Дізнаєтеся, зрозумієте, використаєте
Яку величину називають водневим показником (рН)?
Якщо значення молярної концентрації катіонів Гідрогену записати так: С(Н+)=10–m моль/л, то число m є водневим показником.
Які значення рН відповідають кислому, лужному і нейтральному середовищам у розчині?
Значення рН < 7 відповідає кислому середовищу, значення рН > 7 — лужному середовищу, значення рН = 7 — нейтральному середовищу.
У яких випадках і чому беруть до уваги значення рН розчинів?
Значення рН біологічних рідин беруть до уваги під час обстежень певних захворювань (наприклад, шлунка).
Значення рН ґрунтового розчину (рідини, яка є у ґрунті) беруть до уваги перед плануванням вирощування різних рослин на полях.
Значення рН ґрунтових сумішей беруть до уваги під час вирощування розсади овочів.
Розв'язуймо задачу
Обчисліть масу йонів Н+ у розчині, об’єм якого становить 1 л, а рН=0.
Розв'язання
За умовою рН=0, тому концентрація йонів Гідрогену с(Н+)=10–0 моль/л =1 моль/л
Обчислюємо кількість речовини йонів Н+:
n(Н+)=с(Н+)•V=1 моль/л • 1 л = 1 моль
Обчислюємо масу йонів Н+:
M(H+)=1,008 г/моль
m(H+) = n(H+) • M(H+) = 1 моль • 1,008 г/моль = 1,008 г
Відповідь: 1,008 г.
Експериментуймо
Експериментуємо в хімічному кабінеті / лабораторії
ВИЗНАЧАЄМО ПРИБЛИЗНІ ЗНАЧЕННЯ рН ВОДИ,
РОЗЧИНІВ КИСЛОТИ І ЛУГУ ЗА ДОПОМОГОЮ УНІВЕРСАЛЬНОГО ІНДИКАТОРА
Обладнання: штатив з пробірками, універсальні індикаторні папірці, шкала рН, скляна паличка, склянка, промивалка з водою, невеликі аркуші фільтрувального паперу.
Реактиви: вода, розведена хлоридна кислота, розчин натрій гідроксиду.
Хід роботи
1. Наливаємо в першу пробірку води, в другу — хлоридної кислоти, а в третю — натрій гідроксиду.
2. По черзі в рідину кожної пробірки занурюємо скляну паличку і наносимо за її допомогою краплю рідини на універсальний індикаторний папірець.
3. Порівнюємо забарвлення індикатора після дії на нього рідини з кольоровою шкалою рН і записуємо значення водневого показника в таблицю:
| Рідина | Значення рН | |
| вода | 7 | рН=7 |
| хлоридна кислота | < 7 | рН=1 |
| натрій гідроксиду | > 7 | рН=13 |
Думаймо
На яке середовище — кисле, лужне чи нейтральне — вказує значення рН на шкалі кожного приладу (мал. 27)?
Значення рН на шкалі приладу ліворуч вказує на лужне середовище, а на шкалі приладу праворуч — кисле середовище.
Думаймо
Сформулюйте цікаве запитання за темою параграфа і поставте його своїм однокласникам / однокласницям. Порівняйте свою і їхні відповіді та оцініть їх. Поясніть, чому ваша оцінка саме така.
Яким має бути колір універсального індикаторного папірця в чистій воді? Якого забарвлення може набувати цей індикатор у розчинах кислот, лугів?
Зелений колір у чистій воді. Від червоного до світло–зеленого в розчинах кислот, від темно–зеленого до синього в розчинах лугів.
ВАШІ ДОСЯГНЕННЯ І ВІДКРИТТЯ
Вправа 91
Установіть відповідність між рідиною, відносною кількістю йонів у ній і значенням водневого показника:
Знайдіть відповідність.
|
1. Розчин кухонної солі у воді 2. Розчин вуглекислого газу у воді 3. Водний розчин вапна 4. Лимонний сік |
А. Кількість йонів Н+ більша, ніж йонів ОН– Б. Кількості йонів Н+ і ОН– однакові В. Кількість йонів ОН– більша, ніж йонів Н+ |
а) рН > 7
б) рН < 7
в) pH = 7
|
Відповідь: 1—Б—в), 2—А—б), 3—В—а), 4—А—б).
