«Η οργάνωση της γνώσης» ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ «Η οργάνωση της γνώσης»

Τα φαινόμενα

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

ΝΟΜΟΙ [Η3Ο+]=Κa.Cοξέος / Cβάσης Η ρυθμιστική ικανότητα Η εξίσωση Henderson [Η3Ο+]=Κa.Cοξέος / Cβάσης

ΜΕΓΕΘΗ Η συγκέντρωση Η θερμοκρασία, Ka,Kb [H30+],[OH-] Ο λόγος CHA/CA- pH ,pOH Ο λόγος CHA/CA-

Οι περιπτώσεις

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.

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. •

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.

Στρατηγικές 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

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 Η2Ο Δ2 HCl 0,1 M Δ3 CH3COOH 0,1M + CH3COONa 0,1 M

[CH3COOH + CH3COONa] + ΝaOH 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

[CH3COOH + CH3COONa] + HCl 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] + HCl α4) 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

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) = 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%

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) = 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%

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ: ΑΣΚΗΣΗΣ – ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ - ΕΜΠΕΔΩΣΗΣ Ερώτηση 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; …………………………………………………………………………

Πως εξηγείται η ρυθμιστική δράση των ρυθμιστικών διαλυμάτων Ρυθμιστικό διάλυμα περιέχει ασθενές οξύ και την συζυγή βάση Ρ.Δ μετα την προσθήκη οξέος Ρ.Δ μετά την προσθήκη της βάσης Προσθήκη βάσης Προσθήκη οξέος