Grundkoncept: Syrer og baser

Hvad er det nu der gør en syre til en syre og en base til en base? Og hvorfor findes der stærke og svage syrer og baser? Det giver vi svar på i dette grundkoncepts afsnit. Derudover giver vi også efter overfor de gamle nisser i IUPAC, selvom vi ikke er glade for det.

Transcript

0:14

Hej Magnus! Hej Morten! I dag der skal vi snakke om noget surt. Ja, det er basis af hvad vi skal snakke om. Præcist, noget surt og noget basis skal vi snakke om. Yes. Og det er fordi vi skal snakke om syre og baser. Det bliver godt. Det bliver godt lige at få på plads. Ja, og det er jo det der med de her, nu definerer vi det for en gang skulle jeg, det bliver de her afsnit, som vi har haft et par stykker af før, hvor vi rent faktisk snakker om nogle af de her sådan basis ting, så vi nemlig ikke behøves at gøre det i andre afsnit, når vi snakker om hvad det er for eksempel en syre og hvad en base. Ja. Så skal vi ikke gøre det i hver ens afsnit, hvor der indgår syre og baser. Nej, det bliver godt. Jamen hvad er en syre og hvad er en base så? Jamen en syre, Det er et stof, der afgiver en proton, og en base er et stof, der optager en proton. Ja! Det er der i hvert fald nogen, der vil sige. Altså, der er jo også nogle svenskere, der mener noget andet. Jamen, svenskerne mener så meget. Så altså, vi havde jo den svenske Arrhenius, der først kom med sådan en syrebase teori, og han i 1884, så er vi også helt tilbage til. Ja, en god gammel dag. Og han sagde, at en syre er et stof, der kan fraspalde protoner i vand, mens en base er et stof, der kan fraspalde hydroksid i vand. Ja. Det fik han jo faktisk en Nobelpris for. Det synes de, det var da en god teori indtil 1920'erne. Hvor vi har Danmark, Danmark, Danmark! Johannes Nikolaus Brønsted. God gammel Brønsted, ja. Og hvad er det da forskellen på den svenske definition og den danske? Ja, den svenske definition kræver til stedværelsen af vand. Ja, det giver jo fint nok mening, fordi når man tænker på syrebaser, så er det altid noget med vand. Ja, og man kan sige, at nu underviser vi begge to i gymnasieskolen, og der er det jo også. ud fra vand, vi ofte giver eksemplet. Og man vil som så også ofte kalde det, det hedder det nu, hydroner i stedet for, fordi det foregår med vand. Ja, den tager vi lige bagefter. Men det med brøndsted, det er jo så bare, at det foregår i alle medier, ikke kun vand. Ja, så der har han bare egentlig kottet det af, og så hedder det en syretstof, der kan afgive protoner, og en basetstof, der kan optage protoner. Og det er jo netop også udefra, at en base ikke bare er hydroksid, som man tit viser det som. Ja, for det tænker man jo på med natriumhydroksid og så videre. Ja, præcis. Men der er jo andre stoffer, der også kan agere som baser. Ja. Og sådan et helt klassisk demo-forsøg, der viser, at det ikke behøver at have noget med vand at gøre, det er jo, hvis man tager amoniak og saltsyre, og så sætter det under en bowl. Det vigtige at definere, det er jo, at saltsyre er gas. Ja, altså det skal jo være, hvad hedder det, rygende saltsyre. Ja. Så kommer gassen jo. Præcis. Og så reagerer de med hinanden i luften, og så bliver der aflejet, hvad hedder det, ammoniumklorid, hvad er det nu det hedder? Salmiak? Salmiak, ja. På siden af glasset. Så kan man lige spise det. Ej, det skal man ikke gøre i laboratoriet. Men det er det der, man kender for slik af. Bare ikke lige spise det når det er i laboratoriet. Og der har vi slet ikke vand til stede. Altså nej, okay. Der er vand i salcyren, men det har ikke noget med det at gøre. Nej, for en gang skulle der ikke have noget med det at gøre. Ja. Så det er også den definition, vi kører med. Ja, det er den generelle definition vi kører med, det kører vi brøndsted. Man snakker stadig om Arrhenius' definition, og det der hænger fast fra ham, det er jo meget det der med, at han snakkede om hydroner. Og personligt så hader jeg navnet hydroner, men det er også det, man generelt får videre, det er det, man skal bruge af termen, for det er anbefalet fra de fine gamle nisser. Ja, fordi vi siger jo, det er jo protoner, der bliver afgivet eller optaget, altså et H+. Det vil sige, det er jo, altså hydrogen, der er smidt til det elektron, det er jo bare en proton. Det er en proton, ja. Med undtagelse af de der 0,0... 2% tror jeg det er, som er hydrogen isotop, altså med en neutron, og. Så er der også tritron, som ikke. Eksisterer, så for lige at tage de der 0,0 2% med, så kalder vi det ikke protoner, men hydroner. Hydroner, for at undgå grænsetilfældene. Men i de felter, vi har arbejdet ved på universitetet og sådan noget, der er ingen, der har kaldt det hydroner. Det bliver bare kaldt for protoner, altså en protonpumpe i celler. Og i organisk syntese, der kalder man det også en proton, både på dansk og på engelsk. Altså, i de medier, de organiske medier, der er ikke rigtig, altså der er nogle gange lidt vand til sted. Kan der være, alle efter hvad du har tilføjet dig lidt til. Men for det meste så foregår det jo i organiske opløsningsmidler, som ikke nødvendigvis har noget med vand at gøre. Nå, men det har jo heller ikke noget med vand at gøre, det er jo hydrogen, som det bliver problemet. Ja, men vanen ligger der alligevel fra gammel, gammel tid med den skældning. Og det er jo igen, Jeg tror også på det punkt inden for den videnskab, der er du ligeså meget for at distancere, at vi ved udmærket, at det her ikke er en deutron. Fordi hvis du har en deutron, så er det bevidst, at du gør det ofte. Ja. Så man skal jo lige skille verden der, for hvis du begynder at skrille det, så er det fordi du for det meste bevidst er gået efter, at det skal være der. Ja, det er det. Men altså, JPEG foreslår, at man skal kalde det hydroner. Ja. Så hvad kalder vi det her i afsnittet? Jeg kan ikke lide at sige hydron, Morten, men jeg skal nok kalde det en hydron. Hvorfor? Når de anbefaler det, så er det jo også det, vi skal anbefale vores elever at kalde det. Men i mine øjne er begge termer korrekt. Det ene er mere teknisk korrekt af psykohydrogen. Og det andet er mere sådan et hverdagsbrug, at vi ved godt det er protoner. Ja præcis, og jeg vil holde på 100% at det giver mere et logisk mening bare at sige en proton, fordi det er en blottet kerne. Du har fjernet en elektron og så er der en proton tilbage. Og så putter du ikke en ekstra fagterm ind i et fag hvor der er rigeligt fagtermer. Men i mine øjne, i sidste ende, så må man godt vælge selv. Okay, men om det er proton eller hydron, det er noget hydrogen, der ikke har elektroner? Ja, det er en H+. Yes. Så den er lavet? Den er lavet, ja. Og den der ladning, den får, det gør den åbenbart til en psykopat? Ja. Det siger jeg om mange stoffer, men den her, den er altså også psykopat. Ja, ja, H+, den er rimelig hisse. Den vil bare gerne reagere med et eller andet, så det kan få en eller anden form for balance i livet igen. Ja. Og man kan sige at den klassiske det var også det der med at du har sådan en H+, altså når du har din bag, altså din kliché bag sin H-oxid, så er det jo også OH- som sagt, og det vil jeg jo også bare gerne have, en H+. Giv mig en hydrogen tak. Så jeg kan blive vand. Ja. Og der er faktisk også forskel på hvor stærk syre de er. Ja. Og baser. Og det handler jo i sidste ende om, hvor villige de er til at få syrene at afgive, jeg plejer at sige til mine elever, at sparke den der hydron eller proton af helvede til, eller hvor villige Ja. de er til at tage den fra nogle andre ting. Okay, så sådan noget som saltsyre, det er bare sådan, det vil bare gerne af med sin hydron? Ja, det vil det meget gerne, og mange af de ting giver også logisk mening, hvis man kigger på elektronikativitet, som vi snakker om. Noget tid siden, at ofte så ser man, eller ikke ofte, men man ser tit de her stoffer, der er meget elektronegative, som f.eks. syre, altså klor og fluor osv., det er jo syre og også hydrogenbromid, og