Trascrizione

1 MBOU “Liceo 9 intitolato a A.S. Pushkin ZMR RT” Lavoro di ricerca scientifica “Indicatori naturali” Completato da: Chelyukanova Karina Vladimirovna, studentessa di 8a elementare Supervisore scientifico: Chugunova S.A., insegnante di chimica della più alta categoria di qualificazione 2014

2 Indice Introduzione pagina Storia della scoperta degli indicatori pagina Indicatori naturali pagina Parte sperimentale 3.1 Selezione dei materiali per la preparazione degli indicatori pagina Risultati dei test sugli indicatori vegetali pagina Risultati dei test con un indicatore da materie prime vegetali (ribes nero) pagina Conclusioni pagina. Riferimenti pagina 9

3 INTRODUZIONE L'esperienza è l'unico modo giusto per interrogare la natura e sentire la risposta nel suo laboratorio. D.I.Mendeleev. Lo scopo di questo lavoro è studiare la possibilità di ottenere da materiali vegetali sostanze che sono indicatori acido-base e di utilizzarle per determinare il pH di alcune soluzioni utilizzate nella vita di tutti i giorni. Oggetto di studio sono gli estratti di frutti vegetali come presunti indicatori. Obiettivi della ricerca: 1. Conoscere la storia della produzione e dell'uso degli indicatori. 2. Raccogli le piante indicatrici. 3. Preparare estratti da materiale vegetale. 4. Testare gli indicatori naturali con soluzioni di acidi e basi. 5. Dimostrare sperimentalmente la possibilità di utilizzare estratti di frutti vegetali come indicatori chimici. 1. Storia della scoperta degli indicatori I pigmenti e le sostanze coloranti isolate dalle piante erano conosciuti già nell'Antico Egitto e nell'Antica Roma. Per quanto riguarda l'inizio dell'utilizzo delle sostanze organiche come indicatori, esso risale al XVII secolo. ed è associato al nome del famoso fisico e chimico inglese Robert Boyle (). Nel laboratorio di R. Boyle, sulla base di questa soluzione, è stata realizzata per la prima volta la cartina di tornasole. Dopo qualche riflessione, R. Boyle chiamò tali sostanze indicatori, che tradotto dal latino significava “indicatori”.

4 2. Indicatori naturali Gli indicatori (dal latino indicatore) sono sostanze organiche complesse che cambiano colore a seconda che si trovino in ambiente acido, alcalino o neutro. Gli indicatori più comuni sono tornasole, fenolftaleina e metilarancio (arancio metilico). Se non esistono indicatori chimici reali, è possibile utilizzare con successo indicatori fatti in casa da materie prime naturali per determinare l'ambiente della soluzione. Gli indicatori naturali contengono sostanze colorate che possono cambiare colore in risposta a un'influenza particolare. E quando si trovano in un ambiente acido o alcalino, lo segnalano visivamente. 3. PARTE SPERIMENTALE 3.1. Selezione dei materiali per la preparazione degli indicatori Una delle fasi più importanti della mia ricerca è la scelta delle materie prime per la preparazione dell'indicatore, con le quali ho studiato le soluzioni: acqua (mezzo neutro), soda ( mezzo alcalino), acido acetico (mezzo acido), succo di ribes nero, ciliegie (bacche), fragole (bacche), carote (succo), barbabietole (succo), ibisco (tè rosso), curcuma, ribes rosso (bacche). Testare gli indicatori con la cartina indicatrice universale Ho preparato succo di ribes nero, soluzione di curcuma in polvere, infuso di tè all'ibisco, succo di barbabietola, succo di fragola e li ho divisi in 2 provette. Ho aggiunto l'aceto a uno (ambiente acido) e ho aggiunto una soluzione di soda all'altro (ambiente alcalino). Le soluzioni sono state esaminate con carta indicatrice universale.

5 Conclusioni: tutti i succhi e gli infusi di colore rosso sono di colore rosso vivo in ambiente acido, dal verde chiaro al verde scuro in ambiente alcalino. Eccezione: le barbabietole, che sono gialle in ambiente alcalino. 3.2 Risultati dei test sulle piante indicatrici Ho deciso di utilizzare il succo di ribes nero come indicatore. Ho aggiunto qualche goccia di succo di ribes nero a tutte le provette con piante indicatrici. Materie prime per la preparazione della soluzione Natural Color indicatore di colore in soluzione acida in indicatore (universale) pH medio > 7 (aggiungere aceto) pH medio alcalino< 7 (добавим соду) сока черной смородин ы Вишня (ягоды) Темно-красный Ярко- Грязно- Темно- ph=1 красный зеленый красный Клубника Розовый Оранжевы Светло- Красный (ягоды) ph=2 й коричневы й Морковь Светло- Желтый Светло- Ярко- (плоды) оранжевый зеленый красный ph=4-5 Свекла (плоды) Рубиновый Ярко- Желтый Темно-

6 ph=0 rosso rosso Ibisco (tè rosso) Ribes nero (bacche) Rosso scuro ph=1 Borgogna ph=0 Rosso Verde sporcorosso Rosso scuro Verde _ Curcuma Arancione Chiaro Sporco Scuro (in polvere) ph=3 arancio verde arancio Ribes rosso (bacche) ) Rosso brillante ph=2 Rosa Verde Rosso scuro Conclusione: quando il succo di ribes nero viene aggiunto a succhi, infusi, il colore dell'indicatore varia dall'arancione scuro al rosso scuro Risultati dei test dell'indicatore da materie prime vegetali (ribes nero) Ho preparato soluzioni da sostanze utilizzate nella vita di tutti i giorni e studiati utilizzando una cartina indicatrice universale (pH 0,12) con scala standard. Si è riscontrato che il pH di queste soluzioni varia nell'intervallo pH 1 11; Inoltre, solo tre soluzioni su dieci hanno mostrato una reazione acida. Come materia prima per preparare la soluzione indicatrice, ho preso bacche di ribes nero blu-viola congelate (Ribesnigrum).

7 Nell'esaminare il succo di ribes nero congelato (rosso scuro), il cambiamento di colore era evidente sia in un ambiente acido (al rosso brillante) che in un ambiente alcalino (al blu brillante). Alcune gocce della soluzione indicatrice preparata sono state aggiunte alla provetta con la soluzione in esame. I risultati sono presentati nella tabella. Soluzioni ph Dentifricio 8 Soda 10 Aceto 3 Latte 6 Sale da cucina 7 Ammoniaca 11 Sapone 9 Soluzioni Dentifricio Soda Aceto Latte Sale da cucina Ammoniaca Sapone Succo di ribes nero Blu sporco Blu Rosa Borgogna chiaro Rosa caldo Blu Rosa chiaro Come risultato In base al lavoro svolto, un l'indicatore acido-base è stato ottenuto da materie prime vegetali (ribes nero). Veniva utilizzato per determinare il pH delle soluzioni utilizzate nella vita di tutti i giorni. Sperimentale

8, è stato dimostrato che l'accuratezza della determinazione del pH del mezzo utilizzando un indicatore di ribes nero è paragonabile all'accuratezza di un indicatore universale. In tutte le soluzioni, i risultati dei test con un indicatore di ribes nero coincidono con i risultati dei test con un indicatore universale. Pertanto, abbiamo dimostrato che l’estratto di bacche di ribes nero può essere utilizzato come indicatore acido-base. 4.CONCLUSIONI 1.I pigmenti vegetali possono essere utilizzati come indicatori. Questi indicatori sono piuttosto sensibili, soprattutto i succhi dai colori vivaci di ribes nero, mirtilli rossi, viburno, mirtilli e barbabietole, ciliegie e ibisco (tè rosso). Le proprietà di questi indicatori sono paragonabili a quelle della carta indicatore universale. 2. Il succo di ribes nero cambia colore in rosa in un ambiente acido e blu in un ambiente alcalino. 3. Le soluzioni di indicatori vegetali possono essere utilizzate come indicatori acido-base per determinare l'ambiente delle soluzioni in un laboratorio di chimica scolastica. La facilità di preparazione e la sicurezza rendono tali indicatori facilmente accessibili e quindi buoni assistenti nel lavorare con acidi e basi. 4. L'intensità del colore degli indicatori dipende dalla concentrazione delle soluzioni da testare, che consente una valutazione approssimativa dell'aggressività dell'ambiente. 5. Gli indicatori vegetali possono essere utilizzati nella vita di tutti i giorni. Il succo di barbabietola cambia il suo colore rubino in rosso vivo in un ambiente acido e giallo in un ambiente alcalino. Conoscendo le proprietà del succo di barbabietola, puoi rendere brillante il colore del borscht. Per fare questo, aggiungi un po 'di aceto da tavola o acido citrico al borscht.

