教室裡 狐狸貓與小數蛙 感嘆之前看到的蝶豆花飲料 真的很漂亮 狐狸貓好奇 還有沒有其他五顏六色的酸鹼指示劑 小數蛙說 今天剛好就是要看看其他酸鹼指示劑 在不同的酸鹼環境下 會有什麼不同的顏色 還記得之前提過 酸性物質會使石蕊試紙變成紅色 鹼性物質則會使石蕊試紙變成藍色嗎 還有蝶豆花飲料 也會隨著不同的酸鹼性 出現不同的顏色 現在就讓我們來看看其他的酸鹼指示劑吧 除了石蕊試紙 生活中常用的指示劑 還有廣用指示劑 在經過加工之後可以製作成廣用試紙 方便攜帶及操作 不知道螢幕前的你有沒有發現 廣用指示劑與蝶豆花的相似之處 接下來 我們來看看兩種常見的檢驗方法怎麼做 第一種是廣用指示劑 它會依照不同的酸鹼性的強弱 而產生不同的顏色 在酸性溶液中 廣用指示劑呈現紅、橙、黃的顏色 溶液的酸性越強 廣用指示劑的顏色越靠近紅色 在鹼性溶液中 廣用指示劑呈現藍色、靛色與紫色 溶液的鹼性越強 廣用指示劑的顏色越靠近紫色 這樣的特性 讓我們可以容易地判斷酸鹼性的強弱 另外 酚酞也是一種常用的酸鹼指示劑 酚酞在酸性溶液中呈現無色 在鹼性溶液中則呈現粉紅色 我們可以發現 在鹼性越強的溶液中 加入酚酞的水溶液 顏色會越粉紅 在瞭解廣用指示劑與酚酞指示劑 測定酸鹼性的使用方法後 小數蛙和狐狸貓也想來試試 狐狸貓拿著酚酞指示劑 檢測溶液的酸鹼性 他發現滴入酚酞後 溶液呈現粉紅色 螢幕前的你 可以幫狐狸貓解答 此溶液滴入廣用指示劑會有什麼變化嗎？ 由於科技的發展 我們在實驗室中 常以pH計測量溶液的pH值 不像前面提及的各種酸鹼指示劑 我們使用pH計時 只需將前端的玻璃電極 浸入水溶液中 即可顯示數值 如果有其他水溶液要進行測定 需先以水沖洗探測部分 再測量下一種溶液 現在 讓我們簡單瞭解一下pH計的原理 pH計透過測量水溶液中的離子濃度 經過訊號的轉換後 便可以得到我們所見到的數值 這樣便利又快速的儀器 讓我們能更方便檢測溶液的酸鹼性 狐狸貓看完幾種酸鹼指示劑後 發現一個有趣的地方 就是石蕊試紙跟酚酞 雖然也可以判斷酸鹼性 但是無法像廣用指示劑或是蝶豆花那樣 有很多的顏色變化 可以讓我們辨識 而且狐狸貓 也對廣用指示劑顏色上面的那一排數字感到疑惑 小數蛙笑著說 這就是接下來要講的重點了 螢幕前的你 可以思考一下 這些數字跟酸鹼性究竟有什麼關係呢？ 想到了嗎？ 以廣用指示劑為例 我們可以觀察到 在酸性越強的溶液中 它的pH值數值越小 鹼性越強的溶液中 它的pH值數值越大 意思就是說 今天用廣用指示劑 去測試兩杯未知溶液的酸鹼性 假設發現廣用指示劑滴入水溶液後 第一杯溶液呈紅色 第二杯溶液呈黃色 我們可以說第一杯溶液的酸性比較強 pH值比較小 在瞭解pH值跟酸鹼性 以及顏色跟酸鹼性的關係後 狐狸貓與小數蛙一起做了其他實驗 但卻不小心弄混兩杯溶液 你可以幫他們找出解答嗎？ 現在 我們拿出純水一杯、 同濃度的鹽酸與醋酸各一杯 分別滴入廣用指示劑 接著插入pH計 我們會發現 純水呈現綠色 pH計顯示的數值為7 鹽酸呈現紅色 pH計顯示的數值為1 醋酸呈現黃色 pH計顯示的數值為4 為什麼都是酸 濃度相同 加入的量也相同 pH值卻不一樣呢？ 狐狸貓想起之前電離說那堂課 有說過電解質在水中 會解離出陰、陽離子 而酸性物質與鹼性物質 亦屬於電解質 所以酸性物質在水溶液中 會解離出氫離子 而鹼性物質在水溶液中 會解離出氫氧根離子 當酸性溶液中 氫離子解離的數量越多 氫離子的濃度越大 酸性強度越強 鹼性溶液中 氫氧根離子解離的數量越多 氫氧根離子的濃度越大 鹼性強度也越強 所以狐狸貓認為 透過廣用指示劑的實驗 確認了鹽酸的酸性比醋酸大 可以推論 此時鹽酸水溶液中的氫離子濃度 比醋酸水溶液中的氫離子濃度高 而能夠造成這種現象的原因 只有一個 就是同樣濃度下 鹽酸能夠解離出比醋酸更多的氫離子 小數蛙對狐狸貓的推測給予肯定 並表示這樣的現象 會用「強、弱電解質」的概念解釋 也就是當電解質能夠在水中幾乎解離 我們會稱為強電解質 在水中如果只能部分解離 我們會稱為弱電解質 所以 鹽酸在水中 能夠解離出比醋酸更多的氫離子 我們可以說鹽酸為強酸、強電解質 醋酸為弱酸、弱電解質 接著我們來看看鹼的比較 氫氧化鈉在水中 能夠解離出比氨水更多的氫氧根離子 因此我們可以說氫氧化鈉為強鹼、強電解質 氨水為弱鹼、弱電解質 狐狸貓將今天學到的知識 做了一個重點整理 各種酸鹼指示劑的顏色變化 如畫面所示 電解質能夠在水中大量解離 稱為強電解質 在水中如果只能少量解離 稱為弱電解質 以酸性物質為例 在水中能解離出越多的氫離子 我們稱為強酸 反之則稱為弱酸 在水中能解離出越多的氫氧根離子 我們稱為強鹼 反之則稱為弱鹼 最後 學完了這麼多檢驗酸鹼的方法 同學們可以想想看 如果一杯上黃下粉的蝶豆花飲料 上下兩層的pH值 分別是多少呢？ 如果滴入廣用試劑後 顏色會有什麼轉變呢？ 同學們可以想一想 然後到留言區跟我們互動哦