14.1 – Syrer og baser

Udtrykket syre, stammer fra det latinske ord acidus, som betyder ”sur”. Vi kender eddike og citroners sure smag, samt andre almindelige syrer i fødevarer.

I 1887, var den svenske kemiker Svante Arrhenius (1859-1927), den første til at beskrive syrer som stoffer der danner hydrogenioner (H⁺) når de opløses i vand. For eksempel ioniseres saltsyre i vand, og giver hydrogenioner, H⁺, og chloridioner (Cl^–). Det er hydrogenionerne der giver syrer deres sure smag, skifter farven på blåt lakmuspapir til rød, og korroderer nogle metaller.

$\underset{\mathrm{Pol\ae rt} \mathrm{molekyle}}{\mathrm{H}{\mathrm{Cl}}_{\left(\mathrm{g}\right)}}\stackrel{}{\underset{\mathrm{Ionisering}}{\stackrel{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}{\to }}}+\underset{\mathrm{Hydrogenion}}{{\mathrm{H}}_{\left(\mathrm{aq}\right)}^{+}}+{\mathrm{Cl}}_{\left(\mathrm{aq}\right)}^{–}$

Navngivning af syrer

Syrer opløses i vand og danner hydrogenioner, sammen med en negativ ion, der kan være et simpelt ikke-metal, eller en sammensat ion.

Når en syre opløses i vand og danner en hydrogenion og en simpel ikke-metal anion, bruges præfikset hydrogen foran navnet på ikke-metallet (bemærk her, at de fleste almindelige syrer, har et almindeligt dansk navn der anvendes, frem for det kemiske navn –f.eks. saltsyre, eddikesyre, svovlsyre, phosphorsyre, og salpetersyre), og dens endelse er –id. For eksempel saltsyre (HCl), der kemisk navngives som hydrogenchlorid. Når anionen er en sammensat ion indeholdende oxygen, benyttes endelsen –at. Hvis syren indeholder en sammensat ion der ender på –it, ender syrens navn også på –it.

Halogenerne i gruppe 7A (17), kan danne mere end to syrer der indeholder oxygen. For chlor, er den almindelige form chlorsyre, HClO₃, der indeholder den sammensatte ion chlorat. For den syre der indeholder et mere oxygenatom end den almindelige form, bruges præfikset per; HClO₄ navngives således perchlorsyre. Når den sammensatte ion indeholder et mindre oxygenatom end den almindelige form, bruges endelsen –syrling; HClO₂ navngives derfor chlorsyrling; den indeholder chloritionen, ClO₂^–. Præfikset hypo bruges for syren der har to mindre oxygenatomer end den almindelige; HClO navngives derfor hypochlorsyre. Navnene på nogle almindelige syrer og deres anioner, kan ses i tabel 14.1.

Konceptforståelse 14.1

Navngivning af syrer Hvis H2SO4 navngives svovlsyre, hvad er så navnet på H2SO3? Hvorfor? Svar H2SO3 navngives svovlsyrling. Den sammensatte anion, indeholder et mindre oxygenatom end den almindelige form, og får derfor endelsen –syrling.

Navngivning af carboxylsyrer

En carboxylsyre indeholder en carboxylgruppe, hvilket er en hydroxylgruppe sat sammen med en carbonylgruppe. Mange carboxylsyrer har almindelige navne som hos de almindelige syrer, og mange af dem er afledt fra deres naturlige kilder. Myresyre sprøjtes ind under huden af bier eller stik fra myrer og gennem andre former for insektbid. Eddikesyre dannes, når ethanol og æblecider reagerer med oxygen i luften. Propionsyre (propansyre) fås gennem fedtstoffer i mælkeprodukter. Smørsyre (butansyre) give den ramme lugt af harskt smør (se tabel 14.2).

IUPAC navnene på carboxylsyrerne er baseret på alkannavnene på den korresponderende kulstofkæde. Vi finder den længste kulstofkæde som indeholder carboxylgruppen, og tilføjer endelsen –syre (se figur 14.1).

Baser

Du kender nok nogle almindelige baser der anvendes i husholdningen, som for eksempel Balancid, afløbsrens, og ovnrens. Ifølge Arrhenius, er baser ionforbindelser der dissocierer til kationer og hydroxidioner (OH^–) når de opløses i vand. De er et andet eksempel på stærke elektrolytter. For eksempel er natriumhydroxid en Arrhenius base, der fuldstændig dissocierer i vand, og giver natriumioner, Na⁺, og hydroxidioner, OH^–.

De fleste Arrhenius baser er metaller fra gruppe 1A (1) og 2A (2), så som NaOH, KOH, LiOH, og Ca(OH)₂. Hydroxidionerne (OH^–) giver Arrhenius baserne deres almindelige karakteristika, så som bitter smag og følelsen af at være glatte. En base gør en lakmusindikator blå, og en phenolphthaleinindikator lyserød. Tabel 14.3 sammenligner nogle karakteristika for syrer og baser.

Navngivning af baser

Typiske Arrhenius baser, navngives som hydroxider.

Konceptforståelse 14.2

Ionisering af en Arrhenius base Når tørrede majskorn blødgøres i kalkvand (calciumhydroxidopløsning), anvendes det fremkomne produkt, til at lave majsgryn. Skriv en reaktionsligning, for calciumhydroxids ionisering i vand. Svar Når calciumhydroxid, der har den kemiske formel Ca(OH)2, opløses i vand, indeholder opløsningen calciumioner (Ca2+), og dobbelt så mange hydroxidioner (OH–). Reaktionsligningen skrives således: $\mathrm{Ca}{\left(\mathrm{OH}\right)}_{2\left(\mathrm{s}\right)}\to {\mathrm{Ca}}_{\left(\mathrm{aq}\right)}^{2+}+2{\mathrm{OH}}_{\left(\mathrm{aq}\right)}^{–}$

Opgaveeksempel 14.1

Navne og formler på syrer og baser a. Angiv hver af følgende som en syre eller en base, og angiv dens navn: 1. H3PO4, indgrediens i sodavand 2. NaOH, ingrediens i ovnrens b. Skriv formlen for hver af følgende: 1. Magnesiumhydroxid, ingrediens i Balancid 2. Hydrogenbromid, industrielt anvendt til forberedelse af bromidforbindelser Løsning a. 1. Syre; phosphorsyre          2. Base; natriumhydroxid b. 1. Mg(OH)2                         2. HBr

14.2 – Brønsted-Lowry syrer og baser →