Номер 3, страница 132 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

3. Взаимодействие уксусной кислоты с основаниями. Налейте в пробирку 1–1,5 мл раствора гидроксида натрия и добавьте несколько капель раствора фенолфталеина. При добавлении уксусной кислоты малиновая окраска фенолфталеина исчезает.

Описанный опыт является классической демонстрацией реакции нейтрализации кислоты основанием. Разберем его по этапам.

1. В пробирку наливают раствор гидроксида натрия ($NaOH$). Гидроксид натрия — это сильное основание (щелочь). В водном растворе он диссоциирует на ионы натрия ($Na^+$) и гидроксид-ионы ($OH^-$), создавая сильнощелочную среду.

2. При добавлении нескольких капель фенолфталеина раствор приобретает малиновую окраску. Фенолфталеин — это кислотно-основный индикатор, который в щелочной среде (при $pH$ в диапазоне 8,2–12,0) становится малиновым, а в нейтральной или кислой среде остается бесцветным. Малиновый цвет подтверждает наличие щелочной среды в пробирке.

3. При последующем добавлении уксусной кислоты ($CH_3COOH$) происходит химическая реакция между кислотой и основанием. Это реакция нейтрализации, в ходе которой уксусная кислота реагирует с гидроксидом натрия с образованием соли (ацетата натрия) и воды.

Молекулярное уравнение реакции:

$CH_3COOH_{\text{(aq)}} + NaOH_{\text{(aq)}} \rightarrow CH_3COONa_{\text{(aq)}} + H_2O_{\text{(l)}}$

Краткое ионное уравнение, показывающее суть процесса:

$CH_3COOH + OH^- \rightarrow CH_3COO^- + H_2O$

В ходе этой реакции гидроксид-ионы ($OH^-$), которые обуславливали щелочную среду и малиновую окраску, расходуются. Когда вся щелочь нейтрализуется, среда в растворе перестает быть щелочной. Уровень $pH$ падает ниже 8,2, в результате чего индикатор фенолфталеин теряет свою окраску и становится бесцветным. Это визуально сигнализирует о завершении реакции нейтрализации.

Ответ: Малиновая окраска фенолфталеина исчезает, потому что уксусная кислота вступает в реакцию нейтрализации с гидроксидом натрия. В результате этой реакции щелочная среда, вызванная гидроксидом натрия, нейтрализуется. Когда $pH$ раствора становится ниже 8,2, индикатор фенолфталеин обесцвечивается, что и наблюдается в опыте. Происходит реакция: $CH_3COOH + NaOH \rightarrow CH_3COONa + H_2O$.