От щелочи я желт как в лихорадке
 | Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 |
И мы должны его понять,
Чтобы процессами в промышленности и в природе
Мог человек разумно управлять.
Окраска индикаторов в различных средах*
Индикатор лакмус красный
Кислоту укажет ясно.
Индикатор лакмус синий -
Щёлочь здесь, не будь разиней!
Когда ж нейтральная среда,
Он фиолетовый всегда.
Попасть в кислоту для других неудача,
Но он перетерпит без вздохов, без плача.
Зато в щелочах у фенолфталеина
Не жизнь, а малина, сплошная малина!
От щёлочи я жёлт, как в лихорадке.
Краснею от кислот, как от стыда.
И я бросаюсь в воду без оглядки,
Здесь я оранжевый практически всегда.
Изменение окраски индикаторов
Фиолетовый лакмус в кислотах
Красный цвет принимает охотно.
Это свойство запомнить нам нужно,
Чтоб кислоты везде обнаружить.
А метилоранж при этом
Розовеет так заметно,
Что тот цвет нам не забыть,
Кислоту чтоб отличить.
И лишь один фенолфталеин
Остаётся в них не изменим,
Он в воде и кислотах бесцветен,
Потому он их не отметит.
В щелочах, сомненья нет,
У индикаторов отличный цвет:
Лакмус в них всегда синеет,
Метиловый оранжевый желтеет,
Окраска индикаторов в различных средах
В щёлочи синеет он,
В кислоте опасной
Он окрашен в красный!
Раздел III. О химических элементах и веществах
Другого ничего в природе нет
Ни здесь, ни там, в космических глубинах:
Всё - от песчинок малых до планет-
Из элементов состоит единых.
Как формула, как график трудовой
Строй Менделеевской системы строгой.
Вокруг тебя творится мир живой,
Входи в него, вдыхай, руками трогай!
Есть просто газ легчайший водород,
Есть просто кислород, а вместе это-
Июньский дождь от всех своих щедрот,
Сентябрьские туманы на рассветах.
Кипит железо, серебро, сурьма
И тёмно-бурые растворы брома,
И кажется Вселенная сама
Одной лабораторией огромной.
Весь мир большой: жара и стужа,
Планет круженье, свет зари -
Всё то, что видим мы снаружи,
Законом связано внутри.
Найдётся ль правило простое,
Что целый мир объединит?
Таблицу Менделеев строит,
Случилось в Петербурге это.
Писал учебник для студентов.
Задумался невольно он:
"Как рассказать про элементы?
Нельзя ли тут найти закон?"
Искали многие решенье,
Но, проходя лишь полпути,
Бросали. Мучило сомненье:
"А можно ли закон найти?"
Мир состоит из элементов.
(В то время знали шестьдесят.)
А сколько их всего? На это
Нельзя ответить наугад.
Но не гадал, а верил он:
"Тут должен, должен быть закон!"
Упрямо он искал решенье,
Был Труд. Надежда и Терпенье
И Вера в то, что он найдёт!
Он так работал целый год.
Но вот дела отложены:
С утра в поездку дальнюю
Он к двери на-прав-ля-ет-ся
Шляпа брошена в углу!
Он бросается к столу
И строчит карандашом.
Наконец-то! Он нашёл!
И на чём попало пишет,
Ничего вокруг не слышит,
Наконец-то понял он,
В чём разгадка, в чём закон!
В любом труде, в любом творенье
И озарения момент
Порой важнейший элемент.
Из кабинета не выходит:
"Не упустить бы мысли той!"
Он элементы ставит в строй,
Но всё ж таблица не выходит.
Тогда усталостью сражён,
Лёг на диван и видит сон.
То кружились, то мелькали,
То водили хоровод,
То взрывались, то пылали,
То шипели, то сверкали,
То в покое пребывали
Алюминий, натрий, калий,
Фтор, бериллий, водород.
Перепутались все свойства,
Недалёко до беды.
Вдруг команда: "Стройся, войско!"
Стали строиться в ряды.
Во втором ряду волненье:
Все бояться окисленья.
- Поглядите! - злится литий, -
Фтор ужасный окислитель!
Я не стану в этот ряд!
Пусть другие здесь горят!
И бериллий мрачно мыслит:
- Кислород нас всех окислит!
И, простите за повтор,
Как несносен этот фтор!
Бор кивает головой,
Но не рвётся сразу в бой.
И азот не лезет в спор.
Но зато взорвался фтор:
- Ах! Так мы для вас не пара!
Кислород! Поддай им жару!
Окисляй! За мной! Вперёд!
- Стойте! - крикнул углерод. -
Я и уголь, и алмаз,
И за них я, и за вас!
Я сражаться не горю,
Я вас лучше помирю.
Встану я посередине!
Третий ряд! Трубите сбор!
Кремний, фосфор, сера, хлор!
По порядку, по закону
Элементы встали в ряд,
И выходит, что в колонну
Все похожие стоят!
