Hapan liuos

• pH noin 0...4 vahvasti hapan, 5...6 lievästi hapan
• Sisältää oksoniumioneita H₃O⁺
• Hapan liuos koostuu haposta ja vedestä
• Happo on aine, joka voi luovuttaa vesiliuoksessa vetyionin H⁺
  Ⓔ suolahappo eli vetykloridi ja vesi
  HCl + H₂O → Cl⁻ + H₃O⁺
  suolahappo + vesi → kloridi-ioni + oksoniumioni
• Happo siis aiheuttaa vedessä oksoniumionin

Kuva: Suolahappo liukenee veteen ioneina. Koska vetyioni ei esiinny yksinään, vesimolekyyli ottaa sen kantaakseen ja muuttuu oksoniumioniksi. Happaman liuoksen tunnistaa oksoniumioneista (H₃O⁺).

Neutraali liuos

• pH 7
• Oksonium- ja hydroksidi-ioneita yhtä paljon tai ei ollenkaan
• Neutraali liuotin yksinään
  Ⓔ vesi
• Suolaliuos, jossa ei ole happoa tai emästä
  Ⓔ vesi ja natriumkloridi

Emäksinen liuos

• pH noin 8-9 lievästi emäksinen, 10-14 vahvasti emäksinen
• Sisältää hydroksidi-ioneita OH⁻
• Emäksinen liuos koostuu emäksestä ja vedestä
• Emäs on aine, joka voi vastaanottaa vesiliuoksessa vetyionin H⁺
  Ⓔ natriumhydroksidi liukenee veteen ioneina
  NaOH → Na⁺ + OH⁻
• Emäs siis aiheuttaa vedessä hydroksidi-ionin (joka kykenee vastaanottamaan vetyionin)

Kuva: Natriumhydroksidi on metallin (Na⁺) ja epämetallin (OH⁻) muodostama ioniyhdiste. Vesiliuoksessa ionit vapautuvat toisistaan. Emäksisen liuoksen tunnistaa hydroksidi-ioneista (OH⁻).

Oppimistavoitteena happamuuden tunnistaminen

• Liuoksen sisältämien aineiden perusteella
  Opettele tunnistamaan suolahappo ja natriumhydroksidi (vaaditaan kaikilta)
  Opettele muut yleisimmät hapot ja emäkset (hyvä osaaminen)
  Opettele niiden kemialliset kaavat ja reaktiot (kiitettävä osaaminen)
• Pallomallien avulla
  Opettele tunnistamaan liuoksesta oksonium- ja hydroksidi-ionit (vaaditaan kaikilta)
  -Alla oleva kuvasarja
• pH-arvon avulla
  Opettele asteikko, muista neutraali 7. (vaaditaan kaikilta)
• Kokeellisesti oppitunnilla (työtapoja kysytään myös kokeessa)

Kuva: Liuosten pallomallit. Vasemmalla hapan liuos (tunnistaa oksoniumioneista), keskellä jokin suolaliuos (ei happamuutta eikä emäksisyyttä), oikealla emäksinen liuos (tunnistaa hydroksidi-ioneista.

Happamuutta tutkitaan

• pH-paperilla
• indikaattoriliuoksella
  Ⓔ BTS, lakmus, fenoliftaleiini, mustikkamehu, punakaali
• pH-mittarilla
• titraamalla (selitys myöhemmin)
• Keittiöelintarvikkeiden happamuuden voi myös maistaa
• Kun siirrytään yksi askel kauemmas neutraalista, (7) happamuus/emäksisyys kymmenkertaistuu
  Ⓔ pH 5 on 10 kertaa happamampi kuin pH 6
  Ⓔ pH 10 on 100 kertaa emäksisempi kuin pH 8

Kuva: Mustikkamehun väri happamassa (punainen), neutraalissa (violetti) ja emäksisessä liuoksessa (vihreä). Mustikan väriaine - antosyaniini on oivallinen luonnonindikaattori. Huomaa pallomallit - vesimolekyylit sekä happamuudesta viestivä oksoniumioni ja emäksisyydestä viestivä hydroksidi-ioni.