pH و تغییر رنگ

دانشجویان با استفاده از نشانگر pH جهانی ، نمایش تغییر رنگ را مشاهده می کنند. دانش آموزان غلظت یک اسید و یک پایه را تغییر می دهند و از شاخص جهانی برای آزمایش pH محلول های حاصل استفاده می کنند. دانش آموزان یک انیمیشن را مشاهده می کنند که نشان می دهد مولکول های آب در H تعامل دارند و از هم جدا می شوند₃O + یون و یون OH. دانش آموزان خواهند دید که pH یک محلول مربوط به غلظت این یونها در آب است.

هدف، واقعگرایانه

دانش آموزان می توانند در سطح مولکولی توضیح دهند که pH اندازه گیری غلظت H است₃یونهای O + در آب و اضافه کردن یک اسید یا پایه به آب بر غلظت این یونها تأثیر می گذارد.

ارزیابی

برگه فعالیت دانشجویی را بارگیری کنید و در صورت مشخص شدن در فعالیت ، یکی را برای هر دانش آموز توزیع کنید. برگه فعالیت به عنوان مؤلفه "ارزیابی" هر برنامه درسی 5-E خدمت می کند.

امنیت

مطمئن باشید که شما و دانش آموزان در حین فعالیت عینک های مناسب و مناسب می پوشید و بعد از آن دست ها را می شستید. کربنات سدیم ممکن است پوست را تحریک کند. اسید سیتریک تحریک کننده چشم است. شاخص جهانی مبتنی بر الکل و قابل اشتعال است. تمام هشدارهای ایمنی موجود در برچسب را بخوانید و دنبال کنید. در پایان درس ، دانش آموزان راه حل های استفاده شده خود را در یک ظرف زباله بریزند. این زباله ها را در تخلیه یا طبق مقررات محلی دفع کنید. پودرهای کربنات سیتریک و سدیم باقی مانده را می توان با زباله های کلاس درس دفع کرد.

مواد برای تظاهرات

• 3 فنجان پلاستیکی شفاف
• اسید سیتریک
• کربنات سدیم
• راه حل شاخص جهانی
• اب

مواد برای هر گروه

• 3 فنجان پلاستیکی شفاف
• نوار نقاب و قلم یا نشانگر دائمی
• راه حل شاخص جهانی
• نمودار رنگ pH
• اب
• اسید سیتریک
• کربنات سدیم
• استوانه مدرج
• حداقل 12 خمیردندان مسطح
• 2 صفحه 6 چاه یا صفحه 1 چاه
• 3 قطره قطره

در مورد مواد

برای این درس ، هر گروه به نمودار رنگ pH نشانگر جهانی نیاز دارد. صفحات کافی از این نمودارها را روی یک چاپگر رنگی چاپ کنید تا هر گروه بتواند نمودار خاص خود را داشته باشد یا آنها را از Flinn Scientific ، Product #AP8765 خریداری کند.

در مورد این درس

به دلیل خاصیت شیمیایی آنها ، واکنشهای مربوط به اسیدها و پایه ها با واکنشهای شیمیایی که دانش آموزان تاکنون در فصل 6 مشاهده کرده اند متفاوت است. در دروس قبلی ، همیشه الکترون هایی بودند که هنگام تعامل اتم ها به اشتراک گذاشته می شدند یا منتقل می شدند. در سه درس بعدی در مورد اسیدها و پایه ها ، چیزها کمی متفاوت هستند. با اسیدها و پایه ها ، یک پروتون از یک اتم هیدروژن است که از یک ماده به ماده دیگر منتقل می شود.

جنبه اصلی اسیدها و پایه هایی که دانش آموزان در سه درس بعدی کشف می کنند ، به تأثیر اسیدها و پایه ها بر روی آب می پردازد. واکنش اسیدها و پایه های آب با استفاده از مقیاس pH اندازه گیری می شود. درک pH در سطح مولکولی باعث قدردانی بهتر از برخی از مسائل زیست محیطی مربوط به اسیدها و پایگاه ها می شود. معنی pH و نحوه تأثیر آن توسط اسیدها و پایه ها می تواند کمی مشکل باشد ، اما با استفاده از انیمیشن ها ، نقشه ها و برخی از ساده سازی ها ، دانش آموزان باید بتوانند ایده های اصلی را درک کنند.

