kåljuice pH Chemistry Lab
syror och baser är extremt viktiga i kemiska reaktioner. I detta experiment kommer vi att använda kåljuice för att hjälpa oss att identifiera många vanliga hushållskemikalier som syror eller baser genom förändringar i dess färg. Det ser också coolt ut!, bakpulver (natriumbikarbonat) upplöst i lite vatten
också vara säker på att be din mamma, pappa eller en annan vuxen för att hjälpa – du kan imponera på dem med de magiska färgförändringar!,
grundläggande experimentell procedur:
- riva eller skära kålblad i ganska små bitar och placera dem i en stor skål eller glasburk.
- häll kokande vatten över bladen för att täcka dem helt och låt sedan detta ”te” branta i flera minuter tills vätskan blir en lila färg.
- när det har svalnat, ta bort de flesta bladen eller filtrera dem med en sil, durkslag eller tratt med kaffefilter. Det är saften vi vill ha. Du kan också helt enkelt sked ut saften utan att ta bort bladen om du vill.,
- häll lite kåljuice i var och en av dina små plast-eller glaskoppar. Mängden du använder beror på storleken på din kopp, men använd inte för mycket först, kanske 1-2 matskedar (15-30 ml eller ml)
- Lägg till en liten mängd (några droppar Först) av en av dina testlösningar till koppen kåljuice och notera färgförändringen. Var noga med att avsätta en kopp kål juice som du inte kommer att lägga till något så att du kan jämföra färgförändringar. Denna kopp kallas ” kontroll.,”
- Lägg till små mängder andra testlösningar till andra kåljuice koppar och notera den färg du får. Lägg inte till mer än en testlösning till någon kopp – vi vill se vilken färg varje gör innan vi gör någon blandning. Om du började med de flesta testlösningar som anges bör du ha en rad färger: röd, rosa, lila, violett, blå, grön och eventuellt även gulaktig grön.
- prova några andra vanliga hushållsvätskor, inklusive vanligt vatten. Vilka färger producerar de när de läggs till kåljuice?,
avancerad experimentell procedur:
- identifiera en testlösning som gjorde kåljuice grön eller blå (förmodligen tvål eller ammoniak, använd inte bakpulver ännu). Vi kallar det här en ”bas”.
- nästa identifiera en testlösning som vände kål juice röd eller rosa (förmodligen citronsaft eller vinäger). Vi kallar detta en ”syra”.
- nu använder en färsk kål juice kopp, långsamt lägga till några av din ”bas” lösning – precis som du gjorde innan – tills det återigen vänder kål juice blå eller grön.,
- tillsätt sedan mycket långsamt en del av din ”syra” lösning till samma kopp tills kåljuice blandningen börjar återgå till sin ursprungliga lila färg. Detta kallas ett neutraliserings-eller titreringsexperiment.
- fortsätt långsamt att lägga till mer av din ”syra” – lösning i koppen tills färgen ändras från lila till rött eller rosa. Du har visat att färgförändringarna i detta experiment är reversibla.
- försök att upprepa experimentet bakåt, dvs., börja med ” syra ”för att göra en rosa eller röd lösning, lägg sedan långsamt till” bas ” för att ändra färgen tillbaka till lila, sedan grön eller blå. Prova olika kombinationer av syror och baser.
- för ett sista experiment, Använd din kopp med bakning eller tvätt soda till kåljuice (det ska vara blåaktigt färgat). Tillsätt långsamt några droppar av en av dina ”sura” testlösningar (som ättika eller citronsaft). Vad händer den här gången?