9 6. Gli indicatori naturali possono essere utilizzati per determinare la composizione dei farmaci utilizzati per il trattamento. Molti farmaci sono acidi, sali e basi. Studiando le loro proprietà, puoi proteggerti. Ad esempio, l'aspirina (acido acetilsalicilico), molte vitamine non possono essere assunte a stomaco vuoto, poiché gli acidi nella loro composizione danneggeranno la mucosa gastrica. 7. Gli indicatori naturali possono essere utilizzati per determinare l'acidità del terreno, poiché sullo stesso terreno, a seconda della sua acidità, un tipo di pianta può produrre una resa elevata, mentre altre saranno depresse. 5. Riferimenti 1. Pilipenko A.T. "Manuale di Chimica Elementare". Kiev "Naukova Duma". 1973 Pagina Informazioni da 1september.ru. 3. Enciclopedia per bambini. M. Accademia delle Scienze Pedagogiche. RSFSR. 1966 Pagina Informazioni dal sito web alchemic.ru “Buon consiglio”. 5. Leenson I.A. "Chimica divertente." Mosca. 1996 Pagina Baykova V.M. "Chimica dopo la scuola." 1976 Pagina Rivista scientifico-pratica “Chimica per gli scolari” Pagina Giornale didattico e metodologico per insegnanti di chimica “Primo settembre”, 22, 2007

INTRODUZIONE Gli indicatori sono ampiamente utilizzati in chimica, anche a scuola. Qualsiasi scolaretto sa cos'è la fenolftaleina, o tornasole. Gli indicatori vengono utilizzati per determinare la reazione dell'ambiente (acida, alcalina

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introduzione

Nella nostra vita incontriamo varie sostanze che ci circondano. Quest'anno abbiamo iniziato a studiare una materia interessante: la chimica. Quante sostanze ci sono nel mondo? Quali sono? Perché ne abbiamo bisogno e quali benefici apportano?

In classe, mentre studiavo l'argomento "Le classi più importanti di composti inorganici", ho conosciuto gli indicatori: tornasole, fenolftaleina e metilarancio. Cosa sono gli indicatori? Gli indicatori sono sostanze che cambiano colore a seconda dell'ambiente della soluzione. Utilizzando gli indicatori, è possibile determinare l'ambiente della soluzione.

Ho deciso di scoprire il più possibile su queste straordinarie sostanze e se è possibile utilizzare come indicatori i materiali naturali che abbiamo in casa.

Pertinenza dell'argomento: Oggi le proprietà delle piante e le possibilità del loro utilizzo in chimica, biologia e medicina sono di grande interesse.

Obiettivo del lavoro: esplorare gli indicatori naturali e come possiamo usarli nella vita di tutti i giorni.

Per raggiungere l’obiettivo sono stati fissati i seguenti compiti:

Materiale di studio sugli indicatori come sostanze chimiche.

Studia gli indicatori naturali.

Scopri come applicare le conoscenze sugli indicatori naturali nella vita di tutti i giorni.

Per raggiungere i miei obiettivi, ho studiato la letteratura in biblioteca e nelle aule di chimica, ho utilizzato materiali provenienti da siti Internet e ho anche utilizzato metodi di osservazione, esperimento, confronto e analisi.

Il mio lavoro si compone di tre capitoli. Nel primo capitolo ho esaminato la varietà di indicatori e la loro natura chimica. Nella seconda, quali piante sono indicatori e il loro ruolo nella natura e nella vita umana. Nel terzo capitolo c'è la mia ricerca pratica.

1.Indicatori chimici

1.1 Storia della scoperta degli indicatori

Gli indicatori (dal latino Indicator - puntatore) sono sostanze che consentono di monitorare la composizione dell'ambiente o l'andamento di una reazione chimica. Oggi in chimica sono noti numerosi indicatori diversi, sia chimici che naturali. Gli indicatori chimici includono acido-base, universale, redox, adsorbimento, fluorescente, complessometrico e altri.

I pigmenti di molte piante possono cambiare colore a seconda dell'acidità della linfa cellulare. Pertanto, i pigmenti sono indicatori che possono essere utilizzati per studiare l'acidità di altre soluzioni. Il nome generale di tali pigmenti vegetali è flavonoidi. Questo gruppo comprende i cosiddetti antociani, che hanno buone proprietà indicatrici.

L'indicatore acido-base vegetale più utilizzato in chimica è la cartina di tornasole. Era già conosciuto nell'Antico Egitto e nell'Antica Roma, dove veniva usato come vernice viola sostitutiva del costoso viola. L'uso dei pigmenti per determinare l'ambiente di una soluzione fu applicato scientificamente per la prima volta da Robert Boyle (1627 - 1691). Correva l'anno 1663, come al solito il laboratorio era in pieno svolgimento di un intenso lavoro: candele accese, varie sostanze venivano riscaldate nelle storte. Il giardiniere entrò nell'ufficio di Boyle e mise in un angolo un cesto di magnifiche viole viola scuro. In questo momento, Boyle avrebbe condotto un esperimento per produrre acido solforico. Ammirato dalla bellezza e dall'aroma delle violette, lo scienziato, portando con sé un mazzo, si diresse al laboratorio. Il suo assistente di laboratorio, William, ha detto a Boyle che ieri erano arrivate due bottiglie di acido cloridrico da Amsterdam. Boyle voleva dare un'occhiata a questo acido e, per aiutare William a versare l'acido, mise delle viole sul tavolo. Poi prese il mazzo dal tavolo e andò in ufficio. Qui Boyle notò che le viole fumavano leggermente per gli schizzi di acido che erano caduti su di loro. Per sciacquare i fiori, Boyle li mise in un bicchiere d'acqua. Dopo un po' guardò il bicchiere con le viole e accadde un miracolo: le viole viola scuro diventarono rosse. Naturalmente, Boyle, da vero scienziato, non poteva ignorare un simile incidente e iniziò la ricerca. Scoprì che anche altri acidi colorano rossi i petali viola. Lo scienziato pensò che se avesse preparato un infuso dai petali e ne avesse aggiunto un po' alla soluzione da testare, avrebbe potuto scoprire se era acida o meno. Boyle iniziò a preparare infusi di erbe medicinali, corteccia di alberi e radici di piante. Ma la cosa più interessante era l'infuso viola ottenuto da un certo lichene. Gli acidi hanno cambiato colore in rosso e gli alcali hanno cambiato colore in blu. Boyle ordinò che la carta venisse immersa in questa infusione e poi asciugata. È così che è nata la prima cartina di tornasole, ora disponibile in qualsiasi laboratorio chimico. Così fu scoperta una delle prime sostanze, che Boyle già allora chiamava indicatori.

1.2. Tipi di indicatori

Il Dizionario Enciclopedico Chimico distingue tra indicatori: indicatori di adsorbimento, isotopici, acido-base, redox, complessometrici, luminescenti.

Il mio lavoro è dedicato agli indicatori acido-base. Con lo sviluppo della chimica, il numero di indicatori acido-base è aumentato. Indicatori ottenuti come risultato della sintesi chimica: fenolftaleina, introdotta nella scienza nel 1871 dal chimico tedesco A. Bayer, e metilarancio, scoperto nel 1877.

Al giorno d'oggi sono note diverse centinaia di indicatori acido-base sintetizzati artificialmente. Possiamo incontrarne alcuni nel laboratorio di chimica della scuola. Fenolftaleina - in chimica - un indicatore, espresso come cristalli incolori senza sapore né odore. Punto di fusione: 259-263°C. In medicina - un lassativo (nome obsoleto - purgen). In un ambiente alcalino diventa cremisi brillante e in un ambiente neutro e acido è incolore. Il tornasole (lacmoide) è un indicatore estratto da alcuni licheni e diventa rosso se esposto ad acidi e blu se esposto ad alcali. L'arancio metilico è un indicatore acido-base, un colorante organico sintetico del gruppo dei coloranti azoici. Appare rosa negli acidi e giallo negli alcali. A seconda dell'acidità dell'ambiente, anche il colorante verde brillante cambia colore (la sua soluzione alcolica viene utilizzata come disinfettante - “verde brillante”). Per verificarlo è necessario preparare una soluzione diluita di verde brillante: versare in una provetta qualche millilitro d'acqua e aggiungere una o due gocce del preparato farmaceutico. La soluzione acquista un bel colore verde-blu. In un ambiente fortemente acido, il suo colore diventa giallo e una soluzione alcalina diventa scolorita.

Tabella di alcuni indicatori chimici:

Indicatore	Intervallo di pH	Cambio di colore
Blu timolo		Rosso Giallo
Metile arancione		Rosso - giallo-arancio
Rosso metile		Rosso Giallo
		Rosso & blu
Blu timolo		Giallo - blu
Fenolftaleina		Incolore - rosso
Timolftaleina		Incolore - blu

La tabella mostra gli indicatori acido-base comuni nella pratica di laboratorio in ordine crescente di valori di pH che causano cambiamenti di colore. Il primo colore corrisponde ai valori di pH prima dell'intervallo, il secondo colore corrisponde ai valori di pH dopo l'intervallo.

Tuttavia, molto spesso nella pratica di laboratorio viene utilizzato un indicatore universale: una miscela di diversi indicatori acido-base. Permette di determinare facilmente non solo la natura dell'ambiente (acido, neutro, alcalino), ma anche il valore di acidità (pH) della soluzione.

