Syrer og baser - Cappelen Damm

Kapittel 4SYRER OG BASER– om lutefisk, maur og sure sitronerBare tanken på å smake på sitron kan få oss til å skjæregrimaser fordi det smaker så surt. Sitron smaker surtfordi den inneholder syre. Surmaget trenger ikke å betyat du er sur og tverr. Magesekken vår inneholder syre,derfor kan vi si at alle er surmagede. Hvis surhetsgradeni blodet blir for lav eller for høy, blir vi syke.Visste du at når du trener hardt, blir det dannet melkesyrei musklene dine?Lutefisk er tørrfisk som er behandlet med vann og lut.Lut blir også brukt til å fjerne maling og til å lute treverk.Lut er en base. Syrer og baser er kjemiske motsetninger.Når vi blander en syre med en base, får vi salt og vann.DETTE SKAL DU LÆRE OM• Egenskapene til syrer og baser.• Noen vanlige syrer og baser.• Syre-base-indikatorer og pH-skalaen.• Hvordan du kan undersøke de kjemiske egenskapenetil syrer og baser.• Hvordan du kan bestemme om et stoffer surt eller basisk.

4 NATUR OG UNIVERS 3Syrer og sure løsningerSyre løst i vann gir en surløsning. Ofte kaller vi densure løsningen for syre.Alle syrer inneholderminst ett hydrogenatom.Du har sikkert smakt på sitron, eplekart eller rabarbra. Den sure smakenskyldes en gruppe stoffer som blir kalt syrer.Det er vanlig å skille mellom uorganiske syrer og organiske syrer.Eksempler på noen vanlige uorganiske syrer er saltsyre, svovelsyre og salpetersyre.Saltsyre fins i magesekken din, mens svovelsyre blir brukt i bilbatterier.En blanding av svovelsyre og salpetersyre er den eneste væskensom kan løse opp gull! Blandingen blir kalt kongevann.Organiske syrer er syrer som inneholder grunnstoffet karbon. Mangemaur kan sprute maursyre på fiendene sine. Maursyre er en organisk syre.Eddik inneholder den organiske syren etansyre. I kapitlet om organiskkjemi kan du lese mer om organiske syrer.Når en ren syre blir løst i vann, er det blitt en sur løsning. Ofte kaller viogså dette en syre. En syre er ikke alltid en væske. Ren saltsyre er en gass.Når denne gassen er løst i vann, har vi en sur løsning som kalles saltsyreløsning.Men vanligvis kaller vi både gassen og løsningen for saltsyre.I tabellen nedenfor ser du noen eksempler på syrer. Du ser også at deter ett unntak fra regelen om at organiske syrer inneholder grunnstoffetkarbon. Karbonsyre blir nemlig regnet som en uorganisk syre.Se på de kjemiske formlene til syrene. Alle syrene inneholder minst etthydrogenatom. I de organiske syrene står «det sure» hydrogenatomet sammenmed oksygen. Det er viktig å huske at alle syrer inneholder hydrogen,men det er ikke slik at alle stoffer som inneholder hydrogen, er syrer!NOEN VANLIGE UORGANISKE SYRERNavn Kjemisk formel Fins blant annet isaltsyre HCl magesekkensalpetersyre HNO 3framstilling av blant annetsprengstoff og kunstgjødselsvovelsyre H 2SO 4bilbatterierkarbonsyre H 2CO 3kullsyreholdig drikkefosforsyre H 3PO 4colaNOEN VANLIGE ORGANISKE SYRERNavn Kjemisk formel Fins blant annet imaursyre HCOOH brennesle, maur, silosyreeddiksyre CH 3COOH eddikoksalsyre (COOH) 2rabarbra, flekkfjerner

SYRER OG BASER – OM LUTEFISK, MAUR OG SURE SITRONER 5Aske, sur vin og sure maur …Ved å brenne trevirke fra løvtrær og deretter røre asken ut i vann fikk man basiskeløsninger. Løsningen ble filtrert, og filtratet ble brukt til å vaske med. Ordet base bletatt i bruk på midten av 1600-tallet. Det ble brukt om metalloksider som for eksempelkalsiumoksid (kalk). Basene ble sett på som stoffer som kunne reagere med syrerog binde dem til seg.Den første kjente syren var eddiksyre. Når en vinflaske blir stående, vil alkoholen ivinen reagere med oksygengass i lufta, og det blir dannet eddik. Eddiksyre er en organisksyre.På 1200-tallet begynte europeerne å lage uorganiske syrer som saltsyre, salpetersyreog svovelsyre. Da hadde kineserne allerede lagd salpetersyre i over tre hundre år.Midt på 1700-tallet var det en franskmann som destillerte maur. På den måtenklarte han å framstille maursyre. Maursyre er den enkleste av de organiske syrene.Den fins i maur, brennesle og i svette! I landbruket blir maursyre brukt for å konserveresilofôr. Syren gjør at gresset ikke råtner.Litt seinere i det samme århundret klarte den svenske kjemikeren Carl WilhelmScheele å framstille en rekke andre organiske syrer enn maursyre. De fikk navn somsitronsyre, eplesyre og vinsyre etter hva han hadde framstilt syrene fra.Maur lager maursyresom den bruker for åforsvare seg mot andreorganismer.Baser og basiske løsningerSyrer og baser er kjemiskemotsetninger. De kannøytralisere hverandre.I en kjemisk reaksjonmellom syre og base blirdet dannet salt og vann.Base løst i vann giren basisk løsning.Hva er det motsatte av det som er surt? Mange vil svare at det er noe søtt.I kjemien er ikke dette riktig fordi en syre ikke blir mindre sur om du tilsettersukker. Derimot blir den mindre sur om du tilsetter en base.Visste du at hvis du blir stukket av en veps, kan du lindre smerten vedstryke på litt eddik? Vepsen sprøyter inn en basisk løsning under hudendin. Når du tilsetter eddik, reagerer eddiksyren med basen, slik at det blirdannet vann og et salt. Syrer og baser er kjemiske motsetninger. Vi sier atde kan nøytralisere hverandre.Ammoniakk er en gass, og natriumhydroksid er et fast stoff. Begge dissestoffene er eksempler på baser. Når de blir løst i vann, får vi basiske løsninger.NOEN VANLIGE BASERNavn Kjemisk formel Fins blant annet inatriumhydroksid NaOH lut, kaustisk sodakaliumhydroksid KOH grønnsåpeammoniakk NH 3salmiakk

