pH-papper och pH-meter

• pH-papper har flera olika indikatorer och har dostop fargomslag.

• Det kan vara svårt att se färgomslaget tydligt; därför visar det bara ett ungefärligt pH-värde.

• En pH-meter är en digital mätare som visar pH-värdet på en display med siffror.

• Den visar ett mer exakt pH-värde.

• pH-papperet ändrar färg beroende på lösningen den sätts i.

Syror

Generella egenskaper

• Syror innehåller väteatomer (H-atom).

• När en syra löses i vatten frigörs vätejoner, som är en positiv vätejon (H+).

• Styrkan hos en syra bestäms av hur många vätejoner den frigör.

• En stark syra avger nästan alla sina vätejoner, medan en svag syra bara ger ifrån sig en liten andel.

• Löst mycket syra i lite vatten → koncentrerad syra.

• Löst lite syra i mycket vatten → utspädd syra.

• Ju mer utspädd syra, desto mindre sur och frätande är lösningen.

Viktiga observationer

• När man späder syra med vatten kan det bli varmt, så varmt att lösningen börjar koka och stänka; det kan vara farligt.
• Man ska alltid hälla syra i vatten (SNV-regeln), aldrig tvärtom.

Exemplifierande syror

• De suraste syrorna kallas starka syror, såsom saltsyra (HCl) och salpetersyra (HNO3).
• Ett neutralt pH-värde ligger runt 7, där lösningar varken är sura eller basiska.

Oxidation och reduktion

• En oxidation kan inte ske utan en reduktion samtidigt; annars skulle det finnas elektroner som försvann, vilket inte är möjligt.
• Reduktion innebär att något tar upp elektroner.

Redoxreaktion

• Utförs ett exempel med magnesium:

  • Magnesium (Mg) brinner i luft och reagerar med syre (O2) och bildar magnesiumoxid (MgO).
  • Reaktionsformeln är: 2 Mg + O2 → 2 MgO.
  • Magnesium ger ifrån sig två elektroner i processen:
  • Mg → Mg^2+ + 2e− (oxidering)
  • O2 + 4e− → 2 O^2− (reduktion)

• I redoxreaktioner oxideras metaller och reduceras icke-metaller.

pH-skalan och indikatorer

• Ammoniak och andra lösningar innehåller ofta en blandning av syror.
• Basiska lösningar innehåller övervägande av baser.

Indikatorer

• En indikator är ett ämne som visar om en lösning är sur eller basisk genom att ändra färg.

• Exempel på indikatorer är rödbetor och rödbetsjuice (men dessa används sällan i laboratorier).

• BTB (bromtymolblått) är den mest använda:

  • BTB ger tydligt färgomslag:
  • Gul = Sur
  • Blå = Basisk
  • Grön = Neutral

• Destillerat vatten = Neutralt (innehåller bara vattenmolekyler).

• Kranvatten = Basiskt på grund av att det tillsätts något basiskt i vattenverken för att skydda rör mot rost.

• Sura komponenter kommer från koldioxid och andra luftföroreningar.

Periodiska systemet

• Visar ämnenas egenskaper och alla grundämnen finns i det periodiska systemet.
• Grundämnen är ordnade efter atomnummer (antalet protoner).
• Anger även antalet elektroner i atomerna.

Grundläggande egenskaper

• Atomer med lika antal elektroner hamnar i samma rad (exempel: väte har 1 proton och helium har 2 protoner).
• Periodens nummer anger hur många elektronstaster grundämnena har.
• Grundämnen i samma grupp har samma antal valenselektroner (undantag: helium, grupp 18).

Grundämnesfamiljer

• Grundämnena i en grupp har liknande egenskaper och bildar en grundämnesfamilj.
• Grupp 18 (ädelgaser) har två eller fler elektroner i sitt yttersta skal.
• Ädelgaser har ett fullt yttre skal och reagerar inte lätt; de är stabila och deltar sällan i kemiska reaktioner.

Joner

• Väte ligger till vänster i det periodiska systemet och betraktas som en icke-metall, trots att han kan bilda positiva joner.
• Grupperna till vänster i periodiska systemet (metaller) bildar positiva joner (ex: Natrium(Na) blir Na^+).
• Atomer i grupp 2 har två valenselektroner och anges därför som 2+ när de blir joner (t.ex. beryllium (Be) blir Be^2+).
• En jon är en elektriskt laddad partikel där valenselektronerna alltid flyttas.

Elektrokemi

• Handlar om hur kemiska reaktioner och elektricitet samverkar.