Номер 4, страница 127 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

4. Почему щёлочи в лаборатории хранят не в стеклянных сосудах, а в полимерных упаковках?

Решение

Щёлочи, особенно их концентрированные растворы, не хранят в стеклянной посуде из-за химической реакции, которая происходит между щёлочью и основным компонентом стекла — диоксидом кремния ($SiO_2$). Стекло, по своей химической природе, является твёрдым веществом на основе кислотного оксида кремния.

Щёлочи (например, гидроксид натрия $NaOH$ или гидроксид калия $KOH$) являются сильными основаниями и вступают в реакцию с кислотным диоксидом кремния. В результате этой реакции, называемой выщелачиванием стекла, образуются растворимые соли — силикаты. Уравнение реакции для гидроксида натрия выглядит следующим образом:

$2NaOH + SiO_2 \rightarrow Na_2SiO_3 + H_2O$

Эта реакция, хоть и медленная при комнатной температуре, имеет несколько существенных негативных последствий. Во-первых, происходит постепенное разрушение стеклянной тары: стенки сосуда мутнеют, становятся тоньше и теряют прочность, что в итоге может привести к утечке едкого вещества. Во-вторых, происходит загрязнение раствора щёлочи продуктами реакции (силикатами), что недопустимо для проведения точных химических анализов или синтезов, где важна чистота реагентов. В-третьих, если для хранения используется склянка со стеклянной притёртой пробкой, то силикат, образующийся в узком зазоре между пробкой и горлышком, действует как клей, намертво "прихватывая" пробку. Открыть такой сосуд, не разбив его, становится практически невозможно.

Полимерные упаковки, изготовленные из таких материалов, как полиэтилен (ПЭ) или полипропилен (ПП), лишены этих недостатков. Полимеры химически инертны по отношению к щелочам и не вступают с ними в реакцию. Поэтому хранение щелочей в полимерной таре обеспечивает как сохранность чистоты реактива, так и целостность упаковки, что гарантирует безопасность при работе в лаборатории.

Ответ: Щёлочи хранят в полимерных упаковках, а не в стеклянных сосудах, потому что щёлочи химически реагируют с диоксидом кремния ($SiO_2$), основным компонентом стекла. Эта реакция приводит к разрушению стекла, загрязнению раствора щёлочи продуктами реакции (силикатами) и "прихватыванию" стеклянных пробок. Полимеры, в отличие от стекла, химически инертны к щелочам и не подвергаются их разрушительному воздействию.