Opgaver til 7.1

Opgaverne hører til afsnit 7.1 Syrer og baser. Prøv selv, før du åbner hjælpen under opgaven.

Opgave 7.1.1: De vigtigste ord

  1. Hvad er en hydron?
  2. Hvad gør en syre i en syre/base-reaktion?
  3. Hvad gør en base i en syre/base-reaktion?
  4. Hvad hedder ionerne H3O+ og OH−?

Se på figuren af hydronen og på de to punkter lige under figuren.

Et hydrogenatom har én proton og én elektron. Tænk på, hvad der er tilbage, når elektronen er væk. Syren og basen gør det modsatte af hinanden.

  1. En hydron er et hydrogenatom uden sin elektron. Den består kun af en proton og skrives H+.
  2. En syre afgiver en hydron.
  3. En base optager en hydron.
  4. H3O+ hedder en oxoniumion, og OH− hedder en hydroxidion.

Opgave 7.1.2: Find syren og basen

Afgør for hver reaktion, hvilket af de to stoffer til venstre der er syren, og hvilket der er basen.

  1. HNO3 + H2O → NO3− + H3O+
  2. NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH−
  3. HF + OH− → F− + H2O
  4. CH3COOH + NH3 → CH3COO− + NH4+

Følg hvert stof hen over pilen. Syren er det stof, der har ét H mindre bagefter. Basen er det stof, der har ét H mere bagefter.

I reaktion a bliver HNO3 til NO3−. Det har mistet et H, så HNO3 er syren. H2O bliver til H3O+ og har fået et H, så vand er basen.

  1. HNO3 er syren, og H2O er basen.
  2. H2O er syren, og NH3 er basen.
  3. HF er syren, og OH− er basen.
  4. CH3COOH er syren, og NH3 er basen.

Opgave 7.1.3: Ladningen følger med

Udfyld skemaet med formlen for den partikel, der dannes.

Partikel Det sker der Der dannes
HBr afgiver en hydron
H2O afgiver en hydron
NH3 optager en hydron
OH− optager en hydron
HCO3− afgiver en hydron
HCO3− optager en hydron

En hydron har ladningen 1+. Når en partikel afgiver en hydron, får den ét H mindre, og ladningen bliver 1 lavere. Når den optager en hydron, får den ét H mere, og ladningen bliver 1 højere.

HBr har ladningen 0. Uden hydronen er der Br tilbage, og ladningen er 1 lavere end 0. Det giver Br−. En ladning på 1− bliver til 2−, når den bliver 1 lavere.

Partikel Det sker der Der dannes
HBr afgiver en hydron Br−
H2O afgiver en hydron OH−
NH3 optager en hydron NH4+
OH− optager en hydron H2O
HCO3− afgiver en hydron CO32−
HCO3− optager en hydron H2CO3

Opgave 7.1.4: Fra syre til base

Skriv formlen for den korresponderende base til hver syre.

  1. HNO3
  2. HF
  3. H2SO4
  4. NH4+
  5. H2S
  6. HCOOH

Fjern ét H fra formlen, og gør ladningen 1 lavere.

H2SO4 har to H. Der skal kun fjernes ét, så basen er HSO4−. I HCOOH er det H-atomet i gruppen COOH, der afgives.

  1. NO3−
  2. F−
  3. HSO4−
  4. NH3
  5. HS−
  6. HCOO−

Opgave 7.1.5: Fra base til syre

Skriv formlen for den korresponderende syre til hver base.

  1. OH−
  2. Cl−
  3. NH3
  4. CO32−
  5. H2O
  6. CH3COO−

Sæt ét H på formlen, og gør ladningen 1 højere.

CO32− har ladningen 2−. Med ét H mere bliver ladningen 1−, og formlen er HCO3−. Vand med ét H mere er H3O+.

  1. H2O
  2. HCl
  3. NH4+
  4. HCO3−
  5. H3O+
  6. CH3COOH

Opgave 7.1.6: Gør reaktionen færdig

Skriv de to stoffer, der dannes i hver reaktion. Det første stof til venstre er syren.

