Na czym polega dysocjacja elektrolityczna wodorotlenków?
Czy kwaśne deszcze są kwaśne? Jak ograniczyć ich powstawanie?
Jak określić odczyn roztworu?
Reklamy środków higieny jamy ustnej informują, że aby przywrócić prawidłowy odczyn (lub pH) śliny, należy myć zęby lub żuć gumę po każdym posiłku. Z innych reklam dowiadujemy się, że idealne do delikatnej skóry jest mydło o pH równym . Co to jest pH i o czym informuje? Jaki jest zakres skali pH? Czy pH to mało, czy dużo? Jak można je zmierzyć?
RuXymfUoNclaC
Zdjęcie przedstawia dwie cytryny. Z prawej strony kadru przekrojona połówka cytryny wnętrzem skierowana w stronę obserwatora zdjęcia. Na fotografii pokazana jest mniej niż połowa owocu, od środka w lewą stronę, od góry i od dołu przycięta przez krawędzie kadru. W tle skórka drugiego, całego owocu objęta obszarem nieostrości.
Cytryny Kwaśny smak cytryn bierze się z obecności w ich soku związku zwanego kwasem cytrynowym, jednak „smakowe” określanie, czy jakaś substancja jest kwasem, czy nie, jest nieprecyzyjne, a przede wszystkim niebezpieczne. Pamiętaj, że w laboratorium chemicznym nie wolno pod żadnym pozorem smakować odczynników chemicznych ani spożywać posiłków
Źródło: Abhijit Tembhekar, dostępny w internecie: write.co.nz, licencja: CC BY 2.0.
Odczyn roztworu – skala pH
Odczyn roztworu jest cechą charakteryzującą roztwory wodne. Roztwór może mieć odczyn kwasowy, obojętny lub zasadowy. Jak myślisz, czy mówiąc „odczyn kwasowy” mamy na myśli zawsze to samo? Czy sok z cytryny jest tak samo „kwasowy” jak np. ocet?
Do badania odczynu roztworu wykorzystujemy tak zwane wskaźniki kwasowo‑zasadowe (indykatory), czyli substancje, które zmieniają swoją barwę w zależności od odczynu środowiska. Rolę takiego wskaźnika może spełniać wywar z czerwonej kapusty, który w roztworze o odczynie kwasowym zabarwia się na czerwono, w roztworze o odczynie obojętnym na fioletowo, a w roztworze o odczynie zasadowym na zielono (jak na poniższym zdjęciu).
RpvYVKVKR7w3r
Ilustracja przedstawia trzy szalki Petriego, na których znajdują się wywary z czerwonej kapusty w roztworach o odczynach od lewej: kwasowym (roztwór różowy), obojętnym (roztwór fioletowy) i zasadowym (roztwór zielony).
Barwy wywaru z czerwonej kapusty w roztworach o odczynie kwasowym, obojętnym i zasadowym
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Dla zainteresowanych
Przygotowanie wywaru z czerwonej kapusty – instrukcja
Kilka liści czerwonej kapusty drobno posiekaj (lub porwij na małe kawałki) i zalej szklanką wody.
Wodę z posiekanymi liśćmi czerwonej kapusty zagotuj i zostaw do wystygnięcia.
Po wystudzeniu odsącz liście z uzyskanego wywaru.
Badanie odczynu wybranych produktów1
Doświadczenie 1
Wykorzystując wywar z czerwonej kapusty, sprawdź, jaki odczyn mają roztwory wybranych produktów z naszego otoczenia. Sformułuj problem badawczy, zaproponuj hipotezę i zweryfikuj ją w oparciu o wyniki wykonanego doświadczenia. Postępuj zgodnie z instrukcją. Obserwacje odnotuj, uzupełniając poniższe ćwiczenie (możesz też pobrać kartę pracy z załącznika). Jeśli nie masz możliwości samodzielnego przeprowadzenia doświadczenia obejrzyj załączone zdjęcia z jego wykonania. We wnioskach pogrupuj badane produkty ze względu na odczyn ich wodnych roztworów. Uwaga: Doświadczenie wykonaj w obecności osoby dorosłej. Pamiętaj o fartuchu, rękawiczkach i okularach ochronnych.
