Neutralizace kyseliny zásadou

Transkript

1 Neutralizace kyseliny zásadou Metodický list pro učitele Časový harmonogram a) doba na přípravu - 10 minut b) doba na provedení - 15 minut Pomůcky a) chemikálie - kyselina chlorovodíková - hydroxid sodný - destilovaná voda - chlorid sodný - metyloranž b) potřeby - dvě kádinky 250 cm 3 - odměrný válec 100 cm 3 - skleněná tyčinka - hodinové sklíčko - lihový kahan - zápalky - azbestová síťka - stojan - bílá podložka c) přístroje - PH-BTA ph Sensor čidlo kyselosti - rozhraní Vernier GO!Link - počítač s programem Logger Lite Informace o nebezpečnosti použitých chemikálií 1

2 Přípravné kroky připravit roztoky: - 10% roztok kyseliny chlorovodíkové - 5% roztok hydroxidu sodného - roztok metyloranže Interaktivní výukový materiál související s pokusem - viz prezentace - Roztoky kyselé, zásadité - prezentace.pptx Použitá literatura: KARGER, I. a kol. Chemie I pro 8. ročník základní školy a nižší ročníky víceletých gymnázií. Olomouc: Prodos, ISBN BENEŠ, P. a kol. Základy chemie 1 pro 2. stupeň základní školy, nižší ročníky víceletých gymnázií a střední školy. 1. vydání. Praha: Fortuna, ISBN LOS, P. a kol. Nebojte se chemie 1. díl - chemie pro základní a občanskou školu. 1. vydání. Praha: Scientia, ISBN Metodika pokusu Cíl: žáci umí pracovat s indikátory, znají barevné přechody indikátorů a umí pracovat se senzorem ph. Cílem této úlohy je z roztoku kyseliny a zásady připravit neutrální roztok a jeho odpařením získat sůl. Měření ph provedeme jednak orientačně pomocí indikátoru metyloranže, ale také měřením v počítači v programu Logger Lite za pomoci PH-BTA ph Sensor čidla kyselosti. Výstupy RVP: orientuje se na stupnici ph, změří reakci roztoku univerzálním indikátorem a uvede příklady uplatňování neutralizace v praxi Cílová skupina: žák ZŠ - 8. ročník Náročnost: nízká 2

3 Klíčová slova: indikátor, metyloranž, ph stupnice, kyselina chlorovodíková, hydroxid sodný Poučení o bezpečnosti práce ke konkrétnímu pokusu Aktivitu lze provádět buď demonstračním způsobem v hodině chemie, nebo ji mohou žáci provádět samostatně vedlejším efektem je pak upevňování měřících a praktických dovedností. Pracovní postup: - v první kádince rozpustíme 3 g chloridu sodného ve 100 cm 3 destilované vody a přidáme několik kapek metyloranže - postavíme na bílou podložku - do druhé kádinky odměříme 50 cm 3 roztoku kyseliny chlorovodíkové a opět přidáme několik kapek metyloranže - nyní provedeme přesné měření ph senzorem Vernier PH-BTA - do počítače připojíme rozhraní Vernier GO!Link a do jeho vstupu zapojíme ph senzor Vernier - spustíme program Logger Lite - změříme hodnotu ph v roztoku kyseliny chlorovodíkové a výsledek měření zaznamenáme do připravené tabulky - v odměrném válci odměříme 50 cm 3 roztoku hydroxidu sodného - po malých kapkách přidáváme tento roztok hydroxidu k roztoku kyseliny v kádince - po každém přidání zamícháme skleněnou tyčinkou - sledujeme změnu zbarvení indikátoru - zbarvení v kádince, ve které sléváme roztok kyseliny a hydroxidu, srovnáváme se zbarvením v kádince s roztokem soli na bílé podložce - jakmile se obě zbarvení srovnají, práci přerušíme - provedeme přesné měření ph senzorem Vernier PH-BTA - senzor zasuneme do nově vzniklého roztoku a výsledek měření opět zaznamenáme do připravené tabulky - část vzniklého roztoku nalijeme na hodinové sklíčko - na azbestové síťce nad kahanem opatrně odpařujeme - za malou chvíli se voda odpaří a na sklíčku můžeme pozorovat bílý povlak 3

4 Závěr: V okamžiku sjednocení zbarvení roztoků je vzniklý roztok neutrální. Z kyselého (červeného) roztoku jsme neutralizací roztokem zásady získali roztok neutrální (oranžový). Na sklíčku odpařením tohoto neutrálního roztoku vznikne sodná sůl kyseliny chlorovodíkové chlorid sodný. Ukázka naměřených hodnot: Obrazovka monitoru před začátkem měření Tabulka měření: roztok kyseliny chlorovodíkové zbarvení hodnota ph - na začátku měření červené 5 - na konci měření oranžové 7 4

5 Pedagogicko-podpůrné činnosti Lze zdůraznit mezipředmětové vztahy a přesah do vzdělávacích předmětů: Biologie zdravá výživa - ph našeho organismu normální hladina ph našeho těla je mírně zásaditá (od 7,36 do 7,44) Zoologie - citlivost vodních živočichů na ph prostředí př.: Pedologie mlži snáší prostředí - 6 ph čolci - 5 ph okouni - 5 ph - kyselost půdy Kontrolní materiál pro zpětnou vazbu Otázky pro zpětnou vazbu: 1. Co je to neutralizace? 2. Kdy je roztok kyselý, zásaditý nebo neutrální? 3. Jakými způsoby můžeme zjistit hodnoty ph roztoků? 4. Jak se v kyselém a neutrálním prostředí zbarví indikátor metyloranž? 5. Jak se v kyselém, zásaditém a neutrálním prostředí zbarví indikátor lakmus? 6. Zapište chemickou rovnici: hydroxid sodný (zásada) reaguje s kyselinou chlorovodíkovou (kyselina) za vzniku chloridu sodného (sůl) a vody. Řešení: 1. neutralizace je reakce kyseliny se zásadou a vzniká sůl dané kyseliny a voda 2. kyselý pod 7 ph, zásaditý nad 7 ph, neutrální = 7 ph 5

6 3. orientační měření pomocí indikátorů (lakmus, fenolftalein, metyloranž), přesně ph metry 4. kyselé červeně, neutrální oranžově, zásadité - žluté 5. kyselé prostředí červeně, neutrální - fialově, zásadité - modře 6. NaOH + HCl NaCl + H 2O Fotodokumentace Čidlo kyselosti PH-BTA ph Sensor 6

7 Rozhraní Vernier GO!Link Ukázka měření ph 7

8 Protokol o provedeném pokusu - číslo protokolu Ch 18/8 - ověření provedeno a zapsáno v třídní knize 8. třídy dne Autoři pokusu: Ing. Marie Smičková, Mgr. Jitka Slavíčková Autor prezentace: Ing. Marie Smičková Uvedený pokus je reálný v podmínkách ZŠ. 8