Odczyn roztworu - Monika Chuma

pH

pOH

Odczyn roztworu

WSKAŹNIKI

pH i pOH

Czym jest pH?

Czym jest pOH?

pH to ilościowa skala zasadowości oraz kwasowości roztworu wodnego. Jest ujemnym logarytmem dziesiętnym ze stężenia kationów wodoru. Nazwa pH wywodzi się z połączenia dwóch składowych. Litera p pochodzi z łacińskiego potentio, oznaczającego potęgę. Z kolei H wywodzi się od oznaczenia atomu wodoru w układzie okresowym pierwiastków.

pOH jest ujemnym logarytmem dziesiętnym ze stężenia jonów wodorotlenkowych.

Odczyny roztworów

Zmianę stężenia jonów wodorowych i wodorotlenkowych w wodzie mogąpowodować np. kwasy, zasady, tlenek węgla (IV), amoniak, chlorowodór.

Roztwory mogą mieć oczyn:

• Kwasowy

Spowodowany nadmiarem jonów wodorowych

• Obojętny

Jeśli jonów wodorowych jest tyle samo, co wodorotlenkowych

• Zasadowy

Spowodowany namiarem jonów wodorotlenkowych

Skala pH ma zakres od 0 (dla mocnych kwasów) do 14 (dla mocnych zasad). Skala pH została wprowadzona na początku XX wieku przez Sørena Sørensena. Zmiana pH o 1 jednostkę powoduje 10‑krotną zmianę kwasowości/zasadowości, a zmiana o 2 jednostki – 100‑krotną zmianę kwasowości/zasadowości.

SKALA pH

Roztwory buforowe

Do czego słóży?

Czym są?

Roztwory buforowe służą do utrzymania stosunkowo stałego odczynu roztworów. Stosuje się je do wielu przemysłowych procesów, wymagających utrzymywania w miarę stałego pH, w tym przy produkcji barwników, leków syntetycznych.

Są to roztwory których wartość pH nie ulega zmianie po rozcieńczeniu lub dodaniu niewielkich ilości kwasu albo zasady.

Przykłady

Buforami są mieszaniny roztworów słabych kwasów oraz soli tych kwasów i mocnych zasad lub mieszaniny roztworów słabych zasad oraz soli tych zasad i mocnych kwasów, np: bufor: octanowy, amonowy, wodorowęglanowy, fosforanowy.

Cały układ buforujący nie jest skuteczny w nieskończoność. Każdy bufor posiada swoją pojemność, zwaną pojemnością buforową Pojemność buforowa zależy od ogólnego stężenia kwasu i jego soli. Maksymalna pojemność wzrasta wraz z ogólnym stężeniem i nie zależy od mocy kwasu

Roztwory buforowe

Bufory utrzymują ściśle określone pH ustroju wszystkich organizmów, którego zachwianie może spowodować śmierć organizmu. Utrzymanie stałego pH w organizmie zapewnia aktywność enzymów oraz chroni przed drobnoustrojami. W organizmach ludzkich znaczącą rolę pełnią bufory: białczanowy, hemoglobinowy, wodorowęglanowy, fosforanowy.

pH w organizmie człowieka

Wskaźniki

Pomiar pH

Funkcję wskaźników może pełnić np.:

• Sok buraczany (w roztworze o odczynie zasadowym ma barwę niebieskofioletową lub brązową, zaś w kwasowym czerwonofioletową
• sok z czerwonej kapusty (barwi się na czerwono w roztworach silnie kwasowych, a w silnie zasadowych na niebiesko)
• esencja herbaciana (blednie w roztworze o odczynie kwasowym).
• czerwona cebula (w środowisku kwasowym ma kolor bladoczerwony, zaś w zasadowym – zielony).
• Hortensja ogrodowa na glebach bogatych w glin zmienia ubarwienie kwiatów w zależności od kwasowości gleby
• Wskaźnikami zapachowymi są cebula i olejek wanilinowy, które w środowisku silnie zasadowym nie wydzielają charakterystycznych zapachów.

Określanie wartości pH umożliwiają np. uniwersalne papierki wskaźnikowe, oranż metylowy. Jest to jednak niedokładny sposób. Precyzyjny pomiar zapewniają nam pehametry (z dokładnością do 0,001 jednostki). Pehametr składa się z czujnika zwanego elektrodą, którą zanurza się w badanym roztworze i wyświetlacza, z którego odczytuje się wartość liczbową pH. Niektóre pehametry są wyposażone w termometry, ponieważ temperatura ma wpływ na pomiar.

Odczyn roztworu określa się za pomocą wzkaźników kwasowo-zasadowych. Są to substancje, które mają inny kolor w roztworach kwasów, a inny w roztworach zasad. Są to zwykle słabe kwasy lub zasady organiczne.

Czerwona pelargonia, może okazać się wygodnym w użyciu wskaźnikiem. W tym celu należy pokrojone płatki zalać gorącą wodą i poczekać 20 minut. Następnie wywar przesączyć przez filtr, np. do kawy, i zachować do badań.

Ciekawostki

Badanie pH gleby

Do badania pH gleby – w celu określenia jej przydatności i określenia sposobu jej nawożenia – możemy użyć kwasomierza glebowego. Jest to zestaw składający się z płynu Helliga (odpowiednio dobranej kompozycji wskaźników), ceramicznej płytki ze skalą oraz łyżeczki. Pomiar polega na obserwacji i ocenie zmiany barwy płynu Helliga.

1. Za pomocą łyżeczki włóż niewielką ilość gleby do wgłębienia w płytce kwasomierza.
2. Dodawaj kroplami płyn Helliga aż do całkowitego zwilżenia gleby i utworzenia cienkiej warstwy płynu nad glebą.
3. Po około 2–3 minutach przechyl płytkę tak, aby płyn wskaźnikowy znalazł się w podłużnym kanaliku.
4. Barwę płynu porównaj ze skalą i odczytaj pH gleby.

Doświadczenie

Doświadczenia

FILMY

Dziękuję za uwagę!

Monika Chuma