Syrer og baser – kjemi på kjøkkenet

Hvorfor smaker sitron så surt? Kjøkkenet er et sted vi kan få erfaring med mange kjemiske stoffer og reaksjoner. Men hvorfor smaker sitron surt, hva gjør kullsyreholdige drikker skadelige for tennene, og hvordan virker egentlig vaskemidler? For å kunne forklare hva som skjer, må vi vite noe om de ulike stoffene og hvordan de reagerer. Syrer er sure Mye av det vi spiser og drikker, inneholder syrer. Det kan være for å få syrlig smak eller lengre holdbarhet. Du har kanskje lagt merke til at yoghurt har lengre holdbarhet enn melk? Det er blant annet fordi melkesukker er blitt omdannet til melkesyre i yoghurten, og det sure miljøet gjør at skadelige bakterier ikke trives. Vi tåler vanligvis syrer i maten godt. Likevel advarer tannlegen mot å drikke brus fordi Vurderingseksemplar kullsyra i brusen kan etse på tannemaljen og skade tennene. Hvor etsende en syre er, kommer an på hvilken syre det er og konsentrasjonen av den. Konsentrasjonen er et mål på hvor mye syre det er i forhold til vann. Jo mer syre per liter vann, jo høyere konsentrasjon. En syre blandet med vann kaller vi en sur løsning. Tar vi i mer vann, sier vi at vi fortynner den sure løsningen. Syrer som brukes i matlaging, som fortynnet eddiksyre og sitronsyre, er ikke veldig etsende. Men på laben kan det være syrer som er farlige å få i seg og på seg. Derfor bruker vi alltid briller når vi håndterer syrer på laben, og vi dekker oss til med labfrakk og i noen tilfeller hansker.

Men hva er egentlig en syre? En syre et stoff som kan gi fra seg et hydrogenion (H+). Et hydrogenion er et hydrogen atom som har mistet elektronet sitt og derfor har en positiv ladning. Jo sterkere syra er, jo lettere gir den fra seg H+. Syrer smaker surt fordi sanseceller på tunga registrerer H+ og sender signal til hjernen slik at vi oppfatter at det smaker surt. Men husk at du aldri skal smake på noe på laben!

Saltsyre, HCl

Saltsyre reagerer med vann Vann, H₂O

+ Baser er glatte I kjemien er ikke det motsatte av surt søtt, men basisk. En base er definert som et stoff som kan ta opp ett eller flere hydrogenioner (H+), altså motsatt av syrer som kan gi fra seg ett eller flere hydrogenioner. Når vi tilsetter litt syre i vann, sier vi at vi løser syra i vann, og at det blir en sur løsning. Det som skjer, er at syra gir fra seg H+-ioner til vannmolekylene. Figuren viser hvordan et H+-ion fra saltsyre (HCl) overføres til et vannmolekyl. Vannmolekylet får da et ekstra hydrogen atom og en positiv ladning. Salmiakk og klorin er basiske vaskemidler. NB! Bland aldri disse, for da dannes det giftig klorholdig gass. + Vurderingseksemplar En base blandet i vann gir det vi kaller en basisk løsning. Om du søler basisk løsning på huden, vil det kjennes glatt og såpeaktig. Det er fordi basen reagerer med fettstoffer i huden og det dannes såpeaktige stoffer. Baser reagerer med fett og kan løse det opp, og derfor er det ofte baser i sterke vaskemidler som maskinoppvaskmiddel. Akkurat som syrer kan baser være etsende. Den samme egenskapen som gjør at de løser opp fett i oppvasken, gjør at de kan skade huden og, ikke minst, øynene. På laben beskytter vi oss mot baser på samme måte som mot syrer, med briller, labfrakk og noen ganger hansker.

pH – et mål på surhet

Kullsyreholdig brus kan altså skade tennene, men hva med iste eller eplejuice? For å finne ut hvor sur en væske eller løsning er, måler vi pH. pH-skalaen går fra 0 til 14. I sure løsninger er pH-verdien lavere enn 7. I iste og eplejuice er pH typisk mellom 3 og 4, så dette er sure drikker. I en løsning som verken er sur eller basisk, som rent vann, er pH 7, og den kalles nøytral. Dersom pH i løsningen er over 7, er løsningen basisk, og jo mer basisk den er, jo høyere er pH. Når vi måler pH, er det egentlig mengden H+-ioner i løsningen vi måler. Jo flere H+-ioner, jo lavere pH-verdi.

Sitron Brus Appelsinjuice Melk Egg Grønnsåpe Salmiakk Maskinoppvaskmiddel

Kaustisk soda Sterkt sur Svakt sur Nøytral Svakt basisk Sterkt basisk 1 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Reflekter På figuren er en del vanlige stoffer plassert på pH-skalaen etter pH-verdi. Hvordan stemmer plasseringen av disse med din erfaring av sure stoffer? Var det noen overraskelser? Tomatjuice der pH er 4, er ti ganger så sur som kaffe der pH er 5, og hundre ganger så sur som melk der pH er 6. For hver enhet du beveger deg nedover på pH-skalaen, er det du måler, ti ganger surere.Vurderingseksemplar

Planter kan avsløre pH i jorda

Grantrær, blåbær og lyng trives i sur jord, mens vi ofte finner blåveis i nøytral til svakt basisk jord. Hageplanten hortensia skifter faktisk farge etter pH – står planten i sur jord, blir blomstene blå, mens i jord med høyere pH får blomstene rosa farge. Planter som på denne måten kan gi en indikasjon på miljøforhold i økosystemet, kaller vi indikatorplanter.

Noen stoffer skifter farge når de reagerer med H+-ioner, og kan derfor brukes til å bestemme pH i løsninger. Slike stoffer kaller vi pH-indikatorer fordi de indikerer om en løsning er sur eller basisk, og i noen tilfeller hvor sur eller basisk løsningen er. En vanlig indikator er BTB (bromtymolblått) som er gul i sur løsning, grønn i nøytral løsning og blå i basisk løsning. Flere plantefarger kan også fungere som indikatorer, for eksempel fargestoffer fra blåbær og rødkål.

pH

BTB

Fenolftalein

Surt Nøytralt Basisk

1 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 BTB og fenolftalein er eksempler på indikatorer som har bestemte farger ved ulike pH-verdier. Det finnes også universal indikatorpapir (pH-strips) hvor flere indikatorstoffer er kombinert. Etter en rask dypp i løsningen vi vil undersøke, kan vi sammenlikne fargene på indikatorpapiret med en skala på esken og bestemme pH-verdien.

BTB i sur, nøytral og basisk løsning.Vurderingseksemplar

Hva leste du nå? 1 Hva er en syre? Og hva en base? 2 Nevn noen eksempler på matvarer som inneholder syrer. 3 Hva brukes pH-skalaen til? 4 Hva er en pH-indikator?