Zmizík alebo pozitív a negatív

Vzdelávacia oblasť: VÝZNAMNÉ CHEMICKÉ PRVKY A ZLÚČENINY
Tematický celok: NEUTRALIZAČNÉ A REDOXNÉ REAKCIE
Téma: pH INDIKÁTORY, NEUTRALIZÁCIA

Počas skúmania farebných zmien prírodných pH indikátorov pri zmene pH prostredia (lekcia Farebná škála hodnôt pH niektorých prírodných pH indikátorov) si si mohol všimnúť jeden zaujímavý fakt. Výluh z kurkumy, ktorá obsahuje prírodné pH citlivé žlto-oranžové farbivo kurkumín, zmenil farbu na oranžovú až oranžovočervenú v zásaditom prostredí. V neutrálnom a kyslom prostredí ostal v odtieňoch žltej.  

V ďalšom experimente si papier natrel výluhom z prírodných pH indikátorov (lekcia Pop art s prírodným pH indikátorom). Použitý papier bol pH neutrálny, čo dokazovala aj farba prírodných pH indikátorov. Bolo to tak aj v prípade kurkumy, papier ňou natretý ostal žltý.

Skúška maľovania roztokmi s rôznym pH na vzorku papiera natretého výluhom z kurkumy ukázala a dokázala, že pH farebná škála kurkumy je len dvojfarebná – žltá a oranžová, s jemnými odtieňmi týchto dvoch farieb.

Čo sa stane, ak na papier natretý výluhom z kurkumy nanesieš nasýtený roztok pracej sódy a následne cez vrstvu pracej sódy prejdeš štetcom namočeným v citrónovej šťave?

Pracia sóda spôsobí zmenu farby indikátora pripraveného z kurkumy na oranžovú (obrázok č. 4 a 5), ale po potretí citrónovou šťavou sa oranžová farba zmení opäť na žltú (obrázok č. 6 a 7).

Pozri si nasledovné video:

Pracia sóda reaguje s kyselinou citrónovou, vzniká soľ kyseliny citrónovej, voda a plyn, ktorý spôsobuje bublinkovanie. Prebiehajúcu chemickú reakciu zapíšeš takto:

C3H5O(COOH)3	+ Na2CO3	→	C3H5O(COONa)3	+ CO2 + H2O
kyselina citrónová			soľ kyseliny citrónovej

Pokiaľ je pridanej kyseliny citrónovej nadbytok, prostredie sa zmení na kyslé a to indikuje aj pH indikátor zmenou farby.

Táto zmena farby na papieri pripomína zmizík – žltý papier (pôvodná farba podkladu) „nafarbíš“ na oranžovo a potom akoby zmizíkom maľuješ do oranžovej plochy žltý obrázok.

Ak k tomu pridáš „maľovanie oranžovou farbou“, môžeš veľmi jednoducho za pomoci chémie spracovať napríklad výtvarnú tému narábania s pozitívom a negatívom tvaru – figúra a pozadie v plošnom zobrazení.

Pomôcky:

kadička/pohárik 2ks, sklená tyčinka/palička na miešanie, čajová lyžička, štetce tenšie 2ks, štetec plochý väčší, papier

Chemikálie:

výluh z kurkumy, pracia sóda (uhličitan sodný), citrónová šťava/citrón

Postup: 

1. Príprava rastlinného výluhu (rastlinného pH indikátora):

• 1 čajovú lyžičku kurkumy vsyp do hrnčeka a zalej približne 1dcl vody. 
• Zmes zohrej až do varu a chvíľu povar. Nechaj vychladnúť a odstáť aspoň 1 hodinu, a potom prefiltruj cez gázu alebo sitko do čistej fľašky.

2. Vychladnutým výluhom ponatieraj hárok papiera a nechaj poriadne vysušiť.

3. Do 2 kadičiek priprav po 50ml

• nasýtený roztok pracej sódy

• koncentrovanú citrónovú šťavu

4. Polovicu papiera, na ktorom je nanesený pH indikátor natri nasýteným roztok pracej sódy a nechaj vysušiť.

5. Na druhú polovicu papiera namaľuj pripravený obrázok (polku obrázka) tiež pomocou pracej sódy.

6. Obrázok (druhú polku obrázka) domaľuj citrónovou šťavou do časti natretej roztokom pracej sódy.

TIPY:

• K navráteniu žltej farby indikátora je potrebný nadbytok kyseliny, preto ťahy štetcom namočeným v citrónovej šťave opakuj na tom istom mieste aj viackrát
• Vhodný papier k tejto práci je tvrdší kresliaci kartón alebo akvarelový papier vyššej gramáže
• Papier môžeš výluhom z kurkumy natrieť aj vo viacerých vrstvách
• K rýchlejšiemu vysušeniu papiera použi fén.
• Nenanášaj roztok pracej sódy ani citrónovú šťavu, pokiaľ nie je papier celkom suchý.

POPREMÝŠĽAJ, VYHĽADAJ, ZISTI a POPÍŠ…

1. Uveď aká je farba prírodného pH indikátora pripraveného z kurkumy.
2. Opíš farebnú stupnicu pH prírodného pH indikátora z kurkumy.
3. Vysvetli, prečo papier natretý výluhom z kurkumy ostane žltý.
4. Opíš ako sa zmení farba tohto papiera po nanesení nasýteného roztoku pracej sódy. Vysvetli prečo.
5. Opíš, čo sa stane, keď po mieste na tomto papieri, ktoré je potreté roztokom pracej sódy prejdeš štetcom namočeným v citrónovej šťave.
6. Ak tento proces pozoruješ pod mikroskopom, určite si všimneš tvorbu bubliniek. Akým plynom sú bublinky naplnené? Vysvetli príčinu ich vzniku.
7. Uveď ako sa nazýva reakcia kyseliny so zásadou, počas ktorej vzniká soľ a voda.
8. Uveď ktorá chemická látka je v danom experimente kyselinou a ktorá zásadou. Uveď presný chemický názov zásady.
9. Chemickú reakciu z experimentu zapíšeš nasledovnou chemickou rovnicou, ktorú treba vyrovnať:
   
   C₃H₅O(COOH)₃ + Na₂CO₃ → C₃H₅O(COONa)₃ + CO₂ + H₂O
   
   
10. Kyselina citrónová patrí k organickým kyselinám. Napíš chemickú rovnicu, ak by si namiesto kyseliny citrónovej použil anorganickú kyselinu sírovú. Chemickú rovnicu vyrovnaj a pomenuj vzniknutú soľ.