Ved en syre forstår man et stof, der afgiver brint-ioner (H+, protoner). Hvor stærk en syre er, kommer an på, hvor mange protoner, der afgives. Der findes både uorganiske og organiske syrer. Man kender den sure smag fra eddike i syltede agurker.

En organisk kemi er et stoffer (molekyler), der indeholder kulstof (Carbon). Eddike er en organisk syre, CH3COOH, der er fortyndet (5%) som fx bruges til konservering.

Den 30% opløsning kaldes for Eddikesyre og bruges afkalkning (10% opl.).

Is-eddike er 'vandfri' eddikesyre (100%) er voldsomt ætsende - og er blevet brugt til at 'isne' vorter væk. Dette til trods betragtes eddikesyre som en svag syre - da en 1 Molær opløsning (~husholdsnings-eddike) kun er 0,4% dissocieret. Eddikesyre i vin skyldes en infektion fra bakterier (Acetobacter) på 'bananfluer'. Derfor skal en bryg holdes dækket/lukket til.

Et eksempel på en uorganisk syre er fx saltsyre (HCl), som egentligt er en gas opløst i vand. Vi kender den som een af de stærkeste syrer - hvilket også betyder at den spaltes (dis-socieres) fuldstændigt som H+ og Cl-, når den kommer i vand. Saltsyre kan også fjerne kalk, bruges fx på murværk til fjernelse af kalkslør fra mørtel. Fordøjelsen i maven foregår vha saltsyre og ensymer.

Sådan måler du syre i vin ->

En base er et stof (molekyle eller ion), der kan optage brintioner. Ammoniakvand, 3-dobbelt salmiak er en opløsning af NH3 i vand. Selvom den betragtes som en 'svag base' er den ætsende. Som en stærk base kender vi Natrium Hydroxid (NaOH, Na+ og OH-), der sælges under navne som Kaustisk Soda, Natron Lud og Flydende Afløbsrens. Det virker stærkt ætsende og affedtende - det er jo derfor det bruges til rengøring, og til fjernelse af maling og afsyring af træ.

pH - hvad er det?

Buffersystemer - amfolytter

Titrering - syre-base

En titrering er en kemisk metode til at bestemme indholdet af en bestemt forbindelse i en prøve. Ved en syre-base titrering neutraliserer basen (titratoren) i buretten syren i prøven (titranden). Bruger man en indikator kaldes metoden for en kolorimetrisk (farveskift) titrering. Indikatoren skifter farve når ækvivalenspunktet (bestemt pH) nås. Tilsvarrende kan  en potentiometrisk titrering anvendes - et pH-meter sammen en automatisk burette.

Til en præcis titrering afvejes en bestemt mængde meget nøje. På kvalitetslaboratoriet bruges vægte, der kan veje mindre end 1/1000 gram. Faktisk er de så følsomme at de bør have deres eget fundament i huset eller i det mindste stå på en meget tung stensokkel.

Der findes en række typer pipetter til at overføre afmålte mængder væske i labora-toriet. Også er her er præcision vigtigt. En prøve kan også udtages med en fuldpipette på fx 25,00 mL. Her er det meget vigtigt at lade væske løbe ud selv - ikke noget med at puste. Og den sidste lille dråbe afsættes øverst i væsken nede i en Erlenmeyer Kolbe (konisk).

På tegningen ser du, hvordan pH stiger (mere og mere basisk) efterhånden som luden neutraliserer syren. Ved Ækvivalenspunktet der ligger midt på det 'store spring' er syren brugt op af basen. Derfor stiger pH voldsomt og indikatoren skifter farve. Her er der brugt Phenolphtalein, der har omslag til lyserød ved pH 8,2 (i 15-20 sekunder).

Før man begynder at titrere en prøve (analyse) skal man have en såkaldt titrator, som er navnet på den væske man bruger til at titrere med. Til en syre-bare titrering vil man bruge en såkaldt Normal-væske, hvilket vil sige at man kender væsken's Normalitet (koncentration), der igen er en betegnelse for, hvor meget en væske indeholder af et bestemt stof.

