Project Number: 2023-1-PL01-KA220-SCH-000164042
YKSIKKÖ 10: Hapot ja Emäkset
Funded by the European Union. Views and opinions expressed are however those of the author(s) only and do not necessarily reflect those of the European Union or the European Education and Culture Executive Agency (EACEA). Neither the European Union nor EACEA can be held responsible for them.
Johdanto
Tässä tehtävässä opit hapoista ja emäksistä sekä pH-arvosta, joita kohtaamme monissa tilanteissa jokapäiväisessä elämässämme.
Source: canva.com
Oppimistulokset
1- Oppilaat kuvaavat happojen ja emästen yleisiä ominaisuuksia. 2- Oppilaat antavat esimerkkejä hapoista ja emäksistä jokapäiväisessä elämässä. 3- Oppilaat tekevät johtopäätöksiä aineiden happamuudesta ja emäksisyyden pH-arvojen avulla.
Mielenkiintoinen löytö: hydrotermiset purkausaukot
Hydrotermiset aukot löydettiin sattumalta vuonna 1977, kun joukko yhdysvaltalaisia tutkijoita teki merenpohjan tutkimusta Galápagos-saarilla Tyynellämerellä.
Source: canva.com
Mielenkiintoinen löytö: hydrotermiset purkausaukot
Heidän pääasiallisena tavoitteenaan oli tutkia merenpohjan tektonisten levyjen liitoksia. Sukelluksen aikana he kuitenkin löysivät yllättäen lämpimiä, mineraalipitoisia vesivirtauksia, jotka nousivat merenpohjasta 2 500 metrin syvyydestä.
Source: canva.com
Mielenkiintoinen löytö: hydrotermiset purkausaukot
Merenpohjan rakojen läpi tihkuvan magman lämmittämä merivesi kuljettaa magmasta peräisin olevia metalli-ioneja ja muita mineraaleja merenpohjaan. Näiden mineraalien kertyminen ajan mittaan muodostaa hydrotermisiä aukkoja.
Source: canva.com
Mielenkiintoinen löytö: hydrotermiset purkausaukot
Magmasta nousevan kuuman veden vaikutuksesta lämpötila voi nousta 350–400 °C:een savupiipun sisällä ja 100 °C:een savupiipun suulla.
Source: canva.com
Mielenkiintoinen löytö: hydrotermiset purkausaukot
Yleensä savupiipuista nousee mustaa tai valkoista savua. Musta savu sisältää runsaasti rikkimineraaleja, kun taas valkoinen savu sisältää vaaleita mineraaleja, kuten bariumia, kalsiumia ja piitä. Tämä tekee ympäristön olosuhteista erittäin haastavat elämälle sekä lämpötilan että happamuuden kannalta.
Source: canva.com
Mielenkiintoinen löytö: hydrotermiset purkausaukot
Odotusten vastaisesti on kuitenkin havaittu monia lajeja, jotka ovat sopeutuneet näihin ankarisiin olosuhteisiin. Jotkut niistä ovat jopa tunnettuja endeemisiä lajeja, mikä tarkoittaa, että ne voivat elää vain alueella, jossa hydrotermiset purkausaukot sijaitsevat maapallolla.
Source: canva.com
Mielenkiintoinen löytö: hydrotermiset purkausaukot
Saattaa tuntua oudolta, että valitsemme elää niin ankarassa paikassa, kun maapallolla on niin monia muita paikkoja, joissa olosuhteet ovat suotuisammat. Mutta kuka tietää: ehkä elinolomme ovat yhtä haastavat näille olennoille.
Source: canva.com
Mielenkiintoinen löytö: hydrotermiset purkausaukot
Esimerkiksi, jos joku teistä on kiinnostunut kukista, tiedätte, että jotkut kukat eivät kasva kaikissa maaperissä, vaan tarvitsevat omaa erityistä maaperää. Kuten hydrotermisten aukkojen tapauksessa, myös kukkien kasvatusesimerkissämme happamuus-emäksisyys on tärkeä parametri elintoiminnoille. Katsotaanpa siis tarkemmin elämän kannalta tärkeitä happoja ja emäksiä:
Source: canva.com
Mitä ovat hapot ja emäkset?
