Что такое pH

Водородный показатель pH (лат. «potentia hydrogeni» — сила водорода или «pondus hydrogenii» — вес водорода) – это единица измерения активности ионов водорода в любом веществе. Термин ввел датский химик Сорен Петр Лауриц Сёренсен в 1909 году.

Для определения pH вычисляется количественное соотношение свободных ионов водорода Н+ и ионов гидроксида ОН-. Уровень pH измеряется по 14-цифровой индикаторной шкале. Если, например, в воде пониженное содержание H+, то вода будет иметь щелочную реакцию и её pH щелочная среда будет выше 7.0, а при повышенном содержании ионов Н+ она будет показывать pH кислой среды ниже 7.0.

Дистиллированная вода имеет нейтральную реакцию, pH которой равен 7.0. При растворении в ней химических веществ этот баланс меняется, что приводит к изменению значения pH. Человеческое тело имеет диапазон pH от 6.4 до 7.0.

Определение pH раствора имеет большое значение для многих химических и биохимических процессов, так как H + и OH- — это высокореактивные ионы, которые могут вызывать или ускорять химические реакции.

pH шкала вещества

В этом эксперименте вы сможете проверить различные бытовые химикаты, используя универсальный индикатор. Цель этого проекта – познакомиться с понятием pH, а также с химическими реакциями, связанными с изменением цвета.

Что нам понадобится:

• универсальный индикатор;
• бытовая химия.

Ход эксперимента:

1. Ознакомьтесь с инструкцией и таблицей цветов универсального индикатора. Все тестирования выполняйте в присутствии взрослого на кухне рядом с раковиной. В случае попадания любого вещества на кожу, смойте его немедленно.
2. Соберите жидкую бытовую химию.

Найдите на кухне:

• Уксус.
• Лимонный сок.
• Газированную воду.
• Нашатырный спирт.
• Средство для мытья посуды

Найдите в ванной / аптечке:

• Отбеливатель.
• Жидкие стиральные порошки.
• Средство для нейтрализации кислот.

Проверьте другие химические вещества. Обязательно спросите взрослого, безопасно ли конкретное химическое вещество для тестирования.

1. Проверьте каждое из химических веществ. Следуйте инструкциям к вашему универсальному индикатору.
2. Запишите цвет для каждого химического вещества.
3. Какой pH показывает каждый цвет?
4. Является ли химическое вещество кислотой или щелочью?
5. Какова цель применения каждого тестируемого химического вещества?
6. Как соотносится pH нейтральный, кислый или щелочной с целью применения вещества?
7. Запишите полученные данные в таблице.

Бытовая химия	Цвет универсального индикатора	pH	Кислота / щелочь?
Отбеливатель	Фиолетовый	12	Щелочь
Уксус	Красный	2	Кислота

Вывод:

Какие бывают кислые бытовые химикаты? Для чего они используются? Какие бывают щелочные бытовые химикаты? Для чего они используются?

Поскольку H + и OH очень реактивны, можно наблюдать изменение цвета, когда определенные химические вещества добавляются к кислотам и щелочам. На этом строится принцип работы универсальных индикаторов, которые представляют собой смесь химических веществ, реагирующих с ионами H + и OH- и вызывающих изменение цвета.

Проект «Измерение pH конфет»

Вам больше нравятся кислые конфеты, которые заставляют вас кривиться, или вы – поклонник сладких шоколадных конфет? В следующем эксперименте вы проверите уровень содержания водорода в ваших любимых лакомствах, чтобы определить, какие конфеты имеют самый низкий уровень pH по цветовой шкале. Не волнуйтесь! Кушать конфеты после этого все еще можно!

Что нам понадобится:

• кислые конфеты;
• сладкие конфеты;
• шоколадные конфеты;
• дистиллированная вода
• pH-бумага;
• цветовая шкала кислотности pH;
• маленькая кастрюля;
• ложка для перемешивания;
• кухонная плита;
• кухонный термометр;
• кухонный шпатель;
• термостойкие перчатки;
• защитные очки;
• карандаш;
• блокнот.

