Hyppää pääsisältöön
Aihesivun Kemia pääkuva

Reaktiot ja tasapaino

Reaktiotasapaino on tilanne, jossa jatkuvasti reagoivan seoksen pitoisuudet eivät muutu ajan kuluessa. Kemiallinen tasapaino on äärimmäisen tärkeä elävän luonnon kemiassa, koska sen takia puskuriliuosten, kuten ihmisen veren, happamuus pysyy vakiona.

Tietolaatikko

Opetussuunnitelman mukaiset kurssin tavoitteet ovat, että opiskelija

  • ymmärtää reaktion tasapainotilan muodostumisen ja niihin liittyviä laskennallisia tasapainosovelluksia
  • ymmärtää tasapainon merkityksen ja tutustuu tasapainoon teollisuuden prosesseissa ja luonnon ilmiöissä
  • osaa tutkia kokeellisesti ja malleja käyttäen kemialliseen tasapainoon liittyviä ilmiöitä.

Happo on kemiassa yhdiste, joka luovuttaa vetyionin, ja emäs on puolestaan vetyionin vastaanottaja. Vahvat hapot ja emäkset hajoavat (protolysoituvat) lähes kokonaan, heikot vain osittain. Kun emäs ja happo kohtaavat, tapahtuu neutraloituminen. Tällöin muodostuu vettä ja suolaksi kutsuttua yhdistettä. Esimerkiksi ampiaisen pisto sisältää emästä, joten se voidaan neutraloida hapolla, esimerkiksi sitruunalla tai etikalla.

Eri aineet liukenevat esimerkiksi veteen eri tavoin. Liukoisuus ilmoittaa liuenneen aineen määrän kyseisessä kylläisessä liuoksessa tietyssä lämpötilassa. Kylläisessä liuoksessa vallitsee tasapaino, jossa liukeneminen ja saostuminen kumoavat toisensa. Liuokseen on tällöin liuennut suurin mahdollinen määrä ainetta. Lämpötilan kasvaessa esimerkiksi ruokasuolan liukoisuus veteen kasvaa.

Happo-emästitraus on eräs keino määrittää kokeellisesti happojen ja emästen määriä. Se perustuu happojen ja emästen väliseen neutraloitumisreaktioon. Titrauskäyrä esittää pH:n muutoksen emäslisäyksen funktiona titrattaessa emäksellä ja happolisäyksen funktiona titrattaessa hapolla. Ekvivalenttikohdassa käyrä tekee jyrkän hyppäyksen. Tämä on kohta, jossa titrattavan yhdisteen ja titraavan yhdisteen ainemäärä on reaktioyhtälön mukaisesti tasan.

Aineiden määrät ja pitoisuudet

Voimme löytää erilaisia määriä ilmoittavia merkintöjä arkipäiväisistä tuotteista tai vaikkapa laboratoriotestien tuloksista. Esimerkiksi ruokaetikkapullon kyljestä löytyy merkintä: etikkahappoa 10 painoprosenttia. Mitä tällä tarkoitetaan?

Merkinnällä ”etikkahappoa 10 painoprosenttia” halutaan ilmoittaa, että jos punnitsemme 100 g ruokaetikkaa, on siinä 10 g etikkahappoa ja 90 g vettä. Tämä voidaan todeta myös laboratoriossa. Titraus tarkoittaa menetelmään, jossa liuoksessa olevan aineen pitoisuus määritetään tunnetun titrausliuoksen avulla. Audiossa kerrotaan, miten ja minkälaisilla välineillä titraus tapahtuu. Minkä tahansa liuennen aineen pitoisuus voidaan ilmoittaa massa- tai tilavuusprosenttisuutena tai konsentraationa.

Audiossa tutustutaan prosenttiliuoksiin: kerrotaan, mitä tarkoitetaan paino- eli massaprosentilla ja tilavuusprosentilla sekä miten prosenttiliuoksia voi valmistaa laboratoriossa. Kaikki aineet eivät ole hyvin veteen liukenevia, joistakin aineista voimme valmistaa vain hyvin laimeita vesiliuoksia. Tällöin joudumme tarkastelemaan eri aineiden liukoisuutta.

Audiossa kerrotaan, mitä liukoisuudella tarkoitetaan, minkälainen on eri aineiden liukoisuus ja miten liukoisuutta voidaan mitata. Audiossa tutustutaan myös kemian tärkeimmän perussuureen, ainemäärän yksikköön mooliin ja siihen, miten atomeja, ioneja tai molekyylejä voidaan punnita. Ainemääriä tarvitaan kemiallisia kaavoja ilmaistaessa. Audiossa käsitellään, miten ainemäärät voidaan laskea ja miten kemiallinen kaava muodostuu. Esimerkkinä käytetään veden kemiallista kaavaa. Lopuksi käsitellään, mitä tarkoitetaan konsentraatiolla.

Testaa taitosi kemiasta

  • 2021 kevät: kemia

    Kemian yo-koe ja oikeat vastaukset.

    Tällä sivulla pääset joko katselemaan Ylioppilastutkintolautakunnan laatimaa koetta (katseluversio) tai harjoittelemaan tekemällä sen itse (harjoittelukoe). Katseluversio ja hyvän vastauksen piirteet julkaistaan yo-koepäivänä ja harjoitteluversio mahdollisimman pian kokeen jälkeen.

  • 2020 syksy: kemia

    Kemian yo-koe ja vastaukset.

    Tällä sivulla pääset joko katselemaan Ylioppilastutkintolautakunnan laatimaa koetta (katseluversio) tai harjoittelemaan tekemällä sen itse (harjoittelukoe). Katseluversio ja hyvän vastauksen piirteet julkaistaan yo-koepäivänä ja harjoitteluversio mahdollisimman pian kokeen jälkeen.

  • 2020 kevät: kemia

    Kemian yo-koe ja vastaukset.

    Tällä sivulla pääset joko katselemaan Ylioppilastutkintolautakunnan laatimaa koetta (katseluversio) tai harjoittelemaan tekemällä sen itse (harjoittelukoe). Katseluversio ja hyvän vastauksen piirteet julkaistaan yo-koepäivänä ja harjoitteluversio mahdollisimman pian kokeen jälkeen.

  • 2019 syksy: kemia

    Kemian yo-koe ja vastaukset.

    Tällä sivulla pääset joko katselemaan Ylioppilastutkintolautakunnan laatimaa koetta (katseluversio) tai harjoittelemaan tekemällä sen itse (harjoittelukoe). Katseluversio ja hyvän vastauksen piirteet julkaistaan yo-koepäivänä ja harjoitteluversio mahdollisimman pian kokeen jälkeen.