رسالة حول موضوع المؤشرات الطبيعية. دراسة خصائص المؤشرات ذات المنشأ الطبيعي والاصطناعي

شريحة 1

"المؤشرات الطبيعية" العمل البحثي
تم تنفيذ العمل من قبل طلاب الصف الحادي عشر من المؤسسة التعليمية البلدية المستقلة مدرسة ليوبوخونسكايا الثانوية التي تحمل اسم البطل مرتين الاتحاد السوفياتي A.A Golovacheva Gunko Elena Alekseevna ومعلم الأحياء والكيمياء Kovalchuk Elena Viktorovna.
الحكم الذاتي البلدي مؤسسة تعليميةسميت مدرسة Lyubukhonskaya الثانوية على اسم بطل الاتحاد السوفيتي مرتين A.A.Golovachev.
قرية ليوبونا، 2013

الشريحة 2

محتوى
الفصل 1. مقدمة الفصل 2. الجزء الرئيسي 2.1. من تاريخ المؤشرات. تصنيف المؤشرات. 2.2. المؤشرات الطبيعية. الدور البيوكيميائي للمؤشرات الطبيعية. متطلبات المؤشرات. الفصل 3. الجزء التجريبي 3.1. طرق إنتاج المؤشرات من المواد الخام الطبيعية. 3.2. الجدول مع نتائج البحوث. 3.3. تحديد بيئة محاليل منظفات غسل الأطباق باستخدام المؤشرات النباتية. 4. الخلاصة. 5. التوصيات. 6. الأدب.

الشريحة 3

1 المقدمة
المؤشرات هي مواد تغير لونها حسب تفاعل البيئة. يأتي اسم "المؤشرات" من الكلمة اللاتينية "مؤشر"، والتي تعني "المؤشر". في المختبر الكيميائيأو في المصنع، ستخبرك المؤشرات في شكل مرئي ما إذا كان تفاعل كيميائيأم لا، يكفي إضافة كاشف إلى آخر أو تحتاج إلى إضافة المزيد. عند دراسة الأحماض والقواعد في دروس الكيمياء، تعلمت أن عصائر التوت والفواكه والزهور ذات الألوان الزاهية لها خصائص المؤشرات الحمضية القاعدية، أي أنها تغير لونها عندما تتغير حموضة البيئة. كنت مهتمًا بالسؤال: ما هي النباتات التي يمكن استخدامها كمؤشرات؟ هل من الممكن تحضير حلول المؤشرات النباتية بنفسك؟ ويمكن استخدام المحاليل المؤشرة المعدة لتحديد تفاعل البيئة مع منظفات غسل الأطباق من أجل تحديد ما إذا كانت لها التأثير السلبيعلى جلد يديك. تكمن أهمية الموضوع في حقيقة أنه يمكن استخدام خصائص الكائنات النباتية للتطبيق في مختلف مجالات العلوم، مثل الكيمياء على سبيل المثال.

الشريحة 4

1 المقدمة
الغرض من العمل: بمساعدة البحث، إثبات وجود المؤشرات الطبيعية في الكائنات النباتية، ودراسة خصائصها، واستخدامها لتحديد رد فعل البيئة في محاليل منظفات غسل الأطباق. أهداف البحث: 1) دراسة المصادر الأدبية حول الموضوع. 2) استكشاف الأشياء الطبيعية لوجود المؤشرات؛ 3) دراسة خصائص المؤشرات الموجودة في الأشياء الطبيعية. 4) إجراء دراسة لتحديد تفاعل البيئة مع محاليل منظفات غسل الأطباق. كائنات البحث: الكرز، الفراولة، رماد الجبل، التوت، Lingonberry، بلاك بيري، Chokeberry، الكشمش الأسود؛ أوراق الملفوف الأحمر، البقدونس، الكشمش الأسود؛ الفواكه: البنجر. الزهور: الورد الأحمر، إبرة الراعي الحمراء، القرنفل متعدد الألوان. فرضية البحث: إذا تغير لون النباتات في بيئات مختلفة، فيمكن استخدامها كمؤشرات. طرق البحث: 1. دراسة الأدبيات العلمية حول هذه القضية 2. التحليل النوعي. 3. الملاحظة.

الشريحة 5

2.1. من تاريخ المؤشرات
يبدأ تاريخ المؤشرات في القرن السابع عشر. في عام 1640، وصف علماء النبات نبات الهليوتروب، وهو نبات عطري ذو أزهار أرجوانية داكنة (انظر الصورة)، تم عزل صبغة منه. أصبحت هذه الصبغة، إلى جانب عصير البنفسج، تستخدم على نطاق واسع من قبل الكيميائيين كمؤشر. يمكنك أن تقرأ عن هذا في أعمال الفيزيائي والكيميائي الشهير روبرت بويل في القرن السابع عشر. في عام 1663، تم اكتشاف عباد الشمس - وهو عبارة عن تسريب مائي من الأشنة ينمو على صخور اسكتلندا. قام روبرت بويل بإعداد منقوع مائي من حزاز عباد الشمس لتجاربه. كانت الزجاجة التي احتفظ فيها بالتسريب ضرورية لحمض الهيدروكلوريك. بعد سكب التسريب، ملأ بويل القارورة بالحمض وتفاجأ عندما وجد أن الحمض تحول إلى اللون الأحمر. مهتمًا بهذا الأمر، أضاف بويل بضع قطرات من منقوع عباد الشمس إلى محلول مائي من هيدروكسيد الصوديوم كاختبار واكتشف أن عباد الشمس يتحول إلى اللون الأزرق في بيئة قلوية. وهكذا تم اكتشاف أول مؤشر لكشف الأحماض والقواعد، وسمي باسم عباد الشمس نسبة إلى الأشنة. الفينول فثالين، الذي يستخدم في شكل محلول كحول، يكتسب لون قرمزي في بيئة قلوية، ولكنه عديم اللون في بيئة محايدة وحمضية. تم تصنيع الفينول فثالين لأول مرة في عام 1871 من قبل الكيميائي الألماني أدولف فون باير، الحائز على جائزة نوبل في المستقبل. أما مؤشر الميثيل البرتقالي الذي اكتشف عام 1887 فهو برتقالي حقا في بيئة محايدة. في الأحماض يصبح لونه ورديًا قرمزيًا، وفي القلويات يتحول إلى اللون الأصفر.

الشريحة 6

2.1. تصنيف المؤشرات
بعض المؤشرات الأكثر شيوعًا هي المؤشرات الحمضية القاعدية، والتي يتغير لونها اعتمادًا على حموضة المحلول. يحدث هذا لأنه في البيئات الحمضية والقلوية، يكون لجزيئات المؤشر هياكل مختلفة. ومن الأمثلة على ذلك مؤشر الفينول فثالين المعروف. وفي البيئة الحمضية يكون هذا المركب على شكل جزيئات غير منفصلة ويكون المحلول عديم اللون، وفي البيئة القلوية يكون على شكل أيونات ويكون المحلول قرمزي اللون. بالإضافة إلى المؤشرات الحمضية القاعدية، يتم استخدام أنواع أخرى من المؤشرات أيضًا. تغير مؤشرات الأكسدة لونها اعتمادًا على وجود عامل مؤكسد أو عامل اختزال في المحلول. هذه المؤشرات هي مواد تخضع في حد ذاتها للأكسدة أو الاختزال، والأشكال المؤكسدة والمختزلة لها ألوان مختلفة. على سبيل المثال، الشكل المؤكسد من ثنائي فينيل أمين هو أرجواني اللون، في حين أن الشكل المخفض عديم اللون. أصبحت المؤشرات المعقدة - المواد التي تشكل مركبات معقدة ملونة مع أيونات معدنية - منتشرة على نطاق واسع. يتم امتصاص بعض المواد على سطح الرواسب، مما يؤدي إلى تغيير لونها؛ تسمى هذه المؤشرات بمؤشرات الامتزاز. عند تحديد بيئة المحاليل العكرة أو الملونة، حيث يكاد يكون من المستحيل ملاحظة تغير في لون المؤشرات الحمضية القاعدية التقليدية، يتم استخدام مؤشرات الفلورسنت. أنها تتوهج (تتألق) بألوان مختلفة اعتمادا على الرقم الهيدروجيني للمحلول. من المهم ألا يعتمد توهج المؤشر على شفافية المحلول ولونه الجوهري. غالبًا ما يتم استخدام المؤشرات العالمية - مزيج من عدة مؤشرات فردية يتم اختيارها بحيث يتغير لون محلولها بالتناوب، ويمر عبر جميع ألوان قوس قزح عندما تتغير حموضة المحلول على نطاق واسع من الأس الهيدروجيني (على سبيل المثال، من 1 إلى 11 ). غالبًا ما يتم تشريب شرائح الورق بمحلول مؤشر عالمي، مما يسمح لك بتحديد الرقم الهيدروجيني للمحلول الذي يتم تحليله بسرعة (وإن لم يكن بدقة عالية جدًا) من خلال مقارنة لون الشريط المنقوع في المحلول باللون المرجعي حجم.

الشريحة 7

2.2 المؤشرات الطبيعية
إذا لم تكن هناك مؤشرات كيميائية حقيقية، فيمكن استخدام المؤشرات المعزولة من المواد الخام الطبيعية بنجاح لتحديد بيئة الحل. يمكن أن تكون المواد الخام الأولية هي زهور إبرة الراعي أو بتلات الفاوانيا أو الملوخية أو القزحية أو الزنبق الداكن أو زهور الثالوث، بالإضافة إلى التوت والعنب البري والتوت البري والكرز والكشمش وعصائر العنب والنبق وفواكه كرز الطيور. تحتوي هذه المؤشرات الطبيعية على مواد ملونة (أصباغ) يمكنها تغيير لونها استجابة لتأثير معين، وعندما تتعرض لبيئة حمضية أو قلوية، فإنها تشير إلى ذلك بصريًا. هذه الأصباغ هي في المقام الأول الأنثوسيانين: في بيئة محايدة تكتسب اللون الأرجواني، في بيئة حمضية - أحمر، في بيئة قلوية - أخضر أصفر. وهو الأنثوسيانين الذي يعطي الألوان المتنوعة من اللون الوردي والأحمر والأزرق والأرجواني للعديد من الزهور والفواكه وأوراق الخريف. يعتمد هذا اللون غالبًا على الرقم الهيدروجيني للمحتويات الخلوية، وبالتالي يمكن أن يتغير عندما تنضج الثمار، وتذبل الأزهار، وتذبل الأوراق. والأنثوسيانين عبارة عن مركبات غير مستقرة؛ وتحتوي الخلايا النباتية عادة على عدة أنثوسيانين مختلفة، ويرتبط ظهورها التركيب الكيميائيالتربة وعمر النبات. الشاي العادي هو أيضا مؤشر. إذا قمت بإسقاط عصير الليمون في كوب من الشاي القوي أو قمت بإذابة عدد قليل من بلورات حامض الستريك، فسوف يصبح الشاي أخف وزنا على الفور. إذا قمت بإذابة صودا الخبز في الشاي، فسوف يصبح المحلول أغمق (بالطبع، لا يمكنك شرب مثل هذا الشاي). الشاي المصنوع من زهور الكركديه يعطي ألوانًا أكثر إشراقًا. المؤشر هو أيضًا حبر عادي يتغير لونه من اللون البنفسجي إلى اللون الأخضر تحت تأثير الحمض، ويكتسب لونًا بنفسجيًا مرة أخرى عندما يتم تحييد الحمض بالقلويات.

الشريحة 8

2.2 الدور البيوكيميائي للمؤشرات
عند دخول الأنثوسيانين إلى جسم الإنسان بالفواكه والخضروات، فإنه يظهر تأثيرًا مشابهًا لفيتامين P، فهو يحافظ على ضغط الدم الطبيعي والأوعية الدموية، ويمنع النزيف الداخلي. الأنثوسيانين مطلوب من قبل خلايا الدماغ ويحسن الذاكرة. الأنثوسيانين عبارة عن مضادات أكسدة قوية أقوى 50 مرة من فيتامين سي. وقد أكدت العديد من الدراسات فوائد الأنثوسيانين للرؤية. تم العثور على أعلى تركيز من الأنثوسيانين في العنب البري. ولذلك، فإن المستحضرات التي تحتوي على التوت الأزرق هي الأكثر طلبا في الطب.

الشريحة 9

2.2 متطلبات المؤشرات
لكي تكون المادة بمثابة مؤشر، يجب أن تستوفي ما يلي الشروط الضرورية: 1) يجب أن يكون حمضًا ضعيفًا أو قاعدة ضعيفة؛ 2) يجب أن يكون لجزيئاته وأيوناته ألوان مختلفة؛ 3) يجب أن يكون لونها شديد الكثافة حتى يمكن ملاحظته عند إضافة كمية صغيرة من المؤشر إلى محلول الاختبار. المؤشرات الطبيعية لها عيب خطير: تتدهور مغليها بسرعة كبيرة - فهي تحمض أو تتعفن (المحاليل الكحولية أكثر استقرارًا). عيب آخر هو أن الفاصل الزمني لتغيير اللون واسع جدًا. في هذه الحالة، من الصعب أو المستحيل التمييز، على سبيل المثال، بين وسط محايد من حمض ضعيف أو قلوي ضعيف من قلوي قوي.

الشريحة 10

3.1. البحوث الخاصة
خلال الصيف قمت بإعداد المؤشرات. وكانت المواد الأولية النباتات. ومن جميع النباتات التي تم جمعها، تلقيت مقتطفات واحدة تلو الأخرى. للقيام بذلك، قمت بسحق الثمار وملئتها بالماء وغليها لمدة 1-2 دقيقة. ثم تم تبريد المحلول وتصفيته. تم تخفيف الراشح الناتج بالكحول بمعدل حجمين من الراشح وحجم واحد من الكحول لحمايته من التلف. تم تحضير مقتطفات من بتلات وأوراق الزهور بنفس الطريقة. لإعداد المؤشرات، تم استخدام الأواني الزجاجية الكيميائية: أنابيب الاختبار، والأكواب، والماصات، والأقماع، وورق الترشيح، وحمام مائي. مطلوب أيضًا الماء المقطر والمحاليل ذات الوسائط الحمضية والقلوية. وكان المحلول الحمضي عبارة عن خل المائدة (9%)، والمحلول القلوي عبارة عن محلول غسيل (رماد الصودا). تم اختبار مؤشرات النبات المحضرة عند تعريضها للمحاليل الحمضية والقلوية. تم فحص ثمار وبتلات وأوراق وأزهار النباتات التالية: الكرز، الفراولة، التوت، لينجونبيري، بلاك بيري، شوكيبيري، الشمندر، الكشمش الأسود، القرنفل، الورد الأحمر، الملفوف الأحمر، إبرة الراعي الأحمر، البقدونس، روان. وترد نتائج الدراسة في الجدول 1.

الشريحة 11

3.2. نتائج دراسة النباتات المؤشرة

الجدول 1:
مواد خام لإعداد المؤشرات اللون الطبيعي للمؤشر لون المحلول لون المحلول
مواد خام لتحضير المؤشرات اللون الطبيعي للمؤشر في بيئة حمضية (الرقم الهيدروجيني > 7) في البيئة القلوية (الرقم الهيدروجيني الكرز (التوت) أحمر داكن أحمر ساطع أخضر قذر
الفراولة (التوت) الوردي البرتقالي البني الفاتح
روان (التوت) التوت الأحمر الوردي
التوت (التوت) البنفسجي الفاتح البنفسجي الأخضر القذر
Lingonberry (التوت) أحمر داكن أصفر برتقالي
التوت الأسود (التوت) أرجواني غامق أحمر بني
Chokeberry (التوت) بورجوندي أحمر أخضر قذر
الشمندر (الفاكهة) ياقوتة حمراء زاهية صفراء
الملفوف الأحمر (الأوراق). أرجواني داكن. أرجواني أخضر
الكشمش الأسود (التوت) بورجوندي أحمر أخضر
الكشمش الأسود (الأوراق) أصفر-أخضر أصفر بني
البقدونس (الأوراق) أصفر-أخضر بني فاتح أصفر
وردة حمراء (زهور) وردية بورجوندي حمراء زاهية
قرنفل (زهور) متعدد الألوان بني وردي شاحب أصفر
إبرة الراعي الحمراء (الزهور) الأحمر البرتقالي البني الفاتح

الشريحة 12

3.3. تحديد بيئة محاليل منظفات غسل الأطباق باستخدام المؤشرات النباتية

في صف علم الأحياء، تعلمت أن السطح الخارجي للبشرة مغطى بطبقة رقيقة مجهرية - الوشاح الحمضي. تحدث العديد من العمليات البيوكيميائية في البشرة. ونتيجة لذلك، يتم تشكيل الأحماض - اللبنيك والستريك وغيرها. بالإضافة إلى ذلك: الزهم والعرق. كل هذا يشكل الوشاح الحمضي للجلد. ولذلك، فإن الجلد الطبيعي حمضي، حيث يبلغ متوسط ​​درجة حموضة الجلد 5.5. عند استخدام منظفات غسل الأطباق القلوية، فإننا نعطل البيئة الحمضية الطبيعية لجلد أيدينا. لحماية جلد يديك من التأثيرات السلبية، يجب أن تحتوي منظفات غسل الأطباق على قيمة الرقم الهيدروجيني التي تتوافق مع قيمة الرقم الهيدروجيني للغطاء الحمضي للبشرة. باستخدام الحلول المعدة للمؤشرات الطبيعية، قمت بفحص البيئة التي تحتوي عليها منظفات غسل الأطباق المختلفة.

الشريحة 13

3.3. رد فعل البيئة من حلول منظفات غسل الصحون

الجدول 2:
رقم منظف الأطباق مؤشر النبات لون المحلول متوسط
1 "أسطورة" مغلي الملفوف الأحمر أخضر شاحب قلوي قليلاً
2 "جنية" مغلي الملفوف الأحمر قلوي أخضر
3 "AOS" مغلي الفراولة أصفر شاحب قلوي قليلاً
4 "بريل" مغلي التوت Chokeberry وردي شاحب حمضي قليلاً

الشريحة 14

4. الخلاصة

وبعد إجراء البحث توصلت إلى النتائج التالية: - كثيرة النباتات الطبيعيةلها خصائص المؤشرات الحمضية القاعدية التي يمكنها تغيير لونها حسب البيئة التي تدخل فيها؛ - يمكن استخدام محاليل المؤشرات النباتية، على سبيل المثال، كمؤشرات حمضية وقاعدية لتحديد بيئة محاليل منظفات غسل الأطباق في المنزل؛ - يمكن استخدام مؤشرات محلية الصنع من مواد خام طبيعية في دروس الكيمياء بالمدارس إذا كانت هناك مشكلة في تزويد المدرسة بالكواشف الكيميائية. وبناء على نتائج الدراسة تم إثبات الخصائص المؤشرة للأشياء المدروسة. علاوة على ذلك، لوحظ هنا النمط التالي - كل هذه الأشياء الطبيعية ملونة في الغالب باللون الأحمر في البيئة الحمضية، والأخضر والأصفر في البيئة القلوية. وهذا يثبت أنها تحتوي بالفعل على الأنثوسيانين. هذه الدراسةأظهر أنه في الطبيعة توجد كائنات نباتية تغير لونها حسب حموضة البيئة. ولذلك يمكننا أن نسميها المؤشرات الطبيعية.

الشريحة 15

1) يمكن استخدام المؤشرات الطبيعية في دروس الكيمياء والمقررات الاختيارية. 2) يمكن أيضًا استخدام المؤشرات النباتية في الحياة اليومية. عصير الشمندر في البيئة الحمضية يغير لونه الياقوتي إلى اللون الأحمر الفاتح، وفي البيئة القلوية يتغير إلى اللون الأصفر. معرفة خصائص عصير البنجر، يمكنك جعل لون البرش مشرقا. للقيام بذلك، أضف القليل من الخل أو حامض الستريك إلى البرش. 3) لتحديد تركيبة الأدوية المستخدمة للعلاج يمكن استخدام المؤشرات الطبيعية. العديد من الأدوية هي الأحماض والأملاح والقواعد. من خلال دراسة خصائصها، يمكنك حماية نفسك. على سبيل المثال، الأسبرين (حمض أسيتيل الساليسيليك)، لا يمكن تناول العديد من الفيتامينات على معدة فارغة، لأن الأحماض الموجودة في تركيبتها ستلحق الضرر بالغشاء المخاطي في المعدة. 4) النتائج عمل بحثييمكن استخدامها لتحديد الرقم الهيدروجيني (قيمة الهيدروجين) للحلول المختلفة، على سبيل المثال، منتجات الألبان والمرق وعصير الليمون وغيرها، وكذلك لتحديد حموضة التربة، لأنه في نفس التربة، اعتمادا على حموضتها، واحد نوع النبات يمكن أن ينتج غلة عالية وسيتم اضطهاد الآخرين. 5) تتميز منظفات غسل الصحون "ميث"، "فيري"، "أوس" ببيئة قلوية وقليلة القلوية وعند استخدامها لا بد من استخدام قفازات مطاطية لحماية بشرة اليدين من التأثيرات السلبية، حيث أن البيئة القلوية تدمر الجلد. عباءة حمضية للبشرة. 6) في قصيدة "الورود الزرقاء" للشاعر الإنجليزي الشهير ر. كيبلينج، هناك السطور التالية: ذات مرة، أحضرت كومة كاملة من الورود الحمراء إلى عزيزتي. لم تأخذها - وفي دموعها الزرقاء، ابحث عن ورودها. لقد سافرت حول العالم عبثًا، فلا توجد ورود زرقاء تحت الشمس. بالطبع، لا توجد زهور الذرة القرمزية وزنابق الوادي الزرقاء، ولكن يمكنك إعطاء الزهور لونًا رائعًا. صب الأمونيا المركزة في الاسطوانة ووضع زهرة الورد الحمراء. وبعد بضع دقائق يمكن ملاحظة تغير اللون. عند تفاعلها مع بخار الأمونيا يتحول لون الوردة الحمراء إلى اللون الأزرق.

الشريحة 16

6 - المراجع

1. عليكبروفا إل يو. الكيمياء المسلية. – م: AST-PRESS، 2002. 2. عليكبروفا إل.يو. الكيمياء المسلية. كتاب للطلاب والمعلمين وأولياء الأمور. – م.: AST-PRESS، 1999. 3. أوغانيسيان إي.تي. دليل الكيمياء للمتقدمين للجامعات. – م.: تخرج من المدرسه، 1998. 4. سافينا إل.أ. أنا أستكشف العالم. موسوعة الأطفال. كيمياء. - م: AST، 1996. 5. جديد القاموس الموسوعي. – م: الموسوعة الروسية الكبرى. رينول كلاسيك، 2000. 6. القاموس الموسوعي للكيميائي الشاب. – م.: بيداغوجيكا، 1982. 7. ستيبين بي.دي.، أليكبروفا إل.يو. مهام مسلية وتجارب مذهلة في الكيمياء. - م: بوستارد، 2002. 8. موارد الإنترنت. 9. بيليبينكو أ.ت. “دليل الكيمياء الابتدائية”. كييف "ناوكوفا دوما". 1973 الصفحات 164 -167. 10. بايكوفا ف.م. "الكيمياء بعد المدرسة." 1976 صفحة 90-95. 11. المجلة العلمية والعملية "الكيمياء لأطفال المدارس" العدد 4 2007. ص60 12. الجريدة التربوية والمنهجية لمعلمي الكيمياء “الأول من سبتمبر” العدد 22 لسنة 2007. 13. بالايف آي. "تجربة منزلية في الكيمياء." 14. نزاروفا تي إس، جرابيتسكي أ.أ. "التجربة الكيميائية في المدرسة" موسكو. 1987 15. معلومات من موقع alchemic.ru “نصيحة جيدة”.

دورات في الكيمياء
الموضوع: "الحصول على المؤشرات من المصادر الطبيعية. دراسة خصائصها (انتقال الرقم الهيدروجيني، الاستقرار)."

مدرسة سميت باسم Kolmogorov SUSC MSU.

موسكو 2012

هذا العمل مخصص لطلاب الصفوف الثانوية المتخصصة المؤسسات التعليميةوكذلك لأطفال المدارس المهتمين بالكيمياء والبيولوجيا.

الغرض من العمل: تحضير محاليل المؤشرات النباتية من المواد الخام الطبيعية ودراسة خواصها واستخدامها لتحديد درجة حموضة المحلول.

لتحقيق هذا الهدف، من الضروري حل المهام التالية:

النظر في تصنيف المؤشرات وخصائصها

صنع المؤشرات من المواد الخام الطبيعية المناسبة.

