Velkommen til den første video om syre og baser i kemi på B-niveau. I denne video skal vi bevæge os fra ligevægtet og ind og snakke om syre og baser. Det betyder, at vi skal kunne identificere syre og baser i reaktionsschemaer, kende det sammenhæng mellem pH og den aktuelle koncentration af auksonium. Vi skal gerne kunne udregne pH i nogle simple reaktioner ved hjælp af de her Ks og Kv og forstå konceptet syrestyrke. Så for det første kan man sige, at syre-og basekemi er noget, vi godt kender fra C-niveauet, hvor det typisk er blevet introduceret på B-niveauet. Der skal man så ud over den del, man kender fra C-niveauet. Der skal man så også beskæftige sig med nogle mere komplekse systemer, og man skal i langt højere grad beskæftige sig med udregning af pH i nogle komplekse systemer. Vi starter med at genopfriske noget af det, vi kender fra C-niveauet, og så går vi ind og kigger på, hvordan de her syre-og basereaktioner opføres som ligevægte. fordi alle reaktioner er jo sådan set ligevægte, så det kan vi godt tillade os at gøre. Til start kan man sige, at en syre er defineret som en forbindelse, der kan afgive en H+. Modsat har vi baser, som er defineret som en forbindelse, der kan optage en H+. Vi kan her se et eksempel, hvor svolsyre reagerer med vand og bliver så en hydrogen sulfat minusion, og så får vi de her. H3O-plusioner dannet. Så her kan vi se, at sforgesyren her, den afgiver altså en H+. Vandet vi har her, den optager en H+. Så det betyder, at i den her reaktion fra venstre mod højre, der er det altså sforgesyren, der er syre, og det er vandet her, der er base. Modsat kan man selvfølgelig sige, at hvis man kigger på reaktionen den modsatte vej, så er det jo den her H3O+, der afgiver et hydrogen hen til den her baseresten fra svolsyren, og så får man altså et andet modsatte. Så det vil sige, at når vi har et reaktionsskema med en syre og base, så vil vi altid have, at en syre reagerer sammen med en base, og så bliver omdannet, om man vil, til det modsatte. Man kan også sige, at fordi syrene er defineret på den måde, som de er, så skal en syre også altid indeholde nogle hydrogener. Og når vi snakker om syrebasikemi, så er det lidt vigtigt, at vi lige får nogle molekulaturer på plads, fordi de her H+, dem kalder vi for hydroner, og de her H3O+, kalder vi for oxoniumioner. Og dem vil vi snakke meget mere om. De fleste kender også i forvejen til pH. Så pH kan man sige er et mål for, hvor sur eller basisk en vanvittig opløsning af et eller andet er. Og pH-skaleren går mellem 0 og 14, hvor 0 indikerer noget meget, meget surt. 14 indikerer noget meget, meget basisk. Og så lige i midten på 7, der har vi altså en neutral opløsning, men dybest set kan man sige, at alt det, der ligger under 7, er sure opløsninger, og så bliver de mere og mere sure. Og alt det, der ligger over, er basisk og bliver mere og mere basisk. En lidt mere præcis definition af pH skal vi også have, fordi pH er sådan set noget, der er givet ud fra den her formel, hvor man ser, at pH er lige med minuslogoritmen til den aktuelle koncentration af de her oxoniumioner. Og hvad den her logaritme er, kommer vi ind på lige om lidt. Så det vil altså sige, at det vi måler på, når vi måler ned i en opløsning, det er faktisk antallet af de her oxonioner. Så i fx det tilfælde med svogtsyre, der reagerer med vand, så det vi måler pH'en fra, det er rent faktisk, hvor mange der er af de her oxonioner. Godt, så er logaritme funktioner. Hvis man vil vide meget om dem, så skal man selvfølgelig tage noget matematik på et niveau, der giver mening, men man kan også sagtens lave kemi uden at vide for meget om dem. Men vi tager dem lige kort her. Man kan sige, at logaritmer er noget, som findes på lommeregnere og forkortes med den her log. Og man kan sige, at en logaritme er sådan set bare en type af funktion, så man kan tage logaritmen til et eller andet tal, det kunne være x, og så får man et nyt tal ud, y. I kemi vil vi først og fremmest se på den her type af logaritmefunktioner, der hedder minuslogaritmen til et eller andet tal. Fordi det er dem, vi særlig kommer til at arbejde med, fordi pH var defineret på den måde, som det var. Så hvis vi kigger på dem lidt ad gangen, så kan vi sige minuslogaritmen til 0,1. Det giver 1. Minuslogaritmen til 0,01. Det giver 2. Minuslogaritmen til 0,0001, det er 4. Og har man et minuslogaritmen til 0 med 8 0'er, og så et 1-tal, så giver det 9. Så man kan sige, det som man kan se, at den her logaritmefunktion gør, det er, at hvis man har et sådan et tal her, et kommatal med 1, der ender på 1 til sidst, så kan man se, at det tal, vi får ud af logaritmefunktionen, det er sådan set bare antallet af 0'er, der står foran det her 1-tal. Så har man et her, hvor der bare er et 0,0'er. så får man altså et tal, og her hvor der er 9 0, så får man et 9 tal. Så man kan sige, det fortæller os noget om, hvordan det er, at vi udregner de her pH-værdier. Og det kan man jo så også se, at hvis man skal have en... Høj pH-værdi. Så skal man altså have minuslogaritmen af et eller andet tal til at give noget, der er stort. Så betyder det, at man skal ned i bunden her og altså have et meget, meget lille kommatal. Så det vil sige, at der er et omvendt forhold mellem, hvor mange oxonioner, der er nede i en opløsning, og hvor høj pH'en er. Derfor kan man også aflæse, at fx i en syre, som fx her i svogelsyre, der får vi jo dannet en masse oxoniumioner, fordi den her reaktion lever mod højre. Så det betyder, at vi får et højt antal oxoniumioner, så får vi et højt tal herinde i logaritmefunktionen. Og som vi så kan se herovre, jo højere et tal man har, jo lavere en pH har man også. Og det hænger også meget fint sammen med det, vi så før, at det er syrene, der har de laveste, eller de sure opløsninger, der har den laveste pH. Gid. Så er der noget om ligevægtskonstanter, fordi de her reaktioner skal vi også betragte som ligevægte. Og derfor kan vi sige noget spændende om dem. Så alle reaktioner er jo ligevægte, så det gælder også syre-base-funktioner. Og syre-base-funktioner har derfor også ligevægtskonstanter, og man kan sige om de her syre-base-ligvægte så meget generelt, at de indstiller sig meget hurtigt. Så det er ikke sådan en reaktion, man skal vente på i flere minutter eller sekunder. Når man blander en syre og en base, så gærer de på mindre end en sekund. Så de indstillede sig meget hurtigt. Må jeg ikke være rådig? Hvis vi nu kigger på den her reaktion, hvor at svolsyre reagerer med vand, og bliver til den her hydrogen sulfation og oksonium, så vil vi kunne opskrive et ligevækstudtryk for den her reaktion på den her måde, altså hvor man tager koncentrationen af produkterne her, ganger med hinanden, og dividerer med koncentrationen af reaktanterne. Og vand er jo et opløsningsbryd, og indgår derfor ikke i den her ligevækstbryg, så det her vil altså bare blive ligevækstbryggen for den her reaktion. Og når man har sådan en reaktion, altså en syre, der reagerer med vand, og man opskriver dens ligevækstudtryk, så kalder man det for syrekonstanten, eller man kalder den her Ks-værdi for syrekonstanten for den syre. Så den vil man kunne slå op i en tabel, der kan man slå de her Ks-værdier op for alle mulige syre, og det er altså bare den givende syres reaktion med vand, man så undersøger på den her måde. Man kan selvfølgelig gøre fuldstændig det samme på baser. Konceptet er sådan set det samme. Nu kigger vi bare på en base, så det kunne være, at vi kiggede på den her hydrogen sulfation reaktion med vand, hvor den jo så bliver omdannet tilbage til den her svolsyre, og så får man dannet nogle hydroxidioner også. Hvis man opskriver det ligevækstudtryk, så er det altså det udtryk, man kalder for KB. Og det er altså bare fordi, at det er et ligevækstudtryk for en base. Så KS og KB er for syre og for base. Og det var sådan set lige de formler, vi skulle igennem her første gang. Altså nu kan vi regne pH ved hjælp af den her formel, minuslogaritmen til antallet af auktioniumioner. Man kan også gøre det modsatte, hvis man har fx pH'en, så kan man tage og sige 10 opløftet i minus pH, og så kan man få antallet af auktioniumioner ud. Og Ks og Kb kan opskrives generelt på de her to måder. For Ks, der vil der jo være en syre hernede i bunden, fordi det er en reaktant. Så vil der være en base over på højre side. og der bliver blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet blevet ble