Домашний эксперимент, страница 60, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

Изучение свойств карбонатов

Возьмите кусочек мрамора, школьного мела и пищевой соды. Прилейте к ним раствор уксусной кислоты. Что вы наблюдаете? Попробуйте написать уравнения реакций.

Что вы наблюдаете?

При добавлении раствора уксусной кислоты к кусочку мрамора, школьному мелу и пищевой соде происходит химическая реакция, внешним признаком которой является «вскипание» — бурное выделение пузырьков газа с шипением. Это является качественной реакцией на карбонаты и гидрокарбонаты.

Несмотря на то, что все три вещества реагируют схожим образом, интенсивность реакции может отличаться. Мрамор и школьный мел имеют в своей основе одно и то же химическое соединение — карбонат кальция ($CaCO_3$). Так как это твёрдые вещества, реакция будет идти на их поверхности, и скорость реакции будет зависеть от площади этой поверхности.

Пищевая сода — это гидрокарбонат натрия ($NaHCO_3$) и чаще всего представляет собой мелкокристаллический порошок. Благодаря большой площади поверхности, реакция с содой будет самой быстрой и бурной.

Выделяющийся во всех трёх случаях газ — это углекислый газ ($CO_2$), который не имеет цвета и запаха.

Ответ: При добавлении уксусной кислоты к мрамору, мелу и пищевой соде наблюдается их «вскипание», то есть выделение пузырьков углекислого газа.

Попробуйте написать уравнения реакций.

Решение

Уксусная кислота ($CH_3COOH$) реагирует с карбонатами и гидрокарбонатами. Так как уксусная кислота является более сильной, чем угольная кислота ($H_2CO_3$), она вытесняет её из солей. Образующаяся в ходе реакции угольная кислота очень неустойчива и сразу же разлагается на воду ($H_2O$) и углекислый газ ($CO_2$), что и вызывает «вскипание».

1. Реакция уксусной кислоты с мрамором и школьным мелом (карбонат кальция, $CaCO_3$):

$CaCO_3 + 2CH_3COOH \rightarrow (CH_3COO)_2Ca + H_2o + CO_2\uparrow$

В ходе реакции образуются растворимая соль ацетат кальция, вода и углекислый газ.

2. Реакция уксусной кислоты с пищевой содой (гидрокарбонат натрия, $NaHCO_3$):

$NaHCO_3 + CH_3COOH \rightarrow CH_3COONa + H_2o + CO_2\uparrow$

В ходе реакции образуются растворимая соль ацетат натрия, вода и углекислый газ.

Ответ:

Уравнение реакции для мрамора и мела: $CaCO_3 + 2CH_3COOH \rightarrow (CH_3COO)_2Ca + H_2o + CO_2\uparrow$.

Уравнение реакции для пищевой соды: $NaHCO_3 + CH_3COOH \rightarrow CH_3COONa + H_2o + CO_2\uparrow$.