Chameleónsky čaj

8. ročník | 2019/2020 | 1. kolo | Severná a Južná Amerika
Kategória AB | Autor | Miriam Magočiová

Maximálny počet bodov: 15


Na nie až tak zalesnených pláňach v Kalifornii sa po kameňoch a kmeňoch v tieni potichu šplhajú organizmy. Rastlinky to tak celkom nie sú, aj keď od nich ďaleko nemajú. Žijú si svoj symbiotický život a vôbec ich netrápi, že sú jedným z najväčších zdrojov lakmusu vo svete. Lakmus, acidobázický indikátor s dvoma rôznymi farbami, sa vyrába extrakciou z týchto organizmov už zopár storočí. Na jeden z takýchto organizmov natrafila autorka aj doma v kuchyni. Prečo sa teda úloha volá tak, ako sa volá? Len čítaj ďalej...

...podľa skutočných udalostí... Po náročnom dni v škole som dorazila domov. Kašlúc tretí deň, hovorím si, uvarím si čaj. Po dlhom rozhodovaní sa som si vybrala zdravšiu alternatívu, tatranskú prieduškovú zmes. Zalejem ho horúcou vodou a ďalej kontrolujem svoj diár, na čaj som už aj zabudla. Na všeobecný údiv po zaliatí zmenil farbu namodro – to by však bolo ešte v poriadku, keby som si po pridaní citrónovej šťavy nezačala myslieť, že som naozaj prepracovaná a mala by som sa zamyslieť nad svojím životným štýlom. Čaj v hrnčeku bol totiž sýtoružový.

Po pár minútach obzerania si čarovného čaju bol prvotný šok prekonaný, teraz prichádza na rad veda – napadlo mi viacero dôvodov, kvôli ktorým sa môj čaj rozhodol hrať na chameleóna, napríklad mierna zmena teploty. Po tom, čo som doň pridala malé množstvo bieleho prášku, bežnej kuchynskej chemikálie, sa jeden potvrdil – môj čaj obsahuje zlúčeniny, ktoré sú citlivé na pH prostredia, v ktorom sa nachádzajú. Plná nadšenia z môjho dvojfarebného čaju som začala študovať zloženie: koreň ibiša, kvet slezu, vňať tymianu, vňať mäty piepornej, pľuzgierka islandská.

1)    Ako sa vlastne vyrába lakmus spomínaný v úvode? Pridaním akej látky som si overila teóriu o citlivosti na pH prostredia? Ktorá z uvedených zložiek spôsobila zmenu farby čaju? Patrí biologicky medzi rastliny? Akým prívlastkom nazývame chemické zlúčeniny, ktoré dokážu vratne meniť svoju farbu vzhľadom na zmeny pH?
Chameleónsky čaj však nie je jediná látka z kuchyne, ktorá dokáže meniť svoju farbu po pridaní citrónovej šťavy.

2)   Rozhliadni sa doma a priprav aspoň tri rôzne roztoky vykazujúce zmenu farby pri zmene pH. Pomocou univerzálneho indikátorového papierika (Radi ti pár kusov dajú v škole v školskom labáku alebo kúpiš na v lekárni, v akvaristike, alebo na internete do 5 EUR / 100 ks) zmeraj pH, pri ktorom prebiehajú farebné zmeny. Zamysli sa nad tým, ktoré zlúčeniny v roztokoch spôsobujú túto vlastnosť a vysvetli, na akom princípe sa mení ich farba v závislosti od pH. Každý, aj nepodarený pokus zdokumentuj fotením alebo videom a prilož ho k riešeniu. Výsledky spracuj do tabuľky, kde uvedieš názov roztoku – prebiehajúce farebné zmeny – pH, pri ktorých prebiehajú – štruktúra zlúčeniny. Hodnotiť sa bude postup práce (uveď ho v riešení), rozsah pH, ktorý vytvoríš a presnosť a precíznosť práce. Pri tvorbe roztokov na detekciu pH môžeš využiť: } červenú cibuľu, čerešne, čučoriedky, červené hrozno, čierny čaj kari/kurkumu...

Na rýchle zistenie kyslosti nám lakmusový papierik postačí, no vo výskumných laboratóriách potrebujeme poznať pH oveľa presnejšie. Z toho dôvodu bol v 40. rokoch 20. storočia vyvinutý pH meter, ktorý dokáže odmerať pH na základe rozdielu elektrických potenciálov medzi dvoma elektródami. Vedeli ste, že pH meter si pod názvom acidimeter dal patentovať Arnold Orville Beckman, americký vedec z CalTech-u?

3)    Skús porozmýšľať nad definíciou pH a ako sa delí na základe škál a zamysli sa nad tým, prečo nemôžeme vo výskume používať univerzálny indikátorový papierik ako presné meradlo pH. Matematicky ukáž, čo by sme spôsobili, ak by sme sa pri meraní pH pomýlili o 1. (aké by nám vychádzali koncentrácie látok v roztoku?)  
Ako bonus si uvar chameleónsky čaj a vyfoť sa s oboma jeho farbami.
 


Diskusia

lock

Odosielanie riešení

Máš vyriešenú úlohu? Zaregistruj sa alebo prihlás sa do svojho konta pre odoslanie riešenia úlohy.