Інформація для вчителів
Застосування
Забарвлені рідини
Досі відомо, що під час нейтралізації утворюються вода й сіль. Значення pH розчину при цьому нейтральне. Проте є солі, які у водних розчинах мають кислі або лужні значення pH. Значення pH розчину солі кисле, якщо сіль утворена сильною кислотою і слабкою основою, і основне, якщо сіль утворена слабкою кислотою і сильною основою. Нейтральним значення pH розчину солі є тоді, коли сіль утворена сильною основою і сильною кислотою. Із властивостями солей стикаються й у побуті. Садівник-аматор знає: якщо рослини в саду ростуть недостатньо, до садової землі треба додати лужну сіль карбонат кальцію, щоб зменшити її кислотність.
Розчини солей можуть бути кислими, основними й нейтральними. Деякі солі реагують у рівновазі протолізу з утворенням гідроксид-іонів або іонів гідронію. Залежно від того, чи утворюються гідроксид-іони, чи іони гідронію, розчин солі буде або основним, або кислим. На прикладі реакції оцтової кислоти з розчином гідроксиду натрію показано утворення основного розчину солі. Ацетат натрію реагує у рівновазі протолізу з утворенням гідроксид-іонів, які діють як основа.
Інша інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
Учні мають бути обізнані з механізмами реакцій кислот і основ. Учням має бути відомий принцип дії об'ємних вимірювальних приладів (мірна піпетка, бюретка, наповнювач для піпеток).
Принцип
Загалом значення pH можна вивести із сили чи слабкості кислот і основ, з яких утворено солі. Солі з однаково сильних кислот і основ (напр., NaCl) реагують у водному розчині нейтрально. Натомість солі зі слабкої кислоти/основи та сильної основи/кислоти реагують або лужно, або кисло (напр., ацетат натрію зі слабкої оцтової кислоти й сильного розчину гідроксиду натрію реагує лужно).
Інша інформація для вчителів (2/2)
Навчальна мета
Учні мають за допомогою цього досліду з'ясувати, які солі реагують нейтрально, кисло чи лужно. Учням треба на прикладі показати й пояснити застосування індикаторів в аналітичній хімії, а також основи об'ємного аналізу.
Завдання
Учні мають за допомогою придатного індикатора (тут: універсального індикатора) визначити значення pH приготованих розчинів солей.
Правила безпеки
- Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
- Кислоти й луги мають їдку дію!
- Використані солі частково шкідливі для здоров'я. Не ковтати!
- Після досліду ретельно вимий руки.
- Обов'язково надягни захисні окуляри!
- Утилізація: використані розчини можна злити в контейнер для відходів кислот і основ.
Інформація для учнів
Мотивація
Індикація забарвленням
Розчини солей можуть бути кислими, основними й нейтральними. Деякі солі реагують у рівновазі протолізу з утворенням гідроксид-іонів або іонів гідронію. Залежно від того, чи утворюються гідроксид-іони, чи іони гідронію, розчин солі буде або основним, або кислим. На прикладі реакції оцтової кислоти з розчином гідроксиду натрію можна показати утворення основного розчину солі. Ацетат натрію реагує у рівновазі протолізу з утворенням гідроксид-іонів, які діють як основа. Із властивостями солей стикаються й у побуті. Садівник-аматор знає: якщо рослини в саду ростуть недостатньо, до садової землі треба додати лужну сіль карбонат кальцію, щоб зменшити її кислотність.
Завдання
Яке значення pH мають розчини солей?
- Визнач за допомогою універсального індикатора, бромтимолового синього й метилового оранжевого значення pH розчинів солей.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Піпетка, з гумовим ковпачком | 64701-00 | 3 |
| 2 | Захисні окуляри, прозорі | 39316-00 | 1 |
| 3 | Двобічний шпатель, сталь, l = 150 мм | 33460-00 | 1 |
| 4 | Промивалка, пластмаса, 250 мл | 33930-00 | 1 |
| 5 | Штатив для 6 пробірок, дерев'яний d = 22 мм | 37685-11 | 1 |
| 6 | Лабораторний маркер, водостійкий, чорний | 38711-00 | 1 |
| 7 | Щітка для пробірок із вовн. наконечником, d=20 мм | 38762-00 | 1 |
| 8 | Пробірка, 180x18 мм, лабораторне скло, 100 шт. | 37658-10 | 1 |
| 9 | Ацетат натрію тригідрат, 250 г | 30149-25 | 1 |
| 10 | Рідкий універсальний індикатор, pH 1-13, 100 мл | 47014-02 | 1 |
| 11 | Натрій хлорид, 250 г | 30155-25 | 1 |
| 12 | Амоній хлорид, 250 г | 30024-25 | 1 |
| 13 | Вода дистильована | 31246-81 | 1 |
| 14 | Карбонат калію, 250 г | 30096-25 | 1 |
| 15 | Нітрат калію, 250 г | 30106-25 | 1 |
| 16 | Хлорид алюмінію, 250 г | 31017-25 | 1 |
| 17 | Розчин метилового оранжевого, 0,1% 250 мл | 31573-25 | 1 |
| 18 | Розчин бромтимолового синього, 0,1%, 50 мл | 48004-05 | 1 |
Складання
- Пронумеруй шість пробірок від 1 до 6 і постав їх у штатив для пробірок.
Виконання (1/2)
- Поклади в пронумеровані пробірки на кінчику шпателя перелічені солі. Наповни пробірки на третину дистильованою водою.
- Ацетат натрію
- Хлорид натрію
- Карбонат калію
- Хлорид алюмінію
- Хлорид амонію
- Нітрат калію
Виконання (2/2)
- Розчини солі (за потреби енергійним струшуванням). Потім додай у пробірки 1&2 кілька крапель універсального індикатора, у пробірки 3&4 кілька крапель бромтимолового синього, а в пробірки 5&6 кілька крапель метилового оранжевого.
- Визнач за відповідними порівняльними смужками використаних індикаторів значення pH відповідних розчинів солей, запиши значення в протокол у таблицю 1.
- Утилізація: вміст усіх пробірок злий у контейнер для кислот і лугів.
Протокол
Спостереження
Запиши свої спостереження і зроби з них висновки.
Завдання 1
Коли солі розчиняють у воді, вони дисоціюють. Тобто сіль розкладається на свої складники (катіон і аніон). Заповни рівняння дисоціації для таких солей. Зверни увагу: іони заряджені, тому використовуй також знаки ± . Хлорид натрію: NaCl (s) → ____ (aq) + ____ (aq) Ацетат натрію: NaAc (s) → ____ (aq) + ____ (aq) Хлорид амонію: NH4Cl (s) → ____ (aq) + ____ (aq)
Завдання 2
У попередньому завданні ти склав рівняння дисоціації солей хлориду натрію, ацетату натрію та хлориду амонію. Поясни на їхньому прикладі, чому солі реагують основно, кисло чи нейтрально.
Завдання 3
Солі утворюються під час нейтралізації кислот і основ. Вирішальним для значення pH цих солей у водному розчині є співвідношення сили чи слабкості кислот і основ.
Питання
Питання
Питання
Пробірки з індикаторами