Aquesta sessió de laboratori introdueix els estudiants a la tècnica de colorimetria per determinar el pH d'una mostra d'aigua de llac, utilitzant estàndards de pH coneguts i un indicador de pH. Els objectius estan dissenyats per donar als estudiants experiència pràctica en química ambiental, centrant-se en l'avaluació de l'acidesa o la basicitat de les solucions aquàtiques.
Objectius educatius
- Preparació de l'escala colorimètrica: Ensenyar als estudiants a crear una escala de colorimetria de pH utilitzant un indicador químic, permetent la comparació visual de nivells de pH en diverses solucions.
- Desenvolupament de habilitats pràctiques: Millorar la capacitat dels estudiants per gestionar els estàndards de construcció d'una referència visual de pH, posant èmfasi en la manipulació i preparació de solucions.
- Determinació del pH de l'aigua d'un llac: Apliqueu l'escala de colorimetria per determinar el pH de la mostra d'aigua del llac mitjançant la comparació visual del canvi de color induït per l'indicador de pH.
- Validació de resultats: Utilitzeu equips més precisos, com ara un pH-metre, per validar els resultats de colorimetria i assegurar l'exactitud de les avaluacions visuals.
Aquesta sessió ofereix una exploració en profunditat de la colorimetria com a mètode per estimar el pH de solucions aquàtiques, crucial en la química ambiental i analítica. Destaca la importància de corroborar els mètodes visuals amb eines de mesura precises, proporcionant resultats fiables i exactes. A través d'aquest laboratori, els estudiants adquireixen competències essencials en química ambiental, subratllant l'aplicació pràctica dels principis químics en escenaris del món real.
Protocol
Part 1: Prepareu una escala de colorimetria utilitzant l'indicador de pH que tingueu disponible
- Amb el vas de precipitats graduat, mesura 25 ml de dissolució de pH3 i després aboca-ho al tub d'assaig 1.
- Repetiu el pas a) amb les solucions de pH 4, 5, 6 i 7 i els tubs d'assaig 2, 3, 4 i 5.
- Amb el comptagotes, afegiu 5 gotes d'indicador de pH a cada un dels tubs d'assaig del 1 al 5.
- Barregeu el contingut dels tubs d'assaig amb una vareta de vidre, o posant-hi un tap i barrejant suaument de dreta a esquerra.
- Utilitzant el tub d'aigua, mesura 25 ml de la mostra d'aigua del llac i tot seguit aboca-la al tub d'assaig 6.
- Amb el comptagotes, afegeix 5 gotes d'indicador de pH al tub d'assaig 6.
- Barreja el contingut del tub d'assaig amb una vareta de vidre, o bé posant un tap i barrejant suaument d'un costat a l'altre.
Part 2: Determinar el pH de l'aigua del riu utilitzant l'escala colorimètrica
- Determineu el pH de l'aigua del riu comparant el color de la mostra del tub d'assaig 6 amb l'escala colorimètrica del pòster que hi ha al taulell.
-> Si el pH sembla estar per sobre de 7, completa l'escala colorimètrica amb les solucions de pH 8 i 9 i els tubs d'assaig 7 i 8. Si el pH està per sota de 7, passa a la Part 3 per validar el pH de cada solució amb el pH metre.
- Amb el tub de mesura, mesura 25 ml d'una solució de pH 8 i després aboca-la al tub d'assaig 7.
- Amb el comptagotes, afegiu 5 gotes d'indicador de pH al tub d'assaig 7.
- Utilitzant el tub de mesura, mesura 25 ml de solució de pH 9 i aboca-la al tub d'assaig 8.
- Amb el comptagotes, afegeix 5 gotes d'indicador de pH al tub d'assaig 8.
- Barregeu el contingut dels tubs d'assaig amb una vareta de vidre, o posant-hi un tap i barrejant suaument de dreta a esquerra.
- Compara de nou el pH de l'aigua del riu utilitzant aquesta nova escala (pH de 5 a 9).
Part 3: Valida el pH de cada solució amb el pH-metre
- Introduïu l'elèctrode del pH-metre al tub d'assaig que conté l'aigua de riu (tub d'assaig 6) i als altres tubs d'assaig per validar el pH de cada solució.
- Anoteu el valor que apareix al dial digital del pHmetre.
Resultats previstos
- L'aigua del llac hauria de tenir un pH entre 3 i 9, diferent cada vegada que es reiniciï l'experiència.
- Els resultats seguiran la taula de l'indicador universal de pH.
Resum de tasques per rang de qualificació
Cursos 3-5 (Edats 8-10)
- Enfocament: Introducció bàsica al pH i observacions senzilles.
- Activitats: Observació de canvis de pH amb indicadors de color, demostracions senzilles de solucions àcides i bàsiques, instruccions bàsiques de seguretat.
Cursos 6è-8è (Edats 11-13 anys)
- Enfocament: Comprensió intermèdia de les tècniques de pH i colorimetria.
- ActivitatsCreació d'una escala de colorimetria utilitzant estàndards i indicadors de pH, comparant visualment el pH de mostres d'aigua de llac, seguint protocols de seguretat detallats.
Cursos 9-12 (Edats 14-18)
- Enfocament: Comprensió avançada de la determinació del pH i la colorimetria.
- Activitats: Preparació d'una escala colorimètrica detallada, determinació precisa del pH de mostres d'aigua de llac, validació de resultats mitjançant un pHmetre, registre i anàlisi detallats, complimentant protocols de seguretat avançats.
Equipament de laboratori
Instruments
- Anells (50ml, 250ml i 1000ml)
- Plat de cubeta
- Gotes
- Balança electrònica
- Erlenmeyer (250ml)
- Bastó de vidre
- Silindres graduats (25ml i 100ml)
- Plaqueta elèctrica
- Agitador magnètic
- Paper de cuina
- Mesurador de pH
- Pipeta
- Espàtules
- Provettes
- Termòmetres
- Temporitzador
Productes
- Solucions de pH (#3 a #9)
- Mostra d'aigua de llac