Rcidz5PHpVwuM
Problem badawczy:
Jaki odczyn mają roztwory wodne wybranych produktów z najbliższego otoczenia?. Hipoteza: Roztwory wodne wybranych produktów z najbliższego otoczenia mają różny odczyn. Co będzie potrzebne:
wywar z czerwonej kapusty;
ocet;
sok z cytryny;
pasta do zębów;
mydło;
płyn do odrdzewiania (np. Fosol);
płyn do prania;
roztwór wodny preparatu do udrażniania rur (np. Kret);
sól kuchenna;
cukier;
kredki, pisaki lub farby;
woda destylowana;
10 szalek Petriego;
wydrukowana karta pracy. Instrukcja:
1. Na sześć kolejnych szalek Petriego wlej: (1) wodę destylowaną, (2) ocet, (3) sok z cytryny oraz roztwory wodne: (4) płyn do odrdzewiania, (5) płyn do prania, (6) płyn do udrażniania rur.
2. Sporządź (7) zawiesinę pasty do zębów w wodzie i umieść ją na szalce Petriego.
3. Sporządź wodne roztwory z (8) mydła, (9) soli kuchennej oraz (10) cukru i wlej je na szalki Petriego.
4. Do każdej próbki dodaj kilka kropli wywaru z czerwonej kapusty.
5. Obserwuj zachodzące zmiany. Obserwacje zanotuj w karcie pracy.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RnQBi9e8uOLBT
Zamaluj pola odpowiadające wskazanym produktom używanym na co dzień, na kolory odpowiadające zabarwieniu uzyskanemu po wprowadzeniu do tych produktów wywaru z czerwonej kapusty woda destylowana ocet sok z cytryny roztwór płynu do odrdzewiania roztwór płynu do prania roztwór płynu do udrażniania rur zawiesina pasty do zębów w wodzie roztwór mydła roztwór soli kuchennej roztwór cukru
Zamaluj pola odpowiadające wskazanym produktom używanym na co dzień, na kolory odpowiadające zabarwieniu uzyskanemu po wprowadzeniu do tych produktów wywaru z czerwonej kapusty woda destylowana ocet sok z cytryny roztwór płynu do odrdzewiania roztwór płynu do prania roztwór płynu do udrażniania rur zawiesina pasty do zębów w wodzie roztwór mydła roztwór soli kuchennej roztwór cukru
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Wykonano doświadczenie, w którym wykorzystano wywar z czerwonej kapusty jako wskaźnik pH. W ten sposób określono odczyny roztworów wybranych produktów z naszego otoczenia.
Problem badawczy:
Jaki odczyn mają roztwory wodne wybranych produktów z najbliższego otoczenia?
Hipoteza:
Roztwory wodne wybranych produktów z najbliższego otoczenia mają różny odczyn.
Co było potrzebne:
wywar z czerwonej kapusty;
ocet;
sok z cytryny;
pasta do zębów;
mydło;
płyn do odrdzewiania;
płyn do prania;
roztwór wodny preparatu do udrażniania rur;
sól kuchenna;
cukier;
kredki, pisaki lub farby;
woda destylowana;
szalek Petriego.
Przebieg doświadczenia:
Na trzech kolejnych szalkach Petriego umieszczono wodę destylowaną, ocet i sok z cytryny. Następnie przygotowano zawiesinę pasty do zębów w wodzie oraz wodne roztwory z mydła, soli kuchennej, cukru, płynu do odrdzewiania, płynu do prania i płynu do udrażniania rur. Sporządzone preparaty umieszczono na siedmiu szalkach Petriego. Do każdej próbki dodano kilka kropli wywaru z czerwonej kapusty.
Obserwacje:
Po dodaniu wywaru z czerwonej kapusty, wszystkie próbki zmieniły kolor. Szalki zawierające ocet, sok z cytryny i roztwór płynu do odrdzewiania zabarwiły się na czerwono. Szalki zawierające wodę destylowaną, roztwór soli kuchennej i roztwór cukru przyjęły fioletową barwę. Z kolei szalka z roztworem mydła zabarwiła się na niebiesko, a szalki z roztworami pasty do zębów, płynu do prania i płynu do udrażniania rur przyjęły barwę zieloną.
Wnioski:
Roztwory produktów wykorzystywanych przez nas na co dzień mogą mieć zarówno odczyn kwasowy, obojętny, jak i zasadowy.
Podsumowanie:
Wywar z czerwonej kapusty może służyć jako wskaźnik do określania odczynu roztworów. Ocet, sok z cytryny i roztwór płynu do odrdzewiania mają odczyn kwasowy. Woda destylowana, roztwór soli kuchennej i roztwór cukru wykazują odczyn obojętny, natomiast mydło, zawiesina pasty do zębów, roztwór płynu do prania, roztwór płynu do udrażniania rur – odczyn zasadowy.