Кремний встал под углеродом,
Сера схожа с кислородом,
Алюминий встал под бор -
Ряд пристраивают к ряду.
Был четвёртый ряд нарушен -
Элемент не обнаружен.
Элемент не обнаружен -
Тот, что в этом месте нужен.
Но напрасно беспокойство -
Существует где-то он!
"Я найду сначала свойства,
И поможет мне закон!"
Удельный вес назвал и цвет,
Летуч на воздухе иль нет,
Как плавится, в чём растворим.
Законом пользуясь своим,
Три элемента предсказал,
Как будто их в глаза видал!
Быть может, раз в тысячелетье
Свершить подобное дано,
Но мир открытья не заметил
Иль не поверил - всё равно.
И кто-то говорил по-свойски:
"Забудь об этой ерунде!
Как можно обнаружить свойства
Веществ, не найденных нигде?!"
Вот как-то раз узнали
Учёные всех стран:
Металл чудесный галлий
(в честь Франции назвали)
Довольный и счастливый,
Но писем из России
Никак не ожидал.
Он взял письмо, прочёл его.
От русского учёного?!
- Ошибся я! Слыхали?!
Француз был удивлён:
- В глаза не видел галлий,
А свойства знает он!
Вес высчитал удельный
Точней, чем я, стократ
Ещё пять лет назад!
Глаза его сверкали,
Но вот металл свой галлий
Он кинул на весы.
Ответ в Россию мчится:
Я вами восхищён!
Проверен мной практически
И я категорически
У химиков переполох!
Ведь галлий был одним из трёх,
И следом, как из-под земли,
Вдруг скандий в Швеции нашли,
На свет германий извлекли
(естественно, в Германии).
Потом дополнилась таблица.
Узнали новые частицы.
Прославят, подтвердят закон
Открытья будущих времён.
Для стройности теорий химии
Решил учёный обобщить
Все свойства атомов сравнимые,
Что человек успел открыть.
Приснилась, говорят, ему таблица,
А в ней открытых элементов лица.
Из лиц сложился групповой портрет,
В портрете лишних линий нет.
"Чтобы в систему строгую сложиться,
Вес атомный не всем порой годится.
В другом ряду мы их сейчас поставим,
Веса их на немножечко поправим. " -
Решил учёный тут же очень смело.
Пустыми клетками таблица запестрела.
Всё просто, гармонично, есть логичность.
"Открылась свойств периодичность!"
Рождён закон, опережая время,
Он раскрывает "таинства явлений".
Обобщены, объяснены, предсказаны пути,
Которыми к открытиям идти.
Пройдут года, наука сменит платья,
Изменятся слова, запомнятся понятья,
И суть явлений - атом правит в мире -
Науке светлый горизонт расширит.
Закон всеобщий мир ещё обсудит,
Ему "надстройкой" будущее будет.
Открытию "забвение не грозит".
И славу русскую в науке укрепит.
Знал гений - нет в науке аксиом,
Прекрасным элементам строил дом.
Живут в нём рядом родственные души,
Живут и миру окружающему служат.
В небесную гармонию поверил
И алгеброй земной изобразил.
Как жаль, что Менделеев раньше жил,
Отрадно: сколько тайн он нам доверил.
Нас ждёт период нового в науке,
Мы прикасаемся к тому, что впереди,
Но помним всё же, чьи мы внуки,
Кто нас в дорогу к знаньям проводил.
. И каждый знак её взлелеяв
Суровым гением своим,
Поведал миру Менделеев
В природе понятое им.
Снег падает. Весь мир заснежен,
Но вечно движется к весне,
Исчислен, разделён и взвешен
Вещают знаки на стене.
Периодическая система химических элементов
Пусть зимний день с метелями
Не навевает грусть -
Я знаю наизусть.
Зачем её я выучил?
Могу сказать зачем:
В ней стройность и величие
Без многословья книжного
В ней смысла торжество,
И элемента лишнего
В ней нет ни одного.
В ней пробужденье дерева
И внешних льдинок хруст.
Я знаю наизусть.
Химические элементы на защите Родины
Разделы: Химия
Уроки исследовательской деятельности вызывают затруднения, так как готовых программ и учебников нет. Я стараюсь составить программу этого предмета так чтобы максимально приблизить её содержание к тому, что проходим на уроках химии. Это помогает расширять кругозор учащихся, прививать интерес к химии, позволяет отрабатывать навыки работы с химическим оборудованием. Для выполнения домашних заданий требуется дополнительная литература, приходится “покопаться” в Интернете, часто просто решить логическую цепочку. В данной статье я представляю конспект одного из моих уроков. Некоторые моменты урока можно использовать и на обычном уроке по химии.
Урок по исследовательской деятельности:
Тема: Кислотно-основные индикаторы. Практическая работа “Измерение кислотности различных объектов”
Цель урока: Познакомить с индикаторами (лакмус, фенолфталеин, метиловый оранжевый, универсальный) и выполнить практическую работу – исследование.
