Den här genomgången handlar om syror och baser. Bilderna visar molekylmodeller, kemiska formler och namn för några vanliga syror. Som du ser är deras molekyler olika, men de har en sak gemensamt. De har alla minst en vit atom, en vät atom.
Syror och baser är varandras motsatser och de kan vara starka eller svaga. Man kan ta reda på hur sur eller basisk en lösning är genom att mäta pH-värdet. Men vad är det som gör en syra sur och en bas basisk?
Att man mäter pH-värdet ger en liten fingervisning. Bokstaven H är det kemiska tecknet för vete. I en vattenlösning med en syra kan vetatomen lossna från syramolekylen.
När vetatomen lämnar syramolekylen stannar vetetselektron kvar i syramolekylen. Vetatomen blir en positiv fri jon. Resten av syramolekylen bildar en negativ jon.
Det är de fria veteionerna, H+, som ger syrorna deras sura egenskaper. Det finns starka och svaga syror, till exempel saltsyra och svavelsyra som är starka syror och kolsyra och ättigsyra som är svaga syror. Hur stark eller svagen syra är beror på hur många av syramolekylerna som avger veteioner när man löser syran i vatten.
I en stark syra avger nästan alla syramolekylerna sina veteioner. Men i en svag syra avger kanske bara en tiondel av syramolekylerna sina vetioner. Hur sur en lösning är beror också på hur mycket vatten man löser syran i.
Löser man mycket syra i lite vatten får man en koncentrerad syra. Och löser man lite syra i mycket vatten blir lösningen utspädd. Ju mer en syra späds ut desto svagare blir den.
Koncentrationen beror alltså på hur mycket vatten syran är löst i. Både starka och svaga syror kan vara koncentrerade eller utspädda. Bilden visar molekylmodell, kemisk formel och namn för en av de vanligaste starka baserna, nämligen natriumhydroxid. Alla starka baser har en sak gemensamt.
De har alla minst en hydroxigrupp, eller OH-grupp som man också kan säga. När baser löser sig i vatten bildas det fria hydroxidioner, OH-. Det är de fria hydroxidionerna som ger baserna deras basiska egenskaper.
Till exempel om man löser natriumhydroxid i vatten så sker följande. Natriumhydroxid bildar natriumioner och hydroxidioner. Hydroxidionerna i en basisk lösning kan bildas på två sätt.
Starka baser som natriumhydroxid kan själva bilda hydroxidioner. När man löser en stark bas i vatten frigörs det många hydroxidioner. Lösningen blir starkt basisk med ett högt pH-värde.
Svaga baser kan inte själva bilda hydroxidioner. Kan istället ammoniakmolekylen rycka loss ett väte från en vattenmolekyl? Det bildas då en positiv ammoniumjon och resten av vattenmolekylen blir en hydroxidjon. Alla basmolekylerna rycker inte åt sig väte. Därför finns det inte så många hydroxidjoner i vattenlösningen.
Lösningen blir därför bara svagt basisk. Syror och baser är varandras motsatser. När vätejoner från en syra och hydroxidjoner från en bas reagerar med varandra bildas det vatten.
Det kallas för neutralisation. Reaktionsformen för neutralisationen visar inte alla joner som finns med i lösningen. Om man till exempel blandar saltsyra och natriumhydroxid finns också natriumjoner och kloridjoner med i lösningen.
Egentligen borde reaktionsformen se ut så här. Jonerna Na plus och Cl minus är fortfarande fria efter neutralisationen och simmar omkring i lösningen. Det är en saltlösning.
Om man låter vattnet avdunsta... får man kvar en rest av fast natriumklorid, vanligt koksalt. Om man tillsätter vatten till en syra eller en bas så förändras pH-värdet mot 7. Det som händer är att halten av syramolekyler eller basmolekyler blir lägre. Det är precis som när du späder saft. Ju mer vatten du späder med, desto svagare färg och smak får saften.
Att pH-värdet går mot 7 beror alltså inte på att det har skett någon kemisk reaktion. Det har bara blivit mer vatten. och mindre syre eller bas.