1
Polecenie 1
Napisz obserwacje oraz wniosek do przeprowadzonego doświadczenia.
R4n096CIEYJfE
Obserwacje:
(Uzupełnij)
Wnioski:
(Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Obserwacje: Czy coś uległo zmianie w czasie doświadczenia, np. zmiana barwy roztworu?
Wniosek: We wniosku odnieś się do postawionej przez Ciebie hipotezy – określ, czy jest ona prawidłowa, czy błędna.
Sprawdź, czy w Twoich wnioskach znajdują się poniższe informacje. Zwróć uwagę na odpowiednią weryfikację postawionej hipotezy.
Obserwacje: Zdjęcia z przebiegu doświadczenia przed dodaniem soku z czerwonej kapusty.
RmxLms6LlYbkX
Ilustracja przedstawia zlewkę z wywarem z czerwonej kapusty oraz 10 szalek Petriego, na których umieszczono badane próbki.
Przed dodaniem wywaru z czerwonej kapusty
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Zdjęcia po dodaniu soku z czerwonej kapusty.
Slajd 1 z 3
RyQBGWkjdbuj0
Zdjęcie pierwsze galerii. Przedstawia zbliżenie na cztery szalki. Ich podpisy to, licząc od lewej: ocet, sok z cytryny, płyn do odrdzewiania oraz mydło w płynie. Do wszystkich szalek dodany został wskaźnik, wywar z czerwonej kapusty, dlatego też zawartość wszystkich ma kolor przechodzący stopniowo od intensywnie czerwonego w przypadku octu, do purpurowego dla mydła w płynie. Legenda umieszczona w prawym górnym rogu informuje, że takie kolory wywaru z czerwonej kapusty oznaczają odczyn kwasowy.
Ocet, sok z cytryny, mydło w płynie, płyn do odrdzewiania mają odczyn kwasowy
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RZGwqGzHtUDAH
Zdjęcie drugie w galerii. Przedstawia zbliżenie na trzy szalki. Ich podpisy, licząc od lewej, to: woda destylowana, roztwór soli kamiennej i roztwór cukru. Do wszystkich szalek dodany został wskaźnik, wywar z czerwonej kapusty i wszystkie one mają zbliżoną do siebie, fioletową kolorystykę. Legenda w prawym górnym rogu informuje, że fioletowa barwa wywaru z czerwonej kapusty oznacza odczyn obojętny.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RWcSBVcyr7UaA
Zdjęcie trzecie w galerii. Przedstawia zbliżenie na cztery szalki. Ich podpisy to, licząc od lewej: tradycyjne mydło, pasta do zębów, płyn do prania oraz płyn do udrażniania rur. Do wszystkich szalek dodany został wskaźnik, wywar z czerwonej kapusty, dlatego też ich kolorystyka różni się od pierwotnej. W przypadku mydła kolor wskaźnika jest intensywnie niebieski, w przypadku pasty do zębów zielony, w przypadku płynu do prania morski, a w przypadku płynu do udrażniania rur żółty. Legenda umieszczona w prawym górnym rogu informuje, że takie kolory wywaru z czerwonej kapusty oznaczają odczyn zasadowy.
Tradycyjne mydło, pasta do zębów, płyn do prania, płyn do udrażniania rur mają odczyn zasadowy
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Wniosek: Postawiona hipoteza jest prawdziwa. Roztwory produktów wykorzystywanych przez nas na co dzień mogą mieć zarówno odczyn kwasowy, obojętny, jak i zasadowy. Ocet, sok z cytryny i roztwór płynu do odrdzewiania mają odczyn kwasowy. Woda destylowana, roztwór soli kuchennej i roztwór cukru wykazują odczyn obojętny, natomiast tradycyjne mydło, zawiesina pasty do zębów, roztwór płynu do prania, roztwór płynu do udrażniania rur – odczyn zasadowy.
Polecenie 1
R1B14qhxgCmqc
Wybierz poprawne dokończenie poniższego zdania.
