Лабораторный опыт №30, страница 197 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

Лабораторный опыт № 30. Изучение свойств аммиака

Соблюдая правила техники безопасности, вскройте ампулу с нашатырным спиртом и вылейте её содержимое в пробирку. Каким запахом обладает аммиак?

Добавьте к раствору аммиака 1—2 мл воды, а затем — 2 капли раствора фенолфталеина. Что наблюдаете? Что можно сказать о растворимости аммиака в воде? Подогрейте содержимое пробирки. Что наблюдаете? Объясните результаты проведённого эксперимента.

Каким запахом обладает аммиак?

При вскрытии ампулы с нашатырным спиртом (водным раствором аммиака) ощущается характерный резкий, удушливый запах. Это запах газообразного аммиака ($NH_3$), который частично испаряется из водного раствора.

Ответ: Аммиак обладает резким, удушливым запахом.

Что наблюдаете? (после добавления фенолфталеина)

После добавления нескольких капель раствора фенолфталеина к водному раствору аммиака наблюдается мгновенное изменение цвета раствора на яркий малиновый.

Ответ: Раствор окрашивается в малиновый цвет.

Что можно сказать о растворимости аммиака в воде?

Аммиак очень хорошо растворяется в воде. Сам факт существования нашатырного спирта, который является концентрированным водным раствором аммиака, подтверждает это свойство. Химическая реакция с водой, которая происходит при растворении, также способствует высокой растворимости.

Ответ: Аммиак обладает высокой растворимостью в воде.

Что наблюдаете? (после подогревания)

При подогревании содержимого пробирки малиновая окраска раствора постепенно бледнеет и в итоге полностью исчезает, раствор снова становится бесцветным. Одновременно с этим можно заметить выделение пузырьков газа, а резкий запах аммиака, ощущавшийся ранее, значительно усиливается.

Ответ: Малиновая окраска исчезает, раствор обесцвечивается, и усиливается запах аммиака.

Объясните результаты проведённого эксперимента.

Все наблюдаемые явления объясняются физическими и химическими свойствами аммиака.
1. Образование щелочной среды. Аммиак, растворяясь в воде, вступает с ней в обратимую химическую реакцию с образованием слабого основания — гидроксида аммония. Он, в свою очередь, частично диссоциирует на ионы аммония и гидроксид-ионы:
$NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_3 \cdot H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$
Наличие в растворе гидроксид-ионов ($OH^-$) создает щелочную среду. Индикатор фенолфталеин в щелочной среде (при pH > 8,2) меняет свою окраску на малиновую. Это и наблюдается в первой части опыта.
2. Влияние температуры на растворимость. Растворимость газов в жидкостях, и аммиака в том числе, сильно зависит от температуры. При нагревании растворимость аммиака в воде резко падает. Вследствие этого равновесие в приведенной выше реакции смещается влево — гидроксид аммония распадается на исходные вещества: газообразный аммиак, который улетучивается из раствора (что мы ощущаем по усилению запаха), и воду.
По мере улетучивания аммиака концентрация гидроксид-ионов ($OH^-$) в растворе снижается, щелочность уменьшается, и при достижении практически нейтральной среды (pH < 8,2) фенолфталеин вновь становится бесцветным.

Ответ: Резкий запах обусловлен летучестью аммиака. Появление малиновой окраски при добавлении фенолфталеина доказывает, что водный раствор аммиака имеет щелочную среду из-за образования гидроксида аммония. Исчезновение окраски при нагревании объясняется уменьшением растворимости аммиака, его улетучиванием из раствора и, как следствие, исчезновением щелочной среды.