You are currently browsing the tag archive for the ‘ρυθμιστικά διαλύματα στην γ λυκείου’ tag.

 

Στο video που δίνεται παρακάτω αποδεικνύεται πειραματικά η αντίσταση που προβάλλουν τα ρυθμιστικά διαλύματα στην μεταβολή του pH τους όταν προστίθενται σε αυτά οξέα ή βάσεις.

 Το πείραμα έχει ως εξής:

  • Στην αριστερή πλευρά της οθόνης η στερεή ουσία είναι το οξικό νάτριο CH3COONa (στα αγγλικά sodium acetate)
  • Στον δοκιμαστικό σωλήνα στην αριστερή πλευρά της οθόνης έχει τοποθετηθεί οξικό οξύ (CH3COOH, acetic acid στα αγγλικά)
  • Στον μεσαίο δοκιμαστικό σωλήνα προετοιμάζεται το ρυθμιστικό διάλυμα (buffer στα αγγλικά)  με την ανάμειξη οξικού οξέος CH3COOH και oξικού νατρίου CH3COONa. Όπως γνωρίζουμε από την θεωρία ένας τρόπος παρασκευής ρυθμιστικού διαλύματος είναι η ανάμειξη ενός ασθενούς οξέος και του άλατός
  • Στον δοκιμαστικό σωλήνα στην δεξιά πλευρά της οθόνης έχει τοποθετηθεί απεσταγμένο νερό για να γίνουν οι σχετικές συγκρίσεις στο pH.
  • Όλα τα αρχικά διαλύματα είναι άχρωμα
  • Σε όλους τους δοκιμαστικούς σωλήνες προστίθεται μερικές σταγόνες δείκτη o οποίος αλλάζει χρώμα ανάλογα με το pH του διαλύματος και συγκεκριμένα: i) όταν το διάλυμα είναι έντονα όξινο (pH ≈ 2) έχει χρώμα κόκκινο ενώ σε pH ≈ 5 έχει χρώμα ανοικτό κίτρινο     ii) όταν το διάλυμα είναι ουδέτερο (pH ≈ 7)  έχει χρώμα πράσινο και  iii)  όταν το διάλυμα είναι αλκαλικό (pH > 7) έχει χρώμα μώβ.
  • Κατόπιν προστίθενται 2 σταγόνες διαλύματος NaOH σε κάθε δοκιμαστικό σωλήνα. Το pH στον δοκιμαστικό σωλήνα με το απεσταγμένο νερό (δεξιά πλευρά της οθόνης) γίνεται αμέσως  pH > 7 και το διάλυμα παίρνει χρώμα μοβ. Το διάλυμα του CH3COOH (αριστερή πλευρά της οθόνης) δείχνει να μεταβάλλεται καθώς γίνεται λιγότερο όξινο αλλάζοντας ελαφρά χρώμα από κόκκινο προς ελαφρά κόκκινο ενώ το διάλυμα του ρυθμιστικού διαλύματος (μεσαίος δοκιμαστικός σωλήνας) δεν φαίνεται να επηρεάζεται (παραμένει κίτρινο δηλαδή ελαφρά όξινο).
  • Προστίθενται 5 σταγόνες διαλύματος NaOH σε όλους τους δοκιμαστικούς σωλήνες. Το χρώμα του διαλύματος στο σωλήνα με το απεσταγμένο νερό δεν μεταβάλλεται πλέον. Το χρώμα του διαλύματος στον δοκιμαστικό σωλήνα με το CH3COOH αλλάζει προοδευτικά πηγαίνοντας από ελαφρά κόκκινο προς το κίτρινο (pH ≈ 5) ενώ το χρώμα στον μεσαίο δοκιμαστικό σωλήνα δεν αλλάζει.
  • Προστίθενται και πάλι από 5 σταγόνες διαλύματος NaOH στους δοκιμαστικούς σωλήνες και παρατηρούμε αλλαγή μόνο σε αυτόν που περιέχει το CH3COOH. Το χρώμα του διαλύματος γίνεται μοβ δηλαδή το διάλυμα τελικά γίνεται αλκαλικό λόγω περίσσειας NaOH.
  • Προστίθεται και άλλο διάλυμα NaOH, αρκετά περισσότερο από ότι στο CH3COOH, προκειμένου τελικά να γίνει αλκαλικό το διάλυμα του ρυθμιστικού διαλύματος.

 

Γενικά λοιπόν αποδεικνύεται ότι τα ρυθμιστικά διαλύματα προβάλλουν αντίσταση στην μεταβολή του pH τους όταν σε αυτά προστίθενται μικρές αλλά υπολογίσιμες ποσότητες οξέος ή βάσης.

Η θεωρία στο άρθρο αυτό προέρχεται από την ενότητα 2.1.4 του βιβλίου  «Γενική Χημεία Γ΄ Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης» – Κ. Καλαματιανός.   Λεπτομερής παρουσίαση του βιβλίου, αποσπάσματά του και τρόποι αγοράς δίνονται στον ιστότοπο:

  https://sites.google.com/site/kalamatianosbooks  

 Το βιβλίο διατίθετα στον παραπάνω ιστότοπο σε ειδική προνομιακή τιμή.

  

 Διατίθεται επίσης στα εξής  βιβλιοπωλεία (μεταξύ άλλων): Ιανός (Αθήνα – Θεσ/νικη), Κορφιάτης,  ΓρηγόρηΕλευθερουδάκηςΠατάκης,  Αναστασάκης,  Βιβλιοχώρα.

Σκοπός σε αυτή την ενότητα είναι να:

 i)      Περιγραφεί η επίδραση κοινών ιόντων στον ιοντισμό ασθενών οξέων και ασθενών βάσεων σε υδατικά διαλύματα και να παρουσιασθεί η μέθοδος με την οποία υπολογίζονται οι συγκεντρώσεις των ουσιών σε τέτοια διαλύματα (διαλύματα ασθενών οξέων ή βάσεων και των κοινών ιόντων τους).

ii)      Εξηγηθεί γιατί το απεσταγμένο νερό δεν μπορεί να αντισταθεί σε μεταβολές του pH του όταν προστίθεται σε αυτό οξύ ή βάση σε αντίθεση με τα ρυθμιστικά διαλύματα. Να παρουσιασθεί ο τρόπος με τον οποίο τα ρυθμιστικά διαλύματα αντιστέκονται σε σημαντική μεταβολή του pH τους όταν προστίθεται σε αυτά οξύ ή βάση. (Δές το σχετικό πείραμα σε video)             

iii)     Παρουσιασθεί ο τρόπος με τον οποίο υπολογίζεται το pH ενός ρυθμιστικού διαλύματος από τις συγκεντρώσεις του συζυγούς ζεύγους και τις τιμές για τα ka και kb.

iv)     Παρουσιασθεί πώς προετοιμάζεται ένα ρυθμιστικό διάλυμα με συγκεκριμένο pH.

v)      Παρουσιασθεί πώς μεταβάλλεται η τιμή του pH ενός ρυθμιστικού διαλύματος όταν προστίθεται σε αυτό οξύ ή βάση.

vi)    Εξηγηθεί πώς λειτουργεί ένας δείκτης οξέος-βάσης

vii)   Εξηγηθεί πώς υπολογίζεται το pH του διαλύματος σε ογκομετρήσεις ισχυρού οξέος – ισχυρής βάσης, ασθενούς οξέος – ισχυρής βάσης, ασθενούς  βάσης – ισχυρού οξέος

viii)  Περιγραφεί πώς εξάγονται πολύτιμες πληροφορίες από μία καμπύλη ογκομέτρησης οξέος – βάσης (όπως το αρχικό pH του διαλύματος, το ισοδύναμο σημείο, επιλογή του κατάλληλου δείκτη)

Όταν θα έχεις ολοκληρώσει την μελέτη αυτής της ενότητας θα πρέπει να είσαι σε θέση να:

  •  Προβλέπεις αλλά και να υπολογίζεις πώς η προσθήκη κοινού ιόντος επηρεάζει το pH ενός υδατικού διαλύματος ενός ασθενούς οξέος ή μιάς ασθενούς βάσης.
  • Εξηγήσεις πώς ένα ρυθμιστικό διάλυμα συγκεκριμένου pH προετοιμάζεται και πώς λειτουργεί όταν προστίθεται σε αυτό οξύ ή βάση.
  • Υπολογίσεις την μεταβολή του pH ενός ρυθμιστικού διαλύματος, του οποίου η σύνθεση είναι γνωστή, όταν προστίθενται σε αυτό μικρές ποσότητες ισχυρού οξέος ή ισχυρής βάσης.
  • Υπολογίσεις τις συγκεντρώσεις των ουσιών στο ρυθμιστικό διάλυμα ώστε η μεταβολή του pH του να βρίσκεται μέσα σε συγκεκριμένο εύρος όταν προστίθεται σε αυτό συγκεκριμένη ποσότητα οξέος ή βάσης.
  • Χρησιμοποιήσεις πίνακες δεικτών όπου φαίνεται η περιοχή του pH που αλλάζουν χρώμα για να προβλέψεις το pH ενός διαλύματος
  • Διαλέξεις ένα κατάλληλο δείκτη για μία συγκεκριμένη ογκομέτρηση
  • Υπολογίσεις το pH σε κάθε σημείο (συμπεριλαμβανομένου και του ισοδύναμου σημείου) σε ογκομετρήσεις ισχυρού οξέος – ισχυρής βάσης, ασθενούς οξέος – ισχυρής βάσης, ασθενούς  βάσης – ισχυρού οξέος

 

Ρυθμιστικά Διαλύματα   

Το σχετικό απόσπασμα απο το βιβλίο δίνεται εδώ

Οκτώβριος 2019
Δ Τ Τ Π Π Σ Κ
« Ιαν.    
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031  

Άρθρα

Αρχείο Άρθρων

Blog Statistics

  • 83.336 hits (απο 20-09-2010)
Αρέσει σε %d bloggers: