Лабораторный опыт №22, страница 137 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

Лабораторный опыт № 22. Гидратация обезвоженного сульфата меди (II)

Поместите в пробирку немного (на кончике шпателя) обезвоженного сульфата меди (II), а затем прилейте в неё 2—3 мл воды. Что наблюдаете? Как отличаются друг от друга гидратированные и негидратированные катионы меди (II)?

Поместите в пробирку немного (на кончике шпателя) обезвоженного сульфата меди (II), а затем прилейте в неё 2—3 мл воды. Что наблюдаете?

При проведении данного опыта наблюдаются следующие явления. Исходный обезвоженный сульфат меди (II), $CuSO_4$, представляет собой кристаллический порошок белого цвета. При добавлении к нему воды порошок быстро окрашивается в ярко-голубой цвет. Одновременно с этим пробирка заметно нагревается, что свидетельствует о выделении теплоты в ходе экзотермической реакции гидратации.

При добавлении достаточного количества воды образовавшееся вещество голубого цвета (кристаллогидрат сульфата меди) растворяется, формируя прозрачный раствор голубого цвета.

Процесс можно описать уравнением реакции образования кристаллогидрата:
$CuSO_4$ (безводный, белый) + $5H_2O$ (вода) → $CuSO_4 \cdot 5H_2O$ (медный купорос, голубой) + $Q$

Ответ: При добавлении воды к белому порошку обезвоженного сульфата меди (II) он становится голубым, и пробирка нагревается. При дальнейшем добавлении воды образуется раствор голубого цвета.

Как отличаются друг от друга гидратированные и негидратированные катионы меди (II)?

Гидратированные и негидратированные катионы меди (II) отличаются прежде всего своим цветом, что является следствием различий в их химическом окружении.

Негидратированный катион меди (II), $Cu^{2+}$, в составе безводных солей (например, $CuSO_4$) не связан с молекулами воды. Такие соединения, как правило, белого цвета, что указывает на отсутствие окраски у самого катиона.

Гидратированный катион меди (II), $[Cu(H_2O)_n]^{2+}$, образуется при взаимодействии иона $Cu^{2+}$ с молекулами воды, которые действуют как лиганды. В результате образуется комплексный ион (аквакомплекс), который имеет характерную голубую окраску. Чаще всего в водном растворе образуется ион $[Cu(H_2O)_6]^{2+}$. Эта окраска обусловлена поглощением света в оранжево-красной области видимого спектра.

Ответ: Негидратированные катионы меди (II) ($Cu^{2+}$) бесцветны, в то время как гидратированные катионы меди (II) ($[Cu(H_2O)_n]^{2+}$), являющиеся комплексными ионами, имеют голубую окраску.