Номер 3, страница 144 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 30. Соединения натрия и калия. Глава 3. Металлы главных подгрупп - номер 3, страница 144.

Условие.

3. Стекло склянки, в которой длительное время хранился раствор едкого натра, помутнело. С чем это связано?

Решение.

Решение 2.

Решение

Помутнение стекла склянки, в которой длительное время хранился раствор едкого натра (гидроксида натрия, $NaOH$), является следствием химической реакции между щелочью и основным компонентом стекла.

Стекло, по своей химической природе, является переохлажденным расплавом оксидов. Главным компонентом большинства видов стекла, в том числе и лабораторного, является оксид кремния(IV) ($SiO_2$). Этот оксид относится к классу кислотных оксидов.

Едкий натр ($NaOH$) — это сильное основание, то есть щелочь. Растворы сильных щелочей способны реагировать с кислотными оксидами. Таким образом, при длительном хранении раствора $NaOH$ в стеклянной таре происходит медленная химическая реакция на границе раздела фаз "стекло-раствор". Этот процесс называют щелочной коррозией или выщелачиванием стекла.

Уравнение этой реакции в упрощенном виде выглядит так:
$SiO_2$ (тв.) + $2NaOH$ (р-р) → $Na_2SiO_3$ (р-р) + $H_2O$ (ж.)

В ходе этой реакции происходит разрушение (травление) гладкой поверхности стекла. На ней образуются микроскопические углубления, поры и неровности. Поверхность становится шероховатой. Гладкое стекло пропускает лучи света практически без изменений, в то время как шероховатая поверхность рассеивает свет в разных направлениях. Именно это рассеяние света и воспринимается человеческим глазом как помутнение или потеря прозрачности. Образующийся в результате реакции силикат натрия ($Na_2SiO_3$) растворим в воде (его концентрированный раствор известен как "жидкое стекло"), но основной причиной помутнения является именно физическое изменение рельефа поверхности стекла.

Ответ: Помутнение стекла связано с его химическим разрушением (коррозией) под действием раствора едкого натра. Щелочь ($NaOH$) вступает в реакцию с оксидом кремния ($SiO_2$), являющимся основным компонентом стекла. В результате этой реакции гладкая поверхность стекла становится шероховатой, что приводит к рассеиванию света и потере прозрачности.