مشغول کردن

محلول شاخص جهانی را به یک اسید و پایه ای که در فنجان های "خالی" پنهان شده است اضافه کنید تا نشان دهد چگونه یک اسید و یک پایه می تواند رنگ یک نشانگر pH را تغییر دهد.

مواد برای تظاهرات

• 3 فنجان پلاستیکی شفاف
• اسید سیتریک
• کربنات سدیم
• راه حل شاخص جهانی
• اب

توجه: آب شیر محلی شما احتمالاً برای نمایش و فعالیت در این درس خوب است. اگر محلول شاخصی که ایجاد می کنید سبز نیست ، این بدان معنی است که آب شما اسیدی یا اساسی است. اگر این اتفاق بیفتد ، از آب مقطر استفاده کنید که در سوپر مارکت ها و داروخانه ها موجود است.

آماده سازی معلمان

1. برای گروه های دانشجویی راه حل شاخص ایجاد کنید
2. برای این تظاهرات و برای هر گروه دانشجویی با ترکیب 250 میلی لیتر آب با 10 میلی لیتر محلول شاخص جهانی ، یک راه حل شاخص جهانی رقیق ایجاد کنید.
3. برای هر گروه دانشجویی حدود 25 میلی لیتر از این محلول شاخص جهانی رقیق را درون یک فنجان تمیز بریزید.

توجه: در فعالیت ، دانشجویان 12 چاه را با راه حل شاخص جهانی پر می کنند. بررسی کنید تا مطمئن شوید 25 میلی لیتر راه حل کافی است. برای تظاهرات خود به حدود 50 میلی لیتر راه حل شاخص نیاز دارید. اگر 250 میلی لیتر محلول کافی نیست ، با استفاده از نسبت های مشابه بیشتر کنید.

برای تظاهرات آماده شوید

حدود 50 میلی لیتر محلول نشانگر را درون یک فنجان پلاستیکی روشن برای استفاده در تظاهرات بریزید.

روش

حدود ⅓ محلول شاخص را درون فنجان اسید سیتریک و ⅓ درون فنجان کربنات سدیم بریزید. در جام نشانگر ⅓ را ترک کنید.

نتایج مورد انتظار

اسید سیتریک نشانگر را از سبز به مایل به قرمز تبدیل می کند. کربنات سدیم نشانگر را از سبز به بنفش تبدیل می کند.

به دانش آموزان فاش کنید که قبلاً چیزی را در فنجان ها قرار داده اید.

به نظر شما این یک واکنش شیمیایی بود؟چرا و چرا نه؟تغییر رنگ اغلب سرنخی است که یک واکنش شیمیایی رخ داده است. بنابراین تغییر رنگ در هر فنجان احتمالاً نتیجه یک واکنش شیمیایی است.(این نکته در فصل 6 ، درس 6 بیان شده است.) آیا می گویید موادی که قبل از افزودن مایع در فنجان ها بودند یکسان بودند یا متفاوت بودند؟چرا؟مایع موجود در هر فنجان در طول واکنش رنگ متفاوتی به وجود آورد. از آنجا که مواد از نظر شیمیایی به روش های مشخص واکنش نشان می دهند و مواد به طور متفاوتی واکنش نشان می دهند ، مواد موجود در هر فنجان باید متفاوت باشند.

به دانشجویان بگویید که با افزودن ماده ای به نام شاخص جهانی به آب ، راه حل سبز ساخته شده است. توضیح دهید که مقدار کمی از یک ماده ، یک اسید و یک پایه را در هر فنجان قرار داده اید. به دانش آموزان نگویید که کدام جام حاوی اسید یا پایه است.

به دانش آموزان بگویید که وقتی محلول نشانگر جهانی را درون فنجان ها ریختید ، اسید و پایه هر یک با نشانگر واکنش نشان داده و رنگ آن را تغییر داده است. معمولاً ، هنگامی که دو ماده مخلوط شده و نتیجه تغییر رنگ است ، این سرنخی است که یک واکنش شیمیایی رخ داده است. علت این تغییر رنگ بعداً در این درس مورد بحث قرار می گیرد که دانش آموزان فعالیت خود را انجام می دهند.

