Лабораторный опыт №14, страница 36 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

Лабораторный опыт 14

Поместите в штатив две пробирки с 2 мл раствора серной кислоты, две — с 2 мл раствора азотной кислоты и две — с 2 мл соляной кислоты. В первую, третью и пятую пробирки добавьте с помощью пипетки 2–3 капли раствора лакмуса, в остальные — метилового оранжевого. Как изменилась окраска индикаторов? Почему для эксперимента не был предложен раствор фенолфталеина?

Решение

Как изменилась окраска индикаторов?

В ходе эксперимента в пробирках с кислотами наблюдаются следующие изменения окраски индикаторов:

• В пробирках 1 (с серной кислотой, $H_2SO_4$), 3 (с азотной кислотой, $HNO_3$) и 5 (с соляной кислотой, $HCl$), куда был добавлен раствор лакмуса, фиолетовый цвет индикатора изменяется на красный.
• В пробирках 2 (с серной кислотой), 4 (с азотной кислотой) и 6 (с соляной кислотой), куда был добавлен метиловый оранжевый, оранжевый цвет индикатора изменяется на красный (или розово-красный).

Это изменение цвета происходит потому, что все три вещества являются кислотами. В водных растворах они диссоциируют (распадаются на ионы), образуя избыток катионов водорода $H^+$. Именно эти ионы создают кислую среду ($pH < 7$), в которой и лакмус, и метиловый оранжевый принимают красную окраску.

Уравнения диссоциации данных кислот:
$H_2SO_4 \rightleftharpoons 2H^+ + SO_4^{2-}$
$HNO_3 \rightleftharpoons H^+ + NO_3^-$
$HCl \rightleftharpoons H^+ + Cl^-$

Ответ: Во всех пробирках с кислотами (серной, азотной и соляной) индикаторы лакмус и метиловый оранжевый изменили свою окраску на красную из-за кислой среды, создаваемой ионами $H^+$.

Почему для эксперимента не был предложен раствор фенолфталеина?

Раствор фенолфталеина не был предложен для данного эксперимента, так как он является индикатором, который изменяет свою окраску только в щелочной среде. Его интервал перехода окраски лежит в диапазоне $pH$ от 8,2 до 10.

• В кислой среде ($pH < 8,2$) фенолфталеин остается бесцветным.
• В нейтральной среде ($pH \approx 7$) фенолфталеин также бесцветен.
• Только в щелочной среде ($pH > 8,2$) он приобретает характерную малиновую окраску.

Поскольку в эксперименте используются только растворы кислот, среда в пробирках кислая. Добавление к ним фенолфталеина не привело бы ни к какому видимому эффекту — растворы остались бы бесцветными. Таким образом, фенолфталеин не позволяет определить наличие кислоты, что делает его бесполезным для целей данного опыта.

Ответ: Раствор фенолфталеина не был предложен, так как он остается бесцветным в кислой и нейтральной средах и не может быть использован для обнаружения кислот; он является индикатором на щелочную среду.