Odczyn kwasowy mają: Możliwe odpowiedzi: 1. ocet i roztwór soli kuchennej., 2. sok z cytryny i płyn do odrdzewiania., 3. sok z cytryny i mydło., 4. ocet i płyn do udrażniania rur.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Zauważ, że wywar z czerwonej kapusty, w roztworach analizowanych produktów o odczynie zasadowym, przyjmuje różne zabarwienia – od niebieskiego po żółte. Podobna sytuacja ma miejsce w przypadku roztworów produktów o odczynie kwasowym. Możemy zatem wnioskować, że pomimo takiego samego odczynu, roztwory badanych produktów, np. te o odczynie zasadowym, muszą się czymś jednak różnić. Różnica ta to wartości pH tych roztworów. pH jest liczbową miarą odczynu roztworu (jego kwasowości i zasadowości) i w roztworach może przyjmować wartości od do , w zależności od stężeń kationów wodoru i anionów wodorotlenkowych w nich zawartych.
1
Polecenie 2
Przeanalizuj informacje zawarte w poniższej tabeli. Swoimi słowami opisz zależność odczynu roztworu od wartości jego pH oraz stężenia zawartych w nim kationów wodoru i anionów wodorotlenkowych.
Odczyn roztworu
kwasowy
obojętny
zasadowy
pH roztworu
mniejsze od
równe
większe od
Zależność pomiędzy stężeniem kationów wodorua stężeniem anionów wodorotlenkowychw roztworze
RmHCgkpq1r4ts
Odpowiedź: (Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
W przypadku roztworów o odczynie zasadowym stężenie anionów wodorotlenkowych jest większe od stężenia kationów wodoru, a w przypadku roztworów o odczynie kwasowym jest ono mniejsze niż stężenie kationów wodoru.
Sprawdź, czy w Twojej odpowiedzi zawarte są poniższe informacje.
Odpowiedź: W roztworach o odczynie obojętnym, stężenia kationów wodoru i anionów wodorotlenkowych są takie same, a pH tych roztworów wynosi . Roztwory o odczynie kwasowym charakteryzują się wartościami pH mniejszymi od , a stężenie zawartych w nich kationów wodoru jest większe od stężenia anionów wodorotlenkowych. Z kolei roztwory o odczynie zasadowym mają pH większe od , a stężenie zawartych w nich anionów wodorotlenkowych jest większe od stężenia kationów wodoru.
Analizowane roztwory produktów możemy zatem uporządkować wg barw, zgodnie ze wzrastającą wartością ich pH. Im mniejsza jest wartość pH roztworu, tym bardziej kwasowy odczyn. Z kolei im większa jest wartość pH roztworu, tym bardziej zasadowy odczyn.
R136ifNvU2MHu
Ilustracja przedstawia skale pH dla wywaru z czerwonej kapusty. Dla pH równego zero – kolor czerwony. Dla pH około siedmiu (odczyn obojętny) – kolor fioletowy. Ze wzrostem pH od siedmiu do czternastu kolor zmienia się z fioletowego, przez niebieski, zielony do żółtego (odczyn zasadowy).
Zmiana barwy wskaźnika (wywaru z czerwonej kapusty) w zależności od badanego pH
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
W laboratorium chemicznym, do określania pH roztworu i jego odczynu, bardzo często posługujemy się innym wskaźnikiem kwasowo‑zasadowym – uniwersalnym papierkiem wskaźnikowym. W środowisku kwasowym barwi się on na czerwono, a w zasadowym na zielono lub niebiesko.
RUnDUdApqXfFO
Ilustracja przedstawia zachowanie uniwersalnych papierków wskaźnikowych w roztworach o różnym odczynie. Pokazana jest oś liczbowa na której zaznaczone są liczby od zera do czternastu co jeden. Z boku osi liczbowej znajduje się napis pH, a nad wartością siedem znajduje się napis odczyn obojętny. Pod każdą wartością liczbową znajduje się kolorowy prostokąt wskazujący barwę, jaką przyjmuje papierek w danym pH. Pod liczbą siedem znajduje się żółty prostokąt. W lewą stronę, aż do wartości zero prostokąty mają coraz bardziej intensywne czerwone zabarwienie. Z kolei w prawą stronę kolory zmieniają się od zielonego do granatowego.
Zmiana barwy wskaźnika – uniwersalnego papierka wskaźnikowego – w zależności od badanego pH
Źródło: epodreczniki.pl, licencja: CC BY 3.0.
1
Polecenie 3
Przygotowano trzy wodne roztwory różnych substancji chemicznych. Następnie do wszystkich roztworów wprowadzono uniwersalny papierek wskaźnikowy. Zabarwienie każdego, po kontakcie z analizowanymi roztworami, ukazują poniższe zdjęcia.
