Как определить кислотность среды

Влияние температуры на значения pH

Значение pH может меняться в широком диапазоне при изменение температуры. Так, 0,001 молярный раствор NaOH при 20°C имеет pH=11,73, а при 30°C pH=10,83. Влияние температуры на значения pH объясняется различной диссоциацией ионов водорода (H ) и не является ошибкой эксперимента. Температурный эффект невозможно компенсировать за счет электроники pH-метра.

В
этом эксперименте вы сможете проверить
различные бытовые химикаты, используя
универсальный индикатор. Цель этого
проекта – познакомиться с понятием pH,
а также с химическими реакциями,
связанными с изменением цвета.

  • универсальный
    индикатор;
  • бытовая
    химия.

Ход эксперимента:

  1. Ознакомьтесь с инструкцией и таблицей цветов универсального индикатора. Все тестирования выполняйте в присутствии взрослого на кухне рядом с раковиной. В случае попадания любого вещества на кожу, смойте его немедленно.
  2. Соберите жидкую бытовую химию.

https://www.youtube.com/watch?v=ytdevru

Найдите
на кухне:

  • Уксус.
  • Лимонный сок.
  • Газированную воду.
  • Нашатырный спирт.
  • Средство для мытья посуды

Найдите
в ванной / аптечке:

  • Отбеливатель.
  • Жидкие
    стиральные порошки.
  • Средство
    для нейтрализации кислот.

Проверьте
другие химические вещества. Обязательно
спросите взрослого, безопасно ли
конкретное химическое вещество для
тестирования.

  1. Проверьте каждое из химических веществ. Следуйте инструкциям к вашему универсальному индикатору.
  2. Запишите цвет для каждого химического вещества.
  3. Какой pH показывает каждый цвет?
  4. Является ли химическое вещество кислотой или щелочью?
  5. Какова цель применения каждого тестируемого химического вещества?
  6. Как соотносится pH нейтральный, кислый или щелочной с целью применения вещества?
  7. Запишите полученные данные в таблице.
Бытовая химия Цвет универсального
индикатора
pH Кислота / щелочь?
Отбеливатель Фиолетовый 12 Щелочь
Уксус Красный 2 Кислота
Предлагаем ознакомиться  Размножение спатифиллума семенами

Какие
бывают кислые бытовые химикаты? Для
чего они используются? Какие бывают
щелочные бытовые химикаты? Для чего они
используются?

Поскольку
H и OH очень реактивны, можно наблюдать
изменение цвета, когда определенные
химические вещества добавляются к
кислотам и щелочам. На этом строится
принцип работы универсальных индикаторов,
которые представляют собой смесь
химических веществ, реагирующих с ионами
H и OH- и вызывающих изменение цвета.

В этом эксперименте мы выясним, влияют ли такие факторы, как температура и концентрация, на pH раствора. С помощью лимонного сока мы протестируем кислую pH среду, а при помощи молока – щелочную pH среду.

Понятие о кислотности среды

pH = –lg [H ]

Так как логарифм концентрации иона водорода – это показатель молярной концентрации H , рН равен экспоненте, умноженной на -1. Для воды [H ] 10-7 моль/л соответствует значению рН = 7. Данная нейтральная точка – баланс между H и OH – по шкале рН. Это равновесие возникает в результате того, что диссоциация воды производит равные количества H и OH –.

Обратите внимание, что, поскольку шкала рН логарифмическая, разница между соседними шкалами представляет собой 10-кратное изменение [H ]. Изменение уровня pH с 4 на 5 увеличит концентрацию ионов водорода в 10 раз.

В водных растворах величина рН обычно принимает значения от 0 до 14. Нейтральная среда характеризуется значением рН = 7, в щелочной среде рН больше 7, в кислой – меньше 7. Чем больше величина рН отличается от 7, тем более кислым или щелочным является раствор. Когда [H ] > [OH−] говорят, что раствор является кислотным, а при [OH−] > [H ] — основным.

