Номер 6, страница 45 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

ч. I. § 11. Типы химических реакций. Глава 1. Первоначальные химические понятия - номер 6, страница 45.

6. Оформите отчёт о выполненном лабораторном опыте «Замещение меди в медном купоросе железом».

Что делали

$M(\text{ZnCl})$

$M(\text{H}_2)$

$T(\text{K})$

$M(\text{CuSO}_4)$

$M(\text{CaCO}_3)$

масса $\text{Fe}(\text{CO}_3)$ исходная

Что наблюдали

H

M H

0.HS

M

H

M

H

$\text{CaCO}_3 + \text{HCl} = \text{CaCl}_2 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$

OH

M

H

масса $\text{Fe}(\text{CO}_3)$ исходная

V O 0.

M

M

Выводы и уравнения

2.01

2.01

3.00

0

0

1.00

2.0

4.0

0

0

1.0

H

V

1.00

M

H

H

M

Что делали

В пробирку или химический стакан налили раствор медного купороса (сульфата меди(II), $CuSO_4$), имеющий характерный голубой цвет. Затем в этот раствор опустили железный гвоздь, предварительно очищенный от ржавчины и оксидной пленки с помощью наждачной бумаги.

Что наблюдали

Спустя некоторое время на поверхности железного гвоздя, погруженного в раствор, появился рыхлый налет красно-коричневого цвета. Этот налет является металлической медью. Одновременно с этим голубая окраска раствора начала бледнеть, постепенно изменяясь на бледне-зеленую. Это указывает на то, что ионы меди($Cu^{2+}$) в растворе замещаются ионами железа($Fe^{2+}$), образуя сульфат железа(II) ($FeSO_4$).

Выводы и уравнения

Произошла реакция замещения, в которой более активный металл (железо) вытесняет менее активный металл (медь) из раствора его соли. Железо находится в ряду активности металлов левее меди, поэтому оно способно вступать с солями меди в реакцию.

Атомы железа окисляются, отдавая два электрона и превращаясь в катионы $Fe^{2+}$:

$Fe^0 - 2e^- \rightarrow Fe^{2+}$

Катионы меди восстанавливаются, принимая два электрона и превращаясь в атомы металлической меди, которая оседает на поверхности железа:

$Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu^0$

Общее уравнение реакции в молекулярном виде:

$Fe_{(тв)} + CuSO_{4(р-р)} \rightarrow FeSO_{4(р-р)} + Cu_{(тв)}\downarrow$

В ионном виде реакция выглядит следующим образом:

Полное ионное уравнение:

$Fe^0 + Cu^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow Fe^{2+} + SO_4^{2-} + Cu^0\downarrow$

Сокращенное ионное уравнение (показывает суть химического превращения):

$Fe^0 + Cu^{2+} \rightarrow Fe^{2+} + Cu^0\downarrow$

Ответ: В ходе лабораторного опыта было продемонстрировано, что железо является химически более активным металлом, чем медь. В результате реакции замещения железо вытесняет медь из раствора её соли (медного купороса), при этом на поверхности железа образуется осадок меди, а раствор меняет цвет с голубого на бледно-зеленый. Реакция описывается уравнением: $Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu$.