Syrabasreaktioner och pH-beräkningar

Sådär! Hej och hjärtligt välkomna ska ni vara till den här videon som kommer handla om lite problemlösning vad det gäller området syrabasreaktioner i gymnasiekursen kemi 1. Har ni missat min genomgång om syrabaser så man får de här grundbegreppen så har jag en video om det och jag kan länka till den nere i beskrivningen i den här videon. Så titta på den först om ni inte har kikat på den annars kan det bli lite tufft att hänga med. Så här kommer lite mixat, lite begreppsfrågor och lite beräkningsuppgifter. Så varför inte köra igång med en gång? Jag kan väl nämna det med att jag hörde någonting om att Youtube kanske skulle ändra det här med att prenumeranter får tillgång till filmer som släpps lite tidigare än andra som inte är det. Jag vet inte när de kommer implementera det här, men... Det kan ju vara ett tips om ni inte prenumererar på min kanal, dels för att ni inte vill missa när jag släpper nytt material, men dels om Youtube ändrar detta så är det ju synd om ni råkar missa en film för att ni inte prenumererar så att säga och hinner se den innan ett prov eller dylikt. Okej, då kör vi! Vilken är den reagerande syran samt korresponderande basen i följande reaktion? Är man duktig här så kanske man ser vilken som är syra och sådär. Men det går ju också att kontrollera. Den molekyl som avger ett väte, det är ju syran. Och den som tar upp ett väte måste då agera bas i reaktionen. Så om vi tittar här så kan vi se att CH3COOH, det är väl ettig syra om jag inte minns helt fel. Det är ju den som avger ett väte här så ser ni att här har vi syran då. Avger ett väte och sen blir den den här molekylen. Och den här molekylen då, alltid när syra har reagerat, det som blir kvar av syran på produktsidan så att säga, är ju dess korresponderande bas. Så där har ni då den korresponderande basen. Då kan jag bara göra så. Så, lite uppvärmning. Inte särskilt svårt kanske. Vi går vidare med nästa uppgift. Vilket alternativ är rätt? Desto starkare en syra är, och så ska vi fylla i här då, desto starkare är korresponderande bas, eller desto svagare är korresponderande bas, eller desto högre koncentration har syran, eller det, desto mindre koncentration har den korresponderande basen, eller det, desto högre koncentration har den korresponderande basen. Då är det som så här. Pratar vi om starka och svaga syror så är det ju så att det handlar bara om hur stor andel av syramolekylerna som undgår protolys. Det vill säga hur många av dem som släpper ifrån sitt väte. Det har ingenting med koncentration att göra. Både svaga och starka syror kan ha höga och låga koncentrationer. Men det har ingenting med hur starka eller svaga de är i koncentrationen. Koncentrationen är bara halten av dem i lösningen helt enkelt. Men däremot så kan vi ju titta här. Eftersom vi har en syrabasreaktion här uppe. Om det är så att vi har en stark syra. Och i det här fallet så ska det vara ju starkare syran är desto någonting. Ju starkare syra vi har desto fler av molekylerna på vänster sidan av syramolekylerna protolyseras. Och har man en stark syra så protolyseras i princip alla. Det vill säga alla syremolekyler avger sina väten. Och det innebär att... reaktionen då blir starkt förskjuten till höger vilket också innebär att funktionen då, om vi vänder på det så är den inte liksom de produkterna som vi har vill inte gärna reagera med varandra och gå tillbaks till vänster. Och vill de inte gärna det ja då innebär det ju att den korresponderande basen som bildas på den här sidan om vi har en stark syra här så måste vi få en svag korresponderande bas. Som inte har förmåga att då reagera och omvandla tillbaks då till reaktanterna helt enkelt. Så ju starkare syra vi har desto svagare blir den korresponderande basen. Eftersom att reaktionen blir starkt förskjuten till höger. Så desto svagare korresponderande baser. Det måste ju vara B här som är rätt. Vi går vidare. När den svaga basen NH3 löses i vatten, reagerar den med vilken syra vilken? Lite basfråga. Vad händer när vi slänger ner... Ammoniak är det väl här i vatten och den agerar bas. Då ska den ta upp ett vätio, en bas. Tar emot, accepterar en proton eller en vätion. Var kommer den ifrån? Ja det är vatten. Och ni vet att vatten är en amfolyt. Vatten kan agera både syra och bas. Men just i det här fallet så agerar vattensyra för den avger sitt väte till vår bas, ammoniak. Och vi får då NH4+. Och OH-kvar där på vattnet för det har avgett ett väte. Så vilken var det som var syra? Ja, en bas reagerar ju alltid med syra så här. Och i det här fallet så var syran vatten. Så enkelt var det med det. Bra, vi bara ser så att vi gör rätt här. Kolsyra, H2CO3, en så kallad flerprotonig syra. Vad har dessa för egenskaper skriver också dess fullständiga reaktion med vatten. Egenskaperna skriver jag inte ner men jag säger det här nu. En flerprotonig syra kan ju avge mer än ett väte. De flesta syror kanske bara kan avge ett väte för det är bara ett väte som överhuvudtaget är möjligt att lämna ifrån sig. Men det finns syror då som kan lämna ifrån sig fler protoner eller väte. Och ni ser att vi har H2CO3 och båda de väterna i kolsyra kan alltså avges. Så vi skriver reaktionen här. Bara så att vi spelar in, det gör vi. H2CO3 reagerar med vatten. H2CO3, H2O reagerar med vatten. Avger då ett väte, en vätejon. Och kvar får vi då HCO3 som det är en negativt laddad jon. Och sen så får vi den här oxoniumjonen som det heter när vatten plockar upp ett väte och agerar då bas i det här fallet. H3O+. Och ni ser att laddningen stämmer. I vänsterledet har vi totalt neutral laddning. Och i högerledet har vi en plus och en minus totalt neutral laddning. Sen så tar vi då den här. Och den kan reagera igen då med ytterligare en annan vattenmolekyl. Så det är andra steget i den här protolysen. CO3 minus plus en annan vattenmolekyl H2O. Och då överlämnas ytterligare en vätion. Och då får vi ju en jon här som blir 2 minus istället. Plus då en till H3O plus här. Och det är koncentrationen av de här oxoniumjonerna H3O plus som avgör hur sur en lösning är. Men vi kommer alldeles strax att räkna på det. Här då blir det ju intressant. Om pH i en lösning ökar med två enheter, vilket förhållande är det då mellan den nya koncentrationen och den gamla gällande vätion? Ja, ehm... Det här är intressant, eftersom pH är en logaritmisk skala så blir det för varje pH-förändring 10 gånger fler eller 10 gånger färre. Det är en 10-potens som vi ändrar hela tiden med för varje steg. Så här borde det då bli en hundradel av den öka med två enheter. Och vi pratar om vätionerna. Om pH ökar... Så vet ni att vi får färre vätioner. Desto fler vätioner vi har, eller oxoniumionerna, desto surare blir det och då sänks pH. Så att vätionerna måste bli färre här. Och eftersom det är två steg så är det två hopp om tio. Så gånger tio gånger tio. Så det måste vara hundra gånger mindre, det vill säga en hundradel. Jag kan visa detta matematiskt också för er som inte gillar bara resonemanget. Jag bara dubbelkollar här nu så att jag... Gör rätt. Vi kan väl göra det. Vi gör det generellt. Ni kanske är duktiga så jag kan göra det generellt. Hur räknar man ut vätionskoncentrationen? Skriver h plus. Ibland kan man skriva h3o plus. Jo, så här ser formen ut för pH. Vi kommer använda den ganska mycket strax. pH är lika med minus 10 logaritmen av koncentrationen av vätioner. Och löser vi ut. Koncentrationen här nu då, man kan tänka sig att det är log x som en variabel. Skulle vi lösa ut det här h plus nu som en ekvation, då kan man dela med minus 1 i båda leden först och sen tar man 10 upphöjt med båda led och då får man ut det här h plus. Då kommer det alltså koka ner till att koncentrationen räknas alltid ut som 10 upphöjt till minus. Vi ska se här nu. T upphöjt till minus. pH. Är det väl det? Mm. Så. Så om vi nu jämför två stycken pH-värden. Nämligen. Säg att vi har. Vi gör så här. Säg att vi har en vätionskoncentration som är förknippad med 10 upphöjt minus något pH-värde. Sedan har vi en annan vätionskoncentration, så vi kan kalla den här för x och den för y. Här har vi ökat den med 2, så det blir minus, och det ska vara minus pH och pH skulle öka med 2. Det blir lite mer matte här nu, men det blir alltid kul. Så undrar vi den nya, detta är den nya koncentrationen. Vi vill veta hur den förhåller sig till den gamla. Så det vi är intresserade av förhållande är division. Den nya koncentrationen genom den gamla. All right. Så 10 upphöjt till minus x plus 2. Genom 10 upphöjt till minus x. Det är samma bas 10 så vi kan utnyttja potenslagarna. Det låter som om det blev en mattevideo det här. Det blev det nästan. Men då gör man så att man tar den övre exponenten. Om vi tar bort parentesen så får vi minus x. x minus 2 och sen så tar vi då minus den nedre exponenten, det är bara potenslagarna, minus x. Och vad händer här nu då? Jo, det här blir ju minus minus och det blir plus x här och det tar ut det minus x där. Så och kvar har vi minus 2 och 10 på ytterligare minus 2 är samma sak som 1 genom 10. 10 upphöjt med 2 som är samma sak som en hundradel. Så en hundradels av koncentrationen av vätioner är det i en lösning som har gått upp två snäpp vad det gäller pH. Men ni kan tänka så här, varje gång om vi har som en liten enkel lathund, vi har lite snettsträck där men vi har pH-skalan här. Så varje steg ni hoppar upp så Blir ju vätionskoncentrationen 10 gånger mindre. Eller vad man ska säga. Och hoppar man ner ett snäpp. Så ökar vätionskoncentrationen med en 10 potens. Okej. Jag stänger ner en grej här. Vilket pH-värde får en lösning om du löser 5 gram natriumhydroxid i 450? 50 ml vatten. Okej, natriumhydroxid. Det ser ut så här. N-A-O-H. Och löser man den i vatten så kan man ju säga då att det blir ju N-A-plus och O-H-minus. Med andra ord så har vi ju en ratio från originalsaltet här, 1 till 1, vad det gäller de här jonerna. Så vet vi substansmängden natriumhydroxid så vet vi också substansmängden... av de här hydroxidionerna. Och vet vi substansmängden av hydroxidionerna kan vi beräkna koncentrationen av dem. Och vet vi koncentrationen av hydroxidionerna kan vi beräkna pOH-värdet. Och vet vi pOH-värdet så finns det ett samband mellan det och pH-värdet, nämligen att de adderade ska bli 14. Och den vägen kan vi då lösa pH-värdet. Så det blir ett par steg. Men vi kan konstatera att substansmängden av... De här hydroxidionerna som vi gärna vill ha kommer vara samma som substansmängden av originalsaltet natriumhydroxid. För det är målförhållande 1 till 1. Så NaOH. Och hur räknar vi ut substansmängden här nu då? Jo, det är massa genom målmassa. Och massan är 5 gram. Och målmassan för natriumhydroxid får man ju slå upp då i periodiska systemet och addera målmassan för natrium, syre och väte. Det har jag en helt egen video på. vad heter det, stökiometri i kemi, kemiska beräkningar. Så det får ni titta på om ni är ringrostiga på det. Däremot måste jag tjuvtitta var molnmassan var. Den är 40. Så det här blir då 0,125 moln. Sen vill vi räkna koncentrationen av våra hydroxidioner. Då tar man substansmängden av dem genom volymen. Volymen ska vara i liter. Och 450 ml är 0,45 liter. Så då får vi 0,25 genom 0,45. Jag tjurkollar här. Det blir 0,278 molar som är enheten för koncentration, eller mol per liter. Och sen då kan vi ju, eftersom vi har koncentrationen av hydroxidionerna så beräknar vi ju pOH-värdet med hjälp av att vi tar minuslogg. Så vi har ju koncentrationen av hydroxidionerna, de har vi ju här va, det är ju det som ska in där och så slår vi det på räknaren. Då får vi 0,56 och det är pOH-värdet men vi vet att pH plus... POH alltid blir 14 i en lösning. Vilket innebär att om vi stoppar in det där. Så får ni ju någonting plus 0,56 ska bli 14. Och det är ju enkelt att lösa ut. Så pH-värdet blir då 13,44. Tjoff! Här kommer lite snabbare och enklare uppgifter. Den ovanför var egentligen svårare. Beräkna pH-värdet i en lösning där vätionskoncentrationen är 4 gånger 10 på ytterligare minus 9 molar. Och sen är frågan är den sur eller basisk? Ja, pH-värdet, återigen, pH är lika med minus 10 logaritmen av vår koncentration av vätioner. Så det talet slänger vi in här och logaritmerar. Titta vad det blir. Där har vi den. Då får vi cirka 8,4 här. Och 8,4, ja, pH-värde 7 säger man ju är ett neutralt pH-värde. Det är ju det som vatten har då. Och eftersom detta ligger över så är det basiskt. Allt som är under pH 7 är sut, allt som är över är basiskt. Så att skriva att det här blir en basisk lösning. Basisk. Yes, vi fortsätter. En lösning med pH 9,5 har ett pOH-värde på vad? Ja, återigen, supersnabba och enkla uppgifter. Den där uppe var ju mycket svårare. Så pH-värdet plus pOH-värdet vet vi ska bli 14. Och slänger vi in 9,5 där. Flyttar över det till andra sidan. Så kan vi lösa ut vad pOH är, nämligen 14. 17 minus 9,5. Jag vet inte varför jag kollar ner här. Det blir ju 4,5 pOH-värde. Då tar vi nästa. En lösning med pOH-värde på 4,3 har en vätionskoncentration på vad? Ja, vi vet att vätionskoncentrationen i en lösning kan vi beräkna om vi vet pOH-värdet. Jag ska visa hur jag löser det. Jag bara sa det där uppe innan men jag kan visa så här. pH definieras som minus log av våra vätioner. Så lite härledning här. Dela på minus 1 i båda led. Då får ni ju sådär. Återigen lite snabbmatte. Ta 10 upphöjt med båda led. Så då får vi 10 upphöjt med minus pH. Och så får ni 10 upphöjt med, och kan ni göra logaritmregler nu så vet ni att 10 upphöjt med log, whatever, blir whatever. Så brukar jag säga till mina elever. Så 10 upphöjt med log vätigångskoncentrationen, ja då får vi ut vätigångskoncentrationen här. Så det är så vi räknar ut den. Och vi söker ju vätigångskoncentrationen men då behöver vi ju pH-värdet. Men, kom ihåg! Vi vet att har vi det ena, pOH, så kan vi räkna pH med hjälp av det här sambandet här uppe. pH plus pOH är lika med 14. Så vårt pH-värde blir ju helt enkelt... 14 minus 4,3. Det blir 9,7. Och sen så får vi då vätionskoncentrationen. Ni ser det här nere. Hur vi räknar ut den. Så enkelt att vi tar 10 upphöjt det. Minus pH. Ni ser jag visade här nere hur vi kom fram till det. Och pH är det där. Enheten för koncentrationen är molar. Pang! Färdigt! Det här flyter ju på, men det kommer snart bli lite tuffare uppgifter. Om tetrering och neutralisering, det är ju ett viktigt begrepp inom syrabasområdet. Vad är vi uppe i? 20 minuter? Ja, det blir nog lite längre film det här idag, men ni får väl pausa och återkomma om ni inte orkar se hela. Om det går åt 54 ml 0,1 moln natriumhydroxid för att neutralisera 125 ml väteklorid. Vilken koncentration måste vätekloriderna ha haft? Ja, när vi pratar om neutralisation, det innebär ju helt enkelt att vi har en syra och en bas som på något sätt reagerar. Och syran producerar vätioner och basen producerar normalt sett hydroxidioner, de här OH-. Och blandar man sådana lösningar så vill ju OH-reagera med H+, naturligt. Och då blir det ju vatten av det, därav namnet neutralisation. så man kan neutralisera en syra med en bas och så vice versa. Och ska man neutralisera dem så måste vi ha samma antal av dem. Lika många H plus som OH minus för att de ska gå ihop då. Så det vi behöver tänka på här det är två saker när man pratar om neutralisering. Jag kommer med svåra exempel senare. Men varje natriumhydroxid ger ju ifrån sig en OH minus. varje väteklorid ger sig från sig en H+. Så det är en ratio 1 till 1 här hur de neutraliserar varandra. Så vi behöver bara veta att vi har, i det här fallet så behöver vi bara lika antal mol av dem, lika antal av dem. Jaha, men det är väl kanske inte så svårt då eftersom att vi känner till både volym och koncentration av natriumhydroxiden så vi kan räkna ut substansmängden där och då vet vi ju... Ehm... Hur stor substansmängd vi måste ha haft av HCl. Så jag kan skriva så här lite snyggt. Substansmängden NHCl måste vara lika med substansmängden NaOH. Och substansmängden NaOH kan vi räkna ut genom att ta koncentration gånger volym. Och koncentrationen är 0,1 molar. Och jag har filmer om koncentrationsberäkningar och sådär. Så att ni bör ta hela min kemispelista i ordningarna så kan det bli svårt som sagt. 0,1 är koncentrationen. Volymen är 54 milliliter. 