syrer og baser

Kemi

2022

Vi forklarer, hvad syrer og baser er, deres egenskaber, indikatorer og eksempler. Også hvad er neutraliseringsreaktionen.

Stoffer med en pH-værdi på under 7 er sure, og dem med en pH-værdi på over 7 er baser.

Hvad er syrer og baser?

En syre er det kemisk stof i stand til at give efter protoner (H+) til et andet kemikalie. En base er det kemiske stof, der er i stand til at fange protoner (H+) fra et andet kemisk stof.

Der er dog to grundlæggende teorier til at forklare, hvad syrer og baser er: Arrhenius-teorien og Brönsted-Lowry-teorien.

Ifølge Arrhenius teori:

En syre er et stof, der afgiver protoner (H+) i vandig opløsning. Det vil sige, at det er et neutralt stof, som, når det opløses i vand, opløses i dets ioner ifølge følgende reaktion repræsentant:

For eksempel: saltsyre (HCl)

En base er et stof, der afgiver OH-ioner i vandig opløsning. For eksempel: natriumhydroxid (NaOH)

Denne teori har sine begrænsninger, fordi ifølge den er disse forbindelser kun defineret i vandig opløsning og ikke i andre medier. Desuden forklarer den ikke forbindelser som ammoniak (NH3), som er en base, men da den ikke har OH– i sin sammensætning, opfylder den ikke Arrhenius definition af base.

Til alt dette var der brug for en ny teori for bedre at forklare begreberne syre og base. Så senere udviklede Brönsted og Lowry en ny teori, som inkluderer Arrhenius-principper, men som ikke kun er tænkt i vandig opløsning og derfor meget mere omfattende.

Ifølge Brönsted-Lowry teorien:

Ifølge denne teori er en syre et kemisk stof, der er i stand til at afgive protoner (H+) til et andet kemisk stof, og en base er det kemiske stof, der er i stand til at fange protoner (H+) fra et andet kemisk stof.

Ifølge denne teori er en syre-base reaktion en ligevægt, der kan udtrykkes som:

Hvor HA opfører sig som syre, da den afgiver en proton H + for at forblive som A–. På den anden side opfører B sig som en base, da den fanger en proton H+ for at blive HB+.

Nogle stoffer kan opføre sig som syrer og baser på samme tid og siges at være amfotere. Dette afhænger af det miljø, de er i, eller med hvem de reagerer. Et eksempel på denne type stof er vand:

I den første ligning fanger vandet en proton H+, der opfører sig som en base og bliver til H3O+. Mens i ligningen opgiver vand en proton H +, opfører sig som en syre og bliver til OH–.

Tilsyneladende i begge teorier har syrer og baser forskellige andele af hydrogenioner (H +). Dette bestemmer dens surhedsgrad (i tilfælde af syrer) eller dens alkalinitet eller basicitet (i tilfælde af baser).

Det pH er størrelsen, der bruges til at måle surhedsgraden eller alkaliniteten af ​​en opløsning, det vil sige, den angiver koncentrationen af ​​hydrogenioner, der er til stede i den.

  • Syrer. Stoffer med en pH på 0 til 6.
  • Neutral Stof med pH 7 (vand).
  • Baser / alkalier. Stoffer med en pH-værdi på 8 til 14.

Jo lavere pH-værdi et stof har, jo højere er dets surhedsgrad. For eksempel har rent HCl en pH-værdi tæt på 0. På den anden side, jo højere pH-værdi et stof har, jo større er dets grad af alkalinitet. For eksempel har kaustisk soda en pH lig med 14.

Karakteristika for syrer og baser

Både syrer og baser kan eksistere som væsker, solid eller gasser. På den anden side kan de eksistere som rene stoffer eller fortyndet, hvilket bevarer mange af dets egenskaber.

Forskellen i pH er det mest bemærkelsesværdige træk ved hver enkelt. Når pH-værdien af ​​en forbindelse når en af ​​dens ekstremer, betyder det, at denne forbindelse er yderst farlig for de fleste stoffer, både økologisk, Hvad uorganisk.

Syrer og baser har forskellige fysiske egenskaber:

Syrer

  • De har en sur smag (for eksempel: syre til stede i forskellige citrusfrugter).
  • De er stærkt ætsende og kan forårsage kemiske forbrændinger på huden eller åndedrætsskader, hvis deres gasser indåndes.
  • De er gode dirigenter af elektricitet i vandige opløsninger.
  • De reagerer med metaller producerer salte og brint.
  • De reagerer med metaloxider og danner salt og Vand.

Baser

  • De har en karakteristisk bitter smag.
  • De er gode ledere af elektricitet i løsninger rindende.
  • De er irriterende på huden: de opløser hudfedt og kan ødelægge organisk materiale på grund af deres ætsende virkning. Hans vejrtrækning det er også farligt.
  • De har et sæbeagtigt præg.
  • De er opløselige i vand.

Syrer og baser i hverdagen

Batterisyre danner et salt ved at reagere med metaller.

