Syror är en grupp av ämnen med en gemensam egenskap de är sura.

Transkript

1 FACIT TILL TESTA DIG SJÄLV TESTA DIG SJÄLV 4.1 syra Syror är en grupp av ämnen med en gemensam egenskap de är sura. bas Baser är ämnen som kan ta bort det sura från syror. neutral lösning En neutral lösning är en lösning där en syra och en bas har tagit ut varandra så att lösningen varken är sur eller basisk. neutralisation Reaktionen när en syra och en bas tar ut varandra kallas för neutralisation. svag syra En svag syra är en syra som inte är väldigt sur, till exempel citronsyra. stark syra En stark syra är en syra som är väldigt sur. frätande Ett ämne som är frätande kan förstöra och lösa upp många andra ämnen, till exempel vår hud och våra tänder. indikator En indikator är ett ämne som byter färg när det kommer i kontakt med syror eller baser. lackmus Lackmus är ett exempel på en indikator. Lackmus är röd i sur lösning, violett i neutral lösning och blå i basisk lösning. lackmuspapper Lackmuspapper är pappersremsor som är indränkta med lackmus. ph-skalan ph-skalan är en sifferskala som talar om hur sur eller basisk en lösning är.

2 ph-papper Se bilden längst ner på sidan 106. ph-papper är pappersremsor som är indränkta med flera olika indikatorer. Därför kan de visa många fler färger än lackmus och tala om noggrannare vilket ph- värde en lösning har. ph-mätare En ph-mätare är en mätare som kan mäta ph-värdet exakt. Man doppar ner en stav i lösningen och så visas ph-värdet i en ruta på mätaren. 1. Det finns syror i frukt och bär, och i filmjölk och ättiksgurka (inlagd gurka). 2. Du ska genast skölja med mycket, mycket vatten om du spiller en stark syra på handen. 3. En indikator är ett ämne som byter färg beroende på ph. Därför kan man använda en indikator för att tala om vilket ph-värde något har. Hur exakt resultat man får beror på vilken sorts indikator man använder. Några exempel på indikatorer är BTB, lackmus och fenolftalein. Om man vill mäta ph mycket exakt räcker det inte med indikatorer. Då måste man använda en ph-mätare. 4. Se bilden längst ner på sidan 106. Sura ämnen har ph under 7, neutrala ämnen har ph 7 och basiska ämnen har ph över ph-värdet i blodet måste vara 7,40. Om det ändras mer än några hundradelar påverkas molekylerna. De kan få en annorlunda form och då går de kemiska reaktionerna i kroppen för långsamt. Då kan man bli medvetslös och om man inte får behandling kan man dö. TESTA DIG SJÄLV 4.2 vätejon En vätejon är en positivt laddad jon med formeln H +. Det är vätejonerna som gör att en lösning blir sur. koncentrerad syra En koncentrerad syra innehåller minimalt med vatten. utspädd syra Utspädd syra är koncentrerad syra som man har blandat med vatten.

3 stark syra Om man blandar en stark syra med vatten delas alla syramolekyler upp i vätejoner och negativa joner. svag syra Om man blandar en svag syra med vatten är det bara en del syramolekyler som delas upp i vätejoner och negativa joner. saltsyra Saltsyra har formeln HCl och är en stark syra. salpetersyra Salpetersyra har formeln HNO 3 och är en stark syra. svavelsyra Svavelsyra har formeln H 2 SO 4 och är en stark syra. 1. Se bilden längst ner på sidan 108. När man löser upp en syra i vatten bildas det vätejoner och negativa joner. 2. Det som avgör hur sur en lösning blir är hur många vätejoner den innehåller. Och antalet vätejoner beror i sin tur på om syran är en stark eller svag syra, och om den är koncentrerad eller utspädd. 3. Några svaga syror är citronsyra som finns i citroner och läsk, mjölksyra i filmjölk och ättiksyra i senap, ketchup och vinäger. TESTA DIG SJÄLV 4.3 hydroxidjon En hydroxidjon är en sammansatt negativ jon med formeln OH -. svag bas När man löser upp en bas i vatten rycker molekylerna i basen åt sig vätejoner från vattenmolekylerna så att det bildas hydroxidjoner i lösningen. När basen är svag är det

