S A L M I A K

Afleveret:

F O R M Å L

Formålet med øvelsen er at fremstille salmiak ud fra en 5M saltsyre (HCl) og en 5M ammoniak

(NH

3

) som skal puttes på lakrids og spises. Øvelsen har en masse delopgaver som for eksempel

beregning af mængde, hvilket er vigtigt at få regnet rigtigt, da vores salmiak skal spises så der må

ikke være overskud af f.eks. syren. Der udover er målet med øvelsen at begå sig rigtigt med stærke

syrer og lære om sikkerhed.

T E O R I

syrer er stærke syrer så som Salpetersyre og svovlsyrer, men største tallet af syrer er svage. En syre

omdannes til sin korresponderende base hvis den afgiver en hydron og en tilsvarende base

omdannes til sin korresponderende syre, hvis den optager en hydron.

I hverdagen støder vi tit ind i både syrer og baser. Når man sylter eller laver dressing bruger man

eddike, og til at rense afløb eller afsyrer træmøbler bruger man natriumhydroxid. Citroner

indeholder citronsyre, æbler indeholder æblesyre og cola, som unge nu til dags er elle vilde med,

indeholder fosforsyre.

Syrer er helt generelt stoffer der kan afgive hydrogenion (også kaldet hydron). Et eksempel ville

være saltsyre:

Ammoniak er et eksempel på en base, som reagerer på følgende måde med vand:

Hydroner kan ikke svæve frit og må straks finde et frit elektronpar på et molekyle eller en ion at

forbinde sig med. Der gælder så at der skal afgives og optages på samme tid, hvilket som nævnt

kaldes en syre-basereaktion.

Ligevægt:

Pilene begge veje indikerer, at eddikesyre er en svag syre og at reaktionen derfor ikke sker helt ud.

Det betyder også, at man kan vende reaktionen om.

Omgang med syrer (sikkerhed):

koncentration kommer under 1,686 M, kun mærkes med ”Lokalirriterende, Xi” mens overgangen til

denne mærkning for saltsyres vedkommende blot kræver at den formelle koncentration er under

7,7M. Under 0,5M skal svovlsyre slet ikke forsynes med et faresymbol!

Er uheldet ude er midlet vand, da det jo fremgår at ætsningsfaren forsvinder ved fortynding. Det er

naturligvis ekstra farligt at få en ætsende syre eller base i øjnene. På kort tid kan de medføre

kraftige ætsninger, og selv fortyndede syre eller baser kan give alvorlige øjenskader. Derfor er det

vigtigt at bruge briller hver gang men arbejder med syrer og baser.

I vores forsøg skal vi bruge en 5M HCl som er en meget stærk syre, altså yderst ætsende, og det er

Syrer og basers styrker angiver deres evne til at reagere med vand. En stærk syre har en stor K

s

og

en lille styrkeeksponent pK

s

hvilket er tilsvarende for en base (kaldes bare K

b

og pK

b

i stedet).

Hydronolysegraden der beskriver i hvor høj grad en syre har reageret med vand.

Generelt kan ligevægten mellem syre og vand skrives som:

Vi betegner syren med S som altså afgiver en hydron til vand. B betegner den korresponderende

Styrkeeksponenten pK

s

Da styrkekonstanterne rækker over et meget stort interval fra omkring 10

-14

M til 10

7

M er de

besværlige at håndtere. Derfor anvender man i stedet de tilhørende styrkeeksponenter, også kaldt

Det er derfor ikke helt forkert at sige at syre/basens koncentration har stor betydning for hvor meget

den reagere med vand, og altså også hvor stærke de er, derfor er der en tommelfingerregel som

lyder som følgende:

Hvis pK

):

>0 = stærk syre

0-4 = middel stærk

4< = svag syre

Jeg vil lige kort nævne hydronolysegraden, som er den der beskriver, hvor meget en syre har

Syre-basetitrering (titrerkurve):

svage baser bruges en omvendt indikator der har en farveomslag ved omkring pH = 5 (se skema

over forskellige indikatorer)

På figur 1 ses en titrerkurve for titrering af 20ml 0,01M saltsyre med en 0,10M natriumhydroxids

opløsning. Både phenolphthalein og methylrødt skifter farve i ækvivalenspunktet. Figur 2: af 20ml

0,01M ethansyreopløsning med en 0,10M natriumhydroxids opløsning. Phenolphthalein skifter

farve ved ækvivalenspunkt hvorimod methylrødt ikke gør.

Når man skal lave sin egen titrerkurve ud fra sin syre-basetitrering gør man følgende:

springene ikke bliver for store (især ikke omkring ækvivalenspunktet)

Først får vi at vide, at vi har en 37 % Saltsyre og en 25 % Ammoniak. Vi får i opgaven at vide at vi

skal lave 10 g. salmiak ud fra en 5M saltsyre og en 5M ammoniak, så først skal vi regne ud, hvor

meget af vores syre og vores ammoniak vi skal blade op i 1 liter vand for at få en 5M opløsning. (se

udregningerne). Da mængden var bestemt kunne vi blande det op, så vi i alt havde en liter. Det er

vigtigt at man ikke bare hælder syren ned i glasset og derefter fylder vand i. Man skal tage det lidt

af gangen og ALTID starte med vand. Mens man tilsætter saltsyre skal man kører lidt rundt med

glasset så det kan blive blandet. (se figur 1)

Vi havde nu blande vores 5M saltsyre og vores 5M ammoniak og inden vi kan gå videre skal vi

udregningerne). Hvis pH-værdien ikke stemmer overens med den vi har udregnet må man tilsætte

enten lidt mere syre eller lidt mere ammoniak for at udligne pH-værdien

INDSTILLING AF PH-METER (og pH-elektrode)

Man skal huske at afstemme pH-meteren med en pH4 og pH7 væske. En nærmere brugsanvisning

kan man låse på selve PH-meteret (Hold elektroden i bevægelse under opmåling - dannes en

ligevægt)

Da vi havde ramt den ønskede pH-værdi var vores salmiak blanding klar til at blive varmet op, så

sukker hvis man ikke vil have dem alt for stærke)

U D R E N I N G E R / R E S U L T A T E R

På samme måde vil vi beregne hvor meget vi skal bruge til at blande vores 5M NH

3

. Her ved vi at

vi har en opløsning på 25 g for hvert 100 g, og i tabellen kan vi se, at en 25 % ammoniak har 0,907

g/ml

Vi skal bruge 375,50 ml NH

og 624,5ml vand til at blande vores 5M ammoniak

Som vi kan se skal vi bruge 37 ml af hver blanding for at få et udbytte på 10 g. Men da vores

salmiak skal spises og det er nogle stærke sager vi har gang i, regner vi lige den ønskede pH-værdi,

som vi så til sidst kan afstemme efter, hvis den ikke passer helt.

skal tilføje lidt mere af enten syren eller ammoniakken for at til sidst ende med denne pH. Har man

ikke denne pH vil der være et overskud af et af opløsningerne, som i værste tilfælde vil være meget

risikabel at indtage da det for eksempel er en stærk syre vi arbejder med.

Saltsyre er en stærk monovalent syre og formlen for disse lyder som følgende:

Går man fra ækvivalenspunktet og ned til x-aksen kan man læse, hvor mange ml HCl vi har brugt

(ca. 37mL). Tager man det halve af denne volumen og går lodret op på grafen, bliver punktet hvor

det skærer den pKb-værdi basen har (hvilket man dog også kan finde i tabeller).

Jo mere saltsyre vi tilsætter jo mere falder pH-værdien og jo stærkere en syre bliver opløsningen.