Πέμπτη, 29 Ιανουαρίου 2009

Παρασκευή, 16 Ιανουαρίου 2009

Παρασκευή και Ιδιότητες ρυθμιστικού διαλύματος

Παρασκευή ρυθμιστικού διαλύματος  Οξικού οξέος – οξικού νατρίου με Ph περίπου 5

Σε μια κωνική φυάλη των 100 ml ρίχνουμε 50 ml διαλύματος οξικού οξέος 2Μ,

25 ml διαλύματος  ΝaOH, και συμπληρώνουμε με νερό μέχρι τη χαραγή.

Το ρυθμιστικό διάλυμα, όπως μπορεί να υπολογιστεί έχει Ph =4,74. Την τιμή αυτή μπορούμε να επιβεβαιώσουμε πειραματικά με πεχάμετρο ή προσεγγιστικά με πεχαμετρικό χαρτί (περίπου 5)

 Παρασκευή ρυθμιστικού διαλύματος  αμμωνίας – ιόντος αμμωνίου με Ph περίπου 9

Σε μια κωνική φυάλη των 100 ml ρίχνουμε 50 ml διαλύματος αμμωνίας 2Μ,

25 ml διαλύματος  χλωριούχου αμμωνίου, και συμπληρώνουμε με νερό μέχρι τη χαραγή.

Το ρυθμιστικό διάλυμα, όπως μπορεί να υπολογιστεί έχει Ph =9,26. (να διορθωθεί η τιμή στην διαφάνεια)

Την τιμή αυτή μπορούμε να επιβεβαιώσουμε πειραματικά με πεχάμετρο ή προσεγγιστικά με πεχαμετρικό χαρτί (περίπου9)

Η κάρτα (διαφάνεια) δείχνει παραστατικά τον τρόπο παρασκευής των δύο ρυθμιστικών διαλυμάτων, που προβάλλουμε στον προβολέα overhead για να φαίνεται τι πρέπει να γίνει

 

Ιδιότητες ρυθμιστικών διαλυμάτων (εύκολα παραστατικά και χωρίς πολλά πλυσίματα)

Σε τρία διαφανή πλαστικά ποτήρια τοποθετούμε από 25 ml του ρυθμιστικού διαλύματος  οξικού οξέος, οξικού νατρίου που παρασκευάσαμε.

Στο κάθε ποτήρι γράφουμε με ανεξίτηλο μαρκαδόρο τι περιέχει και  τι προσθέτουμε, ώστε να ξαναχρησιμοποιηθεί, χωρίς σχολαστικό πλύσιμο.

Στο Α ποτήρι προσθέτουμε 1 ml διαλύματος ΗCl 2Μ.

Στο Β ποτήρι δεν προσθέτουμε τίποτε, το αφήνουμε σαν μάρτυρα, να δείχνει το Ph του ρυθμιστικού διαλύματος.

Στο Γ ποτήρι προσθέτουμε 1 ml διαλύματος ΝaOH 2Μ.

Διαπιστώνουμε με μέτρηση του Ph, ή με πεχαμετρικό χαρτί που αφήνουμε δίπλα στο κάθε ποτήρι ότι το Ph μεταβλήθηκε ελάχιστα στα ποτήρια Α και Γ.

Χρησιμοποιώντας δείκτη το χυμό του κόκκινου λάχανου παρατηρούμε την ανεπαίσθητη μεταβολή χρώματος στα τρία ποτήρια.

Στο Α ποτήρι που προσθέσαμε το ΗCl διαπιστώνουμε μια μικρή ελάττωση του Ph.

Στο Γ ποτήρι που προσθέσαμε το ΝaOH διαπιστώνουμε μια μικρή αύξηση του Ph.

Συγκρίνουμε την αναμενόμενη θεωρητική τιμή και την πειραματική τιμή του Ph.

 

Την ίδια πορεία επαναλαμβάνουμε και με το άλλο ρυθμιστικό διάλυμα που παρασκευάσαμε με την αμμωνία και το χλωριούχο αμμώνιο.

 

Επειδή εύλογη είναι η ερώτηση και ο ισχυρισμός ότι το Ph δεν μεταβλήθηκε  αρκετά επειδή οι ποσότητες που προσθέσαμε ήσαν ελάχιστες, επαναλαμβάνουμε την πορεία με νερό που τοποθετούμε σε ποσότητα 25 ml σε άλλα τρία ποτήρια.

Στο κάθε ποτήρι γράφουμε με μόνιμο μαρκαδόρο τι περιέχει και τι θα προσθέσουμε.

Στο πρώτο ποτήρι με το νερό προσθέτουμε 1 ml διαλύματος ΗCl 2M, στο δεύτερο ποτήρι δεν προσθέτουμε τίποτε, στο τρίτο ποτήρι με το νερό προσθέτουμε 1 ml διαλύματος ΝaΟΗ 2Μ.

Με πεχαμετρικό χαρτί βλέπουμε την μεγάλη μεταβολή του Ph στα τρία ποτήρια.

Στο πρώτο ποτήρι διαπιστώνουμε έντονο όξινο Ph,  το δεύτερο ποτήρι έχει Ph περίπου 7, και το περιεχόμενο στο τρίτο ποτήρι έχει έντονο βασικό Ph.

Συγκρίνουμε την αναμενόμενη θεωρητική τιμή με την πειραματική μέτρηση της τιμής του Ph.

Προσθέτοντας χυμό από κόκκινο λάχανο στα τρία ποτήρια, θα δούμε κόκκινο χρώμα στο πρώτο ποτήρι που προσθέσαμε τη μικρή αλλά υπολογίσιμη ποσότητα ισχυρού οξέος στο νερό, στο δεύτερο ποτήρι το χρώμα θα είναι το φυσιολογικό μπλε προς μωβ του δείκτη του κόκκινου λάχανου, στο τρίτο ποτήρι εκεί που προσθέσαμε τη μικρή αλλά υπολογίσιμη ποσότητα ισχυρής βάσης στο νερό, το χρώμα θα είναι πράσινο.

Η επόμενη κάρτα δείχνει παραστατικά και εποπτικά την …όλη επιχείρηση.

Το πλεονέκτημα είναι ότι περιορίζονται τα πλυσίματα, ενώ τα ποτήρια είναι ορατά από όλη την τάξη. Το καλύτερο είναι η άσκηση να γίνει μετωπικά από τους μαθητές, με την διαφάνεια της πορείας στον overhead, ώστε να έχουμε τον έλεγχο της τάξης.

Πέμπτη, 1 Ιανουαρίου 2009