تجربة قياس درجة الحموضة (pH)
في هذه التجربة، نختار مادة من القائمة (ماء، حليب، ليمون...).
عند النقر على زر "املأ الكأس"، يتم ملء السائل في الكأس المحدد ويظهر مستوى الـpH الخاص بالمادة.
بعد الملء، يمكننا استخدام ميثيل أورنج أو فينول فثالين بالنقر عليها فتسقط قطرات تلقائياً منها، لاحظ تغير اللون وفق نطاقات الحموضة والقلوية.
كما يمكننا النقر على شرائح ورق تباع الشمس ذات اللون الأحمر أو الأزرق فتنتقل داخل الكأس المحدد، حيث يتغير لون الشريحة لتحديد ما إذا كانت المادة حمضية أو قلوية.
زر "إعادة ضبط" يعيد الحالة إلى البداية: تفرغ الكؤوس ويعاد ضبط الـpH وتعود كل العناصر إلى مواضعها الأصلية.
🧪 محاكاة الكؤوس مع الكواشف وورق تباع الشمس
درجة الحموضة (pH) هي مقياس لدرجة تركيز أيونات الهيدروجين H⁺ في المحلول. تتراوح قيمتها من 0 (محلول شديد الحموضة) إلى 14 (محلول شديد القلوية)، و7 يعتبر متعادلًا.
تلوين المحلول بحسب الـ pH
عند ملء الكأس بمادة مثل الليمون أو الصابون، نوظّف اللون الطبيعي لهذه المادة لتمثيل المحلول الأصلي قبل إضافة المؤشرات. تُظهر الألوان هنا فقط لون المحلول قبل التفاعل مع المؤشر.
مؤشر الميثيل أورانج (Methyl Orange)
يتحول من الأحمر إلى الأصفر عند تغير قيمة الـ pH بين تقريبًا 3.1 و 4.4.
في المحاليل الحامضية القوية (pH < 3.1) يظهر باللون الأحمر، وفي المحاليل الأقل حموضة (pH > 4.4) يصبح أصفر.
مؤشر فينول فثالين (Phenolphthalein)
لا يعطي لونًا في المحاليل الحمضية أو المتعادلة حتى pH ≈ 8.2، ثم يتحول فجأة إلى الوردي الفاقع في المحاليل القلوية الخفيفة (8.2 < pH < 10). مثال لكاشف يعطي “نقطة نهاية” حادة في المعايرات الحمضية–القاعدية.
ورق تباع الشمس (Litmus Paper)
- الورقة الحمراء تتحول إلى أزرق إذا كان المحلول قلويًّا (pH > 7).
- الورقة الزرقاء تتحول إلى أحمر إذا كان المحلول حمضيًّا (pH < 7).
العلاقة العملية
نملأ الكأس ثم نقرأ قيمة الـ pH الرقمية. عند إضافة قطرة من كل مؤشر (ميثيل أورانج أو فينول فثالين)، نلاحظ التغير اللوني الذي يخبرنا ما إذا كان المحلول حمضيًّا أو قاعديًّا، وبأي درجة تقريبية ضمن نطاق اللون. يجمع النموذج هنا بين القراءة الرقمية والتغير اللوني للمؤشرات لاكتساب فهم بصري وقياسي لطبيعة المحلول.
الأهداف
- فهم معنى مقياس pH وتفسير قيمه.
- التعرف على التغيرات اللونية للمؤشرات المختلفة.
- التفرقة بين المواد الحمضية والقلوية والمتعادلة.
- اكتساب مهارة ربط القراءة الرقمية بالتغيرات اللونية.
- تطبيق خطوات استخدام المؤشرات الكيميائية بشكل عملي.
- التدريب على تفسير النتائج المخبرية المبسطة.
ملاحظات
- يجب اختيار المادة والكأس قبل الضغط على “املأ الكأس”.
- ألوان المؤشرات تقريبية تعليمية لشرح الفكرة.
- ميثيل أورانج: أحمر <3.1، أصفر >4.4، برتقالي بينهما.
- فينول فثالين: عديم اللون ≤8.2 ⇢ وردي 8.2–10 فقط.
- تباع الشمس الأحمر يزرق في القلوي، والأزرق يحمر في الحمضي.
- “إعادة ضبط” تفرغ الكؤوس وتعيد pH والعناصر لأماكنها.
- بعض السوائل ملوّنة أصلًا؛ التغير يعتمد على المؤشر.
- الهدف دمج قراءة رقمية مع دليل لوني لفهم طبيعة المحلول.