У цьому параграфі ви дізнаєтеся:
• як виявити в розчині гідроксид-іони та йони Гідрогену.
Гідроксид-іони та йони Гідрогену в розчині виявляють за допомогою кислотно-основних індикаторів — речовин, які змінюють колір залежно від характеру середовища. До найпоширеніших індикаторів належать лакмус, метилоранж і фенолфталеїн, при цьому кожен індикатор має власний інтервал значень рН, за яких він змінює колір. Існують також універсальні індикатори, які являють собою суміш розчинів різних індикаторів. Вони змінюють забарвлення залежно від зміни pH з точністю до одиниці (табл. 5).
Таблиця 5
Зміна забарвлення кислотно-основних індикаторів залежно від характеру середовища
Лабораторний дослід 2
Виявлення у розчині гідроксид-іонів та йонів Гідрогену
• Виявлення йонів Гідрогену. У пробірку налийте хлоридну кислоту об’ємом 1 мл. Додайте 5-6 крапель розчину лакмусу. Що спостерігаєте? Якого забарвлення набуває кислота? Чому?
У другу пробірку з хлоридною кислотою об’ємом 1 мл додайте 1 краплю розчину фенолфталеїну. Що спостерігаєте? Чи змінюється колір кислоти? Чому? Згадайте про інтервали переходу кольору індикатора залежно від значення pH розчину.
• Виявлення гідроксид-іонів. У кожну з двох пробірок налийте розчин натрій гідроксиду об’ємом 1 мл. У першу пробірку додайте 5-6 крапель розчину лакмусу. Що спостерігаєте? Якого забарвлення набуває розчин лугу? Чому?
У другу пробірку з розчином натрій гідроксиду об’ємом 1 мл додайте 1 краплю розчину фенолфталеїну. Що спостерігаєте? Якого кольору став розчин лугу?
Для допитливих
Фізіологічна дія йонів Гідрогену та гідроксид-іонів
Внутрішнє середовище організму — кров, лімфа, шлунковий сік — є водними розчинами. Тому pH цих розчинів впливає на життєдіяльність клітин, тканин, органів та організму в цілому.
Значення pH внутрішнього середовища організму характеризується сталістю та стійкістю. Наприклад, pH крові людини підтримується в інтервалі значень 7,35-7,45. Навіть незначні його зрушення (на 0,2-0,3 одиниці) у кислотну або лужну область спричиняють великі зміни в життєдіяльності організму.
У процесі обміну речовин у клітинах безперервно утворюються продукти кислотного характеру. Кінцевий продукт окиснення поживних речовин — CO2 накопичується в крові, унаслідок чого виникає загроза підвищення
концентрації йонів Гідрогену. Надлишок CO2 в крові збуджує дихальний центр, той підсилює акти вдиху й видиху, і в результаті концентрація CO2 знижується.
Білки також стійкі лише в певних межах pH. Для кожного виду білка існує значення pH, за якого він денатурує.
Кислотно-лужний стан внутрішнього середовища організму визначає його сприйнятливість до інфекційних захворювань. Так, оптимальне значення pH для розмноження холерних вібріонів — 7,6-9,2. Люди з підвищеною кислотністю шлункового соку не заражуються холерою, навіть якщо вони перебувають в осередку інфекції.
Основні поняття. Кислотно-основний індикатор.
Запитання та завдання
°1. Що таке кислотно-основні індикатори? Які з них найбільш поширені?
°2. Які йони спричиняють зміну забарвлення індикаторів?
°3. Якого забарвлення набувають метилоранж, лакмус та фенолфталеїн у розчині калій гідроксиду?
°4. Яке забарвлення матиме лакмус у розчинах: а) NaOH; б) HNO3;
в) K2SO4?
5. У кислотному, лужному та нейтральному водному середовищі відповідні значення водневого показника pH:
6. У кожну з трьох пробірок з розведеним розчином сульфатної кислоти внесли по краплях розчини лакмусу, метилоранжу та фенолфталеїну. Яким буде забарвлення індикатора в кожній пробірці?
7. У три пробірки з розчином барій гідроксиду налили по краплях розчини фенолфталеїну, лакмусу та метилоранжу. Як змінилося забарвлення індикаторів у розчині?
8. Розчин має значення pH, що дорівнює: а) 10; б) 2; в) 7. Про який характер середовища це свідчить?
9. У якому з розчинів концентрація йонів Гідрогену вища: а) pH = 3; б) pH = 6?
10. У якому з розчинів концентрація гідроксид-іонів менша: а) pH = 9; б) pH = 12?
*11. Як можна експериментально виявити характер середовища (нейтральний, кислотний чи лужний) водного розчину?
Це матеріал з підручника Хімія 9 клас Бутенко (поглиблений рівень)