Задачи урока:
- Образовательные: ввести понятие “индикатор”, познакомить с действием индикатора в различных средах (кислой, нейтральной, щелочной)
- Развивающие: развивать умение сравнивать, систематизировать, наблюдать, делать выводы.
- Воспитательные: воспитывать ответственность и аккуратность, умение организовывать совместные действия по выполнению практической работы.
Тип урока: комбинированный.
Оборудование и реактивы: Компьютер, медиапроектор, раздаточный материал: в пробирках – вода, сок, лимон, раствор соды, почва, яблоко, индикаторная бумага.
Для демонстрации на столе учителя: индикаторы: лакмус, фенолфталеин, метиловый оранжевый, индикаторная бумажка, пробирки, щёлочь натрия, соляная кислота, два стакана чая, лимон, сода, свёкла.
Ход урока
Проверка домашнего задания:
Вопросы:
- В чём сущность процесса дистилляции? Для чего его применяют?
- Как в природе получается дистиллированная вода и является ли она таковой?
Часто слышим слова: кислота, щёлочь. А как их определить? Для этого существуют индикаторы.
Индикатор – “указатель” - это вещество, которое помогает распознавать кислоты и щёлочи среди других веществ.
Работа с учебником: страница 101, учебник по химии для 8 класса Габриеляна О.С.
Какие существуют индикаторы?
Какую окраску имеют в различных средах: лакмус, метиловый оранжевый, фенолфталеин.
Демонстрация действия индикаторов.
Вопрос: Какой индикатор не использовался при демонстрации опыта? (индикаторная бумажка).
Я предлагаю провести исследование и самим сделать вывод о действии индикаторной бумаги.
Тема: “Измерение кислотности разных объектов”
Цель: измерить кислотность различных объектов.
Заполните таблицу, исследуя индикаторной бумажкой данные объекты.
| Объект | Цвет индикаторной бумажки | Вывод о среде |
| 1) вода | ||
| 2) сок | ||
| 3) лимон | ||
| 4) раствор соды | ||
| 5) почва | ||
| 6) яблоко |
Вывод: Индикаторная бумажка действует как лакмус. Лимон и яблоко содержат кислоты. Вода имеет нейтральную среду. Почва и раствор соды – щелочную.
Но стандартные индикаторы мы можем использовать в лаборатории, а как же в домашних условиях можно определить среду раствора.
Давайте проделаем опыт: возьмём два стакана чая, в первый выжмем сок из лимона, а во второй добавим соды. Делаем вывод: в кислой среде чай …..(светлеет), а в щелочной – …..(темнеет).
Проделаем второй опыт. Нальём в один стакан кислоты, а во второй – щёлочи. Выжмем из свежей свёклы сок в оба стакана. Что наблюдаете? (в щелочной среде жёлтая окраска, а в кислой – оранжевая).
1) Попасть в кислоту – есть ли горше удача?
Но он перетерпит без вздохов, без плача.
Начнётся не жизнь, а сплошная малина
Зато в щелочах у …………(у фенолфталеина)
2) Ах, что же я поделаю с собой –
Ведь в щёлочи я сине-голубой
А в кислоте быть синим я не смею:
Я - ……., и в кислотах я краснею
3) Назовите индикатор:
От щёлочи я жёлт, как в лихорадке,
Краснею от кислот, как от стыда.
Но бросаюсь в воду без оглядки,
И здесь уж не заест меня среда.
(метилоранж)
Домашнее задание: Какие растения являются природными индикаторами?
Рефлексия: (на парте три полоски цветной бумаги: красная, жёлтая, синяя)
Устанавливаем критерии оценки: красный цвет – хорошо, жёлтый – безразлично, синий – плохо.
Как вы оцениваете свою работу на уроке? Работу своей пары?
Каким получился урок: обычным, скучным или очень понравился?
(задав в критериях отметки, можно оценить учащихся)
1) Габриелян О.С. Химия. 8 класс. М.: Дрофа, 2009.
2) Гузей Л.С.,Сорокин В.В.,Суровцева Р.П.Химия 8 класс. М.: Дрофа, 2001.
Презентация была опубликована 5 лет назад пользователемЕкатерина Сарычева
Презентация на тему: " Индикаторы. Автор презентации: Быкова М.Р. учитель химии МОУ СОШ п.Заря Опаринского района, Кировской обл." — Транскрипт:
1 Индикаторы. Автор презентации: Быкова М.Р. учитель химии МОУ СОШ п.Заря Опаринского района, Кировской обл.
