Några vanliga syror och baser

Transkript

1 Några vanliga syror och baser Index Namn Sida Syra Bas Ammoniak 2 x Kalciumhydroxid 3 x Kolsyra 4 x Natriumhydroxid 5 x Några vanliga syror 6 x Salpetersyra 7 x Saltsyra 8 x Svavelsyra 9 x Repetitionsfrågor 10

2 Ammoniak NH 3 Vår första kontakt med ammoniak brukar vara som en färglös gas som har en mycket frän doft. Det är denna doft som bland annat ger svingödsel och urin deras karakteristiska dofter. Vid höga koncentrationer av denna gas i luften kan det leda till kvävning. Detta eftersom ammoniakförgiftning kan leda till kramp i andningsorganen. Gasen ammoniak löser sig lätt i vatten. Den används i svaga lösningar som rengöringsmedel antagligen mest på grund av sin fetlösande förmåga. Den ingår också i de medel som används då man permanentar håret. Ammoniak används på isbanor och på fabriker som kylmedel i deras kylanläggningar. Det är också råvara inom salpetersyreframställningen och konstgödselframställningen. Ammoniakmolekylen NH 3 innehåller en kväve atom N och tre väte atomer H 3. Ammoniakmolekylen NH 3 Ammoniumjon NH 4 + Hydroxidjon OH - Kväve atom N Väte atom H Vatten H 2 O

3 Kalciumhydroxid Ca(OH) 2 Kalciumhydroxid kallas i pulverform för släkt kalk. Detta namn har det fått eftersom man framställer släckt kalk genom att bränna kalksten. När man bränner kalksten får man fram kalciumoxid CaO. Detta brukar kallas för bränd kalk. Kalciumhydroxid som kallas för släckt kalk används tillsammans med lera, sten och sand till att tillverka olika byggnadsmaterial som cement och betong. Den brända kalken släcks om man tillsätter vatten. Det är då som kalciumhydroxid bildas. Kalciumhydroxid är ganska svårlösligt i vatten. Därför blir lösningar av kalciumhydroxid inte lika starka som de med till exempel natriumhydroxid. Om man löser kalciumhydroxid i vatten får man en lösning som brukar kallas kalkvatten. Denna lösning brukar användas för att påvisa koldioxid, på så sätt att om man bubblar i koldioxid så grumlas vattnet. Kalciumhydroxid har flera andra användningsområden. Bland annat för att höja ph-värdet i mark och vatten. Detta gör man för att förhindra försurning. Denna process brukar kallas att man kalkar. Kalciumhydroxid består av en kalciumatom Ca, två syreatomer (OH) 2 och två väteatomer (OH) 2. Kalciumoxid plus vatten består av samma sak (se bildning av släckt kalk av bränd kalk). Några kemiska beteckningar: Kalciumhydroxid Ca(OH) 2 Kalsiumoxid CaO Hydroxidjon OH - vatten H 2 O kalciumatom Ca kalciumjon Ca 2+ syreatomo väteatom H

