Věda nás baví

Interaktivní a zábavné tábory a kroužky pro děti

Lekce IV / 01 - pH

Cíl lekce:

Žáci se dozvědí, že existují barviva, která mohou měnit svoji barvu díky rozdílným hodnotám pH. Zjistí, že taková barviva se vyskytují běžně v přírodě, a že se s nimi sami běžně setkávají. V průběhu pokusu se naučí jeden takový indikátor sami připravit.

Zeptejte se Vašich dětí:

  • Znáte zeleninu, která obsahuje červená barviva? Kterou?
  • Co je to indikátor?
  • Kde se můžeme setkat s indikátory?
  • Které čisticí prostředky můžeme najít v domácnostech, zejména v koupelnách?
  • Jaké pH mají kyseliny a jaké zásady?
  • Které látky z pokusu byly zásadité, a které kyselé?
  • Jak se zbarvily roztoky a proč?
  • Můžete se setkat s acidobazickým indikátorem v domácnosti?

pH

pH je označení hodnoty, která určuje koncentraci H+  v roztoku (záporný logaritmus vodíkových iontů). Hodnota pH definuje, zda se látka chová kysele, neutrálně nebo zásaditě, což má vliv na další chemicko-biologicko-fyzikální vlastnosti. Stupnice pH se nachází v intervalu od 0 do 14. Hodnota 7 značí neutrální roztok. Takovým roztokem je voda. Nižší hodnoty než 7 označují látky kyselé a vyšší hodnoty než 7 látky zásadité. Platí heslo, že čím je amplituda hodnoty od neutrální sedmičky vyšší, tím je látka kyselejší/zásaditější.

Kyseliny

Existuje celá řada kyselin, od slabých (např. kyselina citronová v citronové šťávě) až po silné (např. kyselina sírová v bateriích automobilů). Mnohé slabé kyseliny se používají jako ochucovadla (např. slabý roztok kyseliny octové ve vodě je ocet). Silné kyseliny jsou obvykle jedovaté a jsou to žíraviny (mohou způsobovat popáleniny). Chemici definují kyseliny jako látky, které, po rozpuštění ve vodě, odštěpují kladné ionty vodíku (H+). To, jak je kyselina silná, záleží na počtu jejích molekul, které se rozpadnou na ionty.

Zásady

Zásada je opakem kyseliny. Ve vodě tvoří záporné ionty hydroxidu (OH-). Stejně jako kyseliny mohou být zásady silné nebo slabé. Slabé zásady, jako např. zažívací soda, jsou jedlé, ačkoli nejsou nijak chutné. Silné zásady, např. hydroxid sodný obsažený v mnoha čisticích prostředcích, jsou silné žíraviny, stejně jako silné kyseliny, a tak jsou po požití životu nebezpečné.

Měření pH

Síla kyseliny, nebo zásady se zjišťuje měřením pH, jehož stupnice má rozmezí od 0 do 14. Skutečně silná kyselina má pH 0. Nejsilnější zásada má pH 14. Neutrální látka má pH 7. Obecně lze říci, že čím je hodnota pH menší, tím je roztok kyselejší, a čím je pH větší, tím je roztok zásaditější.

Hodnoty pH
Obrázek Säuren und Laugen - PH Skala Universalindikator (upraveno) od Birgit Lachner [CC BY-SA 3.0] via Wikimedia commons

Pro chemiky je snadné odlišit kyseliny od zásad požitím indikátoru. Indikátorem může být přístroj, látka nebo i třeba živočich, který detekuje určitou vlastnost a na základě dané vlastnosti mění své chování. V případě chemické látky působící jako indikátor může dojít nap. ke změně zbarvení. V biologii nalezneme takzvané bioindikátory. Příkladem může být indikace čisté vody. Pokud ve vodním toku žijí pstruzi, znamená to, že čistota vody je velmi vysoká. Jedním z nejjednodušších indikátorů je lakmusový papír. Modrý lakmusový papír v kyselině zčervená. Červený lakmusový papír v zásadě zmodrá. Univerzální indikátor může poskytnout podrobnější výsledek. Je to kapalina, která v kyselině zčervená, zoranžoví či zežloutne, v neutrálních látkách se obarví slabě zeleně a v zásadách se změní na tmavě zelenou, modrou nebo purpurovou.

Univerzální indikátorové papírky
Obrázek Universal PH indicator od AbcdKolya [CC BY-SA 3.0] via Wikimedia commons

Acidobazické indikátory jsou látky, které mění svou barvu podle koncentrace kationtů H+. Jedná se především o barviva, která mají rozdílné zbarvení v disociované a nedisociované formě. V případě, že se v roztoku vyskytují ionty H+, disociovaná forma barviva, začne s ionty reagovat, a tím pádem dojde ke změně zbarvení. Díky tomu můžeme zjistit, zda je zkoumaný roztok kyselý či zásaditý.

Pokud vás téma zaujalo a chcete se dozvědět více:

Potřebujete poradit? Napište nám na info@vedanasbavi.cz

cancel
helpline kroužky

Můžeme Vám pomoci?

Nedaří se Vám dokončit přihlášku? Pokud máte problém, neváhejte nás kontaktovat:

Email: info@vedanasbavi.cz