R2iRsYHmGH6MA
Ilustracja przedstawia 3 szalki Petriego, w których znajdują się uniwersalne papierki wskaźnikowe. Szalki podpisane są kolejno: roztwór 1, roztwór 2, roztwór 3, a znajdujące się w nich papierki wskaźnikowe mają kolory: żółty, niebieski i czerwony.
Źródło: epodreczniki.pl, licencja: CC BY 3.0.
Określ odczyn każdego z analizowanych roztworów.
RtaZLUU9X6ibi
Odpowiedź: (Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Uniwersalny papierek wskaźnikowy barwi się na niebiesko w roztworach o odczynie zasadowym. W roztworach o odczynie kwasowym przyjmuje czerwony kolor, natomiast dla roztworów o odczynie obojętnym barwa papierka nie zmienia się – pozostaje żółty.
Sprawdź, czy Twoja odpowiedź jest taka jak poniżej.
Odpowiedź: Roztwór miał odczyn obojętny, roztwór zasadowy, a roztwór kwasowy.
Polecenie 3
Uniwersalny papierek wskaźnikowy wykorzystano do określenia odczynu roztworu X. Po zanurzeniu papierka w probówce z badaną substancją, zabarwił się na niebiesko.
R4fShPzvwnyVM
Zaznacz, jaki odczyn miał roztwór substancji X. Możliwe odpowiedzi: 1. zasadowy, 2. obojętny, 3. kwasowy
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ciekawostka
Skala pH została wprowadzona na początku przez Sørena Sørensena (czyt. sorena sorensena). Zmiana pH roztworu o jedną jednostkę powoduje -krotną zmianę jego kwasowości/zasadowości, a zmiana o dwie jednostki – -krotną zmianę kwasowości/zasadowości rozpatrywanego roztworu.
*Symbol p jednostki pH pochodzi od łacińskiego potentio „potęga”, zaś H jest symbolem chemicznym wodoru, dlatego jest pisany dużą literą.
Wzrokowe porównanie barwy wskaźników ze wzorcem, np. barwną skalą pH na opakowaniu, pozwala jedynie na przybliżone określenie odczynu roztworu. Do dokładnego wyznaczenia wartości pH roztworu służy między innymi przyrząd zwany pehametrem. Jest on stosowany w laboratoriach chemicznych, medycznych, rolnictwie czy kosmetologii.
R1JN1nlx6xxgW
Ilustracja przedstawia trzy zdjęcia różnych instrumentów wskaźnikowych. Zdjęcie po lewej stronie, oznaczone liczbą jeden, przedstawia białe papierki wskaźnikowe z żółtymi końcówkami przeznaczonymi do dokonywania prób odczynu, wystające z białej okrągłej buteleczki. Etykietka na butelce zawiera kod barwny pozwalający odcyfrować wyniki pomiarów. Zdjęcie środkowe o numerze dwa przedstawia tasiemkę wskaźnikową w postaci rolki, z której można odrywać kawałki o wybranej długości. Kod barwny, a także informacje na temat zakresu skali pomiarów, wynoszącej od jednego do dziesięciu pH znajdują się na boku opakowania. Zdjęcie po prawej stronie, oznaczone numerem trzy, przedstawia pehametr, przyrząd elektroniczny służący do dokonywania pomiarów odczynu. Składa się z korpusu z przyciskami i wyświetlaczem, a także sondy na długim przewodzie, której koniec umieszcza się w badanej substancji. Na zdjęciu sonda znajduje się w zlewce z niebieskim roztworem, a pehametr jest włączony i dokonuje pomiaru.
Wskaźniki Uniwersalne papierki wskaźnikowe ze skalą pH: w postaci osobnych pasków , w postaci taśmy ; pehametr
Źródło: epodreczniki.pl, licencja: CC BY-SA 3.0.
Pehametr składa się z czujnika zwanego elektrodą, którą zanurza się w badanym roztworze i wyświetlacza, z którego odczytuje się wartość liczbową pH. Niektóre pehametry są wyposażone w termometry, ponieważ temperatura ma wpływ na pomiar.
Ciekawostka
Do badania pH gleby – w celu określenia jej przydatności i określenia sposobu jej nawożenia – możemy użyć kwasomierza glebowego. Jest to zestaw składający się z płynu Helliga (odpowiednio dobranej kompozycji wskaźników kwasowo‑zasadowych), ceramicznej płytki ze skalą oraz łyżeczki.
Pomiar polega na obserwacji i ocenie zmiany barwy płynu Helliga.
Za pomocą łyżeczki, włóż niewielką ilość gleby do wgłębienia w płytce kwasomierza. Dodawaj kroplami płyn Helliga, aż do całkowitego zwilżenia gleby i utworzenia nad nią cienkiej warstwy płynu. Po ok. 2–3 min. przechyl płytkę tak, aby płyn wskaźnikowy znalazł się w podłużnym kanaliku. Barwę płynu porównaj ze skalą i odczytaj pH gleby.
R1Wb05nCK5pwV
Ilustracja składa się z dwóch zdjęć przedstawiających wygląd i zasadę działania kwasomierza glebowego. Na zdjęciu po lewej, na gołym kawałku suchej ziemi, leży zestaw do mierzenia kwasowości gleby. Składa się on z plastikowej łyżki oraz urządzenia podpisanego Kwasomierz glebowy, w którego dolnej części znajduje się podłużne wgłębienie na substancję wskaźnikową. Powyżej wgłębienia znajduje się barwna legenda pozwalająca odczytać pH gleby z barwy płynu. Po prawej stronie kwasomierz wraz z łyżeczką leżą na ciemnej ziemi torfowej. Na łyżeczce i we wgłębieniu znajdują się niewielkie ilości gleby. Do tego wokół gleby na kwasomierzu pływa sporo płynu wskaźnikowego o kolorze jasnozielonym.
Kwasomierz Kwasomierz glebowy
Źródło: epodreczniki.pl, licencja: CC BY 3.0.
Polecenie 4
Wybierz przynajmniej produktów spożywczych i (lub) środków czystości ze swojego otoczenia i zbadaj pH ich wodnych roztworów za pomocą papierka uniwersalnego. Zapisz obserwacje i sformułuj odpowiednie wnioski.
RxVmRPxzvBKPy
Kolorowa tabela opisująca odczyn przykładowych substancji w skali pH. W dolnej części ilustracji znajduje się skala ponumerowana od zera do czternastu. W centralnej części umieszczono rysunki różnych przedmiotów, obiektów naturalnych i substancji, a w górnej części ich nazwy. Z tabeli można się dowiedzieć, że kwas solny ma pH wynoszące jeden, sok z cytryny dwa, winogrona trzy, pomidory cztery, banany pięć, mydło w płynie pięć i pół, mleko sześć, woda destylowana siedem (a więc jest obojętna), białko jajka kurzego osiem, mydło tradycyjne osiem i pół, soda dziewięć, płyn do prania dziesięć, wybielacz jedenaście, płyn do czyszczenia piekarnika dwanaście, a płyn do udrażniania rur trzynaście.
pH wybranych produktów
Źródło: epodreczniki.pl, licencja: CC BY-SA 3.0.
R1UyuztNX7T3Z
Wybrane produkty i/lub środki czystości: (Uzupełnij)
Obserwacje:
(Uzupełnij)
Wnioski:
(Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Wyniki przeprowadzonego doświadczenia możesz przedstawić w formie graficznej, tak jak poniżej.
RyH4sGd5Aama5
Kolorowa oś opisująca odczyn przykładowych substancji w skali pH. W górnej części ilustracji znajduje się skala ponumerowana od jednego do czternastu. W dolnej części umieszczono rysunki różnych produktów.
Źródło: by Interstellar Infect, dostępny w internecie: http://getdrawings.com/, licencja: CC BY-NC 4.0.
Polecenie 4
RQCY6s6Ju2fB1
Połącz substancję z odpowiadającym jej odczynem. ocet Możliwe odpowiedzi: 1. odczyn kwasowy, 2. odczyn obojętny, 3. odczyn zasadowy mydło Możliwe odpowiedzi: 1. odczyn kwasowy, 2. odczyn obojętny, 3. odczyn zasadowy roztwór soli kuchennej Możliwe odpowiedzi: 1. odczyn kwasowy, 2. odczyn obojętny, 3. odczyn zasadowy
Połącz substancję z odpowiadającym jej odczynem. ocet Możliwe odpowiedzi: 1. odczyn kwasowy, 2. odczyn obojętny, 3. odczyn zasadowy mydło Możliwe odpowiedzi: 1. odczyn kwasowy, 2. odczyn obojętny, 3. odczyn zasadowy roztwór soli kuchennej Możliwe odpowiedzi: 1. odczyn kwasowy, 2. odczyn obojętny, 3. odczyn zasadowy
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Odczyn roztworu w życiu codziennym
Znajomość wartości pH ma duże znaczenie praktyczne, między innymi przy produkcji lekarstw (poza substancją czynną, leki zawierają warstwę osłonową, która chroni np. przełyk przed niekorzystnym pH) czy kosmetyków (np. obecnie oferuje się mydła w płynie o odczynie zbliżonym do naturalnego odczynu skóry człowieka – odczyn lekko kwasowy, który ma działanie bakteriobójcze).
