Інформація для вчителя
Застосування

Багато речовин, які оточують нас у побуті, мають певне значення pH і тому реагують кисло, нейтрально або лужно. Значення pH багатьох побутових хімікатів (мийних засобів, продуктів харчування) можна оцінити вже за їхнім складом. Так, наприклад, у багатьох побутових очисниках містяться луги. Їх додають туди через здатність розкладати органічні забруднення й таким чином очищувати поверхню.
Щодо інших повсякденних речовин, як-от молоко чи фруктовий сік, важче визначити, кислота це чи луг. Тому вимірювання pH - важливе завдання, і не лише для продуктів харчування. У цьому досліді досліджується, як просто визначити кислотні або лужні властивості речовини.
Інша інформація для вчителя (1/2)
Попередні знання

- Учні та учениці знають поняття кислот і основ, тобто лугів.
- "Кислий" або "лужний" - типова властивість будь-якого водного розчину.
- Цю властивість можна визначити й для типових побутових хімікатів (мийних засобів, продуктів харчування).
Принцип

У будь-якому водному розчині за допомогою відповідного вимірювального приладу можна визначити значення pH, і воно "передає" властивість досліджуваної речовини:
- pH < 7: речовина реагує кисло
- pH = 7: речовина реагує нейтрально
- pH > 7: речовина реагує лужно
Інша інформація для вчителя (2/2)
Навчальна мета

- Учні та учениці ознайомлюються з методами вимірювання для визначення pH
- Поділ речовин на кислоти та луги / основи за значенням pH
Завдання

- У цьому досліді потрібно дослідити значення pH повсякденних речовин, з якими доводиться мати справу.
- При цьому з'ясовується питання, коли речовина є кислою чи лужною, а також як ці властивості можна визначити.
Правила безпеки



- Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
- Кислоти та луги (наприклад, ті, що містяться в мийних засобах) можуть спричинити хімічні опіки.
- Рекомендується працювати в захисних окулярах.
Інформація для учнів
Мотивація

Знак небезпеки для їдких речовин
У повсякденному житті нам трапляється багато кислих або лужних речовин, які через свої хімічні властивості є "їдкими". Тому такі речовини зазвичай мають попереджувальне маркування (див. зображення ліворуч). Але як можна визначити (без попереджувального знака), кислота це чи основа / луг?
Концентрація протонів - це міра того, наскільки розчин лужний або кислий. Оскільки ця концентрація може змінюватися на кілька порядків, значення pH визначають як від'ємний десятковий логарифм концентрації протонів.
Для визначення pH скористайся системою "Cobra SMARTsense" та застосунком PHYWE measureAPP.
Завдання
- Визнач значення pH побутових хімікатів, як-от молока, мила чи лимонаду.
- Перш ніж почати експеримент, поміркуй, чи є типові побутові хімікати "кислими" чи "лужними". Дай відповідь на запитання праворуч.
- Запиши свої спостереження під час досліду та дай відповіді на запитання у протоколі.
Які властивості мають типові побутові хімікати?

Питання
Питання
Питання
Питання
Обладнання
додаткове обладнання
| Позиція | Арт. № | Назва |
|---|---|---|
| 1 | мобільний пристрій (смартфон / планшет) | |
| 2 | 14581-61 | measureApp |
| 3 | мийний засіб | |
| 4 | продукти харчування (молоко, лимонад, оцет, розпушувач ..) | |
Складання установки (1/3)
Для вимірювання pH потрібні Cobra SMARTsense і measureAPP. Перевір, чи увімкнено на твоєму пристрої (планшеті, смартфоні) "Bluetooth" (застосунок можна безкоштовно завантажити в App Store - QR-коди внизу). Тепер відкрий на своєму пристрої measureAPP.



measureAPP для операційних систем Android
measureAPP для операційних систем IOS
measureAPP для планшетів і ПК з Windows 10
Складання установки (2/3)

- Увімкни pH-сенсор SMARTsense довгим натисканням кнопки живлення.
- З'єднай сенсор із пристроєм у measureAPP у пункті "Measure", як показано на зображенні ліворуч.
- Тепер pH-сенсор SMARTsense відображається у застосунку.
Інтерфейс measureApp
Складання установки (3/3)

Калібрування
- Перед початком досліду pH-сенсор потрібно відкалібрувати.
- Для цього сенсор калібрують у пункті "Measure" > "Configuration" > "Calibration" у двох буферних розчинах із pH 4 і pH 10 по 25 мл кожного (див. зображення ліворуч).
- Для цього потрібно відкрутити захисний ковпачок на кінчику сенсора. Під час калібрування та вимірювань важливо тримати сенсор у рідині доти, доки покази перестануть сильно змінюватися. Між кроками калібрування сенсор потрібно ретельно промивати чистою водою.
Виконання

Вимірювання
- Тепер підготуй речовини, які будеш вимірювати, у різних придатних посудинах і налий стільки рідини, щоб вимірювальну головку pH-сенсора можна було повністю занурити.
- Далі обери в пункті "Configuration" опцію "Point by point measurement", щоб послідовно виміряти окремі значення pH, і запусти вимірювання в measureAPP натисканням кнопки. Для кожної нової речовини виміряне значення pH можна додати до серії вимірювань натисканням кнопки.
- Після кожного вимірювання сенсор потрібно промити чистою водою. Коли всі значення pH виміряно, серію вимірювань зберігають і експортують у розділ "Manage".
Протокол
Спостереження під час досліду
Результати - спостереження під час досліду

Запиши свої спостереження
Чому необхідно промивати pH-сенсор водою між вимірюваннями?
Результати
Результати - Таблиця 1

Внеси значення pH до таблиці!
| Речовина | Значення pH (виміряне) | кисла чи лужна? |
|---|---|---|
| Молоко | ||
| Оцет | ||
| Мило | ||
Завдання 1

Попереджувальний знак "Роз'їдаюча дія"
Доповни текст із пропусками! Значення pH - це міра концентрації протонів у розчині. Якщо значення pH ____ за 7, розчин кислий. Якщо значення pH дорівнює 7, розчин ____. У ____ розчинах значення pH більше за 7. Отже, значення pH є критерієм того, наскільки кислим або лужним є розчин.
Завдання 2
Питання
Питання
Питання
Питання
Постав речовинам у відповідність властивість "кисла" або "лужна" Кров, pH = 7,4 → ____ Молоко, pH = 6 → ____ Сольовий розчин, pH = 8,5 → ____
Завдання 3
Як змінюється значення pH розчину? Значення pH - це міра того, наскільки лужним або кислим є розчин. У ____ воді в рівновазі утворюються йони гідроксонію та гідроксид-йони в ____ частках через перенесення протона. Якщо додати кислоту = ____ або основу = ____, це співвідношення змінюється. Чим більше йонів гідроксонію в розчині, тим ____ він є.