2. Indicatori in natura

2.1.Antociani e carotenoidi

La natura è una creazione unica dell'Universo. Questo mondo è bello, misterioso e complesso. Il regno vegetale stupisce con la sua varietà di colori. La tavolozza dei colori è varia ed è determinata dalla composizione chimica del contenuto cellulare di ciascuna pianta, che comprende pigmenti: bioflavonoidi. I pigmenti sono composti organici presenti nelle cellule e nei tessuti vegetali che li colorano. I pigmenti si trovano nei cromoplasti. Si conoscono più di 150 tipi di pigmenti. I bioflavonoidi includono, ad esempio, antociani e carotenoidi.

Gli antociani sono sostanze coloranti ampiamente diffuse nel mondo vegetale. Gli antociani (dal greco “fiore” e “blu”) sono sostanze coloranti naturali. Gli antociani conferiscono alle piante colori che vanno dal rosa al viola scuro.

La struttura degli antociani fu stabilita nel 1913 dal biochimico tedesco R. Willstetter. La prima sintesi chimica fu effettuata nel 1928 dal chimico inglese R. Robinson. Sono spesso disciolti nella linfa cellulare, talvolta si trovano sotto forma di piccoli cristalli. Gli antociani vengono facilmente estratti da qualsiasi parte blu o rossa della pianta. Se, ad esempio, fai bollire le radici di barbabietola tritate o le foglie di cavolo rosso in una piccola quantità d'acqua, gli antociani diventeranno presto viola.

La presenza di antociani nella linfa cellulare delle piante conferisce ai fiori delle campane un colore blu, le viole - viola, i nontiscordardime - azzurro cielo, tulipani, peonie, rose, dalie - rosso e fiori di garofani, flox, gladioli - rosa. Perché questa tintura è così poliedrica? Il fatto è che l'antocianina, a seconda dell'ambiente in cui si trova (acida, neutra o alcalina), è in grado di cambiare rapidamente tonalità. Gli antociani hanno buone proprietà indicatrici: in un ambiente neutro acquisiscono un colore viola, in un ambiente acido - rosso, in un ambiente alcalino - verde-giallo. Sfortunatamente, quasi tutti gli indicatori naturali presentano un grave inconveniente: i loro decotti si deteriorano abbastanza rapidamente: diventano acidi o ammuffiscono (vedi Appendice 1). Un altro svantaggio è che la gamma di cambio colore è troppo ampia. In questo caso è difficile o impossibile distinguere, ad esempio, un mezzo neutro da uno debolmente acido o uno debolmente alcalino da uno fortemente alcalino.

Le piante con alte concentrazioni di antociani sono popolari nella progettazione del paesaggio.

I carotenoidi (dal latino “carota”) sono pigmenti naturali dal giallo al rosso-arancio, sintetizzati da piante superiori, funghi, spugne e coralli. I carotenoidi sono composti polinsaturi, nella maggior parte dei casi contenenti 40 atomi di carbonio per molecola. Queste sostanze sono instabili alla luce, se riscaldate e se esposte ad acidi e alcali. I carotenoidi possono essere isolati da materiali vegetali mediante estrazione con solventi organici.

I coloranti naturali si trovano nei fiori, nei frutti e nei rizomi delle piante.

2.2 Geobotanica indicativa

Le antiche credenze popolari parlavano spesso di erbe e alberi capaci di rivelare diversi tesori. Ci sono molti libri dedicati ai fiori geologici. In "Racconti degli Urali" P.P. Bazhov scrisse di fiori magici e di "erba gap" che aprono alle persone i magazzini di rame, ferro e oro. Negli ultimi anni sono state stabilite connessioni scientifiche tra alcune piante e alcuni giacimenti minerari. Viole di campo tricolori, viole del pensiero o equiseto dicono a una persona che il terreno, anche se in quantità minime, contiene zinco e oro. Il convolvolo rosa e la farfara dorata crescono in intere radure su terreni argillosi e calcarei. Spesso, dal brutto sviluppo di alcune piante, si può riconoscere la presenza di molti minerali nel terreno. Ad esempio, su terreni con un contenuto normale di boro, piante come l'assenzio, il prutnyak e la solyanka crescono alte e su terreni con un alto contenuto di questo elemento queste piante diventano nane. La forma modificata dei petali del papavero indica che nel sottosuolo si trovano depositi di piombo e zinco.

Ti aiuterà a trovare l'acqua e a determinare se è fresca o salata. La liquirizia è una grande pianta con vegetazione scura e grappoli di fiori rosso-viola. Se la pianta fiorisce magnificamente, l'acqua è fresca; se fiorisce debolmente e sulle foglie appare un leggero strato, l'acqua è salata.

A volte le piante accumulano così tanti elementi preziosi da diventare esse stesse “minerali”. Il rarissimo berillio metallico si accumula nelle bacche di mirtillo rosso, nella corteccia di larice e nell'Amur adonis. Si è scoperto che la quinoa normale contiene molto piombo e la salvia contiene germanio e bismuto. Wormwood si è rivelato il miglior scout. Sopra le zone minerarie contiene molto mercurio, piombo, zinco, argento, antimonio e arsenico. L'accumulo di elementi minerali e metalli pesanti non passa inosservato perché la pianta cambia aspetto; Il boro inibisce la crescita delle piante e provoca la ramificazione. Le piante non fioriscono, le radici muoiono. L'eccesso di berillio cambia la forma dei rami nei giovani pini. Se il terreno è ricco di ferro, le piante hanno fogliame verde brillante e appaiono forti e sane. E con l'arrivo dell'autunno sono i primi a ingiallire e perdere le foglie. Alte concentrazioni di manganese nel terreno scoloriscono le foglie.

Ciò significa che studiando la composizione chimica delle piante si possono scoprire nuovi giacimenti. E ora il metodo geobotanico è ancora utilizzato nella pratica. È emersa anche una scienza: la "geobotanica indicativa", che studia le piante sensibili ai cambiamenti ambientali e aiuta a scoprire le ricchezze dell'interno della terra.

3. Parte pratica: studio degli indicatori naturali

Ho deciso di scoprire quali piante commestibili disponibili in casa potrebbero essere utilizzate come indicatori dell'acido-base. Per l'esperimento ho preso mirtilli, fragole, ciliegie, lamponi e radici di barbabietola congelati.

Per condurre gli esperimenti ho utilizzato i seguenti materiali e attrezzature: bicchieri, imbuti, provette, mortai e pestelli, coltello, carta da filtro, acqua, alcool etilico, soluzioni di idrossido di sodio e acido cloridrico.

Ho macinato le bacche in un mortaio e ho schiacciato le barbabietole con una grattugia. L'estrazione del pigmento (vernice) dalle materie prime frantumate è stata effettuata in due modi: utilizzando alcol e acqua (vedere Appendice 2).

Le soluzioni alcoliche e acquose colorate sono state filtrate utilizzando un filtro di carta e una garza per eliminare l'infusione dalle particelle vegetali. L'intero esperimento chimico è stato condotto nell'aula di chimica della scuola insieme al responsabile del lavoro.

Esperimento 1. Studio del cambiamento di colore delle soluzioni preparate a seconda dell'ambiente.

Soluzioni di alcali e acidi sono state versate in provette e sono state aggiunte soluzioni di indicatori naturali. È stato notato un cambiamento nel colore delle soluzioni (vedere Appendice 3).

Risultati della ricerca.

Scala delle transizioni cromatiche delle infusioni di alcune piante in ambienti diversi.

Impianti	pH acido< 7	Ambiente neutro pH = 7	Ambiente alcalino pH>7
			Blu verde
		Borgogna
	Rosso scuro	Rosso chiaro (scarlatto)
Fragola

Esperimento 2. Studio dell'ambiente delle soluzioni chimiche domestiche.

Utilizzando indicatori preparati naturali, ho esaminato l'ambiente dello shampoo che uso a casa, del sapone per bambini, del latte detergente e del detersivo per piatti (vedi Appendice 4).

Risultati della ricerca.

Come risultato della ricerca, ho concluso che lo shampoo e il detergente per il viso sono abbastanza adatti all'uso. Ma il detersivo per i piatti è alcalino e può danneggiare la pelle delle mani, perché... la nostra pelle ha una reazione leggermente acida.

Esperienza3. Scaldare a ebollizione la soluzione di barbabietola.

La soluzione di acqua di barbabietola fu portata ad ebollizione e il colore cambiò da rosso intenso a rosso pallido. Quando fu aggiunto l'acido cloridrico, il colore ritornò e divenne addirittura più pronunciato. Questo accade quando si cucina il borscht. Per restituire un bel colore ricco, puoi aggiungere un po' di acido malico o acetico.

Conclusione

Questo lavoro si è rivelato molto interessante e utile. Ti viene voglia di imparare e ottenere maggiori informazioni sull'uso delle piante. Di conseguenza, è stato dimostrato che molte piante contengono antociani, per cui possono essere indicatori naturali. Possono essere utilizzati sia nella vita di tutti i giorni che in chimica per la ricerca. Ho anche imparato che quando entrano nel corpo umano con frutta e verdura, gli antociani mostrano un effetto simile alla vitamina P: mantengono la pressione sanguigna e i vasi sanguigni normali, prevenendo emorragie interne; Gli antociani sono richiesti dalle cellule cerebrali e migliorano la memoria. Sono potenti antiossidanti 50 volte più potenti della vitamina C. Molti studi hanno confermato i benefici degli antociani per la vista. La più alta concentrazione di antociani si trova nei mirtilli. Pertanto, i preparati contenenti mirtilli sono i più richiesti in medicina.