6 NATUR OG UNIVERS 3På etiketten til en flaskekjøpevann kan vi lese atflaska inneholder mer ennvannmolekyler.Helt rent vann –verken surt eller basiskI helt rent vann er detnesten bare vannmolekyler.Noen få av dissemolekylene er spaltet tilhydrogenioner, H + , oghydroksidioner, OH – .Vi sier at vannet i springen eller vann vi kjøper på flasker, er helt rent. Dabetyr rent at vannet kan drikkes fordi det er uten bakterier og andre forurensninger.Hvis du ser på etiketten på en flaske kjøpevann, vil du se atdet er ulike stoffer oppløst i dette vannet. Vannet inneholder mer enn barevannmolekyler.Når vi snakker om helt rent vann i kjemien, mener vi vann uten oppløstestoffer. Da består vannet av nesten bare vannmolekyler. I helt rentvann er omtrent ett av ti millioner vannmolekyler spaltet i to ioner. Disseto ionene er H + , hydrogenionet, og OH – , hydroksidionet.

SYRER OG BASER – OM LUTEFISK, MAUR OG SURE SITRONER 7Syre + vann sur løsning.Alle sure løsninger har etoverskudd av H + -ioner.Når saltsyregass, HCl, bobles ned i rent vann, får vi en sur løsning. Vi sierat løsningen er sur fordi det er flere H + -ioner enn det er OH – -ioner i den.Saltsyreløsningen blir sur fordi HCl i vann blir spaltet til H + og Cl – . Pådenne måten blir det flere H + -ioner enn det er OH – -ioner i vannet.Syrer smaker surt, de kangi fra seg H + -ioner, og degir sur løsning når de blirløst i vann. I glasset til venstre kanvi tenke oss at det er rentvann med bare vannmolekyler.I det høyre glassettenker vi oss at det er løstmye hydrogenkloridgassi vann, og vi får en surløsning med mangeH + -ioner og Cl – -ioner. Base + vann basiskløsning. Alle basiske løsningerhar et overskudd avOH – -ioner.Baser er ofte glatte å tapå, de kan ta opp H + -ioner,og de gir basisk løsningnår de blir løst i vann.Baser oppfører seg på en liknende måte som syrer, bare motsatt. De kan taopp H + . Da blir det flere OH – -ioner enn det er H + -ioner i vannet. Det erdette som gjør løsningen basisk. I både NaOH og KOH er det OH – -ionetsom er basen. Dette ionet kan ta opp et H + -ion.Ammoniakk, NH 3, er også en base. Når den blir løst i vann, får vi en løsningmed flere OH – -ioner enn H + -ioner.

SYRER OG BASER – OM LUTEFISK, MAUR OG SURE SITRONER 9Saften i glasset med denmørke løsningen er merkonsentrert enn safteni glasset med den lyseløsningen.I en mettet løsning erdet tilsatt så mye stoff atdet ikke er mulig å løseopp mer av stoffet.tre teskjeer sukker. Hvis vi ønsker å øke sukkerkonsentrasjonen, kan vi tilsettemer sukker, eller vi kan la noe av vannet fordampe. Når vannet fordamper,blir sukkeret igjen i løsningen, og løsningen blir mer konsentrert.For å gjøre sukkerløsningen mindre konsentrert kan vi tilsette vann. Fortynninger et annet ord for å gjøre en løsning mindre konsentrert.Hvis vi i et tredje glass tilsetter sukker helt til sukkeret slutter å løse segopp, har vi en så høy konsentrasjon av sukker som det går an å få. Da siervi at løsningen er mettet.

10 NATUR OG UNIVERS 3Når HCl-gass blander segmed vanndamp i lufta, blirdet dannet en saltsyretåke.Konsentrasjon gir ossinformasjon om hvor mangepartikler av et stoff som erløst opp. Med konsentrertsyreløsning mener vi en løsningder det er løst opp såmye syre som mulig.Syrestyrke gir informasjonom hvor lett en syre gir fraseg H + -ioner. Sterke syrerhar lettere for å gi fra segH + -ioner enn svake syrer.Sterke syrerKonsentrert saltsyre blir ofte kalt «rykende saltsyre». Det er fordi HClgassenblander seg med vanndamp i lufta, og det blir dannet en saltsyretåke.Når vi snakker om saftogvann eller sukkerløsning, bruker vi ordenekonsentrert og sterk om hverandre. For syrer og baser betyr ikke disse toordene det samme! Syrekonsentrasjon gir informasjon om hvor mangepartikler av en syre som fins i et gitt volum av en løsning. Når vi snakkerom konsentrert syreløsning, mener vi en syreløsning der det er løst oppså mye syre som det lar seg gjøre. I den mest konsentrerte saltsyreløsningenvi kan lage, er det løst opp 37 g saltsyre i 100 g vann.Syrestyrke henger sammen med hvor lett hver syrepartikkel kan gi fraseg H + -ioner. Sterke syrer har lett for å gi fra seg H + -ionene sine. Syrersom ikke så lett slipper H + -ionene sine, er svake syrer. Noen syrer kan gifra seg flere enn ett H + -ion. Men det betyr ikke nødvendigvis at dissesyrene er sterke syrer.