54, men det ska ju vara i liter. Det är ju enheten vi räknar med här när vi räknar med koncentration. Så milli, det står ju för en 10-potens. 10 på ett minus 3. Så nu får vi det till liter helt enkelt. 54 milliliter, de har vi där. Skrivet som liter nu då. Nu måste jag tjuvkika, var är vi någonstans? Titta på tjuvpappret. Ja, just det. Där har vi det ju. Ja, det här borde jag kanske inte titta på. Vi gångar ju med 0,1 eller 10 på ytterligare minus 1. Så det här borde rimligtvis bli 54 gånger 10 på ytterligare minus 4 mol. Så många mol natriumhydroxid har vi, men eftersom det är ett till ett förhållande mellan hela det här saltet och de enskilda jonerna som bygger upp det så vet vi också att vi har 54 gånger t på y till minus 4 mol hydroxidjoner. Och eftersom att vi behöver ett till ett ratio här mellan OH-, H+, och varje HCl från sig är 1H+, så har vi ett till ett förhållande däremellan också. Därför vet vi också att så stor substansmängd väteklorid måste vi ha haft. Och vad var koncentrationen av den? Jo, titta nu. Nu vet vi substansmängden och vi vet volymen. Och hur räknar man ut en koncentration? Jo, det är bara substansmängd genom volym. Och det är HCl vi räknar på här nu. Så där uppe har vi då substansmängden 54 gånger 10 på 1 minus 4 som vi precis beräknade. Det är 125 milliliters. och mL är 10.3, så får vi det till liter. Och då får jag det till 0,043 molal. Och så har vi svarat på den frågan. Vi går vidare. Om det tar 50 mL, de är ganska lika de här uppgifterna, men det finns lite twists. Om det tar 50 ml 0,5 mol i kaliumhydroxid för att neutralisera 125 ml svabelsyra. Vilken koncentration måste då svabelsyran ha haft om vi räknar med fullständig proteolys? Så här räknar vi, ni ser att svabelsyra har två stycken väten. Anta att varje syramolekyl avgör båda de väterna. Då är det inte längre så att vi har 1 till 1 i förhållande mellan bas och syra. Om en syramolekyl avger två väten, men varje kaliumhydroxid här, eller snarare OH-i här, den OH--hydroxidionen, den kan ju bara ta upp ett väte och neutralisera ett väte. Så man kan tänka sig som så här att det krävs dubbelt så många kaliumhydroxidmolekyler än vad det krävs svavelsyramolekyler för att neutralisera den här. Är ni med på det? Vi behöver dubbelt så många kOH än H2SO4 eftersom att varje H2SO4 avger 2H+. Men då krävs det två stycken kOH för att få 2OH-som kan ta båda de H+. Så det vi kan skriva här nu då. Vi får se vad vi frågar efter. Vi frågar om koncentrationen på den här. Och då behöver vi substansmängden av den och vi vet att substansmängden av den är bara hälften av den här eftersom det krävs dubbelt så många som den. Så vi kan skriva det här lite snyggt på följande sätt. NH2SO4, vilket vi gärna vill beräkna, måste vara lika med NKOH genom 2. Det krävs hälften så många av syramolekylerna som den här. molekylen som gör det basiskt med det jag har förklarat. Så då räknar vi på det, för här vet vi allting. Så att beräkna substansmängden för kaliumhydroxid, vi har både koncentrationen, så det blir ju koncentrationen gånger volymen. Koncentrationen är 0,5 molar, volymen är 50, nu kommer prefixet igen, milliliter. Genom 2, och det har jag redan räknat ut. Det är 0,0125 mol. Så, och då vet vi ju substansmängden av vår syramolekyl och då är det lätt att räkna ut koncentrationen av den. Så koncentrationen H2SO4 här är lika med substansmängden av volym. Substansminnen är 0,0125. Vad hade vi för volym här nu? 125 här va? Milliliter, kom ihåg, gånger 10 bryter minus 3. Och då får jag 0,1 molar. Så, vi går vidare, flyter på rätt bra ändå här. Vilken volym 2 molar är? Saltsyra krävs för att neutralisera 30 ml n-molar i natriumhydroxid. Nu har vi samma scenario igen här. Så vi vet att det krävs bara hälften så många av syramolekylerna. En av de här. Så det blir lite samma beräkning igen. Är ni med på det? Vi har två väten där som avges. Här kan varje NaOH plocka upp ett väte i stöten för att bilda vatten. Så vi behöver dubbelt så många sådana här molekyler. Eller om vi vänder på det så behöver vi hälften så många H2SO4. Så vi vet att substansmängden H2SO4 måste återigen vara samma som substansmängden natriumhydroxid genom två. Okej. Substansmängd är ju... Eller förlåt, ja det är ju koncentration gånger volym. Koncentrationen är en mol av volymen 30 milli. Jag kommer till prefixet igen, 10 på ytterligare minus 3. Ja, nu blir ju 15 såklart gånger 10 på ytterligare minus 3 mol. 31 och 2 är 15, 10 potensen kvar där uppe. Och sen då, nu vet vi ju... Substansmängden av saltsyra här. Men nu ska vi räkna ut volymen istället så det är lite annorlunda. Vi vet att koncentration är lika med substansmängden av volym. Men vi kan lösa ut volymen här genom att gånga med v båda led och dela med c. Så volymen är lika med n genom c. Och substansmängden är 15 gånger 10 på ytterligare minus 3. Koncentrationen var 2 molar. Så, vad får vi då? Nu får vi 7,5 och vi vet att enheten här nu kommer komma i liter. För det är så att säga lite SI-enhet eller vad man ska säga i kemi. Så liter eller kubikdecimeter eller vad man nu vill. Bra, vi går vidare. Men det kanske inte har så många kvar. Har vi bara två kvar. Gud vad skönt. Och vi är bara inne på... 30 minuter. Men nu blir det kanske lite jobbigare. Vi får se. 20 kubikcentimeter, en molar i salpetersyra. Blandas med 50 kubikcentimeter, 0,7 molar i kaliumhydroxid. Beräkna lösnings-pH-värde. Det här blir intressant. Så vi blandar en syra med en bas. Så det kommer ju ske någon slags neutralisation här. Men är det inte exakt lika många av dem? Så kommer vi få överskott av antingen vätioner, då H+, eller hydroxidioner, OH-. Och det kommer ju påverka om den blir basisk eller sur. Så vi behöver ju helt enkelt koncentrationerna av de här. Förlåt, ja, vi behöver substansmängden av dem. Sen måste vi också analysera här, titta nu här. Kaliumhydroxid, varje sån, ger från sig NOH-. Varje salpetersyra kan avge NOH-. H+. Och det är H+, OH-som går ihop och bildar vatten och så sker ju neutraliseringen. Men det viktiga här nu, vi har en OH-och vi har en H+, så det är ett till ett ratio där. Så kom ihåg det. Först beräknar vi substansmängderna för de här. Så substansmängden HNO3 är lika med, ja, koncentration gånger volym. Skriver här nere samtidigt med och sen ska vi beräkna samma för kaliumhydroxiden. Och så C gånger B. Koncentrationen på salpetssyran är 1 molar och volymen är 20 kubikcentimeter. Ja, nu blir det lite volymkonverteringar. Kubikcentimeter och milliliter är samma sak. Så det här är 20 milliliter och återigen 20 milli. Vi måste göra om lite liter och då använder vi bara pressfixet milli står för 10.3. Bara dubbelkolla. Ja, precis. Så här får vi då 0,02 mol via motsvarande för kaliumhidroxiden här. Koncentrationen är 0,7 och där hade vi 50 kubikcentimeter som är samma sak som 50 milliliter. Så milli gånger 10 på ytterligare minus 3 och där får vi ut 0,035 mol. Bra, så tittar ni här. Det är alltså det här vi mixar nu kan man säga. Antalsmässigt, substansmängdsmässigt. Och då ser vi att de här kommer neutralisera varandra. Alltså 0,02 mol salpetersyra kommer ju att neutralisera 0,02 mol kaliumhydroxid. För det är en tn-ratio. Men då ser ni att vi kommer få kaliumhydroxid över för att vi har mer av det. Hur mycket över kommer vi få? Så vi kan skriva nkoh. Över. Efter neutralisation. Ja, det blir ju bara minus här då va. Så 0,035 minus 0,2 blir väl ändå 0,015 mol. Om inte jag har blivit helt... Och nu då är ju inte detta bara substansmängd kaliumhydroxid utan eftersom att det är ett till ett förhållande mellan kalium och hydroxid så kan vi säga att när vi löser det här så simmar de ju runt i jonform så det är ju samma sak som substansmängden hydroxidioner