تحديد كمية حامض الاسكوربيك في كل من الليمون والبرتقال
أهداف التجربة :-
1- الكشف عن وجود فيتامين ج ( حامض الاسكوربيك ) في كل من الليمون والبرتقال .
2- الإلمام والإطلاع على تفاعلات المعايرة , تمثيل المعايرة باستخدام السحاحة .
3- قياس درجة حموضة محاليل معينة باستخدام أشرطة تكشف عن درجة الحموضة , حامضية المحلول تعتمد على كمية حامض الاسكوربيك في المحلول .
4- استخدام الرسم المعياري لإيجاد كمية فيتامين ج في كل من الليمون والبرتقال .
المقدمة :-
الفينول نفثالين هو كاشف عن درجة الحموضة (pH) . له لون احمر في الوسط القاعدي أما في الوسط الحامضي أو المتعادل فلا لون له .
ملاحظة : استخدام كاشف درجة الحموضة بحد ذاته لا يعني الكشف عن حامض الاسكوربيك , وذلك بسبب وجود حوامض أخرى تعطي نفس التغير في اللون، مثال على ذلك عصير الليمون يحتوي على حوامض أخرى بالإضافة إلى حامض الاسكوربيك .
مفتاح الكلمات :- فيتامين ج ( حامض الاسكوربيك ) . كاشف درجة الحموضة , فينول نفثالين ,المعايرة , الرسم المعياري , التخفيف المضاعف .
المدة المقترحة للنشاط : لقاءين دراسيين
من أجل اختصار الوقت , يوصى بشرح تفاعل المعايرة واستخدام الرسم المعياري للطلاب قبل بدأ العمل في المختبر.
تحضيرات خاصة :-
1% من محلول فينول نفثالين , قمن بإذابة 1غم من فينول نفثالين في كمية كافية من الماء المقطر لتحصل على 100 مل من المحلول .
1 مولار من هيدروكسيد الصوديوم : قم بوضع 4 غم من كريات هيدروكسيد الصوديوم في قارورة سعتها ا لتر وببطء قم بإضافة 500 مل من المياه المقطرة مع تحريك القارورة بشكل دائري حتى ذوبان الكريات , ثم قم بإضافة كمية كافية من الماء حتى تصل إلى الحجم كلي 1000 مللتر .
الأدوات والمواد المستخدمة: (30 طالب بمجموعات من طالبين لكل مجموعة)
1- قوارير زجاجية عدد 120.
2- ماصة مخبرية 30 مل أو مخبار مدرج 5 مل .
3- 15 قنينة زجاجية .
4- 10 حبات ليمون , 10 برتقال , و3 سكاكين .
5- مخبار مدرج 15 – 25 مل .
6- 15 قمع .
7- 15 عصارة .
8- 15 مصفاة .
9- 30 كوب سعة 250 مل .
10- 15 قلم للتعليم .
11- محلول فينول نفثالين 5.1 % في 15 زجاجة مع قطارة .
12- 15 سحاحة في كل منها 25 مل من 0.1 مولار من هيدروكسيد الصوديوم ( NaOH )
13- 15 سحاحة في كل منها 100 مل من 0.1 مولار من هيدروكسيد الصوديوم ( NaOH ) .
14- 15 قارورة في كل منها 10 مل من حامض الاسكوربيك في تركز 100 مغم /100 مل من الماء
الفينول النفثالين هو عبارة عن كاشف عن درجة الحموضة , له لون احمر في الوسط القاعدي , أما في الوسط الحامضي أو المتعادل فلا لون له ,
ملاحظات الطالب :
أهداف التجربة
1-الكشف من وجود فيتامين ج ( حامض الاسكوربيك ) في كل من الليمون والبرتقال .
2- الإطلاع على التفاعلات المعايرة , تمثيل المعايرة باستخدام السماعة .
3- قياس درجة حموضة محاليل معينة باستخدام أشرطة تكشف عن درجة الحموضة , حامضية المحلول تعتمد على كمية حامض الاسكوربيك في المحلول .
4- استخدام الرسم المعياري لإيجاد كمية فيتامين ج في كل من الليمون والبرتقال .
المقدمة :-
في هذا اللقاء عليكم القيام بإجراء فحص لاختبار وجود فيتامين ج ( حامض الاسكوربيك ) في كل من عصير الليمون والبرتقال , بما ان فيتامين ج حامضي . يمكن الكشف عن وجوده عن طريق كاشف درجة الحموضة , في مثل هذه الحالة فان حامضية المحلول تعتمد على كمية حامض الاسكوربيك الموجودة في المحلول .
حجم 1 مولار من هيدروكسيد الصوديوم NaOH التي نحتاجها لتغير درجة الحموضة (PH) من الحامضية إلى القاعدية .
المواد : ( كل فريق مكون من شخصين ).
1- 8 قوارير زجاجية .
2- ماصات مخبرية , 2مل أو مخبار مدرج 5مل
3- قنينة زجاجية .
4- ثمار الليمون والبرتقال بالإضافة إلى سكين .