إجراء دراسة وتحديد مدى فعالية تحديد حموضة الوسط.

مقدمة:

المؤشرات (من المؤشر اللاتيني - المؤشر) هي مركب يسمح لك بتصور التغيرات في تركيز مادة أو مكون. لكي تكون أي مادة بمثابة مؤشر، يجب أن تتوفر فيها الشروط الضرورية التالية: أن تكون حمضًا ضعيفًا أو قاعدة ضعيفة؛ ويجب أن يكون لجزيئاته وأيوناته ألوان مختلفة؛ ويجب أن يكون لونها شديد الكثافة حتى يمكن ملاحظته عند إضافة كمية صغيرة من المؤشر إلى محلول الاختبار. مشكلة الحصول على المؤشرات ذات صلة تماما، لأن المؤشرات الطبيعية تلعب دورا هاما وتستخدم على نطاق واسع في البحوث الكيميائية. تستخدم المؤشرات على نطاق واسع في المعايرة في الكيمياء التحليلية والكيمياء الحيوية. ميزتها هي التكلفة المنخفضة والسرعة والوضوح في البحث.

المؤشر الحمضي القاعدي الأكثر استخدامًا والمعروف في الكيمياء هو عباد الشمس. وكان معروفا بالفعل في مصر القديمةو في روما القديمةحيث تم استخدامه كطلاء بنفسجي - بديلاً عن اللون الأرجواني الباهظ الثمن.

تم اكتشاف عباد الشمس لاحقًا في عام 1663. كان عبارة عن محلول مائي من الأشنة التي تنمو على الصخور في اسكتلندا. قام روبرت بويل بإعداد محلول مائي من حزاز عباد الشمس لتجاربه. كانت الزجاجة التي احتفظ فيها بالتسريب ضرورية لحمض الهيدروكلوريك. بعد سكب التسريب، ملأ بويل القارورة بالحمض وتفاجأ عندما وجد أن الحمض تحول إلى اللون الأحمر. مهتمًا بهذه الظاهرة، أضاف بويل بضع قطرات إلى محلول مائي من هيدروكسيد الصوديوم كاختبار، واكتشف أن عباد الشمس يتحول إلى اللون الأزرق في وسط قلوي. وهكذا تم اكتشاف أول مؤشر لكشف الأحماض والقلويات، وسمي باسم عباد الشمس نسبة إلى الأشنة. ومنذ ذلك الحين أصبح هذا المؤشر أحد المؤشرات التي لا غنى عنها في الدراسات المختلفة في مجال الكيمياء.

الجزء 1 - مراجعة الأدبيات.

خطة مراجعة الأدبيات:

1. أنواع المؤشرات

2. سبب تغير لون المؤشرات

3. المؤشرات الطبيعية وخصائصها

4. طرق إعداد المؤشرات من المواد الخام الطبيعية

1. أنواع المؤشرات الكيميائية.

توجد الأنواع التالية من المؤشرات الكيميائية:

· حمض قاعدة.

· عالمي

قياس معقد

الامتزاز

فلوري

كيميائي

حمض القاعدة هو مركبات العضوية- قادر على تغيير لون المحلول مع تغير الحموضة. تغير هذه المؤشرات لونها بشكل حاد ضمن نطاق pH ضيق إلى حد ما.

المؤشرات العالمية عبارة عن مزيج من عدة مؤشرات فردية، تم اختيارها بحيث يتغير لون حلها بالتناوب، ويمر عبر جميع الألوان.

المؤشرات المعقدة هي مواد تشكل مركبات معقدة ملونة مع أيونات معدنية.

مؤشرات الامتزاز هي مؤشرات عندما يتم امتصاص مواد معينة على سطح الرواسب، مما يؤدي إلى تغيير لونها.

مؤشرات الفلورسنت - تتوهج هذه المؤشرات (تتألق) بألوان مختلفة اعتمادًا على الرقم الهيدروجيني للمحلول. إنها ملائمة لدراسة المحاليل الغائمة أو الملونة، حيث يكاد يكون من المستحيل ملاحظة تغير في اللون باستخدام المؤشرات الحمضية القاعدية التقليدية.

مؤشرات التألق الكيميائي هي مواد يمكن أن تتوهج بالضوء المرئي عند نقطة التكافؤ وتستخدم في معايرة المحاليل الملونة للغاية.

2. سبب تغير لون المؤشرات هو أن إضافة أو تبرع جزيئاتها بالبروتونات يرتبط باستبدال بعض المجموعات الكروموفورية بأخرى أو ظهور مجموعات كروموفورية جديدة.

Chromophores هي مجموعات غير مشبعة من الذرات التي تسبب اللون مركب كيميائي. تشتمل حاملات الألوان على مجموعة الآزو -N=N-، ومجموعة النيترو -NO2، ومجموعة النيتروسو -N=O، ومجموعة الكربونيل =C=O، وأنظمة الروابط المزدوجة المترافقة، ومجموعات الكينويد، وما إلى ذلك.

يؤدي إدخال مجموعات أخرى، تسمى auxochromes (-OH، -NH2، وما إلى ذلك)، إلى تعميق اللون.

إذا كان المؤشر حمضًا ضعيفًا HIn، فإن التوازن في المحلول المائي هو: HIn + H2O/In - + H3O+. إذا كان المؤشر عبارة عن قاعدة ضعيفة In، فعندئذ: In + H2O/HIn+ + OH-. في منظر عاميمكن كتابتها: Ina + H2O/Inb + H3O+، حيث يكون Ina وInb على التوالي. الأشكال الحمضية والقاعدية للمؤشر، والتي يتم تلوينها بشكل مختلف. ثابت التوازن لهذه العملية KIn = / يسمى ثابت المؤشر. يعتمد لون المحلول على النسبة / التي يحددها الرقم الهيدروجيني للمحلول. ويعتبر أن لون أحد أشكال المؤشر يكون ملحوظاً إذا كان تركيزه أعلى 10 مرات من تركيز الشكل الآخر، أي إذا كانت النسبة / = /KIn متساوية<0,1 или >10. يكون التغيير أكثر وضوحًا عندما = و KIn = [H3O]+، أي عند pH = pKIn. لسوء الحظ، لا تحتوي المؤشرات الطبيعية على فترة انتقالية بسبب تركيبتها المعقدة. انظر أدناه لمعرفة الفترات الانتقالية لبعض المؤشرات الاصطناعية المعروفة (الشكل 1).

أرز. 1. تغير لون المؤشرات الاصطناعية حسب الرقم الهيدروجيني.

3. يمكن العثور على مؤشرات القاعدة الحمضية بين الأشياء الطبيعية. يمكن لأصباغ العديد من النباتات أن تغير لونها اعتمادًا على حموضة عصارة الخلية. ونتيجة لذلك، فإن الأصباغ هي المؤشرات التي يمكن استخدامها لدراسة حموضة المحاليل الأخرى. الاسم العام لهذه الأصباغ النباتية هو الفلافونويد. الفلافونويدات (من اللاتينية فلافوس - الأصفر) هي مجموعة من المركبات الطبيعية النشطة بيولوجيًا - مشتقات البنزو جاما بيرون، والتي تعتمد على هيكل فينيل بروبان. هذه مركبات حلقية غير متجانسة تحتوي على ذرة أكسجين في الحلقة.

يتم تصنيع الحلقة A من ثلاث جزيئات من حمض المالونيك المنشط.

يتم تصنيع الحلقة B (انظر الشكل 2) والجزء المجاور ثلاثي الكربون (ذرات C-2 وC-3 وC-4 وO المكونة للحلقة C) من حمض الشيكيميك وحمض الفوسفونولبيروفيك مع تكوين وسيط من خلال حمض فينيل ألانين سيناميك. .

أرز. 2. التركيب العام للفلافونات (أسماء الحلقات العطرية: أ – ج – ب).

مشتقات هذه المواد هي الكاتيكين، البيتاسيانين، الأنثوسيانين والأنثوسيانيدين. الأنثوسيانين هو الاسم العام لصبغة الفلافونويد. وهي تتكون من الكربوهيدرات (السكر) والأغليكون - وهو مكون غير كربوهيدراتي، وهو في الأنثوسيانين هو الأنثوسيانيدين - 2-فينيل كرومين، بالإضافة إلى ذلك، في كثير من الحالات لديهم مجموعة أسيل (الشكل 3).

أرز. 3. الصيغ الهيكليةالأنثوسيانين والأنثوسيانيدين.

وأكثرها شيوعًا هي السيانيدين، والدلفينيدين، والفاوانيا (الجدول 1).

أنثوسيانيدين
أورنتينيدين
السيانيدين
دلفينيدين
يوروبينيدين
لوتولينيدين
بيلارجونيدين
مالفيدين
الفاوانيدين
البيتونيدين
روزينيدين

الجدول 1. ممثلين نموذجيين للأنثوسيانين.

لون الأنثوسيانيدين يعتمد على الرقم الهيدروجيني. يخضع نظام الأنثوسيانيدين لتحولات جزيئية مختلفة مرتبطة بالتغيرات في الرقم الهيدروجيني. في المحاليل المائية، هناك خمسة أنواع جزيئية من التوازن الكيميائي للأنثوسيانيدين: ملح البيريليوم الأحمر، قاعدة كاذبة عديمة اللون، شكل الكينويد الأزرق، فينولات الكينويد الأرجواني، الكالكون الأصفر (الشكل 4).

أرز. 4. خمسة أنواع جزيئية من التوازن الكيميائي للأنثوسيانيدين.

عند درجة الحموضة الحمضية = 1-3، يتواجد الأنثوسيانيدين في الغالب على شكل ملح البيريليوم الأحمر. تؤدي زيادة الرقم الهيدروجيني إلى انخفاض في كثافة اللون، حيث يخضع الشكل الأول للترطيب، مما يؤدي إلى لون عديم اللون. بسبب هجوم الماء المحب للنواة على الموقع الثاني للهيكل العظمي للأنثوسيانيدين والفقد السريع للبروتون من كاتيونات الفلافيليوم، يتحول التوازن نحو الشكل الكينويد الأزرق عند الرقم الهيدروجيني<7 и к пурпурному феноляту хиноидной формы при рН <8. При дальнейшем увеличении рН получается светло-желтый халкон. Данное превращение происходит за счет открытия центрального кольца. Цвет щелочным растворам могут быть возвращены путем изменения рН к кислой. Антоцианидиновая форма равновесия переход к равновесию, где концентрация красных ионов флавилиевого катиона преобладает. Однако, если значение рН слишком высоко и неустойчивая ионная форма халкона уже сформирована, восстановление в форму красной пирилиевой соли не может быть достигнуто путем простого повторного подкисления. В этом случае халкон преобразуется в дикетон за счет кето-енольной таутомерии (рис. 5).

أرز. 5. المخطط العام لتحويل الطباشير.

ومن المعروف أن بعض المعادن مثل Fe 3 + وAl 3 + تشكل مجمعات تنسيق ملونة مستقرة ومشبعة بعمق مع الأنثوسيانين، والتي تحمل هياكل ثنائي هيدروكسي فينيل في الموضع التقويمي للحلقة B (الشكل 6). وهذا يؤدي إلى تحولات باثوكرومية في أطياف الامتصاص. تعتمد المجمعات أيضًا على الرقم الهيدروجيني. يشاركون في تكوين الأشكال الملونة وعديمة اللون. وبالتالي، فإن العوامل المختلفة، بما في ذلك تركيز وطبيعة الأنثوسيانيدين، وتوازن شكل الأنثوسيانيدين، ودرجة غليكوزيل الأنثوسيانين، والأسيلة، وطبيعة وتركيز الأصباغ، والمجمعات المعدنية، وآليات الارتباط داخل الجزيئات، تؤثر على تغير اللون وتشبعه. .

الشكل 6. مثال على مركب يتكون من المعادن والأنثوسيانين.

