خواص شیمیایی آب، جلسه پنجم
اهداف: آشنایی با اسیدها، بازها و نشانگرها
وسایل مورد نیاز:
- کلم قرمز
- پیمانه
- قابلمه کوچک درب دار
- آب مقطر
- اجاق گاز
- شیشه مربای درب دار
- سرکه سفید
- لیوان شفاف
- قطره چکان
- قاشق پلاستیکی یا استیل
- آمونیاک
- سینک ظرف شویی
5-1: اسیدها، بازها و نشانگرها
اسیدها و بازها دو گروه بسیار مهم در شیمی می باشند. در این جلسه حالات اسیدی و بازی آب را بررسی می کنیم.
اسیدها ترش مزه می باشند. مزه ترش آب لیمو، گوجه فرنگی، سیب سبز، ترشی و سرکه به دلیل وجود اسید در آن ها می باشد. معده انسان نیز برای هضم غذا به اسید نیاز دارد. ویتامین c، آسپرین و اسیدهای آمینه تولید شده از پروتئین نیز نوعی اسید می باشند.
اسید سولفوریک که یک اسید بسیار قوی می باشد، پر فروش ترین ماده شیمیایی مصنوعی در جهان می باشد.
برخلاف اسیدها، بازها مزه ای تلخ و گس دارند. آمونیاک، برخی صابون ها و جوش شیرین نمونه هایی از باز می باشند. دقت کنید برخی از اسیدها و بازها ممکن است به زبان شما آسیب برسانند، لذا هرگز قبل از این که آن ها را بشناسید، مزه مزه نکنید.
یک خاصیت مشترک اسیدها و بازها این است که آن ها باعث تغییر رنگ برخی از مواد می شوند. این مواد شناساگر نام دارد. در این جلسه شما نوعی شناساگر خواهید ساخت و از آن برای شناسایی اسیدها و بازها کمک خواهید گرفت.
کلم قرمز را آماده کنید. می خواهیم ماده شیمیایی ایجاد کننده رنگ قرمز کلم را استخراج نماییم. مقداری از برگ های کلم قرمز را خرد نمایید (با ابعاد بسیار کوچک) و آن ها را در یک پیمانه بریزید تا آن را پر نماید سپس کلم های خرد شده را درون قابلمه کوچک بریزید و آنقدر آب مقطر به آن اضافه کنید تا آب روی آن ها را بگیرد.
حال قابلمه را بر روی اجاق قرار دهید تا آب جوش آید و اجازه دهید برای مدت 5 دقیقه بجوشد، سپس درب آن را بر روی آن قرار دهید و اجازه دهید تا در دمای اتاق خنک شود.
پس از خنک شدن، مایع قرمز ایجاد شده را درون شیشه مربا ریخته و درب آن را محکم ببندید و برگ های کلم را نیز دور بریزید.
این محلول قابلیت نگه داری در یخچال را تا یک هفته دارد، همچنین می توان آن را در فریزر نیز نگه داری نموده و به تعداد دفعات دلخواه آن را منجمد نمود. در صورتی که آب حالت اسیدی داشته باشد، محلول شناساگر ساخته شده را به رنگ ارغوانی و در صورتی که قلیایی باشد، آن را به رنگ سبز- آبی در می آورد، لذا از این محلول می توان برای شناسایی اسیدها و بازها استفاده نمود.
پیمانه سرکه سفید درون یک لیوان شیشه ای شفاف بریزید. توسط قطره چکان، پنج قطره از محلول شناساگر ساخته شده را به آن اضافه کنید و لیوان را کمی تکان دهید. سرکه به چه رنگی درآمد؟ آیا سرکه اسیدی است یا قلیایی؟ محلول بدست آمده را در چاه تخلیه نمایید.
آزمایش فوق را با یک قاشق آمونیاک تکرار نمایید. این آزمایش را بسیار سریع انجام دهید زیرا آمونیاک بوی بد و محرکی دارد.
در صورت امکان آزمایش را در فضای باز و یا زیر هواکش انجام دهید. آمونیاک به چه رنگی درآمد؟ آیا آمونیاک اسیدی است یا قلیایی؟ پس از اتمام این تست نیز سریع آمونیاک را تخلیه کرده و ظرف آن را بشویید.
از لحاظ شیمیایی، موادی که در آب یون +H ایجاد می کنند، آب را به حالت اسیدی درمی آورند. سرکه در حقیقت از اسید استیک رقیق شده در آب ساخته می شود. واکنش ایجاد شده در هنگام انحلال اسید استیک در آب به صورت زیر می باشد:
-HC2H3O2 ______________> H+ + C2H3O2
یون استات + یون هیدروژن ______ اسید استیک
یون +H باعث تغییر رنگ معرف می شود و یون -C2H3O2 هیچ تاثیری بر آن نمی گذارد.
تمامی بازها در آب یون -OH آزاد می کنند. برخی از بازها مانند هیدروکسیدسدیم (NaOH) در آب به صورت ساده به یون های+Na و -OH تبدیل می شوند:
برخی از بازها مانند آمونیاک، با آب واکنش می دهند و یون ایجاد می نمایند. آمونیاک (NH3) به صورت گاز می باشد. آمونیاکی که شما خریداری می نمایید، محلول آمونیاک در آب می باشد.
آمونیاک در هنگام واکنش دادن با آب تولید یون های آمونیوم و هیدروکسید (-OH) می نماید:
حال شروع به تست نمودن مواد موجود در منزل نمایید و آن ها را بوسیله معرف ساخته شده تست کنید. چه موادی اسیدی و چه موادی قلیایی می باشند؟ چه موادی خنثی می باشند؟ 10 ماده مختلف را تست نمایید و نتایج را در جدولی مانند شکل زیر یادداشت نمایید:
تکلیف: جدول بدست آمده از مواد را برای ما ارسال نمایید.
عکس هایی از مراحل کار خود گرفته و برای ما ارسال کنید. سعی کنید کاغذ شناساگر نیز با کمک محلول ساخته شده بسازید.
محل بازدید/ اردو/ خرید: -------------------------------------------
منابع مطالعه: -------------------------------------------