SYRER OG BASER – OM LUTEFISK, MAUR OG SURE SITRONER 11 I en sterk syre gir allesyremolekylene fra segH + -ionet. I en svak syre er det barenoen få av syremolekylenesom gir fra seg H + -ionet. På skolens naturfagromser kanskje flaskene medkonsentrert syre slik ut?

12 NATUR OG UNIVERS 3Her ser du faresymbolet for etsende på en beholder med natriumhydroksid,NaOH.Her ser du tre irriterende eller etsenderengjøringsmidler.Etsende stofferEtsende stoffer er stoffer som kan ødelegge hud, klær ogandre materialer. Hjemme kan du finne etsende stofferblant annet i vaskemidler som salmiakk og maskinoppvaskmiddeleller i bilbatteriet. Noen har kanskjerester av lut stående? Lut er en utrolig effektiv malingsfjernerfordi stoffet er svært etsende! Hvis du fårlut på huden, kan du få store sår, får du stoffet påøyet, kan du i verste fall bli blind!Fordi det er så mange produkter vi omgir oss med, sominneholder etsende stoffer, bør alle kunne litt førstehjelpmot etseskader:• Alle som får sterke baser eller syrer i øyet, måskylle øyet kontinuerlig med vann til de kommer tiløyelege eller på sykehus.• Hvis noen svelger etsende stoff, bør de drikke etpar glass vann eller melk i små slurker og skyllemunnen grundig. Deretter må lege kontaktes.• Søl av etsende stoff på huden må skylles bort medrennende vann.Det er lurt å ta med emballasjen til stoffet som harforårsaket skaden, når du reiser til lege eller sykehus.Da kan det gå raskere å få riktig behandling!Hvis uhellet er ute, og du er i tvil om hva du skal gjøre, kan du ringe 113eller Giftinformasjonens døgnåpne telefon 22 59 13 00.

SYRER OG BASER – OM LUTEFISK, MAUR OG SURE SITRONER 13Surhetsgrad – hvor surt er det?En syre-base-indikatorer et stoff som har fargersom er avhengige avom indikatoren blir blandetmed noe surt ellerbasisk.Du har kanskje sett at vanlig te blir litt lysere når du tilsetter litt sitron?Eller at blåveisen noen steder er veldig blå, mens den andre steder er nestenrosa? Dette skyldes at både te og blåveis inneholder fargestoffer somfår bestemte farger i sure og basiske løsninger. Et annet eksempel på et fargestoffsom kan skifte farge på denne måten, er rødkålfargen.Fargestoffer som skifter farge i sur og basisk løsning, blir kalt syre-baseindikatorer.Det betyr at vi ved å blande et stoff med vann og så tilsette ensyre-base-indikator kan finne ut om vi har en syre eller en base. På laboratorieter det vanlig å bruke indikatorene lakmus og BTB. Men det finsogså en rekke andre indikatorer. Når du skal gjøre forsøk med syrer ogbaser, vil du se at en rekke planter inneholder syre-base-indikatorer.Fargen på blåveisblomstene kan variere avhengig av surhetsgraden i jordsmonnet.

14 NATUR OG UNIVERS 3Lakmus er rød i sur løsningog blå i basisk løsning.BTB er gul i sur løsning ogblå i basisk løsning.pH-verdi — surt, surere, surestVisste du at cola er surere enn appelsinjuice? Eller at blodet vårt er litt merbasisk enn helt rent vann? En syre-base-indikator kan fortelle oss om enløsning er sur eller basisk, men den sier ingenting om hvor sterkt sur ellerbasisk løsningen er. For å måle surheten i en løsning bruker vi et mål somheter pH-verdi. Denne verdien kan vi bare måle for stoffer som er løst ivann. pH-verdien gir oss informasjon om konsentrasjonen av H + -ioneri vannet. Jo høyere konsentrasjonen av H + -ioner i løsningen er, destolavere er pH-verdien, og jo surere er løsningen. I fortynnede løsninger liggerpH-verdien vanligvis mellom 0 og 14. Hvis vi måler pH i konsentrerteløsninger, kan vi få verdier som ligger utenfor skalaen.For å finne ut nøyaktig hvilken pH-verdi en løsning har, kan vi brukeen universalindikator eller et pH-papir. Begge disse inneholder en blandingav stoffer som skifter farge ved ulike pH-verdier.Det fins instrumenter som kan måle pH-verdier. Et slikt instrumentblir kalt et pH-meter.pH-verdi er et mål for surheti fortynnede løsninger.pH-skalaen går fra 0 til 14.I sure løsninger er pHverdienmindre enn 7,i basiske løsninger er denover 7. Når pH = 7, sier viat løsningen er nøytral.Rødkålsaft kan ha mange farger avhengig av surhetsgraden i løsningen.Her har vi blandet sur og basisk løsning i rødkålsaft.

