Лабораторный опыт № 29, страница 251 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян

Лабораторный опыт № 29. Взаимодействие кислотных оксидов с щелочами

Налейте в пробирку 2 мл известковой воды. Опишите раствор.

Используя трубку с тонко оттянутым концом, продуйте через известковую воду в пробирке выдыхаемый вами воздух. Что наблюдаете?

Составьте молекулярные и ионные уравнения реакции.

В чём сущность реакции щёлочи с кислотным оксидом?

2. Кислотный оксид + основной оксид → соль. (реакция соединения)

а) $SO_3 + K_2O = K_2SO_4$;

б) $CO_2 + CaO = CaCO_3$.

3. Кислотный оксид + вода → кислота. (реакция соединения)

а) $N_2O_5 + H_2O = 2HNO_3$;

б) $P_2O_5 + 3H_2O = 2H_3PO_4$

(рис. 143).

Однако эта реакция возможна только в том случае, если кислотный оксид растворим в воде. А если взять оксид кремния (IV), то реакция практически не пойдёт:

$SiO_2 + H_2O \neq H_2SiO_3$.

Рис. 143. Взаимодействие кислотного оксида с водой

Описание раствора известковой воды

Известковая вода — это насыщенный водный раствор гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$). Визуально это прозрачная, бесцветная жидкость. Является щёлочью, то есть растворимым в воде основанием, и имеет щелочную реакцию среды.

Ответ: Известковая вода — это прозрачный бесцветный раствор гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$).

Наблюдения при продувании выдыхаемого воздуха

В выдыхаемом человеком воздухе содержится углекислый газ ($CO_2$). Когда выдыхаемый воздух пропускают через известковую воду, происходит химическая реакция. В результате этой реакции образуется карбонат кальция ($CaCO_3$) — вещество белого цвета, нерастворимое в воде. Поэтому наблюдается помутнение прозрачного раствора, он становится молочно-белым из-за выпадения осадка.

Ответ: Наблюдается помутнение раствора (образование белого осадка).

Молекулярные и ионные уравнения реакции

Взаимодействие углекислого газа (кислотного оксида) с гидроксидом кальция (щёлочью) описывается следующими уравнениями:

Молекулярное уравнение реакции:

$CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$

Полное ионное уравнение:

В растворе гидроксид кальция диссоциирован на ионы $Ca^{2+}$ и $2OH^-$. Углекислый газ, вода и нерастворимый карбонат кальция записываются в молекулярной форме.

$CO_2 + Ca^{2+} + 2OH^- \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$

Сокращенное ионное уравнение:

Так как в реакции нет "ионов-наблюдателей", которые не изменяются в ходе реакции, полное ионное уравнение является в то же время и сокращенным.

$CO_2 + Ca^{2+} + 2OH^- \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$

Ответ: Молекулярное уравнение: $CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$. Полное и сокращенное ионные уравнения совпадают: $CO_2 + Ca^{2+} + 2OH^- \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$.

Сущность реакции щёлочи с кислотным оксидом

Сущность реакции между щёлочью и кислотным оксидом заключается во взаимодействии, которое по своей природе является реакцией нейтрализации. Кислотный оксид (например, $CO_2$, который является ангидридом угольной кислоты $H_2CO_3$) реагирует со щёлочью (основанием, например, $Ca(OH)_2$) с образованием соли ($CaCO_3$) и воды ($H_2O$).

В ионном виде этот процесс можно описать как взаимодействие молекул кислотного оксида с гидроксид-ионами ($OH^-$), поставляемыми щёлочью. В результате этого взаимодействия образуется анион кислотного остатка ($CO_3^{2-}$) и вода. Далее этот анион соединяется с катионом металла ($Ca^{2+}$) из щёлочи, образуя соль, которая в данном случае выпадает в осадок.

Ответ: Сущность реакции заключается во взаимодействии кислотного оксида (выполняющего роль кислоты) со щёлочью (основанием) с образованием соли и воды.