الدور الرئيسي للأنثوسيانين في تكوين اللون في زهور النبات هو جذب الملقحات. في الفواكه - لجذب انتباه الحيوانات التي يمكنها أكلها وبالتالي المساعدة في انتشار البذور. في أنسجة التمثيل الضوئي (مثل الأوراق)، يكون للأنثوسيانين وظيفة "واقي من الشمس"، حيث يمتص الضوء الأزرق والأخضر والأشعة فوق البنفسجية، ويحمي الأنسجة من التثبيط الضوئي. يوجد الأنثوسيانين في الخلية في فجوات. ترتبط الزيادة في الرقم الهيدروجيني الفراغي في بتلات الزهور بالنقل النشط لـ Na+ و/أو K+ من العصارة الخلوية إلى غشاء الفجوة من خلال قناة الصوديوم والبوتاسيوم. يحافظ هذا النقل المنهجي للأيونات على درجة الحموضة القلوية قليلاً في الفجوة، مما ينتج عنه بتلات زرقاء سماوية.

الكاتيكين هي مركبات بوليفينولية موجودة في الشاي. الممثلون النموذجيون هم العفص. كما أنها تغير اللون اعتمادًا على قيم الرقم الهيدروجيني المختلفة. في البيئة الحمضية، يتم تفتيحها، في بيئة قلوية تصبح داكنة.

أصباغ مماثلة في اللون للأنثوسيانين، بيتاسيانين (بيتراف - البنجر (فرنسي)) لم يتم العثور عليها أبدًا مع الأنثوسيانين في نفس النباتات. لم يكن من الممكن فك رموز بنية البيتاسيانين لفترة طويلة وكانت واحدة من أكثر ألغاز الكيمياء الحيوية النباتية غموضًا. على الرغم من التشابه في اللون، فإن جزء كروموفور البيتاسيانين يختلف تمامًا عن كروموفور الأنثوسيانين، على الرغم من أنه يحتوي أيضًا على شحنة موجبة. البيتاسيانين قابل للذوبان بشدة في الماء وأكثر استقرارًا من الأنثوسيانين. المصدر الأكثر شهرة للبيتاسيانين هو بنجر المائدة العادي.

4. يتم العثور على الأنثوسيانين في فجوات الخلايا النباتية، حيث يتم الحفاظ على درجة الحموضة ثابتة. من أجل الحصول على المؤشر، تحتاج إلى إزالتها من الخلية. هناك عدة طرق للقيام بذلك: استخدام الإجراء الميكانيكي (القطع)، واستخدام الصدمة الحرارية (الغليان)، واستخدام الاستخراج (من الأفضل استخدام مذيب قطبي).

من الأفضل استخدام البتلات أو الفواكه الناضجة كمواد خام. في الوقت نفسه، يمكنك استخدام المربيات والكومبوت المعدة لفصل الشتاء، والتي تحتفظ بلون المحلول، على سبيل المثال، الكشمش الأسود والتوت. بعض أنواع الشاي هي أيضا مؤشرات. العصائر المختلفة (يفضل أن تكون طازجة) تعمل بشكل جيد، على سبيل المثال من العنب (كونكورد أو مسقط) أو الكرز.

لسوء الحظ، بسبب عدم استقرار الأنثوسيانين، سرعان ما تصبح المغلي متعفنة وحامضة، لذلك يجب إعداد هذه المؤشرات مباشرة قبل العمل معها. فيما يلي عدة طرق للحصول على مثل هذه الحلول.

1) خذ بعضًا من المادة الخام المخزنة (لا يهم الكمية المحددة)، وضعها في أنبوب اختبار، أضف الماء، وضعها في حمام مائي وقم بتسخينها حتى يتحول لون المحلول. بعد التبريد، يجب تصفية كل محلول وسكبه في زجاجة نظيفة مع ملصق مُعد مسبقًا.

2) خذ بعض المواد الخام المخزنة (في هذه الحالة البتلات)، واسحقها في الهاون واستخرجها بالكحول الإيثيلي أو الروح البيضاء. قم بتصفية المحلول الناتج وصبه في أنبوب اختبار مُجهز مسبقًا ونظيف ومُعلم.

يمكنك أيضًا صنع ورق مؤشر عن طريق تشريب شرائح ورق الترشيح بمحلول المستخلصات التي تم الحصول عليها (مؤشر عالمي). للحصول على تحديد أكثر دقة، يجب مقارنة لون ورقة المؤشر التي تم الحصول عليها عند تطبيق قطرة من المحلول على الفور مع مقياس اللون المرجعي.

بالإضافة إلى ذلك، لاستخدام مؤشرات من مواد خام طبيعية، عليك أن تعرف أن بعض المؤشرات يمكن استخدامها مرة واحدة فقط، لأنها بعد التغيير الأول يتم تدميرها وتتوقف عن التفاعل (زهور الأعشاب النارية)، بينما يمكن استخدام مؤشرات أخرى بشكل متكرر (على سبيل المثال، مستخلص زهرة الجريس).

5. استنتاجات من مراجعة الأدبيات.

تلعب المؤشرات دورًا مهمًا في الكيمياء والبيولوجيا، فهي تستخدم في المعايرة.

هناك عدد كبير من أنواع المؤشرات، يستخدم كل منها في ظروف مختلفة.

كل مؤشر له خصائصه الخاصة، لاستخدامها، عليك أن تأخذ ذلك في الاعتبار.

يمكن استخدام المؤشرات الطبيعية في دروس الكيمياء والدورات الاختيارية.

يمكن استخدام نتائج العمل البحثي في ​​البستنة، على سبيل المثال، لزراعة الزهور ذات الألوان الأكثر تشبعًا.

يمكن استخدام نتائج العمل البحثي لتحديد الرقم الهيدروجيني (قيمة الهيدروجين) للحلول المختلفة، على سبيل المثال، منتجات الألبان والمرق وعصير الليمون وغيرها، وكذلك لتحديد حموضة التربة، لأنه في نفس التربة، اعتمادًا على حموضته، يمكن لنوع واحد من النباتات أن ينتج محصولًا عاليًا، في حين أن الأنواع الأخرى ستكون مضطهدة.

الجزء 2 - الجزء العملي.

الغرض من الجزء التجريبي هو استخلاص أصباغ الأنثوسيانين من المواد النباتية، لتحديد مدى فعالية الأنثوسيانين وأملاحها المعقدة كمؤشرات حمضية قاعدية.

الجزء التجريبي.

كانت المواد الخام لاستخراج صبغة الأنثوسيانين عبارة عن التوت البري والبنجر والملفوف الأحمر وعصير الجزر والكرز ومربى التوت البري وأوراق الشاي الأسود ونورات الكركديه. تم استخدام الماء المقطر و1- بيوتانول كمستخلصات.

تم غمر عينة من المادة الخام وزنها 10 جم في مستخلص حجمه 120 سم3. تم ترشيح المستخلصات الناتجة باستخدام ورق الترشيح وتم سكب ناتج الترشيح الناتج في دورق مُعد مسبقًا.

إن تحديد فعالية المؤشر هو تفاعل تحليلي يجب إجراؤه عند قيمة الرقم الهيدروجيني المحددة بدقة، والتي يجب الحفاظ عليها طوال عملية التفاعل. تم استخدام المخازن المؤقتة للحفاظ على قيمة الرقم الهيدروجيني ثابتة. استخدمنا محلولًا منظمًا عالميًا (أي محلول منظم ذو سعة المخزن المؤقت الكبيرة) من H3PO4، CH3COOH، H3BO3، المولارية 0.04 مول/لتر، تركيز الحمض 100%. يتمتع هذا المحلول بقدرة عازلة من الرقم الهيدروجيني = 2 إلى الرقم الهيدروجيني = 12. [لوري]

حسابات الحلول العازلة:

عند الحساب لكل 0.1 لتر من المحلول المنظم لدينا:

م (H3PO4) = 0.04 مول/لتر * 0.1 لتر * 98 جم/مول = 0.392 جم
م (CH3COOH) = 0.04 مول/لتر * 0.1 لتر * 60 جم/مول = 0.240 جم
م (H3BO3) = 0.04 مول/لتر * 0.1 لتر * 62 جم/مول = 0.248 جم

تم استخدام NaOH ذو مولارية 0.2 مول/لتر كمحلول معاير.

م (هيدروكسيد الصوديوم) = 0.2 مول/لتر * 0.1 لتر * 40 جم/مول = 0.8 جم.

لتحضير المحاليل المنظمة، استخدمنا خليطًا من الأحماض. باستخدام الميزان، قمنا بقياس الكتلة المطلوبة من الأحماض، حسب الحسابات، وخلطناها في كوب قياس مع 0.1 لتر من الماء المقطر. تمت إضافة الكمية المطلوبة من NaOH إلى المحلول الناتج (انظر الجدول 2). ثم خذ قسامة (10 مل) من المحلول المنظم الناتج. تم تكرار العمليتين الأخيرتين 10 مرات أخرى للمحاليل المنظمة ذات الأس الهيدروجيني المختلف.

تحضير المحاليل العازلة:

خليط V من الأحماض (العازلة الأولية)، مل	V هيدروكسيد الصوديوم، مل	V من المخزن المؤقت الناتج، مل

الجدول 2. جدول الحساب لإعداد الحلول العازلة.

1.العنب البري.

تم استخلاص عينة من التوت الأزرق بالماء (درجة حرارة 25 درجة مئوية) لمدة 10 دقائق. أضف 0.5 مل من المحلول المنظم و 0.8 مل من المستخلص الناتج إلى أنابيب الاختبار. ولوحظ تغير اللون (الشكل 7).

أرز. 7. تغير لون مستخلص التوت الأزرق تبعا لاختلاف قيم الرقم الهيدروجيني.

2. الكركديه (الكركديه).

تم استخراج عينة من نورات الكركديه بالماء (درجة حرارة 85 درجة مئوية) لمدة 5 دقائق. أضف 0.5 مل من المحلول المنظم و 0.8 مل من المستخلص الناتج إلى أنابيب الاختبار. ولوحظ تغير اللون (الشكل 8).

أرز. 8. تغير لون مستخلص الكركديه تبعا لاختلاف قيم الرقم الهيدروجيني.

3. الشمندر.

تم تقطيع ثمرة البنجر إلى قطع واستخلاصها بالماء (درجة حرارة 25 درجة مئوية) لمدة 20 دقيقة. أضف 0.5 مل من المخزن المؤقت و 0.8 مل من المحلول الناتج إلى أنابيب الاختبار. ولوحظ تغير اللون (الشكل 9).

أرز. 9. تغير لون مستخلص البنجر تبعا لاختلاف قيم الرقم الهيدروجيني.

4. الشاي الأسود.

تم استخلاص عينة من أوراق الشاي الأسود مع الماء (درجة حرارة 85 درجة مئوية) لمدة 5 دقائق. أضف 0.5 مل من المحلول المنظم و 0.8 مل من المستخلص الناتج إلى أنابيب الاختبار. ولوحظ تغير في ظل اللون الأصلي (الشكل 10).

أرز. 10. تغير لون مستخلص الشاي تبعا لاختلاف قيم الرقم الهيدروجيني.

5. عصير الكرز.

تم تخفيف العصير 10 مرات بالماء المقطر. أضف 0.5 مل من المخزن المؤقت و 0.8 مل من المحلول الناتج إلى أنابيب الاختبار. ولوحظ تغير اللون (الشكل 11).

أرز. 11. تغير لون مستخلص الكرز تبعا لاختلاف قيم الرقم الهيدروجيني.

6. عصير الجزر.

تم تخفيف العصير 10 مرات بالماء المقطر. أضف 0.5 مل من المخزن المؤقت و 0.8 مل من المحلول الناتج إلى أنابيب الاختبار. ولم يلاحظ أي تغيرات في اللون (الشكل 12).

أرز. 12. تلوين مستخلص الجزر بقيم حموضة مختلفة.

7. مربى التوت البري.

أرز. 13. تغير لون مستخلص التوت البري تبعا لاختلاف قيم الرقم الهيدروجيني.

8. الملفوف الأحمر.

تم تقطيع عينة من أوراق الملفوف الأحمر جيدًا واستخلاصها بمحلول كحولي. أضف 0.5 مل من المخزن المؤقت و 0.8 مل من المحلول الناتج إلى أنابيب الاختبار. ولوحظ تغير اللون (الشكل 14).

الشكل 14. تغير لون مستخلص الملفوف الأحمر تبعاً لاختلاف قيم الرقم الهيدروجيني.

9. مؤشر معقد مع أيونات Al3+.

قمنا بإعداد المحاليل مع أيونات Al3+. حجم المحلول 0.01 لتر. مولاريات المحاليل هي 0.1 مول/لتر، 0.01 مول/لتر، 0.001 مول/لتر، 0.0001 مول/لتر.

حسابات لإعداد الحل.

