Исследовательская работа по теме "зачем нужны индикаторы""

РОССИЯ

Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 4 с углубленным изучением отдельных предметов им. Г.К. Жукова

Научное общество учащихся

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ  РАБОТА ПО ХИМИИ

на тему:

«ЗАЧЕМ НУЖНЫ ИНДИКАТОРЫ»

            Исполнитель: Сперанский А., 2 класс «В»

                                           Руководитель: Калиновская Е.С.

Краснознаменск 2009

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Введение ………………………………………………………..стр. 3

2. Теоретическая часть ……………………………………………стр. 4

3. Практическая часть …………………………………………….стр. 6

4. Вывод …… ……………………………………………………...стр. 10

5. Список литературы ……………………………………………стр. 11

ВВЕДЕНИЕ

Кислотно-щелочные индикаторы, или просто индикаторы, широко используют в химии, в том числе и в школе. Любой школьник, наверное, скажет, что такое фенолфталеин, лакмус или метилоранж. Индикаторы используются для определения реакции среды (кисля, щелочная или нейтральная). Промышленность выпускает десятки разнообразных индикаторов. А как же быть в том случае, если дома у вас нет химических индикаторов, а необходимо определить реакцию среды продуктов питания или средств бытовой химии? Можно ли приготовить индикатор без использования химических реактивов?

Гипотеза

Химические и природные индикаторы можно использовать для определение среды различных веществ

Из данной гипотезы вытекают цели работы:

Изучить действие химических и природных индикаторов в различных средах

Задачи:

1. Изучить действие химических индикаторов (фенолфталеина, метилоранжа и лакмуса) в кислотной, щелочной и нейтральной среде;

2. Выяснить, можно ли для определения среды использовать природные индикаторы;

3. Приготовить индикатор из краснокочанной капусты и изучить его действие в различных средах;

4. С помощью природного индикатора установить, какую реакцию среды имеют различные средства бытовой химии.

Теоретическая часть

1. ХИМИЧЕСКИЕ ИНДИКАТОРЫ

Индикаторы – значит «указатели». Это вещества, которые изменяют цвет в зависимости от того, попали они в щелочную, кислую или нейтральную среду. Больше всего распространены индикаторы лакмус, фенолфталеин и метилоранж.

Самым первым появился кислотно-основный индикатор лакмус. Лакмус – это водный настой лакмусового лишайника, растущего на скалах Шотландии. Этот индикатор случайно открыл в 1663 году английский физик и химик Роберт Бойль. Позднее настоем лакмуса стали пропитывать фильтровальную бумагу.

 Окраска лакмуса в различных средах изменяется следующим образом:

Фенолфталеин, который применяется в виде спиртового раствора, изменяет окраску индикатора следующим образом:

   Метиловый оранжевый:

2. ПРИРОДНЫЕ ИНДИКАТОРЫ

Если нет настоящих химических индикаторов, то для определения кислотности среды можно использовать природные индикаторы: полевые и садовые цветы, сок многих ягод, например, вишни и смородины. Именно окрашенные пищевые соки впервые использовались учеными позднего средневековья для оценки кислотности среды. Например, Роберт Бойль использовал экстракты фиалки в качестве кислотно-щелочного индикатора.

Практическая часть

1. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ИНДИКАТОРА ИЗ КРАСНОКОЧАННОЙ КАПУСТЫ

Оборудование и реактивы: растворы соляной кислоты (10 %-ный), гидроксида натрия (10 % -ный), лакмуса, фенолфталеина, лакмуса, метилоранжа, гидрокарбоната натрия, краснокочанная капуста, фарфоровая ступка и пестик, воронка, фильтровальная бумага, колба, стакан, пробирки.

Проведенный эксперимент

1)Измельчаем лист краснокочанной капусты и растираем его в ступке с небольшим объёмом водно-спиртовой смеси (1 : 1).

2) Вытяжка приобретает фиолетовый цвет, поскольку из капустной ткани эстрагируется краситель рубробрассицин.

3) Фильтруем полученную смесь. Это и есть кислотно-щелочной индикатор растительной природы.

4) Рассмотрим изменение окраски индикатора краснокочанной капусты в различных средах.

Для этого приготовим четыре пробирки с растворами веществ:

первая – с водой (среда нейтральная);

вторая – с раствором пищевой соды (среда слабощелочная);

третья – с раствором соляной кислоты (среда кислотная);

четвертая – с раствором гидроксида натрия (среда щелочная).

5) К пробам веществ добавили индикатор краснокочанной капусты и получили следующий результат:

  в нейтральной среде (вода) цвет индикатоа  - фиолетовый;

  в слабощелочной среде (пищевая сода) – цвет синий;

  в кислотной среде (соляная кислота) – цвет красный;

  в  щелочной среде (гидроксид натрия) – цвет зелёный.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДЫ НЕКОТОРЫХ СРЕДСТВ БЫТОВОЙ ХИМИИ С ПОМОЩЬЮ ПОЛУЧЕННОГО ИНДИКАТОРА

Я растворил выбранные образцы средств бытовой химии в воде и добавил к полученным растворам раствор индикатора краснокочанной капусты

     и получил следующий результат:

Вывод:

Для определения кислотности среды можно использовать не только химические индикаторы (лакмус, фенолфталеин и метилоранж), но и природные вещества. С помощью природных индикаторов можно определить кислотность среды у веществ, используемых нами в повседневной жизни.

Литература:

1. Аликберова Л.Ю. Занимательная химия, Москва: «АСТ – ПРЕСС»,1999
2. Храмов В.А. Аналитическая биохимия, Волгоград: Издательство «Учитель», 2007.
3. Кременчугская М. Химия, Филологическое общество «Слово», Москва, 1995