  1. HBr + H2O → …
  2. HNO3 + H2O → …
  3. HCl + NH3 → …
  4. HF + H2O ⇌ …

Flyt én hydron fra syren til basen. Syren får ét H mindre og en ladning, der er 1 lavere. Basen får ét H mere og en ladning, der er 1 højere.

I reaktion a bliver HBr til Br−, og H2O bliver til H3O+. Tjek til sidst, at ladningerne er ens på de to sider af pilen.

  1. HBr + H2O → Br− + H3O+
  2. HNO3 + H2O → NO3− + H3O+
  3. HCl + NH3 → Cl− + NH4+
  4. HF + H2O ⇌ F− + H3O+

Opgave 7.1.7: De to par

Se på reaktionen:

HF + H2O ⇌ F− + H3O+

  1. Skriv syre eller base under hvert af de fire stoffer.
  2. Skriv de to korresponderende syre/base-par.

Se på figuren med de to par. Til venstre afgiver syren en hydron. Til højre er det den partikel, der har hydronen, som er syre, for den kan afgive den igen.

Et par består af to formler, der er ens bortset fra én hydron. Der er altid én fra venstre side og én fra højre side i hvert par.

  1. HF er en syre, H2O er en base, F− er en base, og H3O+ er en syre.
  2. Det ene par er HF og F−. Det andet par er H3O+ og H2O.

Opgave 7.1.8: Amfolytter

  1. Hvad er en amfolyt?
  2. Skriv en reaktion, hvor vand er syre, og en reaktion, hvor vand er base.
  3. Hvilke af disse partikler er amfolytter: HCO3−, Cl−, H2O, NH4+ og HSO4−?

En amfolyt skal kunne begge dele. Den skal have et H, som den kan afgive, og den skal kunne optage et H mere.

Cl− har ikke noget H at afgive. NH4+ har ikke noget frit elektronpar, som en hydron kan sætte sig på. Til spørgsmål b kan du bruge reaktionerne med HCl og NH3 fra afsnittet.

  1. En amfolyt er et stof, der både kan være syre og base.
  2. Vand som base: HCl + H2O → Cl− + H3O+. Vand som syre: NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH−.
  3. HCO3−, H2O og HSO4− er amfolytter. Cl− kan kun være base, og NH4+ kan kun være syre.

Opgaver med fødevaretema

Syrer og baser giver smag til meget af det, vi spiser og drikker.

Opgave 7.1.mad.1: Citronsyre

Den sure smag i en citron kommer fra citronsyre, C6H8O7. I citronsaften afgiver citronsyre en hydron til vand.

  1. Skriv formlen for den ion, citronsyre bliver til.
  2. Skriv reaktionsskemaet. Citronsyre er en svag syre.
  3. Hvad hedder den ion, der dannes af vandmolekylet?

Formlen er stor, men reglen er den samme: ét H mindre, og ladningen bliver 1 lavere.

C6H8O7 har 8 hydrogenatomer og ladningen 0. Efter reaktionen er der 7 hydrogenatomer, og ladningen er 1−. En svag syre skrives med dobbeltpil.

  1. C6H7O7−
  2. C6H8O7 + H2O ⇌ C6H7O7− + H3O+
  3. En oxoniumion, H3O+

Opgave 7.1.mad.2: Salmiaklakrids

Salmiak er saltet ammoniumchlorid, NH4Cl. Når lakridsen opløses i spyt, bliver ammoniumionerne frie, og nogle af dem reagerer med vand:

NH4+ + H2O ⇌ NH3 + H3O+

  1. Hvilket stof er syren, og hvilket er basen i reaktionen mod højre?
  2. Hvad er den korresponderende base til NH4+?
  3. I afsnit 7.1 var vand en syre i reaktionen med ammoniak. Hvad er vand her?

Find det stof til venstre, der har ét H mindre efter pilen. Det er syren.

