Страница 249 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

Лабораторный опыт 14. Изучение свойств уксусной кислоты

1. Налейте в пробирку 1 мл раствора уксусной кислоты. Ознакомьтесь с её запахом. При помощи индикатора докажите её принадлежность к классу кислот.

2. В пробирку с уксусной кислотой опустите гранулу цинка. Что происходит? Проделайте аналогичный опыт с соляной кислотой. В каком случае водород выделяется сильнее? Почему?

3. Подействуйте уксусной кислотой на карбонат натрия, гидроксид меди(II). Наблюдения и уравнения реакций запишите в тетрадь.

1. Налейте в пробирку 1 мл раствора уксусной кислоты. Ознакомьтесь с её запахом. При помощи индикатора докажите её принадлежность к классу кислот.

Раствор уксусной кислоты представляет собой бесцветную жидкость с характерным резким запахом (запах уксуса).

Чтобы доказать принадлежность уксусной кислоты к классу кислот, добавим в пробирку несколько капель индикатора, например, лакмуса или универсального индикатора. В кислой среде лакмус изменит свой цвет с фиолетового на красный, а универсальный индикатор покажет значение pH меньше 7, окрасившись в оранжевый или красный цвет. Это изменение цвета доказывает наличие в растворе ионов водорода $H^+$, которые и определяют кислотные свойства вещества.

Уксусная кислота является слабой, поэтому в водном растворе она обратимо диссоциирует на ионы:

$CH_3COOH \rightleftharpoons CH_3COO^- + H^+$

Ответ: Раствор уксусной кислоты имеет резкий уксусный запах. При добавлении индикатора (лакмуса) раствор окрашивается в красный цвет, что подтверждает наличие кислотной среды и принадлежность уксусной кислоты к классу кислот.

2. В пробирку с уксусной кислотой опустите гранулу цинка. Что происходит? Проделайте аналогичный опыт с соляной кислотой. В каком случае водород выделяется сильнее? Почему?

При опускании гранулы цинка в раствор уксусной кислоты наблюдается выделение пузырьков газа – это водород. Цинк, как металл, стоящий в ряду активности левее водорода, вытесняет его из кислоты. Реакция протекает достаточно медленно.

Уравнение реакции:

$Zn + 2CH_3COOH \rightarrow (CH_3COO)_2Zn + H_2 \uparrow$

При проведении аналогичного опыта с соляной кислотой, реакция протекает гораздо интенсивнее. Наблюдается бурное выделение водорода.

Уравнение реакции:

$Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$

Водород выделяется сильнее в случае с соляной кислотой. Это связано с силой кислот. Соляная кислота ($HCl$) – сильная кислота, она практически полностью диссоциирует в воде на ионы $H^+$ и $Cl^-$. Уксусная кислота ($CH_3COOH$) – слабая кислота, она диссоциирует лишь частично. Следовательно, концентрация ионов водорода $H^+$ в растворе соляной кислоты при одинаковой молярной концентрации кислот намного выше, чем в растворе уксусной кислоты. Так как скорость реакции зависит от концентрации реагентов (в данном случае, ионов $H^+$), реакция цинка с соляной кислотой идет значительно быстрее.

Ответ: При добавлении цинка к уксусной кислоте выделяются пузырьки водорода. В соляной кислоте водород выделяется значительно сильнее. Это происходит потому, что соляная кислота – сильная, и концентрация ионов водорода в её растворе выше, чем в растворе слабой уксусной кислоты, что приводит к большей скорости реакции.

3. Подействуйте уксусной кислотой на карбонат натрия, гидроксид меди(II). Наблюдения и уравнения реакций запишите в тетрадь.

Взаимодействие с карбонатом натрия ($Na_2CO_3$):

Наблюдение: При добавлении уксусной кислоты к карбонату натрия (белому порошку или его раствору) происходит бурная реакция с выделением бесцветного газа без запаха (углекислого газа). Это качественная реакция на карбонат-ион.

Уравнение реакции:

$2CH_3COOH + Na_2CO_3 \rightarrow 2CH_3COONa + H_2O + CO_2 \uparrow$

Взаимодействие с гидроксидом меди(II) ($Cu(OH)_2$):

Наблюдение: Гидроксид меди(II) – это нерастворимое в воде вещество голубого цвета (осадок). При добавлении к нему уксусной кислоты голубой осадок растворяется, и образуется прозрачный раствор голубого цвета – ацетат меди(II).

Уравнение реакции:

$2CH_3COOH + Cu(OH)_2 \rightarrow (CH_3COO)_2Cu + 2H_2O$

Ответ: При реакции с карбонатом натрия наблюдается шипение (выделение $CO_2$), уравнение: $2CH_3COOH + Na_2CO_3 \rightarrow 2CH_3COONa + H_2O + CO_2 \uparrow$. При реакции с гидроксидом меди(II) голубой осадок растворяется с образованием голубого раствора, уравнение: $2CH_3COOH + Cu(OH)_2 \rightarrow (CH_3COO)_2Cu + 2H_2O$.