Syrer og r Det fies flere defiisjoer på hva r og r er. Vi skal bruke defiisjoe til Brøsted: E Brøsted er e proto door. E Brøsted er e proto akseptor. 1s 1 Et proto er et hydrogeatom som har mistet sitt eeste elektro. Det beskrives som H, e positiv ladig. Salt (HCl) er et eksempel på e (ka doere et proto) og va (H O) ka også være e (ka motta et proto). Reaksjoslikig for reaksjoe mellom va og ammoiakk: kojugert kojugert Va (H O) er et eksempel på e (ka doere et proto) og ammoiakk (NH ) er et eksempel på e (ka motta et proto). Reaksjoslikig for reaksjoe mellom va og ammoiakk: kojugert kojugert Som de smarte har observert ka va (H O) både være og slik at følgede reaksjoslikig også gjelder, autoprotolyse av va : H O er spesiese som er sur. Dee forkortes til H (praktisk).
E Brøsted reaksjo er e reaksjo hvor et proto blir overført fra e forbidelse til e ae I et utvidet perspektiv er e reaksjo e reaksjo mellom e elektrofattig forbidelse (protoet) og e elektrorik forbidelse () Mål for surhetsgrad Hvor sur er e evt. hvor sur er e sur løsig? H gjør e løsig sur. OH (år H O har mistet e H ) gir basisk løsig. osetrasjo (c) er et mål for megde løst i et volum. Dette medfører at kosetrasjoe til H, [H ], er et mål for surhet. Overvekt H ([H ] > [OH ]) gir sur løsig. Overvekt OH ([OH ] > [H ]) gir basisk løsig. Like mye H som OH ([H ] [OH ]) gir øytral løsig. Ved øytral løsig er [H ] [OH ] 0.0000001 M 1.0 10 7 M. Dette fra W [H ] [OH ] 1.0 10 7 M 1.0 10 7 M 1.0 10 14 utoprotolyse av va er e likevekt med et likevektsuttrykk: H O H OH [H ][OH [H O] ] osetrasjoe av va i va er kostat slik at [H O] ka trekkes i i likevektskostate () som også er kostat. De ye kostate kaller vi W [H ][OH ], hvor W [H O] W W er vaets ioeprodukt og er kostat ved é satt temperatur. Ved 5 0 C er W alltid 1.0 10 14. Dette betyr at [H ] [OH ] alltid vil være 1.0 10 14 ved 5 0 C (de temperature dere kommer til å bruke). ph som mål for surhetsgrad Ofte blir [H ] et lite tall. Feks har e øytral løsig (e løsig som ikke er sur eller basisk) e H kosetrasjo 0.0000001 M For å slippe å deale med slike små tall ifører vi begrepet ph. ph er defiert som følger: ph log [H ] Beskrevet med ord: ph er lik de egative logaritme til H kosetrasjoe.
Dersom vi følger dette vil e øytral løsig ha følgede ph: ph log[h ] log 0.0000001 7 Øker vi H kosetrasjoe (gjør løsige surere), feks [H ] 0.1 M: ph log[h] log 0.1 1 Misker vi H kosetrasjoe (gjør løsige mer basisk), feks [H ] 0.00000000000001 M: ph log[h] log 0.00000000000001 14 Grad av reaksjo Sterke r: Noe r er veldig glade for å gi fra seg protoet sitt. v tuse molekyler gir samtlige fra seg protoet. Slike r kalles sterke r. Salt er et eksempel på e sterk. Vi sier at salt dissosierer fullstedig. HCl H Cl E fullstedig reaksjo beskrives av e pil som ku går e vei Fullstedig dissosiasjo betyr at dersom vi har 1 mol HCl så får vi 1 mol H og 1 mol Cl år reaksjoe er ferdig. Sterke r: HCl, HBr, HI, HNO, H SO 4, HClO 4 Side [H ] er relatert til [OH ] gjeom W ka vi alltid rege ut [H ] dersom vi vet [OH ], alterativt rege ut [OH ] år vi vet [H ]. Eksempel: [OH ] 1.0 10 6, hva er [H ]? Hva er ph? 14 W 1.0 10 W [H ][OH ] [H ] 1.0 10 6 [OH ] 1.0 10 ph log[h ] 8 log1.0 10 8 8 På samme måte ka vi relatere ph med poh (hvor poh log[oh ]). p W ph poh, p W er alltid 14 (p W log W log 1.0 10 14 14) Eksempel: [OH ] 1.0 10 6, hva er [H ]? Hva er ph? poh log[oh ph p W ] log1.0 10 poh 14 6 8 6 6 Eksempel: Hva er ph i 0.1 M HCl løsig? Reaksjoslikig: HCl H Cl Støkiometri: 1 mol HCl 1 mol H 1 mol Cl 0.1 M HCl > 0.1 M H ph log[h ] log 0.1 1 Eksempel: Hva er ph i 0.017 M HNO løsig? Reaksjoslikig: HNO H NO Støkiometri: 1 mol HNO 1 mol H 1 mol NO 0.017 M HNO > 0.017 M H ph log[h ] log 0.017 1.8
Sterke r: Forbidelser som dissosierer 100% og gir OH. Sterke r: NaOH, OH. Ba(OH) Eksempel: Hva er ph i 0.1 M NaOH løsig? Reaksjoslikig: NaOH Na OH Støkiometri: 1 mol NaOH 1 mol Na 1 mol OH 0.1 M NaOH > 0.1 M OH poh log[oh ] log 0.1 1 ph 14 poh 14 1 1 Eksempel: Hva er ph i 0.1 M CH COOH løsig? Reaksjoslikig: CH COOH H CH COO [H ][CH COO ] Likevektsuttrykk: a [CH COOH] Vi kaller likevektskostate for a fordi de gjelder for r (som på egelsk er acid, derfor a). a fier vi tabell for hver ekelt svak Noe r er ikke så villige til å gi helt slipp på protoet sitt. v tuse molekyler er kaskje ku e som gir fra seg protoet. Slike r kalles svake r. Eddik er et eksempel på e slik Det istilles e likevekt CH COOH H CH COO Likevekt beskrives av e pil som peker begge veier Side CH COOH er e svak får vi ikke fullstedig dissosiasjo. Da er det ikke slik at 1 mol CH COOH gir 1 mol H og 1 mol CH COO. Side det istilles e likevekt må beytte oss av likevektsuttrykket for å rege ut [H ] kosetrasjoe.