4 bara en del av molekylerna i basen som rycker åt sig vätejoner. stark bas En stark bas är byggd av en hydroxidjon och en positiv jon. När man löser upp en stark bas hamnar hydroxidjonerna i den starka basen direkt i lösningen. natriumhydroxid Natriumhydroxid är en stark bas och har formeln NaOH. Den kan göra så att fett blir tvål. ammoniak Ammoniak är en svag bas med formeln NH 3. Den är en färglös gas med stickande lukt. ammoniumjon Ammoniumjonen har formeln NH 4 +. Det är en sammansatt jon som bildas när gasen ammoniak löses i vatten. Då plockar en del ammoniakmolekyler åt sig vätejoner från vattnet. kalkning Kalkning är ett sätt att motverka försurning av mark och sjöar. I marken och sjöarna finns det vätejoner som har kommit ner med surt regn. När man kalkar strör man ut mald kalksten från ett flygplan. Kalkstenen är basisk. Den innehåller hydroxidjoner som kan neutralisera vätejonerna. 1. Det finns baser i rengöringsmedel, bakpulver och medel mot halsbränna. 2. Vi använder baser för att motverka syror till exempel när vi kalkar försurad mark och försurade sjöar, och när vi använder Samarin och Novalucol mot halsbränna. 3. ph-skalan är ett mått på hur många vätejoner eller hydroxidjoner det finns i en lösning. Om ph- värdet är lågt finns det många vätejoner, och om ph-värdet är högt finns det många hydroxidjoner. 4. Koncentrationen av vätejoner är högre i juicen än i kaffet. Varje steg nedåt på phskalan betyder att det blir 10 gånger fler vätejoner. Här är skillnaden två steg, så det finns 10 gånger 10, det vill säga 100 gånger fler vätejoner i juicen än i kaffet.

5 TESTA DIG SJÄLV 4.4 supersyra Supersyror är syror som är så starka att de kan tvinga ämnen som inte är baser att ta upp vätejoner. Därför kan man använda dem för att åstadkomma speciella kemiska reaktioner. 1. Svante Arrhenius sa att syror är ämnen som bildar vätejoner i vatten och att baser är ämnen som bildar hydroxidjoner i vatten. 2. Arrhenius upptäckte joner och han förutsade att koldioxidutsläppen skulle leda till klimatförändringar. 3. Lavoisier trodde att det är syreatomer som gör syror till syror, för han hade upptäckt att det finns syreatomer i många syror. Arrhenius sa att syror är ämnen som bildar vätejoner i vatten. Brønsted sa att syror vill lämna ifrån sig vätejoner och baser vill ta upp dem. FACIT TILL FINALEN Kommentar: Ett sätt att avgöra om ett påstående bygger på naturvetenskap är att tänka efter om påståendet i första hand säger vad någon enskild person tycker. I så fall bygger det inte på naturvetenskap. Ett annat sätt är att tänka efter om det går att visa med en naturvetenskaplig undersökning om påståendet är sant eller falskt. I så fall bygger det på naturvetenskap. En och samma person kan i ett och samma påstående både säga vad han eller hon tycker och ge en motivering eller förklaring till varför det är så. Då får man kolla om det går att visa med en naturvetenskaplig undersökning om motiveringen eller förklaringen är sann eller falsk. 1. C och E 2. a) C ska bort. A, B och D innehåller baser. b) B ska bort. A, C och D innehåller syror. 3. A är sant. B är sant. C är sant. D är sant. E är falskt. Det är vätejonerna som är det viktiga i syror, och ett exempel på en stark syra som inte innehåller någon syreatom är saltsyra (HCl). 4. a) Vätejonerna och hydroxidjonerna slår sig samman till vattenmolekyler. b) I luftföroreningar finns det gaser, till exempel kvävedioxid och svaveldioxid, som bildar syror när de blandas med vatten. Syrorna kan falla ner till markytan som surt regn. Det skadar livet i marken och i sjöar och åar. Man kan använda mald