La superficie della nostra pelle ha un ambiente leggermente acido, che la protegge dai batteri e, dopo aver studiato l'ambiente delle soluzioni di sostanze per l'igiene personale, sono giunto alla conclusione che l'uso frequente del sapone, soprattutto da parte degli adolescenti, ha un effetto negativo sulla la pelle. Anche il detersivo e il detersivo per piatti influiscono sulla pelle delle mani poiché hanno un ambiente alcalino.

Quindi sono arrivato alla conclusione:

Il colore delle foglie, dei frutti e dei fiori delle piante è determinato dalla presenza di pigmenti appartenenti al gruppo degli antociani. Gli antociani si trovano nella linfa cellulare e sono altamente solubili in acqua.

Come indicatori possono essere utilizzati i rappresentanti delle piante studiate (ciliegie, lamponi, barbabietole, fragole, mirtilli).

Gli indicatori per impianti sono disponibili, sicuri da usare ed economici.

Non ho lavorato invano su questo argomento, poiché le mie piccole scoperte andranno a beneficio non solo di me, ma anche di altri studenti.

In estate è possibile raccogliere fiori e bacche nel giardino e nel bosco. Questi possono essere iris, viole del pensiero, tulipani, lamponi, ciliegie, ecc. Asciuga i petali e i frutti raccolti per un uso futuro (i frutti possono essere congelati) e puoi tranquillamente usarli come indicatori.

Bibliografia

IN E. Oracoli verdi di Artamonov. - Casa editrice "Il Pensiero", 1989.

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B.D. Stepin, L.Yu. Alikberova Compiti divertenti ed esperimenti spettacolari di chimica. - M.: Otarda, 2002.

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Dizionario enciclopedico di un giovane chimico. - M.: Pedagogia, 1982.

Risorse Internet

6.1 www.alhimik.ru

6.2 http://xumuktutor.ru/e-journal/2011/10/16/robert_boyle/

6.3 http://www.inflora.ru/cosmetics/cosmetics258.html

Applicazioni

Rapporto fotografico della ricerca effettuata.

Allegato 1.

Foto di una soluzione di acqua e alcol l'ottavo giorno dopo la preparazione.

Appendice 2.

Foto del processo di preparazione di soluzioni di indicatori naturali.

Appendice 3.

Foto dell'esperimento “Studio del cambiamento di colore delle soluzioni preparate in funzione dell'ambiente (alcalino, acido).

Appendice 4.

Foto dell'esperimento “Studio dell'ambiente delle soluzioni chimiche domestiche ».

1.Detersivo per piatti

2.Schiuma detergente

3. Shampoo

4. Detersivo in polvere

5. Sapone da bucato

Repubblica Karachaevo-Circassia

MCOU "Scuola Secondaria a. Maly Zelenchuk prende il nome dall'eroe dell'Unione Sovietica

Umar Khabekova"

Distretto municipale di Khabez

Ricerca

in chimica sul tema:

“Indicatori a casa nostra”.

Lavoro completato:

Kalmykova Sataney

Studente di 8a elementare

Supervisore:

insegnante di chimica della categoria di qualificazione più alta

Oktova Elena Ramazanovna

2015

Contenuto

Introduzione…………………..……………..……3

Parte teorica.

1 .1.Coloranti naturali………….................................. .4

1 .2.Il concetto di indicatore……………………………..6

1.3. Classificazione degli indicatori scolastici e metodi del loro utilizzo..7

1.4. Indice di idrogeno..................................................................8

Parte pratica.

2.1.Ottenere indicatori naturali……………...9

2.2 Studio dell'ambiente della soluzione con indicatori di impianto………….10

1. 1. Esperimenti chimici con il cibo…………….10

1. 1. Esperimenti chimici con detergenti………...…11

Conclusioni………………..………………...13

Conclusione……………………………….13

Riferimenti……………………..14

introduzione

In natura incontriamo diverse sostanze che ci circondano. Quest'anno abbiamo iniziato a conoscere un argomento interessante: la chimica. Quante sostanze ci sono nel mondo? Quali sono? Perché ne abbiamo bisogno e quali benefici apportano? Eravamo interessati a sostanze come indicatori.

Nelle lezioni di chimica l'insegnante ci ha parlato degli indicatori: indicatori come tornasole, fenolftaleina e metilarancio.

Gli indicatori (dall'inglese indicare-indicare) sono sostanze che cambiano colore a seconda dell'ambiente della soluzione. Utilizzando gli indicatori, è possibile determinare l'ambiente della soluzione.

Abbiamo deciso di scoprire se è possibile utilizzare come indicatori i materiali naturali che abbiamo in casa.

Rilevanza e novità Il tema è che “a causa del progresso scientifico e tecnologico incontrollato dalla società sul pianeta in generale, e in Russia in particolare, la situazione ambientale si sta deteriorando di anno in anno, sia nelle città che nelle zone rurali. Gli additivi alimentari - coloranti, migliaia di medicinali realizzati con nuovi polimeri qualitativamente diversi da quelli naturali - compaiono in vendita. L'industria alimentare basata sulla tecnologia della lavorazione chimica profonda di prodotti naturali, nonché sulla produzione di cereali, verdure e frutta geneticamente modificati, si è diffusa. Di conseguenza, già oggi viviamo in un ecosistema in gran parte artificiale e “tossico” (atmosfera, idrosfera, litosfera, biosfera). Questo ecosistema è significativamente diverso in peggio da quello in cui vivevano i nostri antenati”.

Obiettivo del lavoro:

Imparare il concetto di indicatori;

Familiarizzare con la loro apertura e funzioni;

Impara a identificare gli indicatori dagli oggetti naturali;

Investigare l'effetto degli indicatori naturali in vari ambienti;

Metodi di ricerca :

Studio della letteratura scientifica divulgativa;

Ottenere soluzioni di indicatori e lavorare con loro.

Ipotesi: Le piante o le verdure di una determinata area possono fungere da bioindicatori di acidità in quanto sicuri dal punto di vista ambientale per la salute umana?

Compiti:

preparare soluzioni di indicatori che indichino la presenza di un acido o di una base;

Controllare l'acidità di sapone, tè e cibo.

Materia di studio: succo d'uva, barbabietole, tè, detersivi e cibo.

IO . Teorico Parte.

1.1. Coloranti naturali.

Le persone hanno ottenuto i loro primi colori da fiori, foglie, steli e radici di piante. Per molto tempo i contadini russi hanno utilizzato coloranti vegetali; tingevano tessuti di lana e lino in vari colori. Per ottenere la vernice, le parti di pianta frantumate venivano solitamente bollite in acqua e la soluzione risultante veniva evaporata fino a ottenere un precipitato denso o solido. I tessuti venivano poi bolliti in una soluzione colorante, aggiungendo soda e aceto per far durare più a lungo il colore.

Il componente principale della vernice è il colorante.Tintura - Questo è un composto chimico colorante che conferisce a un materiale un determinato colore.

L'uso di coloranti naturali era noto già nel 3000 a.C. In passato i coloranti organici venivano estratti esclusivamente da organismi animali e vegetali. Ad esempio, un colorante viola-blu è stato isolato dalle foglie della pianta tropicale indigofera che cresce in India.indaco . Dalle foglie del genere Lawsonia (henné) della famiglia delle Merlinaceae sono ancora isolateeh- colorante rosso-arancio, l'henné verde si ottiene dalle foglie essiccate e schiacciate di viburno, ampiamente utilizzate per rinforzare e colorare i capelli. I cinesi utilizzano la tintura per tingere la seta, la carta, il legno e i prodotti alimentari fin dai tempi antichi.curcumina, contenuto nei rizomi e negli steli delle piante del genere curcuma (curry). In Russia, per molto tempo, le bucce di cipolla, la corteccia delle foglie, le scope di betulla e l'erba dei sogni (bucaneve) sono state utilizzate per tingere tessuti e uova per Pasqua; fiori di calendula, bacche di ginepro e altri coloranti estratti da piante che crescono nelle nostre condizioni climatiche.

Il colore delle vernici è determinato principalmente dai pigmenti che contengono (dal latino “pigmentum” - vernice). I pigmenti sono diversi: naturali e sintetici, organici e inorganici, cromatici (dal greco "croma" - "colore") e acromatici. I pigmenti acromatici determinano i colori bianco e nero, nonché l'intera gamma di colori grigi che si trova tra di loro.

Pigmenti , in biologia, sostanze colorate presenti nei tessuti degli organismi che partecipano alle loro attività vitali. Determinare il colore degli organismi; nelle piante partecipano alla fotosintesi (clorofille, carotenoidi), negli animali - nella respirazione dei tessuti (emoglobine), nei processi visivi (viola visivo), proteggono il corpo dagli effetti dannosi dei raggi ultravioletti (nelle piante - carotenoidi, flavonoidi, negli animali - principalmente melanine). Alcuni pigmenti sono utilizzati nell'industria alimentare e in medicina.

