Această sesiune de laborator este dedicată predării și exersării identificării proprietăților acido-bazice și măsurării pH-ului în diverse substanțe, incluzând atât lichide, cât și solide. Obiectivul principal este familiarizarea studenților cu tehnicile de laborator necesare pentru determinarea nivelurilor de pH și îmbunătățirea înțelegerii comportamentului acido-bazic al substanțelor printr-o varietate de instrumente și metodologii.
Obiective educaționale
- Înțelegerea conceptelor de pH: Participanții vor aprofunda conceptul de pH și rolul său în reflectarea caracterului acid-bază al unei substanțe, având ca scop o mai bună înțelegere a proprietăților chimice.
- Utilizarea indicatorilor de pH: Studenții vor fi familiarizați cu utilizarea diferiților indicatori de pH, precum hârtiile de turnesol (roșu și albastru), hârtia indicatoare de pH și indicatorii universali, pentru determinarea calitativă a naturii acide-bazice a soluțiilor.
- Precizie cu pH-metrele: Sesiunea le va oferi studenților utilizarea corectă a pH-metrelor digitale pentru măsurători precise de pH, subliniind importanța exactității în analiza chimică.
- Abilități de preparare a soluțiilor: Participanții vor dezvolta abilități în manipularea și prepararea soluțiilor pentru testarea pH-ului, sporindu-și capacitățile practice de chimie.
- Tehnici de observație și măsurare: Laboratorul va cultiva înțelegerea practică a studenților despre cum să observe și să măsoare proprietățile chimice într-un mediu controlat.
Această sesiune de laborator oferă o explorare cuprinzătoare a tehnicilor de măsurare a pH-ului, esențiale pentru înțelegerea proprietăților chimice ale substanțelor. Prin combinarea cunoștințelor teoretice cu activități practice, studenții nu numai că se vor familiariza cu diverse metode de determinare a pH-ului, dar își vor perfecționa și abilitățile de laborator. Această experiență subliniază importanța măsurării precise a pH-ului în înțelegerea comportamentului acido-bazic al substanțelor, oferind o perspectivă valoroasă asupra aplicării practice a principiilor chimiei.
Protocol
PARTEA 1: Determinarea caracterului acid-bază și a pH-ului unei substanțe lichide
- Măsurați 20 mL de soluție 1 folosind cilindrul gradat.
- Turnați 20 mL din soluția 1 într-un pahar Erlenmeyer de 50 mL.
- Îndreaptă o hârtie de turnesol roșie în ea.
- Apoi, înmuiați o hârtie deTurnesol albastră.
- În final, înmuiați o hârtie indicatoare de pH.
- Comparați culorile obținute cu cele disponibile pe scala pH.
- Clătiți cilindrul gradat cu apă distilată.
- Repetați pașii 1 până la 7 cu substanțele 2 și 3.
PARTEA 2: Determinarea pH-ului unei substanțe lichide folosind un indicator universal
- Folosind pipeta; prelevați soluția 1 din eprubeta de 50 mL.
- Apoi goliți picurătorul în puțul nr. 1 al plăcii cu godeuri.
- Adăugați o picătură de indicator universal de pH în aceeași godeu.
- Amesteca cu bagheta de sticla.
- Compară culoarea obținută cu cele disponibile pe scara pH.
- Repetați pașii de la 1 la 5 cu substanțele 2 și 3.
PARTEA 3: Determinați cu precizie pH-ul unei substanțe lichide
- Introduceți electrodul pH-metrului în paharul ce conține soluția 1.
- Citește măsurătorile de pe afișajul digital.
- Clătiți electrodul cu apă distilată.
- Usucă electrodul cu hârtie absorbantă.
- Repetați pașii 1 până la 4 cu substanțele 2 și 3.
PARTEA 4: Determinarea pH-ului unei substanțe solide
- Cântăriți aproximativ 1,8 g de pulbere de sulfat de amoniu folosind balanța electronică.
- Măsurați 100 mL de apă distilată folosind o eprubetă gradată.
- Turnați pulberea de sulfat de amoniu cântărită într-un pahar Berzelius de 250 mL.
- Toarnă conținutul cilindrului gradat în același pahar Berzelius.
- Amestecați cu bagheta de sticlă timp de 5 secunde.
- Scufundați o hârtie de turnesol roșie în paharul Berzelius de 250 ml care conține soluția de sulfat de amoniu
- Introdu hârtia de turnesol albastră în eprubeta de 250 ml care conține soluția de sulfat de amoniu
- Introduce o hârtie de pH în paharul de 250 mL care conține soluția de sulfat de amoniu.
- Comparați culorile obținute cu cele disponibile pe scala pH.
- Introduceți electrodul pH-metrului în soluția de sulfat de amoniu.
- Citește măsurătoarea de pe afișajul digital.
- Clătiți electrodul cu apă distilată.
- Usucă electrodul cu hârtie absorbantă.
Rezultate anticipate
Pasul 1, 2 și 3
- Soluția testată nr. 1 este compusă din 5% și acid etanoic în proporție de volum la volum. Valoarea pH-ului este de aproximativ 2,4.
- Soluția testată 2 este NaOH 0,1M. pH-ul este de aproximativ 13.
- Soluția testată 3 este apă distilată. pH-ul este de aproximativ 7.
- Hârtia de turnesol roșie devine albastră dacă soluția este alcalină.
- Hârtia de turnesol albastră devine roșie dacă soluția este acidă.
Pasul 4
- Solubilitatea sulfatului de amoniu este de 700 g/L, prin urmare, se va dizolva complet.
- pH-ul soluției de sulfat de amoniu este de aproximativ 2,6.
Rezumatul temei pe intervale de note
Clasele 3-5 (Vârsta 8-10 ani)
- FocusIntroducere de bază în concepte de pH și măsurători simple.
- Activități: Observarea schimbărilor de pH folosind hârtie de pH, demonstrații simple ale soluțiilor acide și bazice, instrucțiuni de siguranță de bază.
Clasele 6-8 (Vârste 11-13)
- FocusÎnțelegere intermediară a pH-ului și a proprietăților acid-bază.
- Activități: Folosirea hârtiei de pH și a indicatorilor universali pentru testarea diverselor substanțe, măsurarea pH-ului cu pH-metre digitale, prepararea soluțiilor pentru testarea pH-ului, respectarea unor protocoale detaliate de siguranță.
Clasele 9-12 (Vârste 14-18)
- FocusÎnțelegere avansată a conceptelor legate de pH, tehnici precise de măsurare și analiză chimică.
- Activități: Utilizând o varietate de indicatori de pH, măsurarea precisă a pH-ului cu contoare digitale, prepararea și manipularea soluțiilor pentru testare, observarea detaliată și înregistrarea rezultatelor, respectând protocoale de siguranță avansate.
Esențiale de laborator
Instrumente
- Pahár (250ml)
- Găleată plată
- Picurători
- Cântar electronic
- Baghetă de sticlă
- Cilindri graduați (25ml și 100ml)
- Prosop de hârtie
- pH-metru
- Spatulă (1mL)
- Diagramă pH
Produse
- Sulfat de amoniu (pulbere)
- Indicator pH (lichid)
- Lichide necunoscute (#1, #2 și #3)