Happojen, emästen ja pH:n käsitteet ovat erittäin tärkeitä kemiallisten aineiden ymmärtämisessä. Happoja ja emäksiä on määritelty eri tavoin kautta historian. Hapot tunnetaan yleensä happamasta maustaan, kun taas emäkset tunnetaan karvasta maustaan. Lisäksi hapot värjäävät lakmuspaperin punaiseksi, kun taas emäkset värjäävät sen siniseksi.
Mitä ovat hapot ja emäkset?
Koska kaikkien kemikaalien maistelu voi kuitenkin olla vaarallista, on tarpeen käyttää turvallisempia ja tarkempia analyysimenetelmiä sen määrittämiseksi, onko aine hapan vai emäksinen. Tieteellisistä kirjoista löytyy erilaisia määritelmiä hapoille ja emäksille.
Source: canva.com
Mitä ovat hapot ja emäkset?
Yksi yleisimmistä on ruotsalaisen tiedemiehen Svante Arrheniuksen kehittämä Arrheniuksen happo-emäs-määritelmä. Tämän määritelmän mukaan aineet, jotka dissosioituessaan vapauttavat vetyioneja (H+), ovat happoja, ja aineet, jotka vapauttavat hydroksyyliioneja (OH-), ovat emäksiä.
Source: canva.com
Mitä ovat hapot ja emäkset?
Vaikka tätä määritelmää käytetään edelleen, se voi joissakin tapauksissa olla riittämätön. Tämän määritelmän mukaan aineen on nimittäin sisällettävä vetyä, jotta se olisi hapan, ja hydroksyyliryhmää, jotta se olisi emäksinen.
Source: canva.com
Mitä ovat hapot ja emäkset?
On kuitenkin aineita, joiden rakenteessa ei ole OH-ioneja, mutta jotka silti osoittavat emäksisiä ominaisuuksia. Yksi parhaista esimerkeistä on NH₃. NH₃-yhdiste (ammoniakki) on emäksinen, vaikka se ei sisällä OH-ioneja.
Source: canva.com
Mitä ovat hapot ja emäkset?
Toinen happojen ja emästen määritelmä on Brönsted-Lowryn määritelmä. Tämä määritelmä perustuu happo-emäs-reaktioteoriaan, jonka Johannes Nicolaus Brønsted ja Thomas Martin Lowry ovat kehittäneet itsenäisesti.
Source: canva.com
Mitä ovat hapot ja emäkset?
Vaikka vesi on itse asiassa neutraalia, tiedetään, että se voi osoittaa happamia tai emäksisiä ominaisuuksia riippuen siitä, onko aine, jonka kanssa se reagoi, happo vai emäs.
Source: canva.com
Mitä ovat hapot ja emäkset?
Kun vesi reagoi hapon kanssa, se osoittaa emäksisiä ominaisuuksia; kun se reagoi emäksen kanssa, se osoittaa happamia ominaisuuksia. Tämän ominaisuuden vuoksi vesi määritellään amfoteeriseksi aineeksi. Arrheniuksen määritelmä ei riitä selittämään näitä amfoteerisia aineita, mutta Brönsted-Lowryn määritelmä voi selittää nämä aineet.
Source: canva.com
Happojen ja emästen merkitys elämässämme
Kun ajattelemme happoja ja emäksiä, monet ihmiset ajattelevat vaarallisia kemikaaleja, joista he ovat oppineet luonnontieteen tunneilla ja jotka säilytetään lukituissa kaapeissa laboratoriossa.
Happojen ja emästen merkitys elämässämme
Erityisesti hapot voivat aiheuttaa vaaraa monille ihmisille. Hapot ja emäkset ovat kuitenkin läsnä monissa paikoissa jokapäiväisessä elämässämme. Esimerkkejä hapoista jokapäiväisessä elämässämme ovat sitruunahappo, jota löytyy appelsiineista, sitruunoista, etikasta ja monista elintarvikkeista. Kuten näette, ne kaikki sopivat Arrheniuksen happomääritelmään.
