Лабораторный опыт №36, страница 92 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

Лабораторный опыт 36

В пробирку налейте 2 мл раствора хлорида аммония и добавьте 2 мл раствора гидроксида натрия. Нагрейте пробирку. Поднесите к отверстию пробирки влажную лакмусовую бумагу. Что наблюдаете? О чём свидетельствует изменение окраски индикаторной бумаги?

При смешивании раствора хлорида аммония ($NH_4Cl$) и раствора гидроксида натрия ($NaOH$) с последующим нагреванием происходит реакция ионного обмена, которая является качественной реакцией на ион аммония ($NH_4^+$).

Хлорид аммония — это соль, образованная слабым основанием (гидроксидом аммония $NH_4OH$) и сильной кислотой (соляной кислотой $HCl$). Гидроксид натрия — сильное основание (щелочь). При их взаимодействии более сильное основание вытесняет более слабое из его соли.

Уравнение реакции в молекулярной форме:

$$NH_4Cl + NaOH \xrightarrow{t} NaCl + NH_4OH$$

Образующийся гидроксид аммония является очень неустойчивым соединением и при нагревании легко разлагается на газообразный аммиак и воду:

$$NH_4OH \xrightarrow{t} NH_3 \uparrow + H_2O$$

Таким образом, суммарное уравнение реакции выглядит так:

$$NH_4Cl + NaOH \xrightarrow{t} NaCl + NH_3 \uparrow + H_2O$$

Что наблюдаете?

При нагревании смеси растворов в пробирке наблюдается выделение бесцветного газа с характерным резким запахом, известным как запах нашатырного спирта. Это выделяется аммиак ($NH_3$). Когда к отверстию пробирки подносят влажную индикаторную (лакмусовую) бумагу, она меняет свой цвет. Например, красная лакмусовая бумага синеет.

О чём свидетельствует изменение окраски индикаторной бумаги?

Изменение окраски индикаторной бумаги свидетельствует о том, что выделяющийся газ (аммиак) имеет щелочную среду. Аммиак ($NH_3$) хорошо растворяется в воде, находящейся на влажной бумаге, образуя слабое основание — гидроксид аммония ($NH_4OH$).

$$NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4OH$$

Гидроксид аммония в водном растворе частично диссоциирует на ионы, создавая избыток гидроксид-ионов ($OH^-$), которые и обуславливают щелочную реакцию среды:

$$NH_4OH \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$$

Именно щелочная среда вызывает изменение цвета индикатора (лакмус в щелочной среде становится синим). Таким образом, посинение влажной лакмусовой бумаги доказывает, что в ходе реакции выделился аммиак.

Ответ: В результате реакции наблюдается выделение газа с резким запахом (аммиака) и посинение влажной лакмусовой бумаги. Изменение окраски индикаторной бумаги свидетельствует о щелочных свойствах выделяющегося газа, что подтверждает образование аммиака и является доказательством присутствия ионов аммония в исходном растворе хлорида аммония.