Лабораторный опыт, страница 5 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Лабораторный опыт. Изучение физических свойств сахара и серы

Работу выполняйте совместно с соседом по парте.

Расскажите друг другу о физических свойствах сахара и серы.

(Данные о температурах плавления и кипения сахара и серы найдите в справочниках.)

Проверьте некоторые утверждения опытным путём. Для этого соблюдайте следующие правила:

а) для ознакомления с запахом вещества делают ладонью движения от поверхности вещества к носу;

б) для определения растворимости вещества в воде наливают в пробирку немного воды и добавляют вещество, затем перемешивают содержимое с помощью стеклянной палочки, не касаясь стенок пробирки. Если частички вещества исчезнут или его порция уменьшится, то вещество растворимо;

в) для определения плотности опускают твёрдое вещество в стакан с водой (плотность воды равна $1 \text{ г/см}^3$). Если вещество тонет в воде, то его плотность больше плотности воды; если плавает на поверхности, то его плотность меньше плотности воды.

Расскажите друг другу о физических свойствах сахара и серы. (Данные о температурах плавления и кипения сахара и серы найдите в справочниках.)

Физические свойства веществ — это характеристики, которые можно наблюдать и измерять, не изменяя химический состав вещества. Для выполнения задания необходимо изучить свойства сахара (в быту используется сахароза) и серы.

Физические свойства сахара (сахарозы, $C_{12}H_{22}O_{11}$):

• Агрегатное состояние (при н.у.): твёрдое, кристаллическое вещество.
• Цвет: белый (в кристаллах бесцветный).
• Запах: отсутствует.
• Растворимость в воде: очень хорошо растворим.
• Плотность: около $1,59 \text{ г/см}^3$.
• Температура плавления: сахар не имеет чёткой температуры плавления. При нагревании он начинает плавиться и одновременно разлагаться (карамелизоваться) примерно при $186 \text{ °C}$.
• Температура кипения: отсутствует, так как вещество разлагается при нагревании.

Физические свойства серы ($S$):

• Агрегатное состояние (при н.у.): твёрдое, кристаллическое вещество (наиболее устойчивая модификация — ромбическая сера).
• Цвет: лимонно-жёлтый.
• Запах: имеет слабый специфический запах.
• Растворимость в воде: практически нерастворима.
• Плотность (ромбической серы): около $2,07 \text{ г/см}^3$.
• Температура плавления (ромбической серы): $115,2 \text{ °C}$.
• Температура кипения: $444,6 \text{ °C}$.

Ответ: Сводная информация о физических свойствах сахара и серы, полученная из справочных материалов, представлена выше.

Проверьте некоторые утверждения опытным путём. Для этого соблюдайте следующие правила:

а) для ознакомления с запахом вещества делают ладонью движения от поверхности вещества к носу;

Решение:
Опыт с сахаром: Помещаем небольшое количество сахара на часовое стекло или лист бумаги. Следуя правилу, аккуратно направляем воздух от вещества к носу движением ладони. Запаха не ощущается.
Вывод по сахару: Сахар не имеет запаха.
Опыт с серой: Помещаем небольшое количество порошка серы на часовое стекло. Аналогичным движением ладони направляем воздух к носу. Ощущается слабый, но характерный запах.
Вывод по сере: Сера обладает слабым специфическим запахом.

Ответ: Экспериментальная проверка показывает, что сахар не имеет запаха, а сера обладает слабым характерным запахом.

б) для определения растворимости вещества в воде наливают в пробирку немного воды и добавляют вещество, затем перемешивают содержимое с помощью стеклянной палочки, не касаясь стенок пробирки. Если частички вещества исчезнут или его порция уменьшится, то вещество растворимо;

Решение:
Опыт с сахаром: Наливаем в пробирку воду (примерно 2-3 мл). Добавляем небольшую порцию сахара (на кончике шпателя). Перемешиваем содержимое стеклянной палочкой. Наблюдаем полное исчезновение кристаллов сахара и образование прозрачного раствора.
Вывод по сахару: Сахар растворим в воде.
Опыт с серой: В другую пробирку с таким же количеством воды добавляем небольшую порцию порошка серы. Перемешиваем. Частички серы не растворяются, образуя мутную желтоватую взвесь. Со временем сера оседает на дно.
Вывод по сере: Сера нерастворима в воде.

Ответ: Экспериментальная проверка показывает, что сахар растворим в воде, а сера в воде нерастворима.

в) для определения плотности опускают твёрдое вещество в стакан с водой (плотность воды равна 1 г/см³). Если вещество тонет в воде, то его плотность больше плотности воды; если плавает на поверхности, то его плотность меньше плотности воды.

Данный опыт основан на законе Архимеда и условии плавания тел. Тело тонет в жидкости, если его плотность больше плотности жидкости ($\rho_{тела} > \rho_{жидкости}$), и плавает на поверхности, если его плотность меньше ($\rho_{тела} < \rho_{жидкости}$).

Дано:

Плотность воды $\rho_{воды} = 1 \text{ г/см}^3$

Перевод в СИ:
$\rho_{воды} = 1 \frac{\text{г}}{\text{см}^3} = 1 \frac{10^{-3} \text{ кг}}{(10^{-2} \text{ м})^3} = 1 \frac{10^{-3}}{10^{-6}} \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$

Найти:
Сравнить плотности сахара ($\rho_{сахара}$) и серы ($\rho_{серы}$) с плотностью воды.

Решение:
Опыт с сахаром: В стакан с водой опускаем кусочек сахара-рафинада. Сахар опускается на дно стакана.
Вывод по сахару: Так как сахар тонет в воде, его плотность больше плотности воды ($\rho_{сахара} > \rho_{воды}$). Это согласуется со справочным значением ($\approx 1,59 \text{ г/см}^3 > 1 \text{ г/см}^3$).
Опыт с серой: В стакан с водой опускаем кусочек серы. Сера также тонет и опускается на дно.
Вывод по сере: Так как сера тонет в воде, её плотность больше плотности воды ($\rho_{серы} > \rho_{воды}$). Это согласуется со справочным значением ($\approx 2,07 \text{ г/см}^3 > 1 \text{ г/см}^3$).

Ответ: Экспериментальная проверка показывает, что и сахар, и сера тонут в воде, следовательно, их плотность больше плотности воды.