Вправа 92
Яку перевагу має універсальний індикатор порівняно з лакмусом чи метилоранжем для визначення середовища водного розчину?
Універсальний індикатор, є сумішшю кількох речовин, причому ця суміш, на відміну від кожного індикатора, змінює забарвлення не лише від наявності лугу чи кислоти, а й від їхньої кількості в розчині, тому ним можна визначити приблизне значення рН розчину.
Вправа 93
Щойно виготовлена дистильована вода має рН = 7. Якщо її зберігати у відкритій поліетиленовій посудині, то за кілька днів рН води знизиться до 5,6—5,7. Як це пояснити?
У повітрі міститься вуглекислий газ, який з водою утворює слабку карбонатну кислоту, тому дистильована вода ледь підкислюється і рН показник дещо знизиться.
СО2 + Н2О = Н2СО3.
Вправа 94
Запропонуйте іншу назву водневого показника рН, узявши до уваги, що ним визначають уміст йонів Гідрогену в розчині, але не газу водню.
Гідроген–показник або показник Гідрогену.
Вправа 95
Відшукайте в інтернеті відомості про значення рН різних соків і напоїв та складіть відповідну таблицю. У рідині з яким максимальним значенням рН ми відчуваємо на смак наявність кислоти?
| Рідина | Значення рН | Рідина | Значення рН |
|
Лимонний сік
Сік лайма
Кола
Журавлиний сік
Грейпфруктовий сік
Яблучний сік |
2,1 2,2 2,5 2,6 3,2 3,4 |
Апельсиновий сік
Виноградний сік
Томатний сік
Морквяний сік
Чорна кава
Свіже молоко
|
3,7 3,9 4,1 5,0 5,5 6,5 |
У розчині будь–якої кислоти йонів Н+ більше, ніж у чистій воді, тому чим більший водневий показник, тим менше відчуваємо смак кислоти. Ось чому кислими будуть соки зі значення pH до 4 (від лимонного соку до виноградного). Ледь кислим здається томатний сік (pН=4,1), а вже не здаються кислими моркв'яний сік (pН=5,0), чорна кава (pН=5,5) і свіже молоко (pН=6,5).
Вправа 96
Маємо розчини з рН = 1 і рН = 2. Об’єм кожного розчину становить 1 л. Укажіть правильну відповідь:
а) йонів Н+ у розчині з рН = 1 удвічі менше;
б) йонів Н+ у розчині з рН = 2 більше в 10 разів;
в) йонів Н+ у розчині з рН = 2 удвічі менше;
г) йонів Н+ у розчині з рН = 1 більше в 10 разів.
Пояснення.
За умовою рН=1, тому n=с•V=10–1 моль/л • 1 л = 10–1моль
За умовою рН=2, тому n=с•V=10–2 моль/л • 1 л = 10–2 моль
Обчислимо відношення: 10–1/10–2=1/10–1 = 10
Вправа 97
Обчисліть ступінь дисоціації води, використавши наведені в параграфі необхідні дані.
Вода — слабкий електроліт. Вона дисоціює згідно з рівнянням: Н2О ↔ H++ OH–
За температури 25°С лише одна її молекула з кожних 555 мільйонів молекул розпадається на йони. Ступінь електролітичної дисоціації води становить:
α(Н2О)=1/555 000 000 ≈ 1,8•10–9, або 1,8•10–7%.
Відповідь: 1,8•10–7%.
Вправа 98
Випишіть ключові слова і словосполучення з тексту параграфа для укладання двомовного словничка.
Водневий показник — hydrogen–index (pH), нейтральне середовище — neutral medium, кисле середовище — acidic medium, лужне середовище — alkaline medium, шкала рН — pH–scale, універсальний індикатор — universal indicator.
Вправа 99
Створіть у зошиті таблицю оцінювання ваших знань і заповніть її.
| Навчальні досягнення (що я знаю та вмію) | Самооцінка |
| Знаю, яку величину називають водневим показником. | ... |
| Знаю, які значення рН відповідають кислому, лужному і нейтральному середовищам у розчину. | ... |
| Умію визначати приблизне значення рН за допомогою універсального індикатора. | ... |
| Умію навести приклади використання значення рН розчинів. | ... |