III ежегодный районный Фестиваль ученических работ (проектов) в предметах

III ежегодный районный Фестиваль ученических работ (проектов) в предметах
естественнонаучного цикла для учащихся 8-11 классов
Исследовательская работа
по химии
«Природные индикаторы»
Авторы:
ученики 10-а класса
ГБОУ СОШ №324
Богданов Юрий,
Курчин Леонид
Научный руководитель:
Учитель химии
Огурцова И.В.
Содержание
Содержание
Введение
Цели
Актуальность и практическая значимость
Глава I. Индикаторы.
1.1. Растительный пигмент
Глава II. Кислотность, общие понятия, способы расчета
2.1. Понятие о кислотности
2.2. Расчет рН растворов одноосновных кислот и оснований
Глава III. Практическая часть
3.1. Методика приготовления природных индикаторов
3.2. Приготовление растворов с заданной величиной рН
3.3. Исследование растительных индикаторов в растворах с разной
величиной рН
Заключение
Введение
Особую роль, на пути решения волнующих все мировое общество
экологических проблем, играют химические знания, дающие основу для
понимания сути природных явлений, их систематизации.
Существуют единые природные процессы, которые определяют все
многообразие явлений, наблюдаемых в окружающем нас мире.
К числу таких важнейших процессов относятся формирование кислотноосновных свойств природной среды. Именно они в значительной степени
определяют видовое разнообразие экосистемы, типы процессов
жизнедеятельности организмов и т.д.
Цели
 теоретическое изучение вопроса уровня кислотности (рН)
растворов;
 выработка умения готовить растворы с заданной
величиной рН;
 теоретическое изучение вопроса о растительных
красителях;
 поиск природных индикаторов.
Актуальность и практическая значимость
Актуальность
даются рекомендации для использования отваров растительного
сырья для примерной оценки величины рН.
Практическая значимость работы
полученные результаты дают возможность определения
примерной величины рН в случае отсутствия специального
оборудования.
Например, определить кислотность почвы
на участке, что определяет урожайность
плодов.
Индикаторы.
(от лат. indicator – указатель) – вещества, позволяющие следить за составом среды
или за протеканием химической реакции
Растительный пигмент
Антоцианы – это пигментные вещества растительного происхождения, относящиеся к
биохимической группе гликозидов. Именно они окрашивают в фиолетовый, синий,
сизый и темно-красный цвета листву и плоды многих растений.
Кислотность
Кислотность— характеристика активности ионов водорода в растворах и
жидкостях. Выражается через рН растворов.
Растворы и жидкости в отношении их кислотности считаются:
• нейтральными при рН = 7 (чистая вода при 22 °С)
• кислыми при pH < 7
• щелочными при рН > 7
Расчет рН растворов
• Расчет рН кислоты проводят по уравнению:
рН = - lgсН+ = рСm (к-ты)
• Расчет рН основания проводят по уравнению:
рОН = - lgсОН- = рСm(осн)
Практическая часть
Методика изготовления
индикаторов
Можно использовать сушеные ягоды: для этого измельченный
материал нужно залить водой и дать постоять некоторое время,
затем отфильтровать и использовать как индикатор.
Приготовление индикатора из варенья. Берут варенье,
добавляют 10 мл воды и настаивают в течение 30 мин. Затем
отфильтровывают раствор через бумажный фильтр.
Приготовление растворов с
заданной величиной рН.
Для реализации целей было решено приготовить растворы: рН = 1, рН
= 4, рН = 7, рН = 10, рН = 14. Растворы готовились из заранее
приготовленных с помощью стандарт - титров децимолярных (0,1
моль/л) растворов соляной кислоты и гидроксида натрия.
Тогда при приготовлении растворов путем разбавления более
концентрированного для двух растворов одноосновных кислот с разной
молярной концентрацией известно соотношение: с1V1 = c2V2, где с –
молярные концентрации кислоты, V – их объемы.