i den här lösningen. Och har vi substansmängden hydroxidioner kan vi beräkna koncentrationen av dem för vi vet total volym här nu. Så koncentrationen av OH-helt enkelt är ju lika med substansmängd genom volym. Nu får vi komma ihåg att vi har blandat två vätskor så deras volym blir ju adderad här. Substansmängden var 0,015. Total volym är 50 plus 20 kubikcentimeter vilket är samma sak som milliliter så det är 70. Så har vi då milli här, prefix milliliter. Då har vi den fina beräkningen där och den genererar 0,214 molar. Och när vi vet koncentrationen av hydroxidionerna kan vi beräkna inte pH-värdet men vi kan beräkna pOH-värdet. Som ni vet är minus 10 logaritmen av den här hydroxidionskoncentrationen 0,214 och det är 0,67. Och så vet vi att pH-värdet, pH plus pOH blir 14. Så pH-värdet måste vara 14 minus pOH-värdet. Så, och då får jag 13,3. Lite avrundat. Ja, den var lite mer chankig den uppgiften, men det är härligt. Varför göra livet lätt för sig? Sista uppgiften. Lite lik, men ytterligare ett par steg då. Så, jag läser. Men här är sista uppgiften och det har bara tagit 36 minuter. Jag är lite stolt faktiskt. Ett 10 ml prov av 3-molarer kaliumhydroxid överförs till en 250 ml flaska och späds upp till markeringen. Späds upp till 250 ml. Av denna utspädda lösning krävs det sedan 38,5 ml för att nå ekvivalenspunkten. Bid till trering av 10 ml fosforsyra. Och ekvivalenspunkten är när de har neutraliserat varandra. Vilken koncentration hade fosfosyran? Det är den här. Och räkna med fullständig protolys av den här flerprotoniga syran. Den kan ju avge tre stycken väten. Så vi kan väl egentligen skriva den här reaktionen egentligen vad som händer. Vi kommer blanda kaliumhydroxid. Vi kommer hålla på späden och sånt först här uppe. Ändå, vi kommer att blanda kaliumhydroxid med den här fosfosyran H3PO4. Vi vet då att vi kommer att få en neutralisering, så vi kommer att få en produkt som är vatten. Och då kan ni tänka er att det är de här väterna som helt enkelt går ihop med de här OH--arna. Men det är 3 till 1 ratio här, eller hur man nu vill se det. Men då brukar vi skriva ihop. Så nu har vi ju skrivit egentligen ihop. OH-na där och de H-na kommer gå ihop och bilda vatten på något sätt. Sen så måste vi balansera den här formen. Men sen då brukar man ju skriva ihop de övriga jonerna. Sätta AQ eftersom att de är lösta i vatten i jonformat. Så vi har ju helt enkelt KPO4. Och här kan man lista ut. Och få göra det här snyggt nu vilken ratio de går ihop. Kalium måste vara plus ett laddade. Den är ju första gruppen. i periodiska systemet så den är ju plus ettion. Det vet vi med för OH är ju OH-så det måste vara K var K+. Här har vi ju tre vätioner, tre plus vilket innebär att PO4 måste vara tre minus. Vilket innebär att ska de gå ihop så behöver vi ju tre stycken K-för att balansera den här sammansatta ionen med tre minus. För den har ju tre minus här uppe och den har plus för varje. Hoppas ni hängde med där. Så, och sen balanserar vi den här. Det kommer vara så att vi behöver 3 kalium där. Vi har ju 3 här. Och det kommer bli ganska lätt att den här löser sig ganska snabbt. Så nu har vi 3 kalium där, 3 kalium där. Och sen har vi 3 väten där plus 3 där. Vänta nu. 3, 3, det är 6. Ja just det. Vi har 6 väten totalt här nu. 3 gånger 1 plus de 3 där. Det blir 6. Då måste vi ha 6 här med. 3 gånger 2 veten är 6. Och nu så tror jag att det är balanserat. Vi har 4 plus 1, 5 syren. Och sen har vi 4 plus 1, 5 syren. Så nu är det balanserat. Det är det här som sker nu då. Och då ser ni att vi har det som är intressant. Det är ju förhållandet mellan de här två. Det är 3. 3 till 1 mellan de här två. Kan du se det? 3 framför där, koefficient. Och här har vi en etta kan man säga. Så har det åtanke, men nu så måste vi reda ut lite grann, för vi vet att vi ska ha lika många av dem. Det är ju det som är neutralisering, vi ska ha lika många av dem. Men att vi har ett molförhållande här då. Så, vi räknar ut vad vi kan räkna ut. Vad kan vi börja med? Ett 10 ml prov av 3-molar i kaliummjölerskrid. Okej, så vi har 10 ml med... Den där koncentrationen. Då kan vi räkna ut substansmängden där från början. Substansmängden kOH i det här lilla 10 ml provet. KOH är ju lika med koncentration gånger volym. Koncentrationen är 3. Volymen är 10 ml där va. Så. Okej, jag har inte skrivit in. Det där, nej. Ja, det blir ju 30 helt enkelt gånger 30 gånger 10 på ytterligare minus 3 mol. Men sen så spär vi då det här och fyller på vatten upp till 250 ml. Så den nya koncentrationen av KOH blir ju substansmängden av volym. Men nu har vi ju en... ny volym. Substansmängden har ju varit samma. Det är bara att vi spädar ut det här. Och 250 milliliter. Milli-prefixet här. Nu är det ju nice. De tog stryks. Vad får vi då? 0,12. Så. Och av denna utspädda lösningen här nu så Så krävs det 38,5 ml för att nå ekvivalenspunkten. Så det krävs 38,5 ml med den här koncentrationen av kaliumhydroxid för att neutralisera syran. Och då vill vi gärna räkna ut hur stor substansmängd det motsvarar. Så substansmängden nu vid titreringen här, kaliumhydroxid, är då C gånger V. Koncentrationen har vi räknat ut. Så vet vi att det krävdes då 38,5 milliliter. Och då får vi helt enkelt ut hur stor substansmängd som krävdes. Och har jag skrivit den? Jag har inte skrivit vad det blev. Men det spelar ingen roll. Så här har vi ett visst antal mol. Så va? Om vi går upp här nu då så vet vi, vi vet ju substansmängden för den där. Är ni med på det? Och för att neutralisera då fullständigt den här syran så har vi ju skrivit upp den här reaktionen. Så har vi en viss substansmängd av den så behöver vi en tredjedel bara av den här syran. Och varför behövde vi bara en tredjedel? Jo, det är för att det finns tre stycken beten som kan avlämnas från de här. Men varje... KOH har ju bara NOH-som kan neutralisera NH+. Så därför behöver vi tre gånger så många sådana, men nu vet vi dem. Och då kan vi säga att vi bara behöver en tredjedel så mycket av den här fosforsyran. Så NH3PO4, vi använder bara målförhållandena nu, kommer vara lika med NKOH. Det vill säga substansmängden för den här. Delat på 3. Då får vi reda på hur mycket av syran vi hade då. För att uppnå fullständig neutralisering. Så då har jag tagit det här värdet. 38,5 gånger 10 på 1 minus 3. Och så har jag delat det med 3. Och då får jag 0,15. Förlåt. Jag har inte skrivit ner det heller här i mina anteckningar. Jag kan bara skriva här vad själva beräkningen blir. 0,12 gånger 38,5 gånger 10 på ytterligare minus 3 genom 3. Så många mol har vi av fosfosyran. Och frågan var vilken koncentration hade den här fosfosyran från början? Ja, så vi söker CH3PO4. Och koncentration från början, då är det ju hur stor substansmängd vi hade. Ja. Det är ju den här nu. Så det är ju hela, jag skriver bara NH3PO4. Det är det vi har räknat ut här. Det är hela det paketet upp i täljande. Genom volymen, och det är ju volymen från början då. Och vi titrerar, det var 10 ml av den från början. Och vi vet hur stort antal det var substansmängden av den från början. Nämligen det här talet. Så det är helt enkelt bara att dela på 10 ml. 10 och så ml. Så får vi det lite. Och här blir det då cirka 0,154. Molar. Då har vi koncentrationen av vår fosfosyra. Så där har ni den hörni. Det var lite mixat här. Jag påstår inte att det var några enkla uppgifter. Men det var åtminstone lite mixat. Och ni ser hur vi hanterar det här med pH, koncentration, pOH. Vad det finns för samband mellan dem. Så jag hoppas att ni har haft nytta av den här videon som sagt. Jag har en massa filmer på kemi. Jag har mycket på fysik och matte med. Gå gärna in på min kanal och botanisera. Se om ni hittar något ni gillar. Och glöm inte. Om ni gillar det här materialet jag lägger upp. Och vill stötta mig att tillverka mer. Så kan ni stötta mig genom att bara gilla videon. Skriv en kommentar. Och överväg om ni vill prenumerera. Fram till nästa video. Så har ni det riktigt gött. Så är vi. Hej hej!

Så här kommer lite mixat, lite begreppsfrågor och lite beräkningsuppgifter. Så varför inte köra igång med en gång? Jag kan väl nämna det med att jag hörde någonting om att Youtube kanske skulle ändra det här med att prenumeranter får tillgång till filmer som släpps lite tidigare än andra som inte är det. Jag vet inte när de kommer implementera det här, men... Det kan ju vara ett tips om ni inte prenumererar på min kanal, dels för att ni inte vill missa när jag släpper nytt material, men dels om Youtube ändrar detta så är det ju synd om ni råkar missa en film för att ni inte prenumererar så att säga och hinner se den innan ett prov eller dylikt. Okej, då kör vi!

Vilken är den reagerande syran samt korresponderande basen i följande reaktion? Är man duktig här så kanske man ser vilken som är syra och sådär. Men det går ju också att kontrollera.

Den molekyl som avger ett väte, det är ju syran. Och den som tar upp ett väte måste då agera bas i reaktionen. Så om vi tittar här så kan vi se att CH3COOH, det är väl ettig syra om jag inte minns helt fel.

Det är ju den som avger ett väte här så ser ni att här har vi syran då. Avger ett väte och sen blir den den här molekylen. Och den här molekylen då, alltid när syra har reagerat, det som blir kvar av syran på produktsidan så att säga, är ju dess korresponderande bas. Så där har ni då den korresponderande basen.

Då kan jag bara göra så. Så, lite uppvärmning. Inte särskilt svårt kanske.

Vi går vidare med nästa uppgift. Vilket alternativ är rätt? Desto starkare en syra är, och så ska vi fylla i här då, desto starkare är korresponderande bas, eller desto svagare är korresponderande bas, eller desto högre koncentration har syran, eller det, desto mindre koncentration har den korresponderande basen, eller det, desto högre koncentration har den korresponderande basen.

Då är det som så här. Pratar vi om starka och svaga syror så är det ju så att det handlar bara om hur stor andel av syramolekylerna som undgår protolys. Det vill säga hur många av dem som släpper ifrån sitt väte. Det har ingenting med koncentration att göra.

Både svaga och starka syror kan ha höga och låga koncentrationer. Men det har ingenting med hur starka eller svaga de är i koncentrationen. Koncentrationen är bara halten av dem i lösningen helt enkelt. Men däremot så kan vi ju titta här.

Eftersom vi har en syrabasreaktion här uppe. Om det är så att vi har en stark syra. Och i det här fallet så ska det vara ju starkare syran är desto någonting. Ju starkare syra vi har desto fler av molekylerna på vänster sidan av syramolekylerna protolyseras. Och har man en stark syra så protolyseras i princip alla.

Det vill säga alla syremolekyler avger sina väten. Och det innebär att... reaktionen då blir starkt förskjuten till höger vilket också innebär att funktionen då, om vi vänder på det så är den inte liksom de produkterna som vi har vill inte gärna reagera med varandra och gå tillbaks till vänster. Och vill de inte gärna det ja då innebär det ju att den korresponderande basen som bildas på den här sidan om vi har en stark syra här så måste vi få en svag korresponderande bas.

Som inte har förmåga att då reagera och omvandla tillbaks då till reaktanterna helt enkelt. Så ju starkare syra vi har desto svagare blir den korresponderande basen. Eftersom att reaktionen blir starkt förskjuten till höger.

Så desto svagare korresponderande baser. Det måste ju vara B här som är rätt. Vi går vidare. När den svaga basen NH3 löses i vatten, reagerar den med vilken syra vilken?

Lite basfråga. Vad händer när vi slänger ner... Ammoniak är det väl här i vatten och den agerar bas. Då ska den ta upp ett vätio, en bas.

Tar emot, accepterar en proton eller en vätion. Var kommer den ifrån? Ja det är vatten. Och ni vet att vatten är en amfolyt. Vatten kan agera både syra och bas.

Men just i det här fallet så agerar vattensyra för den avger sitt väte till vår bas, ammoniak. Och vi får då NH4+. Och OH-kvar där på vattnet för det har avgett ett väte.

Så vilken var det som var syra? Ja, en bas reagerar ju alltid med syra så här. Och i det här fallet så var syran vatten. Så enkelt var det med det. Bra, vi bara ser så att vi gör rätt här.

Kolsyra, H2CO3, en så kallad flerprotonig syra. Vad har dessa för egenskaper skriver också dess fullständiga reaktion med vatten. Egenskaperna skriver jag inte ner men jag säger det här nu. En flerprotonig syra kan ju avge mer än ett väte.

De flesta syror kanske bara kan avge ett väte för det är bara ett väte som överhuvudtaget är möjligt att lämna ifrån sig. Men det finns syror då som kan lämna ifrån sig fler protoner eller väte. Och ni ser att vi har H2CO3 och båda de väterna i kolsyra kan alltså avges.

Så vi skriver reaktionen här. Bara så att vi spelar in, det gör vi. H2CO3 reagerar med vatten.

H2CO3, H2O reagerar med vatten. Avger då ett väte, en vätejon. Och kvar får vi då HCO3 som det är en negativt laddad jon. Och sen så får vi den här oxoniumjonen som det heter när vatten plockar upp ett väte och agerar då bas i det här fallet. H3O+.

Och ni ser att laddningen stämmer. I vänsterledet har vi totalt neutral laddning. Och i högerledet har vi en plus och en minus totalt neutral laddning. Sen så tar vi då den här.

Och den kan reagera igen då med ytterligare en annan vattenmolekyl. Så det är andra steget i den här protolysen. CO3 minus plus en annan vattenmolekyl H2O.

Och då överlämnas ytterligare en vätion. Och då får vi ju en jon här som blir 2 minus istället. Plus då en till H3O plus här. Och det är koncentrationen av de här oxoniumjonerna H3O plus som avgör hur sur en lösning är.

Men vi kommer alldeles strax att räkna på det. Här då blir det ju intressant. Om pH i en lösning ökar med två enheter, vilket förhållande är det då mellan den nya koncentrationen och den gamla gällande vätion? Ja, ehm...

Det här är intressant, eftersom pH är en logaritmisk skala så blir det för varje pH-förändring 10 gånger fler eller 10 gånger färre. Det är en 10-potens som vi ändrar hela tiden med för varje steg. Så här borde det då bli en hundradel av den öka med två enheter.

Och vi pratar om vätionerna. Om pH ökar... Så vet ni att vi får färre vätioner. Desto fler vätioner vi har, eller oxoniumionerna, desto surare blir det och då sänks pH. Så att vätionerna måste bli färre här.

Och eftersom det är två steg så är det två hopp om tio. Så gånger tio gånger tio. Så det måste vara hundra gånger mindre, det vill säga en hundradel.

Jag kan visa detta matematiskt också för er som inte gillar bara resonemanget. Jag bara dubbelkollar här nu så att jag... Gör rätt. Vi kan väl göra det. Vi gör det generellt. Ni kanske är duktiga så jag kan göra det generellt.

Hur räknar man ut vätionskoncentrationen? Skriver h plus. Ibland kan man skriva h3o plus.

Jo, så här ser formen ut för pH. Vi kommer använda den ganska mycket strax. pH är lika med minus 10 logaritmen av koncentrationen av vätioner. Och löser vi ut. Koncentrationen här nu då, man kan tänka sig att det är log x som en variabel.

Skulle vi lösa ut det här h plus nu som en ekvation, då kan man dela med minus 1 i båda leden först och sen tar man 10 upphöjt med båda led och då får man ut det här h plus. Då kommer det alltså koka ner till att koncentrationen räknas alltid ut som 10 upphöjt till minus. Vi ska se här nu.

T upphöjt till minus. pH. Är det väl det? Mm.

Så. Så om vi nu jämför två stycken pH-värden. Nämligen.

Säg att vi har. Vi gör så här. Säg att vi har en vätionskoncentration som är förknippad med 10 upphöjt minus något pH-värde. Sedan har vi en annan vätionskoncentration, så vi kan kalla den här för x och den för y.

Här har vi ökat den med 2, så det blir minus, och det ska vara minus pH och pH skulle öka med 2. Det blir lite mer matte här nu, men det blir alltid kul. Så undrar vi den nya, detta är den nya koncentrationen. Vi vill veta hur den förhåller sig till den gamla.

Så det vi är intresserade av förhållande är division. Den nya koncentrationen genom den gamla. All right. Så 10 upphöjt till minus x plus 2. Genom 10 upphöjt till minus x.

Det är samma bas 10 så vi kan utnyttja potenslagarna. Det låter som om det blev en mattevideo det här. Det blev det nästan.

Men då gör man så att man tar den övre exponenten. Om vi tar bort parentesen så får vi minus x. x minus 2 och sen så tar vi då minus den nedre exponenten, det är bara potenslagarna, minus x.

