Лабораторный опыт №4, страница 85 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

ЛАБОРАТОРНЫЙ ОПЫТ № 4

Химические реакции, сопровождающиеся изменением энергии

На 2 ученика:

Реактивы: карбонат натрия — 1 г, разбавленная уксусная кислота — 3 мл, хлорид калия — 2 г, лимонная кислота — 3 мл, гидрокарбонат натрия — 1 г, магний — 1 г, разбавленная серная кислота — 3 мл.

Оборудование: пробирки — 4 шт., штатив для пробирок — 1 шт.

Будьте осторожны при работе с растворами кислот и щелочей!

Ход работы:

1) растворите карбонат натрия в разбавленной уксусной кислоте;

2) растворите хлорид калия в воде;

3) проведите реакцию между лимонной кислотой и гидрокарбонатом натрия;

4) проведите реакцию между магнием и разбавленной серной кислотой.

Определите, выделяется или поглощается теплота в ходе реакций (ощупывая донышко пробирок).

Запишите свои наблюдения, сравните количество теплоты, выделяемой или поглощаемой в ходе реакций, и уравнения реакций. Сделайте выводы.

1) Растворите карбонат натрия в разбавленной уксусной кислоте

Наблюдения: При добавлении кристаллов карбоната натрия в пробирку с уксусной кислотой начинается бурная реакция, сопровождающаяся шипением и выделением пузырьков газа (вспениванием). Твердое вещество полностью растворяется. При ощупывании донышка пробирки чувствуется, что оно стало холодным.

Тепловой эффект: Реакция является эндотермической, так как протекает с поглощением теплоты из окружающей среды, что приводит к охлаждению пробирки.

Уравнение реакции:

$Na_2CO_3 + 2CH_3COOH \rightarrow 2CH_3COONa + H_2o + CO_2 \uparrow$

Ответ: В ходе реакции наблюдается выделение углекислого газа и охлаждение пробирки.

2) Растворите хлорид калия в воде

Наблюдения: При добавлении хлорида калия в воду кристаллы соли начинают растворяться. После перемешивания образуется прозрачный раствор. Донышко пробирки на ощупь становится прохладным.

Тепловой эффект: Процесс растворения хлорида калия в воде является эндотермическим, он идет с поглощением теплоты.

Уравнение процесса растворения:

$KCl_{(тв)} \xrightarrow{H_2O} K^+_{(р-р)} + Cl^-_{(р-р)}$

Ответ: Хлорид калия растворяется в воде, вызывая охлаждение пробирки.

3) Проведите реакцию между лимонной кислотой и гидрокарбонатом натрия

Наблюдения: При смешивании раствора лимонной кислоты с гидрокарбонатом натрия (пищевой содой) мгновенно начинается очень бурная реакция с обильным выделением газа и сильным вспениванием. Пробирка становится очень холодной на ощупь, может даже покрыться инеем, если влажность воздуха высокая.

Тепловой эффект: Реакция является сильно эндотермической, протекает со значительным поглощением теплоты.

Уравнение реакции:

$C_6H_8O_7 + 3NaHCO_3 \rightarrow Na_3C_6H_5O_7 + 3H_2o + 3CO_2 \uparrow$

Ответ: Происходит бурная реакция с выделением газа, пробирка сильно охлаждается.

4) Проведите реакцию между магнием и разбавленной серной кислотой

Наблюдения: При добавлении стружки магния в разбавленную серную кислоту начинается бурная реакция, в ходе которой металл растворяется и интенсивно выделяется бесцветный газ (водород). Пробирка очень сильно нагревается.

Тепловой эффект: Реакция является сильно экзотермической, так как протекает с выделением большого количества теплоты.

Уравнение реакции:

$Mg + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2 \uparrow$

Ответ: Происходит бурная реакция с выделением газа, пробирка сильно нагревается.

Выводы

На основе проведенных опытов можно сделать следующие выводы:

1. Химические реакции и физические процессы (растворение) сопровождаются изменением энергии, которое проявляется в виде выделения (экзотермический эффект) или поглощения (эндотермический эффект) теплоты.

2. Реакции, в ходе которых пробирка нагревалась, являются экзотермическими. В данном опыте это реакция магния с серной кислотой.

3. Реакции и процессы, в ходе которых пробирка охлаждалась, являются эндотермическими. В данном опыте это: реакция карбоната натрия с уксусной кислотой, растворение хлорида калия в воде и реакция лимонной кислоты с гидрокарбонатом натрия.

4. Сравнивая тепловые эффекты качественно (по ощущениям), можно сказать, что реакция магния с серной кислотой является наиболее экзотермической, а реакция лимонной кислоты с гидрокарбонатом натрия — наиболее эндотермической из всех проведенных.