Домашний эксперимент, страница 28 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

Изучаем закон сохранения масс

Чтобы провести эксперимент, необходимо иметь соответствующее оборудование: пластиковую бутылку объемом 0,5 л; 1 ст. л. пищевой соды; 100 мл 7%-ного уксуса; чайную ложку; воздушный шарик; воронку.

Этот опыт требует аккуратности и внимательности. Попросите взрослых вам помочь. В подготовленную чистую пластиковую бутылку наливаем 100 мл уксуса. Аккуратно вставляем воронку в отверстие шарика и осторожно высыпаем 1 ст. л. пищевой соды. Потихоньку надеваем шарик на горлышко бутылки с уксусом и ставим ее на весы.

Потом расправляем шар и пересыпаем соду в бутылку. Наблюдаем реакцию, которая происходит в результате постепенного высыпания из шарика соды в уксус. По мере выделения углекислого газа шарик начинает надуваться. После окончания реакции наблюдаем, изменяется ли масса бутылки с шариком. Почему масса не изменяется? Сделайте вывод.

Почему масса не изменяется?

Масса системы (бутылка с уксусом + шарик с содой) не изменяется, потому что эксперимент проводится в закрытой системе. Бутылка герметично закрыта надувным шариком, что не позволяет веществам покидать систему или поступать в нее извне.

При смешивании пищевой соды (гидрокарбонат натрия) и уксуса (раствор уксусной кислоты) происходит химическая реакция. Уравнение этой реакции выглядит следующим образом:

$CH_3COOH \text{ (уксусная кислота)} + NaHCO_3 \text{ (пищевая сода)} \rightarrow CH_3COONa \text{ (ацетат натрия)} + H_2o \text{ (вода)} + CO_2\uparrow \text{ (углекислый газ)}$

В ходе реакции выделяется углекислый газ ($CO_2$), который и надувает шарик. Хотя часть исходных веществ (сода и уксус) превратилась в газ, этот газ остался внутри системы (в бутылке и шарике). Согласно закону сохранения массы, масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе всех продуктов реакции.

Масса исходных реагентов (уксусная кислота + гидрокарбонат натрия) в точности равна сумме масс продуктов реакции (ацетат натрия + вода + углекислый газ). Поскольку ни один атом не исчез и не появился, а лишь произошла их перегруппировка в новые молекулы, и ни один продукт не покинул систему, общая масса на весах остается неизменной. Если бы эксперимент проводился в открытой системе (без шарика), углекислый газ улетучился бы в атмосферу, и весы показали бы уменьшение массы.

Ответ: Масса не изменяется, так как реакция протекает в замкнутой системе (бутылка, закрытая шариком), и все продукты реакции, включая газообразный углекислый газ, остаются внутри этой системы. Согласно закону сохранения массы, суммарная масса продуктов равна массе исходных веществ.

Сделайте вывод.

Данный опыт наглядно доказывает справедливость закона сохранения массы веществ, который является одним из фундаментальных законов природы.

Вывод из эксперимента заключается в следующем: при химических реакциях атомы не исчезают и не создаются из ничего, они лишь перегруппировываются, образуя новые вещества. Если реакция проводится в замкнутой системе, где исключен обмен веществом с окружающей средой, то общая масса системы остается постоянной.

Ответ: Эксперимент подтверждает закон сохранения массы: в замкнутой системе масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции.