酸鹼指示劑何以指酸鹼

2021-02-19 海寧市初中科學

在接觸了試紙之後,我心裡就很奇怪為什麼試紙有指示酸鹼的能力。課外學習後知道了酸鹼指示劑這個概念,還了解到酸鹼指示劑分為硝基酚類、酚酞類、偶氮化合物類和磺代酚酞類。在電視上我又曾經看到用紅酒、紫甘藍浸出液以及紫色石蕊浸液來檢驗酸鹼,我想通過試驗來探究下幾種指示劑是如何產生作用的?之間是否有什麼區別?

實驗一:探究偶氮化合物類、磺代酚酞類、酚酞類指示劑指示酸鹼

試管中由左到右依次是檸檬酸、硼酸、冰醋酸,氫氧化鈉、氫氧化鈣、氨水

實驗發現:在這三種指示劑指示硼酸的時候,發現硼酸顯得和其它兩個不太合群。於是我上網查找了資料,原來硼酸是弱酸,PH值和7(中性)十分接近。當把指示劑滴入其中,相當於硼酸把指示劑稀釋了,所以顏色接近於原指示劑的顏色。

浸出過程:①準備紫甘藍、無水乙醇、一大一小兩個燒杯、酒精燈、石棉網以及打火機;②在小燒杯裡放撕成小片的紫甘藍,並倒入無水乙醇,直至淹沒所有的紫甘藍片;③把小燒杯放入大燒杯中,在大燒杯裡倒入水,直到達到小燒杯內乙醇的位置;④把組合好的燒杯放在石棉網上,用酒精燈加熱。觀察燒杯中的紫甘藍片,顏色變淡後取出更換,三次後得到需要的紫甘藍浸出液。

3:紫色石蕊指示劑注(紫色石蕊為有機酸,不是天然指示劑,屬於酚酞類。原料為天然)

(實驗一和實驗二)實驗發現根據兩個實驗,我發現不管是硝基酚類和酚酞類還是天然指示劑都有很好的指示效果。但是為什麼同樣的指示劑在酸類或鹼類中顏色各不相同呢?

注(通過改變溫度來改變物質溶解度從而改變溶液的濃度)

注(由於氫氧化鈉溶解放熱,故溶解度升高,未在酒精燈上拍到室溫(11攝氏度)及常溫(25攝氏度)的照片)

實驗發現:指示劑在溶液中的顏色和溶液的濃度有關。但不同的待測溶液對指示劑顏色的變化規律是不同的。

實驗原理大盤點:酸鹼指示劑是一些有機弱酸或有機弱鹼,在不同的酸鹼性溶液中,它們的電離程度不同從而顯示出不同的顏色。紅酒能指示酸鹼是因為其中帶有紅葡萄的果酸;而紫甘藍能指示酸鹼是因為其中有大量的花青素。指示酸鹼的顏色變化為化學變化。

在做好紫甘藍浸出液----無水乙酸鈉的試驗後。把盛有無水乙酸鈉的燒杯放在一旁靜置冷卻。後,在一根玻璃棒的觸碰下,彩蛋出來了。

無水乙酸鈉溶液像結冰了一樣,四散開來。它還保持著沸騰時的顏色。為了檢驗一下它的溫度,我把紫甘藍浸出液滴了上去,立馬原形畢露,露出了它三十----四十度的樣子——綠色。

小作者通過指示劑入手,通過改變溶液的酸鹼種類,解決了酸鹼指示劑和溶液溶度和種類的關係。在此過程中小作者積極探索,通過實驗研究,收穫滿滿。


供稿:鄭麗雅

編輯:張晴

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