En substans surhet har en strikt vetenskaplig definition. Människor brukar ha bilder av metaller som löser sig och hål brinner genom saker när de tänker på syror och icke sura substanser eller baser. Sanningen är hur destruktiv en substans kan vara, är inte den faktor som kemister anser när man bestämmer surheten (eller bristen på det) på något.

Definition och detektion av en sur

Det finns tre olika definitioner som kemister använder när man definierar en syra och bas.

Arrhenius-definitionen: syror är ämnen som, när de löses upp i vatten, ökar koncentrationen av H + -joner (det vill säga positiva vätejoner eller protoner). Baser är ämnen som vid upplösning i vatten ökar koncentrationen av OH-joner (även kända som hydroxidjoner).

Bronstead-Lowry-definitionen: En syra är ett ämne som kan överföra en proton (H) till ett annat ämne. En bas är en substans som kan acceptera en proton (H).

Lewis-definitionen: En syra definieras som en elektronpar-acceptor och en bas som en elektronpar-donator.

I praktiken tycker de flesta kemiker (om inte din organiska kemist) om syror och baser vad gäller de två första definitionerna.

Även om dessa definitioner kan tyckas vara mycket tekniska, är det säkert att man förstår syror i köket, för Ett exempel är att förbereda en enkel reaktion med bakpulver. Om du har en vätska och du vill veta om det är surt, är det enkelt att berätta för att blanda i lite sodavatten. Bakpulveren reagerar med syror för att producera bubblor.

Du kanske är bekant med att bygga en hemlagad köks vulkan. Du blandar ättika (en syra) med bakpulver. Det skummar upp som bakpulver reagerar med syran. Detta är i huvudsak vad du kan göra för att testa om en lösning är sur eller ej. Om det inte finns någon syra, kommer lösningen inte att bubbla när du lägger på natron.

Relativa styrkor av syror

Vissa syror är starkare än andra. Vi är mycket bekanta med det här konceptet när vi tar en dryck läsk och lämnar den på våra tungor. Den brinnande känslan är från syran i läsken. Vi får inte denna känsla när vi håller rent vatten i våra munnar. Skillnaden är syrans styrka. Naturligtvis bör försiktighet användas innan du sätter något i munnen.

Vetenskapligt sett skulle en stark syra vara en som helt överför sina protoner (H + atomer) till vatten som lämnar inga oocellerade molekyler i lösning. En svag syra skulle vara en som endast delvis dissocierar i vattenlösning och finns i lösningen som en blandning av syra molekyler och komponentjoner. Ett ämne med försumbar surhet är en som innehåller väte men visar inte något surt beteende i vatten (det vill säga att väte inte dissocierar eller avlägsnas från molekylen).

pH-skalan

Användningen av pH-skalan är ett praktiskt sätt att kvantitativt bestämma hur surt är något. Om pH-värdet av en lösning är mindre än 7 är det surt. Om pH är 7 är lösningen neutral och om pH är större än 7 är lösningen grundläggande. Denna skala indikerar mängden faktiska H + -joner (surhet) som flyter runt i lösningen, vilket är direkt relaterat till definitionen av en syra.

Upptäcka pH för en lösning

Några olika sätt att mäta pH för en lösning finns. Den vanligast kända metoden är användningen av litmuspapper. Ljusmuspappret är belagt med en kemikalie som reagerar med syror för att ändra pappersfärgen. Du kan sedan jämföra papperet med ett standardfärgschema för att hitta pH-värdet. Det är också vanligt att använda lösningsindikatorer för att ta reda på koncentrationen av syra i en lösning. Detta fungerar på samma sätt som litmuspapperet men läggs istället till lösningen och färgen på hela lösningen ändras till en färg som indikerar pH-värdet. I kemi arbetar labforskare med titreringsexperiment för att bestämma pH-värdet. En viss mängd teknisk kompetens behövs för att använda denna metod. Den vanligaste och mer exakta metoden är via användningen av en pH-mätare. Den elektroniska mätaren innehåller en sond som är nedsänkt i vätskan och en elektrisk ström mäts som kan direkt relateras till pH-värdet. Värdet dikteras sedan till användaren på mätarens display. Dessa pH-mätare har ökat i pålitlighet och användarvänlighet genom åren och är det vanliga sättet att gå. Merparten av denna utrustning finns inte i hushållsköket. Man kan beställa pH-testremsor (litmuspapper) från en matlagningsaffär vid behov.

Exempel på pH-värdet av olika ämnen

Dessa värden är ungefärliga men kan ge dig en känsla av var ämnen faller på pH-skalan. Hushållsblek: 12,5 Magnesia: 10 Bageriprotein: 8 Rent vatten: 7 Svart kaffe: 5 Vin: 3,5 Cola, ättika: 2,9 Magsaft: 1,2

Antal högre än 7 är grund och antal mindre än 7 är sura.