Εξουδετέρωση με μπλε της θυμόλης
Γουρζής Στάθης – Φυσικός, Συνεργάτης ΕΚΦΕ Λευκάδος 2008 – 2012 Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών Μεγανησίου Λευκάδος
Από το σχολικό βιβλίο Χημείας της Γ΄ Γυμνασίου …
Στο σχολικό εργαστήριο θα δείξουμε το φαινόμενο
της εξουδετέρωσης, και όχι μόνο …
… χρησιμοποιώντας διάλυμα αμμωνίας - NH3 και οξικού οξέος - CH3COOH …
NH3
CH3COOH
Μπλε της θυμόλης
… και τον δείκτη Μπλε της θυμόλης , μαζί με μερικούς δοκιμαστικούς σωλήνες …
Μία βάση στήριξης με μεταλλική ράβδο, σύνδεσμο και λαβίδα για το δοκιμαστικό σωλήνα…
… καθώς και μία βάση στήριξης με μεταλλική ράβδο, δύο συνδέσμους και δύο λαβίδες για την διαχωριστική χοάνη με τα διαλύματα οξέος και βάσης …
… ενώ θα χρησιμοποιήσουμε και το MultiLog Pro, με τους αισθητήρες του Ph και της θερμοκρασίας Τ …
Ph
Θερμοκρασίας Τ
… και το αντίστοιχο πρόγραμμα στον υπολογιστή του εργαστηρίου, το MultiLab …
Τοποθετούμε το δοκιμαστικό σωλήνα στη μια βάση στήριξης,
στερεωμένο με την λαβίδα …
… και την διαχωριστική χοάνη, στερεωμένη καλά με τις δύο λαβίδες,
στην άλλη βάση στήριξης, τοποθετώντας και το χωνί στην κορυφή της,
για την προσθήκη των διαλυμάτων …
Αυτή είναι, λοιπόν, η πειραματική μας διάταξη και …
… αφού κάνουμε πιο σταθερή την βάση στήριξης , με την διαχωριστική χοάνη, με τον σφιγκτήρα …
Ανοίγουμε το MultiLogPro …
… και συνδέουμε πρώτα τον αισθητήρα της θερμοκρασίας …
… και μετά τον αισθητήρα του Ph …
Ξεκινάμε το πρόγραμμα στον υπολογιστή του εργαστηρίου …
… και από το μενού « Καταγραφέας », επιλέγουμε « Πίνακα Ελέγχου »…
Στο μενού «Αισθητήρες», ελέγχουμε την σύνδεση των αισθητήρων της θερμοκρασίας και του Ph …
Στο επόμενο μενού «Ρυθμός Δειγματοληψίας», επιλέγουμε «10 μετρήσεις το δευτερόλεπτο» …
… και στο μενού «Χρόνος Καταγραφής» , επιλέγουμε «Συνεχής» …
Τοποθετούμε, πρώτα, τον αισθητήρα της θερμοκρασίας μέσα στο δοκιμαστικό σωλήνα …
… και κατόπιν τον αισθητήρα του Ph …
Φροντίζουμε να στερεώσουμε τα καλώδια των αισθητήρων με τέτοιο τρόπο, ώστε να μην δημιουργούν προβλήματα στην προσθήκη των διαλυμάτων στην διαχωριστική χοάνη … …
Έχουμε ολοκληρώσει την πειραματική μας διάταξη, και είμαστε
έτοιμοι να ξεκινήσουμε την διαδικασία του πειράματος και να
πάρουμε μετρήσεις …
Επιλέγουμε από το μενού «Γρ. Παράσταση», «Διαχωρισμός γρ. παράστασης», για να εμφανίζονται ξεχωριστά
οι τιμές των μετρήσεων ,για τα δύο μεγέθη που έχουμε στο πείραμα, την θερμοκρασία και το Ph …
… και ξεκινάμε τις μετρήσεις …
Στη πρώτη δοκιμαστική μας προσπάθεια, καταγράφουμε την θερμοκρασία του νερού στο δοκιμαστικό σωλήνα και το Ph το νερού …
Προσθέτουμε, πρώτα, μερικές σταγόνες από τον δείκτη μας…
… και το χρώμα του διαλύματος γίνεται κίτρινο …
Το πρόγραμμα δεν καταγράφει αλλαγή στην τιμή του Ph, παρά μόνο μια μικρή αύξηση της θερμοκρασίας,
που οφείλεται μάλλον στο περιβάλλον …
Βάζουμε, τώρα, μια ποσότητα CH3COOH στο χωνί, που βρίσκεται στο στόμιο της διαχωριστικής χοάνης …
CH3COOH
CH3COOH
Ανοίγουμε, πολύ προσεκτικά, την στρόφιγγα … … ώστε να πέφτει το οξύ
στο διάλυμα του δείκτη …
… σχεδόν σταγόνα –σταγόνα …
Το χρώμα του διαλύματος αλλάζει αμέσως, γιατί το οξύ μας είναι πυκνό …
… και συνεχίζει να αλλάζει αρκετά γρήγορα …
… και να γίνεται όλο και πιο κόκκινο …
… όπως μας δίνεται η ευκαιρία να παρατηρήσουμε …
… .όσο περνά η ώρα και το οξύ προστίθεται στο διάλυμά μας …
… .μέχρι που εξαντλείται η ποσότητα που έχουμε βάλει στην διαχωριστική χοάνη …
… .όπως φαίνεται εδώ … … .ενώ ο δείκτης μας έχει δώσει το χρώμα για την τιμή του Ph …
Στο computer βλέπουμε μια μικρή αύξηση στην τιμή της θερμοκρασίας, κατά 1 βαθμό Κελσίου, και την σταθεροποίηση της τιμής του Ph κοντά στο 2 …
Κλείνουμε την στρόφιγγα …
… και προσθέτουμε την NH3 , στο χωνί της διαχωριστικής χοάνης …
NH3
… ανοίγουμε πάλι , πολύ προσεκτικά, την στρόφιγγα …
… ώστε να πέφτει η βάση στο διάλυμα του δείκτη …
… σταγόνα – σταγόνα …
Μπορούμε να παρατηρήσουμε τρεις κύριες περιοχές στο διάλυμα μας,
όπου το Ph ποικίλει από την περιοχή μπλε, ( 11 – 14 ),
στην κίτρινη περιοχή, ( 3 – 10 ), έως και την κόκκινη περιοχή, ( 0 - 2 ) …
Προσθέτουμε ακόμα περισσότερη NH3 , στο χωνί της διαχωριστικής χοάνης …
… και παρατηρούμε την αλλαγή του χρώματος του δείκτη, πριν ανακατέψουμε το διάλυμα …
… αλλά και μετά το ανακάτεμα …
Εδώ, αδειάζουμε λίγο το δοκιμαστικό σωλήνα, από το διάλυμα, για να συνεχίσουμε να
προσθέτουμε βάση, ώστε να πετύχουμε το χρώμα που έχει ο δείκτης στη βασική περιοχή …
Συνεχίζουμε να προσθέτουμε βάση στο δοκιμαστικό σωλήνα,
για να πετύχουμε το μπλε χρώμα της βασικής περιοχής…
… και το πλησιάζουμε αρκετά …
Τελειώνοντας το διάλυμα της αμμωνίας, αφήνει και άλας στο στόμιο της χοάνης,
γιατί δεν είχαμε ξεπλύνει το οξύ που είχαμε ήδη χρησιμοποιήσει …
Τέλος πειράματος …