SYRER OG BASER – OM LUTEFISK, MAUR OG SURE SITRONER 15Dette er noen av fargenei en universalindikator.De fire løsningene harforskjellig pH-verdi.Universalindikator,pH-papir og pH-meterblir brukt til å bestemmehvor sur en løsning er.Sant eller usant om syrer og baser?Baser er alltid mindre farlige enn syrer.Dette er ikke sant. Mange baser er etsende akkuratsom syrer. De kan være farlige for både øynene,huden og fordøyelsessystemet.Alle syre-base-indikatorer skifter farge nårpH-verdien er 7.Dette er feil! Både BTB og lakmus skifter farge nårpH er 7. Rødkålsaft er en indikator som skifter fargeved mange ulike pH-verdier. Fenolftalein, en annenvanlig indikator på kjemilaboratoriet, endrer seg frafargeløs til rosa når pH-verdien er omtrent 8.Syre er det samme som sur løsning.Dette er feil! En syre er et stoff som gir en sur løsningnår det blir løst i vann. Det faste stoffet sitronsyreer en syre. Det er ikke før vi løser dette stoffeti vann at vi får en sur løsning. Det samme gjelderhydrogenkloridgass. Når denne gassen blir løsti vann, får vi en saltsyreløsning, som er en surløsning. Men ofte kaller vi basiske løsninger for baserog sure løsninger for syrer, og i praksis har detteliten betydning.Syrer blir mindre sure ved å tilsette sukker.Dette er feil! Når du spiser noe surt, vil den søte smakentil sukkeret gjør at du opplever det du spiser sommindre surt enn om du spiser det samme uten sukkerpå. Vi kan si at sukkeret dekker over den sure smaken.Det er farlig å drikke sure løsninger.Dette er ikke helt riktig! Cola er et eksempel på en løsningsom har pH-verdi på omtrent 3. I appelsinjuice ogtomatsaft er pH-verdien rundt 4. I magesekken er deten pH på 1. Magesekken tåler dette godt. Emaljen påtennene våre tåler derimot ikke sure løsninger særliggodt. Folk som drikker mye sure løsninger, og folk somhar mageproblemer som for eksempel gjør at de kastermye opp, må ta ekstra godt vare på tennene sine.

16 NATUR OG UNIVERS 3Mer om pH-skalaenpH er både avhengig av hva som er i en løsning, og av fortynningen. Hvisdu har en saltsyreløsning med pH=3 og en saltsyreløsning med pH=2, erløsningen med pH=2 den sureste løsningen. Det er ikke dobbelt så mangeH + -ioner i denne som i løsningen med pH=3, det er ti ganger flere! Forhvert trinn nedover på pH-skalaen blir løsningen ti ganger mer sur.Bildet til venstre:Etter å ha dyppet pH-papiri en løsning kan vi finnepH-verdien i løsningen vedå sammenlike fargen påpapiret med fargenøkkelen.Se på fargenøkkelen ogbestem pH i løsningen.Bildet til høyre:På pH-meteret kan du leseav pH-verdien i en annenløsning.Figuren til venstre viser pHskalaenog hvilke pH-verdieren del vanlige stoffer har.Til høyre: Hver gang en syreblir fortynnet med vann tiganger, øker pH-verdienmed en enhet. Sitronsaft

SYRER OG BASER – OM LUTEFISK, MAUR OG SURE SITRONER 17Blander vi akkurat likestore mengder, det vil siat vi blander like mangepartikler av surt og basisk,blir resultatet enløsning med pH = 7.Nøytralisering – lag saltvannav syre og base!Helt rent vann er verken surt eller basisk. pH-verdien er 7, og vi sier at løsningener nøytral.Vi kan gjøre en sur løsning mindre sur ved å blande den med en base.Denne kjemiske reaksjonen mellom en syre og en base blir kalt en nøytralisering.I en nøytralisering blir det dannet et salt og vann.syre + base salt + vannsaltsyre + natriumhydroksid natriumklorid + vann I denne reaksjonen gir HCl fra seg H + til OH – . Det betyr at HCl er syren ogOH – er basen i reaksjonen. Produktene er saltet natriumklorid og vann.Dersom vi blander sammen akkurat like store mengder, her betyr det atvi blander like mange partikler av surt og basisk, blir resultatet en løsningmed pH = 7. Her blander vi en sur løsning (til venstre) med en basisk løsning (til høyre). Hvis det er like mange H + -ioner som OH – -ioneri blandingen, får vi saltvann med pH = 7.

18 NATUR OG UNIVERS 3Syrer som kan gi fra seg flere H + -ioner— balansering av reaksjonslikningerNår vi har en syre som kan gi fra seg mer enn ett H + -ion, kan vi skrivereaksjonen i flere trinn.Svovelsyre, H 2SO 4, kan gi fra seg to H + -ioner. Lar vi svovelsyre reageremed kaliumhydroksid, KOH, får vi vann og et salt som heter kaliumsulfat,K 2SO 4.Vi kan skrive nøytraliseringen i to trinn:Trinn 1: H 2SO 4+KOH KHSO 4+ H 2OTrinn 2: KHSO 4+KOH K 2SO 4+ H 2OTil sammen:H 2SO 4+ KOH + KHSO 4+ KOH +KHSO 4+ H 2O + K 2SO 4+ H 2OStoffer som du finner på begge sider av pilen, kan strykes ut:H 2SO 4+ KOH + KHSO 4+ KOH + KHSO 4+ H 2O + K 2SO 4+ H 2ODet kan summeres opp slik at den balanserte reaksjonslikningen blir:H 2SO 4+ 2 KOH K 2SO 4+ 2 H 2OSyrer og baser –vi finner dem overaltI bilbatterier er det svovelsyre. Dette er ikke det eneste stedet vi finner dennesyren. I industrien er svovelsyre den mest benyttede syren av alle syrer. Denblir blant annet brukt til å lage kunstgjødsel, sprengstoff og til framstillingav andre syrer. Når vi forbrenner olje- og kullprodukter, blir det blant annetdannet svoveloksider. Dette er gasser som gir sure løsninger når de reagerermed regn eller snø i lufta, slik at nedbøren blir sur:Når sink reagerer med syre,blir det dannet bobler medhydrogengass. Sinkatomeneblir til sinkioner. Vi sier atmetallet korroderer bort.vann + svoveldioksid svovelsyrlingH 2O + SO 2H 2SO 3vann + svoveltrioksid svovelsyreH 2O + SO 3H 2SO 4