من حيث AlCl3*6H2O لدينا

م (AlCl3) = (131.5 + 6 * 18) جم / مول * 0.015 لتر * 0.1 مول / لتر = 0.36 جم

تم إذابة هيدرات بلورية وزنها 0.36 جم في 0.015 لتر من الماء المقطر. تم الحصول على محلول مولاريته 0.1 مول/لتر. تم الحصول على المحاليل ذات المولارية المنخفضة عن طريق التخفيف التسلسلي (خذ 10 مل من المحلول ذو المولارية الأعلى وقم بتخفيفه بـ 90 مل من الماء المقطر). تمت إضافة المحاليل الناتجة إلى مستخلص الملفوف الأحمر، لأنه أظهر أفضل النتائج كمؤشر. تم اختبار تأثير الحلول الناتجة على المخازن المؤقتة مع الرقم الهيدروجيني = 7 (بيئة محايدة)، الرقم الهيدروجيني = 3 (البيئة الحمضية)، الرقم الهيدروجيني = 9 (البيئة القلوية). ولوحظ تغير اللون بشكل مختلف عن الألوان الأخرى (الشكل 15).

أرز. 15. تغير لون مستخلص الملفوف الأحمر باختلاف قيم الأس الهيدروجيني وتراكيز أيونات الألومنيوم.

12. مؤشر معقد مع أيونات Fe3+.

تم تحضير المحاليل باستخدام أيونات Fe3+. حجم المحلول 0.01 لتر. مولاريات المحاليل هي 0.1 مول/لتر، 0.01 مول/لتر، 0.001 مول/لتر، 0.0001 مول/لتر.

حسابات لإعداد الحل

من حيث FeCl3*6H2O لدينا

م (FeCl3) = (162.5 + 6 * 18) جم / مول * 0.015 لتر * 0.1 مول / لتر = 0.4057 جم

تم إذابة هيدرات كريستالية وزنها 0.4057 جم في 0.015 لتر من الماء المقطر. تم الحصول على محلول مولاريته 0.1 مول/لتر. تم الحصول على المحاليل ذات المولارية المنخفضة عن طريق التخفيف التسلسلي (خذ 10 مل من المحلول ذو المولارية الأعلى وقم بتخفيفه بـ 90 مل من الماء المقطر). تمت إضافة المحاليل الناتجة إلى مستخلص الملفوف الأحمر. تم فحص فعالية المحاليل الناتجة في المحاليل المنظمة بمؤشر حموضة 3، 7، 9. ولوحظ تغير في اللون مختلف عن الألوان الأخرى (الشكل 16).

أرز. 16. تغير لون مستخلص الملفوف الأحمر تبعا لاختلاف قيم الرقم الهيدروجيني وتركيز أيونات الحديد.

مناقشة الجزء التجريبي.

ونتيجة لهذه التفاعلات التحليلية لاحظنا تغيرا في لون المستخلصات تبعا لاختلاف قيم الرقم الهيدروجيني. وهكذا أثبتنا أن استخدامها كمؤشرات حمضية وقاعدية أمر ممكن. والفرق الرئيسي عن المؤشرات الاصطناعية هو أنه ليس لديهم حدود انتقالية واضحة، ويتغير اللون تدريجيا، ويمر عبر المراحل المتوسطة. أظهر مستخلص الملفوف الأحمر أكبر قدر من الفعالية. أظهرت المستخلصات من المواد الخام الطازجة فعالية أكبر نظرًا لأن الأصباغ التي تم الحصول عليها منها لم تخضع لأي معالجة إضافية، بالإضافة إلى وجود عدد أكبر بكثير منها في هذه المواد الخام، حيث أن الأنثوسيانين مركبات غير مستقرة ويتم تدميرها بمرور الوقت . ولنفس السبب، يجب إعداد هذه المؤشرات مباشرة قبل العمل بها.

التكوينات المعقدة مع أيونات المعادن. المحاليل التي تحتوي على أيونات فلزية لها حموضة خاصة بها، على سبيل المثال، المحلول الذي مولاريته 0.1 مول/لتر له درجة حموضة 4، و0.0001 مول/لتر له درجة حموضة 6. وهكذا، يمكننا أن نفترض أن تغير اللون مختلف من مستخلص تغير اللون يرجع جزئيًا إلى تغير طفيف في الرقم الهيدروجيني. بالإضافة إلى ذلك، الأنثوسيانين عبارة عن فلافونويدات، وهي بدورها مشتقات من الفينولات. ومن الحقائق المعروفة أن التفاعل النوعي للفينولات هو تفاعلها مع محلول FeCl3، مما يؤدي إلى تكوين مركبات معقدة شديدة الألوان. يحدث تفاعل مماثل في مركبات الفلافونويد ومع AlCl3. وهكذا يمكننا القول بثقة أن تغير اللون لا يتأثر بدرجة الحموضة فحسب، بل أيضًا بكمية أيونات الحديد والألمنيوم الموجودة في المحلول، لذلك يمكن استخدام المستخلصات الناتجة لتحديد كمية هذه المعادن في المحاليل.

الاستنتاجات من الجزء التجريبي:

1. يمكن استخدام الأنثوسيانين كمؤشرات حمضية وقاعدية، وكذلك لتحديد كمية أيونات الحديد والألومنيوم في المحاليل.
2. الأكثر فعالية وكاشفة هو المستخلص من الملفوف الأحمر، وكذلك أملاح الأنثوسيانين المعقدة الموجودة في المحلول مع المعادن. 3. ليس للمؤشرات الناتجة حدود انتقالية واضحة بسبب تركيبتها المعقدة. بسبب عدم استقرار الأنثوسيانين، يجب تحضيرها مباشرة قبل بدء العمل.
4. من الأفضل إنتاج مثل هذه المؤشرات الحمضية مباشرة من المواد النباتية. يمكنك استخدام عصائر الفاكهة والمعلبات، ولكن فعالية المؤشرات من هذه المواد الخام أقل.

فهرس:

1. الفلافونويدات: الكيمياء والكيمياء الحيوية والتطبيقات. أويفيند إم. أندرسن كينيث آر. ماركهام، CRC Press، 2006، ص. 471 – 553.

2. الأنثوسيانين كمؤشرات لدرجة الحموضة وعوامل معقدة. بيتر كوش. شبكة الاتصالات العالمية. com.demochem. دي/p26_anth-e. هتم

3. هاربورن جي بي الفلافونويدات: التطورات الحديثة // أصباغ النبات / إد. تي دبليو جودوين. لندن: الصحافة الأكاديمية، 1988. ص.

4. http://ru. ويكيبيديا. org/wiki/Anthocyanins

5. . الكيمياء بدون صيغ أو غرباء مألوفين. أفالون، ABC-كلاسيكس، سانت بطرسبرغ - 2005.

6. . . كتاب الكيمياء للقراءة المنزلية. ماجستير كيمياء-1995.

7. . دليل الكيمياء التحليلية. م. الكيمياء

التحول الأحمر، أو الباثوكرومي، هو تحول في النطاق نحو موجات أطول.

أهداف البحث: 1. المواد الطبيعية التي يمكن استخدامها لتحضير المؤشرات الحمضية القاعدية: عصائر الفواكه والتوت ذات الألوان الزاهية، عصارة خلايا بتلات زهور النباتات المختلفة، قشرة الفواكه ذات الألوان الزاهية ولحاء الأشجار. 2. محاليل المواد المستخدمة في الحياة اليومية

أهداف المشروع: 2. دراسة منهجية إعداد المؤشرات الطبيعية. 3. التحديد التجريبي لإمكانية استخدام المؤشرات الطبيعية لتحديد بيئة المحاليل المنزلية (الصابون، الشامبو، البودرة، مسحوق الأسنان، الشاي، العصير، مستخلصات التربة وغيرها). 4. دراسة الأساس الكيميائي للمؤشرات الطبيعية. 1. النظر في تاريخ اكتشاف بعض المؤشرات الحمضية القاعدية.

المؤشرات (من الإنجليزية تشير - تشير) هي مواد تغير لونها حسب بيئة المحلول. المؤشرات الأكثر استخدامًا في المختبر الكيميائي هي Litmus Phenolphthalein Methyl orange Universal - مزيج من عدة مؤشرات معروفة اليوم بعدة مئات من المؤشرات.

صفحات من التاريخ تم اكتشاف المؤشرات لأول مرة في القرن السابع عشر على يد الكيميائي والفيزيائي الإنجليزي روبرت بويل. لفهم كيفية عمل العالم، أجرى بويل آلاف التجارب. وهنا واحد منهم. كانت الشموع مشتعلة في المختبر، وكان شيء ما يغلي في المعاليق، عندما دخل البستاني ومعه سلة من زهور البنفسج. بدأت التجربة وفتحوا القارورة وخرج منها بخار كاوي. نظر بويل إلى الزهور، وكان يدخن، ولإنقاذ الزهور، وضعها في كوب من الماء. وتحولت بتلات الزهرة من اللون الأرجواني الداكن إلى اللون الأحمر. أمر العالم مساعده بإعداد المحاليل ثم سكبها في أكواب. أدرك العالم أن لون البنفسج يعتمد على المحاليل الموجودة في الزجاج، ثم أصبح بويل مهتمًا بما لا يظهره البنفسج، بل النباتات الأخرى. تم الحصول على أفضل النتائج من التجارب التي أجريت على حزاز عباد الشمس. روبرت بويل

كان عباد الشمس معروفًا في مصر القديمة وروما القديمة، حيث تم استخدامه كطلاء بنفسجي - بديلاً عن اللون الأرجواني الباهظ الثمن. ثم ضاعت وصفة صنع عباد الشمس. ولم يتم اكتشاف الصبغة البنفسجية في فلورنسا إلا في بداية القرن الرابع عشر، وتم تحضيرها على النحو التالي: 1. تم سحق الأشنات. 2. يتم ترطيب الخليط وإضافة الرماد والصودا إليه. 3. يوضع في براميل خشبية ويضاف إليه البول ويحفظ لمدة طويلة في صفحات التاريخ

تم عزل مادة تلوين مشابهة لمادة الأورسيل في القرن السابع عشر من نبات الهليوتروب، وهو نبات حديقة عطري ذو أزهار أرجوانية داكنة. منذ ذلك الوقت، وبفضل R. Boyle، بدأ استخدام Orseil وheliotrope في المختبرات الكيميائية. وفقط في عام 1704 أطلق العالم الألماني إم فالنتين على هذا الطلاء اسم عباد الشمس. الإنتاج الحديث لعباد الشمس 1. يتم سحق الأشنات 2. يتم تخميرها في محلول البوتاس (كربونات البوتاسيوم) والأمونيا. 3. أضف الطباشير والجص.

منهجية تحضير مؤشرات نباتية محلية الصنع لتحديد طريقة لإعداد مؤشرات نباتية، قمنا بدراسة وفحص عصائر الفواكه والتوت ذات الألوان الزاهية، وعصير الخلايا من بتلات زهور النباتات المختلفة، مثل البابونج، ووركين الورد، والآذريون، والبنجر، والفاوانيا ، التوت الأزرق، الكشمش الأسود، الشاي، مغلي لحاء البلوط، براعم بروكسل. وتم الحصول على أفضل النتائج باستخدام النباتات التالية: التوت الأزرق والكشمش. 1. تحضير مغلي من عصير التوت أو الكشمش الأسود. 2. أضف إلى 30 جرامًا من التوت ملعقة كبيرة من الماء الساخن. 3. اغلي المحلول. 4. يبرد ويقلب لمدة 2-3 دقائق ثم يترك المحلول يستقر لمدة 1-2 دقيقة.

5. تمت تصفيته. للتصفية، استخدمنا قمعًا مصنوعًا من زجاجة بلاستيكية وورق ترشيح. 6. قص ورق الترشيح (عرض 1 سم، طول 4 سم). 7. انقعي شرائح ورق الترشيح في المرق المحضر لمدة دقيقتين. 8. جفف الشرائط، واحفظها بعيدًا عن الضوء الساطع. 9. قم بتخزين أوراق المؤشر المعدة في حاوية داكنة.

