Опыт №4, страница 177 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

Опыт № 4. Взаимодействие кислот с основаниями.

1. В пробирку налейте 2-3 мл раствора гидроксида натрия.

2. Добавьте 1-2 капли раствора фенолфталеина.

3. Добавляйте в пробирку по каплям соляную кислоту (раствор серной кислоты) до обесцвечивания раствора. Запишите свои наблюдения, составьте уравнения реакций. Сделайте выводы.

Решение

Запишите свои наблюдения

1. В пробирку наливают раствор гидроксида натрия ($NaOH$), который является бесцветной прозрачной жидкостью.

2. После добавления 1–2 капель раствора фенолфталеина раствор приобретает яркую малиновую окраску. Это происходит потому, что фенолфталеин является кислотно-основным индикатором, который в щелочной среде (создаваемой гидроксидом натрия, pH > 8.2) изменяет свой цвет на малиновый.

3. При добавлении по каплям кислоты (соляной или серной) происходит реакция нейтрализации: кислота реагирует со щелочью. По мере расходования щелочи, малиновая окраска раствора постепенно исчезает. В тот момент, когда вся щелочь прореагирует с кислотой, среда становится нейтральной (или слабокислой), и раствор полностью обесцвечивается, так как в нейтральной и кислой средах фенолфталеин бесцветен.

Ответ: При добавлении фенолфталеина к раствору гидроксида натрия он окрашивается в малиновый цвет. При последующем добавлении кислоты раствор обесцвечивается.

Составьте уравнения реакций

В ходе опыта протекает реакция нейтрализации — взаимодействие основания (гидроксида натрия) с кислотой с образованием соли и воды. В задании предложены две кислоты: соляная и серная.

Вариант 1: взаимодействие с соляной кислотой ($HCl$)

Молекулярное уравнение реакции:

$NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O$

Полное ионное уравнение:

$Na^+ + OH^- + H^+ + Cl^- \rightarrow Na^+ + Cl^- + H_2O$

Сокращенное ионное уравнение (показывает суть реакции):

$H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$

Вариант 2: взаимодействие с серной кислотой ($H_2SO_4$)

Молекулярное уравнение реакции:

$2NaOH + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$

Полное ионное уравнение:

$2Na^+ + 2OH^- + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow 2Na^+ + SO_4^{2-} + 2H_2O$

Сокращенное ионное уравнение (аналогично первому варианту, после сокращения коэффициентов):

$H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$

Ответ: Уравнения реакций: $NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O$ и $2NaOH + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$.

Сделайте выводы

1. Взаимодействие кислот с основаниями является реакцией нейтрализации. Продуктами этой реакции являются соль и вода.

2. Для определения точки эквивалентности (момента, когда кислота и основание полностью прореагировали друг с другом) в реакциях нейтрализации используют кислотно-основные индикаторы. В данном опыте используется фенолфталеин, который изменяет свою окраску в зависимости от pH среды: в щелочной он малиновый, а в нейтральной и кислой — бесцветный.

3. Суть реакции нейтрализации между сильной кислотой и сильным основанием заключается во взаимодействии ионов водорода $H^+$ и гидроксид-ионов $OH^-$ с образованием слабо диссоциирующего вещества — воды $H_2O$.

Ответ: Реакция между кислотой и основанием является реакцией нейтрализации, в ходе которой образуются соль и вода. Ход реакции можно контролировать с помощью индикаторов, например, фенолфталеина.