYRER/BASER

Svag base:mindre end 100% dissocieret I vand

En af de mest almindelige svage baser er ammoniak

NH3 (aq) + H2O (l)  NH4+ (aq) + OH- (aq)


Svage Baser


Ligevægte med svage Syrer og Baser

Eddikesyre, HC2H3O2 (HOAc)

HC2H3O2 + H2O  H3O+ + C2H3O2-

Acid Korrsp. base

(K kaldes Ks for Syre )

K angiver andelen af ioner ift. molecules


Se side 260!

Syre-base konstanter

Korr. base

Syre

Stigende styrke

Stigende styrke


Ligevægtskonstanter for svage syrer

Svage syrer har Ks < 1

Medfører lille [H3O+] og pH 2 - 7


Ligevægtskonstanter for svage baser

Svag base has Kb < 1

Medfører lille [OH-] og pH 12 - 7


Relation mellem Ks, Kb, [H3O+] og pH


Ligevægte med svage syrer

1.00 M eddikesyre (HOAc). Beregn ligevægtskoncentrationen af eddikesyre, H3O+ og acetat samt pH

Trin 1.Definer ligevægts konc. in tabel.

[HOAc][H3O+][OAc-]

Start

Ændr.

Ligev.

1.0000

-x+x+x

1.00-xxx


Ligevægte med svage syrer

1.00 M eddikesyre (HOAc). Beregn ligevægtskoncentrationen af eddikesyre, H3O+ og acetat samt pH

Trin 2.Opskriv Ks udtrykket

Andengrads ligning – løses vha PC eller lommeregner

Eller man kan gøre den antagelse at x er meget lille! (tommelfingerregel: 10-5 eller mindre er ok)


Ligevægte med svage syrer

1.00 M eddikesyre (HOAc). Beregn ligevægtskoncentrationen af eddikesyre, H3O+ og acetat samt pH

Trin 3.Løs Ks udtrykket

Først antages x meget lille fordi Ks er så lille.

Nu er det nemmere!


Ligevægte med svage syrer

1.00 M eddikesyre (HOAc). Beregn ligevægtskoncentrationen af eddikesyre, H3O+ og acetat samt pH

Trin 4.Løs det tilnærmede Ksudtryk

x =[H3O+] = [OAc-] = 4.2 x 10-3 M

pH = - log [H3O+] = -log (4.2 x 10-3) =2.37


Ligevægte med svage syrer

Beregn pH I en 0.0010 M opløsning af myresyre, HCO2H.

HCO2H + H2O  HCO2- + H3O+

Ks = 1.8 x 10-4

Tilnærmet løsning

[H3O+] = 4.2 x 10-4 M,pH = 3.37

Præcis løsning

[H3O+] = [HCO2-] = 3.4 x 10-4 M

[HCO2H] = 0.0010 - 3.4 x 10-4 = 0.0007 M

pH = 3.47


Ligevægte med svage baser

Du har 0.010 M NH3. Beregn pH.

NH3 + H2O  NH4+ + OH-

Kb = 1.8 x 10-5

Trin 1.Definer ligevægtskoncentrationerne

[NH3][NH4+][OH-]

Start

Ændr.

Ligev.

0.01000

-x+x+x

0.010 - xx x


Ligevægte med svage baser

Du har 0.010 M NH3. Beregn pH.

NH3 + H2O  NH4+ + OH-

Kb = 1.8 x 10-5

Trin 2.Løs ligevægtsudtrykket

Antag x lille, så

x = [OH-] = [NH4+] = 4.2 x 10-4 M

og [NH3] = 0.010 - 4.2 x 10-4 ≈ 0.010 M

Antagelsen er OK!


Ligevægte med svage baser

Du har 0.010 M NH3. Beregn pH.

NH3 + H2O  NH4+ + OH-

Kb = 1.8 x 10-5

Trin 3.Beregn pH

[OH-] = 4.2 x 10-4 M

så pOH = - log [OH-] = 3.37

Fordi pH + pOH = 14,

pH = 10.63


HONORS ONLY!