NH4+ bliver til NH3. Det har afgivet en hydron. Vandmolekylet bliver til H3O+ og har optaget en hydron.

  1. NH4+ er syren, og H2O er basen.
  2. NH3
  3. Her er vand en base. Vand er en amfolyt, så det kan være begge dele.

Opgave 7.1.mad.3: Danskvand

Danskvand er vand med opløst carbondioxid. En lille del af gassen reagerer med vandet og bliver til kulsyre, H2CO3. Kulsyren reagerer videre med vand:

H2CO3 + H2O ⇌ HCO3− + H3O+

  1. Hvilket stof er syren, og hvilket er basen i reaktionen mod højre?
  2. Skriv de to korresponderende syre/base-par.
  3. Forklar, hvorfor danskvand smager en lille smule surt, når vand fra hanen ikke gør det.

Kulsyre har to H til venstre for pilen og ét H til højre.

Til spørgsmål c: Den sure smag kommer fra oxoniumioner. Se, hvor de bliver dannet.

  1. H2CO3 er syren, og H2O er basen.
  2. Det ene par er H2CO3 og HCO3−. Det andet par er H3O+ og H2O.
  3. Kulsyren afgiver hydroner til vandet, så der dannes oxoniumioner. Det er dem, der giver den sure smag.

Opgaver med klimatema

Carbondioxid bliver til en syre, når det opløses i regn og i havet. Opgaverne træner det samme som opgave 7.1.1 til 7.1.8, men handler alle om klima og miljø. Baggrunden står på siden Tema: Klima.

Opgave 7.1.klima.1: Kulsyre i havet

Når carbondioxid opløses i havet, dannes der kulsyre, H2CO3. Kulsyren reagerer med vand:

H2CO3 + H2O ⇌ HCO3− + H3O+

  1. Hvilket af de to stoffer til venstre afgiver en hydron?
  2. Hvad kaldes et stof, der afgiver en hydron?
  3. Hvad kaldes et stof, der optager en hydron?
  4. Hvad hedder ionen H3O+?

En hydron er H+. Se, hvilket stof der har mistet et H, når du sammenligner venstre og højre side.

H2CO3 er blevet til HCO3− og har altså mistet en hydron. Vandet har fået den og er blevet til H3O+.

  1. Kulsyre, H2CO3
  2. En syre
  3. En base
  4. Oxoniumionen

Opgave 7.1.klima.2: Syrer og baser i naturen

Afgør for hver reaktion, hvilket af de to stoffer til venstre der er syren, og hvilket der er basen.

  1. H2CO3 + H2O ⇌ HCO3− + H3O+
  2. NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH−
  3. HNO3 + H2O → NO3− + H3O+
  4. HNO3 + NH3 → NO3− + NH4+

Syren er det stof, der afgiver en hydron. Find det stof, der har ét H mindre på højre side.

I reaktion b bliver NH3 til NH4+. Ammoniak har altså optaget en hydron og er basen. Hydronen kommer fra vandet, som er syren.

  1. H2CO3 er syren, og H2O er basen.
  2. H2O er syren, og NH3 er basen.
  3. HNO3 er syren, og H2O er basen.
  4. HNO3 er syren, og NH3 er basen.

Opgave 7.1.klima.3: Ladningen følger med i havet

Udfyld skemaet med formlen for den partikel, der dannes.

Partikel Det sker der Der dannes
H2CO3 afgiver en hydron
HCO3− afgiver en hydron
CO32− optager en hydron
NH3 optager en hydron
HNO3 afgiver en hydron
H2O optager en hydron

En hydron har ladningen 1+. Når en partikel afgiver en hydron, bliver ladningen 1 mindre. Når den optager en hydron, bliver ladningen 1 større.

H2CO3 har ladningen 0. Når den afgiver en hydron, er der ét H mindre, og ladningen bliver 1−. Det giver HCO3−.

