Номер 5, страница 60 - гдз по химии 9 класс тетрадь для лабораторных опытов и практических работ Габриелян, Аксенова

5. Ответьте на вопросы.

♦ По каким признакам можно судить, что произошли химические реакции?

♦ О какой среде раствора свидетельствует изменение цвета лакмусовой бумаги? Почему?

♦ К какому типу относят эти реакции? В чём сущность этих реакций?

По каким признакам можно судить, что произошли химические реакции?

Признаками, по которым можно судить о произошедшей химической реакции, являются следующие наблюдаемые изменения:

• Выделение газа (наблюдается как появление пузырьков).
• Образование осадка (появление нерастворимого твердого вещества).
• Изменение цвета (исчезновение одного цвета и/или появление нового).
• Выделение или поглощение теплоты (нагревание или охлаждение реакционной смеси).
• Появление запаха (изменение или возникновение нового запаха).
• Выделение света (например, свечение).

Ответ: Наблюдаемые изменения, такие как выделение газа, образование осадка, изменение цвета, выделение или поглощение теплоты, появление запаха, выделение света.

О какой среде раствора свидетельствует изменение цвета лакмусовой бумаги? Почему?

Изменение цвета лакмусовой бумаги свидетельствует о среде раствора:

• Если лакмусовая бумага становится красной, это указывает на кислую среду раствора.
• Если лакмусовая бумага становится синей, это указывает на щелочную (основную) среду раствора.
• Если цвет лакмусовой бумаги не изменяется и остается фиолетовым (или красновато-фиолетовым), это указывает на нейтральную среду раствора.

Почему: Лакмус является кислотно-основным индикатором, который представляет собой сложное органическое вещество. Его молекула имеет различные структуры в зависимости от кислотности среды (концентрации ионов водорода $H^+$ или гидроксогрупп $OH^-$). В кислой среде лакмус протонируется, что приводит к изменению его химической структуры и, как следствие, изменению его способности поглощать и отражать свет, что воспринимается нами как изменение цвета. В щелочной среде лакмус депротонируется, также изменяя свою структуру и цвет. Таким образом, изменение цвета лакмусовой бумаги является результатом химического взаимодействия молекул лакмуса с ионами $H^+$ или $OH^-$ в растворе.

Ответ: Изменение цвета лакмусовой бумаги свидетельствует о кислой (красный цвет) или щелочной (синий цвет) среде раствора, поскольку лакмус является индикатором, чья структура и, соответственно, цвет меняются в зависимости от концентрации ионов водорода и гидроксида в растворе.

К какому типу относят эти реакции? В чём сущность этих реакций?

Реакции, связанные с изменением цвета лакмусовой бумаги в растворе (то есть реакции, определяющие кислотную или щелочную среду, а также взаимодействие самой лакмусовой бумаги с этой средой), относят к кислотно-основным реакциям (или реакциям нейтрализации, если речь идет о взаимодействии кислоты со щелочью). Эти реакции являются частным случаем ионно-обменных реакций.

Сущность этих реакций:
В общем случае, сущность кислотно-основных реакций (по Аррениусу) заключается во взаимодействии ионов водорода ($H^+$), которые образуются при диссоциации кислот, с гидроксид-ионами ($OH^-$), которые образуются при диссоциации оснований, с образованием молекул воды.
$H^+(aq) + OH^-(aq) \rightarrow H_2O(l)$
В более широком смысле (по Брёнстеду-Лоури), сущность таких реакций состоит в передаче протонов ($H^+$) от донора протонов (кислоты) к акцептору протонов (основанию). Именно смещение равновесия ионов $H^+$ и $OH^-$ в растворе приводит к изменению цвета индикатора, такого как лакмус.

Ответ: Эти реакции относят к кислотно-основным реакциям (реакциям нейтрализации), которые являются разновидностью ионно-обменных реакций. Сущность этих реакций заключается во взаимодействии ионов водорода ($H^+$) с гидроксид-ионами ($OH^-$) с образованием воды, или в передаче протонов от кислоты к основанию, что вызывает изменение цвета индикатора.