Source: canva.com
Happojen ja emästen merkitys elämässämme
Emäsnousu esiintyy enimmäkseen puhdistusaineissa. Saippuat, valkaisuaineet, hammastahnat ja pesusooda (natriumbikarbonaatti) ovat emäksisiä aineita, joita käytämme usein jokapäiväisessä elämässä.
Source: canva.com
Happojen ja emästen merkitys elämässämme
Toinen esimerkki happojen ja emästen vaikutuksesta jokapäiväisessä elämässämme ovat suolat. Suolat muodostuvat, kun hapot ja emäkset yhdistyvät ja neutraloivat toisensa. Siksi laboratorioissa, jos saat happosuihkun kokeen aikana, on suositeltavaa pestä se ensin runsaalla vedellä ja sitten runsaalla saippualla.
Source: canva.com
Happojen ja emästen merkitys elämässämme
Happo + emäs = suola + vesi HCl + NaOH = NaCl + H2O
Esimerkiksi käytämme hammastahnaa, joka on emäs, estämään ruokamme sisältämien happojen vahingoittamasta hampaita. Hammastahnassa ei kuitenkaan käytetä laboratorioissa käytettyjä erittäin voimakkaita emäksiä, joilla on ärsyttävä vaikutus.
Source: canva.com
Happojen ja emästen merkitys elämässämme
Siksi ei riitä, että aineet luokitellaan hapoiksi ja emäksiksi. Hapojen ja emästen vahvuuden määrittämiseen tarvitaan analyyttisiä menetelmiä. Tässä vaiheessa törmäämme käsitteeseen ”pH” tai ”vedyn voima”. Tarkastellaanpa pH-käsitettä lähemmin.
Source: canva.com
pH-arvon käsite
pH-käsite on aineen happamuuden tai emäksisyyden mitta. pH-asteikko antaa meille selkeää tietoa siitä, onko aine hapan vai emäksinen.
Source: canva.com
pH-arvon käsite
Tämän asteikon mukaan, jos pH-arvo on alle 7, aine on hapan; jos se on yli 7, se on emäksinen; ja jos se on 7, se on neutraali. Aineen pH-arvo riippuu suoraan vetyionin [H+] ja hydroksyyli-ionin [OH-] pitoisuuksien suhteesta.
Source: canva.com
pH-arvon käsite
Jos H+:n pitoisuus on suurempi kuin OH-:n pitoisuus, aineemme on hapan, eli pH-arvo on alle 7. Jos OH-:n pitoisuus on suurempi kuin H+:n pitoisuus, aineemme on emäksinen, eli pH-arvo on yli 7.
Source: canva.com
pH-arvon käsite
Jos OH- ja H+ -ioneja on yhtä paljon, aine on neutraali ja sen pH on 7.
Source: canva.com
pH-arvon käsite
Esimerkiksi puhdas vesi (pH=7) on esimerkki neutraalista aineesta. Kun pH-arvo lähestyy 0:aa, aine muuttuu happamammaksi, ja kun se lähestyy 14:ää, se muuttuu emäksisemmäksi.
Source: canva.com
pH-arvon käsite
VAROITUS: Vahvat emäkset, joiden pH-arvo on korkea, voivat olla yhtä vaarallisia kuin vahvat hapot. Tästä syystä on erittäin tärkeää tietää käytettävän kemikaalin pH-arvo.
Source: canva.com
OPPIMISTEHTÄVÄ:
Tässä tehtävässä sinun tulee päättää, ovatko lisätyn todellisuuden ympäristössä olevat kemikaalit happoja vai emäksiä, ja sitten luokitella ne pH-arvojen mukaan heikoista vahvoihin.