SYRER OG BASER – OM LUTEFISK, MAUR OG SURE SITRONER 19Her ser du eksempler på stoffer som du kan måle pH i.Noen av stoffene må løses i vann først.Skog i Tsjekkia som er ødelagt av sur nedbør.Sur nedbør er nedbørsom har pH < 5,6.Allerede på slutten av 1800-tallet gikk fiskefangsten på Sørlandet tilbake.Antakelig var det svovelutslipp som industrialiseringen i Europa førte medseg, som var årsaken. Situasjonen bedret seg i 1920-årene, men det skullegå mange år før forskning og internasjonalt samarbeid gjorde at det bleinngått avtaler for å redusere denne typen forurensning.Regnvann er i seg selv litt surt. Det er fordi CO 2-gass fra lufta løser seg ivannet. pH-verdien er 5,6. Når vi snakker om sur nedbør, mener vi nedbørsom har lavere pH-verdi enn rent regnvann.vann + karbondioksidkarbonsyreH 2O + CO 2H 2CO 3

20 NATUR OG UNIVERS 3Det er lett å se at marmor som har vært utsatt for sur nedbør, blir ødelagt!Vi kalker vann og jordfor å motvirke effekteneav sur nedbør.Sur nedbør kan gjøre vann, skog og jordbunn så sur at både plante- og dyrelivkan bli skadd. For å motvirke at vann og jordsmonn blir for surt, erdet vanlig å kalke. Vanlige kalkningsmidler i vann er kalksteinsmel ogskjellsand. I kalksteinsmel og skjellsand er det kalsiumkarbonat, CaCO 3.Brent kalk og lesket kalk blir noen ganger brukt for å kalke jordsmonnet.Brent kalk består av kalsiumoksid, CaO, og lesket kalk er det samme somkalsiumhydroksid, Ca(OH) 2. Alle disse er baser, derfor virker de nøytraliserendepå syrer.Sur nedbør kan gjøre skade på mur og marmor. Den kjemiske formelenfor marmor er CaCO 3, kalsiumkarbonat. Karbonater er salter hvor ettav ionene er CO 32--ionet. Når syre reagerer med et karbonat, blir det dannetet nytt salt, vann og CO 2-gass:

SYRER OG BASER – OM LUTEFISK, MAUR OG SURE SITRONER 21saltsyre + kalsiumkarbonat kalsiumklorid (salt) + vann + karbondioksidgass2 HCl + CaCO 3CaCl 2+H 2O+ CO 2Sur nedbør kan bryte ned metallet i både bygningskonstruksjoner og biler.Når uedle metaller reagerer med syre, blir det dannet et salt og hydrogengass.Edle metaller som gull og sølv reagerer ikke så lett med syrer.saltsyre + sink sinkklorid + hydrogengass2 HCl + Zn ZnCl 2+ H 2Smaksstoffet i pastillene erlagd av salmiakk og saltsyre!Et effektivt og mye brukt reingjøringsmiddel er ammoniakk løst i vann.Denne blandingen fjerner fett og flekker. Hvis du skal pusse opp, kan dubruke dette til å matte gammel maling.Hvis vi blander ammoniakk og saltsyre, får vi salmiakk. Det kjemiskenavnet på dette stoffet er ammoniumklorid, NH 4Cl. Dette saltet smakerlitt salt og bittert, og det blir ofte brukt som smakstilsetting i lakris.Syrer og tennerVi kan skade tannemaljen hvis pH i munnen blir så lav at emaljen blirløst opp. Det kan skje når vi spiser eller drikker sure næringsmidler, ognår bakteriene i munnen vår danner syrer. Disse bakteriene er glade isukker, og nedbrytingsproduktet av sukker er syrer.Undersøkelser av norske ungdommer viser at annenhver gutt på 13år drikker 1/2 liter brus hver dag. For tennenes del hjelper det ikke noesærlig å drikke sukkerfri brus fordi pH i vanlig brus og i lettbrus er omtrentden samme. Begge deler er sure, og det vil gi skader på tannemaljen.Tannemalje er lagd av et knallhardt stoff. Men dette stoffet har etsvakt punkt: syre. Syre gjør emaljen myk. De siste 20 årene har det værtenighet om at fluor er viktig for å unngå hull. Mange forskere mener atnår vi pusser tennene med fluortannkrem, blir den ytterste delen avemaljen hardere og mer motstandsdyktig mot syre enn den er på tennersom ikke blir pusset med fluortannkrem.Tennene tilhører en ungdomsom er glad i brus. Sur brusetser bort tannemaljen.Bildet øverst viser framsidenav tennenne, det nedersteviser baksiden.

