Опыт 2, страница 163 - гдз по химии 9 класс учебник Усманова, Сакарьянова

Опыт 2. В пробирку налейте раствор аммиака в воде объемом 4-5 мл и добавьте в него 2-3 капли раствора фенолфталеина. Каков цвет раствора? Нагрейте этот раствор до кипения. Как изменился цвет раствора? Почему? Напишите уравнение реакции.

Каков цвет раствора?

Раствор аммиака в воде (гидрат аммиака $NH_3 \cdot H_2O$ или гидроксид аммония $NH_4OH$) является слабым основанием. В водном растворе устанавливается равновесие, в результате которого образуются гидроксид-ионы $OH^-$, создающие щелочную среду:

$NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$

Фенолфталеин — это кислотно-основный индикатор, который в щелочной среде (при pH > 8,2) приобретает малиновую окраску. Поэтому при добавлении фенолфталеина к раствору аммиака он окрасится в малиновый цвет.

Ответ: Раствор приобретает малиновую окраску.

Как изменился цвет раствора?

При нагревании раствора до кипения его малиновая окраска постепенно исчезает, и раствор становится бесцветным.

Ответ: Раствор обесцветился.

Почему?

Гидроксид аммония ($NH_4OH$) — это термически нестойкое соединение, которое при нагревании легко разлагается на газообразный аммиак ($NH_3$) и воду ($H_2O$):

$NH_4OH \xrightarrow{t} NH_3 \uparrow + H_2O$

Аммиак является летучим газом и при кипении улетучивается из раствора. В соответствии с принципом Ле Шателье, удаление аммиака из сферы реакции смещает равновесие диссоциации $NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$ влево. Это приводит к уменьшению концентрации гидроксид-ионов ($OH^-$), в результате чего щелочность среды падает (pH снижается). Когда значение pH опускается ниже 8,2, фенолфталеин теряет свою окраску и становится бесцветным.

Ответ: При нагревании нестойкий гидроксид аммония разлагается на аммиак и воду. Газообразный аммиак улетучивается из раствора, что приводит к снижению концентрации гидроксид-ионов и уменьшению щелочности среды. В результате pH раствора падает, и фенолфталеин обесцвечивается.

Напишите уравнение реакции.

Уравнение обратимой реакции, объясняющее образование щелочной среды в водном растворе аммиака:

Ответ: $NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$