Och vad händer här nu då? Jo, det här blir ju minus minus och det blir plus x här och det tar ut det minus x där. Så och kvar har vi minus 2 och 10 på ytterligare minus 2 är samma sak som 1 genom 10. 10 upphöjt med 2 som är samma sak som en hundradel.

Så en hundradels av koncentrationen av vätioner är det i en lösning som har gått upp två snäpp vad det gäller pH. Men ni kan tänka så här, varje gång om vi har som en liten enkel lathund, vi har lite snettsträck där men vi har pH-skalan här. Så varje steg ni hoppar upp så Blir ju vätionskoncentrationen 10 gånger mindre. Eller vad man ska säga. Och hoppar man ner ett snäpp. Så ökar vätionskoncentrationen med en 10 potens.

Okej. Jag stänger ner en grej här. Vilket pH-värde får en lösning om du löser 5 gram natriumhydroxid i 450? 50 ml vatten. Okej, natriumhydroxid.

Det ser ut så här. N-A-O-H. Och löser man den i vatten så kan man ju säga då att det blir ju N-A-plus och O-H-minus.

Med andra ord så har vi ju en ratio från originalsaltet här, 1 till 1, vad det gäller de här jonerna. Så vet vi substansmängden natriumhydroxid så vet vi också substansmängden... av de här hydroxidionerna.

Och vet vi substansmängden av hydroxidionerna kan vi beräkna koncentrationen av dem. Och vet vi koncentrationen av hydroxidionerna kan vi beräkna pOH-värdet. Och vet vi pOH-värdet så finns det ett samband mellan det och pH-värdet, nämligen att de adderade ska bli 14. Och den vägen kan vi då lösa pH-värdet.

Så det blir ett par steg. Men vi kan konstatera att substansmängden av... De här hydroxidionerna som vi gärna vill ha kommer vara samma som substansmängden av originalsaltet natriumhydroxid.

För det är målförhållande 1 till 1. Så NaOH. Och hur räknar vi ut substansmängden här nu då? Jo, det är massa genom målmassa. Och massan är 5 gram. Och målmassan för natriumhydroxid får man ju slå upp då i periodiska systemet och addera målmassan för natrium, syre och väte.

Det har jag en helt egen video på. vad heter det, stökiometri i kemi, kemiska beräkningar. Så det får ni titta på om ni är ringrostiga på det. Däremot måste jag tjuvtitta var molnmassan var.

Den är 40. Så det här blir då 0,125 moln. Sen vill vi räkna koncentrationen av våra hydroxidioner. Då tar man substansmängden av dem genom volymen.

Volymen ska vara i liter. Och 450 ml är 0,45 liter. Så då får vi 0,25 genom 0,45. Jag tjurkollar här. Det blir 0,278 molar som är enheten för koncentration, eller mol per liter.

Och sen då kan vi ju, eftersom vi har koncentrationen av hydroxidionerna så beräknar vi ju pOH-värdet med hjälp av att vi tar minuslogg. Så vi har ju koncentrationen av hydroxidionerna, de har vi ju här va, det är ju det som ska in där och så slår vi det på räknaren. Då får vi 0,56 och det är pOH-värdet men vi vet att pH plus...

POH alltid blir 14 i en lösning. Vilket innebär att om vi stoppar in det där. Så får ni ju någonting plus 0,56 ska bli 14. Och det är ju enkelt att lösa ut.

Så pH-värdet blir då 13,44. Tjoff! Här kommer lite snabbare och enklare uppgifter.

Den ovanför var egentligen svårare. Beräkna pH-värdet i en lösning där vätionskoncentrationen är 4 gånger 10 på ytterligare minus 9 molar. Och sen är frågan är den sur eller basisk?

Ja, pH-värdet, återigen, pH är lika med minus 10 logaritmen av vår koncentration av vätioner. Så det talet slänger vi in här och logaritmerar. Titta vad det blir.

Där har vi den. Då får vi cirka 8,4 här. Och 8,4, ja, pH-värde 7 säger man ju är ett neutralt pH-värde.

Det är ju det som vatten har då. Och eftersom detta ligger över så är det basiskt. Allt som är under pH 7 är sut, allt som är över är basiskt.

Så att skriva att det här blir en basisk lösning. Basisk. Yes, vi fortsätter.

En lösning med pH 9,5 har ett pOH-värde på vad? Ja, återigen, supersnabba och enkla uppgifter. Den där uppe var ju mycket svårare. Så pH-värdet plus pOH-värdet vet vi ska bli 14. Och slänger vi in 9,5 där. Flyttar över det till andra sidan.

Så kan vi lösa ut vad pOH är, nämligen 14. 17 minus 9,5. Jag vet inte varför jag kollar ner här. Det blir ju 4,5 pOH-värde. Då tar vi nästa. En lösning med pOH-värde på 4,3 har en vätionskoncentration på vad?

Ja, vi vet att vätionskoncentrationen i en lösning kan vi beräkna om vi vet pOH-värdet. Jag ska visa hur jag löser det. Jag bara sa det där uppe innan men jag kan visa så här. pH definieras som minus log av våra vätioner.

Så lite härledning här. Dela på minus 1 i båda led. Då får ni ju sådär.

Återigen lite snabbmatte. Ta 10 upphöjt med båda led. Så då får vi 10 upphöjt med minus pH. Och så får ni 10 upphöjt med, och kan ni göra logaritmregler nu så vet ni att 10 upphöjt med log, whatever, blir whatever.

Så brukar jag säga till mina elever. Så 10 upphöjt med log vätigångskoncentrationen, ja då får vi ut vätigångskoncentrationen här. Så det är så vi räknar ut den. Och vi söker ju vätigångskoncentrationen men då behöver vi ju pH-värdet.

Men, kom ihåg! Vi vet att har vi det ena, pOH, så kan vi räkna pH med hjälp av det här sambandet här uppe. pH plus pOH är lika med 14. Så vårt pH-värde blir ju helt enkelt...

14 minus 4,3. Det blir 9,7. Och sen så får vi då vätionskoncentrationen.

Ni ser det här nere. Hur vi räknar ut den. Så enkelt att vi tar 10 upphöjt det. Minus pH. Ni ser jag visade här nere hur vi kom fram till det. Och pH är det där.

Enheten för koncentrationen är molar. Pang! Färdigt! Det här flyter ju på, men det kommer snart bli lite tuffare uppgifter. Om tetrering och neutralisering, det är ju ett viktigt begrepp inom syrabasområdet.

Vad är vi uppe i? 20 minuter? Ja, det blir nog lite längre film det här idag, men ni får väl pausa och återkomma om ni inte orkar se hela. Om det går åt 54 ml 0,1 moln natriumhydroxid för att neutralisera 125 ml väteklorid.

Vilken koncentration måste vätekloriderna ha haft? Ja, när vi pratar om neutralisation, det innebär ju helt enkelt att vi har en syra och en bas som på något sätt reagerar. Och syran producerar vätioner och basen producerar normalt sett hydroxidioner, de här OH-. Och blandar man sådana lösningar så vill ju OH-reagera med H+, naturligt. Och då blir det ju vatten av det, därav namnet neutralisation.

så man kan neutralisera en syra med en bas och så vice versa. Och ska man neutralisera dem så måste vi ha samma antal av dem. Lika många H plus som OH minus för att de ska gå ihop då. Så det vi behöver tänka på här det är två saker när man pratar om neutralisering.

Jag kommer med svåra exempel senare. Men varje natriumhydroxid ger ju ifrån sig en OH minus. varje väteklorid ger sig från sig en H+. Så det är en ratio 1 till 1 här hur de neutraliserar varandra.

Så vi behöver bara veta att vi har, i det här fallet så behöver vi bara lika antal mol av dem, lika antal av dem. Jaha, men det är väl kanske inte så svårt då eftersom att vi känner till både volym och koncentration av natriumhydroxiden så vi kan räkna ut substansmängden där och då vet vi ju... Ehm... Hur stor substansmängd vi måste ha haft av HCl. Så jag kan skriva så här lite snyggt.

Substansmängden NHCl måste vara lika med substansmängden NaOH. Och substansmängden NaOH kan vi räkna ut genom att ta koncentration gånger volym. Och koncentrationen är 0,1 molar. Och jag har filmer om koncentrationsberäkningar och sådär.

Så att ni bör ta hela min kemispelista i ordningarna så kan det bli svårt som sagt. 0,1 är koncentrationen. Volymen är 54 milliliter.

54, men det ska ju vara i liter. Det är ju enheten vi räknar med här när vi räknar med koncentration. Så milli, det står ju för en 10-potens.

10 på ett minus 3. Så nu får vi det till liter helt enkelt. 54 milliliter, de har vi där. Skrivet som liter nu då. Nu måste jag tjuvkika, var är vi någonstans?

