Проведём опыт, страница 18 - гдз по химии 7 класс учебник Еремин, Дроздов

Глава 1. От атома до вещества. §1. Вечные атомы. Проведём опыт - страница 18.

Условие.

Проведём опыт. Возьмите кусочек мела и опустите его в столовый уксус. Что наблюдаете? Один из продуктов взаимодействия мела с уксусом — углекислый газ. Что произошло с атомами углерода в этой реакции?

Решение.

Решение 2.

Что наблюдаете?

При опускании кусочка мела в столовый уксус начинается бурная химическая реакция. Визуально это проявляется как «вскипание» или шипение — интенсивное выделение пузырьков газа с поверхности мела. Кусочек мела при этом постепенно уменьшается в размерах, то есть растворяется. Выделяющийся газ является углекислым газом ($CO_2$), он не имеет цвета и запаха.

Ответ: При опускании мела в уксус наблюдается его растворение, сопровождающееся шипением и выделением пузырьков бесцветного газа без запаха.

Что произошло с атомами углерода в этой реакции?

Для ответа на этот вопрос необходимо рассмотреть химическое уравнение реакции. Мел — это преимущественно карбонат кальция ($CaCO_3$). Столовый уксус — это водный раствор уксусной кислоты ($CH_3COOH$).

Уравнение реакции выглядит следующим образом:
$CaCO_3 \text{ (мел)} + 2CH_3COOH \text{ (уксусная кислота)} \rightarrow (CH_3COO)_2Ca \text{ (ацетат кальция)} + H_2O \text{ (вода)} + CO_2\uparrow \text{ (углекислый газ)}$

В этой реакции участвуют атомы углерода из двух разных исходных веществ:

1. Атомы углерода, входившие в состав молекул уксусной кислоты ($CH_3COOH$), после реакции оказались в составе соли — ацетата кальция ($(CH_3COO)_2Ca$). Их химическое окружение принципиально не изменилось, они остались частью ацетат-ионов.
2. Атом углерода, который входил в состав мела (карбоната кальция $CaCO_3$), претерпел трансформацию. Изначально он был частью твердого ионного соединения. В результате реакции с кислотой он образовал молекулу нового вещества — углекислого газа ($CO_2$), который является газом и улетучивается из раствора. Промежуточно образуется нестабильная угольная кислота ($H_2CO_3$), которая сразу распадается на воду и углекислый газ.

Таким образом, атомы углерода перегруппировались: одни остались в растворе в виде соли, а другой атом углерода из мела перешел в газообразное состояние.

Ответ: В ходе реакции атомы углерода, входившие в состав уксусной кислоты, перешли в состав соли — ацетата кальция. Атом углерода, входивший в состав мела (карбоната кальция), покинул кристаллическую решетку и образовал новую молекулу — углекислый газ ($CO_2$), который выделился в виде пузырьков.