Лабораторный опыт №1, страница 21 - гдз по химии 9 класс учебник Усманова, Сакарьянова

Лабораторный опыт №1

Определение рН-растворов кислот и щелочей

Цель работы: научиться определять реакцию среды растворов разных объектов (кислот, щелочей).

Оборудование и реактивы. Штатив с пробирками, стеклянная палочка, универсальная индикаторная бумага, дистиллированная вода, растворы гидроксида натрия и соляной кислоты.

Мы уже познакомились с такими понятиями, как реакция среды водных растворов, а также индикаторы.

Какие типы реакции среды водных растворов вы знаете? (Нейтральная, щелочная и кислотная.)

Какими способами можно определить реакцию среды водных растворов? (Влажным и сухим.)

Что такое рН-среды? (Водородный показатель ионов водорода в растворе).

Ход работы:

1. Налейте в одну пробирку дистиллированную воду, в другую — раствор щелочи, а в третью — раствор кислоты.

2. Нанесите с помощью стеклянных палочек каплю раствора из каждой пробирки на универсальную индикаторную бумагу, определите реакцию среды испытуемых растворов.

Задания и вопросы

1. Результаты испытаний растворов на универсальный индикатор оформите в виде таблицы.

2. Напишите уравнения диссоциации этих соединений, объясните, какими ионами обусловлены эти значения рН-среды.

3. Какие индикаторы, кроме универсальной бумаги, используются для определения рН-среды растворов?

1. Результаты испытаний растворов на универсальный индикатор оформлены в виде таблицы.

Ответ: Таблица с результатами испытаний заполнена.

2. Уравнения диссоциации данных соединений и объяснение значений рН-среды:

Гидроксид натрия ($NaOH$) – сильное основание (щелочь), которое в водном растворе практически полностью диссоциирует на ионы:

$NaOH \rightarrow Na^+ + OH^-$

При диссоциации в растворе образуется избыток гидроксид-ионов ($OH^-$). Именно они определяют щелочную среду раствора, для которой значение $pH > 7$.

Соляная кислота ($HCl$) – сильная кислота, которая в водном растворе также полностью диссоциирует на ионы:

$HCl \rightarrow H^+ + Cl^-$

При диссоциации в растворе образуется избыток ионов водорода ($H^+$). Они определяют кислотную среду раствора, для которой значение $pH < 7$.

Вода ($H_2O$) – очень слабый электролит, который обратимо и в очень малой степени диссоциирует на ионы (этот процесс называется автопротолизом воды):

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

В чистой дистиллированной воде концентрации ионов водорода ($H^+$) и гидроксид-ионов ($OH^-$) равны. Это соответствует нейтральной среде, для которой значение $pH = 7$.

Ответ: Значения рН-среды обусловлены ионами, образующимися при диссоциации: избыток ионов $OH^-$ в растворе $NaOH$ создает щелочную среду ($pH>7$), избыток ионов $H^+$ в растворе $HCl$ создает кислотную среду ($pH<7$), а равенство концентраций ионов $H^+$ и $OH^-$ в $H_2O$ создает нейтральную среду ($pH=7$).

3. Кроме универсальной индикаторной бумаги, для определения рН-среды растворов можно использовать и другие кислотно-основные индикаторы, а также специальные приборы.

Химические индикаторы:

• Лакмус: в кислой среде становится красным, в щелочной – синим, в нейтральной – фиолетовым.

• Фенолфталеин: в кислой и нейтральной среде бесцветен, а в щелочной среде (при $pH > 8.2$) приобретает малиновую окраску.

• Метилоранж (метиловый оранжевый): в сильнокислой среде становится красным, в нейтральной – оранжевым, в щелочной – желтым.

Приборы:

• рН-метр: электронный прибор для точного измерения водородного показателя (рН). Он состоит из измерительного электрода и дисплея, на котором отображается точное числовое значение рН.

Ответ: Для определения рН-среды растворов, кроме универсальной бумаги, используют индикаторы лакмус, фенолфталеин, метилоранж, а также прибор рН-метр.