Страница 42 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

2. Оформите отчёт о выполненном демонстрационном опыте «Получение фосфорной кислоты».

Что делал учитель

Что наблюдали

Выводы

Схема реакции: ___________________________________________________________________

Уравнение реакции: ___________________________________________________________________

Что делал учитель

Учитель поместил в ложечку для сжигания веществ небольшое количество красного фосфора. Поджёг фосфор в пламени спиртовки и внёс горящую ложечку в стеклянную колбу, на дне которой было налито немного воды. Колбу закрыл пробкой. После того как горение прекратилось, учитель взболтал колбу до полного растворения образовавшегося белого дыма в воде. Затем в полученный раствор добавил несколько капель раствора индикатора лакмуса.

Ответ: Учитель поместил в ложечку для сжигания веществ небольшое количество красного фосфора, поджёг его и внёс в колбу с небольшим количеством воды. После окончания горения взболтал содержимое колбы и добавил индикатор.

Что наблюдали

Красный фосфор воспламенился и сгорал ослепительно ярким пламенем с образованием густого белого дыма, который заполнил всю колбу. При взбалтывании колбы белый дым растворился в воде, в результате чего образовался прозрачный бесцветный раствор. При добавлении в раствор фиолетовый лакмус изменил свою окраску на красную.

Ответ: Наблюдали горение фосфора с образованием белого дыма, который затем растворился в воде. Индикатор лакмус в полученном растворе стал красным.

Выводы

При сгорании фосфора в кислороде воздуха образуется его высший оксид — оксид фосфора(V) ($P_2O_5$). Данный оксид является кислотным, так как при его взаимодействии с водой образуется кислота — фосфорная (ортофосфорная) кислота ($H_3PO_4$). Наличие кислоты в растворе доказывается изменением цвета индикатора (лакмус в кислой среде становится красным).

Ответ: В ходе опыта был получен оксид фосфора(V), который при реакции с водой образовал фосфорную кислоту. Это подтверждает, что оксид фосфора(V) является кислотным оксидом.

Схема реакции:

$P + O_2 \rightarrow P_2O_5$

$P_2O_5 + H_2O \rightarrow H_3PO_4$

Ответ: $P + O_2 \rightarrow P_2O_5$; $P_2O_5 + H_2O \rightarrow H_3PO_4$

Уравнение реакции:

$4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$

$P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4$

Ответ: $4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$; $P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4$

3. Закон сохранения массы веществ:

Фамилии авторов закона: и

3. Закон сохранения массы веществ: масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате этой реакции. Этот фундаментальный закон химии означает, что в ходе химических преобразований в замкнутой системе общая масса всех веществ остаётся неизменной. Он объясняется тем, что атомы в процессе реакции не исчезают и не возникают из ниоткуда, а происходит лишь их перегруппировка с образованием новых молекул.

Ответ: Масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции.

Фамилии авторов закона: Закон был независимо открыт и экспериментально доказан русским учёным М. В. Ломоносовым (1756 г.) и французским химиком А. Лавуазье (1789 г.). Таким образом, авторами закона являются Ломоносов и Лавуазье.

Ответ: Ломоносов и Лавуазье.

4. Коэффициент реакции показывает ________

Коэффициент в уравнении химической реакции, также известный как стехиометрический коэффициент, — это число, которое ставится перед химической формулой вещества. Он показывает количественные соотношения, в которых вещества (реагенты и продукты) участвуют в реакции.

1. Соотношение количества вещества (молей)
Это основное значение коэффициента. Он показывает, сколько молей одного вещества реагирует или образуется на определенное количество молей другого вещества.
Пример: Реакция синтеза воды из водорода и кислорода: $2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$.
Коэффициенты в этом уравнении означают, что 2 моля молекулярного водорода ($H_2$) реагируют с 1 молем молекулярного кислорода ($O_2$) с образованием 2 молей воды ($H_2O$). Соотношение молей составляет 2:1:2.

2. Соотношение числа частиц (молекул, атомов, ионов)
Поскольку моль — это определённое количество частиц (число Авогадро, $N_A \approx 6.022 \times 10^{23}$ моль⁻¹), коэффициенты также отражают соотношение числа молекул или формульных единиц.
Пример: В той же реакции $2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$ две молекулы водорода реагируют с одной молекулой кислорода, образуя две молекулы воды.

3. Соотношение объёмов (для газов)
Согласно закону Авогадро, при одинаковых условиях (температура и давление) молярные объемы всех газов равны. Следовательно, для реакций, в которых участвуют газообразные вещества, коэффициенты также показывают соотношение их объёмов.
Пример: Реакция синтеза аммиака: $N_2(г) + 3H_2(г) \rightarrow 2NH_3(г)$.
Здесь 1 объём газа азота реагирует с 3 объёмами газа водорода, в результате чего образуется 2 объёма газа аммиака (при одинаковых внешних условиях).

Таким образом, коэффициенты являются ключевым элементом для балансировки химических уравнений (чтобы соблюдался закон сохранения массы) и для выполнения любых количественных расчётов по уравнению реакции.

Ответ: Коэффициент реакции показывает количественное соотношение (в молях, молекулах или, для газов, в объёмах) веществ, вступающих в реакцию и образующихся в её результате.

5. Оформите отчёт о выполненном лабораторном опыте «Доказательство справедливости закона сохранения массы веществ».

Что делали

Что наблюдали

Выводы и уравнения

Что делали

1. Подготовили необходимое оборудование: технические весы с набором гирь, две химические колбы с пробками.

2. В одну колбу налили небольшое количество раствора сульфата меди(II) ($CuSO_4$), имеющего голубой цвет. В другую колбу налили раствор гидроксида натрия ($NaOH$), который является бесцветным.

3. Обе колбы, плотно закрытые пробками, поставили на одну чашу весов. С помощью гирек на другой чаше уравновесили весы. Записали общую массу системы до начала реакции ($m_{1}$).

4. Не снимая колбы с весов и не нарушая герметичности системы, осторожно наклонили их так, чтобы растворы смешались. Произошла химическая реакция.

Ответ: Была проведена химическая реакция в замкнутой системе (колбы на весах) между растворами сульфата меди(II) и гидроксида натрия с целью сравнения массы системы до и после химического взаимодействия.

Что наблюдали

1. В момент смешивания растворов началось образование студенистого осадка ярко-голубого цвета. Это видимый признак протекания химической реакции.

2. После завершения реакции весы остались в положении равновесия. Масса системы после реакции ($m_{2}$) не изменилась и осталась равной массе системы до реакции ($m_{1}$).

Ответ: Несмотря на то, что произошли качественные изменения веществ (выпал осадок), общая масса системы осталась неизменной, что подтверждалось показаниями весов.

Выводы и уравнения

На основании данного опыта можно сделать вывод, что масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции. Этот эксперимент является наглядным доказательством закона сохранения массы веществ. Важнейшим условием для корректного проведения опыта является использование замкнутой системы, чтобы исключить обмен веществом с окружающей средой.

Произошедшая химическая реакция описывается следующим уравнением:

$CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4$

В ходе реакции из сульфата меди(II) и гидроксида натрия (реагенты) образовались нерастворимый гидроксид меди(II) (осадок) и растворимый сульфат натрия (продукты). Согласно закону сохранения массы:

$m(CuSO_4) + m(2NaOH) = m(Cu(OH)_2) + m(Na_2SO_4)$

Ответ: Экспериментально подтвержден фундаментальный химический закон — закон сохранения массы веществ. Масса реагентов равна массе продуктов реакции. Уравнение реакции: $CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4$.