Исследование растительных
индикаторов
Изучение возможного
изменения цвета
исследовалось с
помощью заранее
приготовленных
бумажных полосок,
пропитанных настоем
растительного сырья,
Таблица 1. Изменение цветов растительных индикаторов в
растворах разной кислотности
Растительное сырье
Капуста
цвет
рН = 1
рН = 4
Бледно-желтый
Бледно-желтый
рН = 7
Бледно-желтый
белокочанная
рН = 10
рН = 14
Бледно-
Бледно-
желтый
желтый
Базилик
желтый
желтый
желтый
желтый
желтый
Мандарин (корки)
Светло-желтый
Светло-желтый
Светло-желтый
Светло-
Светло-
желтый
желтый
Бледно-
Бледно-
желтый
желтый
Бледно-
Бледно-
желтый
желтый
Желтый
Темно-
Лавровый лист
Укроп (отвар)
Чай
Бледно-желтый
Бледно-желтый
(листовой Светло-желтый
Бледно-желтый
Бледно-желтый
Светло-желтый
Бледно-желтый
Бледно-желтый
Желтый
«Принцесса
желтый
Канди»)
Чай черный
Коричневато-
Коричневато-
Коричнево-
Коричнево-
Темно-
пакетированный
красноватый
красноватый
красноваиый
желтый
желтый
Бледно-желтый
Бледно-
Бледно-
Бледно-
Бледно-
желтый
желтый
желтый
желтый
(Гринфилд)
Тархун (экстрагон)
Черная смородина
Красная
Красная
Пурпурная
Зеленовато-
Синий
синяя
Луковая шелуха
Цветки
Светло-розовый
Светло-розовый Светло-розовый
Желтый
Темно-желтый
фиалки розовый
розовый
розовый
Желтый
Желты
фиалки Красный
Красный
Красный
Желтый
Желтый
фиалки Фиолетовый
Фиолетовый
Фиолетовый
Зеленый
Зеленый
Светло-
Фиолетовый
розовые
Цветки
красные
Цветки
фиолетовые
Брусника
Светло-розовый
Светло-розовый Светло-розовый
розовый
Томатный
сок Красноватый
Красноватый
Красноватый
Красноватый
Красноватый
сок Свернулся
Свернулся
Свернулся
Свернулся
Свернулся
натуральный
Томатный
магазинный
Пуансетия, цветы
Желтый
Желтый
Желтый
Красный
Красный
Вишня (варенье)
Розовая
Розовая
Красная
Красный
Зеленая
Шиповник (сироп)
Светло-розовый
Светло-розовый Светло-розовый
Светло-
Светло-
розовый
розовый
Красный
Черный
Гранат (сок)
Красный
Красный
Красный
Малина (варенье)
Светло-розовый Светло-
Красная смородина Ярко-розовый
Светло-
Зеленоватый
Черный
Черный
розовый
розовый
Ярко-розовый
Ярко-розовый
Ярко-розовый
Ярко-розовый
Красный
Темно-зеленый Черный
(варенье)
Клюква (сок)
Виноград
Ярко-розовый
зеленый Практически без Практически без Практически без Практически
Практически
(сок)
цвета
цвета
цвета
без цвета
без цвета
Подорожник
Зеленоватый
Зеленоватый
Зеленоватый
Зеленоватый
Зеленоватый
Бледно-желтый
Бледно-желтый Бледно-желтый
Бледно-
Желтый
(отвар)
Щавель (отвар)
желтый
Листья одуванчика Бледно-желтый
Бледно-желтый Бледно-желтый
(отвар)
Ягоды
рябины Светло-розовый
Бледно-
Желто-
желтый
зеленый
Светло-розовый Светло-розовый Светло-
черноплодной
Слабо-
розовый
красный
Бледно-
Бледно-
желтый
желтый
Бледно-желтый Бледно-
Желтый
(отвар высушенных
ягод)
Листья
клубники Бледно-желтый
Бледно-желтый Бледно-желтый
(отвар высушенного
сырья)
Листья
яблони Бледно-желтый Бледно-
(отвар высушенного
сырья)
желтый
желтый
Листья
сливы Бледно-желтый
(отвар
Бледно-
Бледно-
Бледно-
Бледно-
желтый
желтый
желтый
розовый
Бледно-желтый
Бледно-желтый
Бледно-
Бледно-
желтый
желтый
Бледно-
Слабо
желтый
красный
высушенного
сырья)
Копытень (отвар)
Чистотел
Бледно-желтый
(отвар Бледно-желтый
Бледно-желтый
Бледно-желтый
высушенного
сырья)
крыжовник
Бледно-зеленый
Листья смородины Бледно-желтый
Бледно-зеленый Бледно-зеленый Бледно-
Бледно-желтый
Бледно-желтый
(отвар высушен-
Желто-
зеленый
зеленый
Бледно-
Бледно-
желтый
зеленый
Грязно-
Зеленый
ного сырья)
Черника (варенье)
Малиновый
Малиновый
Сиреневы
зеленый
Чеснок
(отвар Розовый
Розовый
Розовый
шелухи)
Морковь
Розово-
Желтый
желтый
Желтоватый
Желтоватый
Желтоватый
Желтоватый
Желтоваты
й
Среди 39 исследованных растений выявлены 12, которые
могут быть использованы для качественной оценки
величины рН.
Заключение
В ходе проведенной работы, помимо новых знаний об индикаторах,
механизме их действия, понятия о рН растворов, были приобретены и
новые умения по приготовлению растворов заданной рН, освоена схема
расчета величины рН, приобретены навыки проведения экспериментов
по исследованию растворов.
СПАСИБО ЗА
ВНИМАНИЕ