Номер 8, страница 93 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

8. В двух пробирках без подписи находятся растворы хлорида аммония и хлорида натрия. Какими способами можно распознать эти вещества? Ответ подтвердите уравнениями соответствующих реакций.

Найти:

Какими способами можно распознать растворы хлорида аммония ($NH_4Cl$) и хлорида натрия ($NaCl$).

Решение:

Для того чтобы различить растворы хлорида аммония ($NH_4Cl$) и хлорида натрия ($NaCl$), необходимо провести качественные реакции, которые позволят идентифицировать один из катионов: ион аммония ($NH_4^+$) или ион натрия ($Na^+$), так как анион (хлорид-ион $Cl^-$) у них одинаковый.

Способ 1: Реакция с раствором щелочи при нагревании

Данный способ является качественной реакцией на ион аммония ($NH_4^+$). Для проведения опыта необходимо в обе пробирки с растворами добавить несколько капель раствора сильной щелочи, например, гидроксида натрия ($NaOH$), и аккуратно нагреть.

В пробирке, содержащей хлорид аммония, произойдет реакция с выделением газообразного аммиака ($NH_3$), который имеет характерный резкий запах. Обнаружить аммиак также можно при помощи влажной красной лакмусовой бумажки, поднесенной к отверстию пробирки, – она изменит свой цвет на синий.

Уравнение реакции:

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

В пробирке с хлоридом натрия ($NaCl$) при добавлении щелочи и нагревании никаких видимых изменений не произойдет, так как реакция не протекает.

Ответ: В той пробирке, где при добавлении щелочи и нагревании выделяется газ с резким запахом, находится раствор хлорида аммония. В пробирке, где реакция не наблюдается, находится раствор хлорида натрия.

Способ 2: Определение pH среды с помощью индикатора

Различие между солями можно установить, определив pH их водных растворов. Хлорид натрия ($NaCl$) образован сильным основанием ($NaOH$) и сильной кислотой ($HCl$), поэтому его раствор имеет нейтральную среду (pH ≈ 7).

Хлорид аммония ($NH_4Cl$) образован слабым основанием ($NH_4OH$) и сильной кислотой ($HCl$), поэтому он подвергается гидролизу по катиону, что приводит к образованию слабокислой среды (pH < 7).

Уравнение гидролиза в ионной форме:

$NH_4^+ + H_2O \rightleftharpoons NH_3 \cdot H_2O + H^+$

Для определения pH можно добавить в каждую пробирку по несколько капель универсального индикатора или лакмуса. В растворе хлорида аммония индикатор покажет кислую среду (например, лакмус станет красным), а в растворе хлорида натрия среда будет нейтральной (лакмус останется фиолетовым).

Ответ: В пробирке, где индикатор показывает кислую среду, находится раствор хлорида аммония. В пробирке с нейтральной средой — раствор хлорида натрия.