Hvis du vil få succes inden for kemi, skal du forstå syrer og baser. Du skal ikke kun forstå, hvad disse forbindelser er, og hvordan de opfører sig i opløsning, men også være i stand til at udføre enkle beregninger af pH og forstå, hvorfor opførelsen af stærke syrer forenkler beregninger, der involverer disse stoffer.
Til at begynde med skal du vide, at inden for kemi, koncentration udtrykkes ofte i mol pr. volumenhedsenhed, normalt liter (mol / l) snarere end i masseenheder pr. liter. Antallet af gram i 1 mol af et stof kan bestemmes ud fra molmasserne eller molekylvægten af dets bestanddele, tilgængelig på det periodiske system.
- Mængden mol / L skrives normalt som det enkelte symbol M.
Hvad er syrer og baser?
En syre er en forbindelse, der donerer en proton i vandig opløsning. Denne proton er undertiden repræsenteret i ligninger som en stand-alone proton (H.+) eller som en hydroniumion (en proton plus vand: H3O+). Den anden komponent i den opløste syre kaldes konjugatbasen. Den generelle formel for dissociation af en syre er HA → H+ + A–, hvor en– er den konjugerede base.
Baser tjener på den anden side som dobbeltgangere for syrer: De accepterer let protoner svarende til donerende hydroxidioner (OH–i vandig opløsning. Resten af en dissocieret base kaldes konjugat syreog er ofte et metalkation, såsom Na+.
Hvad er pH i kemi?
PH eller "brintstyrke" er en værdi, der generelt (men ikke matematisk) er begrænset til det numeriske område fra 0 til 14,0. Opløsninger, der er sure, har en lav pH, neutrale opløsninger (såsom rent vand) har en pH på 7, og basiske opløsninger har højere pH værdier.
Matematisk er pH bare den negative af logaritmen til basen 10 af koncentrationen af H+ (eller H3O+) ioner: pH = –log10[H +]. Så længe du har en lommeregner og er forsigtig med dine kræfter på 10, er disse beregninger ligetil.
Styrken af syrer og baser
En stærk syre er en, der let giver op sine protoner og gør det selv når den omgivende pH er lav, hvilket betyder, at der allerede er mange protoner, der flyder rundt. Svage syrer opgiver ikke deres protoner så let og adskilles kun i meningsfuld grad, når pH er tættere på neutral. Stærke baser giver ligeledes let op af hydroxidioner selv i opløsninger med høj pH.
Styrken af syre og baser kan tildeles en værdi: pK-en, eller den syredissociationskonstantpH-værdien, hvorved halvdelen af en syre har doneret sine protoner, mens den anden halvdel forbliver i den konjugerede tilstand. (Baser har, gættede du det, pKb stærkere syrer har således lavere pK-en værdier.
Beregning af saltsyrens pH
Saltsyre eller HCI er en velkendt og almindelig stærk syre. Saltsyre anvendelser inkluderer strømpe college og gymnasium kemi laboratorier over hele verden samt et væld af industrielle og fremstillingsmæssige applikationer.
Eksempel: Beregn pH for en 0,100 M opløsning af HCI.
Da HCI er en stærk syre, ioniseres den fuldstændigt, og pH af HCI i opløsning kan findes ud fra koncentrationen (molariteten) af H + -ionerne pr. Definition lig med 0,100 M. (Den konjugerede base af syren, som er chloridionen Cl–, ville også have en koncentration på 0,100 M.)
PH er således –log (0.100) = 1.000.
Det er klart, at højere molaritetsværdier vil give lavere pH-værdier og omvendt for HCI (eller en hvilken som helst syre).
Online pH-regnemaskine til stærke syrer
Hvis du ikke har lyst til at trække en lommeregner ud og vil lære om den kemiske opførsel af nogle få stærke syrer, se siden i ressourcerne.