pH skala

Detaļas: Sciences - Level 1

pH skala
Public Domain: https://openclipart.org/detail/302548/ph-values-chart

Zinātnē, īpaši ķīmijā, zinātnieki mēdz strādāt ar daudzām dažādām ķīmiskām vielām. Lai saprastu, cik skāba ir viela, šīs ķīmiskās vielas mēra ar kaut ko, kas pazīstams kā pH skala.

Vielas pH var izmērīt, izmantojot pH mēru, kas dod skaitlisku vērtību, vai arī to var izmērīt, izmantojot indikatoru un salīdzinot krāsu ar pH skalu.

pH skala ir skaitļu skala, kas parasti ir no 0 līdz 14. Tā norāda, cik skābs vai sārmains ir ūdens šķīdums.
Ūdens šķīdums ir šķīdums, ko iegūst, izšķīdinot vielu ūdenī.
Varat klasificēt šķīdumu kā skābu, neitrālu vai sārmainu atkarībā no tā, kurā skalas daļā tas nonāk.
Šķīdumiem, kas ir neitrāli, pH ir 7,
Šķīdumus, kuru pH vērtība ir mazāka par 7, sauc par skābiem. Jo mazāka vērtība, jo skābāka tā ir,
Šķīdumus, kuru pH vērtība pārsniedz 7, sauc par sārmainiem. Jo lielāka vērtība, jo sārmaināka tā ir.

Universālais indikators ir kāda viela, kas reaģē ar pH. Jūs varat atrast daudz universālus indikatorus no dabas (piem., sarkano kāpostu sula). Komerciālā pasaulē indikatora patents ir cēlies no 1933. gada.

Universālais indikators var precīzi parādīt, cik stipri skābs vai sārmains ir šķīdums, izmantojot pH skalu. Universālajam indikatoram ir daudz dažādu krāsu izmaiņu, sākot no sarkanas skābes, zaļas neitrālas un zilas/violetas sārmainas. Ir arī elektroniskas ierīces pH mērīšanai. Skatiet Arduino pH mērītāju, kas norādīts saitēs, https://create.arduino.cc/projecthub/atlasscientific/arduino-ph-meter-e94fb4.

Uzdevums

Logo grafika
Public Domain: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/KochTurtleAnim.gif

Vingrinājums ir ļoti daudzpusīgs. Jūs iemācīsities zīmēt attēlus, izmantojot Python, bet zīmēšanas metodi sauc par LOGO programmēšanu. LOGO sākotnēji bija robots, kas zīmē uz liela papīra, taču, izmantojot datoru, lai izveidotu zīmējumus, līnijas kļūst taisnākas un glītākas. Protams, krāsas var mainīt un krāsot reģionus. Izmantojot LOGO grafiku, jūs varat uzzīmēt jebkuru attēlu, kuru vēlaties. Python LOGO tiek saukts par Bruņurupuci. Varat skatīt tiešsaistes LOGO (https://www.transum.org/software/Logo/), lai iegūtu vairāk ideju par LOGO zīmēšanu, vai video Python Turtle apmācība — uzprogrammējiet savu pirmo spēli! par to, kā izveidot spēli, izmantojot LOGO grafiku.

Vēl viena lieta, kas jāapgūst, ir pH skala (skatiet Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/PH) un skābums vai sārmains. Kuri materiāli ir skābi, kuri sārmaini. Kā ar neitrāliem risinājumiem? Lai iegūtu papildinformāciju, skatiet saiti https://www.thespruce.com/ph-levels-for-common-cleaning-supplies-1900473. Kā krāsa ir saistīta ar pH? Turklāt jūs varētu apsvērt, kā pH ir saistīts ar ūdeņraža joniem! Vai jūs varat izgatavot indikatora papīru mājās?

Kā definēt krāsu? Kas ir krāsa? Datorzinātnēs krāsas bieži definē, izmantojot trīs skaitļus, vienu sarkanajam, vienu zaļajam un vienu zilajam. Piemēram, melns ir 0 0 0, sarkans ir 255 0 0, zaļš ir 0 255 0 un balts ir 255 255 255. Dažas krāsas un to nosaukumi ir norādīti level 1 pH scale.pdf dokumenta 12.-13. lappusē un RGB skaidrojums 30 sekundēs saitēs norādītajā videoklipā.

