Номер 11, страница 67 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

11. Минерал пиролюзит ($MnO_2$) раньше считался разновидностью магнитного железняка ($Fe_3O_4$). В 1774 г. шведский химик К. Шееле предположил, что пиролюзит представляет собой не соединение железа, а соединение неизвестного в то время металла. Какой эксперимент привёл учёного к такому выводу? Какой газ получил Шееле реакцией соляной кислоты с пиролюзитом?

Какой эксперимент привёл учёного к такому выводу?

Шведский химик Карл Шееле провёл серию химических экспериментов, сравнивая свойства минерала пиролюзита ($MnO_2$) со свойствами известных соединений железа, например, магнитного железняка ($Fe_3O_4$). Он установил, что при взаимодействии пиролюзита с кислотами образуются соли, которые по своим свойствам (цвету раствора, химическим реакциям) кардинально отличаются от солей железа. Например, качественные реакции на ионы железа, такие как образование "берлинской лазури" с гексацианоферратом(II) калия, давали отрицательный результат. Кроме того, попытки восстановить из пиролюзита металл путём прокаливания с углём (стандартный метод получения железа из руды) не привели к успеху — металлическое железо получено не было. Эта совокупность наблюдений, показавшая фундаментальное различие в химическом поведении, позволила Шееле заключить, что пиролюзит является соединением не железа, а нового, неизвестного на тот момент металла.

Ответ: Эксперименты по взаимодействию пиролюзита с кислотами и попытки восстановления из него металла. Было установлено, что химические свойства пиролюзита и продуктов его реакций отличаются от свойств соединений железа.

Какой газ получил Шееле реакцией соляной кислоты с пиролюзитом?

В 1774 году, в ходе исследования пиролюзита, Карл Шееле провёл реакцию между ним ($MnO_2$) и концентрированной соляной кислотой ($HCl$) при нагревании. В результате этой окислительно-восстановительной реакции он впервые получил и описал новый газ — хлор. В данной реакции диоксид марганца является сильным окислителем и окисляет хлорид-ионы ($Cl^−$) из соляной кислоты до молекулярного хлора ($Cl_2$).

Уравнение этой реакции:
$MnO_2 + 4HCl \xrightarrow{t^{\circ}} MnCl_2 + Cl_2 \uparrow + 2H_2O$

Полученный газ представлял собой удушливое вещество желто-зелёного цвета с резким запахом. Сам Шееле, будучи сторонником теории флогистона, не считал его элементом, а назвал «дефлогистированной соляной кислотой». Элементарную природу хлора доказал позднее Гемфри Дэви.

Ответ: В результате реакции соляной кислоты с пиролюзитом Шееле получил газ хлор ($Cl_2$).