048 – El pH dels àcids forts i febles

Aquesta sessió de laboratori està estructurada en dos segments significatius amb l'objectiu de millorar la comprensió i les habilitats pràctiques en química, especialment en la preparació de solucions i l'anàlisi de propietats àcid-base.

La primera part se centra en la preparació de solucions àcides diluïdes mitjançant tècniques de dilució, ensenyant als participants com ajustar les concentracions de les solucions afegint aigua destil·lada. Aquest procés és fonamental per crear mostres amb diferents concentracions a partir de solucions mare concentrades, remarcant la importància de la manipulació precisa de la concentració per a diverses aplicacions químiques.

La segona part consisteix a utilitzar un pH-metre per mesurar el pH de les solucions preparades anteriorment, permetent així examinar el seu comportament àcid-base i comprendre l'impacte de la concentració de l'àcid en els nivells de pH, determinant així la seva acidesa o basicitat.

Objectius educatius

  • Tècniques de preparació de solucions: Els participants aprendran els fonaments de la preparació de solucions, incloent la pràctica crítica de diluir solucions concentrades per aconseguir les concentracions desitjades, posant èmfasi en la importància del control de la concentració en química.
  • Comprendre el comportament àcid-base: A través de la mesura del pH, els estudiants exploraran com la variació de la concentració d'àcid afecta el pH de la solució, obtenint informació sobre l'acidesa o basicitat de les solucions.
  • Mesurament i interpretació del pH: La sessió té com a objectiu millorar les habilitats en l'ús de pH metres per a una determinació precisa del pH i desenvolupar la capacitat d'interpretar els resultats del pH, promovent una comprensió més profunda de les propietats de les solucions àcides i bàsiques.

En participar en aquest laboratori, els estudiants es familiaritzaran amb pràctiques essencials de química, des de la manipulació de concentracions de solucions fins a l'anàlisi de propietats àcid-base mitjançant la mesura del pH. Entendre com ajustar les concentracions de solucions i mesurar el seu pH proporciona als estudiants habilitats pràctiques vitals en química, a més d'una comprensió més profunda dels àcids i bases en solució. Aquest enfocament integral garanteix una experiència educativa completa, subratllant l'aplicació pràctica de conceptes teòrics de química en escenaris del món real.

Protocol

Part 1: Preparació de solucions diluïdes

  1. Localitzeu els quatre gots buits, numerats de l'1 al 4.
  2. Aboqueu una solució d'àcid etanoic 1 mol/L (CH3(COOH) a l'ampolla 1 i ompliu-la fins a la meitat.
  3. Utilitzant la pipeta, agafa 5 mL de la solució d'àcid etanoic 1 mol/L del vas 1 i transfereix-los al tub graduat de 50 mL.

Buidar l'excés de la pipeta a la paperera de recuperació.

  1. Afegiu aigua destil·lada al vas de precipitats fins a assolir el volum final de 50 mL.
  2. Aboca la solució obtinguda del tub de mesura al vas de precipitats 2 i omple'l fins a la meitat.

Buidar l'excés del vas de precipitats al contenidor de recuperació.

  1. Netegeu la pipeta i el tub de mesura amb aigua destil·lada.
  2. Repetiu el procés de dilució agafant la solució del vas 2 amb el compte-gotes i transferint 5 ml al cilindre graduat de 50 ml.

Buidar l'excés de la pipeta a la paperera de recuperació.

  1. Aleshores, afegeix aigua destil·lada al matràs aforat fins a arribar al volum final de 50 ml.
  2. Aboca aquesta nova solució diluïda al vas de precipitats 3 i omple'l fins a la meitat.

Buidar l'excés del vas de precipitats al contenidor de recuperació.

  1. Ompliu el vas de precipitats 4 fins a la meitat amb una solució concentrada d'àcid clorhídric (HCl) a 0,10 mol/L.

Part 2: Mesures

  1. Utilitzeu un pH-metre per mesurar el pH de cadascuna de les solucions contingudes als gots 1 a 4.

Entre cada mesurament, esbandiu els elèctrodes del pHmetre amb aigua destil·lada i assequeu-los amb paper absorbent.

  1. Les mesures de pH apareixeran a la taula de resultats.
  2. Elimineu correctament les solucions utilitzades abocant-les al contenidor de recuperació proporcionat per a aquest propòsit. Eviteu llençar-les pel desguàs.

Resultats previstos

  • El vas 1 conté CH3COOH 1M, i el pH és aproximadament 2,37.
  • El vas 2 conté CH3COOH 0.1M, i el pH és aproximadament 2,87.
  • El vas de precipitats 3 conté CH3COOH 0,01M, i el pH és aproximadament 3,37.
  • El vas de precipitats 4 conté HCl 0,1 M, i el pH és aproximadament 1.

Resum de tasques per rang de qualificació

Cursos 3-5 (Edats 8-10)

  • Enfocament: Introducció bàsica als conceptes d'àcids i bases i dilució simple.
  • Activitats: Observació dels canvis de pH amb dilucions senzilles, demostracions bàsiques d'àcids forts i febles, instruccions bàsiques de seguretat.

Cursos 6è-8è (Edats 11-13 anys)

  • Enfocament: Comprensió intermèdia de la preparació de solucions i la mesura del pH.
  • ActivitatsPreparació de solucions àcides diluïdes a partir de concentrats, mesurament del pH amb pH-metres, observació de l'impacte de la dilució en el pH, seguiment de protocols detallats de seguretat.

Cursos 9-12 (Edats 14-18)

  • Enfocament: Comprensió avançada del comportament àcid-base, tècniques precises de dilució i anàlisi de pH.
  • ActivitatsPreparació acurada de diverses solucions àcides diluïdes, ús de pH-metres per a la mesura precisa del pH, anàlisi de la relació entre la concentració d'àcids i els nivells de pH, registre detallat i interpretació dels resultats, compliment dels protocols de seguretat avançats.

Equipament de laboratori

Instruments

  • Anells (50ml, 250ml i 1000ml)
  • Plat de cubeta
  • Gotes
  • Balança electrònica
  • Erlenmeyer (250ml)
  • Barra de vidre
  • Cilindres graduats (25ml i 100ml)
  • Plaqueta elèctrica
  • Agitador magnètic
  • Paper de cuina
  • Mesurador de pH
  • Pipeta
  • Espàtules
  • Provetes
  • Termòmetres
  • Temporitzador

Productes

  • Àcid etanoic 1,0M (CH3COOH)
  • Àcid clorhídric (HCl)
<< tornar a la llista