Wartość pH gleby decyduje o jej przydatności do uprawy określonych typów roślin. Od odczynu gleby zależą jakość i wysokość plonów. Dla większości roślin pH jest optymalne w zakresie , jednak w przypadku każdego gatunku jest to wartość indywidualna.
1
Polecenie 5
W poniższej tabeli znajdują się informacje o optymalnych wartościach pH gleby dla roślin uprawnych. Zapoznaj się z nimi, a następnie odpowiedz na pytanie, jaki odczyn gleby preferują wymienione w tabeli rośliny – kwasowy czy zasadowy?
Optymalne wartości pH gleby dla roślin uprawnych
Roślina
Optymalne pH
ziemniaki
żyto, len
ogórek, marchew
pomidor, czosnek
pszenica, jęczmień, rzepak
burak cukrowy, groch, kukurydza
drzewa owocowe
RHVefbGcAf9Zv
Odpowiedź: (Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
W roztworach o odczynie obojętnym, stężenia kationów wodoru i anionów wodorotlenkowych są takie same, a pH tych roztworów wynosi . Roztwory o odczynie kwasowym charakteryzują się wartościami pH mniejszymi od , a stężenie zawartych w nich kationów wodoru jest większe od stężenia anionów wodorotlenkowych. Z kolei roztwory o odczynie zasadowym mają pH większe od , a stężenie zawartych w nich anionów wodorotlenkowych jest większe od stężenia kationów wodoru.
Wymienione w tabeli rośliny preferują gleby o odczynie kwasowym.
Płyny ustrojowe w organizmie człowieka mają różne wartości pH, np. sok żołądkowy ma pH w przedziale , wydzielina trzustki , zaś pH krwi utrzymuje się w granicach . Zarówno zbyt niskie, jak i zbyt wysokie pH krwi jest przyczyną wielu chorób. Spadek jego wartości poniżej wywołuje tak zwaną kwasicę, a z kolei wzrost powyżej zasadowicę. Problem ten może pojawić się podczas uszkodzenia któregoś z narządów odpowiedzialnego za wydalanie toksyn, np. nerek lub płuc, przez co zaczynają one gorzej funkcjonować.
Większość gatunków ryb żyje w wodzie o wartości pH z zakresu . Obniżenie pH wody do poziomu poniżej powoduje nienaturalne zachowanie ryb, które polega na wykonywaniu gwałtownych ruchów, oraz pojawia się na ich skórze niebieskie zabarwienie. Przy pH wyższym niż , skóra ryb pokrywa się śluzem, łuski mętnieją, a płetwy strzępią się i odpadają.
Wskaźniki kwasowo‑zasadowe z życia codziennego
Wiesz już, że odczyn roztworów wodnych można zbadać za pomocą odpowiednich wskaźników kwasowo‑zasadowych. Rolę wspomnianych wskaźników niekoniecznie muszą spełniać związki chemiczne wykorzystywane w laboratoriach chemicznych. Niektóre indykatory, jak wspomniany wywar z czerwonej kapusty, można przygotować samodzielnie w domu.
Rolę wskaźnika może spełniać napar z herbaty. Czy wiesz, co się stanie, jeśli do herbaty dodamy kilka kropli soku z cytryny? W środowisku kwasowym (a więc również w obecności soku z cytryny) herbata przyjmuje słomkowożółte zabarwienie, w środowisku obojętnym jest jasnobrązowa, a w obecności zasad zmienia zabarwienie na ciemnobrunatne (bursztynowe).
Rolę wskaźnika kwasowo‑zasadowego może spełniać również czerwona pelargonia. Aby móc ją wykorzystać do zbadania odczynu, należy pokrojone płatki zalać gorącą wodą i poczekać ok. min. Potem wywar przesączyć przez filtr, np. do kawy, i zachować do badań.
RYhvYUzTJqcvs
Ilustracja przedstawia wykonane z bliska zdjęcie czerwonych kwiatów pelargonii w pełnym rozkwicie. Nad zdjęciem znajduje się skala barwna informująca o tym, jak zmienia się kolor kwiatów w zależności od odczynu środowiska. Płatki naturalnie czerwone w kontakcie z roztworami o różnym odczynie zmieniają kolor na: jasnoczerwony przy pH równym trzy, pomarańczowy przy pH równym pięć, żółty przy pH równym dziewięć, bladoniebieski przy pH równym jedenaście, zielony przy pH równym trzynaście i intensywnie pomarańczowy przy pH równym czternaście.
Pelargonie Płatki czerwonej pelargonii
Źródło: dostępny w internecie: pxhere.com, domena publiczna.
Do zbadania odczynu roztworu można także wykorzystać czerwoną cebulę, która w środowisku kwasowym ma kolor bladoczerwony, zaś w zasadowym zielony.
Z kolei cebula i olejek waniliowy spełniają rolę wskaźników zapachowych, które w środowisku silnie zasadowym nie wydzielają żadnych charakterystycznych zapachów.
Ciekawostka
Hortensja ogrodowa na glebach bogatych w związki glinu zmienia ubarwienie kwiatów w zależności od kwasowości gleby i przybiera kolor:
intensywnie niebieski przy pH ;
niebieski przy pH ;
niebieskoróżowy przy pH ;
ciemnoróżowy przy pH ;
różowy przy pH ;
jasnoróżowy przy pH .
RgNDK3w5P9GnA
Ilustracja przedstawia dwa sąsiadujące ze sobą zdjęcia kwitnącego krzewu hortensji. Kwiaty na zdjęciu po lewej stronie mają intensywnie niebieski kolor, a na zdjęciu po prawej stronie różowoczerwony.
Hortensje
Źródło: epodreczniki.pl, licencja: CC BY-SA 3.0.
Podsumowanie
Miarą kwasowości i zasadowości roztworu jest piętnastostopniowa skala pH, opisywana przez liczby .
W oparciu o znajomość pH roztworu, możemy określić jego odczyn:
roztwór ma odczyn kwasowy, gdy pH ;
roztwór ma odczyn obojętny przy pH ;
roztwór ma odczyn zasadowy, gdy pH .
Wartość pH roztworu uzależniona jest od stężenia kationów wodoru i anionów wodorotlenkowych, zawartych w tym roztworze:
im wyższe stężenie jonów wodoru , tym roztwór przyjmuje niższe wartości pH;
im wyższe stężenie jonów wodorotlenkowych , tym roztwór przyjmuje wyższe wartości pH.
Do określania pH roztworu oraz jego odczynu wykorzystuje się wskaźniki kwasowo‑zasadowe lub specjalne urządzenia zwane pehametrami.
Słownik
odczyn roztworu
odczyn roztworu
właściwość roztworu wodnego wynikająca ze stężenia jonów wodoru i jonów wodorotlenkowych w analizowanym roztworze; roztwór wodny może mieć odczyn obojętny (kiedy stężenia obydwu wymienionych jonów są takie same), kwasowy (kiedy stężenie kationów wodoru jest większe od stężenia anionów wodorotlenkowych) lub zasadowe (kiedy stężenie anionów wodorotlenkowych jest większe od stężenia kationów wodoru)
skala pH
skala pH
ilościowa miara kwasowości i zasadowości roztworu; mieści się w przedziale ; im niższa wartość pH, tym bardziej kwasowy odczyn roztworu wodnego, a im wyższa wartość pH, tym bardziej zasadowy odczyn roztworu
Czarno‑biała fotografia duńskiego biochemika Sorena Sorensena. Jest to starszy mężczyzna, ma krótkie, ciemne włosy, wąsy i siwiejącą brodę. Ubrany jest w czarną marynarkę, spod której wystaje biały kołnierzyk.
Źródło: Julie Laurberg, dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, domena publiczna.
Søren Sørensen
Duński biochemik. W wprowadził wygodny sposób wyrażenia kwasowości i zasadowości – skalę pH. W latach był szefem laboratorium Carlsberg w Kopenhadze.
wskaźnik uniwersalny
wskaźnik uniwersalny
mieszanina kilku wskaźników kwasowo‑zasadowych, która zmienia barwę przy różnych wartościach pH; w roztworach wodnych o odczynie kwasowym przyjmuje barwę czerwoną, a w roztworach wodnych o odczynie zasadowym od zielonej do niebieskiej
wskaźniki kwasowo‑zasadowe (indykatory)
wskaźniki kwasowo‑zasadowe (indykatory)
substancje, które zmieniają barwę w roztworach o różnym odczynie