Titta på tjuvpappret. Ja, just det. Där har vi det ju. Ja, det här borde jag kanske inte titta på. Vi gångar ju med 0,1 eller 10 på ytterligare minus 1. Så det här borde rimligtvis bli 54 gånger 10 på ytterligare minus 4 mol. Så många mol natriumhydroxid har vi, men eftersom det är ett till ett förhållande mellan hela det här saltet och de enskilda jonerna som bygger upp det så vet vi också att vi har 54 gånger t på y till minus 4 mol hydroxidjoner.

Och eftersom att vi behöver ett till ett ratio här mellan OH-, H+, och varje HCl från sig är 1H+, så har vi ett till ett förhållande däremellan också. Därför vet vi också att så stor substansmängd väteklorid måste vi ha haft. Och vad var koncentrationen av den?

Jo, titta nu. Nu vet vi substansmängden och vi vet volymen. Och hur räknar man ut en koncentration? Jo, det är bara substansmängd genom volym.

Och det är HCl vi räknar på här nu. Så där uppe har vi då substansmängden 54 gånger 10 på 1 minus 4 som vi precis beräknade. Det är 125 milliliters.

och mL är 10.3, så får vi det till liter. Och då får jag det till 0,043 molal. Och så har vi svarat på den frågan.

Vi går vidare. Om det tar 50 mL, de är ganska lika de här uppgifterna, men det finns lite twists. Om det tar 50 ml 0,5 mol i kaliumhydroxid för att neutralisera 125 ml svabelsyra.

Vilken koncentration måste då svabelsyran ha haft om vi räknar med fullständig proteolys? Så här räknar vi, ni ser att svabelsyra har två stycken väten. Anta att varje syramolekyl avgör båda de väterna.

Då är det inte längre så att vi har 1 till 1 i förhållande mellan bas och syra. Om en syramolekyl avger två väten, men varje kaliumhydroxid här, eller snarare OH-i här, den OH--hydroxidionen, den kan ju bara ta upp ett väte och neutralisera ett väte. Så man kan tänka sig som så här att det krävs dubbelt så många kaliumhydroxidmolekyler än vad det krävs svavelsyramolekyler för att neutralisera den här. Är ni med på det? Vi behöver dubbelt så många kOH än H2SO4 eftersom att varje H2SO4 avger 2H+.

Men då krävs det två stycken kOH för att få 2OH-som kan ta båda de H+. Så det vi kan skriva här nu då. Vi får se vad vi frågar efter.

Vi frågar om koncentrationen på den här. Och då behöver vi substansmängden av den och vi vet att substansmängden av den är bara hälften av den här eftersom det krävs dubbelt så många som den. Så vi kan skriva det här lite snyggt på följande sätt.

NH2SO4, vilket vi gärna vill beräkna, måste vara lika med NKOH genom 2. Det krävs hälften så många av syramolekylerna som den här. molekylen som gör det basiskt med det jag har förklarat. Så då räknar vi på det, för här vet vi allting.

Så att beräkna substansmängden för kaliumhydroxid, vi har både koncentrationen, så det blir ju koncentrationen gånger volymen. Koncentrationen är 0,5 molar, volymen är 50, nu kommer prefixet igen, milliliter. Genom 2, och det har jag redan räknat ut. Det är 0,0125 mol. Så, och då vet vi ju substansmängden av vår syramolekyl och då är det lätt att räkna ut koncentrationen av den.

Så koncentrationen H2SO4 här är lika med substansmängden av volym. Substansminnen är 0,0125. Vad hade vi för volym här nu? 125 här va?

Milliliter, kom ihåg, gånger 10 bryter minus 3. Och då får jag 0,1 molar. Så, vi går vidare, flyter på rätt bra ändå här. Vilken volym 2 molar är?

Saltsyra krävs för att neutralisera 30 ml n-molar i natriumhydroxid. Nu har vi samma scenario igen här. Så vi vet att det krävs bara hälften så många av syramolekylerna. En av de här.

Så det blir lite samma beräkning igen. Är ni med på det? Vi har två väten där som avges.

Här kan varje NaOH plocka upp ett väte i stöten för att bilda vatten. Så vi behöver dubbelt så många sådana här molekyler. Eller om vi vänder på det så behöver vi hälften så många H2SO4.

Så vi vet att substansmängden H2SO4 måste återigen vara samma som substansmängden natriumhydroxid genom två. Okej. Substansmängd är ju... Eller förlåt, ja det är ju koncentration gånger volym.

Koncentrationen är en mol av volymen 30 milli. Jag kommer till prefixet igen, 10 på ytterligare minus 3. Ja, nu blir ju 15 såklart gånger 10 på ytterligare minus 3 mol. 31 och 2 är 15, 10 potensen kvar där uppe. Och sen då, nu vet vi ju...

Substansmängden av saltsyra här. Men nu ska vi räkna ut volymen istället så det är lite annorlunda. Vi vet att koncentration är lika med substansmängden av volym. Men vi kan lösa ut volymen här genom att gånga med v båda led och dela med c. Så volymen är lika med n genom c.

Och substansmängden är 15 gånger 10 på ytterligare minus 3. Koncentrationen var 2 molar. Så, vad får vi då? Nu får vi 7,5 och vi vet att enheten här nu kommer komma i liter. För det är så att säga lite SI-enhet eller vad man ska säga i kemi. Så liter eller kubikdecimeter eller vad man nu vill.

Bra, vi går vidare. Men det kanske inte har så många kvar. Har vi bara två kvar. Gud vad skönt. Och vi är bara inne på...

30 minuter. Men nu blir det kanske lite jobbigare. Vi får se. 20 kubikcentimeter, en molar i salpetersyra.

Blandas med 50 kubikcentimeter, 0,7 molar i kaliumhydroxid. Beräkna lösnings-pH-värde. Det här blir intressant.

Så vi blandar en syra med en bas. Så det kommer ju ske någon slags neutralisation här. Men är det inte exakt lika många av dem?

Så kommer vi få överskott av antingen vätioner, då H+, eller hydroxidioner, OH-. Och det kommer ju påverka om den blir basisk eller sur. Så vi behöver ju helt enkelt koncentrationerna av de här.

Förlåt, ja, vi behöver substansmängden av dem. Sen måste vi också analysera här, titta nu här. Kaliumhydroxid, varje sån, ger från sig NOH-.

Varje salpetersyra kan avge NOH-. H+. Och det är H+, OH-som går ihop och bildar vatten och så sker ju neutraliseringen.

Men det viktiga här nu, vi har en OH-och vi har en H+, så det är ett till ett ratio där. Så kom ihåg det. Först beräknar vi substansmängderna för de här. Så substansmängden HNO3 är lika med, ja, koncentration gånger volym. Skriver här nere samtidigt med och sen ska vi beräkna samma för kaliumhydroxiden.

Och så C gånger B. Koncentrationen på salpetssyran är 1 molar och volymen är 20 kubikcentimeter. Ja, nu blir det lite volymkonverteringar. Kubikcentimeter och milliliter är samma sak. Så det här är 20 milliliter och återigen 20 milli.

Vi måste göra om lite liter och då använder vi bara pressfixet milli står för 10.3. Bara dubbelkolla. Ja, precis. Så här får vi då 0,02 mol via motsvarande för kaliumhidroxiden här.

Koncentrationen är 0,7 och där hade vi 50 kubikcentimeter som är samma sak som 50 milliliter. Så milli gånger 10 på ytterligare minus 3 och där får vi ut 0,035 mol. Bra, så tittar ni här. Det är alltså det här vi mixar nu kan man säga. Antalsmässigt, substansmängdsmässigt.

Och då ser vi att de här kommer neutralisera varandra. Alltså 0,02 mol salpetersyra kommer ju att neutralisera 0,02 mol kaliumhydroxid. För det är en tn-ratio. Men då ser ni att vi kommer få kaliumhydroxid över för att vi har mer av det. Hur mycket över kommer vi få? Så vi kan skriva nkoh.

Över. Efter neutralisation. Ja, det blir ju bara minus här då va.

Så 0,035 minus 0,2 blir väl ändå 0,015 mol. Om inte jag har blivit helt... Och nu då är ju inte detta bara substansmängd kaliumhydroxid utan eftersom att det är ett till ett förhållande mellan kalium och hydroxid så kan vi säga att när vi löser det här så simmar de ju runt i jonform så det är ju samma sak som substansmängden hydroxidioner i den här lösningen. Och har vi substansmängden hydroxidioner kan vi beräkna koncentrationen av dem för vi vet total volym här nu.

Så koncentrationen av OH-helt enkelt är ju lika med substansmängd genom volym. Nu får vi komma ihåg att vi har blandat två vätskor så deras volym blir ju adderad här. Substansmängden var 0,015. Total volym är 50 plus 20 kubikcentimeter vilket är samma sak som milliliter så det är 70. Så har vi då milli här, prefix milliliter. Då har vi den fina beräkningen där och den genererar 0,214 molar.