Tilstedeværelsen af ​​syrer og baser i vores daglige liv er rigelig. For eksempel, inde i batterierne i vores elektroniske enheder er der normalt svovlsyre. Af denne grund, når de er beskadiget, og deres indhold hældes i apparatet, reagerer de med elektrodernes metal og danner et hvidligt salt.

Der er også milde syrer, som vi håndterer til daglig, som f.eks eddikesyre (eddike), acetylsalicylsyre (aspirin), ascorbinsyre (C-vitamin), kulsyre (til stede i kulsyreholdige sodavand), citronsyre (til stede i citrusfrugter) eller saltsyre (mavesaft, som vores mave udskiller for at opløse mad).

Hvad angår baserne, bruges natriumbicarbonat til bagning, som deodorant og i forskellige midler mod halsbrand. Andre almindeligt anvendte baser er natriumcarbonat (rengøringsmiddel), natriumhypochlorit (rengøringsblegemiddel), magnesiumhydroxid (afføringsmiddel) og calciumhydroxid (byggekalk).

Syre- og baseindikatorer

Måden at skelne mellem en sur forbindelse og en basisk er ved at måle dens pH-værdi. I dag findes der adskillige metoder til at måle et stofs pH.

  • Brug af syre-base indikatorer. Indikatorer er forbindelser, der skifter fra farve ved at ændre pH i opløsningen, hvori de findes. For eksempel er phenolphtalein en væske, der bliver lyserød, hvis den tilsættes til en base og bliver farveløs, hvis den tilsættes til en syre. Et andet eksempel er lakmuspapir, som er nedsænket i en opløsning, og hvis det bliver rødt eller orange, vil det være et surt stof, og hvis det bliver mørkt, vil det være en basisk opløsning.
  • Brug af et potentiometer eller pH-meter. Der findes elektronisk udstyr, som direkte giver os pH-værdien af ​​en opløsning.

Neutraliseringsreaktion

Neutraliseringsreaktionen eller (syre-base reaktion) er en kemisk reaktion Hvad sker der, når disse to typer forbindelser blandes og til gengæld opnår et salt og en vis mængde vand. Disse reaktioner er normalt eksotermisk (de genererer varme) og dens navn kommer af, at syre- og baseegenskaberne ophæver hinanden.

For at klassificere neutraliseringsreaktioner er det vigtigt at kende typerne af syrer og baser.

  • Stærk syre. Det er en syre, som, når den er i vandig opløsning, er fuldstændig ioniseret, det vil sige, at den er fuldstændig omdannet til ioner der udgør dets molekyle. For eksempel: HCl (aq), HBr (aq), H2SO4 (aq).
  • Stærk base. Det er en base, der, når den er i vandig opløsning, er fuldstændig ioniseret, det vil sige, at den fuldstændigt omdannes til de ioner, der udgør dets molekyle. For eksempel: NaOH (aq), LiOH (aq), KOH (aq).
  • Svag syre. Det er en syre, der, når den er i vandig opløsning, er delvist ioniseret, det vil sige, at den ikke fuldstændigt omdannes til de ioner, der udgør dens molekyle. Derfor er ionkoncentrationen i opløsning af denne type syre lavere end i en stærk. For eksempel: citronsyre, kulsyre (H2CO3)
  • Svag base. Det er en base, der, når den er i vandig opløsning, er delvist ioniseret. Det vil sige, at det IKKE er fuldstændigt omdannet til de ioner, der udgør dets molekyle. Derfor er ionkoncentrationen i opløsning af denne type base lavere end i en stærk. For eksempel: ammoniak (NH3), ammoniumhydroxid (NH4OH)

Neutraliseringsreaktioner kan forekomme på fire måder, afhængigt af egenskaberne af deres reagenser:

  • En stærk syre og en stærk base. Det mest rigelige reagens forbliver i opløsning i forhold til det andet. pH-værdien af ​​den resulterende opløsning vil afhænge af, hvilket reagens der er størst del.
  • En svag syre og en stærk base. Der opnås en opløsning af basisk pH, basen forbliver i opløsningen.
  • En stærk syre og en svag base. Syren neutraliseres, og en syreandel vil forblive i opløsning, afhængig af syrens koncentrationsgrad. pH-værdien af ​​den resulterende opløsning er sur.
  • En svag syre og en svag base. Resultatet vil være surt eller basisk afhængigt af koncentrationerne af dine reagenser.

Eksempler på syrer og baser

Syrer

    • Saltsyre (HCl)
    • Svovlsyre (H2SO4)
    • Salpetersyre (HNO3)
    • Perchlorsyre (HClO4)
    • Myresyre (CH2O2)
    • Bromsyre (HBrO3)
    • Borsyre (H3BO3)
    • Eddikesyre (C2H4O2)

Baser

  • kaustisk soda (NaOH)
  • Calciumhydroxid (Ca (OH) 2)
  • Ammoniak (NH3)
  • Natriumbicarbonat (NaHCO3)
  • Kaliumhydroxid (KOH)
  • Natriumhypochlorit (NaClO)
  • Calciumfluorid (CaF2)
  • Bariumhydroxid (Ba [OH] 2)
  • Jern(III)hydroxid (Fe [OH] 3)
!-- GDPR -->