  • Дождевая вода обычно имеет слабокислую реакцию среды (рН=6) за счёт растворения в ней углекислого газа.
  • Дождь считается кислотным, если его рН<5.
  • Желудочный сок — это сильнокислая среда (рН=1,7).
  • рН крови (7,4).
  • Слюны (6,9).
  • Слез (7).
Предлагаем ознакомиться  Когда созревает смородина черная и красная как определить спелость сроки

Проект «Измерение pH зеленого
и красного яблока»

Цель проекта – определить pH яблок разных оттенков красного и зеленого цвета, а также проверить взаимосвязь между pH яблок и их сладостью. Это даст возможность получить количественные доказательства в поддержку мифа о том, что красные яблоки слаще, чем зеленые. Проведение эксперимента может длиться от 1 до 5 дней.

Вам
больше нравятся кислые конфеты, которые
заставляют вас кривиться, или вы –
поклонник сладких шоколадных конфет?
В следующем эксперименте вы проверите
уровень содержания водорода в ваших
любимых лакомствах, чтобы определить,
какие конфеты имеют самый низкий уровень
pH по цветовой шкале.
Не волнуйтесь! Кушать конфеты после
этого все еще можно!

Буферные системы обеспечивают кислотно-щелочной баланс

Внутри большинства клеток и в окружающей клетки и ткани жидкостях многоклеточных организмов pH достаточно близки к нейтральным т.е. равны приблизительно 7. Большинство ферментов очень чувствительны к показателю pH среды. Даже небольшое изменение водородной концентрации может нарушить форму и изменить деятельность ферментов, поэтому важно, чтобы кислотность и щёлочность внутренней среды организма постоянно поддерживалась на одном уровне.

Однако химические реакции постоянно производят внутри клетки кислоты и основания. Кислоты:

  • соляная – секретируется клетками желудка;
  • серная – образуется при окислении белков;
  • угольная – конечный продукт окисления углеводов, липидов и белков;
  • молочная – образуется в мышечных клетках во время выполнения тяжёлой работы.

Основания: мочевина, аммиак, креатин и др.

Кроме того, многие животные и люди питаются продуктами с кислой или щелочной реакцией. Напиток «кола» даже в разбавленном виде – сильно кислое вещество. Несмотря на это, в нашем теле концентрация ионов H и OH – постоянно поддерживается на одном уровне. Кислотность и щёлочность среды регулируют буферные системы.

Предлагаем ознакомиться  Всё о посадке лобелии и уходе за ней

Буферные растворы – это вещества, которые сопротивляются изменению pH. Их работа заключается в высвобождении ионов водорода, когда их недостаточно, и их поглощении при повышении кислотности. Внутри организмов буферные системы обычно состоят из пары субстанций – кислоты и щёлочи.

Особенно чувствительна к изменению кислотности наша кровь, в норме её рН = 7,4±0,05. При ацидозе человеческая рН крови падает до 7,1. Если кислотность не восстановится сразу, это может стать причиной гибели. Так же опасен и обратный процесс – увеличение водородного показателя крови, называемый алкалозом.

Кровь включает в себя все буферные системы, встречающиеся в организме человека:

  • гидрокарбонатную (бикарбонатную),
  • фосфатную,
  • белковую, (включая гемоглобиновую и оксигемоглобиновую, т.е. эритроцитную).

Рассмотрим действие этих систем на примере бикарбонатной буферной системы. Она состоит из угольной кислоты (H2CO3) и гидрокарбоната натрия (NaHCO3). Эти вещества взаимодействуют в паре обратимой реакции. Во-первых, двуокись углерода (CO2) и H2O соединяются с образованием углекислоты (H2O3), которая во второй реакции диссоциирует с выходом бикарбонат-иона (HCO3 –) и H .

Если какая-то кислота или другое вещество добавляет H в кровь, НСО3 – выступает в качестве базы и удаляет избыток Н , образуя Н2СО3. Аналогично, если основное вещество удаляет H из крови, H2CO3 диссоциирует, высвобождая больше ионов H в кровь. Таким образом, эта система стабилизирует рН крови.

H2O CO2 ↔ H2CO3  ↔ HCO3— H

https://www.youtube.com/watch?v=ytpressru

Реакция воды с углекислым газом важна для организмов, обитающих в воде, так как в результате углерод из воздуха попадает в воду.

Оцените статью
Поселок Петровский
Adblock detector