Номер 2, страница 212 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

2. В двух запаянных пробирках без этикеток находятся кальций и натрий. Как, не разбивая пробирок, определить, в какой из них находится какой металл?

Решение

Чтобы определить, в какой из запаянных пробирок находится натрий, а в какой — кальций, не вскрывая их, можно воспользоваться различиями в их физических свойствах. Существует два основных способа это сделать.

Способ 1: Определение по температуре плавления.

Этот способ основан на значительном различии температур плавления натрия и кальция. Температура плавления натрия ($T_{пл}(Na)$) составляет 97,8 °C, в то время как температура плавления кальция ($T_{пл}(Ca)$) равна 842 °C. Температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении составляет 100 °C.

Для проведения эксперимента необходимо поместить обе пробирки в стакан с водой и довести воду до кипения. В пробирке, где металл расплавится и превратится в жидкий серебристый шарик, находится натрий, поскольку температура кипящей воды выше его температуры плавления. В пробирке с кальцием металл останется в твердом агрегатном состоянии, так как 100 °C недостаточно для его плавления.

Способ 2: Определение по окрашиванию пламени (пламенная проба).

Этот метод основан на способности паров щелочных и щелочноземельных металлов окрашивать пламя в характерные цвета. Для этого нужно поочередно вносить нижнюю часть каждой пробирки в бесцветное пламя газовой горелки (например, горелки Бунзена).

При нагревании металл на дне пробирки начнет испаряться. Его пары, попадая в пламя, будут возбуждаться и испускать свет определенной длины волны.

• Пробирка с натрием окрасит пламя в интенсивный желтый цвет.
• Пробирка с кальцием окрасит пламя в кирпично-красный (оранжево-красный) цвет.

Таким образом, по цвету пламени можно однозначно идентифицировать каждый металл.

Ответ: Чтобы различить металлы, не разбивая пробирок, можно либо нагреть их в кипящей воде (натрий расплавится, а кальций нет), либо внести дно каждой пробирки в пламя горелки и наблюдать за его цветом (натрий окрасит пламя в желтый цвет, а кальций — в кирпично-красный).