به دانش آموزان بگویید که آنها از یک راه حل شاخص اسید ، پایه و جهانی استفاده می کنند تا در مورد چگونگی تأثیر اسیدها و پایه ها بر آب بیاموزند. آنها همچنین یاد می گیرند که چگونه اثر را با رنگ ها و اعداد در مقیاس pH اندازه گیری کنند.

از دانش آموزان بخواهید رنگ راه حل های ساخته شده در تظاهرات را با رنگ های موجود در نمودار رنگ PH نشانگر جهانی مقایسه کنند.

یک نمودار رنگ pH نشانگر جهانی را به هر گروه توزیع کنید. توضیح دهید که نمودار طیف وسیعی از تغییرات رنگ را برای شاخص جهانی نشان می دهد که راه حل های اسیدی یا اساسی به شاخص اضافه می شود. خاطرنشان کنید که هر رنگ دارای شماره ای در ارتباط با آن است و دانش آموزان بعداً در درس اطلاعات بیشتری در مورد این شماره ها کسب می کنند. هرچه محلول اسیدی تر شود ، رنگ از سبز به سمت قرمز تغییر می کند. هرچه محلول اساسی تر شود ، رنگ از سبز به سمت بنفش تغییر می کند.

فنجان ها را از تظاهرات نگه دارید و سؤالات زیر را مطرح کنید:

اسید و پایه مورد استفاده در تظاهرات را معرفی کرده و در مورد چگونگی تغییر رنگ شاخص جهانی با سایر اسیدها و پایه های رایج بحث کنید.

توضیح دهید که قبل از کلاس ، مقدار کمی اسید سیتریک را در فنجان قرار داده اید که قرمز شده و مقدار کمی کربنات سدیم را در فنجانی که بنفش می شود ، قرار داده اید. بنابراین اسید سیتریک یک اسید است و کربنات سدیم یک پایه است.

اسیدها و محلول شاخص جهانی

توضیح دهید که اسید سیتریک در میوه های مرکبات مانند لیمو ، لیموترش و پرتقال است.

برخی از نمونه های رایج دیگر اسیدها چیست؟دانش آموزان ممکن است بگویند سرکه یک اسید است. می توانید خاطرنشان کنید که اسیدهای قوی تری مانند اسید سولفوریک نیز در باتری های اتومبیل استفاده می شود. انتظار دارید که آیا هر یک از این مواد را در شاخص جهانی قرار داده اید ، چه رنگ هایی را انتظار دارید؟ممکن است رنگ برای این اسیدها به رنگ زرد ، نارنجی یا قرمز تغییر کند.

پایه و راه حل شاخص جهانی

توضیح دهید که کربنات سدیم یکی از مواد شیمیایی است که معمولاً در مواد شوینده های ساخته شده برای ماشین های ظرفشویی استفاده می شود.

نمونه های متداول دیگر پایه ها چیست؟دانش آموزان ممکن است نمونه هایی از پایه ها را ندانند اما می توانید به آنها بگویید که صابون ، آمونیاک و سایر پاک کننده ها اغلب پایه هستند. انتظار دارید که آیا هر یک از این مواد را در شاخص جهانی قرار داده اید ، چه رنگ هایی را انتظار دارید؟ممکن است رنگ برای هر یک از این پایه ها به رنگ سبز تیره ، آبی و بنفش تغییر کند.(برای نشانگر جهانی ، تغییرات در رنگ برای پایه ها به اندازه اسیدها متفاوت نیست.)

به دانشجویان بگویید که در مرحله بعدی آنها تغییرات رنگ نشانگر جهانی را با مقادیر کمی اسید سیتریک و کربنات سدیم کشف می کنند.

به هر دانش آموز یک برگه فعالیت بدهید.

دانش آموزان مشاهدات خود را ضبط می کنند و به سؤالات مربوط به فعالیت در برگه فعالیت پاسخ می دهند. آن را با اتم ها و مولکول ها توضیح دهید و بخش های دیگری از برگه فعالیت یا بسته به دستورالعمل های شما به صورت کلاس ، به صورت گروهی یا به صورت جداگانه تکمیل می شود. برای یافتن پاسخ به برگه فعالیت ، در نسخه آنلاین این درس به منطقه بارگیری بروید.

کاوش کردن

از دانش آموزان بخواهید راه حل های فعالیت را تهیه کنند.

برای دانش آموزان توضیح دهید که آنها ابتدا راه حل های خود را برای فعالیت انجام می دهند. یا هر مرحله را با آنها طی کنید یا از آنها بخواهید که رویه شرح داده شده در برگه فعالیت آنها را دنبال کنید.

آماده سازی معلمان

دانش آموزان برای فعالیت به مقادیر کمی کربنات سدیم و اسید سیتریک نیاز دارند.

• برای هر گروه دو فنجان پلاستیکی کوچک اسید سیتریک و کربنات سدیم را برچسب گذاری کنید.
• حدود ¼ قاشق چایخوری اسید سیتریک و کربنات سدیم را در فنجان های دارای برچسب قرار دهید.
• جام ها را با راه حل شاخص جهانی برای هر گروه دانشجویی توزیع کنید.

مواد برای هر گروه

• 2 فنجان پلاستیکی شفاف
• 3 قطره قطره
• نوار نقاب و قلم یا نشانگر دائمی
• شاخص جهانی در جام
• اب
• استوانه مدرج
• کربنات سدیم
• اسید سیتریک
• 2 خلال دندان صاف

روش

تجهیزات خود را برچسب بزنید

برای برچسب زدن یک فنجان اسید سیتریک اسید سیتریک و یک فنجان دیگر محلول کربنات سدیم از نوار ماسک و یک قلم استفاده کنید.

برای برچسب زدن یک محلول اسید سیتریک و دیگر محلول کربنات سدیم قطره ای از یک قطعه کوچک از نوار نقاب و یک قلم استفاده کنید.

یک محلول اسید سیتریک درست کنید

از سیلندر فارغ التحصیل خود استفاده کنید تا 5 میلی لیتر آب را به فنجان اسید سیتریک اضافه کنید.

از یک خمیردندان مسطح برای انتخاب اسید سیتریک تا آنجا که می توانید در انتهای خلال دندان همانطور که نشان داده شده است ، استفاده کنید.

این اسید سیتریک را در فنجان اسید سیتریک به آب اضافه کنید. به آرامی چرخانده شود تا اسید سیتریک حل شود.

یک محلول کربنات سدیم درست کنید

از سیلندر فارغ التحصیل خود استفاده کنید تا 5 میلی لیتر آب به فنجان کربنات سدیم با برچسب اضافه کنید.

برای انتخاب هرچه بیشتر کربنات سدیم در انتهای یک خمیردندان از یک خمیردندان مسطح استفاده کنید.

این کربنات سدیم را در فنجان کربنات سدیم به آب اضافه کنید. به آرامی چرخانده شود تا کربنات سدیم حل شود.

توضیح دهید که دانش آموزان در فعالیت بعدی چه کاری انجام خواهند داد و در مورد هدف از کنترل بحث می کنند.

برای دانشجویان توضیح دهید که در این فعالیت آنها چاه ها را در هر صفحه نقطه با محلول نشانگر جهانی پر می کنند. سپس در صفحه اول نقطه ، آنها آزمایش می کنند که چگونه غلظت های مختلف اسید سیتریک بر رنگ محلول شاخص جهانی تأثیر می گذارد. در صفحه نقطه دیگر ، آنها آزمایش می کنند که چگونه غلظت های مختلف کربنات سدیم بر رنگ محلول شاخص جهانی تأثیر می گذارد.

به دانش آموزان بگویید که در هر صفحه نقطه ، در چاه اول چیزی به محلول نشانگر اضافه نمی کنند. این امر به این دلیل است که اولین چاه به عنوان کنترل عمل می کند.

از دانش آموزان بخواهید غلظت محلول اسید سیتریک را افزایش دهند.

سوال برای بررسی

غلظت اسید سیتریک چگونه بر رنگ محلول نشانگر جهانی تأثیر می گذارد؟

مواد برای هر گروه

• راه حل شاخص جهانی
• نمودار رنگ pH
• محلول اسید سیتریک
• حداقل 6 خمیر دندان
• چاشنی
• 2 قطره قطره

روش

محلول اسید سیتریک خود را آزمایش کنید

1. از یکی از قطره های خود استفاده کنید تا تقریباً 6 چاه را در صفحه اول خود با محلول نشانگر جهانی پر کنید. نمودار رنگ pH نشانگر جهانی را در جلوی صفحه نقطه قرار دهید.