5- مخبار مدرج 25 مل .
6- قمع .
7- عصارة .
8- مصفاة .
9- كوبان سعته كل واحد 250 مل .
10- قلم للتعليم .
11- محلول فينول نفثالين 0.1 في زجاجة مع قطارة .
12- سحاحة فيها 25 مل من 0,1 مولار من هيدروكسيد الصوديوم NaOH
13- سحاحة فيها 100 مل من 0,1 مولار من هيدروكسيد الصوديوم NaOH
طريقة العمل :-
تحذيرات السلامة :- ضع نظارات واقيه للحماية . قم بارتداء لباس خاص للوقاية و قفازات بلاستيكية , قم يرفع الشعر إلى الخلف .
1. باستخدام قلم التعليم قم بترقيم القوارير الزجاجية بالترتيب من (1-8) .
2. قم بتقطيع ثمار الليمون والبرتقال إلى نصفين , ثم استخدم العصارة . للحصول على عصير هذه الثمار , ثم قم بتصفيتها ووضعها في كوب سعته 250 مل
3. قم بسحب 2 مل من عينة عصير البرتقال ثم ضعها في القارورة رقم 1 .
4. قم بسحب 2 مل من عينة عصير الليمون ثم ضعها في القارورة رقم 2 .
5. قم بوضع 2 مل من الماء في القارورة رقم 3 .
6. قم بوضع 2 مل من محلول حامض الاسكوربيك في القارورة رقم 4 .
7. قم بإضافة 20 مل من الماء المقطر مع 5 نقاط من محلول الفينول نفثالين إلى القوارير الأربع , ثم قم برج القوارير بلطف .
8. قم بإضافة محلول NaOH الموجود بالسحاحة نقطة تلو الأخرى إلى القارورة رقم 1. قم بالتحريك بلطف بعد إضافة بضع قطرات , توقف عن إضافة محلول NaOH عند تحول المحلول إلى اللون الأحمر , اكتب حجم محلول NaOH الذي قمت بإضافته وحول المحلول إلى اللون الأحمر .
تحذير :- 0,1 مولار NaOH يعتبر مهيجا ويستطيع ان يتلف الملابس من ملامسته للعينين أو الجلد , لا تقم ببلعه عند انسكابه عليك قم مباشرة بعملية الغسل بالماء لمدة 15 دقيقة مكان السكب , اغسل فمك بالماء واخبر معلمك .
9. قم بإعادة الخطوة 8 مع المحاليل الموجودة في القوارير ( 2,3,4) .
10. قم بمقارنة كمية محاليل NaOH التي أضيفت وغيرت اللون في قارورة من القوارير .
11. قم بوضع نتائجك في الجدول بالأسفل .
12. قم بإعادة الخطوات من 3-11 مع القوارير من 5-8 .
ملخص النتائج :
رقم القارورة محتوى القارورة كمية NaOH المضافة
1 عصير البرتقال
2 عصير الليمون
3 ماء
4 حامض الاسكوربيك
5 عصير البرتقال
6 عصير الليمون
7 ماء
8 حامض الاسكوربيك
التحليل :-
1- فيتامين ج ( حامض الاسكوربيك ) كان بالقارورتين 1,2, ما هو الفرق بين القارورتين 1,2, ؟
2- هل كانت كمية محلول NaOH المضافة لتغير درجة الحموضة (PH ) مختلفة بين القارورتين 1,2؟
3- ما هي الفائدة من القارورة 3 ؟
4- ما هي الفائدة من القارورة 4 ؟
5- ما هي الفائدة من القوارير من 5-8 ؟
أجوبة التحليل :-
1. ان كمية فيتامين ج في عصير البرتقال ( قارورة رقم 1) وعصير الليمون ( قارورة رقم 2) مختلف .
2. ان كمية محلول NaOH التي أضيفت لتغير درجة الحموضة (PH) مختلفة في القوارير 1,2 لان كمية فيتامين ج في هذه العصائر مختلفة .
3. القارورة رقم 3 تستعمل كمرجع سلبي لتكشف ان فينول نفثالين يتحول إلى اللون الأحمر في الوسط الغير حامضي ( ليبين ان الوسط في العصائر ليس قاعدي ) .
4. القارورة رقم 4 تستعمل كمرجع ايجابي لتكشف ان فينول نفثالين ليس له لون في الوسط الحامضي وان لونه سوف يتحول إلى الأحمر عند إضافة كمية كافية من محلول NaOH , وهذا يدعم نتيجة الفحص .
5 .القوارير من 5-8 تستعمل كإعادة للتجربة , لكي تبين ان النتائج ليست عشوائية , فالإعادة تعزز مصداقية نتائج التجربة .
لكي نستطيع تقدير كمية حامض الاسكوربيك في البرتقالة قم بعمل التالي :
1- خذ 6 قوارير زجاجية أخرى ورقمها من 9-15 .
2- قم بإضافة 2 مل من الماء المقطر إلى كل القارورة .