Pigmenti (dal latino pigmentum - vernice), in chimica - composti chimici colorati utilizzati sotto forma di polveri fini per tingere plastica, gomma, fibre chimiche e produrre vernici. Si dividono in organici ed inorganici. Tra quelli organici i più importanti sono gli azopigmenti, la ftalocianina ed i pigmenti policiclici. I pigmenti includono anche vernici organiche.

I pigmenti inorganici si dividono in naturali e artificiali (fuliggine, oltremare, bianco, ecc.).Vernici minerali (naturali), pigmenti naturali (ocra, biacca, cinabro, mumiyo, gesso, lapislazzuli, ecc.) utilizzati per colorare i materiali.

I coloranti vegetali non durano quanto i coloranti all'anilina, quindi non vengono utilizzati nell'industria. I coloranti vengono utilizzati non solo per tingere i tessuti, ma anche per preparare bevande, creme e caramello. Molte verdure devono il loro colore ai pigmenti: i carotenoidi. Numerosi rappresentanti della famiglia dei caroteni differiscono tra loro nella composizione e nella struttura delle loro molecole, che influisce sulle sfumature di colore, ma hanno tutti una proprietà comune: la solubilità nei grassi.

Con lo sviluppo della chimica, i coloranti naturali iniziarono ad essere sostituiti da quelli sintetici. Oggigiorno esistono più di 15.000 coloranti di varie tonalità appartenenti a diverse classi di composti.

1.2. Il concetto di indicatori.

Indicatori – significa “puntatori”. Si tratta di sostanze che cambiano colore a seconda che si trovino in un ambiente acido, alcalino o neutro. Gli indicatori più comuni sono tornasole, fenolftaleina e metilarancio.

Apparve il primo indicatore acido-base, la cartina di tornasole. Il tornasole è un'infusione acquosa di licheni tornasole che crescono sulle rocce in Scozia.

Gli indicatori furono scoperti per la prima volta nel XVII secolo dal fisico e chimico inglese Robert Boyle. Boyle ha condotto vari esperimenti. Un giorno, mentre stava conducendo un altro studio, entrò un giardiniere. Ha portato le viole. Boyle amava i fiori, ma aveva bisogno di condurre un esperimento. Boyle ha lasciato i fiori sul tavolo. Quando lo scienziato finì il suo esperimento, guardò accidentalmente i fiori, stavano fumando. Per salvare i fiori, li mise in un bicchiere d'acqua. E - che miracoli - le viole, i loro petali viola scuro, sono diventate rosse. Boyle si interessò e condusse esperimenti con soluzioni, ogni volta aggiungendo viole e osservando cosa succedeva ai fiori. In alcuni bicchieri i fiori cominciarono subito a diventare rossi. Lo scienziato ha capito che il colore delle viole dipende da quale soluzione si trova nel bicchiere e da quali sostanze sono contenute nella soluzione. I migliori risultati sono stati ottenuti da esperimenti con il lichene tornasole. Boyle immerse normali strisce di carta in un'infusione di tornasole di lichene. Ho aspettato che si immergessero nell'infuso e poi li ho asciugati. Robert Boyle chiamò questi complicati pezzi di carta indicatori, che tradotto dal latino significa “puntatore”, poiché indicano l’ambiente della soluzione. Sono stati gli indicatori che hanno aiutato lo scienziato a scoprire un nuovo acido: l'acido fosforico, che ha ottenuto bruciando il fosforo e sciogliendo il prodotto bianco risultante in acqua.

Se non esistono veri e propri indicatori chimici, è possibile utilizzare con successo... fiori domestici, selvatici e da giardino e persino il succo di molte bacche - ciliegie, aronia, ribes - per determinare l'acidità dell'ambiente. I fiori di geranio rosa, cremisi o rosso, la peonia o i petali di pisello colorati diventeranno blu se posti in una soluzione alcalina. Anche il succo di ciliegia e ribes diventerà blu in un ambiente alcalino. In acido, al contrario, gli stessi “reagenti” assumeranno una colorazione rosa-rossa.

Gli indicatori acido-base vegetali qui sono coloranti -antociani. Sono gli antociani che donano varie sfumature di rosa, rosso, blu e viola a molti fiori e frutti.

Materia colorante della barbabietolabetaina o betanidina nella zuppa In un ambiente acido diventa scolorito e in un ambiente acido diventa rosso. Ecco perché il borscht con crauti ha un colore così appetitoso.

1.3. Classificazione degli indicatori scolastici e metodi del loro utilizzo.

Gli indicatori hanno classificazioni diverse. Alcuni dei più comuni sono gli indicatori acido-base, che cambiano colore a seconda dell'acidità della soluzione. Al giorno d'oggi sono note diverse centinaia di indicatori acido-base sintetizzati artificialmente, alcuni dei quali possono essere trovati in un laboratorio di chimica scolastica.

Fenolftaleina (venduto in farmacia con il nome "purgen") - bianco o bianco con una sfumatura leggermente giallastra, polvere finemente cristallina. Solubile in alcool al 95%, praticamente insolubile in acqua. La fenolftaleina incolore è incolore in ambienti acidi e neutri, ma diventa cremisi in un ambiente alcalino. Pertanto, la fenolftaleina viene utilizzata per determinare l'ambiente alcalino.

Metile arancione - polvere cristallina arancione. Moderatamente solubile in acqua, facilmente solubile in acqua calda, praticamente insolubile nei solventi organici. Il colore della soluzione cambia dal rosso al giallo.

Lakmoid (cartina di tornasole) - polvere nera. Solubile in acqua, alcool 95%, acetone, acido acetico glaciale. Il colore della soluzione cambia dal rosso al blu.

Gli indicatori vengono solitamente utilizzati aggiungendo alla soluzione da testare qualche goccia di una soluzione acquosa o alcolica, oppure un po' di polvere.

Un altro metodo di applicazione consiste nell'utilizzare strisce di carta imbevute di una soluzione di indicatore o di una miscela di indicatori e asciugate a temperatura ambiente. Tali strisce sono prodotte in un'ampia varietà di versioni - con o senza scala di colori applicata su di esse - uno standard di colore.

1.4. Indice di idrogeno.

L'indicatore universale della carta ha una scala per determinare il mezzo (pH).

valore del ph,pH– un valore che caratterizza la concentrazione di ioni idrogeno nelle soluzioni. Questo concetto è stato introdotto nel Chimico danese . L'indicatore si chiama pH, dalle prime lettere delle parole latinepotentia idrogeno - la forza dell'idrogeno, ostagno idrogeno - peso dell'idrogeno. Le soluzioni acquose possono avere un valorepHnell'intervallo 0-14. In acqua pura e soluzioni neutrepH=7, in soluzioni acidepH<7 и в щелочных pH>7. Le quantitàpHmisurato utilizzando indicatori acido-base.

Tabella n. 1

Colore dell'indicatore in diversi ambienti.

Nome dell'indicatore

Colore dell'indicatore in diversi ambienti

in acido

nel neutro

in alcalino

Metile arancione

Rosso

(pH < 3,1)

Arancia

(3,1 < pH < 4,4)

Giallo

(pH > 4,4)

Fenolftaleina

Incolore

( pH< 8,0)

Incolore

(8,0 < pH < 9,8)

Cremisi

( pH >9,8)

Tornasole

Rosso

( pH< 5)

Viola

(5 < pH < 8 )

Blu

( pH > 8)

Il valore del pH è la caratteristica più importante dei fluidi biologici; sangue, linfa, saliva, succhi gastrici, intestinali e cellulari. Pertanto, viene spesso determinato durante test clinici, valutando la salute umana.

DesignazionepHampiamente utilizzato in chimica, biologia, medicina, agronomia, ecologia e altri settori della vita. Non è un caso che se ne parli così tanto nei media, e anche persone lontane dalla chimica sono molto interessate a questo concetto. Gli schermi televisivi mostrano comepHnella bocca di una persona dopo essersi lavato i denti con questa o quella pasta o dopo aver masticato questa o quella gomma... Un ambiente assolutamente neutro corrisponde al valorepH, pari esattamente a 7. Più la soluzione è acida, meno èpHe in presenza di alcalipHdiventa più di 7.

II . Parte pratica.

2.1. Ottenere indicatori naturali.

Per ottenere indicatori naturali si è proceduto come segue. Il materiale in studio è stato grattugiato e poi bollito, poiché ciò porta alla distruzione delle membrane cellulari e gli antociani lasciano liberamente le cellule, colorando l'acqua. Le soluzioni sono state versate in contenitori trasparenti. Per scoprire quale decotto funge da indicatore di un particolare ambiente e come cambia il suo colore, è stato necessario condurre un test. Abbiamo preso alcune gocce di un indicatore fatto in casa con una pipetta e le abbiamo aggiunte alternativamente a una soluzione acida o alcalina. L'aceto da tavola fungeva da soluzione acida e la soluzione di bicarbonato di sodio fungeva da soluzione alcalina. Se, ad esempio, aggiungi loro un decotto rosso brillante di barbabietole, sotto l'influenza dell'aceto diventerà rosso, la soda diventerà rosso-viola e in acqua - rosa pallido, perché Il mezzo in acqua è neutro.

I risultati di tutti questi esperimenti furono accuratamente registrati nella tabella n. 2; Ne presentiamo qui un esempio.

Tabella n. 2

Indicatore

Colore della soluzione

originale

in un ambiente acido

in un ambiente alcalino

Succo d'uva

Rosso scuro

Rosso

Verde

Barbabietole rosse

Rosso

Rosso brillante

Rosso - viola

Cipolla viola

Viola chiaro

Rosa

Verde chiaro

cavolo rosso

Viola

Rosso

Verde chiaro

Succo d'uva

Rosso

Rosso

Verde chiaro

Inoltre, il tè normale può essere utilizzato a casa come indicatore. Abbiamo notato che il tè al limone è molto più leggero che senza limone. In un ambiente acido scolorisce e in un ambiente alcalino diventa più scuro.

tè in ambiente neutro tè in ambiente acido e alcalino

2.2. Studio dell'ambiente della soluzione con indicatori di impianto.

Innanzitutto, era necessario ripetere le regole di sicurezza quando si lavora con prodotti chimici e attrezzature.

2.2.1. Esperimenti chimici con il cibo.

Abbiamo deciso di utilizzare un indicatore naturale - brodo di barbabietola - per controllare l'acidità del latte 2,5% e della panna acida 20%. Al latte sono state aggiunte alcune gocce di brodo di barbabietola. La soluzione è diventata rosa pallido. Ciò significa che l'ambiente nel latte è più vicino alla neutralità. Lo stesso esperimento è stato ripetuto con la panna acida. Il colore della panna acida dopo l'aggiunta dell'indicatore naturale era rosa intenso. Questo è più vicino a un ambiente leggermente acido. La conclusione è questa: il latte ha un ambiente neutro e la panna acida ha un ambiente acido. Il succo d'uva ha dato risultati interessanti. In un ambiente alcalino il succo diventava blu, in un ambiente acido diventava rosso, in un ambiente neutro diventava rosa. Successivamente, abbiamo aggiunto il succo d'uva al latte e alla panna acida. Nel latte è diventato verde chiaro e nella panna acida è diventato rosa pallido. Ciò significa che la panna acida ha un ambiente leggermente acido.

Tabella n. 3

Prodotto in fase di studio

Colore barbabietola

Mercoledì

Latte 2,5%

Rosa pallido

Neutro

Panna acida 20%

Rosa

Leggermente acido

2.2.2. Esperimenti chimici con detersivi.

Successivamente, abbiamo deciso di testare l'ambiente nel sapone e nei detersivi per il bucato. Per fare questo, abbiamo esaminato la polvere e il sapone Tide.COLOMBA"e sapone da bucato. Per prima cosa abbiamo preparato soluzioni di questi detergenti. A ciascuna soluzione è stato aggiunto un indicatore, brodo di barbabietola. Nel sapone da bucato l'indicatore è diventato viola e nel sapone "COLOMBA- rosa. Ciò significa che il sapone da bucato ha un ambiente altamente alcalino e il sapone “COLOMBA"ha un ambiente neutro. Un contenuto alcalino molto elevato nel sapone provoca gravi danni alla pelle delle mani. Il “sapone da bucato” contiene un alto contenuto di alcali, mentre il sapone “COLOMBA» minor contenuto di alcali (ambiente neutro). Da questo possiamo concludere: nel sapone "COLOMBA» il più basso contenuto di alcali, quindi, è più sicuro per la pelle delle mani. Il nostro indicatore è stato aggiunto alla soluzione in polvere Tide. La soluzione è diventata viola e dopo pochi minuti è diventata incolore. Ciò significa che la soluzione in polvere è altamente alcalina. In questo modo potrai controllare l'acidità di qualsiasi detersivo.

Tabella n. 4

Cambiamenti nel colore dell'indicatore nei detersivi

Soluzione di prova

Colore

Mercoledì

Polvere di marea

Viola

alcalino

Sapone da bucato

Viola

alcalino

Sapone "COLOMBA»

rosa

neutro

Qualsiasi lavoro deve avere un valore pratico. Durante gli esperimenti in qualche modo è venuta spontanea la proposta di dipingere le uova con i nostri coloranti naturali. Un uovo schiacciato con succo di barbabietola diventa bordeaux. La buccia della cipolla è marrone. Gli indicatori preparati non possono essere conservati a lungo; vengono distrutti nell'acqua. Puoi prolungarne l'effetto immergendo la carta da filtro nell'estratto e poi asciugandola. Tali documenti devono essere conservati in imballaggi chiusi.

Conclusioni.

Studiando gli indicatori, siamo giunti alle seguenti conclusioni:

Gli indicatori acido-base sono necessari nell'analisi chimica per determinare l'ambiente delle soluzioni.

Esistono piante naturali che mostrano le proprietà degli indicatori acido-base.

Barbabietole dai colori vivaci, tè e succo d'uva possono essere utilizzati come indicatori naturali.

Le soluzioni di indicatori naturali possono essere preparate e utilizzate a casa.

Gli indicatori naturali sono anche determinanti abbastanza “precisi” dell'acidità dei liquidi, come gli indicatori più “professionali”: tornasole, fenolftaleina e metilarancio.

I coloranti vegetali in un ambiente acido danno sfumature di rosso, in un ambiente alcalino - viola e in un ambiente neutro - rosa.

Conclusione.

In conclusione, voglio dire che ho imparatoidentificare l'ambiente della soluzione, mostrando l'effetto delle soluzioni di sapone sulla pelle delle mani, dei detersivi sintetici sui tessuti durante il lavaggio dei vestiti.

Il risultato di questo lavoro (ricerca) è stato lo sviluppo del mio pensiero creativo e delle mie attività pratiche, la formazione di interesse per la comprensione dei fenomeni chimici e dei loro schemi.

Alla fine, voglio esprimere il mio atteggiamento nei confronti della chimica con le parole di M. Gorky: “Prima di tutto e con la massima attenzione, studia chimica. Questa è una scienza straordinaria, lo sai... Il suo sguardo acuto e audace penetra nella massa infuocata del sole e nell'oscurità della crosta terrestre, nelle particelle invisibili del tuo cuore e nei segreti della struttura di un pianeta. pietra, e nella vita silenziosa di un albero. Lei guarda ovunque e, scoprendo ovunque l'armonia, cerca con insistenza l'inizio della vita..."

Bibliografia

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7. Savina L. A. Esploro il mondo. Chimica dell'Enciclopedia per bambini / L.Ya. Savina M: AST, 1997.- 356 p.

8. Sinadsky Yu.V. Erbe curative / Yu.V. Sinadsky, V.A. Sinadskaya M: Pedagogia, M. 1991.- 287 p.

9 . Somin L.E. Chimica affascinante / L.E. Somin M.: Pedagogia, 1978.- 383 p.

I valori tra parentesi sono presi dal libro “A Chemist’s Quick Reference Guide”, comp. V.I.Perelman, M.-L., “Chimica”, 1964.

1. L'esatto valore di transizione del pH per la maggior parte degli indicatori dipende in qualche modo daforza ionicasoluzione (I). Pertanto, il valore pH della transizione, determinato a I = 0,1 (ad esempio, una soluzioneclorurisodio o potassio) differisce dal punto di transizione in una soluzione con I=0,5 o I=0,0025 di 0,15...0,25 unità di pH.
2. *Colonna “x” - la natura dell'indicatore: acido k, base o.
3. Fenolftaleinain un ambiente fortemente alcalino si scolorisce. Nell'acido solforico concentrato conferisce anche un colore rosso dovuto alla struttura del catione fenolftaleina, anche se non così intenso. Questi fatti poco conosciuti possono portare a errori nel determinare la reazione dell'ambiente.