OPPIMISTEHTÄVÄ:
Miksi pH:n määrittämiseen tarvitaan erilaisia indikaattoreita? .............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. Miten valitsit indikaattorit toiminnan aikana? .............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. Selitä lyhyesti pH:n käsite ja merkitys tämän oppimiskokonaisuuden oppimistesi perusteella. ..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
Copy - UNIT 10: Acids and Bases
Eco-Smart Schools
Created on November 1, 2025
Start designing with a free template
Discover more than 1500 professional designs like these:
View
Urban Illustrated Presentation
View
3D Corporate Reporting
View
Discover Your AI Assistant
View
Vision Board
View
SWOT Challenge: Classify Key Factors
View
Explainer Video: Keys to Effective Communication
View
Explainer Video: AI for Companies
Explore all templates
Transcript
Project Number: 2023-1-PL01-KA220-SCH-000164042
YKSIKKÖ 10: Hapot ja Emäkset
Funded by the European Union. Views and opinions expressed are however those of the author(s) only and do not necessarily reflect those of the European Union or the European Education and Culture Executive Agency (EACEA). Neither the European Union nor EACEA can be held responsible for them.
Johdanto
Tässä tehtävässä opit hapoista ja emäksistä sekä pH-arvosta, joita kohtaamme monissa tilanteissa jokapäiväisessä elämässämme.
Source: canva.com
Oppimistulokset
1- Oppilaat kuvaavat happojen ja emästen yleisiä ominaisuuksia. 2- Oppilaat antavat esimerkkejä hapoista ja emäksistä jokapäiväisessä elämässä. 3- Oppilaat tekevät johtopäätöksiä aineiden happamuudesta ja emäksisyyden pH-arvojen avulla.
Mielenkiintoinen löytö: hydrotermiset purkausaukot
Hydrotermiset aukot löydettiin sattumalta vuonna 1977, kun joukko yhdysvaltalaisia tutkijoita teki merenpohjan tutkimusta Galápagos-saarilla Tyynellämerellä.
Source: canva.com
Mielenkiintoinen löytö: hydrotermiset purkausaukot
Heidän pääasiallisena tavoitteenaan oli tutkia merenpohjan tektonisten levyjen liitoksia. Sukelluksen aikana he kuitenkin löysivät yllättäen lämpimiä, mineraalipitoisia vesivirtauksia, jotka nousivat merenpohjasta 2 500 metrin syvyydestä.
Source: canva.com
Mielenkiintoinen löytö: hydrotermiset purkausaukot
Merenpohjan rakojen läpi tihkuvan magman lämmittämä merivesi kuljettaa magmasta peräisin olevia metalli-ioneja ja muita mineraaleja merenpohjaan. Näiden mineraalien kertyminen ajan mittaan muodostaa hydrotermisiä aukkoja.
Source: canva.com
Mielenkiintoinen löytö: hydrotermiset purkausaukot
Magmasta nousevan kuuman veden vaikutuksesta lämpötila voi nousta 350–400 °C:een savupiipun sisällä ja 100 °C:een savupiipun suulla.
Source: canva.com
Mielenkiintoinen löytö: hydrotermiset purkausaukot
Yleensä savupiipuista nousee mustaa tai valkoista savua. Musta savu sisältää runsaasti rikkimineraaleja, kun taas valkoinen savu sisältää vaaleita mineraaleja, kuten bariumia, kalsiumia ja piitä. Tämä tekee ympäristön olosuhteista erittäin haastavat elämälle sekä lämpötilan että happamuuden kannalta.
Source: canva.com
Mielenkiintoinen löytö: hydrotermiset purkausaukot
Odotusten vastaisesti on kuitenkin havaittu monia lajeja, jotka ovat sopeutuneet näihin ankarisiin olosuhteisiin. Jotkut niistä ovat jopa tunnettuja endeemisiä lajeja, mikä tarkoittaa, että ne voivat elää vain alueella, jossa hydrotermiset purkausaukot sijaitsevat maapallolla.
Source: canva.com
Mielenkiintoinen löytö: hydrotermiset purkausaukot
Saattaa tuntua oudolta, että valitsemme elää niin ankarassa paikassa, kun maapallolla on niin monia muita paikkoja, joissa olosuhteet ovat suotuisammat. Mutta kuka tietää: ehkä elinolomme ovat yhtä haastavat näille olennoille.
Source: canva.com
Mielenkiintoinen löytö: hydrotermiset purkausaukot
Esimerkiksi, jos joku teistä on kiinnostunut kukista, tiedätte, että jotkut kukat eivät kasva kaikissa maaperissä, vaan tarvitsevat omaa erityistä maaperää. Kuten hydrotermisten aukkojen tapauksessa, myös kukkien kasvatusesimerkissämme happamuus-emäksisyys on tärkeä parametri elintoiminnoille. Katsotaanpa siis tarkemmin elämän kannalta tärkeitä happoja ja emäksiä:
Source: canva.com
Mitä ovat hapot ja emäkset?
Happojen, emästen ja pH:n käsitteet ovat erittäin tärkeitä kemiallisten aineiden ymmärtämisessä. Happoja ja emäksiä on määritelty eri tavoin kautta historian. Hapot tunnetaan yleensä happamasta maustaan, kun taas emäkset tunnetaan karvasta maustaan. Lisäksi hapot värjäävät lakmuspaperin punaiseksi, kun taas emäkset värjäävät sen siniseksi.
Mitä ovat hapot ja emäkset?
Koska kaikkien kemikaalien maistelu voi kuitenkin olla vaarallista, on tarpeen käyttää turvallisempia ja tarkempia analyysimenetelmiä sen määrittämiseksi, onko aine hapan vai emäksinen. Tieteellisistä kirjoista löytyy erilaisia määritelmiä hapoille ja emäksille.
Source: canva.com
Mitä ovat hapot ja emäkset?
Yksi yleisimmistä on ruotsalaisen tiedemiehen Svante Arrheniuksen kehittämä Arrheniuksen happo-emäs-määritelmä. Tämän määritelmän mukaan aineet, jotka dissosioituessaan vapauttavat vetyioneja (H+), ovat happoja, ja aineet, jotka vapauttavat hydroksyyliioneja (OH-), ovat emäksiä.
Source: canva.com
Mitä ovat hapot ja emäkset?
Vaikka tätä määritelmää käytetään edelleen, se voi joissakin tapauksissa olla riittämätön. Tämän määritelmän mukaan aineen on nimittäin sisällettävä vetyä, jotta se olisi hapan, ja hydroksyyliryhmää, jotta se olisi emäksinen.
Source: canva.com
Mitä ovat hapot ja emäkset?
On kuitenkin aineita, joiden rakenteessa ei ole OH-ioneja, mutta jotka silti osoittavat emäksisiä ominaisuuksia. Yksi parhaista esimerkeistä on NH₃. NH₃-yhdiste (ammoniakki) on emäksinen, vaikka se ei sisällä OH-ioneja.
Source: canva.com
Mitä ovat hapot ja emäkset?
Toinen happojen ja emästen määritelmä on Brönsted-Lowryn määritelmä. Tämä määritelmä perustuu happo-emäs-reaktioteoriaan, jonka Johannes Nicolaus Brønsted ja Thomas Martin Lowry ovat kehittäneet itsenäisesti.
Source: canva.com
Mitä ovat hapot ja emäkset?
Vaikka vesi on itse asiassa neutraalia, tiedetään, että se voi osoittaa happamia tai emäksisiä ominaisuuksia riippuen siitä, onko aine, jonka kanssa se reagoi, happo vai emäs.
Source: canva.com
Mitä ovat hapot ja emäkset?
Kun vesi reagoi hapon kanssa, se osoittaa emäksisiä ominaisuuksia; kun se reagoi emäksen kanssa, se osoittaa happamia ominaisuuksia. Tämän ominaisuuden vuoksi vesi määritellään amfoteeriseksi aineeksi. Arrheniuksen määritelmä ei riitä selittämään näitä amfoteerisia aineita, mutta Brönsted-Lowryn määritelmä voi selittää nämä aineet.
Source: canva.com
Happojen ja emästen merkitys elämässämme
Kun ajattelemme happoja ja emäksiä, monet ihmiset ajattelevat vaarallisia kemikaaleja, joista he ovat oppineet luonnontieteen tunneilla ja jotka säilytetään lukituissa kaapeissa laboratoriossa.
Happojen ja emästen merkitys elämässämme
Erityisesti hapot voivat aiheuttaa vaaraa monille ihmisille. Hapot ja emäkset ovat kuitenkin läsnä monissa paikoissa jokapäiväisessä elämässämme. Esimerkkejä hapoista jokapäiväisessä elämässämme ovat sitruunahappo, jota löytyy appelsiineista, sitruunoista, etikasta ja monista elintarvikkeista. Kuten näette, ne kaikki sopivat Arrheniuksen happomääritelmään.
Source: canva.com
Happojen ja emästen merkitys elämässämme
Emäsnousu esiintyy enimmäkseen puhdistusaineissa. Saippuat, valkaisuaineet, hammastahnat ja pesusooda (natriumbikarbonaatti) ovat emäksisiä aineita, joita käytämme usein jokapäiväisessä elämässä.
Source: canva.com
Happojen ja emästen merkitys elämässämme
Toinen esimerkki happojen ja emästen vaikutuksesta jokapäiväisessä elämässämme ovat suolat. Suolat muodostuvat, kun hapot ja emäkset yhdistyvät ja neutraloivat toisensa. Siksi laboratorioissa, jos saat happosuihkun kokeen aikana, on suositeltavaa pestä se ensin runsaalla vedellä ja sitten runsaalla saippualla.
Source: canva.com
Happojen ja emästen merkitys elämässämme
Happo + emäs = suola + vesi HCl + NaOH = NaCl + H2O
Esimerkiksi käytämme hammastahnaa, joka on emäs, estämään ruokamme sisältämien happojen vahingoittamasta hampaita. Hammastahnassa ei kuitenkaan käytetä laboratorioissa käytettyjä erittäin voimakkaita emäksiä, joilla on ärsyttävä vaikutus.
Source: canva.com
Happojen ja emästen merkitys elämässämme
Siksi ei riitä, että aineet luokitellaan hapoiksi ja emäksiksi. Hapojen ja emästen vahvuuden määrittämiseen tarvitaan analyyttisiä menetelmiä. Tässä vaiheessa törmäämme käsitteeseen ”pH” tai ”vedyn voima”. Tarkastellaanpa pH-käsitettä lähemmin.
Source: canva.com
pH-arvon käsite
pH-käsite on aineen happamuuden tai emäksisyyden mitta. pH-asteikko antaa meille selkeää tietoa siitä, onko aine hapan vai emäksinen.
Source: canva.com
pH-arvon käsite
Tämän asteikon mukaan, jos pH-arvo on alle 7, aine on hapan; jos se on yli 7, se on emäksinen; ja jos se on 7, se on neutraali. Aineen pH-arvo riippuu suoraan vetyionin [H+] ja hydroksyyli-ionin [OH-] pitoisuuksien suhteesta.
Source: canva.com
pH-arvon käsite
Jos H+:n pitoisuus on suurempi kuin OH-:n pitoisuus, aineemme on hapan, eli pH-arvo on alle 7. Jos OH-:n pitoisuus on suurempi kuin H+:n pitoisuus, aineemme on emäksinen, eli pH-arvo on yli 7.
Source: canva.com
pH-arvon käsite
Jos OH- ja H+ -ioneja on yhtä paljon, aine on neutraali ja sen pH on 7.
Source: canva.com
pH-arvon käsite
Esimerkiksi puhdas vesi (pH=7) on esimerkki neutraalista aineesta. Kun pH-arvo lähestyy 0:aa, aine muuttuu happamammaksi, ja kun se lähestyy 14:ää, se muuttuu emäksisemmäksi.
Source: canva.com
pH-arvon käsite
VAROITUS: Vahvat emäkset, joiden pH-arvo on korkea, voivat olla yhtä vaarallisia kuin vahvat hapot. Tästä syystä on erittäin tärkeää tietää käytettävän kemikaalin pH-arvo.
Source: canva.com
OPPIMISTEHTÄVÄ:
Tässä tehtävässä sinun tulee päättää, ovatko lisätyn todellisuuden ympäristössä olevat kemikaalit happoja vai emäksiä, ja sitten luokitella ne pH-arvojen mukaan heikoista vahvoihin.
OPPIMISTEHTÄVÄ:
Miksi pH:n määrittämiseen tarvitaan erilaisia indikaattoreita? .............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. Miten valitsit indikaattorit toiminnan aikana? .............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. Selitä lyhyesti pH:n käsite ja merkitys tämän oppimiskokonaisuuden oppimistesi perusteella. ..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................