Номер 6, страница 86 - гдз по химии 9 класс тетрадь для лабораторных опытов и практических работ Габриелян, Аксенова

6. Ответьте на вопросы.

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

♦ Как изменилась окраска индикатора при пропускании углекислого газа через воду с лакмусом? Почему?

♦ Как изменился цвет полученного раствора после нагревания? Почему?

♦ Устойчива ли угольная кислота?

По каким признакам можно судить, что произошли химические реакции?

О химических реакциях можно судить по следующим признакам:
Выделение газа: образование пузырьков газа, которые не были изначально в растворе.
Образование осадка: появление нерастворимого твердого вещества в растворе.
Изменение цвета: изменение окраски исходных веществ или раствора.
Выделение или поглощение теплоты: нагревание или охлаждение реакционной смеси.
Появление запаха: образование веществ с новым, отличным от исходных, запахом.
Изменение объема: значительное изменение объема системы при реакции.
Появление света: свечение во время реакции (хемилюминесценция).

Как изменилась окраска индикатора при пропускании углекислого газа через воду с лакмусом? Почему?

При пропускании углекислого газа ($\text{CO}_2$) через воду с лакмусом, окраска индикатора изменится с синей (или фиолетовой, если исходный лакмус нейтральный) на красную. Это происходит потому, что углекислый газ, растворяясь в воде, взаимодействует с ней, образуя слабую угольную кислоту ($\text{H}_2\text{CO}_3$).

Уравнение реакции: $\text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}_2\text{CO}_3$

Угольная кислота диссоциирует в воде, образуя ионы водорода ($\text{H}^+$), которые и придают раствору кислые свойства:

$\text{H}_2\text{CO}_3 \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{HCO}_3^-$

Лакмус является кислотно-основным индикатором, который в кислой среде (при наличии ионов $\text{H}^+$) приобретает красный цвет.

Как изменился цвет полученного раствора после нагревания? Почему?

После нагревания полученного красного раствора, его цвет изменится обратно на синий или фиолетовый (ближе к нейтральному), так как угольная кислота ($\text{H}_2\text{CO}_3$) является неустойчивым соединением и при нагревании разлагается на углекислый газ и воду.

Уравнение реакции: $\text{H}_2\text{CO}_3 \xrightarrow{\Delta} \text{CO}_2 \uparrow + \text{H}_2\text{O}$

В результате разложения угольной кислоты, концентрация ионов водорода ($\text{H}^+$) в растворе уменьшается, и раствор становится менее кислым. Углекислый газ выделяется из раствора в виде пузырьков. Поскольку кислотность раствора снижается, лакмус возвращается к своей окраске, характерной для нейтральной или слабощелочной среды (синей/фиолетовой).

Устойчива ли угольная кислота?

Нет, угольная кислота ($\text{H}_2\text{CO}_3$) является очень неустойчивым соединением. Она существует преимущественно в водном растворе и легко разлагается на углекислый газ ($\text{CO}_2$) и воду ($\text{H}_2\text{O}$). Этот процесс ускоряется при повышении температуры и уменьшении давления. Именно из-за этой неустойчивости газированные напитки, содержащие растворенный $\text{CO}_2$ (который образует $\text{H}_2\text{CO}_3$), со временем "выдыхаются" и теряют свои шипучие свойства.