Как охарактеризовать среду раствора?
При помощи индикаторов можно не просто определить кислотность и основность раствора, но и найти их точное значение. Например, универсальный индикатор имеет непрерывный цветовой спектр. В сильнокислой среде он становится красным, а в сильнощелочной – лилово-синим. Представленная на рисунке цветовая шкала получена при добавлении универсального индикатора в растворы с различной кислотностью. Цвет слева соответствует самой кислой среде, а цвет справа – самой основной.
Кислотность и основность растворов также можно охарактеризовать численно. Для этого используется шкала кислотности, или шкала значений рН.
Шкала рН раствора
С помощью индикатора можно узнать, с каким именно раствором мы имеем дело: кислым, основным или нейтральным. Однако часто возникает необходимость определить, на сколько именно исследуемый раствор является кислым или основным.
Кислотные и основные свойства растворов характеризует особая величина, обозначаемая рН.
Величина рН раствора выражает содержание ионов водорода в растворе.
В кислом растворе преобладают ионы водорода. Чем сильнее выражены кислотные свойства раствора, тем больше в нем ионов водорода. В кислом растворе pH < 7 | В нейтральном растворе количество ионов Н+ и ОН– одинаково, и практически все они связаны, то есть входят в состав молекулы воды. В нейтральном растворе pH = 7 | В основном растворе преобладают гидроксильные ионы. Чем сильнее выражены основные свойства раствора, тем больше в нем гидроксильных ионов. В основном растворе pH > 7 |
pH раствора | Основной, нейтральный или кислый раствор? |
4,5 | |
8,4 | |
13,8 | |
7,0 | |
2,0 |
Обычно значения рН растворов лежат в промежутке от 0 до 14. Если рН < 2, раствор обладает сильно выраженными кислотными свойствами, если рН > 12, раствор обладает сильно выраженными щелочными свойствами. Если значение рН раствора находится в интервале от 6 до 8, раствор считается нейтральным.
Для приблизительной оценки рН часто пользуются универсальной индикаторной бумагой, цвет которой меняется в зависимости от изменения рН в соответствии со шкалой цветов. Для более точных измерений используют специальные измерительные приборы – рН-метры.
рН растворов кислот зависит как от силы кислоты, так и от ее концентрации. Чем выше концентрация кислоты в растворе, тем ниже рН.
Чистая вода нейтральна, ее рН = 7. В природной воде содержатся различные растворенные вещества, влияющие на величину рН. В обычной дождевой воде растворен диоксид углерода, который способствует возникновению слабокислой среды, ее рН обычно 5,5–6. Если рН дождевой воды ниже 5, значит, мы имеем дело с кислотным дождем.
Для нормальной жизнедеятельности живых организмов особенно важно, чтобы функционирующие в них жидкости имели постоянное значение рН. Отклонения этих значений от нормы могут привести к заболеваниям. Например, рН крови человека приблизительно равно 7,4 (то есть близко к нейтральному).
Нейтральная почвенная среда является благоприятным условием для роста растений. Если почва кислая (рН < 6), рост многих растений замедляется. Уменьшения кислотности почвы можно добиться путем ее известкования: добавленная в почву гашеная известь нейтрализует избыток кислоты.
Подумай!
Почему болотные озерки бедны жизнью?
- раствор пищевой соды
- уксус
- дождевая вода
- раствор стирального порошка
- аккумуляторная кислота
- средство для прочистки труб
- лимонный сок
- мыльная вода
Опыты. Определение рН растворов
Опыт 1. Кислотность и щелочность раствора
Задача. Исследуй с помощью универсального индикатора кислотные и основные свойства различных растворов (или чистящих средств) и определи приблизительное значение их рН.
Оборудование: универсальный индикатор, исследуемые растворы.
Пояснение. В каждый раствор положи по маленькому кусочку индикаторной бумаги или накапай на нее исследуемые растворы.
Опыт 2. Определение pH почвы
Задача. Определи величину рН почвы неподалеку от твоего дома.
Оборудование: универсальная индикаторная бумага, исследуемые пробы почв, приспособления для фильтрования, вода.
Пояснение. Измерить рН почвы напрямую – нелегко. Для определения кислотности почвы смешай образцы исследуемых почв с небольшим количеством воды, профильтруй полученную смесь и определи рН раствора.
Выводы
- рН раствора – выражает содержание ионов водорода в растворе (т. е. кислотность/основность раствора).
Вопросы
- Что выражает рН раствора?
- Что такое нейтральный раствор? Каково значение pH нейтрального раствора?
- Чему равно pH:
a) кислого раствора,
б) основного раствора? - Чему равно значение рН обычной дождевой воды? При каких значениях рН дождь считается кислотным?
- Какие почвы и по какой причине известкуют?