خصائص مؤشرات النبات النبات (جزء منه) الرقم الهيدروجيني = 1 (بيئة حمضية) الرقم الهيدروجيني = 7 (بيئة محايدة) الرقم الهيدروجيني = 13 (بيئة قلوية) الفاصوليا الداكنة الأحمر البنفسجي الأصفر والأخضر العنب (القشر) الوردي ليلك الأصفر والأخضر الأزالية (الزهور) الأرجواني الأحمر الوردي والأصفر التوت الأزرق (التوت) الأحمر الأزرق الكشمش الأسود (التوت) الأحمر الأزرق

تجربة منزلية (نتائج دراسة المحاليل المنزلية) محلول اختبار اللون متوسط ​​1. مستخلص التربة أحمر حامض 2. عصير دوبري، تفاح أحمر حامض 3. الكفير "بيت في القرية" أحمر حامض 4. حليب "بيت في القرية" البنفسجي محايد 5. محلول صابون “كلين لاين، صابون تجميلي” قلوي أزرق

الأساس الكيميائي لعمل مؤشرات الرقم الهيدروجيني من المستخلصات النباتية يعتمد عمل المؤشرات الطبيعية على قدرة مضادات السيانيد، وهي خليط من الجليكوسيدات الموجودة في أزهار وثمار النباتات، على تكوين هياكل التوازن في بيئات مختلفة. عند قيم الأس الهيدروجيني المنخفضة، يكون الشكل المميز للأنثوسيانين هو أيون الأكسونيوم (1)، الذي يعطي المحلول لونًا ورديًا أحمر. مع انخفاض الحموضة، يتحول هذا الهيكل إلى مركب عديم اللون (2)، وفي بيئة قلوية - إلى مركب كينويد (3)، له لون أزرق. وبما أن كل هذه العمليات قابلة للعكس، فمن خلال تغيير الرقم الهيدروجيني للوسط، يمكن ملاحظة التحولات اللونية عدة مرات.

استنتاجات من التجربة 1. هذا النوع من الشاي ذو حموضة عالية، لذلك يجب على الأشخاص الذين يعانون من ارتفاع حموضة المعدة عدم شربه. 2. يتمتع الشامبو قيد الدراسة ببيئة محايدة، لذا يمكن استخدامه لبشرة الأطفال الحساسة. 3. لا ينبغي استخدام نوع الصابون محل الدراسة من قبل الأشخاص ذوي البشرة الجافة، لأنه هذا النوع من الصابون، الذي يحتوي على تفاعل قلوي، سوف يجفف الجلد. 4. أظهر المسحوق المأخوذ للبحث خصائصه الأساسية. ولذلك، تحتاج إلى العمل معها بعناية. من الأفضل عدم غسل الملابس الصوفية والحريرية بهذا المسحوق. 5. التربة المأخوذة للبحث من حديقة المدرسة لها خصائص حمضية، لذا يجب العمل على تكسيرها، لأن تؤثر التربة الحمضية سلبًا على نمو النبات.

استنتاجات بشأن العمل 1. الكيمياء علم يرتبط ارتباطًا مباشرًا بالأنشطة العملية للإنسان، وليس من قبيل المصادفة أن نقش المشروع مأخوذ من كلمات إم في لومونسوف "الكيمياء تمد يديها بعيدًا في الشؤون الإنسانية". 2. قمنا بدراسة تاريخ اكتشاف بعض المؤشرات والأساس الكيميائي لمؤشرات الرقم الهيدروجيني من النباتات. 3. قمنا بدراسة طريقة تحضير مؤشرات الرقم الهيدروجيني من النباتات. 4. باستخدام مؤشرات محلية الصنع، قمنا بتحديد بيئة بعض الحلول المنزلية.

أصدقائي الأعزاء! شكرًا لكم على اهتمامكم! نحن مقتنعون مرة أخرى أنه يمكننا في المنزل إعداد أوراق المؤشرات واستخدامها لتحديد حموضة المحاليل المنزلية. وسيستمر العمل في المشروع العام المقبل

مدرسة MKOU مارشانسكايا الثانوية

العمل البحثي في ​​الكيمياء

"مؤشرات في حياتنا."

تم الانتهاء من العمل من قبل طلاب الصف الثامن

سيدوروفا لاريسا

كوريشكو اناستازيا

بورماتوفا سفيتلانا

رئيس: سينيتسينا مارغريتا

أناتوليفنا - مدرس الكيمياء

2016

مقدمة

تاريخ اكتشاف المؤشر

تصنيف المؤشرات.

المؤشرات الطبيعية

الجزء التجريبي.

خاتمة.

فهرس.

1 المقدمة

في الطبيعة، نواجه مواد مختلفة تحيط بنا. بدأنا هذا العام في التعرف على موضوع مثير للاهتمام - الكيمياء. كم عدد المواد الموجودة في العالم؟ ما هم؟ لماذا نحتاجهم وما هي الفوائد التي يجلبونها؟

كنا مهتمين بمواد مثل المؤشرات. ما هي المؤشرات؟

في الدروس، عند دراسة موضوع "أهم فئات المركبات غير العضوية"، استخدمنا مؤشرات مثل عباد الشمس والفينول فثالين وبرتقال الميثيل.

المؤشرات (من الإنجليزية تشير إلى الإشارة) هي مواد تغير لونها اعتمادًا على بيئة المحلول. باستخدام المؤشرات يمكنك تحديد بيئة الحل

قررنا معرفة ما إذا كان من الممكن استخدام المواد الطبيعية الموجودة لدينا في المنزل كمؤشرات.

الهدف من العمل:

التعرف على مفهوم المؤشرات؛

تعرف على افتتاحيتها ووظائفها؛

تعلم كيفية التعرف على المؤشرات من الأشياء الطبيعية؛

دراسة تأثير المؤشرات الطبيعية في البيئات المختلفة.

طرق البحث :

دراسة الأدبيات العلمية الشعبية؛

الحصول على حلول المؤشرات والعمل بها

2. تاريخ اكتشاف المؤشرات

تم اكتشاف المؤشرات لأول مرة في القرن السابع عشر من قبل الفيزيائي والكيميائي الإنجليزي روبرت بويل. أجرى بويل تجارب مختلفة. وفي أحد الأيام، بينما كان يجري درسًا آخر، جاء بستاني. أحضر البنفسج. أحب بويل الزهور، لكنه كان بحاجة إلى إجراء تجربة. ترك بويل الزهور على الطاولة. عندما أنهى العالم تجربته، نظر بالصدفة إلى الزهور، وكانت تدخن. ولحفظ الزهور، وضعها في كوب من الماء. و- يا لها من معجزات - تحول لون البنفسج، بتلاته الأرجوانية الداكنة، إلى اللون الأحمر. أصبح بويل مهتمًا وأجرى تجارب مع الحلول، وفي كل مرة أضاف البنفسج ولاحظ ما حدث للزهور. في بعض النظارات، بدأت الزهور على الفور بالتحول إلى اللون الأحمر. أدرك العالم أن لون البنفسج يعتمد على المحلول الموجود في الزجاج والمواد الموجودة في المحلول. تم الحصول على أفضل النتائج من التجارب التي أجريت على حزاز عباد الشمس. قام بويل بغمس شرائح الورق العادية في منقوع من حزاز عباد الشمس. انتظرت حتى نقعهم في المنقوع ثم جففتهم. أطلق روبرت بويل على هذه القطع الصعبة من الورق اسم المؤشرات، والتي تعني باللاتينية "المؤشر"، لأنها تشير إلى بيئة الحل. وكانت المؤشرات هي التي ساعدت العالم على اكتشاف حمض جديد - حمض الفوسفوريك، الذي حصل عليه عن طريق حرق الفوسفور وإذابة المنتج الأبيض الناتج في الماء. حاليا، يتم استخدام المؤشرات التالية على نطاق واسع في الممارسة العملية: عباد الشمس، الفينول فثالين، برتقال الميثيل.

2. تصنيف المؤشرات المدرسية وطرق استخدامها

المؤشرات لها تصنيفات مختلفة . بعض المؤشرات الأكثر شيوعًا هي المؤشرات الحمضية القاعدية، والتي يتغير لونها اعتمادًا على حموضة المحلول. في الوقت الحاضر، هناك عدة مئات من المؤشرات الحمضية القاعدية المركبة بشكل مصطنع، ويمكن العثور على بعضها في مختبر الكيمياء المدرسي.

الفينول فثالين (يباع في صيدلية تحت اسم "purgen") - أبيض أو أبيض مع مسحة صفراء قليلاً، مسحوق بلوري ناعم. قابل للذوبان في 95٪ كحول، غير قابل للذوبان عمليا في الماء. الفينول فثالين عديم اللون يكون عديم اللون في البيئات الحمضية والمحايدة، ولكنه يتحول إلى اللون القرمزي في البيئات القلوية. ولذلك، يتم استخدام الفينول فثالين لتحديد البيئة القلوية.

ميتيل برتقالي - مسحوق بلوري برتقالي. قابل للذوبان بشكل معتدل في الماء، قابل للذوبان بسهولة في الماء الساخن، غير قابل للذوبان عمليا في المذيبات العضوية. يتغير لون المحلول من الأحمر إلى الأصفر.

لاكمويد (عباد الشمس) - مسحوق أسود. قابل للذوبان في الماء، 95٪ كحول، الأسيتون، حمض الأسيتيك الجليدي. يتغير لون المحلول من الأحمر إلى الأزرق.

يتم استخدام المؤشرات عادة عن طريق إضافة بضع قطرات من محلول مائي أو كحولي، أو القليل من المسحوق، إلى المحلول الذي يتم اختباره.

طريقة أخرى للتطبيق هي استخدام شرائح من الورق مبللة بمحلول مؤشر أو خليط مؤشر وتجفيفها في درجة حرارة الغرفة. يتم إنتاج هذه الشرائط في مجموعة متنوعة من الخيارات - مع أو بدون مقياس ألوان مطبق عليها - وهو معيار ألوان.

3. المؤشرات الطبيعية

المؤشرات الحمضية القاعدية ليست كيميائية فقط. هم في كل مكان حولنا، ولكننا عادة لا نفكر في ذلك. هذه مؤشرات نباتية يمكن استخدامها في الحياة اليومية. على سبيل المثال، عصير البنجر في البيئة الحمضية يغير لونه الياقوتي إلى اللون الأحمر الفاتح، وفي البيئة القلوية يتغير إلى اللون الأصفر. معرفة خصائص عصير البنجر، يمكنك جعل لون البرش مشرقا. للقيام بذلك، أضف القليل من الخل أو حامض الستريك إلى البرش. إذا قمت بإسقاط عصير الليمون في كوب من الشاي القوي أو قمت بإذابة عدد قليل من بلورات حامض الستريك، فسوف يصبح الشاي أخف وزنا على الفور. إذا قمت بإذابة صودا الخبز في الشاي، فسوف يصبح المحلول داكنًا.

غالبًا ما تستخدم العصائر أو مغلي الفواكه ذات الألوان الزاهية أو أجزاء أخرى من النباتات كمؤشرات طبيعية. يجب تخزين هذه الحلول في حاويات مظلمة. لسوء الحظ، فإن المؤشرات الطبيعية لها عيب خطير: تتدهور مغليها بسرعة كبيرة - فهي تحمض أو تتعفن (المحاليل الكحولية أكثر استقرارًا). في هذه الحالة، من الصعب أو المستحيل التمييز، على سبيل المثال، بين وسط محايد من حمض ضعيف أو قلوي ضعيف من قلوي قوي. لذلك، تستخدم المختبرات الكيميائية مؤشرات اصطناعية تغير لونها بشكل حاد ضمن حدود درجة الحموضة الضيقة إلى حد ما.

