Toto laboratorní cvičení je věnováno výuce a procvičování identifikace kyselých a zásaditých vlastností a měření pH v různých látkách, ať už kapalných nebo pevných. Hlavním cílem je seznámit studenty s nezbytnými laboratorními technikami pro stanovení úrovně pH a prohloubit jejich porozumění kyselo-zásaditému chování látek prostřednictvím různých nástrojů a metodologií.
Vzdělávací cíle
- Pochopení konceptů pH: Účastníci se ponoří do konceptu pH a jeho role při odrážení kyselo-zásaditého charakteru látky, s cílem prohloubit své porozumění chemickým vlastnostem.
- Použití pH indikátorů: Studenti se seznámí s použitím různých pH indikátorů, jako jsou lakmusové papírky (červený a modrý), pH indikační papírek a univerzální indikátor, pro kvalitativní určení kyselé či zásadité povahy roztoků.
- Přesnost u pH metrů: Tato lekce naučí studenty správnému používání digitálních pH metrů pro přesná měření pH a zdůrazní důležitost přesnosti v chemické analýze.
- Příprava roztoků Účastníci si rozvinou dovednosti v manipulaci a přípravě roztoků pro testování pH, čímž si zlepší své praktické chemické schopnosti.
- Pozorovací a měřicí techniky: Laboratoř podpoří praktické porozumění studentů tomu, jak pozorovat a měřit chemické vlastnosti v kontrolovaném prostředí.
Tato laboratorní lekce poskytuje komplexní seznámení s technikami měření pH, zásadními pro pochopení chemických vlastností látek. Spojením teoretických poznatků s praktickými cvičeními se studenti nejen seznámí s různými metodami stanovení pH, ale také si zdokonalí své laboratorní dovednosti. Tato zkušenost zdůrazňuje význam přesného měření pH pro pochopení acidobazického chování látek a nabízí cenné vhledy do praktického uplatnění chemických principů.
Protokol
ČÁST 1: Určete kyselost, zásaditost a pH kapalné látky
- Odměřte 20 ml roztoku 1 pomocí odměrného válce.
- Nalijte 20 ml roztoku 1 do 50 ml kádinky.
- Ponořte do ní červený lakmusový papírek.
- Potom ponořte modrý lakmusový papírek.
- Nakonec ponořte papírek s pH indikátorem.
- Porovnejte získané barvy s barvami na pH tabulce.
- Opláchněte odměrný válec destilovanou vodou.
- Zopakujte kroky 1 až 7 s látkami 2 a 3.
ČÁST 2: Stanovení pH kapalné látky pomocí univerzálního indikátoru
- Pomocí kapátka naberte roztok 1 z 50mL kádinky.
- Poté vyprázdněte kapátko do jamky č. 1 destičky s jamkami.
- Přidejte jednu kapku univerzálního pH indikátoru do téže jamky.
- Míchejte skleněnou tyčinkou.
- Porovnejte barvu, kterou jste získali, s těmi, které jsou k dispozici na pH stupnici.
- Zopakujte kroky 1 až 5 s látkami 2 a 3.
ČÁST 3: Přesné stanovení pH kapalné látky
- Ponořte elektrodu pH metru do kádinky obsahující roztok 1.
- Přečtěte si hodnoty na digitálním displeji.
- Opláchněte elektrodu destilovanou vodou.
- Osušte elektrodu savým papírem.
- Zopakujte kroky 1 až 4 s látkami 2 a 3.
ČÁST 4: Určete pH pevné látky
- Navážte asi 1,8 g prášku síranu amonného na analytických vážkách.
- Odměřte 100 ml destilované vody pomocí odměrného válce.
- Nasypte navážený práškový síran amonný do 250 mL kádinky.
- Nalijte obsah odměrného válce do stejné kádinky.
- Míchejte skleněnou tyčinkou po dobu 5 sekund.
- Ponořte červený lakmusový papírek do 250 ml kádinky, která obsahuje roztok síranu amonného
- Ponořte modrý lakmusový papírek do 250ml kádinky obsahující roztok síranu amonného
- Ponořte pH indikační papírek do 250mL kádinky, která obsahuje roztok síranu amonného.
- Porovnejte získané barvy s barvami na pH tabulce.
- Ponořte elektrodu pH metru do roztoku síranu amonného.
- Přečtěte údaj na digitálním displeji.
- Opláchněte elektrodu destilovanou vodou.
- Osušte elektrodu savým papírem.
Předvídané výsledky
Kroky 1, 2 a 3
- Testovaný roztok 1 je roztok 5% v poměru objem k objemu s kyselinou octovou. Hodnota pH je přibližně 2,4.
- Testované řešení 2 je 0,1M NaOH. pH je přibližně 13.
- Testované řešení 3 je destilovaná voda. pH je přibližně 7.
- Červený lakmusový papírek se zbarví do modra, pokud je roztok zásaditý.
- Modrý lakmusový papírek zčervená, pokud je roztok kyselý.
Krok 4
- Rozpustnost síranu amonného je 700 g/l, proto se rozpustí úplně.
- pH roztoku síranu amonného je přibližně 2,6.
Shrnutí úkolů podle věkové kategorie
3.–5. třída (věk 8–10 let)
- FokusZákladní úvod do konceptů pH a jednoduchá měření.
- Aktivity: Sledování změn pH pomocí lakmusového papírku, jednoduché demonstrace kyselých a zásaditých roztoků, základní bezpečnostní pokyny.
6.–8. ročník (věk 11–13 let)
- FokusPokročilé porozumění pH a vlastnostem kyselin a zásad.
- AktivityPoužívání pH indikačního papírku a univerzálních indikátorů k testování různých látek, měření pH digitálními pH metry, příprava roztoků pro testování pH, dodržování podrobných bezpečnostních protokolů.
Třídy 9–12 (věk 14–18 let)
- FokusPokročilé porozumění konceptům pH, přesné techniky měření a chemické analýzy.
- AktivityPoužití různých pH indikátorů, precizní měření pH digitálními metry, příprava a manipulace s roztoky pro testování, detailní pozorování a zaznamenávání výsledků, dodržování pokročilých bezpečnostních protokolů.
Laboratorní potřeby
Nástroje
- Kádinka (250ml)
- Deska kbelíku
- Kapátka
- Elektronická váha
- Skleněná tyč
- Odmerné valce (25 ml a 100 ml)
- Papírová utěrka
- pH metr
- Lopatka (1 ml)
- tabulka pH
Produkty
- Síran amonný (prášek)
- pH indikátor (tekutý)
- Neznámé kapaliny (#1, #2 a #3)