Домашний эксперимент, страница 167 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

Изучаем реакции

В стеклянную банку или стакан налейте воду и растворите в ней таблетку фенолфталеина (он продается в аптеке и известен под названием "пурген"). Жидкость будет прозрачной. Затем добавьте раствор пищевой соды — он окрасится в интенсивный розово-малиновый цвет. Затем добавьте туда уксус или лимонную кислоту — раствор снова обесцветится.

В описанном эксперименте демонстрируются свойства кислотно-основного индикатора фенолфталеина и реакции нейтрализации.

1. Растворение фенолфталеина в воде

Фенолфталеин (известный в быту как "пурген") – это органическое соединение, которое используется в химии как кислотно-основной индикатор. Его особенность заключается в том, что он меняет свой цвет в зависимости от уровня кислотности (pH) среды.

• В кислой и нейтральной среде (при pH < 8,2) молекула фенолфталеина бесцветна.
• В щелочной среде (при pH > 8,2) структура молекулы изменяется, и она приобретает яркую розово-малиновую окраску.

Обычная вода имеет нейтральную среду (pH ≈ 7), поэтому при растворении в ней фенолфталеина раствор остается прозрачным и бесцветным.

Ответ: Раствор фенолфталеина в воде бесцветен, так как вода является нейтральной средой, в которой данный индикатор не проявляет окраски.

2. Добавление раствора пищевой соды

Пищевая сода – это гидрокарбонат натрия ($NaHCO_3$). При растворении в воде сода подвергается гидролизу, то есть взаимодействует с молекулами воды. В результате этой реакции образуются ионы гидроксогруппы ($OH^-$), которые и создают щелочную среду:

$HCO_3^- + H_2o \rightleftharpoons H_2CO_3 + OH^-$

pH раствора пищевой соды становится больше 7 (примерно 8,4), то есть среда становится слабощелочной. Попадая в такую среду, фенолфталеин меняет свою структуру и окрашивает раствор в характерный розово-малиновый цвет.

Ответ: Пищевая сода создает в воде щелочную среду, из-за чего индикатор фенолфталеин меняет цвет на розово-малиновый.

3. Добавление уксуса или лимонной кислоты

Уксус (водный раствор уксусной кислоты, $CH_3COOH$) и лимонная кислота являются кислотами. Когда кислоту добавляют в щелочной раствор соды, происходит химическая реакция нейтрализации. Кислота реагирует с гидрокарбонатом натрия, в результате чего щелочная среда нейтрализуется.

Уравнение реакции для уксусной кислоты:

$NaHCO_3 + CH_3COOH \rightarrow CH_3COONa + H_2o + CO_2\uparrow$

В ходе этой реакции щелочь, образовавшаяся при гидролизе соды, расходуется. В результате кислотность (pH) раствора понижается и среда снова становится нейтральной или даже слабокислой (pH < 8,2). Как только pH опускается ниже порогового значения, фенолфталеин возвращается в свою исходную бесцветную форму, и раствор обесцвечивается.

Ответ: Уксусная или лимонная кислота нейтрализует щелочную среду, созданную содой. В результате среда перестает быть щелочной, и фенолфталеин снова становится бесцветным.