الجزء التجريبي

ما هي المؤشرات التي يمكنك استخدامها في المنزل؟ للإجابة على هذا السؤال قمنا بدراسة محاليل عصائر الفواكه وأزهار النباتات مثل الكلانشو (أزهار برتقالية وحمراء وبيضاء)، والجزر، والبصل الأزرق والأصفر (القشرة والبصلة نفسها)، والتوليب (أزهار حمراء وأوراق خضراء)، إبرة الراعي (الزهور الوردية والبيضاء)، الهندباء، الزهرة، الكشمش الأسود والتوت (التوت). قمنا بإعداد محاليل من عصائر هذه النباتات والفواكه، حيث أن المحاليل تفسد بسرعة، قمنا بإعدادها قبل التجربة مباشرة على النحو التالي: يتم طحن القليل من الأوراق أو الزهور أو الفواكه في الهاون، ثم يضاف القليل من الماء. تمت دراسة المحاليل المحضرة للمؤشرات الطبيعية بمحلول الحمض (حمض الهيدروكلوريك) والقلويات (هيدروكسيد الصوديوم). جميع الحلول المتخذة للبحث تغيرت أو لم يتغير لونها حسب البيئة. وتم جدولة نتائج الدراسات

كائن قيد الدراسة	اللون الأولي للحل في بيئة محايدة	التلوين في بيئة حمضية	اللوحة القلوية
كالانشو (زهور البرتقال)	أصفر شاحب	أصفر	أصفر شاحب
كالانشو (زهور حمراء)	بورجوندي الداكن	لون القرنفل	الزمرد الأخضر
كالانشو (الزهور الوردية)	أرجواني	لون القرنفل	أخضر
توليب (زهور حمراء)	بورجوندي الداكن	برتقالي قاتم	الأخضر الأصفر
توليب (الأوراق)	اخضر فاتح	بدون تغيير	أخضر
البصل الأزرق (قشر)
البصل الأزرق (البصلة)
بصل أصفر (قشر)
بصل أصفر (بصلة)
جزر (عصير)	البرتقالي
عصير الشمندر)
الهندباء	الأخضر الأصفر	أصفر فاتح	اصفر غامق
التوت الكشمش الأسود
توت العليق
إبرة الراعي (أزهار وردية زاهية)	وردي فاقع	وردي فاقع	البني الفاتح
إبرة الراعي (الزهور البيضاء)	أبيض	أصفر فاتح	أبيض
بانسيز (زهور أرجوانية)	أرجواني	وردي فاقع	الزمرد الأخضر
زهور الثالوث (أزهار صفراء ذات مراكز بنية)	رمادي	اخضر فاتح	وردي فاقع
كركديه	نص 1 MBOU “Lyceum 9 يحمل اسم A.S. Pushkin ZMR RT” عمل بحث علمي “المؤشرات الطبيعية” أنجزته: تشيليوكانوف كارينا فلاديميروفنا، طالبة الصف الثامن المشرف العلمي: Chugunova S.A.، مدرس الكيمياء من أعلى فئة المؤهلات 2014 2 المحتويات صفحة المقدمة صفحة تاريخ اكتشاف المؤشرات صفحة المؤشرات الطبيعية الجزء التجريبي 3.1 صفحة اختيار المواد لإعداد المؤشرات نتائج اختبارات مؤشرات النبات صفحة نتائج الاختبارات بمؤشر من المواد الخام النباتية (الكشمش الأسود) صفحة الاستنتاجات صفحة المراجع 9 3 مقدمة التجربة هي الطريقة الصحيحة الوحيدة لطرح الأسئلة على الطبيعة وسماع الإجابة في مختبرها. دي مينديليف. الغرض من هذا العمل هو دراسة إمكانية الحصول على مواد مؤشرة للحمض القاعدي من المواد النباتية واستخدامها لتحديد الرقم الهيدروجيني لبعض المحاليل المستخدمة في الحياة اليومية. الهدف من الدراسة هو مستخلصات الفاكهة النباتية كمؤشرات مفترضة. أهداف البحث: 1. التعرف على تاريخ إنتاج واستخدام المؤشرات. 2. جمع النباتات المؤشرة. 3. تحضير المستخلصات من المواد النباتية. 4. اختبار المؤشرات الطبيعية بمحلول الأحماض والقواعد. 5. إثبات عملياً إمكانية استخدام مستخلصات الفاكهة النباتية كمؤشرات كيميائية. 1. تاريخ اكتشاف المؤشرات كانت الأصباغ والمواد الملونة المعزولة من النباتات معروفة في مصر القديمة وروما القديمة. أما بداية استخدام المواد العضوية كمؤشرات فتعود إلى القرن السابع عشر. ويرتبط باسم الفيزيائي والكيميائي الإنجليزي الشهير روبرت بويل (). في مختبر ر. بويل، تم تصنيع ورق عباد الشمس لأول مرة بناءً على هذا الحل. بعد بعض التفكير، دعا R. Boyle هذه المواد بالمؤشرات، والتي ترجمت من اللاتينية تعني "المؤشرات". 4 2. المؤشرات الطبيعية المؤشرات (من مؤشر المؤشر اللاتيني) هي مواد عضوية معقدة يتغير لونها حسب وجودها في بيئة حمضية أو قلوية أو محايدة. المؤشرات الأكثر شيوعًا هي عباد الشمس والفينول فثالين وبرتقال الميثيل (برتقال الميثيل). إذا لم تكن هناك مؤشرات كيميائية حقيقية، فيمكن استخدام المؤشرات محلية الصنع من المواد الخام الطبيعية بنجاح لتحديد بيئة الحل. تحتوي المؤشرات الطبيعية على مواد ملونة يمكنها تغيير لونها استجابة لتأثير معين. وعندما يجدون أنفسهم في بيئة حمضية أو قلوية، فإنهم يشيرون بذلك بصريًا. 3. الجزء التجريبي 3.1 اختيار المواد لإعداد المؤشرات من أهم مراحل بحثي هو اختيار المواد الخام لإعداد المؤشر الذي درست به المحاليل: الماء (وسط محايد) والصودا ( وسط قلوي)، حمض الأسيتيك (وسط حمضي)، عصير الكشمش الأسود، الكرز (التوت)، الفراولة (التوت)، الجزر (عصير)، البنجر (عصير)، الكركديه (الشاي الأحمر)، الكركم، الكشمش الأحمر (التوت). مؤشرات الاختبار باستخدام ورق المؤشر العالمي، قمت بإعداد عصير الكشمش الأسود، ومحلول مسحوق الكركم، ومنقوع شاي الكركديه، وعصير البنجر، وعصير الفراولة، وقسمتهم إلى أنبوبي اختبار. أضفت الخل إلى أحدهما (البيئة الحمضية)، وأضفت محلول الصودا إلى الآخر (البيئة القلوية). تم فحص الحلول باستخدام ورقة المؤشر العالمية. 5 الاستنتاجات: جميع العصائر والمنقوعات ذات اللون الأحمر تكون حمراء زاهية في بيئة حمضية، من الأخضر الفاتح إلى الأخضر الداكن في بيئة قلوية، باستثناء: البنجر الذي يكون أصفر اللون في بيئة قلوية. 3.2 نتائج اختبار النباتات المؤشر قررت استخدام عصير الكشمش الأسود كمؤشر. أضفت بضع قطرات من عصير الكشمش الأسود إلى جميع أنابيب الاختبار التي بها مصانع مؤشرات الاختبار. المواد الخام لإعداد محلول الألوان الطبيعية مؤشر اللون في محلول حمضي في مؤشر (عالمي) درجة الحموضة المتوسطة> 7 (إضافة الخل) القلوية المتوسطة درجة الحموضة< 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 أحمر كركديه (شاي أحمر) كشمش أسود (توت) أحمر غامق ph=1 بورجوندي ph=0 أحمر أخضر قذر أحمر أحمر داكن أخضر _ كركم برتقالي فاتح قذر داكن (مسحوق) ph=3 برتقالي أخضر برتقالي كشمش أحمر (توت) ) أحمر ساطع ph=2 وردي أخضر أحمر غامق الخلاصة: عند إضافة عصير الكشمش الأسود إلى العصائر، فإن لون المؤشر يختلف من البرتقالي الداكن إلى الأحمر الداكن نتائج اختبار المؤشر من المواد الخام النباتية (الكشمش الأسود) التي أعددتها المحاليل من المواد المستخدمة في الحياة اليومية، وتمت دراستها باستخدام ورقة المؤشر العالمي (pH 0 12) بمقياس قياسي. وقد وجد أن الرقم الهيدروجيني لهذه المحاليل يختلف في نطاق الرقم الهيدروجيني 1 11؛ علاوة على ذلك، أظهرت ثلاثة محاليل فقط من أصل عشرة تفاعلًا حمضيًا. كمواد خام لإعداد محلول المؤشر، أخذت التوت الكشمش الأسود الأزرق البنفسجي المجمد (Ribesnigrum). 7. عند فحص عصير الكشمش الأسود المجمد (الأحمر الداكن)، كان تغير اللون واضحا سواء في البيئة الحمضية (إلى الأحمر الساطع) أو في البيئة القلوية (إلى الأزرق الساطع). تمت إضافة بضع قطرات من محلول المؤشر المحضر إلى أنبوب الاختبار مع محلول الاختبار. يتم عرض النتائج في الجدول. محاليل ph معجون أسنان 8 صودا 10 خل 3 حليب 6 ملح طعام 7 أمونيا 11 صابون 9 محاليل معجون أسنان صودا خل حليب ملح طعام أمونيا صابون عصير الكشمش الأسود أزرق قذر أزرق وردي بورجوندي فاتح وردي فاقع أزرق وردي فاتح نتيجة لذلك، بناءً على العمل المنجز، تم الحصول على مؤشر القاعدة الحمضية من المواد الخام النباتية (الكشمش الأسود). تم استخدامه لتحديد الرقم الهيدروجيني للحلول المستخدمة في الحياة اليومية. تجريبي 8، ثبت أن دقة تحديد الرقم الهيدروجيني للوسط باستخدام مؤشر من الكشمش الأسود يمكن مقارنته بدقة المؤشر العالمي. في جميع الحلول، تزامنت نتائج الاختبار بمؤشر الكشمش الأسود مع نتائج الاختبار بمؤشر عالمي. وهكذا، أثبتنا أنه يمكن استخدام مستخلص التوت عنب الثعلب كمؤشر للقاعدة الحمضية. 4. الاستنتاجات 1. يمكن استخدام أصباغ النبات كمؤشرات. هذه المؤشرات حساسة للغاية، وخاصة العصائر ذات الألوان الزاهية من الكشمش الأسود، والتوت البري، والويبرنوم، والتوت والبنجر، والكرز، والكركديه (الشاي الأحمر). خصائص هذه المؤشرات مماثلة لتلك الموجودة في ورقة المؤشر العالمية. 2. عصير الكشمش الأسود يغير لونه إلى اللون الوردي في البيئة الحمضية، وإلى اللون الأزرق في البيئة القلوية. 3. يمكن استخدام محاليل المؤشرات النباتية كمؤشرات حمضية وقاعدية لتحديد بيئة المحاليل في مختبر الكيمياء المدرسي. سهولة الإعداد والسلامة تجعل مثل هذه المؤشرات سهلة الوصول إليها، وبالتالي مساعدين جيدين في العمل مع الأحماض والقواعد. 4. تعتمد شدة لون المؤشرات على تركيز المحاليل التي يتم اختبارها، مما يسمح بإجراء تقييم تقريبي لعدوانية البيئة. 5. يمكن استخدام المؤشرات النباتية في الحياة اليومية. يغير عصير الشمندر لونه الياقوتي إلى الأحمر الفاتح في البيئة الحمضية، والأصفر في البيئة القلوية. معرفة خصائص عصير البنجر، يمكنك جعل لون البرش مشرقا. للقيام بذلك، أضف القليل من الخل أو حامض الستريك إلى البرش. 9 6. يمكن استخدام المؤشرات الطبيعية لتحديد تركيبة الأدوية المستخدمة للعلاج. العديد من الأدوية هي الأحماض والأملاح والقواعد. من خلال دراسة خصائصها، يمكنك حماية نفسك. على سبيل المثال، الأسبرين (حمض أسيتيل الساليسيليك)، لا يمكن تناول العديد من الفيتامينات على معدة فارغة، لأن الأحماض الموجودة في تركيبتها ستلحق الضرر بالغشاء المخاطي في المعدة. 7. يمكن استخدام المؤشرات الطبيعية لتحديد حموضة التربة، لأنه في نفس التربة، اعتمادًا على حموضتها، يمكن أن ينتج نوع واحد من النباتات محصولًا مرتفعًا، في حين أن الأنواع الأخرى ستكون منخفضة. 5. المراجع 1. بيليبينكو أ.ت. “دليل الكيمياء الابتدائية”. كييف "ناوكوفا دوما". 1973 معلومات الصفحة من 1september.ru. 3. موسوعة الأطفال. م. أكاديمية العلوم التربوية. روسيا الاتحادية الاشتراكية السوفياتية. 