Ход эксперимента:

1. Эксперимент должен проходить под присмотром взрослого.
2. Разложите все свои конфеты на чистой поверхности, снимите с них обертки.
3. Сделайте простой тест на вкус. Какая конфета вам нравится больше всего?
4. Возьмите карандаш и блокнот. Подумайте о двух основных элементах этого проекта: о конфетах и шкале pH. Помните, всё, что выше 7.0, является щелочным, а всё, что ниже – кислым.
5. Как вы думаете, кислотность каких конфеты будет самой высокой или самой низкой по шкале pH? Запишите в блокноте свое предположение, которое еще можно назвать гипотезой.
6. Чтобы проверить конфеты, их нужно сначала растопить. Позовите взрослого, убедитесь, что вы оба надели защитные очки и термостойкие перчатки.
7. Начните с одного типа конфет. Бросьте пару горстей в кастрюлю.
8. Добавьте одну или две чашки дистиллированной воды.
9. Поставьте кастрюлю на плиту.
10. Попросите взрослого помочь вам выбрать и установить правильную температуру нагрева плиты. Твердые конфеты следует нагревать на температуре выше среднего, а шоколадные конфеты должны нагреваться при низкой температуре.
11. Следите за содержимым кастрюли, часто помешивая.
12. Как только конфеты начнут плавиться, аккуратно измерьте их температуру с помощью кухонного термометра.
13. Когда твердые конфеты достигнут температуры около 150 °С, а шоколадные конфеты – около 50 °С, вы можете попросить взрослого помочь снять кастрюлю с плиты.
14. Быстро возьмите pH-бумагу и погрузите один ее конец в получившееся вещество.
15. Выньте pH-бумагу и подождите.
16. Как только на бумаге проявится цвет, сравните его со шкалой pH.
17. Запишите результаты в блокнот.
18. Повторите шаги 7-17 с оставшимися двумя видами конфет. Убедитесь, что вы правильно записываете результаты для каждого вида.
19. Когда вы закончите, просмотрите записи. Подтвердилась ли ваша гипотеза об уровне кислотности разных видов конфет?

Вывод:

Эксперимент покажет, что кислые на вкус конфеты будут обладать самой кислой средой, а все остальные конфеты также будут соответствовать низкой шкале pH.

Чтобы докопаться до сути этой вкусной науки, давайте внимательнее посмотрим на то, чем является кислотность. Какой вкус является кислым? Что делает кислые конфеты таковыми? Кислотность как раз указывает на повышенный уровень кислоты. Теперь понятно, почему у кислых конфет – самый низкий уровень pH! Проверьте упаковку от кислых конфет с указанными на ней ингредиентами. Вы, скорее всего, увидите среди них несколько видов кислот.

Кислые конфеты – не единственные виды пищевых продуктов, которые показывают низкий уровень по шкале pH. А вы знали, что большинство продуктов питания относятся больше к кислым, чем к щелочным? Вот почему все конфеты, даже сладкие и шоколадные, имеют pH ниже 7.0. Как вы думаете, вы сможете найти щелочные продукты? Попробуйте поискать на своей кухне эти таинственные продукты.

Влияние температуры и концентрации вещества на pH

В этом эксперименте мы выясним, влияют ли такие факторы, как температура и концентрация, на pH раствора. С помощью лимонного сока мы протестируем кислую pH среду, а при помощи молока – щелочную pH среду.

Что нам понадобится:

• свежевыжатый лимонный сок;
• молоко;
• микроволновая печь;
• холодильник;
• стаканы или мензурки (около 12 шт);
• вода;
• мерный стакан;
• палочка для перемешивания;
• pH-бумага;
• термометр;
• термостойкие перчатки;
• цветовая и числовая pH шкала;
• комнатный термометр.

Ход эксперимента:

1. Налейте в стаканы одинаковое количество лимонного сока, наполнив их наполовину. Повторите то же самое с молоком.
2. Возьмите один из стаканов с лимонным соком, добавьте в него воду, чтобы он наполнился на ¾. Размешайте.
3. Возьмите другой стакан с лимонным соком, добавьте в него воду доверху. Размешайте.
4. Измерьте pH жидкостей в обоих стаканах по цветовой и числовой шкале. Зафиксируйте любые изменения!
5. Повторите вышеуказанные шаги с молоком.
6. Поставьте стакан с лимонным соком в микроволновку, немного нагрейте ее.
7. Осторожно достаньте стакан, надев перчатки, мокните в сок pH-бумагу и измерьте pH. Также измерьте температуру.
8. Возьмите еще один стакан с лимонным соком, поставьте его в холодильник на 2 часа.
9. Мокните в него pH-бумагу, измерьте pH, а также температуру.
10. Повторите вышеуказанные шаги с молоком, отметьте любые изменения.

Вывод:

В этом эксперименте вы сможете убедиться, что чем выше концентрация вещества, тем сильнее проявляется его кислотность или щелочность. А влияние температуры вы сможете проверить самостоятельно.

Заключение

Понимание термина «водородного показателя pH» лежит в основе сохранения здоровья и развития любого организма. Причем важно следить не только за кислотно-щелочным равновесием внутри него, но и помнить, что нейтральная ph среда вокруг нас обеспечивает всему живому миру здоровье и гармоничное развитие. Ведь все мы являемся одним целым с окружающим миром!