نشاط عملي يوّضح طريقة صنع كاشف لمعرفة السائل الحمضي والقاعدي

2011 الكيمياء في حياتنا اليومية

غريس ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

السائل الحمضي السائل القاعدي الكيمياء

الأهداف

1- صنع محلول كاشف بنفسك .

2- استخدام الكاشف لاختبار السائل فيما إذا كانت حمضية أو محايدة أو قاعدية .

 

الأدوات التي تحتاجها:

– ملفوف أحمر

– مقلاة من الستانلس ( الفولاذ المقاوم للصدأ ) أو المينا أو طبق خزفي خاص بالمايكروويف

– ربع غالون ( 0.9 لتر ) من الماء

– موقد أو مايكروويف أو موقد كهربائي

– سكين لوح وتقطيع

– كوب قياس

– مصفاة

– خل وصودا الخبز ( بكربونات الصودا )

– ملعقة صغيرة وإناءان زجاجيان

 

خطوات العمل:

1– إفرم الملفوف وضعه في قدرمغطى مملوء بالماء ، ثم قم بغلي الماء فيه لمدة 30 دقيقة.

2- قم بتصفية ماء الملفوف في كوب بعد تبريده.

3- أسكب ربع كوب من عصير الملفوف في الإناء الزجاجي، ثم أضف إليه نصف ملعقة صغيرة من صودا الخبز (بكربونات الصودا) وحرك المزيج، لاحظ اللون الذي يتحول إليه الماء.

4- صب ربع كوب من عصير الملفوف في إناء زجاجي ، ثم أضف إليه نصف ملعقة صغيرة من الخل . ما اللون الذي يتحول إليه الماء الآن؟

5- اسكب الآن محتويات الإناء الذي يحوي الخل فوق إناء بكربونات الصودا وراقب ما يحدث.

 

يمكنك ايضا جمع مياه الأمطار ، وذلك عن طريق وضع وعاء خارج المنزل في يوم ممطر وقياس الأس الهيدروجيني للماء.

وتستطيع من خلال قياس الأس الهيدروجيني للمشروبات المختلفة أن تلاحظ أن الكثير من السوائل المعروفة التي نشربها هي حمضية ، مثل الصودا والقهوة والشاي والعصائر بأنواعها .

وتستطيع أيضا اختبار نسبة الحموضة في مياه الأمطار ،  ضع وعاء خارج المنزل في يوم ممطر واجمع مياه  الأمطار ، ثم افحصها بواسطة الكاشف.

 

هل تجد نسبة الحموضة في الماء مرتفعة ؟  إذا كانت كذلك فمن المرجح وجود أمطار حمضية في المنطقة التي تسكن فيها .

بإمكانك معرفة الكثير أثناء عملية فحص المياه الموجودة في أماكن مختلفة ، مثل مياه منزلك أو مياه مدرستك أو المياه الموجودة  في المباني العامة .

 

ولكن ماذا عن برك السباحة ؟  وماذا عن بعض أنواع مياه الشرب . هل هي حمضية أم قاعدية أكثر من غيرها ؟  

يجب أن تكون نسبة المياه مثالية وأقرب إلى الحيادية . وإن لم تكن كذلك  فقد تكون غير صالحة للشرب.

 

تحليل النشاط:

يحتوي الملفوف الأحمر على صبغات تعرف باسم “الأنثوسيانين “ (أحد الأصبغة في العصير) التي يتغير لونها بحسب نسبة تركيز أيونات الهيدروجين في المحلول.

سيتحول لون كشاف الملفوف عموماً إلى اللون الأحمر بوجود الحامض وإلى اللون الأرجواني او الأزرق بوجود القاعدة.

حاول اختبار الكاشف على دواء مضاد للحموضة . وعادة ما توجد بعض الأحماض في معدتنا تساعدنا على عملية هضم الطعام ، لكن المعدة تفرز أحياناً أحماض كثيرة وخصوصاً في الأوقات التي نشعر فيها بالاستياء أو الاضطراب.

 

أو عندما نتعرض لضغط نفسي ، ما يؤدي إلى هضم بطانة المعدة نفسها ، وينتج عن ذلك عسر هضم يسبب ألما يسمى “القرحة “لكن مضادات الحموضة تساعد على محايدة “معادلة “حمض المعدة الزائد .

إن أهم المكونات في حليب “المغنيزيوم “هو هيدروكسيد  المغنيزيوم . ما اللون الذي تتوقع أن يتحول إليه الكاشف ؟ اختبر الان صحة توقعك ؟

تعتمد إحدى تقنيات المختبرات التي تستخدم الكواشف على المعايرة الكيميائية .

 

تُضاف إحدى عناصر التفاعل قطرة قطرة أثناء المعايرة بالتحليل الكيميائي إلى أن يتغير لون الكاشف مشيراً بذلك إلى إنتهاء عملية التفاعل.

وبإمكانك إجراء المعايرة باستخدام الكاشف لمعرفة اللحظة التي يقوم عندها الحمض والقاعدة بمحايدة بعضهما بصورة كاملة .

بدايةً ، راقب تغير اللون عند إضافة عصير الملفوف إلى كمية قليلة من الحمض ،  مثل الخل .

 

ثم أضف بواسطة القطارة كمية صغيرة من مركب قاعدي مثل منظف الزجاج(الذي يحتوي على النشادر) إلى عصير الملفوف والمزيج الحمضي.

عندما يتحول لون المحلول إلى الأرجواني مرة أخرى فذلك يعني أنك أضفت كمية كافية من المادة القاعدية لمحايدة الحمض.

وكلما تطلب المحلول قطرات أكثر من المادة القاعدية كي يتحول إلى اللون الأرجواني كان الحمض أشد قوة.

 

ما العمل إذا لم يتغير لون الكاشف؟

إذا كنت تقوم باختبار سائل داكن اللون مثل عصير العنب ، فمن الصعب رؤية تغير اللون . يعمل هذا النوع من الكواشف بصورة جيدة فقط في السوائل الشفافة أو السوائل ذات الألوان الفاتحة وفي المساحيق المذابة .

 

نصائح للسلامة

عليك توخي الحذر أثناء استخدام الماء الساخن والسكاكين. إحرص على وجود أحد الكبار للإشراف عليك ومساعدتك

 

الأمطار الحمضية

إن مياه الأمطار كلها قليلة من الأحماض لأن غاز ثاني أكسيد الكربون الموجود في الهواء يذوب في المطر مكوّناً الحمض الكربوني.

ولكن إذا احتوت الأمطار على الكثير من الأحماض فإنها يمكن أن تلحق الأذى بالنباتات والحيوانات والمباني.

عند احتراق الوقود الأحفوري، مثل الفحم والنفط، فإنه يبعث غازات حمضية في الهواء وتذوب في الماء الموجود في الغيوم وتنتج عنها أحماض قوية، تتساقط بعدها على الأرض على هيئة أمطار حمضية.

 

إذابة الأيونات

إن المحلول الحمضي هو المحلول الذي ذاب فيه الحمض مكوناً أيونات هيدروجين عديدة ( H+ ).

بينما يكون المحلول القاعدي هو المحلول الذي ذابت فيه مادة قاعدية لتكوين العديد من أيونات الهيدروكسيد ( OH – ) .

إن المحلول ذا النسبة المنخفضة من الأس الهيدروجيني (pH) هو المحلول الذي يحتوي على أعداد كبيرة من أيونات الهيدروجين (H+).

أما المحلول الذي يمتلك نسبة مرتفعة من الأس الهيدروجيني فيحتوي على عدد كبير من أيونات الهيدروكسيد ( OH – )

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]