4 Kolsyra (H 2 SO 3 ) Kolsyra är en svar syra. Den är svår att beskriva eftersom den bara existerar tillsammans med vatten. Kolsyra bildas alltså då koldioxid löser sig i vatten. Detta händer ju hela tiden eftersom koldioxid är en gas som finns i luften. Om man har absolut rent vatten som får stå i kontakt med luft, löser sig koldioxiden i vattnet och bildar kolsyra. Det är inte särskilt mycket koldioxid som kan lösa sig i vattnet men det räcker ändå till för att sänka ph-värdet på rent vatten från 7 till 5.6. koldioxid har också förmågan att lösa sig i blodet. Detta är viktigt eftersom blodet måste kunna transportera bort koldioxid från cellerna till lungorna där gasutbyte kan ske mellan syre och koldioxid. Detta gör att blodets ph-värde varierar. Syrerikt blod har ett ph-värde som är högre än syrefattigt. Det är också så att surt blod inte kan hålla syre, så när det syrerika blodet kommer ut till kroppen löser sig koldioxiden i blodet. Blodet blir surt och syret losnar ifrån hemoglobinet. Syret kan sedan tas upp av cellerna i kroppen. Om man tillsätter koldioxid till kallt vatten eller under högt tryck kan man lösa mer koldioxid, som blir kolsyra. Detta använder man inom läskedrycksindustrin när man kolsyrar läskedryck. Får läskedrycken sedan stå öppnad går kolsyran ur. Dels för att det inte är något tryck och dels för att den blir varm. Detta märks också om man öppnar en varm kolsyrad läskedryck. Kolsyran H 2 CO 3 består av två väte atomer H 2, en kolatom C och tre syreatomer O 3. Kolsyran kan delas upp i två vätejoner (protoner) 2 H + och en karbonatjon CO Kolsyra H 2 CO 3 syreatom O Kolatom C vätejon H + karbonatjon CO 3 2-

5 Natriumhydroxid (NaOH) En koncentrerad lösning av natriumhydroxid kallas ofta för natronlut eller bara lut. Det är detta man använder vid matlagning när man lutar fisk. Andra vanliga namn på natriumhydroxid är kaustiksoda, målarsoda eller bara soda. Kaustik betyder frätande och kaustiksoda säljs som propplösare i avlopp. Målarsoda säljs som färgborttagningsmedel för möbler och penslar. Industriellt används natriumhydraoxid bland annat vid framställning av pappersmassa eller tillsammans med fett vid tillverkning av tvål. Tvål blir därför lätt basiskt och det är därför som huden lätt blir irriterad av tvål och man skall därför alltid skölja händerna noga när man använder tvål. Natriumhydroxid är mycket frätande för huden och i ögonen kan den ge svåra skador. Det är inte så lätt att skölja bort med vatten utan det känns väldigt halt, ungefär som tvål. Löser man fast natriumhydroxid i vatten blir det varmt. Detta känns också om man håller ett korn av natriumhydroxid under kranen eller med en blöt hand. Det finns också mycket natriumhydroxid i maskindiskmedel. Detta är förklaringen till att det är så farligt att få i sig. Varje år är det flera barn som får frätskador i mun, svalg och hals av maskindiskmedel. Natriumhydroxid består av en natriumatom en väteatom och en syreatom. Natriumhydroxid NaOH Hydroxidjon OH - Natriumjon Na + vatten H 2 O

6 Några vanliga svaga syror Äppelsyra Äppelsyra finns naturligt i många frukter, rönnbär och äpple. Vi använder det mest som smakämne i godis och dricker. Vinsyra Vinsyra är vanligt att använda när man konserverar mat. Det används ibland också som smakämne. Finns ibland annat i vindruvor. Citronsyra Citronsyra är kanske den vanligaste syran som vi använder i vardagslag. Den finns som ingrediens i allt från coca-cola och ketchup till mammas hemlagade sylt och saft. Oftast fungerar citronsyran som både smaksättare och konserveringsmedel. Citronsyra finns naturligt i alla citrusfrukter och även i många andra frukter och bär. Ättiksyra Ättiksyra används ofta inom matlagningen dels som smaksättare och dels som konserveringsmetod. Ättika finns bland annat i ättiksgurka och ketchup. Ättiksyran gör då maten så sur att inte bakterier och mögel trivs. Garvsyra Garvsyra ses ofta som ett gift som finns bland annat i rabarber och i te som kokat för länge. Garvsyra är giftigt för njurarna. Myrsyra (HCOOH) Myrsyra är väldigt lik den vanligare ättikssyran. Bägge är organiska syror och har andra kemiska namn. Myrsyrans är metansyra. Myrsyran har fått sitt namn beroende på att det är den syran som den röda stackmyran använder som försvarsvätska. Myrsyra används även i brännässlor, det är det som gör att de "bränns". Myrsyra finns även i små mängder i svett och urin. Vi människor använder myrsyra för att konservera gräs till ensilage. Detta eftersom den dödar alla svampar och bakterier som förmultnar gräset. Fler syror Mjölksyra, acetylsalicylsyra, askorbinsyra = C-vitamin, borsyra, väteflourid, smörsyra = butansyra, stearinsyra, linolsyra, linolensyra, fosforsyra, överklorsyra m.m