2 Впервые применение индикаторов описал английский ученый Роберт Бойль (1627– 1691). Он заметил, что отвары цветов некоторых растений в растворах кислот и щелочей приобретают неодинаковую окраску. Впервые применение индикаторов описал английский ученый Роберт Бойль (1627– 1691). Он заметил, что отвары цветов некоторых растений в растворах кислот и щелочей приобретают неодинаковую окраску. Открытие индикаторов А произошло это так: В лабораторию зашёл садовник. Он принес корзину с фиалками. Бойль очень любил цветы, но предстояло начать опыт. Он взял несколько цветков, понюхал и положил их на стол. Опыт начался, открыли колбу, из нее повалил едкий пар. Когда же опыт кончился, Бойль случайно взглянул на цветы, они дымились. Чтобы спасти цветы, он опустил их в стакан с водой. И – что за чудеса- фиалки, их темно- фиолетовые лепестки, стали красаыми. Случайный опыт? Случайная находка?
4 Лакмус (от нидерл. lakmoes) красящее вещество природного происхождения, один из первых и наиболее широко известных кислотно- основных индикаторов.нидерл. Систематическое наименование 7-гидроксифеноксазон (хромофорный компонент лакмуса) Традиционные названия Лакмус
5 Свойства В чистом виде представляет собой тёмный порошок со слабым запахом нашатырного спирта. Хорошо растворяется в чистой воде, образуя растворы фиолетового цвета. В кислых средах (pH 8,3) синюю.нашатырного спирта У лакмуса, по сравнению с остальными индикаторами, сравнительно небольшая погрешность в определении среды вещества. Свойства В чистом виде представляет собой тёмный порошок со слабым запахом нашатырного спирта. Хорошо растворяется в чистой воде, образуя растворы фиолетового цвета. В кислых средах (pH 8,3) синюю.нашатырного спирта У лакмуса, по сравнению с остальными индикаторами, сравнительно небольшая погрешность в определении среды вещества. Индикатор лакмус красаый Кислоту укажет ясно. Индикатор лакмус синий, Щёлочь здесь не будь разиней, Когда ж нейтральная среда, Он фиолетовый всегда.
7 Roccella fuciformis Parmelia sulcata Parmelia sulcata, Линдсей, Англия Происхождение 1640 год - гелиотроп
8 Метиловый оранжевый (метилоранж гелиантин, 4-(4- диметиламинофенилазо)бензосульфонат натрия) известный кислотно- основной индикатор. Метилоранж является органическим синтетическим красителем из группы азокрасителей.кислотно- основной индикатор Систематическое наименование 4- (4 - диметиламинофенилазо ) бензосульфонат натрия Традиционные названия метилоранж Химическая формулаC 14 H 14 N 3 O 3 SNa
9 Свойства Внешний вид при обычных условиях: оранжево-жёлтые листочки или порошок, чешуйки. Метилоранж растворим в воде 0,2 г. на 100 г., лучше в горячей. Переход окраски в водных растворах от красаой к оранжево-жёлтой наблюдается в области рН 3, 1 4, 4 (в кислой среде красаый, в щелочной жёлтый).рН От щелочи я желт как в лихорадке, Я розовею от кислот, как от стыда. И я бросаюсь в воду без оглядки, Здесь я оранжевый практически всегда.
10 Фенолфталеи́н (4,4'-диоксифталофенон или 3,3-бис-(4- гидроксифенил)фталид) трифенилметановый краситель,кислотно- основный индикатор, изменяющий окраску от бесцветной (при pH
11 Систематическое наименование 4,4'- диоксифталофенон Традиционные названия Фенолфталеин, пурген Химическая формула C 20 H 14 O 4 Применение в медицине До обнаружения определенных про канцерогенных свойств фенолфталеин более полутора веков использовался в медицине как слабительное средство (пурген), хотя обладает кумулятивными свойствами и может оказывать раздражающее действие на почки.канцерогенных медицине слабительное средство
12 Природные индикаторы Ягоды малины Лепестки мальвы Ягоды клубники Ягоды черноплодной рябины Кора крушины Краснокочанная капуста
13 Растительные индикаторы Свёкла Свёкла краса. сок Свёкла Чёрная смородина ГолубикаЧёрная смородина Голубика ягоды Чёрная смородина Голубика Морковь Морковь сок Морковь Вишня Вишня сок ягод Вишня Карри Карри порошок (куркума) Карри Дельфиниум Дельфиниум лепестки Дельфиниум Герань Герань розовая лепестки Герань Виноград Виноград краса. Виноград Гортензия Луковая Луковая шелуха Луковая Маргаритки Маргаритки лепестки Маргаритки Петуния лепестки Примула Мак Мак лепестки Мак Пион Пион красаый лепестки Пион Капуста Капуста красаая сок Капуста Редис Редис краса. Редис Ревень Роза Роза лепестки Роза Земляника Земляника ягоды Земляника Чай Тимьян Тимьян цветки Тимьян Тюльпан Тюльпан лепестки Тюльпан Фиалка лепестки
14 Заготовка сырья. Возьмите яркие цветы - ирис, темные тюльпаны и розы, анютины глазки, мальву; наберите малины, ежевики, черники, голубики, черноплодной рябины; запаситесь несколькими листами красаой капусты и молодой свеклой. Возьмите яркие цветы - ирис, темные тюльпаны и розы, анютины глазки, мальву; наберите малины, ежевики, черники, голубики, черноплодной рябины; запаситесь несколькими листами красаой капусты и молодой свеклой. Засушите лепестки и ягоды, разложите их по отдельным коробочкам. Так как растворы индикаторов получают отвариванием (отвар - это нечто вроде бульона), то они, естественно, быстро портятся - скисают, плесневеют. Их надо готовить непосредственно перед опытом. Засушите лепестки и ягоды, разложите их по отдельным коробочкам. Так как растворы индикаторов получают отвариванием (отвар - это нечто вроде бульона), то они, естественно, быстро портятся - скисают, плесневеют. Их надо готовить непосредственно перед опытом.
15 Методика изготовления индикаторов Для приготовления растительных индикаторов необходимо взять по 50 г сырья, измельчить, залить 200 мл воды и прокипятить в течении 1-2 минут. Полученные отвары охладить и профильтровать. С целью предохранения от порчи, в полученный фильтрат необходимо добавить спирт в соотношении 2:1.
16 Испытание индикаторов. Чтобы узнать, какой отвар служит индикатором на ту или иную среду, и как изменяется его цвет, надо провести испытание. Возьмите пипеткой несколько капель самодельного индикатора и добавляйте их поочередно в кислый или щелочной раствор. Кислым раствором может служить столовый уксус, а щелочным раствор стиральной соды, гидрокарбоната натрия. Если, к примеру добавить к ним ярко-синий отвар из цветков ириса, то под воздействием уксуса он станет красаым, соды - зелено-голубым. Чтобы узнать, какой отвар служит индикатором на ту или иную среду, и как изменяется его цвет, надо провести испытание. Возьмите пипеткой несколько капель самодельного индикатора и добавляйте их поочередно в кислый или щелочной раствор. Кислым раствором может служить столовый уксус, а щелочным раствор стиральной соды, гидрокарбоната натрия. Если, к примеру добавить к ним ярко-синий отвар из цветков ириса, то под воздействием уксуса он станет красаым, соды - зелено-голубым.
17 Сырье для приготовления индикаторов Весовые соотношения исходного сырья и воды Естественный цвет индикатора Изменение цвета от кислоты Изменение цвета от основания Плоды крушины 1:4Фиолетовый Kрасно- фиолетовый Ярко-зеленый Плоды черемухи 1:4 Kрасно- фиолетовый Kрасный Зеленый Ягоды черники 1:4 Светло- фиолетовый Фиолетовый Грязно-зеленый Венчики цветов василька 1:10Желтый РозовыйЖелто-зеленый Листья фиолетовой капусты 1:2 Бледно- розовый Розовый Зеленый Изменение окраски некоторых растительных индикаторов.
18 Оформление результатов. Оформите таблицу, укажите в нёй, с каким природными индикаторами работали, отметьте цветными карандашами цвет раствора. Оформите таблицу, укажите в нёй, с каким природными индикаторами работали, отметьте цветными карандашами цвет раствора. Индикатор Цвет раствора исходны й в кислой среде в щелочной среде Виноградный сок Темно- красаый Красный Зеленый Синий ирис Ярко-синий КрасныйЗелено-голубой
19 Интересные факты об индикаторах. Некогда было в моде писать приглашения на лепестках цветов; а писали их в зависимости от цветка и желаемого цвета надписи раствором кислоты или щелочи, пользуясь тонким пером или заостренной палочкой. Попробуйте, если хотите, писать таким образом, но лепестки и растворы для письма подберите самостоятельно. Имейте в виду, что раствор должен быть не слишком концентрированным, иначе можно повредить нежный лепесток. Некогда было в моде писать приглашения на лепестках цветов; а писали их в зависимости от цветка и желаемого цвета надписи раствором кислоты или щелочи, пользуясь тонким пером или заостренной палочкой. Попробуйте, если хотите, писать таким образом, но лепестки и растворы для письма подберите самостоятельно. Имейте в виду, что раствор должен быть не слишком концентрированным, иначе можно повредить нежный лепесток. Красную розу можно превратить в чёрную, если опустить её в сосуд с раствором аммиака(продаётся в аптеке). Пары аммиака будут действовать на цветок. Раствор аммиака имеет щелочную реакцию. Если красаую розу опустить в сосуд с оксидом серы (IV), то роза приобретёт белую окраску. Оксид серы (IV) имеет кислую среду. Если в сосуд с аммиаком опустить синий ирис, то цветок изменит цвет на зелёный.