6 kalksten för att ta bort syran. Kalksten är en bas, och hydroxidjonerna i basen neutraliserar vätejonerna i syran. Problemet med surt regn har vi alltså hittat en tillfällig lösning på. Men det är värre att halten koldioxid i luften ökar. Koldioxiden löser sig i havsvatten. Då sjunker ph- värdet i haven och det är farligt för allt som lever där. Det här problemet är svårt att lösa, för det finns inga möjligheter att kalka allt havsvatten. Kalken räcker inte. 5. B 6. a) Hon har fel. Även om vattnet kommer ur kranen är det en kemisk förening, och alltså en sorts kemisk tillsats. Och gurkan och rödbetorna är byggda av kemiska föreningar, så de är också kemiska. Det är faktiskt så att det inte finns någonting i hennes produkter som inte är kemiska föreningar. b) Ordet ättiksyra låter kemiskt. Hon skulle inte ha verkat trovärdig om hon först hade sagt att det inte fanns några kemiska tillsatser i hennes produkter, och sedan att de innehöll ättiksyra. 7. B, C och D kan bevisas med en naturvetenskaplig metod. B och C innebär samma sak gurkan och rödbetorna möglar inte därför att ättiksyran är ett konserveringsmedel. Så här kan man visa det naturvetenskapligt: 1. Gör i ordning två glasburkar. I den ena ska det vara vatten blandat med ättiksyra (ett annat namn är ättika), i den andra ska det bara vara vatten. 2. Lägg i några gurkskivor i de båda burkarna. 3. Ställ in burkarna i kylen. 4. Se efter i vilken burk som gurkskivorna möglar först. D kan man bevisa med en liknande metod: 1. Gör i ordning fyra glasburkar. I två av dem ska det bara vara vatten, och i de andra två ska det vara vatten blandat med ättiksyra. 2. Lägg i några gurkskivor i en av burkarna med bara vatten och i en av burkarna med vatten+ättiksyra. 3. Lägg i några skivor skalad rödbeta i en av burkarna med bara vatten och i en av burkarna med vatten+ättiksyra. 4. Ställ in burkarna i kylen. 5. Se efter en gång i veckan om gurkan eller rödbetorna blir mjukare. 8. Kommentar: Den här frågan har blivit felaktig i första tryckningen av boken, i materiellistan behövs även en pasteurpipett. a) Häll lite saltsyra i en tom bägare och droppa i indikator och se efter vilken färg det blir. Häll sedan lite natriumhydroxid i en tom bägare, droppa i indikator och se efter vilken färg det blir. b) Mät upp 0,5 deciliter utspädd saltsyra i en tom bägare. Droppa i indikator. Mät sedan upp 0,5 dl utspädd natriumhydroxid i en annan bägare. Häll i hydroxiden i

7 bägaren med syra. Om saltsyran och natriumhydroxiden är lika mycket utspädda, så har du nu fått en ganska neutral lösning. Se efter vilken färg den har. Om den har den sura färgen, är lösningen inte neutral utan sur. Då droppar du långsamt i mer natriumhydroxid med en pipett. Rör om mellan varje droppe, tills lösningen får en färg som varken stämmer med syra eller bas. Se efter vilken färg det är. Om blandningen i stället har fått den basiska färgen gör du på liknande sätt men droppar i saltsyra. c) För att ta reda på vid vilka ph-värden som indikatorn har den neutrala färgen behöver du en ph-mätare. Du gör på samma sätt som i uppgift b) men precis när blandningen börjar få den neutrala färgen läser du av ph-värdet på mätaren. Sedan fortsätter du att droppa i syra eller bas, tills indikatorn börjar byta färg. Då läser du av ph-värdet igen. På så sätt kanske du får fram att indikatorn har sin neutrala färg i till exempel ph-området 6,75 till 7, Alla levande organismer är känsliga för ph-ändringar. De kemiska reaktionerna går långsammare eller fungerar inte alls om ph inte är exakt rätt. Därför kan livet i en sjö skadas eller dö om ph blir för lågt. Vi kan rädda sjön och livet i den genom kalkning. Då tillsätter vi hydroxidjoner som kan neutralisera vätejonerna i den sura sjön. KAPITEL 5 JONFÖRENINGAR TESTA DIG SJÄLV Vi kan ta saltsyra och natriumhydroxid som exempel. Se bilden på sidan 124. Från saltsyran får vi vätejoner och kloridjoner. Från natriumhydroxiden får vi natriumjoner och hydroxidjoner. Vätejonerna och hydroxidjonerna neutraliserar varandra och bildar vatten. Natriumjonerna och kloridjonerna blir natriumklorid, det vill säga vanligt koksalt. 2. Vi kan använda det i fyrverkerier. Men vi kan också använda det för att ta reda på vilken metalljon som finns i en lösning. Då tar vi lite av lösningen och sticker in i en gaslåga. Färgen på lågan talar om vilken jon det är. Det används i kriminalteknik och miljövård. 3. I koksalt finns det kloridjoner. När kloridjonerna träffar på silverjoner i lösningen bildas det ett svårlösligt salt som heter silverklorid. Bilden på sidan 128 visar hur det kan se ut.