Partikel Det sker der Der dannes
H2CO3 afgiver en hydron HCO3−
HCO3− afgiver en hydron CO32−
CO32− optager en hydron HCO3−
NH3 optager en hydron NH4+
HNO3 afgiver en hydron NO3−
H2O optager en hydron H3O+

Opgave 7.1.klima.4: Syrerne i regnen

Skriv formlen for den korresponderende base til hver syre.

  1. H2CO3
  2. HNO3
  3. H2SO4
  4. NH4+
  5. HCO3−
  6. HSO4−

Den korresponderende base er det, der er tilbage, når syren har afgivet en hydron.

Fjern ét H fra formlen, og gør ladningen 1 mindre. H2CO3 bliver til HCO3−.

  1. HCO3−
  2. NO3−
  3. HSO4−
  4. NH3
  5. CO32−
  6. SO42−

Opgave 7.1.klima.5: Baserne i hav og jord

Skriv formlen for den korresponderende syre til hver base.

  1. CO32−
  2. HCO3−
  3. NH3
  4. NO3−
  5. SO42−
  6. OH−

Den korresponderende syre er det, der dannes, når basen har optaget en hydron.

Sæt ét H på formlen, og gør ladningen 1 større. CO32− bliver til HCO3−.

  1. HCO3−
  2. H2CO3
  3. NH4+
  4. HNO3
  5. HSO4−
  6. H2O

Opgave 7.1.klima.6: Gør reaktionerne færdige

Skriv de to stoffer, der dannes i hver reaktion. Det første stof til venstre er syren.

  1. H2SO4 + H2O → …
  2. H2CO3 + H2O ⇌ …
  3. HNO3 + NH3 → …
  4. H3O+ + CO32− → …

Syren afgiver én hydron til det andet stof. Skriv syren uden den ene hydron, og skriv det andet stof med en ekstra hydron.

Husk ladningerne. I reaktion a bliver H2SO4 til HSO4−, og H2O bliver til H3O+.

  1. H2SO4 + H2O → HSO4− + H3O+
  2. H2CO3 + H2O ⇌ HCO3− + H3O+
  3. HNO3 + NH3 → NO3− + NH4+
  4. H3O+ + CO32− → H2O + HCO3−

Opgave 7.1.klima.7: De to par i en muslingeskal

Muslingeskaller er lavet af kalk, som indeholder carbonationer. Når havet bliver surere, reagerer carbonationerne med oxoniumioner:

CO32− + H3O+ ⇌ HCO3− + H2O

  1. Skriv syre eller base under hvert af de fire stoffer.
  2. Skriv de to korresponderende syre/base-par.

Find først ud af, hvem der afgiver en hydron, når reaktionen går mod højre. Gør derefter det samme for reaktionen mod venstre.

Mod højre afgiver H3O+ en hydron til CO32−. Mod venstre afgiver HCO3− en hydron til H2O. Et par består af to partikler, der kun adskiller sig ved én hydron.

  1. CO32− er base, H3O+ er syre, HCO3− er syre, og H2O er base.
  2. De to par er HCO3− og CO32− samt H3O+ og H2O.

Opgave 7.1.klima.8: Amfolytten i havet

  1. Hvad er en amfolyt?
  2. Hydrogencarbonationen, HCO3−, er en amfolyt. Skriv en reaktion, hvor den er syre og afgiver en hydron til vand. Skriv også en reaktion, hvor den er base og optager en hydron fra H3O+.
  3. Hvilke af disse partikler er amfolytter: CO32−, HCO3−, H2O, NH4+ og NO3−?

En amfolyt kan både afgive og optage en hydron. Den skal derfor have et H, den kan afgive, og plads til at optage ét mere.

Når HCO3− afgiver en hydron, bliver den til CO32−. Når den optager en hydron, bliver den til H2CO3.

  1. En partikel, der både kan være syre og base.
  2. Som syre: HCO3− + H2O ⇌ CO32− + H3O+. Som base: HCO3− + H3O+ ⇌ H2CO3 + H2O.
  3. HCO3− og H2O