Михаил изучил теоретический материал и провел опыты по получению растительных индикаторов. Ученик изучил, как с помощью природных индикаторов можно определить среду раствора бытовых средств, провел опыты, определил среду раствора чистящих и моющих веществ. Михаил дал рекомендации по работе с чистящими и моющими веществами, а так же привел примеры об использовании индикаторов.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| реферат | 46.59 КБ |
| khimiya_indikatory.pptx | 1.87 МБ |
Предварительный просмотр:
Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
Средняя общеобразовательная школа № 14 им. В.Г.Короленко
Научное общество учащихся
Выполнил: ученик 9д класса М.А. Пестов
Учитель химии: О.В.Ручкина
Цели и задачи работы ………………………………………….. 4
Кислотно-основные индикаторы ………………………………. 5
История открытия индикаторов ……………………………….. 8
Природные индикаторы ……………………………………….. 10
3.1. Растительные индикаторы………………………………… 11
Практическая часть ……………………………………………. 14
Человек тесно связан с живой природой происхождением, материальными и духовными потребностями. С момента своего появления люди стремились к повышению качества их жизни. Это начиналось с новшеств, которые помогали им получать продовольствие и защищать себя. Многие вещи в современном мире мы воспринимаем как нечто само собой разумеющееся. Провода из оптического волокна доставляют огромнейшее количество информации со скоростью света в любую точку мира. Вы можете сесть в свой автомобиль и голосом задать своей системе GPS направление движения. Нам очень комфортно в 21 веке.
Но есть и другая опасность. Она связана со здоровьем человека. За небольшой период времени химиками были получены многие вещества, упрощающие нашу жизнь в быту. Это гели, шампуни, синтетические моющие средства, чистящие вещества. Когда мы покупаем товар, мы смотрим на этикетку – и порою видим, что на ней не указывается негативное воздействие этих веществ на кожу человека. Поэтому, имея дома свой индикатор, мы можем правильно определить водородный показатель среды и степень вредности данного средства при попадании на кожу человека.
Цель работы: изучение возможности получения веществ, являющихся кислотно – основными индикаторами из растительного сырья и применение их для определения рН некоторых, используемых в быту растворов.
Объект исследования – отвар овощей, сок ягод.
- Изучить информацию о природных индикаторах.
- Получить природные индикаторы.
- Сравнить свойства природных индикаторов с известными кислотно-щелочными индикаторами.
- Дать рекомендации по применению природных индикаторов в быту.
Глава 1 Кислотно-основные индикаторы
Индикаторы - (от лат. indicator – указатель) – вещества, позволяющие следить за составом среды или за протеканием химической реакции. Одни из самых распространенных – кислотно-основные индикаторы, которые изменяют цвет в зависимости от кислотности раствора. Происходит это потому, что в кислой и щелочной среде молекулы индикатора имеют разное строение.
Кислотно-основные индикаторы — органические соединения, способные изменять цвет в растворе при изменении кислотности (pH). Индикаторы широко используют в титровании в аналитической химии и биохимии. Их преимуществом является дешевизна, быстрота и наглядность исследования.
Кислотно – основные индикаторы изменяют свой цвет в зависимости от концентрации ионов Н + (рН раствора). По химической природе эти вещества являются слабыми органическими кислотами (или основаниями), частично диссоциирующими в растворе по схеме:
(где HInd – недиссоциированная молекула индикатора, Ind - - анион индикатора; молекула и анион имеют разную окраску). Изменение цвета индикатора при изменении рН происходит при сдвиге равновесия диссоциации. С увеличением концентрации ионов водорода равновесие сдвигается влево, и раствор приобретает окраску НInd. При уменьшении кислотности возрастает концентрация Ind - и окраска раствора изменяется. Примером такого индикатора является лакмус (слабая кислота). Его молекула окрашена в красный цвет, а анион – в синий. Таким образом, в кислой среде лакмус дает красную окраску, а в щелочной – синюю. В нейтральной среде глаз человека воспринимает смесь красных и синих частиц как фиолетовый цвет. Область значений рН, в которой совершается переход одной формы индикатора в другую и отмечается изменение его окраски, – это интервал рН перехода окраски индикатора .
Индикатор фенолфталеин ( 4,4'-диоксифталофенон). Этот индикатор раньше использовали также в качестве слабительного средства под названием пурген. В кислой среде это соединение находится в виде недиссоциированных молекул, и раствор бесцветен, а в щелочной – в виде однозарядных анионов, и раствор имеет малиновый цвет. Однако в сильнощелочной среде фенолфталеин снова обесцвечивается! Происходит это из-за образования еще одной бесцветной формы индикатора – в виде трехзарядного аниона. Наконец, в среде концентрированной серной кислоты снова появляется красная окраска, хотя и не такая интенсивная. Ее виновник – катион фенолфталеина. Фенолфталеин меняет окраску в зависимости от уровня pH среды. Он способен существовать в нескольких формах, которые превращаются одна в одну при изменении кислотности
Попасть в кислоту для других — неудача,
Но он перетерпит без вздохов, без плача.
Зато в щелочах у фенолфталеина
Настанет не жизнь, а сплошная малина!
Метиловый оранжевый 4-(4-диметиламинофенилазо) бензолсульфонат натрия — известный кислотно-основной индикатор. Переход окраски в водных растворах от красной к оранжево-жёлтой наблюдается в области pH 3, 1 — 4, 4 (в кислой среде красный, в щелочной — жёлтый).