vad händer:
rödkål innehåller en förening som kallas anthocyanin, vilket är en typ av molekyler som kallas flavonoider., Dessa föreningar används ofta som pigment eller fläckar eftersom de är mycket färgstarka, men det som gör anthocyanin ännu mer intressant är att färgen den producerar varierar dramatiskt beroende på lösningens pH. pH är ett sätt att kemister karakteriserar syror och baser., Detta har att göra med koncentrationen av vätejoner i lösningen (syror har högre koncentrationer av vätejoner, baser lägre), men för våra ändamål kan vi bara betrakta syror och baser som motsatser och tänka på pH som en skala eller linjal, med syror i den låga änden (siffror mellan 0-6) och baser i den höga änden (antal typiskt mellan 8-14). Ett pH på 7 betyder att lösningen är neutral (varken syra eller bas, eller båda, beroende på din synvinkel. Rent vatten är neutralt, med pH = 7. Ju lägre pH, desto starkare är syran och ju högre pH desto starkare är basen., pH-nummer nära 7 är svaga syror eller baser respektive. Pigment som anthocyanin som ändrar färg med pH kallas indikatorer. Att identifiera styrkan hos syror och baser är en av de viktigaste testerna som används i kemi, eftersom pH är en av många faktorer som bestämmer hur olika molekyler eller kemikalier kommer att reagera när de kombineras.,
sura lösningar (syror) som ättika, citron och andra citrusjuicer (som innehåller citronsyra) och läsk (kolsyra eller koldioxid upplöst i vatten) gör antocyanin i kåljuice blir rödaktiga färger, medan grundläggande lösningar (baser) som ammoniak, bakpulver och tvål blir kåljuice blåaktiga eller gröna färger (även gulaktiga om basen är riktigt stark)., Du kan faktiskt mäta pH genom att göra ett färgdiagram som den nedan, med röd i den låga änden, följt av rosa, lila eller violett, blå, blågrön eller aqua, grön och slutligen gulaktig grön i den höga änden. Starka syror som citronsaft gör kåljuice röd, starka baser som ammoniak gör det grönt och andra lösningar faller vanligtvis någonstans däremellan.
syror lägger till fler vätejoner till en lösning, medan baser tar bort vätejoner från en lösning, så att vi kan justera pH till vilket värde vi vill ha genom att noggrant kombinera syror och baser tillsammans., Till exempel, om vi har en ättika lösning som är starkt sur, kan vi höja pH genom att sakta lägga till en bas som ammoniak som kommer att ta bort några av de extra vätejoner från lösningen. Om vi lägger till lite kan vi ändra pH från 2 till 5, vilket gör en svagare syra, men genom att lägga till lite mer bas tar vi bort tillräckligt med vätejoner för att höja pH till 7 eller neutralisera lösningen. Slutligen, genom att lägga till ännu mer bas kan vi ta bort fler och fler vätejoner, höja pH tills lösningen blir en stark bas. Denna process är helt reversibel, så vi kunde lägga till mer syra (dvs, mer vätejoner) och sänka pH lika enkelt.
naturligtvis när vi blandar kemikalier som denna andra reaktioner kan ske också, så det är alltid mycket viktigt att följa instruktionerna i ett experiment som detta om du inte är mycket bekant med de kemikalier du använder. Det är vad som händer när du blandade ättika med natron. Dessa två kemikalier reagerade för att producera koldioxid gas (alla bubblor du såg). Lyckligtvis är de kemikalier som används i detta experiment relativt säkra.,
variationer och relaterade aktiviteter:
Anthocyanin finns också i många andra livsmedel: rött Zinger örtte; druvsaft eller druvor; rödlök; plommon; aubergine; körsbär; rädisor och björnbär. Försök att göra din idicator lösning från någon av dessa. Fungerar de bättre?
ett annat sätt att testa för syror eller baser är att använda ett papper som har behandlats med en speciell pH-indikator. Vi kan använda vår kåljuice för detta., Ta bara ett eller två kaffefilterpapper (den vita typen fungerar bäst) och lägg dem i din skål med kåljuice i flera minuter (Du kan vika dem om det behövs). Juicen kommer att fläcka papperet lila, vilket innebär att en del av antocyanin kommer att binda eller hålla fast vid papperet. När det blir välfärgat, ta bort filtren, pressa försiktigt ut det mesta av saften och lägg dem ut på en pappershandduk för att torka helt. Skär sedan papperet i små remsor med sax, ca 1/2″ bred med 2-3″ lång fungerar bra., Nu kan du använda din indikatorpapper för att testa pH i dina testlösningar, eller andra vanliga hushålls vätskor. Du kan antingen doppa en liten del av en remsa i testlösningen, eller använd en tandpetare, Q-spets eller litet halm för att placera en droppe vätska på pappersremsan. Det bör ge samma färgförändring som du såg i den första delen av detta experiment (om det inte gör det, kanske du inte har färgat kaffefiltret tillräckligt – försök blötlägga papperet lite längre).,
referenser och länkar till mer information
andra versioner av denna aktivitet:
mer om syror och baser: