047 – 산-염기 적정 1

이 실험 시간은 학생들에게 알려진 pH 표준액과 pH 지시약을 이용하여 호수 물 샘플의 pH를 결정하는 비색법을 소개합니다. 목표는 수용액의 산성 또는 염기성을 평가하는 데 중점을 둔 환경 화학 분야의 실질적인 경험을 학생들에게 제공하도록 설계되었습니다.

교육 목표

  • 비색법 스케일 준비: 학생들에게 화학 지시약을 사용하여 pH 측정용 색상 비교표를 만들도록 가르쳐 다양한 용액의 pH 수준을 시각적으로 비교할 수 있게 하세요.
  • 실용적인 기술 개발: 학생들이 시각적 pH 표준을 구성하는 기준을 다루는 능력을 향상시키고, 용액 조작 및 준비를 강조한다.
  • 호수 물 pH 결정 pH 지시약에 의해 유도된 색상 변화를 시각적으로 비교하여 색채 측정법으로 호수 물 샘플의 pH를 결정하십시오.
  • 결과 유효성 검사 색채 측정법의 결과를 검증하고 시각적 평가의 정확성을 보장하기 위해 pH 미터와 같은 보다 정밀한 장비를 사용하십시오.

이 세션은 환경 화학 및 분석 화학에서 중요한 염색법을 이용한 수용액의 pH 추정 방법을 심도 있게 탐구합니다. 이는 시각적 방법과 정확한 측정 도구를 동반하여 신뢰할 수 있고 정확한 결과를 얻는 것의 중요성을 강조합니다. 이 실험을 통해 학생들은 환경 화학에서 필수적인 역량을 습득하고 실제 시나리오에서의 화학 원리의 실질적인 적용을 강조합니다.

프로토콜

1부: 사용 가능한 pH 지시약을 사용하여 색도계를 준비하십시오.

  1. 계량 실린더를 사용하여 pH 3 용액 25mL를 측정하여 시험관 1에 붓습니다.
  2. pH 4, 5, 6, 7 용액과 시험관 2, 3, 4, 5를 사용하여 a) 단계를 반복합니다.
  3. 드로퍼를 사용하여 1번부터 5번까지의 시험관 각각에 pH 지시약을 5방울씩 떨어뜨립니다.
  4. 시험관의 내용물을 유리봉으로 섞거나, 마개를 막고 좌우로 부드럽게 흔들어 섞는다.
  5. 눈금 실린더를 사용하여 호수 샘플 25mL를 측정하고 시험관 6에 붓습니다.
  6. 스포이트를 사용하여 시험관 6에 pH 지시약 5방울을 떨어뜨리십시오.
  7. 시험관의 내용물을 유리봉으로 섞거나, 마개를 막고 좌우로 부드럽게 흔들어 섞으시오.

2부: 비색법을 사용하여 강물의 pH를 결정하십시오

  1. 수돗물 샘플을 카운터에 있는 색도계 척도와 비교하여 시험관 6에서 색상을 결정합니다.

pH가 7 이상으로 보이면 pH 8과 9 용액 및 시험관 7과 8을 사용하여 색도법 척도를 완성하십시오. pH가 7 미만이면, pH 측정기로 각 용액의 pH를 검증하기 위해 파트 3으로 진행하십시오.

  1. 계량 실린더를 사용하여 pH 8 용액 25mL를 측정하여 시험관 7에 붓습니다.
  2. 시험관 7에 pH 지시약을 스포이트로 5방울 떨어뜨리세요.
  3. pH 9 용액 25mL를 눈금 실린더로 측정하여 8번 시험관에 붓습니다.
  4. 드로퍼를 사용하여 시험관 8에 pH 지시약 5방울을 떨어뜨리세요.
  5. 시험관의 내용물을 유리봉으로 섞거나, 마개를 막고 좌우로 부드럽게 흔들어 섞는다.
  6. 이 새로운 척도(pH 5~9)를 사용하여 강물의 pH를 다시 비교해 보세요.

3부: pH 측정기로 각 용액의 pH를 검증합니다.

  1. pH 미터 전극을 강물(시험관 6)이 들어 있는 시험관과 다른 시험관들에 넣어 각 용액의 pH를 검증하십시오.
  2. pH 측정기의 디지털 다이얼에 표시된 값을 기록하십시오.

예상 결과

  • 호수의 물 pH는 3과 9 사이여야 하며, 경험을 다시 시작할 때마다 달라져야 합니다.
  • 결과는 범용 pH 지시약 차트에 따릅니다.

학년별 과제 요약

3-5학년 (8-10세)

  • 집중pH의 기본 소개 및 간단한 관찰.
  • 활동색깔 지시약을 이용한 pH 변화 관찰, 산성 및 염기성 용액의 간단한 시연, 기본적인 안전 지침.

6-8학년 (11-13세)

  • 집중pH와 색채 측정법에 대한 중급 수준의 이해.
  • 활동: pH 표준 용액과 지시약을 이용한 색차계 측정법 개발, 호수 수질 샘플의 pH 시각적 비교, 상세한 안전 수칙 준수.

9~12학년 (14~18세)

  • 집중pH 결정 및 비색법에 대한 고급 이해.
  • 활동: 상세한 색도계 척도 준비, 호수 물 샘플의 pH 정확한 결정, pH 미터를 사용한 결과 검증, 상세한 기록 및 분석, 고급 안전 프로토콜 준수.

실험실 필수품

악기

  • 비커 (50ml, 250ml 및 1000ml)
  • 버킷 플레이트
  • 스포이트
  • 전자 저울
  • Erlenmeyer (250ml)
  • 유리봉
  • 눈금 실린더 (25ml 및 100ml)
  • 핫플레이트
  • 자석 교반기
  • 키친타월
  • pH 미터
  • 피펫
  • 주걱
  • 시험관
  • 온도계
  • 타이머

제품

  • pH 용액 (#3 ~ #9)
  • 호수 물 샘플
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