Syre-base-reaksjoner handler om protonoverføring. En syre er et stoff som kan avgi proton, H+. En base er et stoff som kan ta opp proton. Denne modellen kalles Brønsted-Lowry-modellen og er den viktigste modellen for syre-base-kjemi i Kjemi 1. Når du forstår hvem som gir fra seg proton og hvem som tar det opp, kan du forklare pH, nøytralisering, indikatorer, sterke og svake syrer, baser og titrering.
Hovedidé
Den viktigste setningen er: Syre avgir proton, base tar opp proton. Hvis HCl reagerer med vann, avgir HCl proton til H2O. Da dannes H3O+ og Cl-. Reaksjonen skrives HCl + H2O -> H3O+ + Cl-. HCl er syre. Vann er base. Løsningen blir sur fordi konsentrasjonen av H3O+ øker.
Hvis NH3 reagerer med vann, tar NH3 opp proton fra H2O. Da dannes NH4+ og OH-. Reaksjonen skrives NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH-. NH3 er base. Vann er syre. Løsningen blir basisk fordi konsentrasjonen av OH- øker.
Syrer
En syre kan avgi proton. Vanlige syrer er saltsyre, svovelsyre, salpetersyre og eddiksyre. Saltsyre er sterk fordi den protolyserer nesten fullstendig i vann. Eddiksyre er svak fordi bare en del av molekylene avgir proton. Det er viktig å skille mellom sterk og konsentrert. Sterk handler om hvor stor del av syren som reagerer. Konsentrert handler om hvor mye stoff som finnes per liter løsning.
Baser
En base kan ta opp proton. Hydroksidion, OH-, er en viktig base. Natriumhydroksid, NaOH, gir OH- i vann og regnes som en sterk base. Ammoniakk, NH3, er en svak base fordi den bare delvis tar opp proton fra vann. En basisk løsning har ofte pH over 7 fordi den har relativt høy konsentrasjon av OH- og lavere konsentrasjon av H3O+.
Vann som amfolytt
Vann kan både avgi og ta opp proton. Derfor kalles vann en amfolytt. Når vann reagerer med HCl, tar vann opp proton og er base. Når vann reagerer med NH3, avgir vann proton og er syre. Dette er en viktig forklaring fordi vann ofte er med i protolysereaksjoner, selv om mange elever først tenker på vann som bare et løsemiddel.
Korresponderende syre-base-par
Når en syre avgir proton, blir den til sin korresponderende base. Når en base tar opp proton, blir den til sin korresponderende syre. I reaksjonen CH3COOH + H2O ⇌ CH3COO- + H3O+ er CH3COOH og CH3COO- et par. H2O og H3O+ er et annet par. Dette hjelper deg å se sammenhengen mellom reaktanter og produkter.