1, страница 74 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

1. Соберите прибор для получения газов: пробирку плотно закройте пробкой с газоотводной стеклянной трубкой.
Проверьте герметичность прибора: появление пузырьков воздуха в стакане с водой указывает на то, что прибор герметичен.

В представленном в задании утверждении содержится неточность. Для корректного ответа необходимо развернуто объяснить правильный способ проверки прибора на герметичность и физический принцип, лежащий в его основе.

1. Соберите прибор для получения газов...

Проверка прибора на герметичность — это ключевой этап подготовки к эксперименту по получению газа. Цель проверки — убедиться, что в собранной установке отсутствуют утечки (щели, зазоры), через которые получаемый газ может улетучиваться в атмосферу или через которые в прибор может проникать воздух.

Метод проверки, упомянутый в задании, основан на фундаментальном свойстве газов — их способности к тепловому расширению. Этот процесс описывается газовыми законами, в частности законом Гей-Люссака, который гласит, что при постоянном объеме давление газа прямо пропорционально его абсолютной температуре:

$$ \frac{P}{T} = \text{const} $$

где $P$ — давление газа, а $T$ — его абсолютная температура. Проще говоря, при нагревании газ расширяется, и если он находится в замкнутом объеме, его давление увеличивается.

Правильная последовательность действий для проверки герметичности включает следующие шаги. Во-первых, необходимо собрать прибор, плотно закрыв пробирку пробкой с газоотводной трубкой. Во-вторых, конец газоотводной трубки следует опустить в стакан с водой. В-третьих, пробирку нужно слегка нагреть. Наиболее простой и безопасный способ — обхватить её ладонями и согреть теплом рук. В-четвертых, необходимо внимательно наблюдать за концом трубки, опущенным в воду.

Анализ утверждения из задания

Утверждение "появление пузырьков воздуха в стакане с водой указывает на то, что прибор герметичен" является неполным и может ввести в заблуждение. Оно описывает ожидаемый положительный результат проверки, но упускает самое важное условие, при котором этот результат достигается, — нагревание прибора.

Подробное объяснение

Когда мы согреваем пробирку ладонями, воздух внутри неё нагревается. Нагретый воздух расширяется, и ему требуется больше места. Он начинает давить на стенки пробирки и пробки, ища выход.

Если прибор собран правильно и герметичен, то единственным путем для выхода расширившегося воздуха является газоотводная трубка. Проходя через трубку и выходя в воду, воздух образует пузырьки. Именно это мы и должны наблюдать.

Если же прибор негерметичен, например, пробка вставлена неплотно или в ней есть трещина, то расширившийся воздух найдет более легкий путь наружу — через эту щель. В таком случае мы либо не увидим пузырьков в воде совсем (если утечка большая), либо их будет очень мало. Отсутствие пузырьков при нагревании — верный признак негерметичности.

Таким образом, именно появление пузырьков в ответ на нагревание свидетельствует о герметичности. Для полной уверенности можно провести и обратный тест: прекратить нагрев (убрать руки). Пробирка начнет остывать, воздух внутри будет сжиматься, создавая разрежение. В результате атмосферное давление "загонит" столбик воды из стакана внутрь газоотводной трубки. Это служит окончательным подтверждением герметичности установки.

Ответ:

Утверждение в задании является неполным и потому некорректным. Правильная формулировка должна быть следующей: для проверки герметичности собранного прибора конец газоотводной трубки опускают в стакан с водой, а пробирку слегка нагревают (например, теплом ладоней). Появление пузырьков воздуха, выходящих из трубки в воду, указывает на то, что прибор герметичен, так как расширившийся от нагрева воздух выходит по единственному доступному пути. Если при нагревании пузырьки не появляются, это означает, что прибор негерметичен и воздух выходит через незамеченные щели.