ניסוי מס' 8 – חומצות ובסיסים במטבח, באמבטיה ובמעבדה

מטרת הניסוי:
מיון החומרים לחומצות ובסיסים תוך שימוש באנדיקטורים שונים.
בניית הגדרות אופרטיביות לחומצות ובסיסים (לדוגמא: חומצות הן חומרים המשנים את צבעו של האינדיקטור ברומותימול כחול מכחול לצהוב).
הקניית המיומניות של ארגון תצפיות ותוצאות.

רשימת חומרים מומלצת לניסוי:
חומרים ביתיים: חומץ, אבקת אפיה, סודה לשתיה, משקה מוגז כלשהו, קוקה קולה, מיץ מפרי הדר טבעי, מיץ לימון משומר, חלב, אבקת כביסה, אקונומיקה.
חומרים שמקורם במעבדה: תמיסות בריכוז 0.1M HCl, NaOH, NH₃ HNO₃ , Ba(OH)₂ , H₂SO₄

ניסוי מס' 9 – מפגש בין גזים

מטרת הניסוי:
להדגים מעבר H⁺ בין חלקיקים כדי להגדיר חומצה ובסיס על-פי בראונסטד ולאורי.
הדיון בניסוי יכול להתמקד במעבר הפרוטון, אך אם הזמן מאפשר כדאי לדון בתצפית העוסקת בירידת הנפח של הגזים.
ניתן להשיג את מטרת הניסוי גם ע"י פתיחת בקבוק אמוניה מרוכזת ובקבוק תמיסת מימן כלורי מרוכזת זה על-יד זה (הריח לא נעים!) וצפייה בעשן לבן.
כמו כן ניתן לבצע את הניסוי בתוך צינור זכוכית על-פי ההוראות בקובץ המצורף:
ניסוי עם צינור זכוכית – הדגמת מורה (הוצע ע"י משתלמי הקורס להטמעת תוכנית הלימודים החדשה במכון ויצמן למדע, תשס"ה)

ניסוי מס' 10 – "מהפך"

מטרת הניסוי:
להדגים שחומרים מולקולריים עשויים להתמוסס במים תוך כדי תגובה עם המים.
להדגים שהמים בתגובות אלו יכולים לתפקד כחומצה או בסיס.
להדגים שתגובות אלו מלוות בהיווצרות יונים ולכן התמיסות מוליכות זרם חשמלי.
להמשיך ולבסס את הגדרת בראונסטד ולאורי לחומצה ובסיס.

הערות לביצוע הניסוי:
יש לוודא שהמזרקים יהיו רוויים בגזים הנדונים.
בדיקת המוליכות צריכה להתבצע עם אמפרמטר בעל רגישות גבוהה, המסוגל למדוד זרמים נמוכים.
ניתן לבצע את הניסוי בגרסת המזרקות המופיעה כניסוי מס' 32 במדריך למורה "כימיה בגישה חוקרת". הניסוי המופיע במדריך כולל הנחיות לחקר פתוח – ניסוי ברמה 2 , דרישות לידע מוקדם, רעיונות לגיוון הניסוי והמלצות לחלוקת זמן וכיווני חקר אפשריים.

ניסוי מס' 11 – מה בין חזק לחלש?

מטרת הניסוי:
להמחיש את ההבדלים בין חומצה חזקה וחומצה חלשה (בהתאם גם לגבי הבסיסים), הבדלים הבאים לידי ביטוי ברמת המוליכות של התמיסות ורמת ה-pH שלהן. הבדלים אלו נובעים מרמת היינון של החומצה או הבסיס הנובעים מקבוע שיווי המשקל של היינון.

הערה:
בניסוי זה ניתן להשתמש במד מוליכות פשוט (הכולל נורה וסקלה). בחומצות ובבסיסים החלשים קשה להבחין במוליכות חשמלית, הנורה בד"כ לא נדלקת. לאחר ביצוע ניסוי 12, ניתן לעורר את השאלה, האם העובדה שהנורה לא נדלקה מעידה על כך שהתמיסות לא מוליכות חשמל? דיון מסוג זה מפתח מיומנויות עבודה במעבדה והתייחסות ביקורתית לתצפיות ותוצאות.

ניסוי מס' 12 – קביעת ריכוז החומצה בחומץ

מטרת הניסוי:
להכיר את טכניקת העבודה עם ביורטה.
ללמוד לקבוע ריכוז בעזרת טיטרציה.
ללמוד לעבור מריכוז מולרי לריכוז באחוזים.

הערה:

1. מומלץ לבצע את הטיטרציה יותר מפעם אחת על מנת להשיג דיוק בתוצאות.
2. הוספה של תמיסת NaOH מהביורטה לכוס הכימית או הארלנמייר גורמת להופעת צבע ורוד חזק של פנול פתלאין. הצבע נעלם מהר מאד. ניתן ללמוד מכך על ההפרעה לשווי המשקל המתרחשת בתהליך הטיטרציה, ולהרחיב את הדיון בנושא זה.

ניסוי מס' 13 – בופר

מטרת הניסוי:
הכרות עם תמיסות בופר ויכולת ההגנה שלהן מפני שינוי ה-pH של התמיסה בעקבות הוספת חומצה או בסיס.

הערה:
יש לדייק מאד בהכנת תמיסת הבופר ומומלץ להכין מראש כמות גדולה יותר מהנדרש לניסוי, למקרה שתלמידים יטעו ויצטרכו לחזור על הניסוי.