Номер 8, страница 95 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 3. Дисперсные системы и растворы. Параграф 13. Дисперсные системы и их классификация - номер 8, страница 95.

Условие.

8. В стакан с водой бросили шипучую таблетку аспирина. Опишите, как изменяется с течением времени данная дисперсная система.

Решение.

Решение 2.

Решение

Процесс изменения данной дисперсной системы можно разделить на три основных этапа:

1. Исходное состояние. В момент, когда шипучую таблетку аспирина опускают в воду, система представляет собой грубодисперсную систему типа «твердое тело в жидкости», то есть суспензию. В этой системе дисперсной фазой является твердая таблетка, а дисперсионной средой — вода. Система является гетерогенной (неоднородной) и термодинамически неустойчивой.

2. Процесс растворения и химической реакции. При контакте с водой компоненты таблетки (обычно это смесь кислоты, например, лимонной, и основания, например, гидрокарбоната натрия, а также действующего вещества — ацетилсалициловой кислоты) начинают растворяться и вступать в химическую реакцию. Реакция между кислотой и гидрокарбонатом натрия приводит к бурному выделению углекислого газа ($CO_2$), что вызывает эффект «шипения».
Пример реакции для лимонной кислоты: $C_6H_8O_7 + 3NaHCO_3 \rightarrow Na_3C_6H_5O_7 + 3H_2O + 3CO_2 \uparrow$.
На этой стадии система становится сложной полидисперсной системой. Она одновременно содержит: твердые частицы распадающейся таблетки (суспензия), пузырьки газа (пена) и жидкую дисперсионную среду (воду), в которой растворяются продукты реакции и действующее вещество. Система остается гетерогенной и неустойчивой. Выделение газа способствует перемешиванию системы и ускоряет процесс растворения.

3. Конечное состояние. После завершения химической реакции (прекращения выделения газа) и растворения всех растворимых компонентов, система переходит в новое, устойчивое состояние. Образуется истинный раствор — это гомогенная (однородная), ионно-молекулярная дисперсная система, которая является термодинамически устойчивой. Размер частиц дисперсной фазы (ионов и молекул) в истинном растворе составляет менее 1 нм. Если в таблетке содержались нерастворимые наполнители, они могут выпасть в осадок на дно стакана, но основная жидкая фаза будет представлять собой истинный раствор.

Таким образом, с течением времени происходит самопроизвольный переход от гетерогенной грубодисперсной системы к гомогенной высокодисперсной системе, что сопровождается значительным увеличением степени дисперсности.

Ответ:

При добавлении шипучей таблетки аспирина в воду исходная грубодисперсная система (суспензия: твердое тело в жидкости) в результате химической реакции временно превращается в сложную гетерогенную систему, содержащую твердую, жидкую и газообразную фазы (суспензия и пена). По завершении реакции система переходит в термодинамически устойчивый истинный раствор — гомогенную систему с ионно-молекулярной степенью дисперсности.