برای اضافه کردن 1 قطره محلول اسید سیتریک به چاه دوم از قطره خود استفاده کنید. مایع را به آرامی با یک خلال دندان تمیز مخلوط کنید.

نتایج مورد انتظار

رنگ نشانگر باید به رنگ زرد سبز یا زرد تبدیل شود. اگر بعد از افزودن خمیردندان اسید سیتریک ، تغییر رنگ آشکار وجود ندارد ، به دانش آموزان کمی اسید سیتریک را به محلول اضافه کنید. به آنها بگویید که حتماً اسید سیتریک را تا آنجا که می توانند در انتهای یک خلال دندان انتخاب کنند.

مشاهدات را ضبط کنید

به دانش آموزان کمک کنید تا نمودار را در برگه فعالیت خود پر کنند. دانش آموزان ممکن است بگویند که رنگ محلول در چاه 2 زرد یا زرد-سبز است. سپس از دانشجویان بخواهید که یک شماره برای pH اختصاص دهند. به دانش آموزان بگویید که اگر به نظر می رسد رنگ موجود در چاه بین دو رنگ در نمودار قرار دارد ، باید مقدار pH را بین این دو اختصاص دهند.

به دانش آموزان بگویید که در قسمت بعدی فعالیت آنها کمی اسید سیتریک را به محلول اسید سیتریک اضافه می کنند. این باعث می شود محلول اسید سیتریک بیشتر متمرکز شود. درست همانطور که قبلاً انجام دادند ، آنها یک قطره محلول اسید سیتریک را اضافه می کنند ، اما این بار محلول اسید سیتریک بیشتر متمرکز خواهد شد.

از دانش آموزان بخواهید پیش بینی کنند:

فکر می کنید اگر یک قطره از محلول اسید سیتریک متمرکز تر به شاخص جهانی در چاه بعدی اضافه کنید ، رنگ تغییر خواهد کرد؟

روش

1. یک محلول اسید سیتریک غلیظ تر را آزمایش کنید

یک قاشق خمیره دیگر از اسید سیتریک را به فنجان اسید سیتریک اضافه کنید. به آرامی چرخانده شود تا اسید سیتریک حل شود.

1 قطره از این محلول اسید سیتریک متمرکز تر را به چاه سوم اضافه کنید. محلول را به آرامی با یک خلال دندان تمیز مخلوط کنید.

نتایج مورد انتظار

هرچه محلول اسید سیتریک متمرکز تر شود ، رنگ باید به تغییرات زرد-سبز ، زرد ، زرد-نارنجی ، نارنجی ، نارنجی-قرمز و قرمز تغییر یابد. رنگ های به دست آمده از گروه به گروه دیگر متفاوت خواهد بود زیرا مقادیر مختلف دانش آموزان اسید سیتریک می توانند در انتهای یک خمیردندان انتخاب کنند. دانش آموزان ممکن است بتوانند 4 یا 5 رنگ مختلف را بدست آورند. پاسخ ها و رنگ های موجود در نمودار زیر متفاوت خواهد بود.

جدول 1. رنگ و pH غلظت های مختلف اسید سیتریک

از دانش آموزان ، افزایش غلظت محلول کربنات سدیم را آزمایش کنید.

توجه: تفاوت در رنگ در سمت پایه مقیاس pH برای شاخص جهانی به اندازه آنهایی که در سمت اسید هستند آشکار نیست. دانش آموزان برای دیدن تفاوت بین سبز آبی ، آبی ، آبی-گورپل و بنفش باید سخت تر به نظر برسند.

سوال برای بررسی

غلظت کربنات سدیم چگونه بر رنگ محلول شاخص جهانی تأثیر می گذارد؟

مواد برای هر گروه

• راه حل شاخص جهانی
• نمودار رنگ pH
• محلول کربنات سدیم
• حداقل 6 خمیر دندان
• چاشنی
• 2 قطره قطره

روش

محلول کربنات سدیم خود را آزمایش کنید

1. از یک قطره قطره ای استفاده کنید تا تقریباً 6 چاه را در صفحه نقطه دیگر خود با محلول نشانگر جهانی پر کنید. شما چیز دیگری را به چاه اول اضافه نخواهید کرد.

1 قطره محلول کربنات سدیم را به چاه دوم اضافه کنید. محلول را به آرامی با یک خلال دندان تمیز مخلوط کنید.

