Лабораторный опыт №31, страница 48 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

Лабораторный опыт 31

Поместите в пробирку канцелярскую скрепку. Прилейте в пробирку раствор сульфата меди(II) так, чтобы скрепка полностью находилась в растворе. Через некоторое время вы сможете отметить признак протекающей реакции. Какие изменения вы наблюдаете?

Решение

При погружении канцелярской скрепки, которая сделана из стали (сплава на основе железа, $Fe$), в раствор сульфата меди(II) ($CuSO_4$), происходит химическая реакция замещения. Железо является более химически активным металлом по сравнению с медью, что можно определить по их положению в электрохимическом ряду активности металлов (железо стоит левее меди). Поэтому железо вытесняет медь из раствора её соли.

Молекулярное уравнение этой реакции выглядит так:

$Fe_{(тв)} + CuSO_{4(раствор)} \rightarrow FeSO_{4(раствор)} + Cu_{(тв)}$

В ходе реакции атомы железа с поверхности скрепки окисляются (отдают электроны) и переходят в раствор в виде ионов железа($II$) ($Fe^{2+}$). В то же время ионы меди($II$) ($Cu^{2+}$) из раствора, которые и придают ему голубой цвет, восстанавливаются (принимают электроны) до металлической меди ($Cu$), которая оседает на поверхности скрепки.

Исходя из этого, наблюдаются следующие изменения:

• Поверхность скрепки, изначально имеющая серебристо-серый металлический блеск, покрывается рыхлым налётом красно-коричневого цвета. Этот налёт — выделившаяся в ходе реакции металлическая медь.
• Голубая окраска раствора сульфата меди(II) постепенно бледнеет и исчезает, так как концентрация ионов $Cu^{2+}$ уменьшается. Одновременно раствор приобретает бледный зеленовато-желтый оттенок, характерный для раствора сульфата железа(II) ($FeSO_4$).

Ответ:

Наблюдаемые изменения: на поверхности скрепки образуется налёт красно-коричневого цвета (медь), а голубой раствор постепенно обесцвечивается, приобретая бледно-зеленый оттенок.