Лабораторный опыт 2, страница 151 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Лабораторный опыт 2. Взаимодействие щелочей с кислотами

1) В пробирку налейте 1 мл раствора гидроксида натрия и добавьте несколько капель раствора фенолфталеина. Раствор окрасится в малиновый цвет.

2) К раствору малинового цвета из пипетки по каплям добавляйте раствор соляной кислоты. После каждой капли пробирку встряхивайте. Происходит разогревание и обесцвечивание раствора.

1) В пробирку наливают раствор гидроксида натрия ($NaOH$) — сильного основания, которое также называют щелочью. При растворении в воде гидроксид натрия диссоциирует на ионы: $NaOH \rightleftharpoons Na^+ + OH^-$. Наличие в растворе большого количества гидроксид-ионов ($OH^-$) создает сильнощелочную среду. Фенолфталеин — это кислотно-основный индикатор, который в щелочной среде (при $pH > 8.2$) приобретает малиновую окраску, а в нейтральной и кислой среде остается бесцветным. Поэтому при добавлении фенолфталеина к раствору щелочи он окрашивается в малиновый цвет, что свидетельствует о наличии щелочной среды.

Ответ: Раствор окрашивается в малиновый цвет, так как гидроксид натрия создает щелочную среду, в которой индикатор фенолфталеин меняет свой цвет с бесцветного на малиновый.

2) При добавлении раствора соляной кислоты ($HCl$) к раствору гидроксида натрия ($NaOH$) происходит химическая реакция нейтрализации. Это реакция между кислотой и основанием, в результате которой образуются соль и вода. Уравнение реакции в молекулярном виде:

$NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O$

В ионном виде уравнение показывает, что ионы натрия ($Na^+$) и хлорид-ионы ($Cl^-$) не участвуют в реакции (являются "ионами-наблюдателями"), а основное взаимодействие происходит между ионами гидроксония ($H^+$ из кислоты) и гидроксид-ионами ($OH^-$ из щелочи) с образованием молекул воды ($H_2O$):

Полное ионное уравнение: $Na^+ + OH^- + H^+ + Cl^- \rightarrow Na^+ + Cl^- + H_2O$

Сокращенное ионное уравнение: $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$

Эта реакция является экзотермической, то есть протекает с выделением большого количества теплоты. Именно поэтому наблюдается разогревание пробирки.

По мере добавления кислоты гидроксид-ионы ($OH^-$) расходуются на реакцию. Когда вся щелочь будет нейтрализована, среда в пробирке станет нейтральной ($pH \approx 7$). В нейтральной среде фенолфталеин становится бесцветным. Обесцвечивание раствора сигнализирует о завершении реакции нейтрализации.

Ответ: Разогревание раствора происходит из-за выделения теплоты в ходе экзотермической реакции нейтрализации кислоты щелочью. Обесцвечивание раствора происходит потому, что в результате реакции щелочная среда нейтрализуется, и в полученной нейтральной среде индикатор фенолфталеин становится бесцветным.