Syrer og baser - maglenydal.dk

1 Syrer og baser Eksamensrapport i liniefaget fysik /kemi Udarbejdet af: Morten P rregaard, 230726 Morten Bue Nydal, 230921 Mikkel Brits S rensen, 230926 2. maj 2006 Frederiksberg Seminarium Underviser og vejleder: Nina Troelsgaard Jensen Syrer og baser Morten P rregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel Brits S rensen 230926 Side 1 af 22 Indholdsfortegnelse Indledning .. 2 M l .. 2 Teoriresume til l reren .. 3 3 Hvad er en syre?.. 4 Hvad er en base? .. 4 Styrke p 5 Indikatorer .. 5 5 Ioner .. 6 Et 6 Sikkerhedsforanstaltninger og praktiske rammer .. 6 L ringssyn .. 7 Fagsyn .. 7 Undervisnings-, arbejds-, og organisationsformer ..8 Evaluering .. 9 Undervisningsplan .. 9 Aktiviteter .. 11 Elevfors g 1.

2 11 Elevfors g 2 .. 12 Elevfors g 3 .. 13 Elevfors g 4 .. 14 Elevfors g 5 .. 15 Demonstrationsfors g 6 .. 16 Demonstrationsfors g 7 .. 17 Demonstrationsfors g 8 .. 18 Elevfors g 9 .. 18 Elevfors g 9 .. 19 Elevfors g 10 .. 20 Elevfors g 11 .. 21 Litteraturliste .. 22 Syrer og baser Morten P rregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel Brits S rensen 230926 Side 2 af 22 Indledning Vores emnevalg tog udgangspunkt i, at eleverne i stor udstr kning omgiver sig med kemi i deres hverdag. Undervisningsforl bet sigter mod en 8. klasse, hvor det kunne v re sp ndende at udfordre de hverdagserfaringer med kemikalier eleverne m tte have, samt koble det sammen med kemiens teori. Derfor har vi valgt, at de to f rste fors g, eleverne skal besk ftige sig med, tager udgangspunkt i deres hverdag.

3 Dette udgangspunkt er ikke ensbetydende med, at der kan drages paralleller mellem al undervisningen og elevernes hverdag. Men det er vores forestilling, at der kan vises eksempler p , at den kemi, de arbejder med i skolen, kan genfindes i elevernes hverdagsoplevelser. Fra deres hverdag har eleverne mange erfaringer med Syrer og baser , og at besk ftige sig med emnet i kemiundervisningen vil kunne give en st rre forst else for og undren over deres omverden. Det er m ske ikke alle elever, der er klar over, hvor stor en betydning Syrer og baser rent faktisk har for husholdning, industri, natur mv. M l Eleverne skal have kendskab til hvad en syre og en base er, samt arbejde med dem i laboratoriet. Derudover skal eleverne blive fortrolige med hvordan de arbejder i et laboratorium med sikkerhedsm ssige regler.

4 Endelig skal eleverne v re i stand til at s tte f nomenerne de arbejder med i forhold til deres egen dagligdag. Som det st r i form lsparagraffen for fysik /kemi skal undervisningen medvirke til udvikling af naturvidenskabelige arbejdsmetoder og udtryksformer hos den enkelte elev med henblik p at ge elevernes viden om og forst else af den verden, de selv er en del af. Nogle af trinm lene efter 8. klassetrin er, at eleverne skal1: beskrive eksempler p kemiske forbindelser og deres indbyrdes reaktion beskrive nogle grundstoffer og kemiske forbindelser samt enkle tr k i det periodiske system kende nogle generelle egenskaber ved hverdagens stoffer og materialer, som .. surhedsgrad planl gge og gennemf re praktiske og teoretiske unders gelser Disse m l mener vi, at vores m l mere eller mindre kan v re med til at opfylde.

5 Der stilles krav til elevernes m de at arbejde og t nke p . Det er en fordel, hvis de tidligere har arbejdet med at stille sp rgsm l, frems tte forudsigelser og gennemf re eksperimenter p en m de, hvor deres begrebsverden er blevet udfordret og udviklet. Vores undervisningsplan l gger op til megen elevaktivitet, hvorfor eleverne forudg ende har besk ftiget sig med adf rds- og sikkerhedsm ssige aspekter af faget s som kemikalieh ndtering og bortskaffelse samt beskyttelse af sig selv og andre . Det er vitalt, at eleverne har tilegnet sig 1 F lles m l, Fagh fte 16 Syrer og baser Morten P rregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel Brits S rensen 230926 Side 3 af 22 en vis viden for at optimere deres udbytte af forl bet.

6 For at eleverne f r det maksimale ud af forl bet, er deres foruds tninger, det periodiske system, atomer og molekyler, simple reaktionsskemaer samt udvalgte grundstoffers symboler. Teoriresume til l reren2 pH pH er et m l for en opl snings surhedsgrad, og er defineret som minus logaritmen til oxoniumionkoncentrationen: []scpHlog = skrevet p en anden m de: []+ =OHpH3log Vand kan optr de som b de en syre og en base. Der m v re en mulighed for, at vandmolekyler kan reagerer med hinanden: + + +OHOHOHOH322 Denne reaktion kaldes autoprotolyse, hvilket betyder elektronoverf rsel. Rent vand: []MOH73100,1 + = []MOH7100,1 = produktet af de to ionkoncentrationer: [][]MOHOH143100,1 + = [][][][][][]opl sningbasiskOHOHopl sningneutralOHOHopl sningsurOHOH + + +<=>333 2 Mygind, Helge Syrer og baser Morten P rregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel Brits S rensen 230926 Side 4 af 22 Hvad er en syre?

7 En syre er et stof, der fraspalter protoner (H+), n r det kommer i vand. At en opl sning er sur, skyldes oxonium-ioner (H3O+). Jo flere H3O+-ioner der findes i en vandig opl sning af en syre, jo surere er den. H+-ionen kan ikke eksistere frit, men skal optages af et andet molekyle eller ion. Syre + H2O H3O+ + Base ex. HCl + H2O H3O+ + Cl Cl kaldes syreresten til saltsyren HCl. Denne opf rer sig som en base. En syre og en base, der kan omdannes til hinanden ved hhv. at fraspalte og optage en hydrogen-ion, kaldes et korresponderende syre/basepar. Det betyder, at syren og basen i reaktionen ovenfor korresponderer til hinanden - alts er HCl og Cl er et korresponderende syre/basepar. Reaktioner, hvor der overf res en H+-ion fra en syre til en base, kaldes syre-basereaktioner (protolyse).

8 Hvad er en base? At en opl sning er basisk, skyldes hydroxid-ioner (OH-). Jo flere OH--ioner der er i en vandig opl sning af en base, jo mere basisk er den. En base er et stof der kan optage en H+-ion. Base + H2O Syre + OH ex. NH3 + H2O NH4+ + OH En base omdannes til sin korresponderende syre, hvis den optager en H+-ion. NH4+ og NH3 er et korresponderende syre/basepar. Et molekyle eller en ion opf rer sig som en base hvis molekylet indeholder et lone-pair (ledigt elektronpar) eller, at ionen er negativ. Syrer og baser Morten P rregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel Brits S rensen 230926 Side 5 af 22 Styrke p syre/base En syres styrke kan bestemmes ud fra syrekonstanten: [][][]SOHBKs+ =3 Ligeledes kan en bases styrke bestemmes ud fra basekonstanten: [][][]BSOHKB = [S] = koncentrationen af syren [B] = koncentrationen af basen.

9 Indikatorer En m de man kan f en id om en opl snings pH-v rdi, er at tils tte opl sningen en syre-baseindikator. Der findes flere forskellige indikatorer som har et omslagspunkt ved forskellige pH-v rdier. Farven afh nger af opl sningens pH-v rdi. Bruger man bromthymolbl t er opl sningen gul i sur v ske og bl i basisk v ske. Til h jre ses et skema som viser 6 forskellige indikatorer. Koncentration En stofm ngdekoncentration opgives i mol/L. Stofm ngdekoncentrationen beregnes ved at dividerer stofm ngde med opl sningens volumen. Koncentrationen kan ogs angives i masse% eller volumen%. N r man beregner en koncentration, bruges f lgende formel: Vnc= hvor c = koncentration (enheden er mol/L = M kaldet mol r) n = stofm ngde (enheden er mol) V = volumen (enheden er L) Skal man finde massen, af en opl sning eller et fast stof bruges: Mnm = hvor m = massen (enheden er g) n = stofm ngden (enheden er mol) M = molar masse (enheden er g/mol) Syrer og baser Morten P rregaard 230726, Morten Bue Nydal 230921 og Mikkel Brits S rensen 230926 Side 6 af 22 Ioner En ion er et elektrisk ladet atom eller molekyle.

10 Der findes b de positivt og negativt ladede ioner; undertiden kaldes en positiv ion en kat-ion, og en negativ ion en an-ion. Ioner med modsatte ladninger kan tilsammen danne et salt, spaltes opl st k kkensalt NaCl i positivt ladede natriumioner, Na+, og negativt ladede chloridioner, Cl-. S tter man str m til en syre, HCl, vil H+- ionerne g mod minuspolen, og Cl- ionerne vil tr kke mod pluspolen. Er det en base NaOH, vil OH- ionerne g mod plus og Na+ ionerne g mod minus. Ioner fordeler sig i iongitteret, se figuren til h jre, fordi ioner med ens ladning frast der hinanden, mens ioner med forskellig ladning tiltr kker hinanden. Et salt Definitionen p et salt: et metal + en syrerest N r man bruger ordet salt, t nker man p almindelig k kkensalt, alts natriumchlorid (NaCl).