de vil bare gerne af med den her. Og det giver jo god mening, for hvis de kommer af med den H+, så har de opfyldt octetreglen, og så er de glade. Så vi. Er tilbage til elektronikativitet og octetreglen. Ja, det følger jo sgu meget godt. Der ligesom er mening i det. Det er ikke ting, der er uafhængige af hinanden. Nej. Det hele hænger sammen i kemi. Ja, det. Hele hænger sammen i kemi, og der er mange af de her interaktioner, der giver god mening som sådan nogle faste spilleregler. Ja. Så hvis man kigger på det helt klart, så er der jo, som du sagde, HCl, altså saltsyre. Så H'et flyver på mig til at reagere med et eller andet i organisk kemi, der bruger man tit syre til at gå ind og reagere forskellige steder. Det tager vi, når vi har relevans for det. Men det de kan gå ind og gøre, det er at binde sig til noget andet. Den er H+. ødelægte nogle andre bindinger på grund af, at den binder sig til det pågældende stof. Ja. Og det. Er jo egentlig det, man ser, når en syr, den ætser. Ja. At. Den. Bryder de bindinger, der var der i forvejen. Præcis, og. Sætter hår ind. Ja. Altså, man kan godt se det specielt med organskemi, hvor den går ind og sætter sig forskellige steder, som så åbner bindinger, og så regerer videre på den punkt. Et klassisk eksempel er jo også det der med regering med hydrogenbomid og en dobbeltbinding. Det var også en syrreaktion egentlig. Nå, okay. Ja. Som sagt, sådan, ja. Additionsriksrummet. Det. Er. En helt anden verden. Når vi har vores stærke syre der, som HSL, så er det ud fra det der med, at den afgiver meget kraftigt sine hår, og den afgiver dem alle sammen for hele, altså alle molekyler, salgsyre til HSL, der er dernede, de afgiver alle deres hår. Altså alle. De der trillioner og trillioner molekyler, du har i dit lille bæreglas. De kyler. Dem alle sammen af helvede. Der er ikke en, der sidder og nej, jeg vil godt kæmpe den bare afsted med den. Ja, vi. Kan det. Så det. Er sådan der, og hvor hvis man har en... Ja, så. De reagerer med vand, altså hvis det er en vandig opløsning. Præcis, så. Reagerer de 100%. Alle HSL-molekyler reagerer alle sammen. Og så. Får du det der underlige molekyl, det der H3O+, som hedder oksonium. Oksonium, ja. Når man så regner sine sygekonstitutioner og oversætter det til den famøse pH-skale, så er det det, man gør det ud fra, det er H3O+. Kontrasten der, det er jo så en svag syre, eller en svag base, som hvor nogen af dem giver deres H+. Nogen vælger at beholde den lidt, de er sådan lidt generte. Ja, altså. Det er de svage syre, eller hvad? Ja, det. Er de svage syre. Ja, det. Er jo kun få procent, der faktisk reagerer. Ja. Så det må jo også igen være noget med elektronikativitet, altså hvor vilde de er til. At Og det er jo det med elektronegativiteten, den bliver lidt spøjs også. Og også nogle af de her andre ting, fordi når vores stærke syre, HSL for eksempel, har afgivet sin hydron, proton, så er det der tilbage, det er Cl-, altså klorid. Og klorid er, så altså, opfyldelse af nøkotiltregel, så det er en virkelig, virkelig, virkelig svag base. Ja, det. Giver jo mening, fordi den vil jo gerne af med den der... Øøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøø. Men den er en korresponderende base, som man siger, men den er bare ukyr og svær, og det giver jo, som du siger selv, logisk mening, fordi du kan ikke både, når du sidder sammen med en H+, være en stærk syre, og så bagefter også være en stærk base. Det går. Ikke. Du kan. Ikke både være god til at afgive og optage en H+. Der skal. Være... regnskabet skal gå op, eller hvad man siger. Ja, der. Skal være balance og ligevægt og alt. Det der. Ja. Okay. Ja. Men altså så svage syre, det er vel sådan noget som eddikesyre, altså? Ja, ja. Det er vel også igen, når man spiser en syltet agurker, at det er jo ikke sådan ens tunge, de bliver ætset hele vejen igennem. Nej, det. Piger bare lidt, det er bare lidt rart. Ja. Så. Det giver jo også logisk nok mening. Så du skal