Questa sessione di laboratorio è dedicata all'insegnamento e alla pratica dell'identificazione delle proprietà acido-base e alla misurazione del pH in varie sostanze, sia liquide che solide. L'obiettivo principale è familiarizzare gli studenti con le tecniche di laboratorio necessarie per determinare i livelli di pH e migliorare la loro comprensione del comportamento acido-base delle sostanze attraverso una varietà di strumenti e metodologie.
Obiettivi Educativi
- Comprensione dei concetti di pH: I partecipanti approfondiranno il concetto di pH e il suo ruolo nel riflettere il carattere acido-base di una sostanza, con l'obiettivo di approfondire la loro comprensione delle proprietà chimiche.
- Utilizzo degli indicatori di pH: Gli studenti verranno introdotti all'uso di diversi indicatori di pH, come cartine di tornasole (rossa e blu), carta indicatrice di pH e indicatori universali, per determinare qualitativamente la natura acido-base delle soluzioni.
- Precisione con i pHmetri: La sessione insegnerà agli studenti l'uso accurato dei pHmetri digitali per misurazioni precise del pH, sottolineando l'importanza dell'esattezza nell'analisi chimica.
- Preparazione di soluzioni: competenze I partecipanti svilupperanno abilità nella manipolazione e preparazione di soluzioni per il test del pH, migliorando le loro capacità pratiche di chimica.
- Tecniche di osservazione e misurazione Il laboratorio promuoverà la comprensione pratica degli studenti su come osservare e misurare le proprietà chimiche in un ambiente controllato.
Questa sessione di laboratorio offre un'esplorazione completa delle tecniche di misurazione del pH, essenziale per comprendere le proprietà chimiche delle sostanze. Combinando spunti teorici con attività pratiche, gli studenti non solo acquisiranno familiarità con vari metodi di determinazione del pH, ma affineranno anche le proprie abilità di laboratorio. Questa esperienza evidenzia l'importanza di una misurazione precisa del pH per comprendere il comportamento acido-base delle sostanze, offrendo preziose intuizioni sull'applicazione pratica dei principi chimici.
Protocollo
PARTE 1: Determinare il carattere acido-base e il pH di una sostanza liquida
- Misurare 20 mL della soluzione 1 usando il cilindro graduato.
- Versare 20 mL della soluzione 1 in un becher da 50 mL.
- Immergi una carta tornasole rossa in essa.
- Poi immergi una cartina di tornasole blu.
- Infine immergi una cartina indicatrice di pH.
- Confronta i colori ottenuti con quelli disponibili sul grafico del pH.
- Sciacquare il cilindro graduato con acqua distillata.
- Ripetere i passaggi da 1 a 7 con le sostanze 2 e 3.
PARTE 2: Determinare il pH di una sostanza liquida utilizzando un indicatore universale
- Usando il contagocce; prelevare la soluzione 1 dal becher da 50 mL.
- Quindi svuotare il contagocce nel pozzetto n. 1 della piastra per micropozzetti.
- Aggiungere una goccia di indicatore universale di pH nella stessa provetta.
- Mescolare con la bacchetta di vetro.
- Confronta il colore ottenuto con quelli disponibili sul grafico del pH.
- Ripeti i passaggi da 1 a 5 con le sostanze 2 e 3.
PARTE 3: Determinare con precisione il pH di una sostanza liquida
- Immergere l'elettrodo del pHmetro nel becher contenente la soluzione 1.
- Leggi le misure sul display digitale.
- Risciacquare l'elettrodo con acqua distillata.
- Asciugare l'elettrodo con carta assorbente.
- Ripetere i passaggi da 1 a 4 con le sostanze 2 e 3.
PARTE 4: Determinare il pH di una sostanza solida
- Pesare circa 1,8 g di polvere di solfato d'ammonio usando la bilancia elettronica.
- Misura 100 mL di acqua distillata usando un cilindro graduato.
- Versare la polvere di solfato di ammonio pesata in un becher da 250 mL.
- Versare il contenuto del cilindro graduato nello stesso becher.
- Mescolare usando la bacchetta di vetro per 5 secondi.
- Immergi una cartina di tornasole rossa nel becher da 250 mL che contiene la soluzione di solfato di ammonio
- Immergi una cartina di tornasole blu nel becher da 250 mL che contiene la soluzione di solfato di ammonio
- Immergere una carta indicatrice di pH nel becher da 250 mL che contiene la soluzione di solfato di ammonio.
- Confronta i colori ottenuti con quelli disponibili sul grafico del pH.
- Immergere l'elettrodo del pHmetro nella soluzione di solfato di ammonio.
- Leggi la misurazione sul display digitale.
- Risciacquare l'elettrodo con acqua distillata.
- Asciugare l'elettrodo con carta assorbente.
Risultati Previsti
Passaggi 1, 2 e 3
- La soluzione 1 sottoposta a test è costituita da 5% in rapporto v/v con acido etanoico. Il pH è pari a circa 2,4.
- La soluzione testata 2 è NaOH 0,1 M. Il pH è circa 13.
- La soluzione 3 testata è acqua distillata. Il pH è approssimativamente 7.
- La carta di tornasole rossa diventa blu se la soluzione è alcalina.
- La carta tornasole blu diventa rossa se la soluzione è acida.
Passaggio 4
- La solubilità del solfato di ammonio è di 700 g/L, pertanto si scioglierà completamente.
- Il pH della soluzione di solfato d'ammonio è di circa 2,6.
Riepilogo del compito per intervallo di voti
Classi 3-5 (Età 8-10)
- Concentrati: Introduzione di base ai concetti di pH e misurazioni semplici.
- AttivitàOsservazione dei cambiamenti di pH utilizzando carta tornasole, semplici dimostrazioni di soluzioni acide e basiche, istruzioni di sicurezza di base.
Scuola secondaria di primo grado (11-13 anni)
- Concentrati: Comprensione intermedia del pH e delle proprietà acido-base.
- AttivitàUtilizzo di cartine tornasole e indicatori universali per testare varie sostanze, misurazione del pH con pHmetri digitali, preparazione di soluzioni per il test del pH, seguendo protocolli di sicurezza dettagliati.
Scuola superiore (14-18 anni)
- Concentrati: Comprensione avanzata dei concetti di pH, tecniche di misurazione precise e analisi chimica.
- AttivitàUtilizzo di vari indicatori di pH, misurazione precisa del pH con misuratori digitali, preparazione e manipolazione di soluzioni per test, osservazione dettagliata e registrazione dei risultati, rispetto di protocolli di sicurezza avanzati.
Materiale essenziale di laboratorio
Strumenti
- Becher (250ml)
- Piastra di base
- Contagocce
- Bilancia elettronica
- Bacchetta di vetro
- Cilindri Graduati (25ml e 100ml)
- Carta da cucina
- pHmetro
- Spatola (1 ml)
- Tabella del pH
Prodotti
- Solfato di ammonio (polvere)
- Indicatore di pH (liquido)
- Liquidi sconosciuti (#1, #2 e #3)