Вопрос ✔, страница 60 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 12. Воздух и его состав. Глава 2. Важнейшие представители неорганических веществ. Количественные отношения в химии - страница 60.

В 1774 г. Антуан Лоран Лавуазье нагревал ртуть в реторте (рис. 40) в течение 12 суток. Конец реторты был подведён под колокол, поставленный в сосуд с ртутью. В результате уровень ртути в колоколе поднялся примерно на $\frac{1}{5}$ его высоты, а на поверхности ртути в реторте появились красные пятна. Оставшийся под колоколом газ был непригоден для дыхания. О чём свидетельствует опыт Лавуазье?

Опыт Антуана Лорана Лавуазье, проведённый в 1774 году, является одним из ключевых экспериментов в истории химии, который помог опровергнуть господствовавшую в то время теорию флогистона и заложить основы современного учения о составе воздуха и процессах горения. Результаты этого опыта свидетельствуют о нескольких важных выводах.

1. Воздух имеет сложный состав
До Лавуазье считалось, что воздух — это простое, неделимое вещество. Эксперимент показал, что это не так. Часть воздуха, находившегося под колоколом, прореагировала с ртутью, а другая, большая часть — нет. Это прямо доказывало, что воздух является смесью как минимум двух разных газов, обладающих разными химическими свойствами.

2. Количественный состав воздуха
В результате реакции уровень ртути в колоколе поднялся, заместив собой примерно $1/5$ объёма воздуха. Это произошло потому, что один из компонентов воздуха был поглощён в ходе химической реакции с нагреваемой ртутью. Таким образом, Лавуазье смог количественно определить, что воздух состоит примерно на $1/5$ из газа, который участвует в реакции, и на $4/5$ из другого, неактивного газа.

3. Роль кислорода в окислении
Появление на поверхности ртути красных пятен свидетельствовало об образовании нового вещества. Это был оксид ртути(II), который получился в результате соединения (окисления) ртути с активной частью воздуха. Уравнение этой химической реакции:
$2\text{Hg} + \text{O}_2 \xrightarrow{t} 2\text{HgO}$
Лавуазье доказал, что горение и окисление — это не процесс выделения мифического "флогистона", а процесс соединения вещества с активной частью воздуха, которую он позже назвал кислородом.

4. Свойства компонентов воздуха
Газ, оставшийся под колоколом после реакции (составлявший $4/5$ исходного объёма), оказался "непригоден для дыхания". Этот газ (в основном азот) не поддерживал ни горение, ни дыхание. Напротив, газ, который Лавуазье позже получил при разложении образовавшегося оксида ртути, активно поддерживал и горение, и дыхание. Это и был кислород.

Ответ: Опыт Лавуазье свидетельствует о том, что воздух является не простым веществом, а смесью газов. Он доказал, что воздух состоит примерно на $1/5$ из газа (кислорода), который необходим для дыхания и горения, и на $4/5$ из другого, неактивного газа (преимущественно азота), который эти процессы не поддерживает. Этот эксперимент стал ключевым доказательством кислородной теории горения.