lade være med at spise syltet agurker, der har været syltet i saltsyre. Ja. Det. Er. Ikke for sjovt. Nej, det er ikke så rart. Øhm, men, men hvad, altså... Altså, det er vel noget med pH også, altså... Ja, nu. Nævnte jeg også lige kort pH-skale. Hvad kan du, vores, endnu et stykke dansk patriotisme her... Øhm... Ja. Altså. Det er jo Danmark, og hvis der er noget i Danmark de er gode til, så er det at brygge øl. Og når man brygger øl, så er det vigtigt lige at vide hvor sine processer, altså at kunne sine processer, så noget af det der er vigtigt er at holde den rette syre mængde. Så det var der en Søren Peter Laurits Sørensen, der var kemiker ved Carlsberg, der fandt jo ikke ud af noget, han lavede bare en simpel skala, som vi alle bedre kan forstå, om noget er surt eller basisk eller neutralt. Fordi før der skulle man regne, og det er lidt svært når man står og brykker øl lige og skulle regne med nogle meget små decimaler. Ja, det. Er jo det. Og senere der er der også kommet andre skalaer til. Altså der er jo PKA-skaler osv., hvor man regner med logaritmer af en masse ting. Med ligevækstkonstanterne. Var. Det ikke det man havde før? Jo, men det. Er også det man bruger stadig. Ja, ja. Det. Er den sådan lidt mere videnskabelige tilgang til det. Ja, hvor pH. Det er sådan lidt mere den hurtige... Hverdags... Ja, hverdags måde. Og men også generelt, altså det bruger man jo stadig i en måleapparat, og andet det er jo også bare den simple pH. Ja da. Fordi hvorfor ikke? Ja, hvorfor ikke? Altså hvorfor går det sværere? Ja. Men altså det er jo det man kender fra den der pH-strip fra ens fysik, kemi, undervisning i folkeskolen eller... Ja. Er den. Blå eller er den rød? Hvis den er rød, så er det surt, og hvis den er blå, så er det basisk. Simpelthen. Og så. Også defineret dejligt fra 0 til 14, sådan en behagelig skala, og neutral i midten. Ja. Hvor det simpelthen er sådan... Det der med den neutrale del i midten, det er med vand, der laver sin... Ja, så skal man igen. Autorotorlyse eller autohydrolyse, alt efter hvad man er. Altså det her med at vand rent faktisk kan være både syr og base samtidig. Ja, det er også lidt skørt. Ja. Og at. Der er så få vandmolekyler, der faktisk gør det. Ja. Men alligevel ikke. Men gør det. Og på en måde så vand stadig jo er neutralt. og ikke til en side. Og jeg elsker at vise eksemplet til eleverne, fordi når man gør det, så er det jo, du skriver vand plus vand reagerer til. Og bare deroppe på tavlen, det virker så obsonst, det er bare sådan, hvad laver vi? Så går vand ind og reagerer med vand, og vi får så OH-, altså hydroksid, og oksonium, altså H3O+, som både er en base og en syre samtidig, hvor man lidt har lyst til at banke hovedet ned i bordet, fordi, jamen hvad? Det er ikke. For sjovt at man nogle gange lige mister tråden i det her syre-base-kemi. Man skal alligevel lige være lidt ops, fordi det er simpelt, men også meget komplekst på samme tid. Man skal bare huske på, at det er noget med nogle hydroner, der flyver rundt. Og hvis det. Er en syre, så afgiver den, og hvis det er en base, så tager den det. Og hvis man kan huske den del, så er man godt på vej. Ja, så er. Man faktisk rigtig godt på vej, hvis man bare kan huske, at en syre den vil kaste de der hår væk, og en base vil gerne have dem. Ja. Og så. Kan. Man så blive avanceret med at sige styrke og så videre, med hvor gerne den vil afgive, eller hvor gerne den vil optage. Det er jo bare det. Ja, det er. Jo næste level. Og så det tredje level der er at begynde at regne på det. Ja, det tager. Vi ikke lige med her. Nej, ikke lige. I dag. Det tager vi en anden gang. I dag er. Mest bare det her hygge med at forstå syre baser og den her del af det. Og vi er jo også, kan man sige, survæsen skulle jeg til at sige. Men vi er jo også pH reguleret inde i kroppen. Ja. Af forskellige ting. Ja, bare generelt vores affaldsprodukt, CO2, som bliver til... Koldsøjere? Ja. Koldsyre, som. Er. Det samme, vi