22 NATUR OG UNIVERS 3Oppsummering• Syre løst i vann gir en sur løsning. Ofte kaller vi den sure løsningen forsyre.• Alle syrer inneholder minst ett hydrogenatom.• Syrer og baser er kjemiske motsetninger. De kan nøytralisere hverandre.I en kjemisk reaksjon mellom syre og base blir det dannet salt og vann.• Base løst i vann gir en basisk løsning.• I helt rent vann er det nesten bare vannmolekyler. Noen få av dissemolekylene er spaltet til hydrogenioner, H + , og hydroksidioner, OH – .• Syre + vann sur løsning.Alle sure løsninger har et overskudd av H + -ioner.• Base + vann basisk løsning.Alle basiske løsninger har et overskudd av OH – -ioner.• Syrer smaker surt, de kan gi fra seg H + -ioner, og de gir sur løsning nårde blir løst i vann.• Baser er ofte glatte å ta på, de kan ta opp H + -ioner, og de gir basiskløsning når de blir løst i vann.• Konsentrasjonen til en løsning forteller oss hvor mye stoff som er løstopp per volumenhet. Når vi fortynner en løsning, får løsningen enlavere konsentrasjon.• I en mettet løsning er det tilsatt så mye stoff at det ikke er mulig å løseopp mer av stoffet.• Konsentrasjon gir oss informasjon om hvor mange partikler av et stoffsom er løst opp. Med konsentrert syreløsning mener vi en løsning derdet er løst opp så mye syre som mulig.• Syrestyrke gir informasjon om hvor lett en syre gir fra seg H + . Sterkesyrer har lettere for å gi fra seg H + -ioner enn svake syrer.• En syre-base-indikator er et stoff som har farger som er avhengige avom indikatoren blir blandet med noe surt eller basisk.• pH-verdi er et mål for surhet i fortynnede løsninger. pH-skalaen gårfra 0 til 14.• I sure løsninger er pH-verdien mindre enn 7, i basiske løsninger erden over 7. Når pH = 7, sier vi at løsningen er nøytral.• Universalindikator, pH-papir og pH-meter blir brukt til å bestemmehvor sur en løsning er.• Blander vi akkurat like store mengder, det vil si at vi blander like mangepartikler av surt og basisk, blir resultatet en løsning med pH = 7.• Sur nedbør er nedbør som har pH < 5,6.• Vi kalker vann og jord for å motvirke effektene av sur nedbør.

SYRER OG BASER – OM LUTEFISK, MAUR OG SURE SITRONER 23OppgaverSyrer og sure løsningerBaser og basiske løsninger?LES OG SVAR4.1 Hva er sammenhengen mellom en syre og en sur løsning?4.2 Hva har alle syrer felles?4.3 Gi minst tre eksempler på syrer. Ta med både navn og formel.4.4 Hva er en base?4.5 Hva blir dannet når en syre reagerer med en base?4.6 Gi minst tre eksempler på baser. Ta med både navn og formel.GJØR OG LÆR4.7 Lag en oversiktlig tabell der du gir en oversikt over egenskapene tilsyrer og baser.4.8 Les innholdsfortegnelser på matvarer, drikker eller andre stoffer dufinner hjemme. Forsøk å finne minst to syrer og to baser. Noter deghvor de fins, og hva de heter.BRUK PC4.9 Jobb i par eller grupper. Gå til http://naturogunivers.cappelen.no,og gjør oppgaven «Kjemisk puslespill».4.10 Gå til http://naturogunivers.cappelen.no, og gjør sudokuoppgavenom navn og formler på syrer og baser.>>GÅ VIDERE4.11 Magesyre og melkesyre er to eksempler på syrer som fins i kroppen.I sitron er det sitronsyre, og i rabarbra er det oksalsyre. Bruk oppslagsverkeller internett, og finn ut mer om en av disse syrene elleren annen syre. Presenter for en medelev det du har funnet ut.4.12 I brus er det karbonsyre (kullsyre). Bruk oppslagsverk eller internett,og finn ut mer om karbonsyre. Lag en fem minutters presentasjonder du velger selv hva du vil fokusere på.

24 NATUR OG UNIVERS 3Helt rent vann – verken surt eller basisk?LES OG SVAR4.13 Hva mener vi når vi i kjemien sier at vi har helt rent vann?4.14 Hva har alle sure løsninger felles?4.15 Hva har alle basiske løsninger felles?4.16 Hva kaller vi reaksjonen mellom en syre og en base?4.17 Skriv en reaksjonslikning for hva som skjer nåra) saltsyre blir løst i vann.b)ammoniakk blir løst i vann.GJØR OG LÆR4.18 Skriv balanserte reaksjonslikninger:a) salpetersyre + kaliumhydroksid kaliumnitrat + vannb)saltsyre + ammoniakk ammoniumkloridc) svovelsyre + natriumhydroksid natriumsulfat + vann4.19 Hva er det kjemiske navnet til disse stoffene?a) HClb)NaOHc) NH 3d)H 2SO 4e) CH 3COOHBRUK PC4.20 Gå til http://naturogunivers.cappelen.no, og gjør oppgaven omrent vann.DISKUTER4.21 Jobb i par eller grupper, og diskuter hva begrepene base, basiskløsning, syre, sur løsning og nøytralisering betyr. Gi minst etteksempel for hvert begrep. Lag en oversikt, og diskuter det derehar kommet fram til, med en annen gruppe.>>GÅ VIDERE4.22 Jobb i par eller grupper. Se på innholdsfortegnelsen til en flaskemed kjøpevann. Hvilke stoffer er det i vannet? Lag en oversiktligtabell, og finn ut mer om minst ett av stoffene.