Dokumenta 33. lappusē ir parādīti daži materiāli un to pH. Vai jūs varat atrast šos priekšmetus savā mājsaimniecībā? Vai varat izskaidrot, kāpēc cepamā soda tik labi palīdz noņemt kafijas traipus? Mājās varat pārbaudīt cepamās sodas un etiķa sajaukšanu vai vienkārši noskatīties video Vinegar + Baking Soda + Balloons = FIZZY FUN! | Kids Science Experiments | Science for Kids. Kas notiek? Kāpēc? pH ir saistīts arī ar citu šī kursa tēmu, proti, ūdens ciklu. Kāpēc ūdens ir skābe? Ja jūrās paaugstinās skābuma līmenis, kāda ir ietekme uz jūras gliemežvākiem vai koraļļiem (skatieties video Ocean Acidification)? Lai uzzinātu vairāk par tīrīšanu un pH, skatiet sadaļu Ikdienas tīrīšanas līdzekļu vidējie pH līmeņi.

Zemāk ir attēls ar pH skalu, kuru mēs izveidosim.

* Papildus uzdevums: atrodiet vielu, kuras pH ir lielāks par 14. Kuras vielas pH ir mazāks par 0? Skatiet saiti https://www.sciencefocus.com/science/could-a-ph-greater-than-14-exist/

* Papildus: mazais p burts pH nozīmē 10 bāzes logaritmu, bet lielais burts H nozīmē ūdeņraža jonu blīvumu

Process

Skatiet 7.-9. lpp. par Python bibliotēkām. Python ir daudzfunkcionālas programmēšanas valodas, un dažādu kodēšanas bloku (vai funkciju) kolekciju sauc par bibliotēku. Iespējamo Python bibliotēku skaits ir milzīgs.
Izveidojiet savas funkcijas vai apakšmetodes. Tas ir aprakstīts 11. lpp.
Pievienojiet citas funkcijas, lai zīmētu dažādu krāsu taisnstūrus, kā aprakstīts no 3. līdz 18. darbībai (14-29). Varat viegli kopēt/ielīmēt un rediģēt šīs funkcijas, izmantojot iepriekšējā darbībā izveidoto. Ņemiet vērā, ka mainās tikai krāsa. Uzlabotā līmenī varat izveidot vienu funkciju, kas izmanto krāsu kā ievadi.
Izveidojiet galveno funkciju 19. darbībā (30. lpp.). Tas izsauc katru mūsu funkciju. Rindas 172–200 var aizstāt ar masīvu un ciklu, kas ir uzlabotā metode.
Papildus: Tiešsaistes logotips (ņemot vērā saites kreisajā pusē) ir lielisks rīks, lai zīmētu vairāk, izmantojot LOGO valodu. Varat izmēģināt šo rīku, lai zīmētu attēlus, izmantojot LOGO.

Kopsavilkums

Jums ir zināmas dažādas īpašības, piemēram, masa, blīvums vai tilpums.
Šis uzdevums iepazīstina ar pH, kas raksturo, vai šķīdums ir skābs vai sārmains. Jums vajadzētu būt iespējai nosaukt skābos un sārmainos šķīdumus.
Izmantojot Python Turtle bibliotēku, varat zīmēt taisnstūrus un gandrīz jebkuru (vienkāršu) attēlu.
Jums jāzina, kā datori apraksta un izmanto krāsas.

Nākamie soļi:

Izveidojiet savu uzvarēto zīmējumu, izmantojot Python Turtle bibliotēku
Pārejiet uz 2. līmeņa Python aktivitāti vai izmēģiniet anatomijas viktorīnu.

Saikne ar ikdienas dzīvi:

pH ir svarīga mājsaimniecības aprīkojuma īpašība, piem. tīrīšanas līdzekļos vai ēdiena gatavošanā vai cepšanā.
Mūsu jūru paskābināšanās ir saistīta ar klimata pārmaiņām.
Indikators var būt pazīstama viela, piemēram. sarkans kāposts.

Novērtēšana

QUEST_LO

Jūs zināt, kas ir pH un pH skala.
Varat importēt python bibliotēku bruņurupuču grafikai.
Jūs varat nosaukt trīs lietas, kuru pH ir mazāks par 7.
Jūs varat definēt un izsaukt apakšmetodes.
Jūs varat nosaukt 5 lietas, kuru pH ir lielāks par 7.
Jūs varat izprast pitona krāsu bibliotēku un izvēlēties pH skalai atbilstošas krāsas.
Jūs zināt, kā datoros tiek definētas krāsas.
Varat izmantot FOR ciklus.
Jūs zināt, kā tīrīšanā izmantot cepamo sodu un etiķi.