1966 معلومات الصفحة من موقع alchemic.ru "نصيحة جيدة". 5. لينسون آي.أ. "الكيمياء المسلية." موسكو. 1996 بيج بايكوفا ف.م. "الكيمياء بعد المدرسة." 1976 صفحة المجلة العلمية والعملية "الكيمياء لأطفال المدارس" صفحة المجلة التربوية والمنهجية لمعلمي الكيمياء "الأول من سبتمبر" 22 سبتمبر 2007 مقدمة تستخدم المؤشرات على نطاق واسع في الكيمياء، بما في ذلك في المدرسة. أي تلميذ يعرف ما هو الفينول فثالين، أو عباد الشمس. تستخدم المؤشرات لتحديد تفاعل البيئة (الحمضية والقلوية الدرس الصيفي لطلاب المدارس الموضوعية وغيرهم من علماء الطبيعة فيما يلي مقتطفات من مشروع خريجة مدرستنا تيسيا وارتكينا عام 2009. جرب التجارب المقترحة. قسم "العالم من حولنا" الحصول على المؤشرات النباتية ودراسة تأثير البيئات الحمضية والقلوية على لون المؤشرات النباتية تم تنفيذ العمل من قبل طلاب الصف الرابع في مدرسة تالان الثانوية: فولكوف خطة الدرس مدرسة المعلم الموضوع، الفصل موضوع الدرس الكيمياء Kozlovskaya E.R. Shymkent، NIS FMS، الصف 7 مؤشرات أهداف التعلم أهداف الدرس أهداف اللغة المعرفة الأولية 7.3.4.4 القدرة على التمييز بين المواد الكيميائية UDC 54 دراسة حموضة المنتجات الغذائية باستخدام المؤشرات الطبيعية Tyurina D. A. المشرف العلمي، مدرس التخصصات الطبيعية، الفئة الأولى Sorokina A. V. Emelyanovskaya التعليم العام الثانوي صفحة المحتويات صفحة القسم موضوع البحث 2 موضوع البحث 2 موضوع البحث 2 أهمية العمل 2 غرض البحث 3 أهداف البحث 3 فرضية البحث 3 برنامج ومنهجية البحث العلوم الطبيعية أولغا فيكتوروفنا نافاليخينا، مدرس الكيمياء، KGOAU "مدرسة العلوم الطبيعية"، كيروف، منطقة كيروف تقييم إمكانية استخدام الأصباغ الطبيعية كأصباغ حمضية قاموس أوزيجوف التوضيحي: "1. مادة ملونة في الجسم تشارك في حياته وتعطي لون الجلد والشعر والقشور والأزهار والأوراق. 2. الصبغة المسحوقة الكيميائية. الثاني، صفة. أعمال البحث العلمي الحصول على المؤشرات الطبيعية من الكائنات النباتية لتحديد رد فعل البيئة عند استخدام المواد الكيميائية المنزلية التي يؤديها: فيليبوفا ليوبوف سيرجيفنا، إجابات على الأسئلة والتمارين من دفتر الملاحظات للعمل المختبري والعملي I. I. Akimova، N. V. Zaporozhets "الكيمياء" موضوع "المركبات العضوية" العمل المختبري 1 تجارب مع الجليسرين: القابلية للذوبان العمل البحثي في ​​الكيمياء rn كيفية التعلم ومكان التقديم أكملته: Grishina Yana Konstantinovna، الطالبة 4 "A" فئة MBOU "المدرسة الثانوية 17" مشرف كالوغا: معلمة Martynova Galina Anatolyevna العمل البحثي الحرباء الكيميائية أنجزته: ألكسندرا ألكساندروفنا جيراسيموفا، طالبة الصف السادس في مدرسة MBOU الثانوية 6 في كراسنويارسك المشرفة: ميليا ألكساندروفنا فيرونوفا، معلمة الكيمياء في MBOU OGBOU "مركز تعليم الأطفال ذوي الاحتياجات التعليمية الخاصة في سمولينسك" الأصباغ الطبيعية لبيض عيد الفصح، تم تنفيذ العمل بواسطة: Sadchikova Yu.D. الرئيس: جفوزدوفسكايا ن.ب. 2017 قريبا مشروع "صنع ورقة مؤشرة" شارك في المشروع طلاب من الصفين الثامن والعاشر. يمكن استخدام أجزاء من العديد من النباتات لصنع ورق المؤشر. في السابق كنا نعمل حيث المحاليل التجارب المعملية 1 3 1. تحديد أيونات الهيدروجين وأيونات الهيدروكسيد في المحاليل. 2. تحديد قيمة الرقم الهيدروجيني التقريبية للمحاليل المائية والقلوية والأحماض (هيدروكسيد الصوديوم والكلوريد) موضوع الدرس: تحضير المنكهات والمواد العطرية والملونات الغذائية I. تحديد نوع النكهات ومنتجات النكهات للحصول على الرائحة والطعم، تضاف المواد العطرية إلى منتجات الحلويات علم أصول التدريس علم أصول التدريس أيتوريفا أيمارا كيسيموفنا مدرس الكيمياء والبيولوجيا MBOU "المدرسة الثانوية" ص. Volzhskoe، منطقة أستراخان باستخدام التكنولوجيا المبتكرة للتعلم القائم على حل المشكلات وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات في دراسة الموضوع العمل البحثي المؤشرات الطبيعية واستخدامها يؤديها: سميرنوفا أنجلينا أوليجوفنا طالبة في الصف الثامن بالمؤسسة التعليمية البلدية - المدرسة الثانوية مع. باسكاتوفكا من منطقة ماركسوفسكي في منطقة ساراتوف وزارة الصحة في الاتحاد الروسي المادة الدوائية العامة اختبارات النقاء وGPM.1.2.2.2.0011.15 الحدود المسموح بها للشوائب. بدلاً من GF XII، الجزء الأول، اختبارات Iron OFS 42-0058-07 مؤشرات مؤشر الرقم الهيدروجيني للهيدروجين جوهر التحلل المائي أنواع الأملاح خوارزمية لتكوين معادلات للتحلل المائي للأملاح التحلل المائي لأنواع مختلفة من الأملاح طرق قمع وتعزيز التحلل المائي محلول الاختبارات B4 الهيدروجين 2. كرر التجربة مع كبريتات البوتاسيوم (كلوريد الصوديوم)، وأكسيد السيليكون (رابعا). ثالثا. دراسة هشاشة المواد 1. ضع كمية قليلة من السكر في الهاون وحاول طحنها بالمدقة. يُعرِّف ليجين سيرجي ألكساندروفيتش، دكتوراه الكيمياء. العلوم، أستاذ مشارك بقسم الكيمياء وطرق تدريس الكيمياء؛ كراسنوفا ألينا أوليجوفنا، طالبة؛ بورينا إيلينا سيرجيفنا، دكتوراه. بيول. العلوم، فرع بيرسك من المؤسسة التعليمية لميزانية الدولة الفيدرالية للتعليم العالي "باشكير العمل البحثي الكيمياء حول الولايات المتحدة أكمله سفياتوسلاف دينيسلاموفيتش مازيتوف، طالب في الصف الأول بالمدرسة الثانوية رقم 4، بلاغوفيشتشينسك، جمهورية بيلاروسيا الرئيس: فيرا جيناديفنا كليكوفكينا، معلمة بالمدرسة الابتدائية بيئة المحاليل المائية درس الكيمياء بالكهرباء في الصف الثامن أولغا فاليريفنا أوشاكوفا، مدرس الكيمياء، المؤسسة التعليمية البلدية، المدرسة الثانوية رقم 2، ميشورينسك، منطقة تامبوف الهدف: تطوير الكفاءة البحثية للطلاب المؤسسة التعليمية بميزانية الدولة لمدينة موسكو "المدرسة الداخلية التعليمية الخاصة (الإصلاحية) 65" أنجزتها: مورافيوفا أناستاسيا كليمنتيف دانيل نازين فلاديمير القادة الصف 11. الموضوع 6. الدرس 6. التحلل المائي للأملاح. الغرض من الدرس: تطوير فهم الطلاب للتحلل المائي للأملاح. الأهداف: تعليمية: تعليم الطلاب كيفية تحديد طبيعة بيئة المحاليل الملحية من خلال تركيبها وتركيبها برنامج التعليم المستمر "وراء صفحات كتاب الكيمياء" التركيز: العلوم الطبيعية مستوى البرنامج: تمهيدي مدة البرنامج: سنة واحدة عمر الطلاب: 16-18 سنة دور التجربة الكيميائية في إقامة العلاقة بين دورة الكيمياء وأنشطة المشروع لأطفال المدارس Zaichko G.N. مدرس الكيمياء 1 تصنيف المشاريع (إي إس بولات) حسب الأنشطة السائدة للطلاب إعداد: كرافشينكو ألينا سيجيف ياروسلاف تاباتشنيكوف إدوارد المشرف العلمي: سيجيف أ.س. أهداف العمل: تصنيع مركبات الآزو مع خصائص المؤشر باستخدام طرق مختلفة. مقارنة الطرق واختيار الطريقة الأمثل. غوست 4919.1-77. الكواشف والمواد عالية النقاء. طرق إعداد حلول المؤشرات تاريخ التقديم 01-01-1978 دخلت حيز التنفيذ بقرار من اللجنة الحكومية للمعايير مؤسسة تعليمية حكومية للميزانية المدرسة الثانوية 324 في منطقة كورورتني في سانت بطرسبرغ مهرجان المنطقة الثالث لأبحاث الطلاب في الموضوعات الأحماض والقواعد تفاعلات الأحماض والقواعد الكيميائية الفصل الأول: الأحماض ما هي الأحماض؟ مصطلح "حمض" يأتي من الكلمة اللاتينية التي تعني "الحامض". في الحياة اليومية نواجه المؤسسة التعليمية بميزانية الدولة للتعليم المهني الثانوي لمدينة موسكو كلية الاقتصاد والتكنولوجيا 22 المهنة: 19/01/17 طباخ، طاهٍ معجنات الانضباط الأكاديمي / الدرس 5 مؤشر الهيدروجين للبيئة. التحلل المائي للملح موضوع الدرس 1. التحكم التمهيدي في موضوع "التحلل المائي للبيئة. التحلل المائي للأملاح." 2. ندوة حول موضوع تفاعلات تبادل الشوارد. هيدروجين عمل بحثي استخدام الأصباغ الطبيعية لتلوين البيض أداء: يوليا يوريفنا جيراسيموفا، طالبة الصف الخامس بجامعة MKU DO "TsVR "Raduga" في Sim المشرفة: إيلينا فلاديميروفنا بانتيليفا المؤسسة التعليمية لميزانية الدولة الفيدرالية للتعليم العالي "جامعة قازان الوطنية للبحوث التقنية التي سميت باسمها. أ.ن. توبوليف كاي" (كنيتو كاي) زيلينودولسكي تكنولوجيا أنشطة البحث والمشروع في الفصل الدراسي إعداد: Cherkashina T.F.، مدرس الأحياء والكيمياء ص. Krasny Kutok 2015 القليل من النظرية في ظروف تطوير المعايير التعليمية الحكومية الفيدرالية LLC، من المهم استخدامها قسم التعليم في مدينة موسكو المؤسسة التعليمية لميزانية الدولة للتعليم المهني العالي الجامعة الوطنية الروسية للبحوث الطبية سميت باسم الوكالة الفيدرالية للتعليم جامعة ولاية نوفغورود التي تحمل اسم ياروسلاف المبادئ التوجيهية للقسم الحكيم للكيمياء والبيئة العازلة للعمل المختبري فيليكي نوفغورود 2006 مؤسسة تعليمية بلدية مدرسة ثانوية 37 المجتمع العلمي للطلاب مؤشر خصائص الحبر أكمله: نيكراسوف أرتيم سيرجيفيتش الصف 3 ب مدرسة MBOU الثانوية 37 المشرف العلمي: وزارة التربية والتعليم في جمهورية بيلاروسيا المؤسسة التعليمية "الجامعة التربوية الحكومية البيلاروسية التي تحمل اسم مكسيم تانك" الكيمياء العامة. ورشة العمل المخبرية والعملية التحلل المائي هو تفاعل التحلل الأيضي للمواد مع الماء. التحلل المائي للمواد العضوية المواد غير العضوية الأملاح التحلل المائي للمواد العضوية البروتينات الألكانات المهلجنة الإسترات (الدهون) الكربوهيدرات لم تجد إجابة لسؤالك؟ إنظر الى هنا خطة درس L Prokofiev حول القراءة (الصف الرابع) حول الموضوع ملخص الدرس "قواعد وإجراءات السلامة في الخزانات في الصيف" يوضح خطة نمط الحياة الصحي حول هذا الموضوع إيفا بولنا - كلمات الصمت