نتایج مورد انتظار

رنگ نشانگر باید به رنگ سبز یا آبی روشن شود.

از دانش آموزان بخواهید پیش بینی کنند:

فکر می کنید اگر یک قطره از محلول کربنات سدیم غلیظ تر به شاخص جهانی در چاه بعدی اضافه کنید ، رنگ تغییر خواهد کرد؟

به دانش آموزان بگویید که اگر پایه بیشتری را به همان مقدار آب اضافه کنید ، غلظت پایه افزایش می یابد.

یک محلول کربنات سدیم غلیظ تر را آزمایش کنید

خمیردندان دیگری از کربنات سدیم را به فنجان کربنات سدیم اضافه کنید. به آرامی چرخانده شود تا کربنات سدیم حل شود.

نتایج مورد انتظار

محلول کربنات سدیم غلیظ تر باید باعث شود که رنگ به رنگ آبی تیره تر به سمت بنفش حرکت کند. پاسخ ها و رنگ های موجود در نمودار زیر متفاوت خواهد بود.

جدول 2. رنگ و pH غلظت های مختلف کربنات سدیم

توضیح

توضیح دهید که چگونه مولکول های آب با یکدیگر تعامل دارند تا یون ها را تشکیل دهند.

به دانش آموزان بگویید که pH مربوط به نحوه تعامل اسیدها و پایه ها با آب است. توضیح دهید که ابتدا به دانش آموزان نشان خواهید داد که چگونه مولکول های آب قبل از اضافه شدن اسید یا پایه با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند.

انتقال پروتون انیمیشن در آب.

قسمت اول انیمیشن را بازی کنید.

به دانش آموزان یادآوری کنید که هر اتم هیدروژن در یک مولکول آب هم پروتون و هم یک الکترون دارد. اتم های هیدروژن الکترون های خود را با اتم اکسیژن به اشتراک می گذارند.

برای نشان دادن چگونگی تبدیل شدن مولکول های آب به یون ، روی "Next" کلیک کنید.

مولکول های آب به طور مداوم حرکت می کنند و به یکدیگر ضربه می زنند. بعضی اوقات وقتی دو مولکول آب به هم می پیوندند ، یک پروتون از یک اتم هیدروژن مولکول آب خود را ترک می کند و بخشی از مولکول آب دیگر می شود. فقط پروتون با بار مثبت حرکت می کند. الکترونی با بار منفی پشت سر می ماند. بنابراین ، این دو ساعت₂o مولکول ها به یونهای H تبدیل می شوند₃O + و OH -.

دوباره روی "Next" کلیک کنید تا نشان دهد که چگونه یونها دوباره به مولکول های آب تبدیل می شوند.

توضیح دهید که وقتی این یون ها به یکدیگر ضربه می زنند ، پروتون از H₃O + می تواند به سمت یون OH حرکت کند و دوباره دو مولکول آب معمولی تشکیل دهد. از آنجا که پروتون ها بین مولکول های آب یا بین یونها به طور مداوم به عقب و جلو می روند ، همیشه همان مقدار H وجود دارد₃یون های O + و OH ⅛ در آب.

پروتون های تجاری مولکول های آب تصویر را پروژه کنید.

این تصویر معادلات شیمیایی را نشان می دهد که توضیح می دهد که چگونه مولکول های آب می توانند به یون تبدیل شوند و چگونه یون ها می توانند دوباره به مولکول های آب تبدیل شوند.

برای دانش آموزان توضیح دهید که اولین معادله شیمیایی دو مولکول آب را نشان می دهد. فرمول شیمیایی برای هر مولکول آب ، H₂O.

شکل گیری H را توضیح دهید₃o + یون.

پس از انتقال پروتون ، مولکول آب که اکنون پروتون اضافی دارد ، H نامیده می شود₃o + یون. دلیل تغییر تعداد اتم های هیدروژن از دو (اشتراک در H₂) به سه (اشتراک در H₃) به این دلیل است که داشتن یک پروتون اضافی مانند داشتن یک اتم هیدروژن اضافی است ، حتی اگر الکترون با آن همراه نشد. از آنجا که یک پروتون اضافه شد ، یک پروتون بیشتر از الکترون ها وجود دارد و این یک یون مثبت است.

شکل گیری OH - یون را توضیح دهید.