7 Salpetersyra (HNO3) Salpetersyra är mycket frätande och har en frän doft. Den sönderdelas av ljus och förvaras därför i mörka flaskor eller i mörka rum. En egenhet som salpetersyra har är att den gulfärgar många organiska material till exempel hud, naglar och ylle. Salpetersyran framställdes för ut salpeter (kaliumnitrat) och svavelsyra. Därav kommer namnet salpetersyra. Salpetersyra (HNO 3 ) består av en väteatom (H) och en nitratmolekyl (NO 3 ). Nitratmolekylen består i sin tur av en kväveatom (N) och tre syre atomer (O). Så man kan säga att salpetersyran består av en väteatom en kväveatom och tre syreatomer. Nu för tiden framställer man salpetersyra genom att man låter kvävedioxid (NO 2 ) reagera med vatten (H 2 O ). Kvävedioxiden för man från ammoniak (NH 3 ). Salpetersyra används främst till att framställa konstgödsel och sprängämnen bland annat nitroglycerin som också används som hjärtmedicin till människor med kärlkramp. Kvävedioxid NO 2 Nitratmolekyl NO 3 - Salpetersyra HNO 3 Väteatom H Vätejon H + Syre atomer O Kväveatom N Vatten H 2 O

8 Saltsyra (HCl) Saltsyra har en stickande doft och är starkt frätande. I koncentrerad form ryker saltsyra när den får kontakt med luft. Anledningen till varför den ryker är att saltsyra är en gas som är löst i vatten. Gasens namn är väteklorid och den har samma kemiska formel som saltsyra (HCl). Gasen väteklorid kan man inte se eftersom den är genomskinlig men i luften drar den till sig vatten och då bildas små droppar av saltsyra. Saltsyran som finns i luften är naturligtvis frätande och därför inte så nyttig att andas in i stora mängder. Detta är en anledning till varför man inte skall lukta direkt över ett provrör. Utan man tar provröret i ena handen och fläktar med den andra handen så att man kan känna doften en bit bort. Andas man in för hög koncentration av saltsyra kan det naturligtvis ge frätskador på luftvägarna. Man kan låta väteklorid reagera med gasformig ammoniak. Man får då en reaktion där det bildas en vit rök. Denna rök är salmiak och används som smaktillsats i många karameller. Saltsyra består av en väteatom (H) och en kloratom (Cl). Saltsyra kan ge bort sin enda väteatom i form av en vätejon (proton) och är alltså en enprotonig syra. Saltsyra ingår i vår matsmältning som magsyra. Det är denna syra som fräter på magsäcken om man får magsår eller halsen om man får halsbränna eller sura uppstötningar. Saltsyrans främsta uppgift är att sönderdela kolhydrater och protein som kommer ner i magsäcken. Magsäcken måste naturligtvis ha ett starkt skydd mot syran annars skulle det snart fräta hål på den. Industriellt används saltsyran mest inom plastindustrin men det är även en viktig kemikalie inom andra industrigrenar till exempel färgindustrin. Saltsyra framställs genom att väte och klor får reagera och bilda gasen väteklorid. Vätekloriden får sedan komma i kontakt med vatten och löser sig då genast. Väteatom H Vätejon H + Kloratom Cl Klorjon Cl - Väteklorid HCl Saltsyra HCl

9 Svavelsyra (H 2 SO 4 ) Svavelsyra är en tung, tjock och trögflytande vätska. Den saknar lukt och är starkt frätande på allt ifrån metaller till hud. Allt som är organiskt, det vill säga kommer från något levande, blir förkolnat av svavelsyra. Exempel på organiska ämnen är hud, socker, trä, papper, bomull och ylle. Anledningen att dessa ämnen förkolnas är att svavelsyran suger åt sig vatten så fort den kan komma åt. Denna egenskap används industriellt då man vill torka gaser. Då man skall späda ut svavelsyra i vatten blir det en kraftig värmeutveckling. Denna värmeutveckling är så stark att om man häller några droppar vatten i koncentrerad svavelsyra börjar vattnet att koka och syran stänker åt alla håll. För att undvika detta är det viktigt att alltid använda sig av SIV-regeln Svavelsyra I Vatten. Med detta menas att man måste vara väldigt försiktig då man späder ut svavelsyra och hälla en liten mängd åt gången i vattnet. Svavelsyrans kemiska betäckning är H 2 SO 4 detta innebär att den består av en svavel atom = S, två väteatomer = H 2 och fyra syreatomer = O 4. Det som gör att syran är frätande är de två väteatomerna. Dessa två atomer kan svavelsyran ge ifrån sig i form av vätejoner (protoner). Dessa protoner är starkt laddade och kan reagera med andra ämnen genom att ta elektroner ifrån dem. Svavelsyra är en extra frätande syra eftersom att den kan ge ifrån sig två vätejoner (protoner) och andra syror bara en. Man säger att svavelsyra är en tvåprotonig syra. Svavelsyra är ett av de viktigaste ämnena inom den kemiska industrin och används t.ex. vid framställning av gödselmedel, sprängämnen och färgämnen. Det är också en mycket viktig beståndsdel i bilbatterier (blyackumulatorer). Råvaran vid framställning av svavelsyra är svavel som förbränns till svaveldioxid SO 2. Svaveldioxiden omvandlas till svaveltrioxid SO 3 som tillsammans med vatten H 2 O ger svavelsyra H 2 SO 4. När svavelsyra reagerar med vatten delas den upp i två vätejoner (H + ) och en sulfatjon SO svaveldioxid SO 2 svavelsyra H 2 SO 4 svaveltrioxid SO 3 svavelatom S sulfatjon SO 4 2+ väteatom H vätejon H + syreatom O vatten H 2 O

10 Repetitionsfrågor till syror och baser 1.) Nämn en syra som används mycket inom plastindustrin. 2.) Vilken bas används mycket som kylmedel? 3.) Vilken syra ingår i ketchup? 4.) Vilken syra gör att vårt blods ph-värde varierar i kroppen? 5.) Vilken syra gulfärgar många organiska material? 6.) Vilken syra bildar salmiak med en bas? 7.) Vilken bas bildar salmiak med en syra? 8.) Vad betyder SIV? 9.) Vilken bas framställs ur samma ämne som används till cement? 10.) Vilken syra är samma sak som C-vitamin? 11.) Vilket ämne kan man använda som hjärtmedicin? 12.) Vilket ämne används när man permanentar håret? 13.) Vilken syra kan lösa koppar? 14.) Vilken syra reagerar med vatten? 15.) Ge tre andra namn för natronlut. 16.) Ge ett annat namn för släckt kalk. 17.) Vad används för att höja ph-värdet i marken? 18.) Vilket ämne finns i svingödsel? 19.) Vilket ämne finns i brännässlor? 20.) Vilken syra sönderdelas av ljus? 21.) Vilken syra används vid inläggning av gurka? 22.) Vilken syra är så kallad batterisyra? 23.) Vad kallas processen när man höjer ph-värdet i marken? 24.) Nämn en tvåprotonig syra. 25.) Vad menas med en tvåprotonig syra? 26.) Vad ger mest skador på huden natriumhydroxid eller saltsyra? 27.) Varför tror du att det är nyttigt att blanda lite ättiksyra i badvattnet? Syran är ju frätande. 28.) Vad används vid tvålframställning? 29.) Varför är det inte nyttigt att använda för mycket tvål?