   Studio dei decotti naturali Colorazione degli indicatori naturali

   Indicatori in ambiente acido (Fig. 1) in ambiente acido (Fig. 2)

   Studio delle soluzioni Colorazione degli indicatori naturali

   indicatori in ambiente alcalino (Fig. 3) in ambiente alcalino (Fig. 4)

   Decotto di petali di rosa e chiodi di garofano in ambiente acido e alcalino (Fig. 5-6)

   Decotto di bacche di olivello spinoso e ciliegie in ambiente acido e alcalino (Fig. 7 - 8)

   Un decotto di more e mirtilli in ambiente acido e alcalino (Fig. 9 - 10)

   Un decotto di cipolle rosse e mirtilli rossi in ambiente acido e alcalino (Fig. 11-12)

   Un decotto di barbabietole e fragole in ambiente acido e alcalino (Fig. 13-14)

   Un decotto di ribes nero e lamponi in ambiente acido-alcalino (Fig. 15-16)

   Decotto di foglie di cavolo rosso in ambiente acido e alcalino (Fig. 17)

   APPENDICE 4

   Risultati della ricerca Risultati della ricerca

   indicatore di barbabietola (Fig. 1) indicatore di succo e decotto

   Fragole (foto 2)

   Colori del decotto e del succo di ribes nero (Fig. 3) Colori del decotto e del succo di ciliegia in ambiente acido (Fig. 4)

   Colori del decotto, succo di cavolo rosso fresco e congelato in ambiente alcalino e acido (Figura 5, 6)

   Succhi coloranti in acido (Figura 7)

   Succhi coloranti in alcali (Figura 8)

   APPENDICE 5

   Studio del colore di un indicatore da un decotto di cavolo rosso, petali di rosa e garofani in soluzioni con diversi valori di pH (Fig. 1-3)

   Studio del colore di un indicatore da un decotto di ciliegie, mirtilli e cipolle rosse in soluzioni con diversi valori di pH (Fig. 4-6)

   Studio del colore di un indicatore da un decotto di barbabietola e ribes nero in soluzioni con diversi valori di pH (Fig. 7, 8)

   APPENDICE 6

   Ricerca sul detersivo per piatti (Fig. 1-2)

   Ricerca sugli smacchiatori (Fig. 3).

   Studio delle proprietà del detergente per vetri (Fig. 4)

   Indagine sull'ambiente del dispositivo per la rimozione della ruggine (Fig. 5)

   Studio dell'ambiente del detergente Progress (Fig. 6)

   Scopo del lavoro: studiare le proprietà degli indicatori sintetici utilizzati nel laboratorio scolastico e ottenuti da singoli succhi e decotti di fiori, verdure, bacche, per studiare la natura dell'ambiente con il loro aiuto.

   Ipotesi: le soluzioni di indicatori vegetali possono essere preparate in modo indipendente e utilizzate in un laboratorio chimico e a casa se è necessario determinare l'ambiente della soluzione, le proprietà delle soluzioni indicatrici dipendono dal metodo di preparazione, le soluzioni di indicatori naturali aiuteranno a determinare il pH valore di una soluzione con la precisione di un indicatore universale.

   studiare le fonti letterarie sull'argomento; preparare soluzioni di indicatori da materie prime naturali in diversi modi e studiare l'influenza degli ambienti acidi e alcalini sui loro colori; confrontare i dati ottenuti con le proprietà degli indicatori ambientali acido-base dell'indicatore universale di fabbrica; determinare l'ambiente della soluzione di alcuni prodotti domestici; Gli obiettivi della ricerca

   Oggetto di studio: piante naturali i cui pigmenti hanno proprietà indicatrici, indicatori sintetici in un laboratorio scolastico. Oggetto della ricerca: proprietà acido-base del decotto e del succo di bacche, verdure, fiori Metodi di ricerca: esperimento Osservazione Confronto Analisi dei risultati ottenuti

   Classificazione degli indicatori

   Esperimento n. 1 “Ottenere soluzioni di indicatori sintetici e studiare le loro proprietà”

   Fenolftaleina metilarancio Lakmoid

   Esperimento n. 2 “Ottenimento di indicatori di piante”

   Esperimento n. 3 “Studio del colore degli indicatori vegetali ottenuti in ambienti acidi e alcalini”

   Ambiente acido

   Ambiente alcalino

   cavolo rosso

   Esperimento n. 4 "Confronto degli effetti degli indicatori ottenuti da decotto e succhi appena spremuti di bacche e verdure fresche e congelate"

   Esperimento n. 4 "Confronto degli effetti degli indicatori ottenuti da decotto e succhi appena spremuti di bacche e verdure fresche e congelate" Barbabietole da tavola Fragole Cipolle rosse Lamponi Cavolo rosso More

   Esperimento n. 5 “Studio dei cambiamenti nel colore degli indicatori a diversi valori di pH del mezzo rispetto alle proprietà di un indicatore universale”

   cavolo rosso

   Esperimento n. 6 “Rilevazione delle proprietà di soluzioni di sostanze utilizzate nella vita di tutti i giorni”

   Esperimento n. 6 “Rilevazione delle proprietà di soluzioni di sostanze utilizzate nella vita di tutti i giorni”

   Conclusioni del lavoro: le soluzioni degli indicatori vegetali possono essere preparate a casa e utilizzate come indicatori acido-base per determinare l'ambiente delle soluzioni. Le piante più adatte per ottenere indicatori sono le barbabietole, le rose rosse, i chiodi di garofano, il ribes nero, il cavolo rosso, le more, i mirtilli e le ciliegie. Le proprietà di questi indicatori sono paragonabili a quelle della carta indicatore universale.

   È meglio preparare gli indicatori dalle materie prime vegetali sotto forma di soluzioni di succhi. Possono essere utilizzate anche materie prime congelate. Una notevole differenza nei colori di alcuni succhi di bacche congelate e fresche richiede ulteriori studi utilizzando esempi di altre bacche in estate. Conclusioni dal lavoro:

   Gli indicatori sintetici modificano la tonalità originale ottenuta aggiungendo acidi o alcali meno degli indicatori naturali. Gli indicatori risultanti possono essere utilizzati nelle lezioni di chimica, nei corsi opzionali, in modo che gli studenti abbiano un'idea degli indicatori naturali e li utilizzino nella loro vita in futuro, poiché gli indicatori sintetici non sono disponibili per tutti continuò studiando le proprietà indicatrici di altre piante. Conclusioni dal lavoro:

   Grazie per l'attenzione!

Istituzione educativa di bilancio comunale

"Scuola secondaria n. 22"

Con. Distretto urbano di Knevichi Artemovsky

Lavoro di progetto

Indicatori intorno a noi

Completato da: Kozlova Ksenia

studentessa di 8° elementare "A"

Responsabile: Klyots Elena Pavlovna

insegnante di chimica e biologia

Artem, 2018

Contenuto

Introduzione - - - - - - - - - - 3

1. Revisione della letteratura. - - - - - - - 4

1.1. Storico apertura indicatore - - - - - - 4

1.2. Indicatori in natura - - - - - - - 5

1.3. Indicatori nelle lezioni di chimica - - - - - 6

2. Materiali e metodi - - - - - - - - 8

2.1. Esperimento nel laboratorio scolastico - - - - - 8

2.2. Risultati dell'elaborazione - - - - - - 9

Conclusioni - - - - - - - - - - 10

Conclusione - - - - - - - - - 10

Riferimenti - - - - - - - 11

introduzione

Gli indicatori sono ampiamente utilizzati in chimica, anche a scuola. Qualsiasi scolaretto ti dirà cosa sono la fenolftaleina, il tornasole o l'arancio metilico.

Un indicatore è un dispositivo, un dispositivo, una sostanza che mostra i cambiamenti in qualsiasi parametro di un processo controllato o nello stato di un oggetto. Quando uno o l'altro indicatore viene aggiunto a un ambiente acido o alcalino, le soluzioni cambiano colore. Pertanto, gli indicatori vengono utilizzati per determinare la reazione dell'ambiente (acida, alcalina o neutra). Ci è stato anche detto che i succhi di bacche, frutti e fiori dai colori vivaci hanno le proprietà di indicatori acido-base, poiché cambiano anche colore quando cambia l'acidità dell'ambiente.

Mi interessava la domanda: quali succhi vegetali possono essere utilizzati come indicatori? È possibile preparare da soli soluzioni di indicatori vegetali? Gli indicatori fatti in casa sono adatti per l'uso domestico, ad esempio per determinare l'ambiente del cibo?

Pertinenza dell'argomento: attirare l'interesse degli scolari per divulgare la chimica organica attraverso esperimenti semplici e sicuri.

Obiettivo del lavoro : Ottieni indicatori naturali dai materiali naturali circostanti. Studia le loro proprietà usando l'esempio del loro utilizzo come indicatori.

Compiti:

Studiare la letteratura sugli indicatori;

Familiarizzare con la loro apertura e funzioni;

Impara a identificare gli indicatori dagli oggetti naturali;

Investigare l'effetto degli indicatori naturali in vari ambienti.

1. Revisione della letteratura

1.1 Storia della scoperta degli indicatori

Le sostanze che cambiano colore a seconda dell'ambiente furono scoperte per la prima volta nel XVII secolo dal chimico e fisico inglese Robert Boyle. Ha condotto migliaia di esperimenti. Eccone uno.

Nel laboratorio ardevano le candele, qualcosa bolliva nelle storte, quando il giardiniere entrò nel momento sbagliato. Ha portato un cesto di viole. Boyle amava moltissimo i fiori, ma l'esperimento doveva iniziare. Prese diversi fiori, li annusò e li mise sul tavolo. L'esperimento iniziò, aprirono la fiaschetta e ne uscì vapore caustico. Quando l'esperimento finì, Boyle guardò accidentalmente i fiori; Per salvare i fiori, li mise in un bicchiere d'acqua. E - che miracoli - le viole, i loro petali viola scuro, diventarono rosse. Lo scienziato ordinò al suo assistente di preparare le soluzioni e in ciascuna lasciò cadere un fiore. In alcuni bicchieri i fiori cominciarono subito a diventare rossi. Alla fine, lo scienziato si rese conto che il colore delle viole dipende da quali sostanze sono contenute nella soluzione [1 ].

