Лабораторный опыт 25, страница 113 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 26. Соли, их классификация и химические свойства. Глава 3. Основные классы неорганических соединений - страница 113.

Лабораторный опыт 25

Налейте в пробирку 1–2 мл раствора сульфата меди(II) и опустите в него стальную кнопку или скрепку. Что наблюдаете?

Что наблюдаете?

При погружении стальной скрепки или кнопки в раствор сульфата меди(II) можно наблюдать два основных явления. Во-первых, поверхность металлического предмета (скрепки/кнопки) покрывается рыхлым налетом красно-коричневого цвета. Во-вторых, исходный ярко-голубой цвет раствора сульфата меди(II) постепенно бледнеет и со временем может смениться на бледно-зеленый.

Эти наблюдения объясняются протеканием реакции замещения. Сталь — это сплав на основе железа ($Fe$). Железо является более активным металлом, чем медь ($Cu$), что определяется их положением в электрохимическом ряду напряжений металлов (железо стоит левее меди). Поэтому железо способно вытеснять медь из растворов её солей.

Атомы железа с поверхности скрепки вступают в реакцию с ионами меди из раствора. Железо окисляется, переходя в раствор в виде ионов железа(II) ($Fe^{2+}$), а ионы меди(II) ($Cu^{2+}$) восстанавливаются до металлической меди ($Cu$), которая и оседает на скрепке в виде красно-коричневого налета.

Уравнение химической реакции в молекулярной форме:

$Fe(тв) + CuSO_4(р-р) \rightarrow FeSO_4(р-р) + Cu(тв)$

Суть процесса отражает сокращенное ионное уравнение:

$Fe + Cu^{2+} \rightarrow Fe^{2+} + Cu$

Изменение окраски раствора происходит потому, что голубой цвет ему придавали гидратированные ионы меди ($Cu^{2+}$). В ходе реакции их концентрация уменьшается, а в растворе появляются гидратированные ионы железа(II) ($Fe^{2+}$), имеющие бледно-зеленую окраску. Это и приводит к изменению цвета раствора с голубого на бледно-зеленый.

Ответ: На поверхности стальной скрепки (кнопки) образуется красно-коричневый налет металлической меди, а голубая окраска раствора постепенно бледнеет, переходя в бледно-зеленую.