Что там налито в стакане? Может быть, уксус или раствор соды? Лимонад или просто чистая вода? Чтобы это выяснить, не стоит глотать неизвестную жидкость. Лучше взять кочан капусты — природный индикатор кислотности.
Вода — один из самых эффективных растворителей в природе. Многие молекулы в ней буквально распадаются на части, диссоциируют. Некоторые вещества при этом наполняют воду ионами водорода — их называют кислотами. А вот щелочи, наоборот, при диссоциации связывают свободный водород, который уже присутствует в воде. Количество водородных ионов отличает кислотные растворы от щелочных. Его легко определить с помощью веществ-индикаторов: точных, которыми пользуются «настоящие» химики, и бытовых, которые можно найти на любой кухне.
Нам понадобится
Свежий сок краснокочанной капусты. Также можно использовать сок граната или чай каркаде.
Несколько небольших емкостей из прозрачного стекла, желательно одинаковых.
Кислотные (уксус, лимонный сок и т. п.) и щелочные (сода, нашатырь, средство для прочистки труб) вещества.
Что происходит
1. Между уксусом и щелочью
В чистых емкостях приготовьте небольшие количества кислотных и щелочных растворов, а также чистую воду — ее среда считается нейтральной. Из распространенных в быту веществ самые сильные кислоты — лимонная и 70-процентный пищевой уксус, а самые мощные щелочи входят в состав средств для прочистки труб. Остальные образцы вы можете проверить самостоятельно во время домашнего опыта.
2. Растворимый индикатор
Подготовьте свежевыжатый сок краснокочанной капусты, граната или другого ярко окрашенного овоща или фрукта. Такие плоды содержат большое количество антоцианов — пигментов, которые защищают клетки растений от солнечного излучения, а также обеспечивают их целым набором оттенков, от розового и красного до фиолетового и синего. Разбавьте сок до бледного цвета и влейте в растворы кислот и щелочей.
3. Красный, желтый, голубой
Антоцианы сока поменяют цвет в зависимости от концентрации ионов водорода в растворе. Кислой среде они придадут красные цвета, нейтральной — сине-фиолетовые, щелочной — желто-зеленые. Нечто подобное происходит и в природе. Например, созревание плодов сопровождается изменением кислотности содержимого их клеток; следуя этим переменам, меняется цвет мякоти и кожуры.
Водород как показатель
Кислотность среды определяется содержанием ионов водорода, которое описывают показателем pH . В чистой воде их около 10–7 г/л, и ее pH равен степени этого числа, взятой без минуса: семь. Меньшее значение говорит о повышенной концентрации водорода и кислотных свойствах, а рН от 7 до 14 указывает на щелочь. рН — показатель логарифмический (степенной), и единица соответствует десятикратной разнице в числе ионов. Так, рН 1 может иметь электролит аккумулятора, а рН 3 — уже вполне безопасная кола.
Фото: SPL(X2), DREAMSTIME, DREAMSFOTO, ALAMY (X2) / LEGION-MEDIA, © АННА ЗЕЛЕНСКАЯ / ФОТОБАНК ЛОРИ
Материал опубликован в журнале «Вокруг света» № 2, февраль 2020
