Download - οργάνωση της γνώσης/μια εφαρμογή στα ρυθμιστικά διαλύματα

Transcript
Page 1: οργάνωση της γνώσης/μια εφαρμογή στα ρυθμιστικά διαλύματα

ΧΑΡΑΛΑΜΠΑΤΟΥ Ε.

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ

«Η οργάνωση της γνώσης»

Page 2: οργάνωση της γνώσης/μια εφαρμογή στα ρυθμιστικά διαλύματα

ΧΑΡΑΛΑΜΠΑΤΟΥ Ε.

Τα φαινόμενα

Page 3: οργάνωση της γνώσης/μια εφαρμογή στα ρυθμιστικά διαλύματα

ΧΑΡΑΛΑΜΠΑΤΟΥ Ε.

Τα φαινόμενα

«Το pH του ανθρώπινου αίματος έχει τιμή 7,40.

Αν pH αίματος < 7,2 ⇒ εμφανίζεται κώμα,

Αν pH αίματος > 7,6 ⇒ εμφανίζεται μυική ακαμψία.

Πώς το αίμα διατηρεί το pH του πρακτικά σταθερό;»

Page 4: οργάνωση της γνώσης/μια εφαρμογή στα ρυθμιστικά διαλύματα

ΧΑΡΑΛΑΜΠΑΤΟΥ Ε.

ΝΟΜΟΙ

• Η ρυθμιστική ικανότητα

• Η εξίσωση Henderson

[Η[Η33ΟΟ++]=Κ]=Κaa..CCοξέος / οξέος / CCβάσηςβάσης

Page 5: οργάνωση της γνώσης/μια εφαρμογή στα ρυθμιστικά διαλύματα

ΧΑΡΑΛΑΜΠΑΤΟΥ Ε.

ΜΕΓΕΘΗ

• Η συγκέντρωση

• Η θερμοκρασία, Ka,Kb

• [H30+],[OH-]

• pH ,pOH

• Ο λόγος CHA/CA-

Page 6: οργάνωση της γνώσης/μια εφαρμογή στα ρυθμιστικά διαλύματα

ΧΑΡΑΛΑΜΠΑΤΟΥ Ε.

Οι περιπτώσεις

ΝΟΜΟΙ- ΑΡΧΕΣΣυγκέντρωση

CΜερική

ΕξουδετέρωσηΑρχή Le Chatelier

Νόμος της Αραίωσης

Εξίωση Henderson

Κα

ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ

Αραίωση

Προσθήκη ισχυρού οξέος

Προσθήκη ισχυρής βάσης

Παρασκευή ΡΔ

Page 7: οργάνωση της γνώσης/μια εφαρμογή στα ρυθμιστικά διαλύματα

ΧΑΡΑΛΑΜΠΑΤΟΥ Ε.

Δυσκολίες-Ιδέες των μαθητών

Οι μαθητές/ριες πιστεύουν ότι:

Το pH του ρυθμιστικού διαλύματος δεν αλλάζει, ανεξαρτήτως της ποσότητας ιόντων Η3Ο + ή ΟΗ- που εισάγεται σε αυτό.

Page 8: οργάνωση της γνώσης/μια εφαρμογή στα ρυθμιστικά διαλύματα

ΧΑΡΑΛΑΜΠΑΤΟΥ Ε.

Δυσκολίες-Ιδέες των μαθητών

Οι μαθητές/ριες πιστεύουν ότι:

Στα όξινα διαλύματα δεν υπάρχει βάση και στα βασικά δεν υπάρχει οξύ, ξεχνώντας

ότι στην περίπτωση του κοινού ιόντος το ασθενές οξύ συνυπάρχει με τη συζυγή του

βάση και αντίστροφα.

• •

Page 9: οργάνωση της γνώσης/μια εφαρμογή στα ρυθμιστικά διαλύματα

ΧΑΡΑΛΑΜΠΑΤΟΥ Ε.

Δυσκολίες-Ιδέες των μαθητών

Οι μαθητές/ριες πιστεύουν ότι:

Κάθε διάλυμα οξέος που περιέχει και άλας του με ισχυρή βάση είναι όξινο και κάθε

διάλυμα βάσης που περιέχει και άλας της με ισχυρό οξύ είναι βασικό.

Page 10: οργάνωση της γνώσης/μια εφαρμογή στα ρυθμιστικά διαλύματα

ΧΑΡΑΛΑΜΠΑΤΟΥ Ε.

Στρατηγικές επίλυσης προβλημάτων

• 1ο βήμα.Υπολογίζουμε τον αριθμό των mol των ουσιών στα αρχικά διαλύματα.

• 2ο βήμα Εξετάζουμε αν οι διαλυμένες ουσίες αντιδρούν μεταξύ τους.

• 3ο βήμα Γράφουμε την αντίδραση (μονόδρομη).• 4ο βήμα Υπολογίζουμε τις συγκεντρώσεις των

ουσιών στο τελικό διάλυμα.• 5ο βήμα Γράφουμε τις διαστάσεις και τους

ιοντισμούς των ηλεκτρολυτών.

Page 11: οργάνωση της γνώσης/μια εφαρμογή στα ρυθμιστικά διαλύματα

ΧΑΡΑΛΑΜΠΑΤΟΥ Ε.

Μια πρακτική……για την κατανόηση της έννοιας «ρυθμιστικό διάλυμα»

Page 12: οργάνωση της γνώσης/μια εφαρμογή στα ρυθμιστικά διαλύματα

ΧΑΡΑΛΑΜΠΑΤΟΥ Ε.

A. MAΥΡΟΠΟΥΛΟΣ

Σχεδιασμός – Διδασκαλίατης ενότητας

«ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ» ΧΗΜΕΙΑ: Γ΄ ΛΥΚΕΙΟΥ

Page 13: οργάνωση της γνώσης/μια εφαρμογή στα ρυθμιστικά διαλύματα

ΧΑΡΑΛΑΜΠΑΤΟΥ Ε.

Β2.1. Πείραμα επίδειξης με φύλλο εργασίας

α1) Σε 3 ποτήρια ζέσεως βάζουμε:

• Στο 1ο : 100 mL H2O (Δ1), • Στο 2ο : 100 mL ΗCl 0,1 M (Δ2),• Στο 3ο : 100 mL μείγματος CH3COOH 0,1

M (Ka=10-5) & CH3COONa 0,1 M (Δ3). • Στη συνέχεια προσδιορίζουμε, με πεχάμετρο, το pH τους (οι

μαθητές συμπληρώνουν τον επόμενο πίνακα, στο φύλλο εργασίας):

pH

Δ1 Η2ΟΔ2 HCl 0,1 M

Δ3 CH3COOH 0,1M + CH3COONa 0,1 M

Page 14: οργάνωση της γνώσης/μια εφαρμογή στα ρυθμιστικά διαλύματα

ΧΑΡΑΛΑΜΠΑΤΟΥ Ε.

α2) Στα Δ1, Δ2 & Δ3, προσθέτουμε από 1 mL διαλύματος ΝaOH 1 M & προσδιορίζουμε, με πεχάμετρο, το pH των διαλυμάτων που προκύπτουν (Δ1΄, Δ2΄, Δ3΄).

• Οι μαθητές συμπληρώνουν τον επόμενο πίνακα, στο φύλλο εργασίας:

pH

Δ1΄ Η2Ο + ΝaOH

Δ2΄ HCl + ΝaOH

Δ3΄ [CH3COOH + CH3COONa] + ΝaOH

Page 15: οργάνωση της γνώσης/μια εφαρμογή στα ρυθμιστικά διαλύματα

ΧΑΡΑΛΑΜΠΑΤΟΥ Ε.

α3) Στα Δ1 και Δ3, προσθέτουμε από 1 mL διαλύματος HCl 1 M & προσδιορίζουμε, με πεχάμετρο, το pH των διαλυμάτων που προκύπτουν (Δ1΄΄, Δ3΄΄):

pH

Δ1΄΄ Η2Ο + HCl

Δ3΄΄ [CH3COOH + CH3COONa] + HClα4) Στα Δ2 και Δ3, προσθέτουμε από 10 mL Η2Ο & προσδιορίζουμε, με πεχάμετρο, το pH των διαλυμάτων που προκύπτουν (Δ2΄΄, Δ3΄΄΄):

pH

Δ2΄΄ HCl + Η2Ο

Δ3΄΄΄ [CH3COOH + CH3COONa] + Η2Ο

Page 16: οργάνωση της γνώσης/μια εφαρμογή στα ρυθμιστικά διαλύματα

ΧΑΡΑΛΑΜΠΑΤΟΥ Ε.