har i vores återvand. Men det er jo så ikke en... Altså, det er jo også en jævnt svag, heldigvis, syre. Ja, det skal. Ikke blive for hisigt. Så begynder det at reagere med alle vores molekyler, vi. Har i kroppen. Men ja, og problemet er, at nu har vi fokuseret her i det her lille, korte afsnit, på det her med bare generelt syre-base-teori og også med stærke og svage syre hvad definitionen er på dem Det her med at beregne dem, det tager vi en anden dag og vi snakker også ind i det, fordi det kræver en anden forståelse for det andet emne og det kræver nemlig at vi forstår hvad ligevægte er, før vi begynder på det Ja Fordi netop når vi siger det der med, at svage syre og svage baser de afgiver ikke eller optager ikke alle hydroner så er det jo fordi man er nødt til at vise, at der er en balance her et eller andet sted et vist antal går over, hvor mange af det, og det skal man så regne sig frem til med forskellige metoder, og det er for arrangeret til et lille hyggeligt grundprincipsafsnit, eller hvad. Er det? Så det kan. I glæde jer til på en anden. Tidspunkt. Lad os regne. På en podcast. Ja, men Morten, Nu er det her jo sådan en lille grundprincips ting. Ja. Hvor... på en. Behø... Øh, jeg skulle til at sige hvor på en behov skal der. Men hvor på en tierliste putter man syrebasseteori? Basis syrebasseteori endda. Ja, det er. Svært. Kan man overhovedet putte det på en tierlist? Det er faktisk. Et rigtig godt spørgsmål. Øøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøøø. Altså, vi tog jo sådan noget som kiralitet. Det var jo en S-tier. Og vi havde elektronikativitet. Det tror jeg faktisk også blev en S-tier. Atomets opbygning. Hvad. Med det periodiske system, det blev jo faktisk ikke... Nej, det blev. Ikke en S-tier. Det er jo så også fordi, der er sådan lidt arbejdsløsninger undervejs, der er sket. Og man kan sige, nu er det her jo generelt bare syrbaseteori, så det er jo også lidt fluffy emne. Hvis vi nu havde taget pH-skalen for sig selv, som vi måske gør på et tidspunkt, så kunne det også godt være, at det begynder at blive lidt noget. mærkeligt noget. Ja. Ja, men det er sådan lidt nemmere at definere på en skala... PH-skalaen. Jeg synes det er vigtigt at vide noget om det her med syre og baser, fordi det indgår i mange reaktioner. Og især når man går niveauet op efter det her. Men hvor man lige skal placere den, det vil jeg være... Det må du gerne lige komme med nogle ind på. De her. Jamen, nu er det ikke bare grundprincips teori, så jeg tænker egentlig, at jeg vil bare nøjes med at sætte den på en B. Eller en A. Åh, der vil jeg også sige nøjes. Jeg synes ikke. At en basis teori rammer en S'er. Nej, det gør. Det ikke, fordi det gør det muligt at forstå, at det er noget med nogle hydrogener, der flyver rundt, og det åbenbart skaber nogle reaktioner over, at de kan være stærke eller svage. Men at tage det med, og så ligefrem gå ud og lave nogle vilde ting med det, det er måske ikke så meget. Så skal vi sige en bære? Vi kan godt. Sige en bære. Og så vil jeg godt lige pointere, at en af mine elever på et tidspunkt, bare lige for at vi siger base teori, Men der var en af mine elever, der var så flink at nævne på et tidspunkt, da vi snakkede om det her, at Arrhenius har fået Nobelprisen for det, at kravene for en Nobelpris godt nok har ændret sig over tiden. Ja, det har. Det. Det har det. Det er jo faktisk også fint nok, at vi lige får puttet det på skala. Altså... At den ringeste, hvad hedder det, definition af det, har fået en Nobelpris. Ja. Og det. Er jo godt nok det mest flyvske... Ja. Ja. De. Havde det nemt dengang. Ja, det var. En anden tid. Ja, man må. Jo bygge på det man har. Man må bygge. På det. Jamen det er rigtigt, ja. Så man står på skuldrene hele tiden inden for hinanden. Yes, man står. På skuldrene af giganter. Præcis. Så vi. Håber I har nyt af at lære en lille smule om syr-basis-teori. Og så må I have en rigtig dejlig dag, og så ses vi igen om to uger.