مولکول آب که یک پروتون را از دست داده است اکنون یک الکترون اضافی دارد ، بنابراین آن را به عنوان یون OH. دلیل تغییر تعداد اتم های هیدروژن از دو (اشتراک در H₂) به یک (بدون اشتراک بعد از H به معنی هیدروژن 1) به این دلیل است که از دست دادن پروتون مانند از دست دادن اتم هیدروژن است. از آنجا که فقط پروتون منتقل شده است ، یک الکترون بیشتر از پروتون وجود دارد و این یک یون منفی است.

به دانش آموزان بگویید که معادله شیمیایی دوم H را نشان می دهد₃یون O + یونی که با هم جمع می شوند تا دوباره به مولکول های آب تبدیل شوند.

اصلاح دو ساعت را توضیح دهید₂o مولکول ها

برای دانش آموزان توضیح دهید که مولکول های آب و یون ها همیشه در حال برخورد هستند. وقتی H₃یون O + و یک دست انداز یون OH - به یکدیگر ، پروتون را می توان از H منتقل کرد₃یون O + به یون OH - به طوری که هر یون به H تبدیل شود₂o دوباره مولکول.

در هر زمان معین در یک نمونه معمولی از آب ، درصد کمی از مولکول های آب در حال انتقال پروتون ها و تبدیل شدن به یون ها هستند. همچنین ، H₃یونهای O + و OH - در حال انتقال پروتون ها و تبدیل شدن دوباره به مولکول های آب هستند.

توضیح دهید که چگونه اسیدها و پایه ها باعث تغییر رنگ نشانگر می شوند.

پروژه اسیدهای انیمیشن پروتون ها را اهدا می کنند.

به دانش آموزان بگویید که وقتی یک اسید به محلول شاخص اضافه می شود ، اسید پروتون ها را به مولکول های آب اهدا می کند. این باعث افزایش غلظت H می شود₃یون های O + در محلول. اچ₃یون های O + پروتون را به مولکول های نشانگر اهدا می کنند و باعث می شوند اندیکاتور به سمت قرمز تغییر رنگ دهد.

انیمیشن پایه ها را می پذیرد پروتون ها را طراحی کنید.

هنگامی که یک پایه به محلول نشانگر اضافه می شود، پروتون های مولکول های آب را می پذیرد و یون های OH- را ایجاد می کند. اچ₃یون های O+ و مولکول های نشانگر پروتون ها را به یون های OH- اهدا می کنند و باعث می شوند رنگ نشانگر به سمت بنفش تغییر کند.

توسعه دادن، گسترش

از دانش آموزان بخواهید به آرامی محلول های اسیدی و بازی باقیمانده خود را در محلول نشانگر بریزند تا این ایده را مطرح کنند که اسیدها و بازها می توانند یکدیگر را خنثی کنند.

از دانش آموزان بخواهید پیش بینی کنند:

فکر می کنید اگر مقدار کمی از محلول باقیمانده را در محلول نشانگر جهانی خود بریزید، رنگ چگونه تغییر می کند؟

مواد برای هر گروه

• راه حل شاخص جهانی
• نمودار رنگ pH
• محلول اسید سیتریک
• محلول کربنات سدیم

روش

1. مقدار کمی از محلول اسید سیتریک یا محلول کربنات سدیم خود را در محلول نشانگر خود بریزید. بچرخانید و رنگ را با نمودار رنگ pH نشانگر جهانی خود مقایسه کنید.
2. مقدار کمی از محلول دیگر را در محلول نشانگر خود بریزید. بچرخانید و رنگ را با نمودار رنگ خود مقایسه کنید.

به ریختن مقادیر کمی از محلول های اسید و باز در اندیکاتور خود ادامه دهید تا محلول ها تمام شوند.

نتایج مورد انتظار

رنگ های محلول نشانگر متفاوت است، اما دانش آموزان باید ببینند که اسیدها و بازها با هم مخلوط شده اند که باعث می شود رنگ نشانگر به سمت خنثی تغییر کند.

از دانش آموزان بخواهید آنچه را که انجام دادند و مشاهدات خود را توصیف کنند. سپس توضیح دهید که در فصل 6، درس 9، آنها اسیدها و بازها را در یک محلول شاخص با هدف خنثی کردن PH محلول نهایی ترکیب می کنند.