Saltsyre (HCl) dissocieres når det kommer i vand til H+ og Cl-, der 'fylder rundt' mellem vandmolekylerne. For hver 'portion' saltsyre er der eet H+. En anden syre - svovlsyre (H2SO4), har 2 H+ i hver 'portion' svovlsyre. NatriumHydroxid (NaOH) indeholder Na+ og OH-. Her kan man sige at de reagerer 1:1, dvs een del HCl til een del NaOH, mens der skal dobbelt mængde NaOH til H2SO4 (2:1) - for at basen OH- neutralisere syren H+. Derfor er det vigtig at kende den reaktionsligning man arbejder efter. Af denne grund betegner nogle væskens koncentration som Molaritet, der fortæller hvormange Mol der er per liter.

simpel ligning for reaktionen mellem:

  HCl  +   NaOH      -> NaCl  +  H2O

saltsyre og natriumhydroxid -> alm.salt og vand

Ved omslag er ækvivalenter (stofmængde) HCl lig med ækvivalenter NaOH

0,??? M HCl   =   0,100 M NaOH 

 20,00 mL              19,95 mL

pH-kurve

Beregnes pH, vil vi se at den ligger på næsten 4.

pH = -log 0,005 mmol = -log (1,25x10-4)  ~ 3,9

                39,95 mL

Tilsættes endnu en dråbe NaOH (0,1 mL) så der i alt er tilsat 20,05mL, altså et overskud på 0,05 mL - hvilket svarer til 0,005 mmol OH- i 40,05 mL. pOH berenges:

pOH = -log 0,005 mmol = 3,9   =>  pH =  14 - 3,9  ~ 10,1

                  40,05 mL

Dét forklarer det store spring på pH-kurven ovenfor. Se her for flere detajler.

Normalvæske, indstilling

Det er også vigtigt at man indstiller sin normalvæske efter samme metode som den man vil titrere sin prøve efter, specielt ved brug af indikator pga farven og pH -  dvs samme mængde vand som der er i prøven og den samme indikator da de har forskellige omslagspunkter (pH).

Foreskrives phenolphtalein (pH8,2) til selve analysen må man altså ikke bruge bromthymolblå (pH7,0) til indstillingen. Af hensyn til præcisionen udtages en prøve så det erfaringsmæssigt svarrer til et forbrug på buretten på 20,00 - 25,00 mL. Men bruger man fx under 15mL eller skal man til at fylde buretten undervejs øges usikkerheden.

Ved en indstilling laves 3 på forskellige afvejninger af standardstoffet, og på en analyse af en prøve udtages 2 gange. Resultaterne skal ligge meget tæt på hinanden, ellers er der sjusket med afvejning, udtagning af prøve eller opfyldning til nul/aflæsning af buretten eller vurderingen af farveomslag/dryppet for meget og for hurtigt ved brug af pH-meter. Der er mange ting, der kan 'gå galt', men med en rutineret hånd sidder den lige i skabet hver gang!

0,100 N NaOH 0,5 liter (molvægt = 40,00 g/mol)  inspireret af Laborantskolen i Kbh.

1 liter ionbyttet vand 'udkoges' i 15. min. (pga CO2) og afkøles. Afvej 2,1 gram fast natriumhydroxid på et urglas. Overfør til en bluecap-flaske, samt 300mL ionbyttet vand. Ryst flasken grundigt til det hele er opløst. Køl om nødvendigt. Fyld efter med 200 mL vand.

Skriv Molariteten på etiketten efter indstillingen.

Opbevares helt lufttæt!

    Husk at sætte etiket på flasken!

Indstilling:

Man kan ikke indstille en normalvæske på noget halv-ukendt. Derfor har vi brug for at vide præcist, hvad og hvormeget vi titrerer og dermed beregner på. Her er et fast stof guld værd!

For at kende vægten nøjagtigt skal stoffet være tørt. Der er forskel på hvilken temp. der skal til før det er "tørt" og på den anden side ikke må ødelægges af varmen!

Kaliumhydrogenphthalat skal tørres ved 120°C i 2 timer og afkøles i eksikator først.

0,41?? gram Kalium Hydrogen Phthalat afvejes. Og opløses i 50 mL udkogt ionbyttet vand i en 250 mL konisk kolbe. Tilsæt 2 dr. Phenolphthalein indkator.

Titrer fra burette med ca. 20 mL 0,1 M NaOH til omslag (svag rød). Evt. over noget hvidt.

Notér forbruget. Udfør titreringen 3 gange - skal være inden for 0,05 mL (ved samme mængde KHP afvejet) og beregn gennemsnittet af Normaliteten / Molariteten.

konc. NaOH x volumen NaOH  =  vægt KHP

                1000                          Molvægt

konc. NaOH  =  0,4100 gram kaliumhydrogenphthalat x 1000  = 0,1 M

                                  ? mL NaOH x 204,22 gram/mol

Indstilling af 0,1 M NaOH	I	II	III
Kalium Hydrogen Phthalat, afvejet	g	g	g
NaOH, titreret	mL	mL	mL
Molaritet, beregnet efter formel ovenfor	M	M	M

0,133 N NaOH til Total Syre i vin

Normalitet, beregning:

N = gram afv. KHP x 1000

      mL NaOH x 204,22 gram/mol