Что показывает цвет индикатора — и чего он не доказывает?

Опорная карта

Схема модели

Только бумага, калькулятор и готовые данные. Не пробуйте, не нюхайте, не смешивайте и не нагревайте химикаты; не открывайте бытовые средства и неизвестные ёмкости. Нейтральный pH не доказывает безопасность. Не применяйте учебную нейтрализацию к коже, глазам, разливам или неизвестным смесям.

Ситуация и вопрос

В дневнике написано: «Индикатор красный, значит найдена соляная кислота». Но имя индикатора и его шкала не указаны. Достаточно ли этого для вывода? Цвет вещества и отклик добавленного индикатора — разные признаки. В этом уроке используются только напечатанные карточки наблюдений, без жидкостей и приготовления индикаторов.

Новые слова без пропусков

Индикатор меняет окраску в определённом интервале кислотности. Интервал перехода — диапазон pH, а не точное число. Здесь учебная карточка задаёт: лакмус красный в кислой среде, фиолетовый в нейтральной, синий в щелочной. Эти признаки используют вместе с названием индикатора и условиями наблюдения.

Предскажите

Предскажите, достаточно ли синего лакмуса, чтобы назвать вещество NaOH. Может ли бесцветный фенолфталеин означать и кислую, и близкую к нейтральной среду? Сначала запишите возможные альтернативы, а затем прочитайте справочные данные: бесцветный ниже примерно pH 8,2, розовый переход обычно в области 8,2–10.

Исследуйте или разберите данные

Даны карточки: A — красный лакмус; B — фиолетовый; C — синий; D — бесцветный фенолфталеин. Для каждой запишите допустимый вывод. Не приписывайте карточкам точный pH. Собственная окраска или мутность образца может затруднить считывание; здесь условие исключает такие помехи.

Разобранный пример

По заданной шкале A соответствует кислой среде, B — нейтральной, C — щелочной. Для D одного бесцветного результата мало: он совместим с широким диапазоном, включая кислую и нейтральную области. Нужен другой показатель или дополнительная карточка. Ни один результат сам по себе не называет конкретную кислоту или основание.

Где легко ошибиться

Ошибка: объявлять любой красный цвет признаком кислоты, не называя индикатор, либо читать цветовую шкалу как точный цифровой прибор. У разных индикаторов различны переходы. Шкала универсального индикатора зависит от продукта; пользоваться нужно именно предоставленной шкалой. Не определяйте неизвестные бытовые жидкости по учебной таблице.

Перенос в новый случай

Новый случай: карточка E сообщает pH 7,8 при 25 °C и бесцветный фенолфталеин, помехи исключены. Можно ли назвать записи несовместимыми? Объясните, почему слабо щелочная область ниже перехода фенолфталеина допускает оба результата. Отличайте числовую запись прибора от вывода только по цвету.

Ответ и проверка памяти

Проверка: записи могут сочетаться; бесцветность не доказывает нейтральность. Для уверенной классификации указывайте индикатор, шкалу, результат и границу вывода. Вернитесь к исходной записи: конкретную кислоту она не определяет. Восстановите четыре карточки и подпишите, какой дополнительный результат помог бы уменьшить неопределённость.

Задание

Бесцветный фенолфталеин доказывает pH 7 и отсутствие кислоты?

Ответы

Когда вернуться

Закройте страницу и через 10 минут воспроизведите карту, определите термины своими словами и решите новый случай. Через сутки и через неделю повторите без подсказки. Если ошибка осталась, вернитесь к разобранному примеру и запишите, какой шаг был пропущен.

Источники и границы

• OpenStax: acid–base calculations and indicators

Что отличает кислоту от основания в водной модели?

Почему единица pH означает десятикратное различие?