Вопрос, страница 194 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Задания в параграфе. Параграф 26. Свойства оксидов, кислот, оснований и солей. Глава 6. Классификация и взаимосвязь неорганических и органических веществ - страница 194.

Условие.

Что будет, если в раствор сульфата меди опустить кусочек натрия? Подумайте и опишите наблюдаемые явления.

Решение.

Решение 2.

На первый взгляд может показаться, что натрий, как более активный металл, будет вытеснять медь из раствора её соли. Однако натрий — это щелочной металл, который чрезвычайно активно реагирует с водой. Поскольку сульфат меди находится в водном растворе, произойдут две последовательные реакции.

1. Взаимодействие натрия с водой.

В первую очередь, кусочек натрия будет бурно реагировать с водой, которая является растворителем. Эта реакция является экзотермической (протекает с выделением большого количества тепла).

Уравнение реакции:
$2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2 \uparrow$

Наблюдаемые явления на этом этапе:

• Кусочек натрия будет быстро двигаться (шипеть и "бегать") по поверхности раствора, так как его плотность меньше плотности воды, а выделяющийся водород создает "реактивную тягу".
• Произойдет бурное выделение бесцветного газа без запаха — водорода ($H_2$).
• Из-за выделяющегося тепла кусочек натрия может расплавиться, превратившись в серебристый шарик.

2. Взаимодействие образовавшейся щёлочи с сульфатом меди.

Гидроксид натрия ($NaOH$), который образовался в результате первой реакции, является щёлочью и сразу же вступает в реакцию обмена с сульфатом меди(II) ($CuSO_4$), находящимся в растворе.

Уравнение реакции:
$CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$

Наблюдаемые явления на этом этапе:

• В растворе будет образовываться объёмистый осадок голубого цвета — это нерастворимый гидроксид меди(II) ($Cu(OH)_2$).
• По мере протекания реакции исходный голубой цвет раствора, обусловленный ионами меди ($Cu^{2+}$), будет бледнеть, и в итоге раствор станет бесцветным, так как ионы меди свяжутся в нерастворимый осадок. В растворе останется бесцветный сульфат натрия ($Na_2SO_4$).

Суммарное уравнение всего процесса выглядит так:

$2Na + CuSO_4 + 2H_2O \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4 + H_2 \uparrow$

Ответ: При опускании кусочка натрия в раствор сульфата меди будет наблюдаться бурное выделение газа (водорода), быстрое движение кусочка натрия по поверхности раствора. Одновременно с этим будет выпадать голубой студенистый осадок гидроксида меди(II), а сам раствор постепенно обесцветится. Вытеснения металлической меди не произойдет.