Номер 2, страница 109 - гдз по химии 7 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава VII. Сложные вещества. §23. Кислоты. Используйте дополнительную информацию и выразите мнение - номер 2, страница 109.

Условие.

2. Какие вещества называются индикаторами? Приготовьте самодельный индикатор1 и исследуйте на предмет содержания кислот некоторые продукты питания.

Решение.

Решение 2.

Какие вещества называются индикаторами?

Индикаторы – это сложные органические вещества, которые обратимо изменяют свой цвет в зависимости от кислотности среды (то есть от концентрации ионов водорода $H^+$, которая выражается через водородный показатель pH). Их используют для качественного определения реакции среды (кислотная, щелочная или нейтральная) и для установления точки эквивалентности в методе титрования в аналитической химии.

Принцип действия большинства кислотно-основных индикаторов заключается в том, что они являются слабыми кислотами или основаниями, у которых молекулярная и ионизированная формы имеют разную окраску. В растворе устанавливается химическое равновесие, которое смещается в ту или иную сторону в зависимости от pH. Например, для индикатора, являющегося слабой кислотой ($HInd$):

$HInd_{ (цвет\ 1)} \rightleftharpoons H^+ + Ind^-_{ (цвет\ 2)}$

В кислой среде (избыток $H^+$) равновесие смещено влево, и преобладает цвет недиссоциированной формы $HInd$. В щелочной среде (недостаток $H^+$) равновесие смещается вправо, и проявляется цвет иона $Ind^-$.

Наиболее известные химические индикаторы:

• Лакмус: в кислой среде – красный, в нейтральной – фиолетовый, в щелочной – синий.
• Фенолфталеин: в кислой и нейтральной среде (до $pH \approx 8,2$) – бесцветный, в щелочной – малиновый.
• Метиловый оранжевый (метилоранж): в кислой среде (до $pH \approx 3,1$) – красный, в щелочной (выше $pH \approx 4,4$) – желтый.

Ответ: Индикаторы – это вещества, способные изменять свой цвет в зависимости от кислотности (pH) среды, что позволяет визуально определить ее характер (кислая, щелочная или нейтральная).

Приготовьте самодельный индикатор и исследуйте на предмет содержания кислот некоторые продукты питания.

В качестве самодельного индикатора можно использовать отвар из краснокочанной капусты, так как она содержит природные пигменты антоцианы, меняющие свой цвет в широком диапазоне pH.

Этап 1: Приготовление индикатора

1. Мелко нашинкуйте несколько листьев краснокочанной капусты.
2. Поместите капусту в термостойкую посуду и залейте кипятком так, чтобы вода покрывала капусту.
3. Дайте настояться 20–30 минут, пока вода не приобретет насыщенный фиолетовый цвет. Для ускорения процесса можно прокипятить смесь 5–10 минут.
4. Остудите отвар и процедите его через сито или марлю, чтобы отделить жидкость. Полученный фиолетовый раствор готов к использованию в качестве индикатора.

Этап 2: Исследование продуктов

Для эксперимента возьмем следующие продукты: лимонный сок, столовый уксус, кефир, молоко. Для сравнения также используем водопроводную воду (нейтральная среда) и раствор пищевой соды (щелочная среда).

1. Подготовьте несколько прозрачных емкостей (стаканов, баночек).
2. В каждую емкость налейте небольшое количество исследуемого вещества.
3. Добавьте в каждую емкость по 1–2 чайные ложки приготовленного капустного индикатора и перемешайте.
4. Наблюдайте за изменением цвета раствора.

Этап 3: Анализ результатов

Отвар краснокочанной капусты меняет цвет следующим образом:

• Кислая среда ($pH < 7$): цвет изменяется на розовый или красный.
• Нейтральная среда ($pH \approx 7$): цвет остается фиолетовым.
• Щелочная среда ($pH > 7$): цвет изменяется на синий, зеленый или даже желтый.

Ожидаемые результаты для выбранных продуктов:

• Лимонный сок (содержит лимонную кислоту): индикатор станет ярко-красным.
• Столовый уксус (содержит уксусную кислоту): индикатор станет красным.
• Кефир (содержит молочную кислоту): индикатор приобретет розовато-фиолетовый оттенок.
• Молоко (слабокислая среда): цвет изменится незначительно, станет светло-фиолетовым.
• Водопроводная вода (нейтральная среда): индикатор сохранит фиолетовый цвет.
• Раствор пищевой соды (щелочная среда): индикатор станет синим или зеленым.

Вывод: Продукты, в которых индикатор окрасился в красный или розовый цвет (лимонный сок, уксус, кефир), содержат кислоты.

Ответ: Для исследования продуктов на содержание кислот можно приготовить индикатор из отвара краснокочанной капусты. Добавление этого индикатора к лимонному соку, уксусу или кефиру приведет к изменению цвета на красный или розовый, что подтверждает наличие в них кислот.