Страница 52 - гдз по химии 8 класс учебник Журин

Какие вещества образуются при взаимодействии воды с металлами и оксидами металлов?

Решение

Продукты взаимодействия воды с металлами и их оксидами зависят от химической активности металла и свойств оксида.

Взаимодействие воды с металлами

Результат реакции металла с водой определяется его положением в электрохимическом ряду активности металлов.

• Активные металлы (щелочные — Li, Na, K и щелочноземельные — Ca, Sr, Ba) бурно реагируют с водой при нормальных условиях. В результате реакции образуются растворимое основание (щелочь) и выделяется водород.

  Пример с натрием:

  $2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2 \uparrow$

  Пример с кальцием:

  $Ca + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + H_2 \uparrow$

• Металлы средней активности (от Mg до Pb в ряду активности) реагируют с водой только при высокой температуре (с водяным паром). Продуктами реакции являются оксид металла и водород, так как гидроксиды этих металлов при сильном нагревании неустойчивы и разлагаются.

  Пример с цинком:

  $Zn + H_2O \xrightarrow{t^{\circ}C} ZnO + H_2 \uparrow$

  Пример с железом:

  $3Fe + 4H_2O \xrightarrow{t^{\circ}C} Fe_3O_4 + 4H_2 \uparrow$

• Неактивные металлы (стоящие в ряду активности после водорода: Cu, Hg, Ag, Pt, Au) с водой не взаимодействуют ни при каких условиях.

Ответ: При взаимодействии воды с активными металлами образуются гидроксид металла и водород. При взаимодействии с металлами средней активности при нагревании образуются оксид металла и водород. Неактивные металлы с водой не реагируют.

Взаимодействие воды с оксидами металлов

Возможность реакции оксида металла с водой зависит от растворимости образующегося гидроксида, а также от кислотно-основных свойств самого оксида.

• Оксиды активных металлов (основные оксиды), которым соответствуют растворимые или малорастворимые основания (щелочи), реагируют с водой с образованием соответствующего гидроксида. Это реакции соединения.

  Пример с оксидом калия:

  $K_2O + H_2O \rightarrow 2KOH$

  Пример с оксидом бария:

  $BaO + H_2O \rightarrow Ba(OH)_2$

• Основные оксиды, которым соответствуют нерастворимые основания (например, $CuO, Fe_2O_3, NiO$), и амфотерные оксиды (например, $Al_2O_3, ZnO$) с водой не реагируют.

• Кислотные оксиды металлов (оксиды переходных металлов в высшей степени окисления, например, $CrO_3, Mn_2O_7$) реагируют с водой, образуя соответствующие кислоты.

  Пример с оксидом марганца(VII):

  $Mn_2O_7 + H_2O \rightarrow 2HMnO_4$

Ответ: При взаимодействии воды с оксидами активных металлов образуются растворимые основания (щелочи). Большинство других основных оксидов и амфотерные оксиды с водой не реагируют. Кислотные оксиды металлов (в высших степенях окисления) реагируют с водой с образованием кислот.

Что такое индикатор и для чего его используют?

Что такое индикатор и для чего его используют?

Индикатор (от латинского indicator — «указатель») — это химическое соединение, которое позволяет визуально судить о составе или свойствах анализируемой среды, так как его цвет или другие видимые характеристики обратимо изменяются в зависимости от определённых условий.

Чаще всего в химии применяются кислотно-основные индикаторы. Это, как правило, слабые органические кислоты или основания, цвет которых зависит от водородного показателя ($pH$) раствора. Изменение окраски происходит потому, что молекулы индикатора и его ионы имеют разное электронное строение и, соответственно, разный цвет. При изменении концентрации ионов водорода ($H^+$) в растворе химическое равновесие смещается, что приводит к преобладанию либо молекулярной, либо ионной формы индикатора, и мы наблюдаем изменение цвета.

Основное применение индикаторов заключается в следующем:
- Качественное определение реакции среды: с их помощью можно быстро выяснить, является ли раствор кислым, щелочным или нейтральным. Например, лакмусовая бумага краснеет в кислоте и синеет в щелочи.
- Фиксация точки эквивалентности при титровании: в количественном анализе индикаторы необходимы для точного определения момента завершения реакции. Резкое изменение цвета индикатора сигнализирует, что титрование окончено.
К самым известным индикаторам относятся лакмус, фенолфталеин (бесцветный в кислой среде, малиновый в щелочной) и метилоранж (красный в кислой, желтый в щелочной). Также существуют универсальные индикаторы — смеси нескольких индикаторов, позволяющие более точно оценивать $pH$ по шкале цветов.

Ответ: Индикатор — это вещество, изменяющее свой цвет в зависимости от кислотности среды, которое используют для определения pH растворов и конечной точки в химических реакциях (титровании).