От щелочи я желт как в лихорадке,
Я розовею от кислот, как от стыда.
И я бросаюсь в воду без оглядки,
Здесь я оранжевый практически всегда.
Лакмус – 7-гидроксифеноксазон (хромофорный компонент лакмуса) (от нидерл. lakmoes ) — красящее вещество природного происхождения, один из первых и наиболее широко известных кислотно-основных индикаторов.
Индикатор лакмус — красный
Кислоту укажет ясно.
Индикатор лакмус — синий,
Щёлочь здесь — не будь разиней,
Когда ж нейтральная среда,
Он фиолетовый всегда.
Глава 2 История открытия индикаторов
Одним из давно известных индикаторов является лакмус. Хотя лакмус уже в течение нескольких столетий, верно, служит людям, его состав так до конца и не изучен. Лакмус- это сложная смесь природных соединений. Он был известен уже в Древнем Египте и в Древнем Риме, где его использовали в качестве фиолетовой краски- заменителя дорогостоящего пурпура. Затем рецепт приготовления лакмуса был утерян. Впервые лакмус был применён в качестве химического реагента и индикатора других веществ около 1300г. испанским врачом и алхимиком Арнальдусом де Виланова (Arnaldus de Villanova). В начале 14 века во Флоренции вновь была открыта фиолетовая краска орсейль, тождественная лакмусу, причем способ ее приготовления в течение многих лет держали в секрете.
Готовили лакмус из специальных видов лишайников. Измельченные лишайники увлажняли, а затем добавляли в эту смесь золу и соду. Приготовленную таким образом густую массу помещали в деревянные бочки, добавляли мочу и выдерживали долгое время. Постепенно раствор приобретал темно- синий цвет. Его упаривали и в таком виде применяли для окрашивания тканей. В 17 веке производство орсейли было налажено во Фландрии и Голландии, а в качестве сырья использовали лишайники, которые привозили с Канарских островов.
Сегодня для производства лакмуса измельченные лишайники сбраживают в растворах поташа (карбоната калия) и аммиака, затем в полученную смесь добавляют мел и гипс.
Глава 3 Природные индикаторы
Кислотно-щелочные индикаторы весьма разнообразны; многие из них легко доступны и потому известны не одно столетие. Растительное "сырье" летом собрать нетрудно - в лесу, в поле, в саду или огороде. Возьмите яркие цветы - ирис, темные тюльпаны и розы, анютины глазки, мальву; наберите малины, ежевики, черники, голубики, черноплодной рябины; запаситесь несколькими листами красной капусты и молодой свеклой.
Антоцианы и другие растительные пигменты способны менять цвет в зависимости от рН среды (клеточного сока). Антоцианы имеют преимущественно красный цвет в кислой среде и синий в щелочной. Сок из красной капусты или столовой свёклы нередко используют в качестве индикатора при начальном обучении химии.
|
|
|
Это отвары или экстракты окрашенных цветов, ягод и плодов. Так, отвар ириса, анютиных глазок, тюльпанов, черники, ежевики, малины, черной смородины, красной капусты, свеклы и других растений становится красным в кислой среде и зелено-голубым – в щелочной. Это легко заметить, если помыть кастрюлю с остатками борща мыльной (т.е. щелочной) водой. С помощью кислого раствора (уксус) и щелочного (питьевая, а лучше – стиральная сода) можно также сделать надписи на лепестках различных цветов красного или синего цвета. Растворы индикаторов получают отвариванием (отвар - это нечто вроде бульона), то они, естественно, быстро портятся - скисают, плесневеют. Их надо готовить непосредственно перед опытом. Обычный чай – тоже индикатор. Если в стакан с крепким чаем капнуть лимонный сок или растворить несколько кристалликов лимонной кислоты, то чай сразу станет светлее. Если же растворить в чае питьевую соду, раствор потемнеет (пить такой чай, конечно, не следует).
3.1. Растительные индикаторы
Растительные индикаторы содержат окрашенные вещества, способные менять свой цвет в ответ на то или иное воздействие. Называются эти окрашенные вещества пигментами.
Их окраска определяется избирательным поглощением света в видимой части солнечного спектра. Меланин - пигмент, встречающийся кожуре красных сортов винограда, лепестках некоторых цветков.
Структура молекул меланина жидкокристаллическая. Пигмент является сильным антиоксидантом. Фитохром - голубой растительный пигмент белкового строения, контролирует процессы цветения и прорастания семян. У одних растений ускоряя цветение, у других - задерживая. Фитохром играет роль "биологических часов" растения, механизм действия пока не изучен. Известно, что строение пигмента меняется в зависимости от светлого и тёмного времени суток, сигнализируя об этом растению. Phyton - от греческого растение, сhrom - цвет, краска. Это вещество регулирует синтез белковых молекул (ДНК, РНК), образование хлорофилла, каратиноидов, антоцианов, органических фосфатов, витаминов. Фитохром связан с клеточными мембранами и встречается практически во всех органах растения. Антоцианы - придают растениям окраску в диапазоне от розовой, красной, сиреневой, до синей и тёмно-фиолетовой. Антоцианы образуются в процессах гидролиза крахмала и по своему происхождению являются безазотистыми соединениями, близким к глюкозидам - соединениям сахара с неуглеводной частью. Усиленное образование антоцианов в клетках растения происходит при снижениях температур окружающей среды, при остановках синтеза хлорофилла, при интенсивном освещении УФ-лучами, при недостатке фосфора, необходимого для ввязывания гидролизованных крахмалом сахаров. При этом окраска листьев растений изменяется от зелёных до красных и синих цветов. Антоцианы хорошо растворимы в воде и присутствуют в соке вакуолей. Диапазон цветов изменяется благодаря наличию в растении всего трёх моделей антоцианов, различных между собой числом гидроксильных групп. Вариации в пропорциях этих пигментов в растениях дают разную окраску лепестков. В зависимости от кислотности (рН) среды сока вакуолей, антоциан придаёт ту или иную окраcку. В кислой среде он обычно имеет красные тона, например, у герани, гортензии, фиалок. В щелочной эти растения приобретают сине-голубые тона. Если же к синему или фиолетовому раствору антоциана прибавить кислоту, раствор снова станет розовым. Опытным путём это легко проверить на растениях, подбирая в качестве подкормок те или иные микроэлементы, изменяющие кислотность жидкости вакуолей. Если к нейтральному раствору антоциана добавить очень слабый щелочной раствор - получается голубое окрашивание, при более концентрированном растворе щелочи окрашивание перейдёт в жёлто-зелёное. Красная окраска - у маков, роз, герани, синяя - у васильков, голубая - у колокольчиков обусловлена наличием пигмента антоциана. Плоды винограда, слив, терна, краснокочанной капусты, свеклы окрашены антоцианом. Считается, что антоциан защищает растения от низких температур, от вредного воздействия солнечного цвета на цитоплазму. Антохлор - пигмент жёлтого цвета. Встречается в клетках кожицы лепестков первоцвета (баранчики, примула), льнянки, жёлтого мака, георгины, в плодах лимонов и других растениях. Антофеин - редко встречающийся пигмент тёмного цвета. Вызывает окраску пятен на крыльях венчика у русских бобов (Faba vulgaris). Каротиноиды - содержатся в растениях, устойчивых к пониженным температурам. Когда хлорофилл исчерпывается в холодное время года, листья приобретают заметную жёлтую или оранжевую окраску за счёт пролонгированного действия пигмента каротиноида. Каротиноиды защищают растения от пагубного действия солнечного света, принимая УФ-излучения солнца на себя, трансформируя в энергию и передавая её хлорофиллу. С помощью такой передачи хлорофилл регулирует процессы фотосинтеза. В доказательство того, что каротиноиды присутствуют в листьях постоянно наравне с хлорофиллом, послужит следующий эксперимент: к спиртовой вытяжке хлорофилла прилить бензина 1:1, взболтать смесь и дать отстояться, смесь расслоится. Нижний слой из спирта имеет жёлтую окраску и содержит жёлтый пигмент ксантофилл. Верхний бензиновый слой зелёного цвета и содержит хлорофилл и каротин. Оранжево-красный цвет растениям даёт пигмент каротин, жёлтую - ксантофилл. Эти пигменты имеют белково-липоидную основу. Эти пигменты обнаружены в плодах помидоров, апельсинов, мандаринов, в корне моркови. Основная роль этих пигментов - придать растениям яркую привлекательную окраску, привлекая птиц и животных для разнесения семян. Цветы с оранжево-жёлтой окраской - лютик, настурция.
- Мы приготовили растительные индикаторы: взяли по 50 г сырья, получили сок и добавили 150мл дистиллированной воды.
- Получив, таким образом, растворы индикаторов, я проверил, какую окраску они имеют в разных средах. Для проверки индикаторных свойств полученных растворов я добавил 10мл 0,1 % раствора HCI и 10мл 0.1 % раствора NaOH. При добавлении нескольких капель полученных индикаторов в растворе HCI и NaOH и происходило изменение цвета индикаторов. Данные заносим в таблицу.
- Обнаружение свойств растворов веществ, применяемых в быту.
Я исследовал растворы веществ, применяемых в быту:
Каждое исследуемое средство растворим в 200 мл воды и разделим на четыре части. В одну из них опустим универсальную индикаторную бумажку, во вторую 10мл сока черники, в третью 10 мл сока краснокочанной капусты, в четвертую 10 мл сока черной смородины. В каждой из них индикаторы изменили окраску. Результаты записали в таблицу (таблица 2)
При применении моющих средств необходимо использовать резиновые перчатки, защищающие кожу от действия на нее щелочной среды, которая разрушает кислотную мантию эпидермиса и вызывает кожные заболевания, хотя на этикетках этих моющих средств, производитель указывает, что они не оказывают вредного воздействия на кожу.
Читайте также:
