Номер 3, страница 157 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 33. Кальций и его соединения. Глава 3. Металлы главных подгрупп - номер 3, страница 157.

Условие.

3. Насыщенный раствор гидроксида кальция называют известко-вой водой. Почему при кипячении известковой воды может обра-зоваться осадок даже в отсутствие в воздухе углекислого газа?

Решение.

Решение 2.

Известковая вода — это насыщенный водный раствор гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$). Образование осадка при её кипячении, даже в отсутствие углекислого газа, объясняется особенностью растворимости гидроксида кальция.

В отличие от большинства твёрдых веществ, растворимость которых в воде увеличивается с ростом температуры, растворимость гидроксида кальция, наоборот, уменьшается при нагревании. Это явление называется ретроградной растворимостью. Процесс растворения $Ca(OH)_2$ в воде является экзотермическим, то есть протекает с выделением тепла. Химическое равновесие этого процесса можно записать так:

$Ca(OH)_2(тв.) \rightleftharpoons Ca^{2+}(р-р) + 2OH^{-}(р-р) + Q$

Здесь $Q$ обозначает тепловой эффект реакции (выделяемое тепло). Согласно принципу Ле Шателье, если на систему, находящуюся в равновесии, оказывается внешнее воздействие (в данном случае — нагревание), то равновесие смещается в направлении, которое ослабляет это воздействие. Нагревание смещает равновесие в сторону эндотермического процесса (поглощения тепла), то есть влево — в сторону образования твёрдого, нерастворенного гидроксида кальция.

Таким образом, когда насыщенный при комнатной температуре раствор гидроксида кальция (известковую воду) нагревают до кипения, его растворимость резко падает. Часть растворённого $Ca(OH)_2$ больше не может оставаться в растворе и выпадает в виде белого осадка. Этот осадок и является самим гидроксидом кальция.

Ответ: При кипячении известковой воды может образоваться осадок, потому что растворимость гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$) в воде значительно уменьшается с повышением температуры. Поскольку исходный раствор является насыщенным, при нагревании "избыток" растворённого вещества, который не может больше оставаться в растворе, выпадает в осадок.