α5) Οι μαθητές συμπληρώνουν τον επόμενο πίνακα (στο φύλλο εργασίας):

% ΔpH

pH (Δ1΄ Η2Ο+ΝaOH) - pH (Δ1 Η2Ο) = 71,4%

pH (Δ1΄΄ Η2Ο+HCl) - pH (Δ1 Η2Ο) = 71,4%

pH (Δ2΄ HCl+ΝaOH) - pH (Δ2 HCl) = 5%

pH (Δ2΄΄ HCl+Η2Ο) - pH (Δ2 HCl) = 4%

pH (Δ3΄ Ρ.Δ.+ NaOH) - pH (Δ3 Ρ.Δ.) = 0,8%

pH (Δ3΄΄ Ρ.Δ.+HCl) - pH (Δ3 Ρ.Δ.) = 1%

pH (Δ3΄΄΄ Ρ.Δ.+ Η2Ο) - pH (Δ3 Ρ.Δ.) = 0%

Page 17: οργάνωση της γνώσης/μια εφαρμογή στα ρυθμιστικά διαλύματα

ΧΑΡΑΛΑΜΠΑΤΟΥ Ε.

α5) Οι μαθητές συμπληρώνουν τον επόμενο πίνακα (στο φύλλο εργασίας):

% ΔpH

pH (Δ1΄ Η2Ο+ΝaOH) - pH (Δ1 Η2Ο) = 71,4%

pH (Δ1΄΄ Η2Ο+HCl) - pH (Δ1 Η2Ο) = 71,4%

pH (Δ2΄ HCl+ΝaOH) - pH (Δ2 HCl) = 5%

pH (Δ2΄΄ HCl+Η2Ο) - pH (Δ2 HCl) = 4%

pH (Δ3΄ Ρ.Δ.+ NaOH) - pH (Δ3 Ρ.Δ.) = 0,8%

pH (Δ3΄΄ Ρ.Δ.+HCl) - pH (Δ3 Ρ.Δ.) = 1%

pH (Δ3΄΄΄ Ρ.Δ.+ Η2Ο) - pH (Δ3 Ρ.Δ.) = 0%

Page 18: οργάνωση της γνώσης/μια εφαρμογή στα ρυθμιστικά διαλύματα

ΧΑΡΑΛΑΜΠΑΤΟΥ Ε.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ: ΑΣΚΗΣΗΣ – ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ - ΕΜΠΕΔΩΣΗΣΕρώτηση 1: Τι παρατηρείτε ως προς τη μεταβολή

του pH τωνδιαλυμάτωνΔ1,Δ2,Δ3; ……………………………………… …………………

• Συμπέρασμα-ονομασία: Το pH του διαλύματος Δ3 (CH3COOH+CH3COONa) παραμένει πρακτικά ………: α) όταν προσθέσουμε σε αυτό σχετικά μικρές ποσότητες ………………… οξέος ή ……………… βάσης ή β) όταν …………...... με νερό σε σχετικά μικρά όρια.

• Το διάλυμα με τα παραπάνω χαρακτηριστικά ονομάζεται ρυθμιστικό διάλυμα (Ρ.Δ.) ⇒

Ρυθμιστικό ονομάζεται το διάλυμα που …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Ερώτηση 2: Από τι αποτελείται το ρυθμιστικό διάλυμα Δ3, κατά Bronsted - Lowry;

…………………………………………………………………………

Page 19: οργάνωση της γνώσης/μια εφαρμογή στα ρυθμιστικά διαλύματα

ΧΑΡΑΛΑΜΠΑΤΟΥ Ε.

Πως εξηγείται η ρυθμιστική δράση των ρυθμιστικών

διαλυμάτωνΡυθμιστικό διάλυμα περιέχει ασθενές οξύ και την συζυγή βάση Προσθήκη

βάσης

Ρ.Δ μετά την προσθήκη της βάσης

Προσθήκη οξέος

Ρ.Δ μετα την προσθήκη οξέος

Page 20: οργάνωση της γνώσης/μια εφαρμογή στα ρυθμιστικά διαλύματα

ΧΑΡΑΛΑΜΠΑΤΟΥ Ε.

Σας ευχαριστώ