Och när vi vet koncentrationen av hydroxidionerna kan vi beräkna inte pH-värdet men vi kan beräkna pOH-värdet. Som ni vet är minus 10 logaritmen av den här hydroxidionskoncentrationen 0,214 och det är 0,67. Och så vet vi att pH-värdet, pH plus pOH blir 14. Så pH-värdet måste vara 14 minus pOH-värdet. Så, och då får jag 13,3.

Lite avrundat. Ja, den var lite mer chankig den uppgiften, men det är härligt. Varför göra livet lätt för sig?

Sista uppgiften. Lite lik, men ytterligare ett par steg då. Så, jag läser.

Men här är sista uppgiften och det har bara tagit 36 minuter. Jag är lite stolt faktiskt. Ett 10 ml prov av 3-molarer kaliumhydroxid överförs till en 250 ml flaska och späds upp till markeringen. Späds upp till 250 ml. Av denna utspädda lösning krävs det sedan 38,5 ml för att nå ekvivalenspunkten.

Bid till trering av 10 ml fosforsyra. Och ekvivalenspunkten är när de har neutraliserat varandra. Vilken koncentration hade fosfosyran?

Det är den här. Och räkna med fullständig protolys av den här flerprotoniga syran. Den kan ju avge tre stycken väten. Så vi kan väl egentligen skriva den här reaktionen egentligen vad som händer.

Vi kommer blanda kaliumhydroxid. Vi kommer hålla på späden och sånt först här uppe. Ändå, vi kommer att blanda kaliumhydroxid med den här fosfosyran H3PO4. Vi vet då att vi kommer att få en neutralisering, så vi kommer att få en produkt som är vatten. Och då kan ni tänka er att det är de här väterna som helt enkelt går ihop med de här OH--arna.

Men det är 3 till 1 ratio här, eller hur man nu vill se det. Men då brukar vi skriva ihop. Så nu har vi ju skrivit egentligen ihop. OH-na där och de H-na kommer gå ihop och bilda vatten på något sätt.

Sen så måste vi balansera den här formen. Men sen då brukar man ju skriva ihop de övriga jonerna. Sätta AQ eftersom att de är lösta i vatten i jonformat.

Så vi har ju helt enkelt KPO4. Och här kan man lista ut. Och få göra det här snyggt nu vilken ratio de går ihop. Kalium måste vara plus ett laddade. Den är ju första gruppen.

i periodiska systemet så den är ju plus ettion. Det vet vi med för OH är ju OH-så det måste vara K var K+. Här har vi ju tre vätioner, tre plus vilket innebär att PO4 måste vara tre minus.

Vilket innebär att ska de gå ihop så behöver vi ju tre stycken K-för att balansera den här sammansatta ionen med tre minus. För den har ju tre minus här uppe och den har plus för varje. Hoppas ni hängde med där. Så, och sen balanserar vi den här. Det kommer vara så att vi behöver 3 kalium där.

Vi har ju 3 här. Och det kommer bli ganska lätt att den här löser sig ganska snabbt. Så nu har vi 3 kalium där, 3 kalium där.

Och sen har vi 3 väten där plus 3 där. Vänta nu. 3, 3, det är 6. Ja just det. Vi har 6 väten totalt här nu.

3 gånger 1 plus de 3 där. Det blir 6. Då måste vi ha 6 här med. 3 gånger 2 veten är 6. Och nu så tror jag att det är balanserat. Vi har 4 plus 1, 5 syren. Och sen har vi 4 plus 1, 5 syren. Så nu är det balanserat.

Det är det här som sker nu då. Och då ser ni att vi har det som är intressant. Det är ju förhållandet mellan de här två.

Det är 3. 3 till 1 mellan de här två. Kan du se det? 3 framför där, koefficient.

Och här har vi en etta kan man säga. Så har det åtanke, men nu så måste vi reda ut lite grann, för vi vet att vi ska ha lika många av dem. Det är ju det som är neutralisering, vi ska ha lika många av dem. Men att vi har ett molförhållande här då.

Så, vi räknar ut vad vi kan räkna ut. Vad kan vi börja med? Ett 10 ml prov av 3-molar i kaliummjölerskrid. Okej, så vi har 10 ml med...

Den där koncentrationen. Då kan vi räkna ut substansmängden där från början. Substansmängden kOH i det här lilla 10 ml provet.

KOH är ju lika med koncentration gånger volym. Koncentrationen är 3. Volymen är 10 ml där va. Så.

Okej, jag har inte skrivit in. Det där, nej. Ja, det blir ju 30 helt enkelt gånger 30 gånger 10 på ytterligare minus 3 mol.

Men sen så spär vi då det här och fyller på vatten upp till 250 ml. Så den nya koncentrationen av KOH blir ju substansmängden av volym. Men nu har vi ju en... ny volym. Substansmängden har ju varit samma.

Det är bara att vi spädar ut det här. Och 250 milliliter. Milli-prefixet här. Nu är det ju nice. De tog stryks.

Vad får vi då? 0,12. Så. Och av denna utspädda lösningen här nu så Så krävs det 38,5 ml för att nå ekvivalenspunkten.

Så det krävs 38,5 ml med den här koncentrationen av kaliumhydroxid för att neutralisera syran. Och då vill vi gärna räkna ut hur stor substansmängd det motsvarar. Så substansmängden nu vid titreringen här, kaliumhydroxid, är då C gånger V. Koncentrationen har vi räknat ut.

Så vet vi att det krävdes då 38,5 milliliter. Och då får vi helt enkelt ut hur stor substansmängd som krävdes. Och har jag skrivit den?

Jag har inte skrivit vad det blev. Men det spelar ingen roll. Så här har vi ett visst antal mol.

Så va? Om vi går upp här nu då så vet vi, vi vet ju substansmängden för den där. Är ni med på det? Och för att neutralisera då fullständigt den här syran så har vi ju skrivit upp den här reaktionen. Så har vi en viss substansmängd av den så behöver vi en tredjedel bara av den här syran.

Och varför behövde vi bara en tredjedel? Jo, det är för att det finns tre stycken beten som kan avlämnas från de här. Men varje...

KOH har ju bara NOH-som kan neutralisera NH+. Så därför behöver vi tre gånger så många sådana, men nu vet vi dem. Och då kan vi säga att vi bara behöver en tredjedel så mycket av den här fosforsyran. Så NH3PO4, vi använder bara målförhållandena nu, kommer vara lika med NKOH. Det vill säga substansmängden för den här.

Delat på 3. Då får vi reda på hur mycket av syran vi hade då. För att uppnå fullständig neutralisering. Så då har jag tagit det här värdet. 38,5 gånger 10 på 1 minus 3. Och så har jag delat det med 3. Och då får jag 0,15. Förlåt.

Jag har inte skrivit ner det heller här i mina anteckningar. Jag kan bara skriva här vad själva beräkningen blir. 0,12 gånger 38,5 gånger 10 på ytterligare minus 3 genom 3. Så många mol har vi av fosfosyran.

Och frågan var vilken koncentration hade den här fosfosyran från början? Ja, så vi söker CH3PO4. Och koncentration från början, då är det ju hur stor substansmängd vi hade. Ja. Det är ju den här nu.

Så det är ju hela, jag skriver bara NH3PO4. Det är det vi har räknat ut här. Det är hela det paketet upp i täljande. Genom volymen, och det är ju volymen från början då. Och vi titrerar, det var 10 ml av den från början.

Och vi vet hur stort antal det var substansmängden av den från början. Nämligen det här talet. Så det är helt enkelt bara att dela på 10 ml. 10 och så ml. Så får vi det lite.

Och här blir det då cirka 0,154. Molar. Då har vi koncentrationen av vår fosfosyra. Så där har ni den hörni. Det var lite mixat här.

Jag påstår inte att det var några enkla uppgifter. Men det var åtminstone lite mixat. Och ni ser hur vi hanterar det här med pH, koncentration, pOH.

Vad det finns för samband mellan dem. Så jag hoppas att ni har haft nytta av den här videon som sagt. Jag har en massa filmer på kemi.

Jag har mycket på fysik och matte med. Gå gärna in på min kanal och botanisera. Se om ni hittar något ni gillar. Och glöm inte.

Om ni gillar det här materialet jag lägger upp. Och vill stötta mig att tillverka mer. Så kan ni stötta mig genom att bara gilla videon.

Skriv en kommentar. Och överväg om ni vill prenumerera. Fram till nästa video. Så har ni det riktigt gött.

Så är vi. Hej hej!

Transcript for:Syrabasreaktioner och pH-beräkningar

Transcript for:
Syrabasreaktioner och pH-beräkningar