Eksempel: Hva er ph i 0.1 M CH COOH løsig? Reaksjoslikig: CH COOH H CH COO Likevektsuttrykk: a [H ][CH COO ] 1.8 10 [CH COOH] 5 Tolkig av reaksjoslikig: CH COOH H CH COO Start (M) Omsetig (M) 0.1 0 0 Likevekt (M) 0.1 a [H ][CH COO [CH COOH] 1.8 10 6 ] 0.001 ph 0.1 (fordi << log 0.001 0.1).89 1.8 10 5 Reaksjoslikig: CH COO H O OH CH COOH Likevektsuttrykk: b [OH ][CH COOH] 5.6 10 [CH COO ] 10 Tolkig av reaksjoslikig: CH COO H O OH CH COOH Start (M) Omsetig (M) 0.1 0 0 Likevekt (M) 0.1 b ph 0.1 [OH ][CH COOH] [CH 0.1 COO ] 11 5.6 10 7.48 10 14 5.1 8.87 6 0.1 poh (fordi << 0.1) log 7.48 10 6 5.6 10 5.1 10 Et hakk vaskeligere eksempel: Hva er ph i 0.1 M CH COO løsig? CH COO er e korrespoderede til e svak vil selv være e svak. Svake r svak eve til trekke til seg protoer. v tuse molekyler vil kaskje ku e trekke til seg et proto. Reaksjoslikig: CH COO H O OH CH COOH Likevektsuttrykk: b [OH ][CH [CH COO COOH] Vi kaller likevektskostate for b fordi de gjelder for r (som på egelsk er, derfor b). b fier vi tabeller eller via følgede relasjo ] W a b (aalogt til W [H ][OH ]) I vårt tilfelle blir b : W a 14 W 1.0 10 b b 5 1.8 10 a 5.6 10 10 Dette er måte ma reger ph for svake r
Buffer E bufferløsig har e eve til å motstå foradriger i ph ved tilsats av ete eller. E bufferløsig består av e svak og de korrespoderede eller e svak og de korrespoderede. Eksempel: E løsig som har [CH COOH] 0.1 M og [CH COO ] 0.1 M er e bufferløsig. ph reges ut ved bruk av bufferlikige. ph p a log [Base] [Syre] Illustrasjo: To løsiger à 1 L tilsettes 0.001 mol HCl. Hva er ph før og etter tilsetige for løsigee (atar ige volumforadrig ved tilsetig av HCl) år løsigee er 1) ret va og ) ieholder [H] 1.0 M og [ ] 1.0 M, p a 7.00. Løsig 1): Før: ph 7.00 (ret va) Etter: [H 0.01 mol ] 0.01M ph log 0.01 1L Løsig ) Før: [ ] 1.0 ph p a log 7.00 log [H] 1.0 7.00 Eksempel: Hva er ph for e løsig som har [HNO ] (svak ) 0.09 M og [NO ] (kojugert ) 0.11 M, a 4.5 10 4, p a.5. [Base] [Syre] 0.11 0.09 ph p a log.5 log.44 Etter: Vi må først rege ut stoffmegde av de svake og de kojugerte før tilsetig av HCl. H cv cv 1.0 M 1.0 L 1.0 M 1.0 L H, som er e, vil reagere med, som er e og dae H H H Nå må vi rege ut y stoffmegde og kosetrasjo etter reaksjo etter tilsetige av HCl c c H H V V H før før 1.01 mol 1.0 L H H 0.99 mol 1.0 L 1.01M 0.99 M 0.01 mol 0.01 mol 1.01 mol 0.99 mol
Nå ka vi rege ut de ye ph ved å bruke buffer likige. [ ] 0.99 ph p a log 7.00 log [H] 0.101 6.99 oklusjo: Tilsetig av 0.01 mol HCl i 1.0 L ret va gir ph. Dersom samme megde HCl settes til vår H buffer er ph 6.99.