Лабораторный опыт 6, страница 47 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 9. Химические реакции. Глава 1. Первоначальные химические понятия - страница 47.

Лабораторный опыт 6

Получите нерастворимый гидроксид меди(II). Для этого в пробирку налейте 1 мл раствора сульфата меди(II) синего цвета, а затем добавьте 1 мл раствора гидроксида натрия. Выпадает студенистый осадок синего цвета. Небольшими порциями добавляйте в пробирку раствор серной кислоты до полного растворения осадка. Вновь образуется раствор сульфата меди(II) (медного купороса).

Выделение газа — ещё один признак химической реакции.

В данном лабораторном опыте описывается двухстадийный химический процесс: получение нерастворимого основания — гидроксида меди(II) — и его последующее взаимодействие с кислотой для регенерации исходной соли.

Этап 1: Получение нерастворимого гидроксида меди(II)

В ходе первого этапа опыта к раствору сульфата меди(II) ($CuSO_4$) синего цвета приливают раствор гидроксида натрия ($NaOH$). Между солью и щёлочью происходит реакция ионного обмена.

Признаком реакции является выпадение объемистого студенистого осадка синего цвета. Этот осадок представляет собой гидроксид меди(II) — $Cu(OH)_2$, который является нерастворимым в воде основанием.

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

Второй продукт реакции, сульфат натрия ($Na_2SO_4$), является растворимой солью и остается в растворе, не изменяя его прозрачности.

Полное ионное уравнение показывает, какие ионы реально участвуют в реакции:
$Cu^{2+} + SO_4^{2-} + 2Na^+ + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + 2Na^+ + SO_4^{2-}$

Сокращенное ионное уравнение отражает суть произошедшего химического превращения — связывание ионов меди и гидроксид-ионов в нерастворимое соединение:
$Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow$

Ответ: При смешивании раствора сульфата меди(II) и раствора гидроксида натрия наблюдается образование синего студенистого осадка гидроксида меди(II).

Этап 2: Растворение гидроксида меди(II) в серной кислоте

На втором этапе к полученному осадку гидроксида меди(II) ($Cu(OH)_2$) добавляют раствор серной кислоты ($H_2SO_4$). Гидроксид меди(II) проявляет свойства основания, а серная кислота — сильная кислота. Между ними протекает реакция нейтрализации, которая также является разновидностью реакции обмена.

Признаком реакции является растворение синего осадка и образование прозрачного раствора синего цвета. Этот цвет обусловлен наличием в растворе гидратированных ионов меди(II), то есть вновь образовался раствор сульфата меди(II) (медного купороса).

Уравнение реакции в молекулярном виде:
$Cu(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + 2H_2O$

В результате реакции образуются растворимая соль — сульфат меди(II) ($CuSO_4$) — и вода ($H_2O$). Так как продукты реакции растворимы, мы наблюдаем исчезновение осадка.

Полное ионное уравнение (учитывая, что $Cu(OH)_2$ — нерастворимое вещество и в ионных уравнениях записывается в молекулярной форме):
$Cu(OH)_2 \downarrow + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow Cu^{2+} + SO_4^{2-} + 2H_2O$

Сокращенное ионное уравнение показывает взаимодействие нерастворимого основания с ионами водорода (протонами) из кислоты:
$Cu(OH)_2 \downarrow + 2H^+ \rightarrow Cu^{2+} + 2H_2O$

Ответ: При добавлении серной кислоты к осадку гидроксида меди(II) осадок растворяется, и вновь образуется раствор сульфата меди(II) синего цвета.