Typer af Syre/Base Reaktioner: Opsummering


Oxalic acid,

H2C2O4

SYRE-BASE REAKTIONERTitreringer

H2C2O4(aq) + 2 NaOH(aq) --->

SyreBase

Na2C2O4(aq) + 2 H2O(liq)

Carry out this reaction using aTITRATRERING


Setup af titrering af syre med base


Titrering

1. Tilsæt opløsning fra buretten.

2. Reagens (base) reagerer med stof (syre) i opløsningen i flasken.

  • Indicator viser hvornår den eksakte støkiometriske reaktion sker. (Syre = Base)

    Dette kaldes NEUTRALISERING


Øvelse 1: Standardiser en opløsning af NaOH — i.e., Bestem dens koncentration præcist.

35.62 mL NaOH neutraliseres med 25.2 mL 0.0998 M HCl ved titratrering til et akvivalens punkt. Hvad er Koncentrationen af NaOH?


PROBLEM: Du har 50.0 mL 3.0 M NaOH og du vil gerne have en 0.50 M NaOH. What to do?

Tilsæt vand til 3.0 M opløsningen for at sænke koncentrationen to 0.50 M

Fortynd!


H

O

2

3.0 M NaOH

0.50 M NaOH

Koncentreret

Fortyndet

PROBLEM: Du har 50.0 mL 3.0 M NaOH og du vil gerne have en 0.50 M NaOH. What to do?

Hvor meget vand skal tilsættes?


PROBLEM: Du har 50.0 mL 3.0 M NaOH og du vil gerne have en 0.50 M NaOH. What to do?

Hvor meget vand tilsættes?

Den vigtigste pointe er --->

mol NaOH i den ORIGINALE opløsning =

mol NaOH I den ENDELIGE opløsning


PROBLEM: Du har 50.0 mL 3.0 M NaOH og du vil gerne have en 0.50 M NaOH. What to do?

Mængde NaOH i original opløsning =

M • V=

(3.0 mol/L)(0.050 L) = 0.15 mol NaOH

Mængde NaOH i endelig opløsning må også = 0.15 mol NaOH

Volumen af endligopløsning =

(0.15 mol NaOH)(1 L/0.50 mol) = 0.30 L

or 300 mL


H

O

2

3.0 M NaOH

0.50 M NaOH

Koncentreret

Fortyndet

PROBLEM: Du har 50.0 mL 3.0 M NaOH og du vil gerne have en 0.50 M NaOH. What to do?

Konclusion:

Tilsæt 250 mL vandtil 50.0 mL 3.0 M NaOH for at fremstille 300 mL 0.50 M NaOH.


Fremstilling af opløsninger ved fortynding

En genvej

M1 • V1 = M2 • V2


Opgave

  • Du har en stamopløsning af HCl, som er 12.1 M.

  • Du skal bruge 400 mL 0.10 M HCl.

  • Hvor meget syre og hvor meget vand skal du bruge?


pH testing

  • There are several ways to test pH

    • Blue litmus paper (red = acid)

    • Red litmus paper (blue = basic)

    • pH paper (multi-colored)

    • pH meter (7 is neutral, <7 acid, >7 base)

    • Universal indicator (multi-colored)

    • Indicators like phenolphthalein

    • Natural indicators like red cabbage, radishes


Paper testing

  • Paper tests like litmus paper and pH paper

    • Put a stirring rod into the solution and stir.

    • Take the stirring rod out, and place a drop of the solution from the end of the stirring rod onto a piece of the paper

    • Read and record the color change. Note what the color indicates.

    • You should only use a small portion of the paper. You can use one piece of paper for several tests.


pH paper


pH meter

  • Tests the voltage of the electrolyte

  • Converts the voltage to pH

  • Very cheap, accurate

  • Must be calibrated with a buffer solution


pH indicators

  • Indicators are dyes that can be added that will change color in the presence of an acid or base.

  • Some indicators only work in a specific range of pH

  • Once the drops are added, the sample is ruined

  • Some dyes are natural, like radish skin or red cabbage


  • Login