3- قم بسحب 2 مل من حامض الاسكوربيك وقم بإضافته إلى القارورة رقم 9 وحرك بلطف .
4- قم بسحب 2 مل من القارورة رقم 9 وقم بإضافتها إلى القارورة رقم 10 وحرك بلطف .
5- كرر العملية للقوارير من 11-15 , في النهاية خذ 2 مل من القارورة رقم 15 وتخلص من 2 مل .
6- قم بحساب كمية حامض الاسكوربيك في القارورة رقم 4 وبالقوارير من 9-15 واكتبها في الجدول في الأسفل .
7- قم بإضافة محلول NaOH الموجود بالسحاحة نقطة تلو الأخرى إلى القارورة رقم 9 وحرك بلطف بعد إضافة بضع نقاط , توقف من إضافة المحلول NaOH عندما يتحول لون المحلول إلى الأحمر , اكتب كمية محلول NaOH التي اضيفت لكي يتحول المحلول إلى اللون الأحمر .
8- قم بإعادة الخطوة 7 من القوارير من 10-15 .
9- على قطعة من ورق الرسم البياني قم برسم النتائج التي حصلت عليها من القوارير 4,9,10,11,12,13,14,15 , الرسم الذي سوف تحصل عليه هو رسم معايرة والذي يمثل كمية حامض الاسكوربيك .
10- باستخدام رسم المعايرة قم بإيجاد كمية حامض الاسكوربيك في 1 مل من عصير البرتقال ( قارورة رقم 1) وفي 1 مل من عصير الليمون ( قارورة رقم 2) .
11- اكتب النتائج التي حصلت عليها من القارورة رقم 1.
الحسابات :-
القارورة رقم 4 فيها 2 مل من حامض الاسكوربيك في تركيزه الأولي 100 ملغم /مل .
ولذلك فهناك 200 ملغم من حامض ااسكوربيك , القارورة رقم 9 تحتوي على نصف كمية الحامض الاسكوربيك , والقارورة رقم 10 تحتوي نصف كمية حامض الاسكوربيك الموجودة في القارورة رقم 9 , ولذلك فإن كمية حامض الاسكوربيك كانت كالتالي .
الرسم سوف تظهر استقلالية خطية كمية محلول NaOH المضافة التي غيرت لون المحلول وكمية حامض الاسكوربيك .
النتيجة من القارورة رقم 1 يجب ان تعطيك كمية حامض الاسكوربيك ( مع بقية الحوامض ) في 2 مل من العصير المأخوذ من البرتقال , اقسم الرقم على اثنين لكي تحصل على كمية حامض الاسكوربيك في 1 مل من عصي البرتقال .
جد حجم العصير الذي أخذته من عصر نصف برتقالة ( ما تبقى من العصير في الكوب الذي سعته 250 مل + 2 مل التي استخدمت في التجربة ) وقم بضرب الناتج باثنين . قم بضرب حجم عصير البرتقال بملغم / مل من حامض الاسكوربيك الذي وجدته في 1 مل من عير البرتقال وسوف تعرف كم ملغم من حامض الاسكوربيك في برتقالتك.
يستطيع المعلم مناقشة الآتي مع تلاميذه .
1- ما هي المادة المؤكسده (anti oxidant )
المادة المؤكسده هي مادة كيميائية تمنع تأكسد مواد أخرى . وفي النظام الحيوي ( البيولوجي )فإن العملية للتأكسد( بالإضافة إلى مساهمة قليلة من التأمين الإشعاعي ) تنتج radical شديدة التفاعل والتي لها القدرة على التفاعل وتدمير جزيئات أخرى . في بعض الحالات يقوم الجسم باستخدامها في مكافحة بعض الإصابات , وفي حالات أخرى يكون التلف لخلايا الجسم نفسه .
حامض السكوربيك ( فيتامين ج ) عبارة عن مركب ذائب في الماء يقوم بإنجاز دورة ضمن مركبات أخرى موجودة بالجسم . من أهم مصادرة أشجار الحمضيات ( مثل البرتقال ,الليمون الحلو,…الخ) ,الفلفل الأخضر , قرنبيط , الخضروات الليفية الخضراء , الفراولة , الملفوف الطازج , الطماطم .
2- ناقش أهمية فيتامينات (ج) لجسم الإنسان ؟
يعد فيتامين ج واحدا من أهم المواد لجسم الإنسان وذلك لقدرته على المحافظة على صحة جيدة . ويدخل فيتامين ج في صناعة الكولاجين , وهو البروتين الذي يعطي العظام , الغضاريف , العضلات، الأوعية الدموية قوامها وشكلها , كما ويساعد فيتامين ج على امتصاص الحديد ويحافظ أيضا على الشعيرات الدموية , العظام والأسنان .
3. أي المواد الآتية يحتوي على فيتامينات ج أكثر : البرتقال , الليمون , أم عصير الأناناس ؟ أجب على هذا السؤال قبل وبعد إجراء التجربة ؟
الليمون , البرتقال و أخيرا عصير الأناناس .