Boyle iniziò a preparare infusi di altre piante: erbe medicinali, corteccia di alberi, radici di piante, ecc. Tuttavia, la cosa più interessante era l'infuso viola ottenuto dal lichene di tornasole. Gli acidi cambiarono colore in rosso e gli alcali in blu.

Boyle ordinò che la carta venisse immersa in questa infusione e poi asciugata. È così che è nata la prima cartina di tornasole, disponibile in qualsiasi laboratorio chimico. Fu così scoperta una delle prime sostanze, che Boyle già allora chiamava “indicatore."

Robert Boyle preparò una soluzione acquosa di tornasole lichene per i suoi esperimenti. La bottiglia in cui conservava l'infuso serviva per l'acido cloridrico. Dopo aver versato l'infuso, Boyle riempì la fiaschetta con l'acido e fu sorpreso di scoprire che l'acido diventava rosso. Interessato a questo fenomeno, Boyle ne aggiunse alcune gocce a una soluzione acquosa di idrossido di sodio come prova e scoprì che la cartina di tornasole diventa blu in un mezzo alcalino. Fu così scoperto il primo indicatore per la rilevazione di acidi e alcali, chiamato tornasole dal nome del lichene. Da allora, questo indicatore è stato uno degli indicatori indispensabili in vari studi nel campo della chimica [2 ].

1.2 Indicatori in natura

Il regno vegetale stupisce con la sua varietà di colori. La tavolozza dei colori è varia ed è determinata dalla composizione chimica del contenuto cellulare di ciascuna pianta, che comprende i pigmenti. I pigmenti sono composti organici presenti nelle cellule e nei tessuti vegetali che li colorano. I pigmenti si trovano nei cromoplasti. Si conoscono più di 150 tipi di pigmenti.

Se non esistono veri e propri indicatori chimici, è possibile utilizzare con successo... fiori domestici, selvatici e da giardino e persino il succo di molte bacche - ciliegie, aronia, ribes - per determinare l'acidità dell'ambiente. Rosa, cremisi o rossofiori di geranio, petalipeoniaOpiselli coloratidiventerà blu se posto in una soluzione alcalina. Anche il succo diventerà blu in un ambiente alcalino.ciliegieOribes. In acido, al contrario, gli stessi “reagenti” assumeranno una colorazione rosa-rossa. Gli indicatori acido-base vegetali qui sono denominati colorantiantociani . Esattamenteantociani conferiscono varie sfumature di rosa, rosso, blu e viola a molti fiori e frutti.

Materia colorante della barbabietolabetaina in un ambiente alcalino diventa scolorito e in un ambiente acido diventa rosso. Ecco perché il borscht con crauti ha un colore così appetitoso.

Le piante con alte concentrazioni di antociani sono popolari nella progettazione del paesaggio.

I carotenoidi (dal latino “carota”) sono pigmenti naturali dal giallo al rosso-arancio, sintetizzati da piante superiori, funghi, spugne e coralli. I carotenoidi sono composti polinsaturi, nella maggior parte dei casi contenenti 40 atomi di carbonio per molecola. Queste sostanze sono instabili alla luce, se riscaldate e se esposte ad acidi e alcali. I carotenoidi possono essere isolati da materiali vegetali mediante estrazione con solventi organici.

I coloranti naturali si trovano nei fiori, nei frutti e nei rizomi delle piante.

Sfortunatamente, quasi tutti gli indicatori naturali presentano un grave inconveniente: i loro decotti si deteriorano abbastanza rapidamente: diventano acidi o ammuffiscono. Un altro svantaggio è che l'intervallo di cambio colore è troppo ampio. In questo caso è difficile o impossibile distinguere, ad esempio, un ambiente neutro da uno leggermente acido o leggermente alcalino.

1.3 Indicatori nelle lezioni di chimica

Indicatori - significa "puntatori". Si tratta di sostanze che cambiano colore a seconda che si trovino in un ambiente acido, alcalino o neutro. Gli indicatori più comunicartina di tornasole, fenolftaleina e metilarancio.

Fenolftaleina (venduto in farmacia con il nome "purgen") - bianco o bianco con una sfumatura leggermente giallastra, polvere finemente cristallina. Solubile in alcool al 95%, praticamente insolubile in acqua. La fenolftaleina incolore è incolore in ambienti acidi e neutri, ma diventa cremisi in un ambiente alcalino. Pertanto, la fenolftaleina viene utilizzata per determinare l'ambiente alcalino.

Metile arancione - polvere cristallina arancione. Moderatamente solubile in acqua, facilmente solubile in acqua calda, praticamente insolubile nei solventi organici. Il colore della soluzione cambia dal rosso al giallo.

Tornasole - polvere nera. Solubile in acqua, alcool 95%, acetone, acido acetico glaciale. Transizione del colore della soluzione dal rosso al blu.

In condizioni di laboratorio possono essere utilizzati indicatori meno comuni: viola di metile, rosso di metile, timolftaleina. La maggior parte degli indicatori viene utilizzata solo in un intervallo di pH ristretto, ma esistono anche indicatori universali che non perdono le loro proprietà a nessun valore dell'indice di idrogeno[ ].

2. Materiali e metodi

2.1 Esperimento nel laboratorio scolastico

Per il lavoro di ricerca ho usatocipolle rosse e le loro bucce, ciliegie, mirtilli rossi, barbabietole e cavolfiori.

Per la preparazione degli indicatori delle pianteuna piccola quantità dimaterie primeciascun campioneIOschiacciatoin un mortaio, trasferito in una provettaallagato12 ml di acqua e far bollire per 1-2 minuti. I decotti risultanti sono stati raffreddati e filtrati(Fig. 1).

Ottenute così le soluzioni indicatrici, ho verificato che colore avevano nei diversi ambienti.

Per ottenere una soluzione con un ambiente acido è stato utilizzato l'acido citrico e con una soluzione alcalina è stato utilizzato il bicarbonato di sodio.

Le soluzioni preparate sono state controllate per l'acidità del mezzo utilizzando un indicatore universale, confrontando i loro indicatori con quelli dell'acido cloridrico e della soluzione alcalina (Fig. 2).

Ho versato queste soluzioni in provette per ulteriori esperimenti. Per comodità ho diviso le provette per colore: quelle con i segni rosa sono una soluzione di soda, mentre quelle con i segni gialli sono una soluzione di acido citrico. UsandopipettaEHo aggiunto alle soluzioni secondoqualche goccia di indicatore fatto in casa.

2.2 Elaborazione dei risultati

I risultati di questi esperimentipresentatanelle tabellee.

Tabella 1. Risultati

Materie prime per la preparazione dell'indicatore

Colore indicatore naturale

Colorazione in ambiente acido

Pittura alcalina

Buccia di cipolla rossa

rosso

rosso

marrone-verde

Cipolla rossa

incolore

rosa chiaro

giallo chiaro

Barbabietola

rosso brillante

rosso brillante

Rosso scuro

Cavolfiore

incolore

rosa chiaro

incolore

Mirtillo

rosso brillante

rosso brillante

blu navy

Ciliegia

Rosso scuro

rosso brillante

Viola

Il risultato migliore è stato ottenuto con un decotto di mirtilli rossi, ciliegie e bucce di cipolla rossa (Fig. 3)

conclusioni

Ottenuto indicatori naturali dai materiali naturali circostanti;

Abbiamo studiato le loro proprietà usando l'esempio del loro utilizzo come indicatori;

Abbiamo studiato la letteratura sugli indicatori;

Conclusione

Dopo aver condotto un lavoro di ricerca, sono giunto alle seguenti conclusioni:

molte piante naturali hanno proprietà indicatrici che possono cambiare colore a seconda dell'ambiente in cui si trovano;

Per produrre soluzioni di indicatori vegetali è possibile utilizzare le seguenti materie prime naturali: baccheciliegie, mirtilli, cavolfiore, bietole, cipolle rosse e le loro bucce;

Gli indicatori fatti in casa da materie prime naturali possono essere utilizzati nelle lezioni di chimica nelle scuole rurali se c'è un problema nel fornire alla scuola indicatori chimici.

Questa ricerca deve essere continuata in estate quando ci sono molte piante da fiore. I fiori dai colori vivaci contengono molti pigmenti diversi che possono essere indicatori e usati come coloranti.

Bibliografia

1. Vetchinsky K.M. Indicatore vegetale M.: Educazione, 2002. – 256 p.

2. Vronskij V.A. Indicatore di pianta. - San Pietroburgo: Parità, 2002. – 253 p.

3. Stepin B. D., Alikberova L. Yu. Compiti divertenti ed esperimenti spettacolari di chimica. – M.: Otarda, 2002

4. Shtrempler G.I. Laboratorio domestico. (Chimica nel tempo libero). - M., Educazione, Letteratura educativa.-1996.

5. http://www.alhimik.ru/teleclass/glava5/gl-5-5.shtml

6. fb.ru/article/276377/chto -takoe -indikator -v -himii -opredelenie -primeryi- printingsip -deystviya