استقصاء من واقع الحياة: قياس الرقم الهيدروجيني باستخدام الكواشف الطبيعية

سؤال من واقع الحياة

تعلمت أن الكواشف مواد يتغير لونها عندما يتغير الرقم الهيدروجيني pH. وعصير الملفوف البنفسجي كاشف طبيعي، كيف يمكن استخدام عصير الملفوف البنفسجي في تحديد قيم pH نسبياً لعدد من المحاليل؟ وكيف تقارن بين قيم pH المحاليل مختلفة؟

نقوم بغلي الملفوف الأحمر في الماء، حتى يغير لون الماء ويأخذ لون الخضار تقريباً. ونأخذ قليلاً من الماء الملون الناتج في وعاء.

ونحضر عدداً من المواد المتوفرة في المنزل التي تصلح في لهذه التجربة مثل الخل والعصير أو المنظفات المنزلية بأنواعها، والأقراص المضادة لحموضة المعدة، أو صودا الخبز (ثاني كربونات الصوديوم)، فنقوم بإضافة القليل من المحلول الملون إلى قليل من المواد السابقة كلاً في كأس صغير منفرد، عندئذ نلاحظ تغير لون المحلول ونسجل اللون الناتج مع كل مادة على حدا. حينها سوف نتأكد أننا استخدمنا الكمية اللازمة من كل مادة بإضافة زيادة منها وملاحظة ان كان هناك تغير في اللون. ونسجل اللون النهائي الناتج. (قد تختلف إجابات الطلاب).

الاستنتاج والتطبيق

1. صنف المحاليل إلى حمضية أو قاعدية.

• محاليل حمضية: HCI، الخل، الشراب الغازي.

• محاليل قاعدية: الأمونيا، محلول صودا الصابون.

2. حدد ما المحلول الذي كان الحمض فيه أضعف؟ وما المحلول الذي كانت القاعـدة فيه أقوى؟ وما المحلول الذي كان أقرب إلى التعادل؟

الحمض الأضعف: الخل أو الشراب الغازي، القاعدة الأقوى محلول الأمونيا، المحلول الأقرب إلى التعادل: الماء المقطر.

3. توقع اعتماداً على بياناتك، ما الأيون الذي يعمل على التنظيف في المحاليل: الأمونيا، الصابون، صودا الخبز؟

أيون الهيدروكسيد.

تكوين فرضية

كون فرضية تفسر لماذا كان محلول الصابون أقل قاعدية من محلول الأمونيا الذي له التركيز نفسه؟

محلول الأمونيا ينتج أيونات هيدروكسيد أكثر من محلول الصابون.