SYRER OG BASER – OM LUTEFISK, MAUR OG SURE SITRONER 25Konsentrasjon og fortynning –er bringebærsaften sterk eller svak??LES OG SVAR4.23 Hva mener vi når vi sier at en løsning har høy konsentrasjon?4.24 Hva skjer med konsentrasjonen når vi fortynner en løsning?4.25 Hva betyr det at en løsning er mettet?4.26 Hva mener vi med konsentrert syreløsning?4.27 Hvorfor kaller vi noen syrer sterke, mens andre blir kalt svake?GJØR OG LÆR4.28 Jobb i grupper, og undersøk hvor mye sukker eller salt det er muligå løse i 1 dl vann. Er det forskjell på sukker og salt? Undersøk hvilkefaktorer som kan påvirke hvor mye stoff det er mulig å løse opp.Summer opp resultatene fra alle gruppene.4.29 Jobb i par eller grupper, og lag en modell som viser hva som skjer nåren løsning blir fortynnet. Presenter modellen for minst én annengruppe i klassen, og diskuter hvordan modellen kan gjøres bedre.4.30 Jobb i grupper, og lag en plan for hvordan dere kan undersøke hvasom skjer når en liten bit marmor blir lagt i litt syre. Bruk ulikekonsentrasjoner. Beskriv observasjonene med ord og med reaksjonslikning,og diskuter resultatene i klassen. (Hint: Den kjemiskeformelen for marmor er CaCO 3.)4.31 Lag en modell (en tegning, en gjenstand, et rollespill, en animasjon)som viser forskjellen på hva som skjer når sterk syre og svaksyre blir løst i vann.DISKUTER4.32 Jobb i grupper, og diskuter hva begrepene løsning, fortynning,konsentrasjon, mettet løsning og syrestyrke betyr. Lag en oversikt,og gi eksempler på hvert begrep. Diskuter det dere har kommetfram til, med en annen gruppe.

26 NATUR OG UNIVERS 3>>GÅ VIDERE4.33 I butikken får du vanligvis kjøpt 5 % og 7 % eddik. Hvilken avdisse løsningene er mest konsentrert? Hvorfor? Lag en plan forhvordan du kan lage 5 % eddik av 7 % eddik og vann. Du kanjobbe sammen med andre elever.4.34 Tyskeren Samuel Hahnemann blir regnet som homøopatiens far.Når han gjorde klar homøopatisk medisin, gjorde han det ved entrinnvis fortynning. Han tok et stoff og blandet det først ut med99 deler vann. Denne blandingen kalte han C1. Deretter blandethan dette igjen med 99 deler vann og kalte blandingen C2.Hahnemann fant ut at blandingen C30 var ganske effektiv.Jobb i grupper, og diskuter• hva det betyr at en løsning blir fortynnet med 99 deler vann.Hvor mange ganger fortynnet er den?• hvor mange ganger blandingen C30 var fortynnet i forhold tilstoffet Hahnemann startet med.Surhetsgrad – hvor surt er det??LES OG SVAR4.35 Hva måler vi med pH-verdi?4.36 Hvilke verdier har pH-skalaen?4.37 Hva er pH ia) sure løsninger?b)nøytrale løsninger?c) basiske løsninger?4.38 Gi tre eksempler på hvordan vi kan måle pH i en løsning.GJØR OG LÆR4.39 Det er flere stoffer som har egenskaper som gjør dem egnet somsyre-base-indikatorer. Bruk eddik (sur løsning) og salmiakk(basisk løsning) for å teste om minst tre stoffer du finner hjemme,kan brukes som indikatorer. Lag en oversiktlig tabell med resultatenedine, slik at de lett kan presenteres for andre.4.40 Bruk en syre-base-indikator til å bestemme om minst fem stoffer dufinner hjemme, er sure, basiske eller nøytrale. Husk at stoffene måvære løst i vann for at du skal kunne måle pH. Lag en oversiktligtabell med resultatene dine. Presenter resultatene dine for andreelever.

SYRER OG BASER – OM LUTEFISK, MAUR OG SURE SITRONER 27BRUK PC4.41 Gå til http://naturogunivers.cappelen.no, og gjør oppgaven ompH-skalaen.>>GÅ VIDERE4.42 Søk på «surhetsgrad», «pH» og «pH-skala» på internett.Bruk informasjonen du finner, til å lage en kort presentasjon ompH og pH-skalaen.Nøytralisering – lag saltvann av syre og base!?LES OG SVAR4.43 Hva er pH i helt rent vann?4.44 Hva kaller vi en reaksjon mellom syre og base?4.45 Gi et eksempel på en syre som inneholder mer enn ett hydrogenatom.GJØR OG LÆR4.46 Gi et eksempel på en nøytraliseringsreaksjon. Skriv reaksjonslikningbåde med ord og kjemiske formler.4.47 Hvordan kan du lage vanlig bordsalt av en syre og en base? Jobbi grupper, og lag en plan for hvordan dere vil gå fram. Læreren mågodkjenne planen hvis dere skal gjennomføre den.BRUK PC4.48 Gå til http://naturogunivers.cappelen.no, og gjør oppgaven omsyrer som inneholder mer enn ett hydrogenatom.Syrer og baser – vi finner dem overalt?LES OG SVAR4.49 Hvorfor er regnvann surt?4.50 Hva mener vi med sur nedbør?4.51 Gi et eksempel på hva vi kan gjøre for å motvirke effekten av surnedbør.

28 NATUR OG UNIVERS 3BRUK PC4.52 Gå til http://naturogunivers.cappelen.no, og gjør oppgaven omsur nedbør.DISKUTER4.53 Jobb i grupper, og finn ut hva dere kan gjøre for å forebygge hulli tennene. Hvilke stoffer kan gi emaljeskader? På hvilken måte?>>GÅ VIDERE4.54 Det snakkes mye om klimagassen CO 2og gassene NO 2, SO 2ogSO 3som blir dannet når vi brenner for eksempel olje eller kull.Velg deg én av disse gassene, og finn ut mer om den og hvordanden er med på å påvirke klimaet på jorda.4.55 «Syrer og baser – vi finner dem overalt.» Finn et stoff hjemmesom inneholder syre eller base, og lag en presentasjon om stoffetdu har valgt deg.

SYRER OG BASER – OM LUTEFISK, MAUR OG SURE SITRONER 29Forsøk4–A RødkålindikatorRødkålsaft er en godt egnet syre-base-indikator fordi rødkål kan ha mangefarger. Hensikten med dette forsøket er å bestemme fargen til rødkålsaftved ulike pH-verdier.DU TRENGERRødkålsaft, sitronsaft,eddik, Dispril, salmiakk,Farris, selters, bake -pulver, såpevann,C-vitamintablett, tablettmot sur mage, vann,reagensglass, reagensglasstativ,universalindikatoreller pH-meter,vannfast tusjDette gjør du1 Du må teste minimum fire forskjellige løsninger. Bestem deg for hvormange løsninger du vil teste, og finn så mange reagensglass som du trenger.2 Nummerer reagensglassene, og plasser dem i et reagensglasstativ.3 Tilsett ca. 1 cm av stoffet du har valgt deg, (eller løs en tablett av stoffeti litt vann) i et av reagensglassene, og bruk universalindikator eller pHmetertil å bestemme pH i løsningen.4 Noter resultatet i en tabell.5 Gjenta punkt 3 for alle stoffene du vil teste.6 Fyll ca. 2 cm med rødkålsaft i et reagensrør, og tilsett ett av stoffene duhar valgt deg. Noter fargen på løsningen i tabellen din.7 Gjenta punkt 6 for alle stoffene du vil teste.8 Vask utstyret, og rydd det på plass.Observasjoner og resultaterSammenlikn resultatene dine med resultatene til resten av elevene iklassen. Lag en felles tabell som viser hvilken farge de ulike indikatorenehar ved ulike pH-verdier.

30 NATUR OG UNIVERS 3DiskusjonKom alle fram til samme resultat for alle løsningene? Diskuter framgangsmåter,resultater og konklusjoner i klassen.Bruk oppslagsverk eller internett for å finne ut hvilke farger rødkålsaftkan ha. (Hint: På engelsk heter rødkål red cabbage.) Fant dere alle fargene?Hvis ikke, diskuter hvordan dere vil gå fram for å få det til.Hvilke fordeler er det ved å bruke rødkålindikatoren i stedet for BTBog lakmus? Hva er ulempene?Gå videreBlåbærsaft, rødbetsaft, hibiskuste og hyllebærsaft er andre eksempler påsyre-base-indikatorer. Tenk deg at du har tilgjengelig det samme utstyretog stoffene som i rødkålforsøket. Planlegg og gjennomfør et forsøk somviser hvilke farger minst én av disse indikatorene har i løsninger med ulikpH. Noter resultatene i en oversiktlig tabell.4–B Fem ukjente stofferDette er en liten detektivoppgave. Læreren gir dere fem hvite stoffer:sitronsyre, bakepulver, sukker, salt og hornsalt (hjortetakksalt). Stoffeneer merket med 1–5, og oppgaven dere har, er å bestemme hvilken prøvesom inneholder hva.DU TRENGERI dette forsøket kan derebruke utstyr og stofferfra naturfagrommet.Dette gjør duJobb i par eller grupper, og planlegg hvordan dere kan bestemme innholdeti prøvene fra læreren. Når dere har lagd en plan, diskuterer dereden med en annen gruppe, og så lager dere en ny, felles plan. Læreren mågodkjenne den endelige planen før dere gjør forsøket. NB! Det er ikke lovtil å smake på stoffene.Observasjoner og forklaringerNoter resultatene i en oversiktlig tabell. Ta med reaksjonslikninger derdet er naturlig. Hva blir konklusjonen basert på observasjoner fra forsøk -ene dere har gjennomført?DiskusjonHva gjorde de andre gruppene? Kom alle fram til samme resultat? Hvordankom resten av gruppene fram til resultatene sine? Diskuter framgangsmåter,resultater og konklusjoner i klassen.

SYRER OG BASER – OM LUTEFISK, MAUR OG SURE SITRONER 314–C Fotosyntese og pHDu husker kanskje at i fotosyntesen blir CO 2-gass og vann omdannet tilsukker og oksygengass ved hjelp av lys. I dette forsøket skal vi undersøkehvordan lys påvirker fotosyntesen, og hvordan dette påvirker surhetsgradeni vann.DU TRENGERTre fargeløse flaskermed kork (ca. 150 ml),tre omtrent like storeakvarieplanter (for eksempel5–6 cm storeskudd), pH-indikator,vann, lyskildeDette gjør duJobb i par eller grupper, og planlegg et forsøk der dere bruker utstyreti lista til venstre til å undersøke hvordan lys påvirker fotosyntesen, og hvordanfotosyntesen påvirker pH i vannet. Diskuter planen med andre grupperog med læreren før dere setter i gang.Observasjoner og forklaringerNoter resultatene i en oversiktlig tabell. Hva kan dere si om sammenhengenmellom lys og pH i vannet basert på observasjoner fra forsøket?DiskusjonDiskuter resultatene og konklusjonene med andre grupper.